Контрольная работа по "Строительным материалам". 4
Пермский государственный национальный исследовательский политехнический университет
Строительный факультет
Контрольная Работа №3
по дисциплине: «Строительные материалы»
Вариант 9
Работу приняла: Белозерова Т.А
Пермь 2013
Задача № 1
Определить рецептуру замеса и расход материалов для изготовления 1000 кг мастики для приклейки рубероида к бетонному основанию.
Решение:
Состав согласно ГОСТ 2889-80 «Мастика битумная кровельная. Технические условия»: битум 70-90 %, наполнитель 30-10%. Принимаем для задачи количество битума 80% и для наполнителя 20%.
Определяем количество бетона:
Б = (80*1000)/100 = 800 кг
Определяем количество наполнителя:
Н = (20*1000)/100 = 200 кг
Ответ: для изготовления 1000 кг мастики необходимо 800 кг битума и 200 кг наполнителя.
Задача № 2
Как изменится интенсивность
вибрации, если при постоянной
амплитуде А=0,5мм число
Решение:
А=0,5 мм = 0,05см
U=А2 * Е3
Е1 = φ/60 = 4500/60 = 75 кол/с
Е1 = φ/60 = 3000/60 = 50 кол/с
U1 = 0,0025*421875= 1054,69 см2/с3
U2 = 0,0025*125000 = 312,5 см2/с3
U1 / U2 = 1054,69/312,5=3,38 раз.
Ответ: интенсивность вибрации уменьшится в 3,38 раз.
Вопросы
1. Лодочный и без лодочный способ формирования листового стекла.
Стекла являются неорганическими
аморфными термопластичными материалами
(микроконгломератами), обладающими
радом специфических свойств.
По своему строению и составу они
представляют собой системы типа
истинного затвердевшего
Если главную стеклообразующую часть стекол составляет SiO2, тогда стела называют силикатными. В зависимости от вида и содержания добавочных оксидов стекла называют алюмосиликатными, бороалюмосиликатными, алюмофосфатными и т.п. В строительстве в основном применяют силикатные стекла. Подбором химического состава стекла предопределяют смесь оксидов, называемую шихтой.
Производство строительного
стекла состоит из подготовки сырьевых
материалов (дробление, помол, сушка, просеивание
и др.), приготовление шихты
Для получения стекла шихту приготавливают из различных сырьевых материалов, содержащих необходимые оксиды: кварцевый песок, сода или сульфат натрия, поташ, известняк и мел, доломит, пегматит, каолин, полевой шпат и др. В малых количествах в составы вводят стеклянный бой, красители (оксиды меди, хромат, кобальт, марганца и др.), осветлители (триоксид мышьяка, селитру и др.), глушители и др. В последнее время используют отходы: доменные шлаки, кварцсодержащие материалы, тетраборат кальция и другие. Перемешивание измельченных компонентов в строго отдозированных количествах (согласно расчетам) производят в смесителях барабанного или тарельчатого типа. Готовую шихту загружают в ванную печь – бассейн, сложенный из огнеупорных брусьев, или в горшковую печь. Бассейны больших ванных печей вмещают до 2500т стекломассы – пластичного расплава шихты, образующегося при температуре свыше 1000 °С.
При нагревании шихты до температуры 1100-1150 °С происходят химические процессы силикатообразования, а при дальнейшем повышении температуры – стеклообразования. Шихты превращаются в однородную (гомогенную) стекломассу, но со значительным содержанием в ней газовых включений (H2O, CO2 и др.). Осветление и дальнейшая гомогенизация стекломассы осуществляются при температуре 1500-1600 °С, вязкость при этом уменьшается (до 10 Па.с), что облегчает удаление газовой фазы. Последний этап варки стекла – охлаждение (студка) стекломассы. Чем медленнее происходит охлаждение стекломассы, тем больше вероятность перехода ее в кристаллическое состояние; чем выше скорость охлаждения, тем более высокой температуре соответствует «замороженное» состояние структуры.
Формирование изделий осуществляют различными способами: вытягиванием ленты стекла лодочным и безлодочным способами, прокатом, литьем, прессованием, выдуванием.
Вытягиванием изготавливают листовые стекла толщиной 2-6 мм, стеклянные трубы, стекловолокно. Сущность лодочного способа получения листового стекла заключается в следующем. В бассейн (он обычно имеет длину 5-6 м при глубине 1,2-1,5 м) с готовой стекломассой, охлаждаемой до температуры, соответствующей необходимой вязкости (не ниже 108 Па .с) погружается лодочка. Лодочка – это длинный прямоугольный шамотный брус со сквозным продольным вырезом, переходящим в верхней части в узкую щель. Под влиянием гидростатического напора стекломасса выдавливается через щель; растекание при этом не происходит. Если опустить на стекломассу, выдавливаемую из щели лодочки, горизонтально подвешенную стальную раму - «приманку», а затем оттягивать ее вверх с помощью валиков специальной машины ВВС (вертикального вытягивания стекла), то за приманкой потянется лента стекла. Отформованная лента стекла охлаждается и отжигается в шахте машины. После выхода из шахты о нее отрезают листы требуемых размеров.
При безлодочном способе
(вертикальном и вертикально –
горизонтальном) В стекломассу погружают
огнеупорный поплавок со сквозной щелью
или без нее. Поплавок способствует
созданию направленного потока стекломассы,
помогающего стабилизировать
Методом проката, при котором
стекломасса сливается на гладкую
поверхность и прокатывается
валками с гладкой или
Стекло с высоким качеством поверхности и утолщенное (8-30 мм) получают эффективным флоат – способом. При этом способе формирование ленты стекла происходит на поверхности расплавленного олова в результате растекания стекломассы. Такое стекло не нуждается в последующей полировке, имеет ровные края.
Прокатывая стекло и загибая его края в форме швеллера или коробки, получают профильное стекло. При изготовлении труб используют вальцевание, при котором непрерывная струя стекломассы поступает на вращающийся вал, распределяется по его поверхности по спирали, затем развальцовывается и разглаживается с помощью роликов.
Методом прессования в формах с помощью керна (пуансона), создающего давление на стекломассу, изготавливают изделия крупных размеров и большой толщины (стеклоблоки). Методом центробежного формирования (частота вращения форм 800-1200 об/мин) изготовляют цилиндры, трубы, свето- и радиотехнические приборы.
Отформованные изделия обязательно обжигают для уменьшения внутренних напряжений в специальных печах или в шахтах машин ВВС.
Если стекло нагреть до пластичного состояния, а затем резко охладить его, то можно вызвать появление равномерно распределенных остаточных напряжений, которые придают стеклу повышенную механическую прочность при ударе и изгибе, повышенную термостойкость. Этот процесс называют закалкой; для закалки используют электрические печи или шахтные закалочные агрегаты. Высокопрочные стекла получают путем химического и термохимического упрочнения его поверхности.
Некоторые стеклоизделия
подвергают декоративной обработке, в
частности напылению
Разновидности ИСК, вяжущая
часть которых представлена затвердевшим
неорганическим стеклорасплавом, называют
стеклоконгломератами. Их изготовляют
пока в небольшом объеме, например
стеклокремнезит, стекломрамор, стеклошамотный
огнеупор. Общие закономерности формирования
их структуры соответствуют общей
теории ИСК. В качестве заполнителей
могут использоваться отходы от ремонта
различных печей (динасовые, шамотные,
магнезитовые, шпинелевые и др.), а
также горные породы: кварцевый песок,
мраморная крошка и др. Стекломасса
при затвердении вступает в физико
– химическое взаимодействие с заполнителями,
вследствии чего образуются пограничные
контактные зоны. Изготовление стеклоконгломератов
может производиться по двум принципиальным
технологическим схемам: 1) расплав
стекломассы в минимально необходимом
количестве вводят в плотную смесь
огнеупорных заполнителей, температура
плавления которых выше, чем у
стекломассы (не менее чем на 50 °С);
эта смесь перемешивается и формируется
с уплотнением в изделие; 2) сырец
изготовляют из тонкоизмельченного
стекла, плавней, заполнителей, после
чего образовавшуюся шихту нагревают
до температуры плавления
Рис. 1. Лодочный способ вытягивания стекла: а- лодка; б- схема вытягивания ленты стекла
Рис.2. Схема безлодочного вытягивания стекла:
1- растягивающие ролики; 2- холодильник; 3- перегибной вал
Рис. 3. Схема установки для производства стекла по способу флоат –процесса:
1- стекловаренная печь;
2- лоток для слива стекла;
3- флоат – ванна;
4- место подачи газов защитной атмосферы;
5- печь отжига;
6- расплав олова
Рис. 4. Схема непрерывной прокатки листового стекла:
1- прокатные валики;
2- арматурная сетка;
3- валик для арматурной сетки;
4-выработочная часть стекловаренной печи;
5- сливной порог:
6- плита;
7- транспортирующие валики .
2. Какие лаки используются для окраски наружных поверхностей?
Лакокрасочными называют природные или синтетические материалы, наносимые в жидком состоянии на поверхность изделия тонким слоем и образующие после отвердения покровные пленки. Покрывают изделия или конструкции лакокрасочными материалами с целью защиты их от вредного воздействия атмосферы, пара и газов, предохранения от коррозии, загнивания и возгорания, но главное, для повышения художественно – архитектурного качества фасадов и внутренних помещений жилых и промышленных зданий.
К лакокрасочным материалам
относят: готовые красочные
Качество лакокрасочных покрытий обусловливается главным образом пленкообразующим веществом. В зависимости от его разновидности установлена номенклатура лакокрасочных материалов. Основными компонентами этих материалов служат связующие вещества, пигменты и наполнители. Связующие вещества сцепляют частицы пигмента и наполнителя, образуют прочную пленку (слой) на обрабатываемой поверхности. Связующими веществами могут быть: олифы – в масляных красках; полимеры – в полимерных красках, лаках и эмалях; каучуки – в каучуковых красках; клеи – в клеевых красках; неорганические вяжущие – в цементах, известковых и силикатных красках.
Лаками называют растворы
синтетических или природных
смол, битумов и других пленкообразующих
веществ в летучих
В зависимости от пленкообразующих веществ и растворителей лаки разделяют на следующие виды.
Масляно – смоляные лаки – растворы алкидных или других синтетических полимеров (смол), модифицированные высыхающими маслами. Они широко применяются для наружной и внутренней отделки по дереву (мебель, деревянные полы и др.).
Смоляные лаки – растворы
некоторых синтетических
Битумные (асфальтовые) лаки
представляют собой растворы битумов
в органических растворителях. Такие
лаки образуют пленки черного цвета,
обладают высокими антикоррозионными
свойствами, атмосферо- и химической
стойкостью. Для улучшения свойств
битумного лака, снижение его хрупкости
при отрицательных температурах
в него часто вводят высыхающие растительные
масла. Битумные лаки применяют для
покрытия металлических конструкций
и изделий санитарного –
Спиртовые лаки и политуры состоят из синтетических полимеров, растворенных в спирте или смеси спирта с другими летучими растворителями. В отличие от лаков политуры имеют в своем составе значительно больше растворителя. Лаки и политуры применяют для отделки изделий из дерева, стекла и металлов.
Нитроцеллюлозные лаки (нитролаки)
представляют собой растворы нитроцеллюлозы
совместно с пластификаторами в
органических растворителях. Эти лаки
быстро отвердевают, образуя блестящую
поверхность пленки коричневого
цвета. Их применяют для лакирования
мебели и различных изделий из
древесины. Нитролаки огнеопасны и
при высыхании выделяют вредные
пары растворителя. При производстве
работ следует тщательно
Силиконовые кремнийорганические
лаки получают на основе кремнийорганических
полимеров, часто модифицированных
другими высокомолекулярными
Раствор резольного фенолоформальдегидного полимера (бакелитовый лак) широко применяют для защиты сооружений от коррозии.
Перхлорвиниловые лаки – водостойки и их используют в основном для наружных малярных работ. Их выпускают в виде дисперсии полимера в растворителе. Для получения защитного лакокрасочного покрытия наносят 8-10 слоев.
3. Отжиг и нормализация стали.
Металлами называют простые
вещества, которые при обычных
условиях твердые (только ртуть находиться
в жидком состоянии) и отличаются
характерным металлическим
В строительстве используют
не чистые металлы, а их сплавы. Они
отличаются от металлов температурой
плавления, теплопроводностью, электропроводностью,
твердостью и другими свойствами,
что связано с затруднениями
в перемещении свободных
Сталь содержит углерода
до 2%. Сталь пластична, упруга
и обладает высокими
Целью термической обработки стали является изменение ее структуры и свойств. При термической обработке сталь нагревают обычно до температур, при которых образуется аустенит, и охлаждают. При этом происходят фазовые превращения, переход менее устойчивой структуры, полученной предшествующей обработкой, в более устойчивую и равновесную.
При нагревании выше 727°С образуются зародыши кристаллов аустенита и его мелкие зерна. При повышении температуры или продолжении выдержки при данной температуре зерна аустенита растут. При охлаждении размеры зерен не уменьшаются. Аустенит находиться в метастабильном состоянии, и в нем происходят превращения, он распадается с образованием более стабильных структур; при распаде в области повышенных температур образуется структура из феррита и цементита.
При температурной обработке значительно изменяются свойства стали, причем наибольшее значение имеет изменение механических свойств.
В зависимости от требований к стальным полуфабрикатам (отливки, поковкам, прокату и др.) и изделиям применяют следующие основные виды термической обработки: отжиг, нормализацию, закалку и отпуск.
Отжигом называют термическую обработку стали, получившей неустойчивое состояние в предыдущей обработке, путем нагревания выше линии Ас3 или Ас1 и медленного охлаждения вместе с печью, что приводит ее в более устойчивое состояние.
При нагревании стали выше линии Ас3 происходит полная ее перекристаллизация с образованием аустенита, а при медленном охлаждении аустенит распадается и превращается в перлитовые структуры.
Отжиг стали проводят для устранения некоторых дефектов ее предыдущей горячей обработки (литья, ковки и др.) или для подготовки ее структуры к следующим операциям (закалке, обработке резанием и др.). Часто отжиг является окончательной термической операцией. Различают отжиг 1-го и 2-го рода.
Отжиг 1-го рода проводят с целью снятия остаточных напряжений и искажения кристаллической решетки, уменьшения неоднородности стали, полученных в результате предшествующей обработки. Он осуществляется при температурах ниже или выше фазовых превращений (6650-1200°С). Ему подвергаются стальные отливки, детали, обработанные резанием, сварные изделия, холоднодеформированную сталь и др.
При отжиге 2-го рода сталь нагревают до температуры выше линии Ас3 или Ас1 , выдерживают при данных температурах и медленно охлаждают. При этом в стали фазовые превращения – перекристаллизация, в результате которых структура практически становиться близкой к равновесной. При фазовой перекристаллизации происходит измельчение зерен, снимаются внутренние напряжения, уменьшается структурная неоднородность, что и обусловливает повышение пластичности и вязкости. После отжига сталь имеет низкую прочность и твердость, что облегчает обработку резанием среднеуглеродистой и высокоуглеродистой стали. Отжигу 2-го рода подвергают отливки, поковки и прокат для повышения пластичности и вязкости.
Отжиг 2-го рода является в
производстве обычно промежуточной
операцией, а для многих крупных
отливок – окончательной
Нормализацию (нормализационный отжиг) доэвтектоидных сталей производят нагреванием на 50°С выше Ас3 , а заэвтектоидных – на 50°С выше Асm, недолго выдерживают при этих температурах для прогрева стали и завершения фазовых превращений и охлаждают на воздухе. Происходит полная фазовая перекристаллизация и устраняется крупнозернистая структура, полученная сталью при литье, прокате, ковке или штамповке, в результате чего улучшаются ее свойства. При быстром охлаждении на воздухе аустенит распадается при более низких температурах, чем при медленном охлаждении стали вместе с печью при отжиге, что приводит к образованию более дисперсной ферритно-цементитной структуры и на 10-15% повышает прочность и твердость среднеуглеродистой высокоуглеродистой стали по сравнению с отжигом. Нормализация экономнее отжига, так как сталь охлаждается за пределами печи.
4. Как
осуществляется беспаровой
Процесс твердения бетона
значительно превышает по длительности
все остальные операции по изготовлению
бетонных и железобетонных изделий.
Тепловая и тепловлажностная обработка,
позволяющая во много раз ускорить
процесс твердения бетона,—
В заводской практике применяют
тепловую или тепловлажностную обработку
бетонных и железобетонных изделий
и конструкций следующих видов:
- пропаривание в камерах при нормальном
атмосферном давлении пара или паровоздушной
смеси и температуре среды 60...100°С (тепловлажностная
обработка);
- нагрев в закрытых формах при контактной
передаче теплоты бетону от различных
источников через ограждающие поверхности
формы (в паровых рубашках);
- прогрев бетона индукционными токами
в электромагнитном поле (индукционных
камерах твердения);
- предварительный нагрев
паром или электрическим током
бетонной смеси
Хотя сроки твердения
бетона в изделиях при тепловой или
тепловлажностной обработке существенно
сокращаются по сравнению с твердением
в обычных температурных
В практике широкое распространение
получил метод термоса и
Электродный прогрев бетона бывает нескольких видов. Для прохождения тока используют пластинчатые полосовые или стержневые электроды.
Чаще всего бетон подогревают
металлическими стержневыми электродами,
которые закладывают в него параллельными
рядами. Соседние или противостоящие
электроды соединяют с
Электроток включают через 1,5...2 ч
после укладки бетона, имеющего температуру
не ниже 5°С. Повышение или понижение
температуры прогреваемого
Предварительный электроразогрев
готовой бетонной смеси проводят
в бункерах, бадьях или ящиках с
помощью погружаемых
Рис. 5. Бункер с пластинчатыми электродами для разогрева готовой бетонной смеси: 1 - пластинчатый электрод,
2 - отбойный брус,
3 - петля для подъема бункера,
4 - корпус бункера из листовой стали,
5 - токоподводящие устройства,
6 - трубы, приваренные по контуру к пластинчатым электродам,
7- вибратор,
8 - крепление защитного заземления,
9 - затвор для выгрузки бетонной смеси,
10 - порожек,
11 - листовая резина
для электроизоляции днища бункера.
Бетонную смесь подогревают до температуры 60...80°С, что должно ускорить твердение бетона на морозе, повысить прочность и качество. Готовая бетонная смесь при значительных затратах электроэнергии (40...60 кВт · ч/м3) разогревается до требуемой температуры за 5...20 мин. Горячую бетонную смесь быстро укладывают, а затем выдерживают термосным способом. Без дальнейшего дополнительного обогрева бетон приобретает прочность около 50% марочной.

- Контрольная работа по "Строительным материалам"
- Контрольная работа по "Строительным материалам и изделиям"
- Контрольная работа по "Строительным машинам"
- Контрольная работа по "Строительным машинам"
- Контрольная работа по «Строительным машинам»
- Контрольная работа по "Строительным смесям"
- Контрольная работа по "Строительство"
- Контрольная работа по "Строительные машины"
- Контрольная работа по "Строительные машины"
- Контрольная работа по "Строительные машины и оборудование"
- Контрольная работа по "Строительные машины и оборудование"
- Контрольная работа по "Строительные машины и средства малой механизации"
- Контрольная работа по "Строительным материалам"
- Контрольная работа по "Строительным материалам"