Строительное материаловедение

Vп + Vщ = 1000 – (Vц + Vв) = 1000 – (102,2 + 190) = 707,8 дм3

Вычисляем плотность смеси (кг/дм3) заполнителей:

ρсм = = = 2,739 кг/м3

Определяем массу заполнителя (кг) в 1 м3 бетонной смеси:

ρсм = (Vп + Vщ) = 2,739 • 707,8 = 1939 кг.

Колич

ество песка:

П = 1939 = 1939 = 760,1 кг.

Количество щебня:

Щ = 1939 – 760,1 = 1179 кг.

Содержание воды в щебне:

Вп = 0,05 • 1179 = 58,94 дм3.

Состав бетонной смеси будет:

Цемент: 316,7 кг.

Песок: 760,1 кг.

Щебень: 1179 + 58,94 = 1238 кг.

Вода: 190 – 58,94 = 131,1 дм3.

Масса 1 м3 бетонной смеси составит: 2446 кг.

Состав бетона: Цемент – 316,7 кг.,

Вода – 131,1 кг.,

Песок – 760,1 кг.,

Щебень – 1238 кг.

Задача №2.

Определить прочность при сжатии и скалывании (МПа). Плотность и ККК древесины при стандартной влажности, если дана масса 10 стандартных образцов-призм, разрушающая нагрузка при сжатии и скалывании стандартных образцов вдоль волокон с влажностью при испытании согластно варианту.

Масса 10 стандартных образцов призм m = 74,4 г.

Разрушающая нагрузка при сжатии, Rсж = 16800 Н.

Разрушающая нагрузка при скалывании, Rск = 3400 Н.

Влажность, W = 19%.

Решение.

На рис. показаны форма и размеры образца для определения предела прочности при скалывании вдоль волокон.

Толщина образца b = 20мм.

Определим прочность при скалывании вдоль волокон :

b = 0,02 м., l = 0,03 м.,

τw = = = 5666667 Па

Пересчитаем предел прочности для стандартной влажности 12%:

τ12 = τw[ 1+α(w-12)] = 5666667 • [1+0,03(19-12)] = 6856667 Па.

Плотность древесины :

ρ0w = = = 620 кг/дм3

Пересчитаем плотность для стандартной влажности 12%:

ρ012 = ρ0w[1+0,01(1-K0)(12-W)] K0=0,5

ρ012 = 620[1+0,01(1-0,5)(12-19) = 598,3 кг/дм3

Коэффициент конструктивного качества (к.к.к.) материала равен отношению показателя прочности R (МПа) к относительной объёмной массе γ (безразмерная величина):

к.к.к. = R/γ = 53,76 / 0,598 = 89,85 МПа, где R = σ12(МПа), γ = ρ012 (г/см3).

ВОПРОС №8

Строительная сталь предназначается для изготовления строительных конструкций — мостов, газо- и нефтепроводов, ферм, котлов и т. д. Все строительные конструкции, как правило, являются сварными, и свариваемость — одно из основных свойств строительной стали. Конструкционные низколегированные стали в горячекатаном или нормализованном состоянии применяют для строительных конструкций, армирования железобетона, магистральных нефте- и газопроводов. Для изготовления деталей машин их применяют сравнительно редко. Эта группа сталей содержит относительно малые количества углерода 0,1—0,25 %. Повышение прочности достигается легированием обычно дешевыми элементами — марганцем и кремнием.

Простые углеродистые строительные стали — Ст1, Ст2 и СтЗ, поставляются по ГОСТ 380—71. Наиболее широко применяется сталь марки СтЗ, которую для сварных конструкций следует поставлять по требованиям группы В, а для несварных конструкций — по группе А.

Из полученных тремя способами раскисления сталей (спокойная, полуспокойная и кипящая) более надежна сталь спокойная, имеющая более низкий порог хладноломкости.

Таким образом, следует применять для несвариваемых конструкций (или свариваемых неответственных конструкций) — кипящую сталь, для сварных расчетных конструкций — полуспокойную или спокойную сталь. Для ответственных конструкций, а также для сооружений, работающих в условиях низких температур, следует применять нормализованную или термически улучшенную сталь.

Низколегированные или строительные стали повышенной прочности - в отличие от конструкционных легированных сталей, строительные стали повышенной прочности у потребителей не подвергаются термической обработке, т. е. структура и служебные характеристики формируются при производстве сталей.

По сравнению с углеродистыми сталями более высокая прочность строительных низколегированных сталей достигается упрочнением феррита за счет легирования сравнительно малыми количествами кремния и марганца, а также хрома, никеля, меди и некоторых других элементов.

К низколегированным строительным сталям относятся стали марок 14Г2, 17ГС, 14ХГС, 15ХСНД, 34Г2АФ, 17Г2АФБ и другие. Сталь 15ХСНД, содержащая никель и медь, работает в конструкциях до —60°С без перехода в хрупкое состояние. Кроме того, введение этих элементов увеличивает коррозионную стойкость стали в атмосферных условиях.

Все такие стали имеют низкое содержание углерода (<0,22% С) .

Строительные стали применяют главным образом в виде листов разной толщины, а также в виде сортового проката. Применение в строительных конструкциях более прочных низколегированных сталей, вместо углеродистых, дает возможность снизить расход металла на 15—25 %. Несмотря на несколько более высокую стоимость их использование экономически целесообразно.

Используемая литература:

1. www.omegametall.ru/stroysteel/

ВОПРОС №9

Подобно другим конгломерантным смесям, бетонная представляет собой дисперсную систему, в которой в роли дисперсной среды выступает цементное тесто, а твёрдой дисперсной фазой является механическая смесь мелких и крупных заполнителей. Если при необходимости в бетонную смесь были добавлены порошкообразный наполнитель или иной микродисперсный компонент, растворимый или не растворимый в воде, то они являясь по размеру частиц соизмеримыми с частицами цемента, относятся к дисперсной среде. На стадии проектирования бетонной смеси предусматривается, что бы все компоненты в бетонной смеси находились на возможно более малых расстояниях друг от друга, с тем чтобы на микро- и макроуровнях полнее проявлялись силы взаимодействия частиц. С увеличением содержания цементного теста подвижность бетонной смеси также повышается при сохранении практически той же прочности после затвердевания. Это объясняется тем, что при более высоком содержании цементного теста оно не только заполняет пустоты и обволакивает зерна заполнителей, но и раздвигает их, создавая между ними обильные прослойки, уменьшающие трение между зернами, а это повышает подвижность смеси.

При более крупных заполнителях суммарная поверхность зерен получается меньше; следовательно, при том же количестве цементного теста прослойки его между зернами заполнителей оказываются толще, что увеличивает подвижность бетонной смеси. Увеличение количества песка сверх оптимального, установленного опытом, уменьшает подвижность бетонной смеси вслед. ствие возрастания суммарной поверхности заполнителей.

 Скачать реферат