При стандартном испытании керамического кирпича на изгиб оказалось

1. При стандартном испытании керамического кирпича на изгиб оказалось, что предел прочности равен 3,55 МПа. Определите, какое показание манометра пресса соответствовало этому напряжению, если диаметр поршня равен 9 см

РЕШЕНИЕ
σизг=Sпоршень*Рманом, где
σизг-предел прочности;
Sпоршень-площадь поршня;
Рманом-показания манометра
Sпоршень=πd24=3,14*0,0924=6,3585*10-3 м2.
Рманом=σизгSпоршень=3,55*1066,3585*10-3=558 МПа.

2. Сколько кирпича получится из 3,5 м3 глины, если средняя плотность кирпича равна 1780 кг/м3, насыпная плотность карьерной глины 1650 кг/м3, влажность глины после сушки 13%, потери при обжиге – 9% от массы сухой глины.

РЕШЕНИЕ
1. Размеры стандартного кирпича 250х120*65 мм.
2. Масса глины:
mгл=ρгл*Vгл=1650*3,5=5775 кг.
2. Масса глины после обжига:
mоб. гл=mгл1,3*1,09=57751,417=4075,5 кг.
3. Объем кирпича:
Vк=250*120*65=1,95*106 мм3=0,00195 м3.
4. Масса кирпича:
mк=ρк*Vк=1780*0,00195=3,471 кг.
5. Количество кирпича:
n=mглmк=57753,471=1663 шт.

3. Известно, что образец из тяжелого бетона, открытая пористость которого составляет 8,5%, характеризуется водопоглощением по массе 3,7%. Какова теплопроводность этого бетона?

РЕШЕНИЕ
Воспользуемся формулой Некрасова для теплопроводности:
λ=1,160,0196-0,22d2-0.16, где
d–относительная плотность материала.
По справочным таблицам находим для тяжелого бетона (http://www.tpribor.ru/stroymat.html Строительные материалы. Основные понятия. ЧАСТЬ 1. Физико-механические и механические свойства строительных материалов).
ρистинная=2600 кг/м3;
ρсредняя=2400 кг/м3;
d= ρсредняя/ρводы=2400/1000=2,4.
λ=1,16*0,0196÷0,22*2,42-0.16=1,156 Вт/(м∙град).

4. Образец массой в 8,1 кг, изготовленный в виде куба, был разрушен под воздействием сжимающей силы в 2,7 МН. Каковы размеры этого образца и марка бетона, если известно, что коэффициент конструктивного качества его при сжимающих нагрузках составляет 50 МПа.

РЕШЕНИЕ
Rсж=kd, где
Rсж–предел прочности при сжатии (Па);
k– коэффициент конструктивного качества;
d–относительная плотность.
d=ρистρводы=mобразцах31000=8,1х31000=8100х3, где
х–размер грани куба.
Rсж=k8100х3.
С другой стороны:
Rсж=РразрушS=Рразрушх2.
8100kх3=Рразрушх2.
Учитывая соответствие единиц измерения, получим:
х=8100kРразруш=8100*50270000=0,15м.

5. При проектировании состава цементного бетона в лаборатории плотность его оказалась 2235 кг/м3., номинальный состав по массе был 1:1,9:4 при В/Ц=0,45. Определить расход составляющих материалов на 1 м3 бетона, если в момент приготовления бетонной смеси влажность песка была 6%, а гравия – 3%.

РЕШЕНИЕ
Воспользуемся формулой:
ρбетон=Ц+П+Г+В=Ц(1+1,9+4+ВЦ),
Ц=ρбетон1+1,9+4+0,45=22357,35=304,08 кг;
В=ЦВЦ=304,08*0,45=137,16 л.
П=1,9Ц*1,06=1,9*304,08*1,06=612,42 кг.
Г=4Ц*1,03=4*304,8*1,03=1255,77 кг.

6. Рассчитать производственный состав бетонной смеси по массе и объему при следующих данных:
–марка бетона 500;
–подвижность бетонной смеси: ОК=2 см;
–портландцемент марки 600;
–заполнители – высококачественные;
–наибольшая крупность гранитного щебня: 10 мм;
— пустотность: 42%;
–влажность песка: 1%;
–влажность щебня: 2%;.
Насыпная плотность материалов:
–цемент: 1,1 т/м3;
–песок: 1,45 т/м3;
–щебень: 1,55 т/м3.
Истинная плотность материалов:
–цемент: 3 т/м3;
–песок: 2,5 т/м3;
–щебень: 2,6 т/м3.

РЕШЕНИЕ
1. Найдем водоцементное отношение В/Ц из эмпирических формул:
R0=ARцЦВ-0,5 или
Rб=A1RцЦВ+0,5.
Для высококачественных заполнителей:
А=0,65;
А1=0,43.
Если А=0,55…0,65 и R0<1,3, то пользуемся первой формулой;
если требуется более высокая прочность бетона, то второй.
Для бетона с В/Ц≥0,4 применяется первая формула; для бетона с В/Ц<0,4 – вторая.
В нашем случае
Rб=500600=0,83Rц, поэтому воспользуемся первой формулой с А=0,65 (высококачественные заполнители):
ВЦ=0,65RцR0+0,5*0,65Rц=0,65*600500+0,5*0,65*600=0,56.
2. Расход воды определяем по графику (рис. 20. Скрамтаев Б.Г., Буров В.Д., Панфилова Л.И., Шубенкин П.Ф. Примеры и задачи по строительным материалам / под ред. П.Ф. Шубенкина. М: Высшая школа, 1970. С. 111) для щебня с наибольшей крупностью 10 мм.
В=180+10=190 л=0,19 м3/м3бетона.
3. Расход цемента :
Ц=ВВ/Ц=1900,56=340 кгм3 бетона.
4. Расход щебня:
Щ=1000αПρЩ насып+1ρЩ ист, где
α=1,40 (табл. 30 Скрамтаев Б.Г., Буров В.Д., Панфилова Л.И., Шубенкин П.Ф. Примеры и задачи по строительным материалам / под ред. П.Ф. Шубенкина. М: Высшая школа, 1970. С. 110) для расхода цемента 340 кг/м3, В/Ц=0,56.
Щ=10001,40*0,421500+12600=1288 кг/м3бетона.
5. Расход песка:
П=1000-ЦρЦ ист+В+ЩρЩ истρП ист=1000-3403,0+190+12882,6*2,5=997 кг/м3бетона.
6. Производственный состав бетонной смеси по массе:
Песок: 1,01П=997*1,01=1007 кг.
Щебень: 1,02Щ=1288*1,02=1314 кг.
Вода: 190 кг.
Цемент: 340 кг.
6. Производственный состав бетонной смеси по объему:
V=mρнасып.
Песок: 1007/1450=0,695 м3.
Щебень:1314/1550=0,848 м3.
Вода: 0,190 м3.
Цемент: 340/1100=0,309 м3.

7. В процессе испытания на истираемость объем известкового образца в виде призмы высотой 200 мм уменьшился на 2,745%, в результате чего масса образца составила 1,25 кг. Определить истираемость известняка по массе и объему, если известно, что истирание этого образца осуществлялось по грани с размерами 50х50 мм.

РЕШЕНИЕ
1. Величину истираемости вычисляют по формуле:
U=m1-m2S гсм2, где
m1–вес сухого образца до истирания;
m2–вес сухого образца после истирания;
S–площадь истирания, см/м2.
2. Исходный объем призмы:
Vисх=S*h=50*50*200=5*105 мм3.
2. Объем призмы после истирания:
Vистир=Vисх-0,02745Vисх=5*105-0,02745*5*105=4,86275*105 мм3.
3. Истираемость по объему:
U=V1-V2S=5*105-4,86275*1052500=5,49 мм .
4. Истираемость по массе:
m2=1250 г при объеме 486,275 см3
m1=х г при объеме 500 см3
m1=1250*500486,275=1285,3 г.
U=1285,3-125025=1,412 гсм2 .

8. Манометр гидравлического пресса в момент разрушения древесины с влажностью 19% при сжатии волокон показал давление 4 МПа. Определить предел прочности при сжатии при влажности 12%, если площадь поршня пресса равна 52 см2.

РЕШЕНИЕ
σраруш=Sпоршень*Рманом=52*10-4*4*106=20800 Па–при влажности ω=19%.
Решение 1. Учитывая тот факт, что если влажность древесины увеличивается от 0 до точки насыщения волокон (приблизительно 30%) ее прочность (включая и длительную) уменьшается. При повышении влажности на 1% прочность снижается на 3-5%.
Исходя из сказанного, если влажность снизилась на 7%, то прочность увеличиться в среднем на 28%, т.е. будет равна 26624 Па.

Решение 2. Можно воспользоваться и формулой:
Приведение к стандартной влажности (это влажность 12%) производят по формуле:
σх=σ1+αω±12=20800*1+0,04*19-12=26624 Па.
α–поправочный коэффициент для различных видов напряженного состояния (α=0,03÷0,05).

ChAlexandra 5.0

2014- Специалист "Менеджмент организации" Высшее образование 2016- Специалист "Педагог доп. образования" - доп. спец. образование Занимаюсь созданием презентаций, дизайном, редактурой, написанием текстов.Гуманитарные предметы.

Нанять автора