- •Материаловедение
- •Санкт-Петербург
- •Содержание
- •1. Общие положения
- •Методические указания к изучению дисциплины
- •Методические указания к выполнению контрольной работы
- •4. Контрольные задания
- •5. Требования к оформлению контрольной работы
- •Рекомендуемая литература
- •Тема 1.2. Природные каменные материалы
- •Тема 1.3. Искусственные обожженные каменные материалы
- •Тема 1.4 Минеральные вяжущие вещества Общие признаки минеральных вяжущих, классификация. Физико-химическая сущность твердения минеральных вяжущих веществ.
- •Тема 1.5. Искусственные каменные материалы на основе вяжущих.
- •Тема 1.6. Металлические материалы и сплавы
- •Санкт-Петербург
4. Контрольные задания
Перечислите основные способы антикоррозионной защиты металлических, бетонных, железобетонных, деревянных конструкций.
Виды извести: состав, свойства, особенности получения, области применения.
Приведите 5-6 примеров, иллюстрирующих взаимосвязь строения, состава и свойств материалов.
Виды и сущность холодной и горячей обработки металлов. Структура стали в неравновесном состоянии и виды ее термической обработки.
Классификация природных каменных материалов по условиям образования. Приведите по 2-3 примера для каждой группы, сравните их по минералогическому составу, основным свойствам. Опишите области их применения в строительстве и городском хозяйстве.
Особенности строительных растворов, отличающие их от бетонов.
Приведите примеры композиционных материалов, опишите их состав и строение.
Виды керамических материалов и изделий, применяемых в строительстве. Общая схема технологии их производства.
Пороки древесины (проиллюстрируйте ваш ответ рисунками).
Разновидности портландцемента и их сопоставление по составу, свойствам и областям применения с портландцементом.
Виды гипсовых вяжущих, их свойства, особенности получения. Твердение гипсовых вяжущих. Строительные материалы и изделия на основе гипса.
Основные компоненты лакокрасочных составов: пигменты, олифы, наполнители – их свойства и назначение.
Свойства битумов и дегтей, основные области их применения.
Изложите порядок расчета состава бетонной смеси. Каковы основные принципы и критерии при определении марки бетона.
Сырье и стадии производства портландцемента, влияние компонентов портландцементного клинкера на его свойства.
Теплоизоляционные материалы и изделия: сырье, технология производства, свойства.
Стекло: сырьевые материалы, основы производства, особенности строения, свойства стекла. Материалы и изделия из стекла в строительстве
Гидроизоляционные материалы: их виды, получение и области применения.
Санитарно-технические изделия и материалы, применяемые для их изготовления.
Состав и назначение основных компонентов пластмасс. Материалы и изделия из пластмасс: свойства полимеров, образующих пластмассы и области применения пластмасс.
Приведите примеры звукоизоляционных (акустических) материалов и их основные характеристики.
Цветные металлы и сплавы, сравнительная характеристика их свойств, области применения в конструкциях и инженерных системах зданий.
Приведите примеры автоклавных материалов, опишите технологию их изготовления
Лабораторное оборудование для испытания строительных материалов.
Приведите примеры и опишите технологии производства строительных материалов на основе использования техногенных отходов.
Задачи 1-5
По имеющимся данным найти среднюю плотность образцов - кубиков.
Таблица 3
№№ задания |
Наименование горной породы |
Размеры образца |
Масса образца, г | ||
a |
b |
h | |||
1 |
Гранит красный |
5.11 |
5,15 |
5,04 |
343,5 |
2 |
Гранит серый |
5,08 |
5,02 |
5,11 |
342 |
3 |
Диабаз |
4,95 |
5,03 |
4,92 |
378 |
4 |
Известняк |
5,00 |
5,06 |
4,96 |
326 |
5 |
Мрамор |
5,04 |
5,00 |
5,05 |
340 |
Задачи 6-13
Найти среднюю плотность образцов горных пород, если имеются следующие результаты их гидростатического взвешивания
Таблица 4
№№ задания |
Наименование горной породы |
Результаты взвешивания, г | |
в воздухе |
в воде | ||
6 |
Диабаз |
380 |
258 |
7 |
Андезит |
414 |
278 |
8 |
Кварцит |
198 |
144 |
9 |
Мрамор |
340 |
213,5 |
10 |
Туф |
318,8 |
40 |
11 |
Базальт |
440 |
290 |
12 |
Ракушечник |
387,5 |
117 |
13 |
Известняк |
536 |
338 |
Задачи 14-16
Результаты гидростатического взвешивания 500 г сухой пробы сыпучих горных пород показали увеличение массы сосуда с водой после погружения в него пробы на величину Δm. Определить среднюю плотность сыпучих материалов?
Таблица 5
№№ задания |
Наименование |
Δm, г |
14 |
Гранитный гравий |
190 |
15 |
Гравий керамзитовый |
280 |
16 |
Щебень известняковый |
230 |
Задачи 17-20
Найти пористость и водопоглощение по массе и по объему
Таблица 6
Наименование показателя |
Номер задания | ||||
17 |
18 |
19 |
20 | ||
известняк |
гранит |
кварцит |
пемза | ||
Масса образца |
Сухого (m) |
229,5 |
333,0 |
337,7 |
127,8 |
Насыщенного водой (m1) |
238,5 |
336,5 |
343,6 |
140,2 | |
Средняя плотность γ, кг/м3 |
2260 |
2620 |
2630 |
900 | |
Истинная плотность ρ, кг/м3 |
2640 |
2650 |
2650 |
2500 |
Задачи 21-25 «Воздушные вяжущие вещества»
Задача № 21
Рассчитать количество негашеной извести, полученной при обжиге 15 т. чистого известняка, имевшего влажность 8%. Атомные массы Са - 40, С 12, О - 16, Н – 1.
Задача № 22
Рассчитать сколько потребуется чистого известняка влажностью 10% чтобы получить 5 т негашеной извести? Атомные массы Са - 40, С 12, О - 16, Н – 1.
Задача № 23
Сколько воды надо добавить к 100 кг негашеной извести, чтобы получить известковое тесто консистенции известь:вода=1:1? Испарением воды пренебречь. Атомные массы химических элементов (см. предыдущую задачу).
Задача № 24
Сколько ангидрита можно получить из 5 т. гипса при добавлении в качестве катализатора извести в количестве 5% от массы ангидрита? Атомные массы: Са – 40; S – 32; O- 16; H – 1.
Задача № 25
Какова будет пористость затвердевшего гипсового камня, полученного из гипсового теста, содержащего 50% воды от массы гипса. Атомные массы химических элементов (см. предыдущую задачу).
Задачи 26 - 30 «Проектирование прочности бетонов»
По имеющимся данным, приведенным в таблице 7, рассчитать недостающие показатели, характеризующие бетоны.
Таблица 7
Характеристики бетона |
Номер задания | ||||
26 |
27 |
28 |
29 |
30 | |
Марка цемента (Rц) |
300 |
300 |
? |
500 |
300 |
Марка бетона (Rб) |
100 |
? |
? |
? |
400 |
Цементно-водное отношение (Ц/В) |
? |
3 |
1,5 |
? |
? |
Качество заполнителей (А) |
0,6 |
- |
0,55 |
? |
- |
Качество заполнителей (А1) |
- |
0,4 |
- |
- |
0,43 |
Прочность бетона в возрасте 28 сут., МПа |
10 |
? |
? |
? |
? |
Прочность бетона в возрасте 90 сут., МПа |
? |
? |
30 |
20 |
? |
Расход воды (В), л/м3 |
190 |
180 |
? | ||
Расход цемента (Ц), кг/м3 |
? |
? |
? |
180 |
480 |
Задачи 31-35 «Проектирование состава бетонной смеси»
Определить состав компонентов бетонной смеси
Таблица 8
Наименование показателей |
Номер задания | ||||
31 |
32 |
33 |
34 |
35 | |
Расход цемента (Ц), кг/м3 |
201 |
570 |
285 |
180 |
480 |
Расход воды (В), л/м3 |
190 |
190 |
190 |
180 |
185 |
Истинная плотность песка (рп) кг/м3 |
2200 |
2300 |
2200 |
2300 |
2250 |
Насыпная плотность щебня (рнщ) кг/м3 |
1400 |
1400 |
1300 |
1300 |
1100 |
Истинные плотности: цемента рц=3100 кг/м3; крупного заполнителя (щебня) =2600 кг/м3.
Задачи 36-42 «Определение марки и прочности стали»
При испытании образца стали – круглого стержня были получены следующие показатели. Рассчитать показатели пластичности: относительное удлинение, сужение, предел прочности при разрыве и определить марку стали.
Таблица 9
Показатели |
Номер задания | ||||||
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 | |
Начальный диаметр образца, d0, мм |
6,4 |
10 |
8,0 |
8,0 |
15 |
9,9 |
10 |
Минимальный диаметр после разрыва, dк, мм |
3,4 |
6,7 |
4,5 |
4,5 |
9,75 |
6,4 |
6,7 |
Начальная расчетная длина, мм l10 / l5 |
65 |
100 |
80 |
80 |
150 |
100 |
100 |
30 |
50 |
40 |
40 |
75 |
50 |
50 | |
Расчетная длина после разрыва, мм l10 / l5 |
85 |
120 |
96 |
96 |
191 |
118 |
115 |
40 |
63 |
55 |
52 |
96 |
61 |
58 | |
Наибольшая нагрузка при испытании Рмах, кгс |
1300 |
4000 |
1600 |
2360 |
6800 |
4400 |
5500 |
Задачи 43-50 «Определение твердости стали методом Бринелля»
Рассчитать показатель твердости стали по Бринеллю
Таблица 10
№№ задания |
Толщина образца, мм |
Диаметр шарика D, мм |
Нагрузка на шарик P, кгс |
Диаметры отпечатков | ||
Частные значения | ||||||
d1 |
d2 |
d3 | ||||
43 |
10 |
10 |
3000 |
5,3 |
5,3 |
5,6 |
44 |
10 |
10 |
3000 |
3,2 |
2,7 |
2,5 |
45 |
10 |
10 |
3000 |
4,0 |
5,0 |
5,1 |
46 |
10 |
10 |
3000 |
3,7 |
3,7 |
4,0 |
47 |
10 |
10 |
3000 |
6,6 |
6,2 |
5,8 |
48 |
5 |
5 |
750 |
3,1 |
3,3 |
2,9 |
49 |
5 |
5 |
750 |
3,0 |
2,2 |
2,9 |
50 |
2,5 |
2,5 |
187,5 |
1,6 |
2,0 |
1,5 |