Задача № 18

Определить закрытую пористость (Пз) керамического образца куба с ребром 7 см и массой в сухом состоянии 550 г, если при полном водонасыщении его масса увеличилась на 50 г. Истинная плотность материала образца составляет 2,5 г/см³.

Задача № 19

Определить насыпную плотность (ρ_н) и межзерновую пустотность (П_м.з) перлитового и керамзитового песка:

- если масса пустой емкости объемом 1 л составляет 204 г, заполненной перлитовым песком – 314 г;

- если масса пустого сосуда объемом 1000 см³ – 204 г, заполненного керамзитовым песком – 626 г;

- если средняя плотность перлитового песка ρ_m = 400 кг/м³; керамзитового песка ρ_m = 880 кг/м³.

2.2. ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ЗАДАЧА № 20

Бетонный образец – цилиндр с размерами h = 5,05 см и d = 5,1 см – в водонасыщенном состоянии имеет массу 223 г, в сухом – 200 г. Истинная плотность бетона составляет ρ = 2615 кг/м³. Найти среднюю плотность (ρ_m), общую, открытую и закрытую пористость (П_общ, П_о, П_з), водопоглощение по массе (В_m) и по объему (В_v).

ЗАДАЧА № 21

Определить абсолютную влажность (W_абс) и водопоглощение по массе (В_m) гранитного щебня и кварцевого песка:

- если проба щебня естественной влажности имела массу 1000 г, после водонасыщения – 1009 г, после высушивания до постоянной массы – 983 г;

- если проба песка естественной влажности имела массу 1000 г, после водонасыщения – 1011 г, после высушивания до постоянной массы – 989 г.

ЗАДАЧА № 22

Куб из газосиликата с размерами ребер 150 мм в абсолютно сухом состоянии имел массу 2,65 кг, а во влажном – 2,95 кг. Определить коэффициент насыщения пор образца влагой (К_н). Истинную плотность газосиликата принять 2,71 г/см³.

ЗАДАЧА № 23

Определите коэффициент размягчения (К_р) и сделайте вывод о пригодности использования для подводных сооружений песчаника, если предел прочности при сжатии этого материала в абсолютно сухом состоянии составляет 45 МПа, а в водонасыщенном – 32 МПа.

ЗАДАЧА № 24

Для возведения плотины имеются в наличии следующие материалы: блоки из тяжелого бетона на портландцементе, блоки из тяжелого бетона, изготовленные на гипсовом вяжущем, и блоки из поризованного бетона.

Определите коэффициент размягчения (К_р) и сделайте вывод о пригодности использования данных материалов для возведения плотины.

Дополнительные сведения:

- предел прочности при сжатии тяжелого бетона в сухом состоянии – 42,6 МПа, в водонасыщенном – 41,5 МПа;

- предел прочности при сжатии гипсового камня в сухом состоянии – 0,52 МПа, в водонасыщенном – 0,22 МПа;

- предел прочности при сжатии поризованного бетона в сухом состоянии – 38,4 МПа, в водонасыщенном – 19,2 МПа.

ЗАДАЧА № 25

Масса образца горной породы в водонасыщенном состоянии составляет 896 г. Определить его массу (m), среднюю плотность (ρ_m) в естественном состоянии, если водопоглощение по массе и объему составляют соответственно 12 и 20 %.

ЗАДАЧА № 26

При относительной влажности воздуха φ = 60 % образец древесины из сосны имеет массу 60 г, а из дуба – 68 г. После высушивания образцов их масса составила соответственно 55,5 и 64 г. Определите абсолютную и относительную влажности пород древесины (W_абс, W_отн).

2.3. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ЗАДАЧА № 27

Требуемое термическое сопротивление наружных стен R^тр для климатических условий г. Воронежа должно быть не менее 2,89 (м²·°С)/Вт. Рассчитайте минимально допустимую толщину стены (δ) из силикатного кирпича и газосиликатных блоков, если коэффициент теплопроводности кладки из силикатного кирпича составляет λ = 0,81 Вт/(м·°С), а из газосиликатных блоков – λ = 0,17 Вт/(м·°С).

ЗАДАЧА № 28

Вычислить толщину стен (δ) жилых зданий из керамического и силикатного полнотелого и пустотелого кирпича для условий ЦЧР, если общее термическое сопротивление стены R₀ = 2,89 м ²·⁰С/Вт. Коэффициент теплопроводности для кладки из керамического кирпича полнотелого составляет 0,81 Вт/м·⁰С, пустотелого – 0,58 Вт/м·⁰С; для кладки из силикатного полнотелого кирпича – 0,87 Вт/м · ⁰С, пустотелого – 0,76 Вт/м·⁰С.

ЗАДАЧА № 29

Определите теплопроводность (λ) пенополистирольных плит толщиной 50 мм, если их термическое сопротивление равно 1,67 м²·ºС/ Вт.

ЗАДАЧА № 30

Требуемое термическое сопротивление наружных стен R^тр для климатических условий г. Воронежа должно быть не менее 2,89 м²·°С/Вт. Определите, какова должна быть теплопроводность материала, чтобы толщина наружной стены из этого материала была не более 510 мм?

ЗАДАЧА № 31

Определите термическое сопротивление (R) трехслойной стены, состоящей из слоя легкого бетона толщиной 15 см (λ = 0,79 Вт/м·⁰С), слоя минераловатной плиты толщиной 10 см (λ = 0,09 Вт/м·⁰С) и слоя из тяжелого бетона толщиной 20 см (λ = 1,38 Вт/м·⁰С).

ЗАДАЧА № 32

Используя формулу В.П. Некрасова, рассчитайте коэффициент теплопроводности (λ) минераловатной плиты и газосиликатного блока.

Дополнительные требования:

- плита из минеральной ваты имеет размеры 0,5×0,5×0,1 м и массу 7,5 кг;

- газосиликатный блок имеет размеры 150×150×500 мм и массу 4,6 кг.

ЗАДАЧА № 33

С помощью формулы В.П. Некрасова оцените (%), насколько изменится коэффициент теплопроводности (λ) мелких стеновых блоков из силикатного ячеистого бетона (газосиликата) размером 600300200 мм и массой в сухом состоянии 21,6 кг, если их увлажнить до влажности 15 %?

3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ЗАДАЧА № 34

При испытании бетонных образцов размером 555 см на прочность при сжатии были получены следующие показатели разрушающей нагрузки: 11150, 9800, 9950, 10650, 10800 и 9750 кгс.

Определить предел прочности при сжатии (R_сж) бетона.

ЗАДАЧА № 35

Образцы из плотного силикатного бетона с размерами 4,94,75,0 см, 5,05,14,7 см, 5,24,94,9 см, 4,74,85,2 см и 5,15,14,8 см при сжатии показали следующие величины разрушающей нагрузки: 8000, 8150, 7800, 7900 и 8100 кгс. Определить предел прочности при сжатии (R_сж).

ЗАДАЧА № 36

При испытании бетонных образцов-цилиндров размерами d = h = 5,05 см; d = h = 5,01 см; d = h = 4,97 см были получены следующие величины разрушающей нагрузки на сжатие: 8000, 7750 и 8100 кгс соответственно. Определить предел прочности при сжатии (R_сж) бетонных образцов.

ЗАДАЧА № 37

При испытании на изгиб 3-х стандартных балочек, изготовленных из цементно-песчанного раствора, были получены следующие значения разрушающей нагрузки: 255, 280 и 260 кгс. Определить предел прочности на изгиб данных образцов.

ЗАДАЧА № 38

При испытании керамического одинарного и утолщенного кирпичей на изгиб разрушающая нагрузка составила 350 и 710 кгс соответственно. Определите предел прочности при изгибе (R_изг) для каждого кирпича (расстояние между опорами при испытании ℓ = 200 мм).

ЗАДАЧА № 39

Определить работу, затрачиваемую на разрушение (А_уд) образца-цилиндра (h = d = 2,5 см) из мелкозернистого бетона, если при стандартном испытании на копре образец разрушился после 6-го удара. Масса стальной бабы копра составляла 2 кг.

ЗАДАЧА № 40

Определить предел прочности при сжатии (R_сж) и работу, затрачиваемую на разрушение образца (А_уд), если при сжатии образца куба с размером 5,15,15,0 см разрушающая нагрузка составила 2500 кгс, а разрушение образца-цилиндра размером h = d = 2,5 см произошло после 5-го удара.

ЗАДАЧА № 41

Оцените истираемость (И) образцов из гранита и песчаника, имеющих форму куба с ребром 70 мм, если масса гранитного образца до испытания составляла 909 г, после испытания – 882 г, а масса песчаника до истирания была равна 764,5 г, после истирания – 741 г.

ЗАДАЧА № 42

Гранитный щебень фракции 20…40 мм имеет массу 10 кг. После испытания на износ в полочном барабане и просеивания через контрольные сита его масса составила 8,75 кг. Определите износ щебня (Из).

ЗАДАЧА № 43

Определить предел прочности при изгибе (R_изг) глиняной плоской ленточной черепицы размером 365×155 мм, толщиной 12 мм, если разрушающая нагрузка при испытании составила 70 кгс (расстояние между опорами ℓ = 30 см).

ЗАДАЧА № 44

При испытании керамического полнотелого кирпича размером 250×120×88 мм, изготовленного способом пластического формования, были получены следующие значения разрушающей нагрузки при изгибе: 650, 675 и 660 кгс. При испытании половинок кирпича, уложенных друг на друга, получены следующие значения разрушающей нагрузки на сжатие: 14250, 13800 и 14100 кгс. Размеры половинок можно принять 12×12,5 см.

Определить марку керамического кирпича (прил. 3).