Загальні властивостi будiвельних матеріалів (стр. 6 из 12)
Маса 1000 шт. пористої цегли
mп.ц.=1000×0,25×0,12×0,065×1210=2359 кг.
Об’єм пустот, що створені стружкою в керамічній масі:
vп=(mз.ц–mп.ц.)/rо=(3393–2359)/1740=0,59 м3.
Необхідна витрата стружки по масі
mо.п=vп×rоп=0,59×610=360 кг.
53. При випробуванні п’яти зразків повнотілої цегли пластичного формування були отримані наступні результати:
| Межа міцності на стиск, МПа | Межа міцності на згин, МПа |
| 16,5 | 3,3 |
| 15,6 | 3,0 |
| 14,3 | 2,8 |
| 16,2 | 3,2 |
| 12,6 | 1,7 |
До якої марки можна віднести випробувану цеглу?
Знаходимо середнє і найменше значення межі міцності на стиск
(
, 
min) і згин ( 
, 
min,)випробуваної цегли:
=15,04 МПа; мін=12,6 МПа; =2,8 МПа; мін=1,7 МПа.У відповідності з ДСТУ БВ.2.7–61–97 цегла має марку 150. По ГОСТу для цегли марки 150 середня для 5 зразків значення межі міцності на стиск і згин повнотілої цегли пластичного формування повинна бути не менше відповідно 15 і 2,8 МПа.
Найменше для окремого зразка значення Rст. мін і Rзг. мін повинно бути не менше відповідно 12,5 МПа і 1,4 МПа.
54. При виробництві керамзиту використана глина, що має середню густину rог=2550 кг/м3 при вологості w=13,5%.
Керамзитовий гравій має середню насипну густину rн.к.=450 кг/м3, міжзернову пустотність П=44%. Розрахувати, в скільки раз збільшиться об’єм глини при спученні, якщо маса глини і керамзиту однакова.
Середня густина сухої глини:
r’о.г.=rо.г/(1+w/100)=2550/(1+0,135)=2246 кг/ м3.
Середня густина керамзиту в грудці:
rо.к.=rн.к./(1–П/100)=450/(1–0,44)=804 кг/ м3.
Збільшення об'єму глини при вспученні еквівалентно зменшенню її середньої густини:
.3. Мінеральні в’яжучі речовини
55. Визначити вихід будівельного гіпсу і ангідритового в’яжучого із 1 т гіпсового каменя 3–го сорту, вологістю 7%, що містить 80% СаSO4×2H2O. В склад домішок входять 7% глини, 9% піску, 4% органічних включень.
Маса сухого гіпсового каменя mг.к.=1000×0,93=930 кг.
В хімічному процесі отримання в’яжучих буде приймати участь маса двоводного гіпсу: mг.=930–0,2×930=744 кг.
Реакції отримання будівельного гіпсу і ангідритового в’яжучого:
СаSO4×2H2O=СаSO4×0,5H2O+1,5H2O;
СаSO4×2H2O=СаSO4+2H2O.
Кількість напівгідрату і ангідриту в будівельному в’яжучому, отриманому із 744 кг гіпсу, знайдемо із пропорцій:
172 кг СаSO4×2H2O – 145 кг СаSO4× 0,5H2O
744 кг СаSO4×2H2O – Х кг СаSO4× 0,5H2O
ХСаSO4×0,5H2O=(744×145)/172=627 кг;
172 кг СаSO4×2H2O – 136 кг СаSO4
744 кг СаSO4×2H2O – Х кг СаSO4
ХСаSO4=(744×136)/172=588 кг
У в’яжуче перейдуть домішки у кількості 16% від маси сухого гіпсового каменя (органічні домішки повинні вигоріти), тобто 158 кг.
Таким чином, із 1 т гіпсового каменя повинно вийти: будівельного гіпсу – mб.г.=627+158=785 кг або ангідритового в’яжучого mа.в.=88+158=746 кг.
56. Для отримання 1 моля напівводного гіпсу із двогідрату теоретично потрібно затратити q=84 кДж теплоти, а 1 моля вапна із карбонату кальцію q1=190 кДж. Яка витрата умовного палива необхідна для отримання 1 т СаSO4×0,5H2O і СаО?
Мольна маса СаSO4×0,5H2O рівна 145 г/моль. Значить, для отримання 1 т напівводного гіпсу потрібно:
Q=(q×1000)/0,145=(84×1000)/0,145=579310 кДж.
1 т умовного палива еквівалентна 29330 кДж теплоти. Значить, для отримання 1 т напівводного гіпсу необхідна витрата палива
Т=579310/29330=19,75 кг.
Для отримання 1 т СаО необхідно
Т1=(190×1000)/(0,056×29330)=115,7 кг.
57. Визначити пористість затверділого будівельного гіпсу, якщоводогіпсового відношенняВ/Г=0,7. Дійсна густина rг=2,7 г/см3.
Перший спосіб рішення. Для визначення пористості затверділого будівельного гіпсу визначимо його дійсну і середню густину.
Дійсна густина затверділого гіпсу r=mг.з /va, де mг.з – сумарна маса гіпсу і хімічно зв’язаної води в одиниці абсолютного об'єму va.
Склад хімічно зв’язаної води Вх.зв. легко знайти із рівняння гідратації основного компонента будівельного гіпсу
H2O:СаSO4×0,5H2O+1,5H2O=СаSO4×2H2O.
Вх.зв.=(27×100)/145=18,6%.
Припустимо, що густина хімічно зв’язаної води rв=1, тоді
.Середня густина затверділого гіпсу rо=mг.з/v, де v – об’єм з урахуванням пор, утворених надлишковою породою.
.Пористість затверділого гіпсу:
Пз.г.=(1–rо/r)·100=(1–1,1/2,13)·100=48%
Другий спосіб рішення більш простіший:
.58. Скільки вапнякового тіста ( по масі і об’єму), із вологістю wт=50% можна отримати із mв=15 т негашеного вапна із активністю А=85%. Середня густина вапняного тіста rт=1400 кг/м3.
Склад активного СаО в 15 т негашеного вапна
СаОакт.=(А×mв)/100=(85×15)/100=12,75 т.
Гашення вапна проходить за рівнянням СаО+Н2О=Са(ОН)2.
Із 56 масових частинок СаО можна отримати 74 частини сухого гідратного вапна, а із 12,75 т СаО
mСа(ОН)2=(12,75×74)/56=16,84 т.
Можлива кількість вапнякового тіста:
по масі
по об’єму
.59. Яку кількість гідратного вапна і води міститься у вапняному тісті масою mт=10 т із середньою густиною rт=1400 кг/м3? Дійсна густина порошкоподібного гідратного вапна rп=2,05 г/см3.
1 м3 вапняного тіста можна уявити через суму об’ємів гідратного вапняку і води, тобто mп/rп+mв/rв=1, де mп і mв – маса відповідно сухого гідратного вапна (пушонки) і води; rв – густина води.
.Звідси вміст в 1 м3 вапняного тіста гідратного вапна mп==0,781 т (55%); води mв=1,4–0,781=0,619 т (45%).
В 10 т вапняного тіста міститься гідратного вапна
m`п=(0,781×10/1,4=5,58 т, води m`в=4,42 т.
Вміст гідратного вапна у вапняному тісті, як і інших речовин в тістоподібних масах, можна також визначити за формулою:
,де Т – вміст твердої речовини в тісті, кг/м3; rп – дійсна густина твердої речовини, що утворює з водою тістоподібну масу, г/см3; rо – середня густина тіста, кг/м3.
60. Розрахувати активність вапна, отриманого із крейди, що містить 42,5% СаО; 3,5% MgO;17,5% SiO2+Al2O3, при втратах при прокалюванні в.п.п.=36,5%. Ступінь декарбонізації крейди при випалі х=0,9.
Для розрахунку активності вапна А можна використати формулу А.В. Волженського, виведену в припущенні, що залишок у випаленому матеріалі СО2 зв’язаний тільки з оксидом калію:
,де R2O3 – сумарний вміст у сировині Al2O3 + Fe2O3, %.
61. Для визначення складу напівводного гіпсу у будівельному гіпсі наважку подрібненого гіпсу mг=2,5 г, попередньо висушену до постійної маси, залили водою. Затверділий матеріал висушили при 50 – 55оС до постійної маси, яка стала яка стала mг.з.=2,84 г. Який вміст в будівельному гіпсі СаSO4×0,5H2O?
Із реакції СаSO4×0,5H2O+1,5H2O=СаSO4×2H2O можна заключити, що для гідратації 145 г СаSO4×0,5H2O потрібно 27 г води. У нашому випадку, для гідратації х г напівводного гіпсу потрібно mг.з.–mг. г води.
62. При визначенні вмісту у негашеному кальцієвому вапні активних СаО+MgO на титрування m=1,2 г вапна використано v=37,5 мл 1 н розчину НСl. До якого сорту по вмісту активних СаО і MgO належить вапно?
З реакції нейтралізації, що відбувається при титруванні (СаО+2НС1=СаС12+Н2О), витікає, що 1 мл 1 н розчину соляної кислоти відповідає 0,028 г СаО.
Можна скласти відношення:
0,028 г СаО – 1 мл НС1
m г СаО – v мл НС1
Звідки, СаО=(0,028·v/m)·100=87,5%.
Для кальцієвого вапна вміст MgO – не більше 5%. Можна вважати, що у дослідженому вапні вміст активних СаО+MgO=87%. Це відповідає по ДСТУ В.2.7–90–99 нормам для негашеного вапна 2–го сорту.