Тема: «Минеральные вяжущие вещества»
При изучении данной темы, необходимо изучить процессы получения вяжущих веществ, химические реакции происходящие во время технологического процесса данного вяжущего вещества и свойства этих вяжущих веществ.
Условие задачи:
Определить количество сухой извести пушонки полученной при гашении 200 т. негашеной извести, имеющей активность (содержание CaO – 78 %).
В расчете необходимо принять атомную массу:
кальция – Ca – 40
кислорода – O – 16
водорода – Н – 1
Определить количество сухой извести – CaO – ?
Решение:
В условии задачи сказано, что в негашеной извести есть примеси. Если CaO – активность 78 %, то 22 % составят примеси.
1. Вычислим примеси по формуле
200 000 кг • 0,22 = 4,400
200 000 кг – 100 %
х – 22 %
| х = | 200 000 кг • 22 % | = 4 400 кг |
| 100 % |
2. тогда чистого известняка будет:
200 000 – 4 400 = 195 600 кг
3. Вычислим, сколько можно получить гидратной извести.
Для этого необходимо написать реакцию получения гидратной пушонки.
| CaO | + | Н2О | = | Ca(OН)2 |
4. Вычислим атомные веса соединений
CaO = 40 + 16 = 56
Н2О = 1• 2 + 16 = 18
Ca(OН)2 = 40 + (16 + 1 • 2) • 2 = 76
5. Составим пропорцию:
| 195 600 • | = 265 457 кг | |
Но в состав гидратной извести войдут примеси:
265 457 + 4 400 = 269 857 кг
Вывод: получен чистый вес извести пушонки при гашении 200 000 кг.
Тема: «Гипсовые вяжущие вещества»
Условие задачи:
Определить сколько можно получить полуводного строительного гипса
(CaSO4 • 0,5 H2O), после термической обработки 1 тонны гипсового камня CaSO4 • 2 H2O, если атомная масса кальция (Ca) – 40; серы (S) – 32; кислорода (О) – 16; водорода (Н) – 1.
Запишем условие кратко:
Дано: CaSO4 • 2 H2O = 1 т. = 1 000 кг
Атомные веса элементов: Ca – 40
S – 32
О – 16
Н – 1
Решение:
1. Подсчитаем молекулярную массу химических соединений, для чего напишем химическую реакцию получения полуводного гипса:
CaSO4 • 2 H2O = CaSO4 • 0,5 H2O + 1,5 Н2О
| CaSO4 • H2O | = 40 + 32 + (16 • 4) + 2 • 16 |
| CaSO4 • 0,5 H2O | = 40 + 32 + (16 • 4) + 0,5 • [ (1 • 2) • 16 ] |
| 1,5 • H2O | = 1,5 • (1 • 2 + 16) |
Рассчитаем выход строительного гипса из 1 тонны гипсового камня:
| 1 т. = 1 000 кг • | = 843 кг | |
Ответ: Из 1 тонны гипсового камня CaSO4 • 2 H2O, получили 843 кг полуводного гипса CaSO4 • 0,5 H2O.
Тема: «Цементные бетоны»
Общие рекомендации по решению задач расчета состава бетона по методу абсолютных объемов:
1. Математизация задачи, т.е. составление замкнутой системы формул и управлений.
2. Анализ условия задачи.
3. Совместное решение той или иной величины, считающейся в данном случае неизвестной.
4. Вычисления
5. Проверка общего решения
Кроме всего перечисленного необходимо усвоить, изучить свойства металлов применяемых для приготовления бетона, их характеристики и методы установления (определения).
Необходимо знать соотношения между классами и марками бетона. Понятие «класс бетона» позволяет назначить прочность с учетом ее фактической или возможной вариации. Чем меньше изменчивость прочности, тем выше класс бетона при одной и той же его средней прочности.
ГОСТ устанавливает следующие классы тяжелого бетона по прочности при сжатии: 3,5; 5; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 60. Класс по прочности на сжатие обозначают латинской буквой «В», справа от которой прописывают его прочность в МПа. Так у бетона класса В 15 предел прочности при сжатии не ниже 15 МПа с гарантированной обеспеченностью 0,95.
Марка бетона по прочности на сжатие бетонных образцов – кубов размерами
15 × 15 × 15 см – наиболее распространенная характеристика бетона. При испытаниях установлены следующие марки бетона: 50 : 75 : 100 :150 : 200 . . . . . 800 кгс/см2.
Состав бетона должен обеспечивать заданные свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона, при минимальном расходе цемента как наиболее дорогостоящего компонента. Исходные данные для определения состава содержатся в техническом проекте строительства и включают в себя как минимум два требования: проектную марка (или класс) бетона по прочности и заданную условиями работ удобоукладываемость (подвижность) бетонной смеси. В некоторых случаях главными могут быть требования по морозостойкости, водонепроницаемости или химической стойкости бетона.
Состав бетона выражают в виде расхода цемента, воды, мелкого или крупного заполнителей на 1 м3 уплотненного бетона.
В основу этого метода положено условие, что свежеприготовленная бетонная смесь после укладки в форму или опалубку и уплотненная в ней не будет иметь пустот.
Состав бетона по методу «абсолютных объемов» подбирают в два этапа. Вначале рассчитывают ориентировочный состав бетона, затем расчет проверяют и уточняют по результатам пробных замесов и испытаний контрольных образцов.
Расчет ориентировочного состава бетона.
Для расчета состава тяжелого бетона необходимо иметь следующие данные:
- заданную марку бетона – Rб.
- требуемую удобоукладываемость (подвижность) бетонной смеси
- определенную осадку конуса О.К. (см.)
- характеристику исходных материалов:
- вид и активность цемента Rц.
- объемную насыпную массу составляющих: Рн. ц.; Рн. п.; Рн. щ. (гр);
- и их плотность Рц.; Рп.; Рщ. (гр).
- пустотность щебня или гравия – Vпуст. (щ., гр.), наибольшую крупность их зерен и влажность заполнителей (Wп.; Wщ.)
- состав бетона выражают расходом всех составляющих материалов по массе на 1 м3 бетонной смеси
- затем делаем расчет на заданную емкость бетонной мешалки.
Состав бетона рассчитывают в следующей последовательности:
1. Определяем водоцементное отношение.
2. Определяем расход воды на 1 м3 бетона.
3. Определяем расход цемента на 1 м3 бетона.
4. Определяем расход крупного и мелкого заполнителя на 1 м3 бетона.