ПРИМЕРЫ И ЗАДАЧИ ПО СТРОИТЕЛЬНЫМ МАТЕРИАЛАМ

Искусственные каменные материалы (обжиговые и безобжиговые)

174. Определить, какое количество глины по весу и объему необходимо для получения 10000 шт. кирпича с объемным весом 1800 кг/м3 и 1000 шт. пустотелых кера­мических стеновых камней с объемным весом 1350 кг/м3.

Кирпич и камни должны отвечать всем требованиям ГОСТов. Объемный вес глины 1700 кг/м3, влажность ее 15%, а потери при прокаливании глины составляют 10% от веса сухой глины.

Во время изготовления, выгрузки и погрузки кирпича брак составляет 2% от всей партии кирпича и камней.

175. Какое количество обыкновенного красного кир­пича (ГОСТ 530—54 *) можно приготовить из 5 г глины. Влажность глины 10%, потери при прокаливании 8% от веса сухой глины. Кирпич должен быть с объемным ве­сом 1750 кг/м3.

176. Требуется получить 1000 шт. пористого кирпича с объемным весом 1000 кг/м3. Объемный вес обыкновен­ного кирпича из этой глины 1800 кг/м3. Рассчитать коли­чество древесных опилок (по весу), необходимых для получения 1000 шт. пористого кирпича, если объемный вес опилок 300 кг/м3.

177. Сколько требуется глины на изготовление 1000 шт. плиток для пола размером 150Х 150Х13 мм, по­ристость плиток 4,0%, удельный вес спекшейся массы — 2,52 г/см3, а потери при сушке и обжиге составляют 15% от веса глины.

178. Определить марку кирпича согласно ГОСТ 530—54 *, если при испытании были получены следующие результаты: предел прочности при сжатии 180 кГ/см2-, минимальный предел прочности при сжатии отдельных образцов 130 кГ/см2-, предел прочности при изгибе 30 кГ/см2-, минимальный предел прочности при изгибе отдельных образцов 23 кГ/см2; кирпича с отклонениями по внешнему виду, превышающими допускаемые требо­вания по ГОСТу, имеется 8%.

Таблица требований, согласно ГОСТ 530—54*, по прочности приводится в приложении 11.

179. Сколько нужно пёска и извести по весу для из­готовления 1000 шт. силикатных кирпичей. Объемный вес силикатного кирпича 1750 кг/м3 при его влажности 6% (по весу). Содержание СаО в сухой смеси составля­ет 8,5% по весу. Активность извести, применяемой для изготовления силикатного кирпича — 80%.

180. Определить расход топлива для сушки 1000 шт. глиняного кирпича сырца. Температура сушки 75°. На­чальная влажность сырца 20%, влажность после сушки Ю%. Сырец поступает в камеру с температурой 10°. Вес 1 шт. кирпича после обжига 3,35 кг. Коэффициент тепло- едщ>.сти сухого кирпича 0,20. Потери тепла с отходящи­ми газами и другие потери 25% от общей затраты тепла.

Расчет топлива вести на условное топливо с тепло­творной способностью 7000 ккал/кг.

181. Определить расход материалов на 1 м3 газобето­на и коэффициент вспучивания газобетонной массы при объемном весе его уоб. сух—700 кг/м3.

Смешанное вяжущее взято в количество 28%, а коли­чество молотого песка — 72 %. Смешанное вяжущее со­стоит из цемента и извести в соотношении 1 : 1,1. Актив­ность извести 70% (содержание СаО), коэффициент использования алюминиевой пудры 6 = 0,80, удельные веса: цемента — 3,1; извести — 3,16; молотого песка —

2,5 г/см3.

Расход алюминиевой пудры определяется по эмпири­ческой формуле

_ 1000 - V

а _ 273 + t

-Й5~|Я«

t — температура смеси при замесе газобетона;

1254 — количество газа, выделяемого в результате реакции извести с 1 г алюминиевой пудры при 0° (опытные данные).

182. Определить расход цемента и молотого песка для изготовления 1 м3 автоклавного пенобетона, если объемный вес (в сухом состоянии) пенобетона 600 кг/м3. Химически связанной воды в пенобетоне—18% от веса цемента и молотого песка. Отношение веса цемента к весу песка: 1:1. Определить плотность и пористость пе­нобетона. Удельный вес цемента 3,1, молотого песка — 2,60.

183. Вычислить расход топлива на запарку 1000 шт. силикатных кирпичей, если к. п. д. парового котла со­ставляет 70%; котел для запарки имеет размеры: длину 20 м, диаметр 2 м железные стенки котла изолированы:

1) слоем асбеста с трепелом толщиной 1 см, Я=0,10;

2) слоем очесов с глиной толщиной 2 см, Я=0,30; 3) сло­ем асбестового картона толщиной 4 мм, оклеенного ма­терией, Я=0,08.

В котел загружается 11 000 шт. кирпичей при темпе­ратуре 40°. Запарка продолжается 10 ч при давлении па - pa 8 atu й температуре 170°. Выгрузка кирпича происхо­дит при температуре 100°. Неучтенные потери тепла со­ставляют дополнительно 50%. Во время выгрузки котел остывает до 40°. Температура в цехе и кирпича 20°. В ка­честве топлива применен каменный уголь с теплотворной способностью 7000 ккал/кг.

184. Определить количество материалов для приго­товления газобетонной плиты для перегородок размером 100x50x40 см и высоту заливки формы газобетонной массой при условии, что горбушка занимает 15% ее вы­соты. Расход материалов на 1 м3 газобетона и коэффи­циент вспучивания газобетонной массы определены в за­даче 181.

185. Определить количество каолинита и песка в гли­не, имеющей следующий химический состав: Si02—

55,48%, А120з-20,50%, Fe203 —8,10%, СаО-3,00%, MgO —2,36%, Na20 — 2,56%, К20 — 1,00%, п. п.п,—

8,00%.

Можно предположить, что СаО полностью входит в состав СаС03, Na20 — в состав полевого шпата (пла - гиаклаза), MgO — в состав слюды:

4 MgO • К20 • 2 А1203 • 6 Si02 • 2 Н20.

Атомные веса элементов даны в приложении 3.

186. Рассчитать количество материалов на 1 м3 гип­собетона, идущего на изготовление внутренних перего­родочных плит. Определить объемный вес гипсобетона в плите с влажностью 10% и его прочность. Гипс приме­няется высокопрочный с удельным весом у=2,7 и проч­ностью при сжатии 75 кГ/см2. Заполнитель — древесные сосновые опилки. Объемный вес опилок в сухом состоя­нии уоб. 1 = 0,3 т/м3; объемный вес сухой древесины у0б. 2 = = 0,5 т/м3. Водогипсовое отношение В : Г = 1. Гипсоводное отношение для высокопрочного гипса Г! : Bi = l,24.

187. Рассчитать расход материалов для изготовле­ния 150 м2 гипсо-шлаковых плит для перегородок толщи­ной 10 см. Состав гипсо-шлака 1:2 по объему. Объем пустот в шлаке 60%. Водогипсовое отношение 0,5. Объ­емный вес полуводного гипса 700 кг/м3.

188. Вычислить расход гипса на 1 м3 пеногипса, если объемный вес его при влажности (весовой) 8% состав­ляет 600 кг/м3.

Незначительное Количество применяемой в техноло­гии пеногипса пенообразующей эмульсии не принимает­ся во внимание при расчете объемного веса.

189. Вычислить, насколько можно увеличить расстоя­ние между брусками обрешетки на крыше здания, если уложить волнистую асбофанеру вместо плоской. Толщи­на листов одинаковая и равна Л=0,55 см.

Момент сопротивления поперечного сечения 1 м вол­нистого листа определяется по формуле

^ _ 3 81 + 2,6«) (Н + и)»- (/ - 2,6и) (Н-и)* см3

(Л и) I

Длина волны асбофанеры =400 мм, высота ее h = 20 мм. Временное сопротивление изгибу обоих листов одинако­вое. Вес волнистого листа больше веса плоского листа в

1,1 раза.

190. Канализационная ке­рамическая труба с внутренним диаметром 250 мм и толщиной стенок 25 мм при испытании разорвалась при внутреннем, давлении 4 ати. Определить, какой предел прочности при растяжении имеет материал трубы (рис. 6).

191. Определить временное сопротивление разрыву стенок асбестоцементной трубы диа­метром 300 мм, имеющей стен­ки толщиной 40 мм, если труба

при испытании на внутреннее давление разорвалась при р= 10 ати.

192. Определить допустимую нагрузку на рядовую плоскую кровельную асбестоцементную плитку разме­ром 400X400 мм, толщиной 4 мм и фризовую размером 400X200 мм и толщиной 4 мм, если предел прочности при изгибе должен быть не менее 240 кГ/см2, пролет между опорами плитки / = 30 см.

193. Определить предел прочности при изгибе глиня­ной плоской ленточной черепицы (ГОСТ 1808—54), раз­мер которой 365x155 мм и толщина 12 мм. Разрушаю-
ший груз при испытании на излом равен 70 кГ. Расстод - илс между опорами равно 30 см.

194. Определить воздушную и огневую усадку глины, применяемой для производства грубой керамики. На ла­бораторном образце-сырце специально нанесенная линия длиной 200 мм после сушки при температуре 160° стала длиной 186 мм, а после обжига—180 мм (средние из пяти образцов).

195. Определить ориентировочно объемный вес ке­рамзитового гравия, полученного из средневспучиваемых глин, если в лаборатории были получены гранулы керам­зита с объемным весом 530 кг! мъ после обжига.

Пользоваться при решении задачи формулой, выве­денной лабораторией Главмоспромстройматериалы:

Уоб. о = Уоб. лК)

где К — коэффициент, зависящий от К и Кі Кі==У2І1. и /(2 = ——;

Упр У°б-Л

у об. о — объемный вес керамзита в насыпном виде, полученного в производственных условиях;

Уоб. пр — объемный вес керамзита в куске, получен­ного в производственных условиях;

Уоб. Л объемный вес керамзита в куске, получен­ного в лабораторных условиях.

Значение коэффициента К для глин:

хорошо вспучивающихся. . 1= 0,9

средневспучивающихся. . /<=0,86

плохо вспучивающихся. . /<=0,78

очень плохо вспучиваю­щихся /<=0,73

196. Определить предел прочности кирпича при изги­бе, если площадь поршня пресса равна 40 см2, показа­ние манометра перед разрушением кирпича 10 ати, ши­рина кирпича 122 мм, толщина 66 мм, расстояние между опорами 20 см.

197. Рассчитать производительность камерных и тун­нельных сушилок.

В камерной сушилке на десятиполочной вагонетке установлено по 10 шт. сырца на полке. Длина камеры 13 м. Всего камер 20. Рабочих камер нужно считать: 20—3=17 (1 камера на загрузке, 1 камера на выгрузке и 1 камера на ремонте). На 1 м камеры устанавливается 3 ряда полок с сырцом. Срок сушки сырца в этой каме­ре 60 ч.

В туннельной сушилке 15 туннелей, в каждый туннель входит 20 вагонеток, на вагонетке 7 полок, а на полку вагонетки устанавливается по 12 шт. сырца. Срок сушки сырца в туннельной камере 24 ч.

Принимается, что один туннель всегда на ремонте.

198. Определить максимально возможное гидравли­ческое давление при испытании керамических канализа­ционных труб с внутренними диаметрами:

Овн=300 мм с толщиной стенки 25 мм

DBн = 400 » » » » 30 »

D в н=== 600 » » » » 41 »

199. Определить количество глиняной черепицы для покрытия 10 м2 кровли и определить вес кровли.

Для покрытия кровли применяется плоская ленточ­ная черепица, кроющие размеры которой по ГОСТ 1808—54[1] по длине 160 мм, по ширине 155 мм. Вес 1 м2 покрытия в насыщенном водой состоянии равен 65 кг. Габаритные размеры черепицы: длина 365 мм и ширина 155 мм. Полное водонасыщение черепицы 8%-

200. Необходимо определить экономическую эффек­тивность производства силикатного кирпича по сравне­нию с глиняным [2]. Среднеотраслевая себестоимость производства глиняного кирпича 20, силикатного 14 руб. за 1 тыс. шт. условного кирпича. Удельное капиталовло­жение на строительство заводов глиняного и силикатно­го кирпича соответственно 58 и 40,0 руб. Для строитель­ства завода силикатного кирпича требуется 1, а кирпич­ного такой же мощности — 1,5 года.

Сравнительная экономическая эффективность произ­водства силикатного кирпича определяется по формуле

Э{ = (Р-Р') = 2 (К-К')+ 2 Киmin(*- t') -,

где Р и Р'— удельные затраты на производство каждо­го из двух взаимозаменяемых материалов, руб. на единицу измерения (принятую в данном случае 1 тыс. шт. условного кир­пича) ;

К и К' — удельные капиталовложения, необходимые для организации производства, руб.;

2 — нормативный отраслевой коэффициент эф­фективности капиталовложений, є = 0,17; t и 1' — сроки строительства предприятия по произ­водству каждого из взаимозаменяемых ма­териалов, г;

Кt, mm — удельные капитальные вложения для пред­приятия с наименьшим сроком строитель­ства.

201. Определить экономическую эффективность при­менения в жилищном строительстве крупноразмерных элементов (панели на шлаковой пемзе) вместо мелко­штучных стеновых материалов (силикатный кирпич).

Расходы на переработку при производстве силикатно­го кирпича составляют 7 руб. на тыс. шт. условного кир­пича при производстве шлакопемзовых панелей — 13,5 руб./м3. Стоимость транспортирования автомобиль-

ным транспортом на расстояние 10 км 0,7 руб./т. Тол­щина стеновых конструкций (с отделкой) 35 см для па­нелей и 50 для кирпичной кладки. Расход материалов на 1 м2 стены в первом случае 0,35 м3 шлакобетона, во вто­ром — 0,205 тыс. шт. условного кирпича. Объемный вес бетона на пемзе — 1450 кг/м3, 1 тыс. шт. условного кир­пича — 3900 кг/м3. Стоимость затрат на строительной площадке (монтаж и отделочные работы) для панелей 4 руб. на 1 м3, для силикатного кирпича — 41,0 руб. на тыс. шт. Технико-экономические показатели по сырью приведены в табл. 9.

Сравнительную экономическую эффективность теку­щих затрат в производстве и применении стеновых стро­ительных материалов определяют по формуле

п m

Эс.„=/>„£ 3tp,-pu цз;р;+(з„яж-з;рм)-ф

i=i i=i

+ г (уРм - у'Ри) + (Зс. мрм - З'сиК),

где Рм и Р’м—средняя норма расхода материала на 1 м3 стены возводимых зданий и со­оружений, м3 бетона или тыс. шт. условного кирпича;

3£ и 3 — приведенные затраты на производ­ство компонентов, входящих в состав сравниваемых конструкций, руб. на м3 или т (приведенные затраты рас­считываются по формуле типовой ме­тодики 3=.С+ЕК; С—себестоимость компонента; 2К — отраслевой норма­тивный коэффициент эффективности капиталовложений 0,17);

Р; и Р — расход соответствующих компонен­тов, м3 или т на м3 конструкций;

І—П i — m — количество компонентов, входящих в состав сравниваемых конструкций;

3„ и З'п — затраты на переработку в производ­стве сравниваемых конструкций, руб./м3;

Т' — стоимость транспортирования конст­рукций и погрузочно-разгрузочных работ в руб./т;

Зс м н 3;м—затраты на строительно-монтажные работы, приходящиеся на 1 м3 кон­струкций из сравниваемых материа­лов с учетом накладных расходов в строительстве;

Уиб и Yo6 — объемный вес сравниваемых конст­рукций, т/м3.

202. Определить объемный вес фибролитовой плиты при следующей дозировке материалов на 1 м3 фиброли­та: каустического доломита 120 кг, хлористого магния в растворе (удельного веса 1,26) 116 л; железного купоро­са в растворе, содержащем 15% купороса, 110 л, древес­ной шерсти (сухой) 200 кг. Влажность фибролита после затвердевания 18% от веса сухих веществ.

При удельном весе раствора хлористого магния 1,26 по таблице находим, что содержание плавленого хлори­стого магния в 1 л раствора в кг будет при удельном весе раствора 1,263—0,710, а при 1,241 ■—0,665.

203. Подобрать состав легкого бетона марки 100 на естественных пористых заполнителях. Объемный вес бе­тона уОб=^1200 кг/м3-, марка цемента Rn=500 кГ/см2-, объемный вес легкого заполнителя—туфа уоб. т = = 1800 кг/м3-, крупность заполнителя 12 мм; объемный вес песка уоб. п=і1200 кг/м3; жесткость смеси 70 сек.

204. Определить экономическую эффективность про­изводства и применения совелитовых плит и гипсоперли­товых скорлуп, применяемых для изоляции горячих тру­бопроводов.

Дано: себестоимость 1 м3 совелитовых плит 22 руб., затраты на монтаж 7 руб., на транспортировку 0,4 руб. Себестоимость 1 м3 гипсоперлитовых скорлуп 16 руб., затраты на монтаж 3,6 руб., на транспортировку 0,30 руб., коэффициенты теплопроводности для совели­товых плит Л = 0,07 ккал/м - ч • град; гипсоперлитовых скорлуп Л =0,08 ккал/м • ч • град.

Сравнительная экономическая эффективность тепло­изоляционных материалов определяется по формуле

^т. и = Х(С -{- Стр - J - См) — X' (С' - J - Стр' -{- См/),

где С и С'—себестоимость 1 м3 материала, руб.;

л и л'—коэффициент теплопроводности,

ккал/м - ч • град-,

Стр и С;р— стоимость транспортирования и погру­зочно-разгрузочных работ, руб./лі3;

См и С’н — стоимость монтажа, руб./м3.