ПРИМЕРЫ И ЗАДАЧИ ПО СТРОИТЕЛЬНЫМ МАТЕРИАЛАМ
Полимерные материалы
223. Написать реакцию полимеризации этилена и стирола. Какие продукты при этом получаются и где применяются в строительстве?
224. Написать реакцию поликонденсации между фенолом и формальдегидом с получением термопластичной (наволочной) смолы. Какие виды полимеров изготавливаются из термореактивной смолы и где применяются?
225. Написать в общем виде формулу строения сило - ксановых полимеров. Указать, к какому классу органических соединений они относятся и где применяются в строительстве?
226. Определение предела прочности при сжатии производилось на 5 образцах для каждого вида пластмасс. Размеры образцов и разрушающие нагрузки приведены в табл. 12. Начертить схему загружения образца и подсчитать пределы прочности при сжатии.
227. При испытании пластмасс на изгиб получены результаты, приведенные в табл. 13. Определить предел прочности при изгибе и начертить схему испытаний. Расстояние между опорами 10 см.
228. При испытании прочности пластмасс на ударный изгиб в малых образцах на приборе «Динстат» по-
Органические стекло |
Стеклопластик |
|||
«а « ш |
размеры сбразцов |
разрушаю |
размеры образцов |
разрушаю |
ю |
(ширина, толщина, |
щая на |
(ширина, толщина, |
щая на |
% |
высота), мм |
грузка, кГ |
высота), мм |
грузка, кГ |
1 |
15x15x15 |
5000 |
10x10x15 |
1500 |
2 |
14,9x14,8x15 |
4860 |
10,3x0,98X15 |
1590 |
3 |
14,7X14,9X15,1 |
4900 |
10X0,98X15 |
1600 |
4 |
14,3x14,5X15,1 |
4950 |
0,97X0,99X15,1 |
1620 |
5 |
14,7X14,9X15 |
5100 |
10X10X14,7 |
1585 |
лучены данные, приведенные в табл. 14. Подсчитать удельные ударные вязкости пластмасс. Выявить, какой материал лучше выдерживает ударные нагрузки.
229. Подсчитать модуль упругости при растяжении образца пластмасс. Испытано 5 образцов сечением 0,5X2,5 см. Каждый образец подвергался шестикратному нагружению и разгружению при скоростях 40— 50 кГ/мин. Снимаемые по тензометру отсчеты деформаций приведены в табл. 15. Для начальной и конечной нагрузок базу тензометра принять 2 см. Начальная нагрузка 100 кГ; последующие нагрузки увеличивались: каждая на 100 кГ до максимальной 600 кГ, составляющей 70% от разрушающей.
230. При испытании полиэтиленовой и лавсановой пленок на растяжение получены результаты, приведенные в табл. 16. Определить пределы прочности пленок на растяжение и их абсолютные и относительные удлинения.
231. Обработать данные табл. 5 методом вариационной статистики. Достаточно ли испытать 10 образцов пленок, чтобы определить предел прочности этих материалов на растяжение? Если недостаточно, то сколько следует испытать таких образцов, чтобы получить результат с необходимой точностью (1—3%)?
232. При исследовании прочностных свойств древесноволокнистых плит произведены испытания образцов на изгиб с пролетом 10 см. Полученные результаты приведены в табл. 17. Методом вариационной статистики установить нормативное сопротивление при изгибе.
Наименование данных, полученных гтри испытании образца |
а Н |
Пластмасса |
и номера образцов |
|||||||||||||
стеклотекстолит |
древесноволокни стая |
оргстекло |
полистирол |
винипласт ПХВ |
||||||||||||
«п X а «п |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
Толщина, мм. . . |
I |
10,3 |
10,2 |
10,3 |
7,1 |
7,0 |
7,2 |
11,6 |
11,4 |
11,9 |
16,7 |
16,6 |
16,4 |
9,5 |
9,4 |
9,5 |
И |
10,5 |
10,4 |
10,2 |
7,0 |
7,0 |
7,2 |
11,4 |
11,9 |
11,7 |
16,6 |
16,7 |
16,5 |
9,3 |
9,4 |
9,7 |
|
111 |
10,5 |
10,3 |
10,3 |
7,1 |
7,2 |
7,3 |
11,3 |
11,7 |
11,8 |
16,3 |
16,7 |
16,4 |
9,6 |
9,7 |
9,5 |
|
Ширина, мм. . . |
1 |
15 |
14,9 |
15,1 |
15 |
15,1 |
15 |
15,1 |
15 |
14,9 |
14,2 |
14,3 |
14,4 |
10,7 |
10,4 |
10,5 |
И |
15 |
14,8 |
14,9 |
15 |
14,9 |
15,2 |
14,9 |
14,9 |
15,1 |
14,4 |
14,2 |
14,5 |
10,3 |
10,6 |
10,4 |
|
111 |
15 |
15,1 |
14,8 |
14,9 |
15 |
15,1 |
14,9 |
14,9 |
15 |
14,3 |
14,9 |
14,6 |
10,7 |
10,5 |
10,6 |
|
Разрушающая на |
145 |
150 |
95 |
|||||||||||||
грузка, кГ.................. |
1 |
125 |
128 |
131 |
140 |
144 |
159 |
15'/ |
95 |
97 |
100 |
97 |
102 |
|||
11 |
135 |
128 |
132 |
143 |
145 |
146 |
156 |
154 |
159 |
102 |
94 |
93 |
101 |
103 |
96 |
|
111 |
125,6 |
130 |
128 |
142 |
144 |
143 |
161 |
160 |
163 |
103 |
98 |
95 |
104 |
103 |
99 |
Пластмасса и номера образцов |
|||||||
Наименование данных, полученных |
Варианты |
стеклопластик |
древесноволокнистая |
||||
при испытании образца |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
Толщина, мм |
і |
0,7 |
0,71 |
0,7 |
5,1 |
5,0 |
5,10 |
н |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
5,1 |
5,12 |
5,10 |
|
ш |
0,69 |
0,7 |
0,71 |
5,2- |
5,1 |
5,0 |
|
Ширина, мм |
1 |
19,8 |
19,6 |
19,4 |
8,3 |
8,2 |
8,25 |
II |
19,8 |
19,7 |
19,7 |
8,2 |
8,4 |
8,3 |
|
III |
19,6 |
19,6 |
19,7 |
8,4 |
8,3 |
8,2 |
|
Разрушающая нагрузка, кГ. . |
I |
390 |
398 |
392 |
485 |
490 |
493 |
11 |
389 |
393 |
397 |
480 |
482 |
490 |
|
III |
394 |
395 |
400 |
487 |
485 |
492 |
Таблица 15
|
233. Образцы, выпиленные из древесноволокнистой плиты, перед испытанием на изгиб выдерживались в воде разное время. Прочность до выдерживания в воде составляла 2380 кГ/см2, а после увлажнения составила: через 5 суток — 750 кГ/см2, через 10 суток — 668 кГ/см2, через 15 суток — 648 кГ/см2, через 20 суток — 640 кГ/см2, н через 25 суток — 640 кГ/см2. Определить коэффициент водостойкости. Построить график зависимости прочности древесноволокнистого материала от длительности пребывания в воде.
234. Исследование прочности склейки фанеры с деревом в клеефанерной конструкции под нагрузку 60 т после 10 лет эксплуатации позволило получить данные, приведенные в табл. 18. Определить средний предел прочно-
Наименование данных, полученных при испыта- |
Наименование пленок и номера |
образцов |
||||||||
полиэтиленовая |
||||||||||
1 |
2 |
я |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Толщина, мм. . Ширина, мм. . . Рабочая длина, мм............................... Разрушающая нагрузка, кГ................... Длина после испытаний, мм.... |
0,125 20,1 100 4,0 400 |
0,150 20,2 100 4,1 390 |
1,172 20,4 100 4,2 395 |
1,180 20,1 100 4,2 400 |
0,200 20,3 100 4,25 500 |
0,190 20,4 100 4,0 520 |
0,175 20,1 100 3,8 570 |
0,184 20,0 100 3,85 540 |
0,198 20,1 100 3,90 500 |
0,200 20,2 100 3,89 490 |
Продолжение |
Наименование пленок и номера образцов Наименование данных, " полученных при испыта - лавсановая
|
№ образца |
Разме ширина |
)Ы, ММ высота |
Разрушаются нагрузка, кГ |
Предельный прогиб, мм |
1 |
15,5 |
7,0 |
94 |
5 |
2 |
15,0 |
7,5 |
98 |
6 |
3 |
15,4 |
7,0 |
90 |
5 |
4 |
16,0 |
7,0 |
93 |
4,5 |
5 |
16,3 |
7,0 |
107 |
5 |
6 |
16,5 |
7,4 |
80 |
5 |
7 |
15,5 |
7,5 |
103 |
6 |
8 |
15,5 |
7,5 |
115 |
6 |
9 |
15,6 |
7,5 |
90 |
4 |
10 |
15,5 |
7,5 |
93 |
5 |
сти клеевого шва. Установить количественную сторону старения клеевого шва (процент снижения прочности), принимая первоначальную прочность в 60 кГ/см2.
Таблица 18
|
235. Древесностружечные плиты с исходной влажностью 5,4% исследовались на водопоглощение (табл. 19).
Сроки испытаний через сутки |
||||||||
Наименование |
1 |
2 |
4 |
6 |
10 |
25 |
50 |
80 |
Влажность, % |
14,7 |
22,5 |
27,9 |
36,0 |
44,0 |
50,0 |
53,0 |
53,2 |
Построить график зависимости влажности от времени пребывания плит в воде. График построить в простом и логарифмическом масштабах.
236. Определить коэффициент взаимозаменяемости различных деталей из полиамида вместо стали. Коэффициент взаимозаменяемости пластмасс показывает, какое количество материалов может быть высвобождено при использовании 1 т полимерных материалов.
Р3 Сп_ КПИц 3 |
Коэффициент взаимозаменяемости определяется по следующей формуле:
#Р 0,25см • кпи
где Р3 — вес изделия из заменяемого металла;
Яп — вес изделия из полимерных материалов;
С3 — срок службы изделия из заменяемого материала;
Сп — срок службы изделия из полимерных материалов;
КПИп — коэффициент полезного использования полимерных материалов с учетом отхода сырья, обычно 5—10%, таким образом КПИп колеблется в пределах — 0,9— 0,95%;
КПИ3 — коэффициент полезного использования заменяемого материала, обычно принимаемого в пределах 0,55—0,65.
237. При строительстве жилого поселка по проекту запланировано использовать 1000 м труб диаметром 50 мм из углеродистой стали на рабочее давление 6 ати. Определить коэффициент взаимозаменяемости труб трубами из поливинилхлорида на то же рабочее давление и такого же диаметра. Вес 1000 м стальных труб 5. 7 г, а
труб из поливинилхлорида 1 т; срок службы трубы из поливинилхлорида в 5 раз больше, чем стальных, коэффициент полезного использования по металлам составляет 0,55—0,70, а по полимерным материалам 0,90— 0,95. Остальные необходимые данные взять из задачи 236.
238. Определить коэффициент конструктивного качества различных стекловолокнистых полимерных материалов и сравнить их с соответствующими коэффициентами для стали, бетона и кирпича.
239. Привести классификацию полимерных материалов для покрытия полов.