Методические рекомендации по организации самостоятельной работы (стр. 9 из 27)
Объем образцов правильной формы подсчитывается путем перемножения соответствующих размеров
(2)где a, b, h – линейные размеры (длина, ширина, высота) образца, см.
Объем образцов неправильной формы и сыпучих материалов, точные линейные размеры которых определить затруднительно, определяется по объему вытесненной воды, который равен разности между массой образца при взвешивании на воздухе и массой при взвешивании в воде, разделить на плотность воды (3).
(3)где mb – масса образца погруженного в воду, г;
ρb – плотность воды равная 1г/см3.
Пористость рассчитывают как отношение средней и истиной плотности ρ и γ.
(4)Здесь P – число пористости, %;
ρист – истинная плотность материала, г/см3;
ρср - средняя плотность материала, г/см3.
Водопоглощение по массе (Вм) представляет собой отношение массы поглощенной воды к массе сухого образца
(5)Масса поглощенной воды определяется как разность массы насыщенного водой образца (m1) и массы образца в сухом состоянии (m).
Водопоглощение по объему (Во) – отношение массы и объема поглощенной воды, его называют еще кажущейся пористостью, так как численное значение водопоглощения по объему обычно меньше пористости за счет наличия закрытых пор, не заполняемых водой.
Задачи 1-5
По имеющимся данным найти среднюю плотность образцов - кубиков.
Таблица 2 – Задачи по нахождению средней плотности
| №№ задания | Наименование горной породы | Размеры образца | Масса образца, г | ||
| a | b | h | |||
| 1 | Гранит красный | 5.11 | 5,15 | 5,04 | 343,5 |
| 2 | Гранит серый | 5,08 | 5,02 | 5,11 | 342 |
| 3 | Диабаз | 4,95 | 5,03 | 4,92 | 378 |
| 4 | Известняк | 5,00 | 5,06 | 4,96 | 326 |
| 5 | Мрамор | 5,04 | 5,00 | 5,05 | 340 |
Задачи 6-13
Найти среднюю плотность образцов горных пород, если имеются следующие результаты их гидростатического взвешивания.
Таблица 3 - Задачи по нахождению средней плотности
| №№ задания | Наименование горной породы | Результаты взвешивания, г | |
| в воздухе | в воде | ||
| 6 | Диабаз | 380 | 258 |
| 7 | Андезит | 414 | 278 |
| 8 | Кварцит | 198 | 144 |
| 9 | Мрамор | 340 | 213,5 |
| 10 | Туф | 318,8 | 40 |
| 11 | Базальт | 440 | 290 |
| 12 | Ракушечник | 387,5 | 117 |
| 13 | Известняк | 536 | 338 |
Задачи 14-16
Результаты гидростатического взвешивания 500 г сухой пробы сыпучих горных пород показали увеличение массы сосуда с водой после погружения в него пробы на величину Δm. Определить среднюю плотность сыпучих материалов.
Таблица 4 – Задачи по нахождению средней плотности.
| №№ задания | Наименование | Δm, г |
| 14 | Гранитный гравий | 190 |
| 15 | Гравий керамзитовый | 280 |
| 16 | Щебень известняковый | 230 |
Задачи 17-20
Найти пористость и водопоглощение по массе и по объему
Таблица 5 – Задачи по нахождению пористости и водопоглощения
| Наименование показателя | Номер задания | ||||
| 17 | 18 | 19 | 20 | ||
| известняк | гранит | кварцит | пемза | ||
| Масса образца | Сухого (m) | 229,5 | 333,0 | 337,7 | 127,8 |
| Насыщенного водой (m1) | 238,5 | 336,5 | 343,6 | 140,2 | |
| Средняя плотность ρ ср, кг/м3 | 2260 | 2620 | 2630 | 900 | |
| Истинная плотность ρист, кг/м3 | 2640 | 2650 | 2650 | 2500 | |
Рекомендации к решению задач 21-25 по теме «Расчет состава бетонов»
А) По имеющимся исходным данным, приведенным в таблице 1, рассчитать недостающие показатели, характеризующие бетоны.
Таблица 6
| Характеристики бетона | Номер варианта | ||||
| 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | |
| Марка цемента (Rц) | 300 | 300 | ? | 500 | 300 |
| Марка бетона (Rб ) | 100 | ? | ? | ? | 400 |
| Цементно-водное отношение (Ц/В) | ? | 3 | 1,5 | ? | ? |
| Качество заполнителей (А) | 0,6 | - | 0,55 | ? | - |
| Качество заполнителей (А1) | - | 0,4 | - | - | 0,43 |
| Прочность бетона в возрасте 28 сут., МПа | 10 | ? | ? | ? | ? |
| Прочность бетона в возрасте 90 сут., МПа | ? | ? | 30 | 20 | ? |
| Расход воды (В), л/м3 | 190 | 190 | 190 | 180 | ? |
| Расход цемента (Ц), кг/м3 | ? | ? | ? | 180 | 480 |
Методика решения
Недостающие данные, которые требуется найти, определяются с использованием формулы проф. Б.Г. Сакрамтаева:
для бетонов с Ц/В
2,5 
R б = Rц А 
– 0 ,5 (6)для бетонов с Ц/В > 2,5
Rб = Rц А1 + 0,5 (7)
где Rц – активность цемента;
Rб – марка бетона, определяемая по прочности бетона в возрасте 28 суток нормального твердения;
A, А1 – коэффициенты, характеризующие качество используемых заполнителей и цемента.
Для бетонов характерно увеличение прочности с течением времени, нарастание прочности происходит по логарифмическому закону: