Раздел 2. Природные каменные материалы. Керамические строительные материалы.

Горные породы широко используются для строительных целей, в том числе и в качестве сырья для производства других важнейших строительных материалов. Это обусловило необходимость изучения этой группы материалов. Область использования природных каменных, а также и искусственно получаемых керамических материалов определяется в первую очередь тем, какими физико-механическими и химическими свойствами они обладают. Без знания этих свойств трудно дать правильную оценку качеству рассматриваемых материалов и производить необходимые инженерно-технические расчеты. Предлагаемые ниже задачи помогают в овладении такими знаниями.

ЗАДАЧА 46. Определите пористость известняка-ракушечника, имеющего среднюю плотность 1300 кг/м³, если значение истинной плотности этой горной породы составляет 2,65 г/см³.

ЗАДАЧА 47. Определите открытую пористость образца из вулканического туфа размером 100100100 мм, если известно, что его масса в су­хом состоянии составляла 950 г, а при полном насыщении пор во­дой – 1230 г.

ЗАДАЧА 48. Определить пористость горной породы, если известно, что ее водопоглощение по объему в 1,8 раза больше водопоглощения по массе, а истинная плотность этой породы равна 2600 кг/м³.

ЗАДАЧА 49. Чему равна средняя плотность известняка-ракушечника с ис­тинной плотностью 2700 кг/м³, если его пористость составляет 35 %?

ЗАДАЧА 50. Известно, что один образец является изверженной глубинной породой, а другой - осадочной сцементированной. Определите, какой из образцов соответствует той или иной породе, если оба они имеют форму куба с ребром 5 см. Причем первый образец разрушился при нагрузке 1300 кгс, а второй – при нагрузке 47,6 тс. Ответ подтвердите расчетом.

ЗАДАЧА 51. Образец глубинной горной породы - гранита в виде куба с ребром 0,07 м при испытании на сжатие под прессом разрушился под нагрузкой 88000 кгс. Чему равен предел прочности гранита при сжатии?

ЗАДАЧА 52. Сколько образуется каолинита при полном выветривании 10 тонн ортоклаза?

ЗАДАЧА 53. Согласно данным химического анализа гранит содержит 69% , базальт – 47% . К каким группам (по химическому составу) относятся гранит и базальт и какое различие наблюдается в их свойствах?

ЗАДАЧА 54. Горная порода имеет истинную плотность 2,7 г/см³ и пористость 23%. К какому виду (по плотности) относятся каменные материалы, полученные из этой горной породы?

ЗАДАЧА 55. Рассчитать прочность каменных материалов из диорита, если при испытании на сжатие трех образцов этой породы с размером ребра 5 см показания манометра пресса были 120, 118 и 121 кгс/см². Площадь поршня пресса 570 см².

ЗАДАЧА 56. При испытании на морозостойкость образцов песчаника получены следующие данные: масса образцов до испытания (средняя) – 878 г, а прочность при сжатии – 1240 кгс/см².

После 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии масса образцов (средняя) составила 878 г, а прочность при сжатии – 1225 кгс/см²; после 50 циклов – соответственно 876 г и 1216 кгс/см²; после 100 циклов – 865 г и 1185 кгс/см², после 150 циклов – 826г и 910 кгс/см².

К какой марке по морозостойкости должен быть отнесен песчаник?

ЗАДАЧА 57.

Горная порода содержит 78% и 20% глинистых веществ. Как называется такая горная порода?

ЗАДАЧА 58.

Химический состав двух горных пород характеризуется следующим содержанием окислов:

Таблица 1

№ горной породы
1	42	4	9	4
2	12	-	76	2

Дать сравнительную характеристику их основных химических свойств с точки зрения стойкости в кислых и щелочных средах.

ЗАДАЧА 59. Масса рядового керамического кирпича в сухом состоянии составила 3,2 кг, а после выдержки в воде – 3900 г. Определите среднюю плотность и водопоглощение по массе и по объему этого материала, если размеры его строго соответствуют ГОСТ 530-2007(без отклонений).

ЗАДАЧА 60. Рядовой керамический кирпич, размеры которого строго соответствуют ГОСТ 530-2007, имеет среднюю плотность 1650 кг/м³. Определите его массу.

ЗАДАЧА 61. Какое количество рядового керамического кирпича (шт.) размером 25012065 мм понадобиться для выполнения 1 м³ кладки, если доля раствора составляет 20 % объема кладки?

ЗАДАЧА 62. Сколько глины с влажностью 10 % и потерями при прокали­вании 6 % (от массы сухой глины) потребуется для выпуска 1000 шт. керамического кирпича размером 25012088 мм? Средняя плот­ность кирпича равна 1650 кг/м³, глины – 1700 кг/м³.

ЗАДАЧА 63. Необходимо получить 1000 штук пористого кирпича со средней плотностью 1200 кг/м³. Средняя плотность рядового кирпича из этой глины 1700 кг/м³. Рассчитать количество древесных опилок (по массе), необходимых для этого, если средняя плотность опилок (без пустот между зернами) составила 480 кг/м³. Размеры кирпича – 250×120×65 мм.

ЗАДАЧА 64. Марка кирпича керамического рядового по прочности «100». Какую нагрузку на постель может выдержать этот кирпич, если размеры его точно соответствуют ГОСТ 530-2007 (без отклонений)?

ЗАДАЧА 65. Рассчитать длину кирпича после сушки и обжига, если длина свежеотформованного кирпича 260 мм, воздушная усадка составляет 12%, а огневая 5%.

ЗАДАЧА 66. Зерно керамзитового гравия объемом 30 см³ плавает в воде, погружаясь на ¾ своего объема. Определить пористость керамзита, если его истинная плотность 2,66 /см³.

ЗАДАЧА 67. При производстве керамзита используется глина, имеющая среднюю плотность 2,56 т/м³ при влажности 14 % (по массе). Готовый керамзитовый гравий имеет насыпную плотность 415 кг/м³ и межзерновую пустотность 48 %. Рассчитать во сколько раз увеличивается объем глины при вспучивании, принимая массу глины и керамзита одинаковой.

ЗАДАЧА 68. Определить воздушную и огневую усадку глины, если на лабораторном образце сырце специально нанесенная линия длиной 200 мм после сушки стала длиной 186 мм, а после обжига – 180 мм (средние значения из пяти образцов).

ЗАДАЧА 69. Установить к какой марке по прочности относится рядовой керамический кирпич если при испытании на изгиб показание манометра перед разрушением кирпича составило 8 кгс/см² , а при испытании на сжатие – 320 кгс/см². Площадь поршня пресса равна 50 см², размеры кирпича точно соответствуют ГОСТ 530-2007, расстояние между опорами 20 см.

ЗАДАЧА 70. Для покрытия кровли применяются плоская ленточная глиняная черепица, кроющие размеры которой по длине 160 мм, по ширине 155 мм. Масса 1 м² покрытия в насыщенном водой состоянии равен 65 кг. Полное водонасыщение черепицы 8%. Определить количество черепицы для покрытия 12 м² кровли и определить вес кровли.