Проектирование зданий и сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Пензенской области

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

Пензенской области

«Пензенский колледж архитектуры и строительства»

Отчёт

По учебной практике «Строительные материалы»

ПМ01 «Участие в проектировании зданий и сооружений с 24.10.2017 по 26.10.2017»

Воронина А. Д.

Пенза 2017 г.

Содержание

Введение

1. Определение марки материалов

1.1 Определение марки цемента

1.2 Определение марки бетона

2. Подбор состава тяжелого бетона

3. Оценка эксплуатационных свойств материалов

Список используемой литературы

Введение

В России производство строительных материалов возникло в далеком прошлом. Уже в глубокой древности наши предки умели изготавливать глиняный кирпич, воздушную и гидравлическую известь, широко использовали древесины и природный камень.

Строительные материалы являются основой нашего огромного строительства-- промышленного, жилищного, гидротехнического, транспортного и др. К числу важнейших строительных материалов относятся: металл, лесные материалы, цемент, бетон, кирпич, камень, шифер (асбестоцементный), черепица, рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы, теплоизоляционные, стекло и др.

Наши ученые, инженеры и новаторы производства успешно борются за дальнейшее развитие строительных материалов, сознавая, что расширение производства и повышение качества всех основных строительных материалов, особенности металла, кирпича, цемента и бетона, являются одним из важных условий для материального обеспечения построения коммунистического общества.

В развитие строительства городов во многом играют строительные материалы, которыми обеспечивают заводы производящие их.

1. Определение марки материалов

1.1 Определение марки цемента

Определение активности и марки цемента проводят в следующем порядке: определение нормальной консистенции цементного раствора, изготовление образцов - балочек, выдержка образцов в течение 28 суток, испытание на изгиб и сжатие балочек, сравнение полученных результатов с требованиями ГОСТ.

1. Изготовление образцов - балочек

- Из раствора нормальной консистенции изготовляют три балочки размером 4x4x16 см. Образцы - балочки в трехгнездовых металлических формах с насадкой. Перед формованием форму смазывают машинным маслом и проверяют стягивающие болты.

- Форму с насадкой жестко закрепляют в центре виброплощадки и заполняют раствором примерно на 1 см по высоте. Включают виброплощадку и секундомер (засекают время). В течение первых двух минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин. от начала вибрации виброплощадку отключают, снимают насадку, срезают ножом излишек раствора вровень с краями и маркируют образцы (на каждой балочке следует поставить номер группы и бригады).

2.Хранение образцов - балочек

- После формования форму с образцами помещают на сутки в ванну с гидравлическим затвором. Затем образцы осторожно вынимают из формы и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой, где хранят до момента испытания.

- Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 суток. Температура воды в ванне должна быть 20±2єС.

- По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин. подвергают испытанию. Перед испытанием образцы насухо вытирают.

3.Определение предела прочности при изгибе

- Испытание балочек на изгиб производят на рычажном автоматическом приборе МИИ-100 или на гидравлическом прессе с помощью приспособления (рис. 3).

Рис. 3. Схема испытания образцов-балочек на растяжение при изгибе

- Образец - балочку устанавливают на опоры изгибающего устройства так, чтобы, его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Расстояние между центрами опорных элементов (валиков) 100 мм. Средняя скорость нарастания разрушающей нагрузки на образец должна быть 0,05±0.01 кН/с.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое значение двух наибольших результатов испытаний трех образцов.

4.Определение предела прочности при сжатии

- Полученные после испытания на изгиб шесть половинок палочек сразу же испытывают на сжатие (на гидравлическом прессе). Для передачи нагрузки образцу применяют специальные пластинки из нержавеющей стали (рис.4).

- Половинки балочек помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца (рис.4).

Образец с пластинками устанавливают точно по центру нижней плиты пресса и испытывают до разрушения. Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть 2,0±0,5 МПа/с.

Предел прочности отдельного образца вычисляют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (кгс) на рабочую площадь пластинки (см2), т.е. на 25 см2.

Предел прочности при сжатии испытуемого цемента (вяжущего) вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов испытания шести образцов.

Марку цемента устанавливают по средним значениям предела прочности при сжатии и предела прочности при изгибе образцов - балочек, испытанных в возрасте 28 суток.

1.2 Определение марки бетона

Основной качественной характеристикой бетона является его марка. Она определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов (приложение 6), размеры которых зависят от наибольшей крупности зерен заполнителя, изготовленных из бетонной смеси и выдержанных до испытания в течение 28 сут в нормальных условиях (ГОСТ 10180--90). Кроме того, марка бетона в конструкциях может быть определена без их разрушения механическими или физическими методами. Тяжелый бетон имеет следующие марки:М50, М100, М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М550, М600, М700, М800. Класс бетона находят по величине гарантированной прочности на сжатие с обеспеченностью 0,95. Между классом бетона и его средней прочностью существует следующая зависимость:

, (15)

где В - класс бетона по прочности; R - средняя прочность бетона, МПа, t - коэффициент, характеризующий принятую при проектировании обеспеченность класса бетона; н -коэффициент вариации прочности бетона.

Соотношения между классами бетона по прочности на сжатие и марками приведены в прил. 6.

Предел прочности при сжатии бетона по результатам испытания образцов-кубов. Образцы изготовляют в разборных чугунных или стальных формах со строганой или шлифованной внутренней поверхностью. Формы должны быть достаточно жесткими, не деформирующимися во время формования образцов, с соединениями элементов, исключающими потерю цементного молока при формовании. Размер собранных форм необходимо строго выдерживать, не допуская отклонений по длине ребер внутри куба более 1 %. Углы между гранями прямоугольных форм должны быть прямыми.

Перед укладкой бетонной смеси формы очищают от остатков бетона, а внутреннюю поверхность смазывают отработанным минеральным маслом или смазкой, например ОЭ-2, препятствующей сцеплению затвердевшего бетона с поверхностью форм. Укладка бетонной смеси в формы должна быть закончена не позднее чем через 15 мин после приготовления смеси.

Методы укладки и уплотнения бетонной смеси в фор­мах зависят от ее подвижности. Особо подвижную бетонную смесь с осадкой конуса более 12 см укладывают и формы в два слоя равной толщины и каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем диа­метром 16 мм по спирали от краев к центру образцов.

При штыковании нижнего слоя стержень должен достигать дна формы, при штыковании второго слоя стержень должен проникать на глубину 2-3 см в лежащим слой. Число штыкований каждого слоя бетонной принимают из расчета 10 погружений стержня на каждые 100 см2 поверхности. По окончании штыкования верхнего слоя избыток бетона срезают металлической линейкой вровень с краями формы, а поверхность образца заглаживают.

Для пластичных и жестких бетонных смесей, уплотняемых при формовании изделий вибрированием, образцы изготовляют также с применением вибрирования. Бетонную смесь укладывают в форму с некоторым избытком, после чего форму устанавливают на стандартную лабораторную виброплощадку и закрепляют зажимами. Затем включают виброплощадку и секундомером фиксируют время вибрирования. Вибрирование должно продолжаться до прекращения оседании бетонной смеси, выравнивания ее поверхности и появления на ней цементного молока, но не менее времени, которое соответствует показателю жесткости, увеличенному на 30 с.

После уплотнения образцы в формах, покрытых влажной тканью, хранят в помещении при температуре 20±2 °С в течение 1 сут, затем их вынимают из форм, маркируют и до момента испытания помещают в камеру нормального твердения при температуре 20±2 °С с относительной влажностью не менее 95%. Образцы в камере укладывают на стеллажи в один ряд по высоте с промежутками между ними, обеспечивающими омывание каждого образца воздухом. Увлажнять их непосредственным орошением водой не следует. В том случае, если железобетонные изделия изготовляют с применением тепловой обработки, все образцы в формах подвергают одновременному обогреву в тех же условиях, что и изделия, после чего их освобождают из форм и хранят в нормальных условиях до момента испытания.

Предел прочности при сжатии образцов определяют следующим образом. Образцы извлекают из камеры влажного хранения, осматривают и обнаруженные на опорных гранях дефекты в виде наплывов удаляют шильником или шлифовальным кругом, а мелкие раковины заполняют густым цементным тестом. Затем определяют рабочее положение образца при испытании и отмечают краской или мелом грани, которые будут прилегать к опорам. Опорные грани выбирают так, чтобы сжимающая сила при испытании образца была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в форму. Образцы-кубы измеряют металлической линейкой с точностью до 1 мм, а затем взвешивают на технических весах. Рабочую площадь сечения образца в квадратных сантиметрах определяют как среднее арифметическое обеих опорных граней.

Во время испытания образец устанавливают одной из граней на нижнюю опорную плиту пресса центрально по оси последнего. Затем включают электродвигатель гидравлического привода пресса. Нагружение образцов производят непрерывно со скоростью, обеспечивающей повышение расчетного напряжения в образце до его полного разрушения в пределах (0,6±0,4) МПа/с. При этом время нагружения одного образца должна быть не менее 30 с.

Предел прочности при сжатии бетона Rб, Па (кгс/см2), определяют как отношение разрушающей силы Р, Н (кгс), к первоначальной площади поперечного сечения образца S, м2 (см2), и вычисляют по формуле.

Предел прочности при сжатии бетона в серии образцов определяют как среднее арифметическое значение в серии:

из двух образцов - по двум образцам;

из трех образцов - по двум наибольшим по прочности образцам;

из четырех образцов - по трем наибольшим по прочности образцам;

из шести образцов - по четырем наибольшим по прочности образцам.

Марку бетона определяют как предел прочности при сжатии бетонного образца-куба с длиной ребра 150 мм. При других значениях длины ребра куба, предел прочности пересчитывают, пользуясь соответственно следующими коэффициентами (прил. 7). Полученные результаты заносят в журнал (прил. 8).

Прочность бетона в партии (МПа) вычисляют по формуле

,

где Ri - единичное значение прочности бетона, МПа; n - общее число единичных значений прочности бетона в партии.

Однородность бетона по прочности характеризуется среднеквадратичным отклонением Sm и коэффициентом вариации Vm для всех видов нормируемой прочности.

При количестве образцов n > 6 среднеквадратичным отклонением Sm находят по формуле

;

при n = от 2 до 6 - по формуле

,

где Wm - размах единичных значений прочности бетона в контролируемой партии (МПа), определяемой как разность между максимальным и минимальным единичными значениями прочности; б - коэффициент, зависящий от n и принимаемой по табл.

Коэффициент вариации прочности бетона в партии в процентах вычисляют по формуле:

.

С целью получения характеристики прочности бетона любого возраста можно воспользоваться приближенной эмпирической формулой

,

где Rn - прочность бетона в возрасте n суток, МПа; R28 - прочность бетона в возрасте 28суток, МПа; n - число суток твердения бетона.

Данная формула применима для ориентировочного расчета прочности бетона на портландцементах средних марок в возрасте более 3 суток.

3. Оценка эксплуатационно-технических свойств

1.Кровля

Основными техническими характеристиками металлочерепицы, которые интересуют застройщиков, выбирающих кровельные материалы для крыши жилого дома, являются толщина металла, тип защитного полимерного покрытия, шаг и высота волны, а также геометрические размеры предлагаемых листов.

Технические характеристики металлочерепицы монтеррей оказывают влияние на эксплуатационные свойства кровли. В первую очередь следует обращать внимание на толщину металла, из которого изготовлена металлочерепица, и вид полимерного покрытия.

Холоднокатаная рулонная сталь, из которой на профилегибочных станках штампуют металлочерепицу или профнастил, согласно ГОСТу должна быть толщиной - 0,4-0,6 мм. Этих значений достаточно для обеспечения устойчивости к деформациям, жесткости и прочности будущей металлочерепицы. Более того, на всей площади листов должна соблюдаться одинаковая толщина стали.

Если предприятие не обновляет производственные мощности, то на изношенных станках металл часто раскатывается разный по толщине. Более толстая металлочерепица будет оказывать дополнительную нагрузку на стропильную систему. цемент бетон прочность фундамент

Металлочерепица мп монтеррей и супермонтеррей обладает высокими эксплуатационными свойствами и длительным сроком службы, благодаря исходному сырью - рулонной оцинкованной стали толщиной 0,4-0,5 мм. В совокупности с защитным полимерным покрытием металл становится особо прочным, устойчивым к воздействию внешней среды и механическим повреждениям, не подвергается коррозии.

При производстве металлочерепицы монтеррей ГОСТом допускается разница толщины стали на поверхности листа до 0,05 мм. В Европе стандартом ISO разница допускается лишь в 0,01 мм.

Напрямую от толщины металла и слоя полимерного покрытия зависит вес металлочерепицы. Среднее значение веса металлочерепицы монтеррей- 4,5-5 кг 1 кв.метр.

2.Внешняя отделка

Функциональные свойства отделочных материалов

Эти свойства отделочных материалов включают в себя: фактуру, цвет, цветостойкость. Фактура отделочных слоёв - это характер их поверхности. Фактура может быть гладкой, бугристой и рельефной. Если поверхность характеризуется высотой неровностей до 5мм фактура считается бугристой. Рельефная фактура характерна для поверхностей, поперечное сечение которых имеет профиль определённой формы.

В сильно запылённых районах строительства и в районах где преобладают косые дожди, сильно увлажняющие стены зданий, рекомендуется применять исключительно гладкую фактуру, имеющую высоту неровностей до 0.5 мм.

Цвет материала характеризуется светлотой, цветовым тоном (фоном) и насыщенностью (частотой). Длиной волны отраженного светового луча определяется цветовой фон; показатель отличия цветового тона от ахроматического(серого) определяет насыщенность. Она выражается в условных процентах. Для определения насыщенности разработаны специальные атласы с образцами цветовой насыщенности.

Светлота (яркость) характеризуется коэффициентом отражения, который для абсолютно белого цвета принимается за 100, а для абсолютно чёрного - 0%. Цветовой фон и светлота определяется с помощью специальных приборов - колориметров или с помощью атласов цветов.

Цветостойкость - способность материала сохранять первоначальный цвет в течение срока эксплуатации. Наиболее высокой цветостойкостью характеризуются природные каменные материалы, а также некоторая керамика, стекло.

Строительно-эксплуатационные свойства отделочных материалов

Данные свойства отделочных материалов включают в себя сцепление отделочного слоя с основанием, прочность, водостойкость, трещиностойкость и др.

Прочность отделочных слоёв колеблется в широких пределах, но должна быть не менее 0,5 МПа. Эта минимальная прочность должна обеспечивать способность сопротивляться воздействию нагрузок при транспортировании, складировании и монтаже отделочных материалов и отделочных слоёв на конструкциях. Кроме того, эта прочность должна противостоять напряжениям, возникающим в отделке в результате несбалансированной работы отделочного и основного слоёв, например, в наружной стеновой панели.

Сцепление отделочного слоя с основанием зависит, в основном, от вида вяжущего, на основе которого изготовлена отделка или подстилающий слой раствора. Обычно для наружной отделки прочность сцепления ?сц.›0,5…1 МПа. В противном случае в результате сдвига слоя отделки по основанию вследствие усадки или накопления и, тем более, замерзания влаги на границе слоя и основания может произойти отслоение отделочного слоя. Несбалансированность коэффициента линейного температурного расширения, усадки-набухания, капиллярного подсоса и т.п. отделочного, подстилающего (скрепляющего) слоёв и основания может существенно ускорить этот процесс. Указанные различия существенно влияют также и на трещиностойкость отделочного слоя (скрепляющего слоя).

Морозостойкость и атмосферостойкость отделочного материала (слоя) определяется не только морозостойкостью и атмосферостойкостью собственно отделочного материала, но и соответствующими показателями скрепляющего, либо контактного слоя с основанием. Как правило, марка отделочного слоя должна быть на 25…75% выше, чем марка основного слоя ограждающей конструкции. Отпускная прочность - 70%.

Из доступных отделочных материалов наименьшей цветостойкостью обладают декоративные бетоны и растворы на цветных цементах (образуются высолы, налёты и т.п.).

3.Фундамент

Заглубленная лента

Единственным вариантом в пользу заглубленной ленты может стать наличие в проекте подвального этажа. Во всех остальных случаях это неоправданно высокий бюджет строительства с чрезмерными объемами земляных работ, бетонирования. Глубокая лента экономически эффективна до глубин 3 м, после чего, от цокольного этажа все же лучше отказаться.

Особенности заглубленного ленточного фундамента имеют вид:

разработка котлована - грунт вывозится с участка, размеры шурфа должны обеспечивать доступ к наружным стенам ленты после ее заливки для выполнения гидроизоляционных работ, обеспечения пазух, в которые будет засыпан инертный материал

дренаж - по наружному периметру подошвы на глубине ее залегания выкапываются траншеи с уклоном в одном направлении, дно засыпается 10 см слоем щебня, монтируются колодцы с заглушенным дном, между ними располагаются перфорированные гофротрубы в матерчатом фильтре, конструкция засыпается щебнем сверху, по бокам

подсыпка - песок или щебень общим слоем 40 см с обязательным послойным уплотнением виброплитами, ручными трамбовками

подбетонка - только для монолитных конструкций в виде 5 - 10 см стяжки из тощего бетона без армирования

гидроизоляция - пленка, мембрана, гидростеклоизол, Бикрост, Технониколь в два слоя

опалубка - на всю высоту ленты из дощатых, фанерных щитов с укрытой пленкой внутренней поверхностью, подпорками снаружи, стяжками в верхнем уровне, закладными трубами для узлов ввода коммуникаций

армирование - 2 - 3 пояса продольных прутков с изгибом под прямым углом в сопряжениях стен, перевязанных прямоугольными хомутами

бетонирование - виброуплотнение слоев 60 см по всему периметру с подачей смеси в пределах 2 часов для стальной структуры бетонной конструкцииТехнология заглубленного ленточного фундамента

После распалубки через 3 - 28 суток в зависимости от температуры все бетонные поверхности гидроизолируются битумными мастиками, рулонными материалами либо пенетрирующими смесями. Наружные грани ленты оклеиваются пенополистиролом 5 - 8 см толщины. Обратная засыпка производится инертными материалами с обязательным уплотнением слоев.

Основная особенность проектирования ленты глубокого заложения состоит в том, что фундамент рассчитывают на боковые усилия. В отсутствие внутренней засыпки стены подвала испытывают серьезные нагрузки, ширина ленты всегда будет больше, чем у МЗЛФ. Потребуется большее количество арматуры, бетона.

Размещено на Allbest.ru