строительные материалы-1

Министерство общего и профессионального образования
Свердловской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Свердловской области
«Нижнетагильский железнодорожный техникум»











Строительные материалы и изделия


Методические указания и контрольные задания
для студентов заочного отделения
по специальности
08.02.10 Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство


























Нижний Тагил
2017
Пояснительная записка

Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине материаловедение по специальности 270835 Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство.
Контрольная работа состоит из четырех заданий. Вариант выбирается по номеру задания.
Контрольная работа принимается к зачету в печатном варианте на формате А4, титульный лист приведен на рис. 1.
При выполнение задания необходимо вначале написать содержание задания, а потом приступить к его выполнению.
К контрольной работе прилагаются приложения, содержащие данные для решения задач.










































Задание 1

Начертите диаграмму состояние сплавов железо-углерод, укажите параметры основных точек, структуру сплава в каждой области. Кратко опишите, что собой представляет феррит, аустенит, цементит, ледебурит. Опишите, какие процессы произойдут со сплавом с заданным процентом содержания углерода при охлаждении его от температуры 16000С до 200С. Какие структуры имеет сплав в точках 1и 2? Исходные данные взять в таблице 1.

Таблица 1

Варианты
Показатели


Содержание углерода, %
Температура в точке 1, 0С
Температура в точке 2, 0С

1
0,3
1400
750

2
2,7
1100
700

3
0,5
1300
600

4
2,5
1100
900

5
0,7
1200
650

6
2,3
1300
950

7
0,9
1150
700

8
1,5
1350
650

9
1,1
1220
750

10
2,1
1100
650

11

·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
Задание 2

Приведите классификацию углеродистых сталей по способу производства, химическому составу, назначению, качеству и степени раскисления.
Поясните, чем отличается структура чугунов от структуры сталей. Укажите, какую форму имеют графитовые включения в серых, высокопрочных и ковких чугунах.
Марки сплавов приведены в таблице 2. Ответьте на поставленный вопрос.

Таблица 2

№ варианта
Определите материал и расшифруйте марки
Содержание вопроса

1
15кп; У11; ВЧ35; 20ХГР; ЛАЖ-1; ВСт3; КЧ35-10;
Приведите марки углеродистых сталей, применяемых на железнодорожном транспорте для рельс, колес вагонов, осей.

2
Ст3; У8Г; КЧ30-6; 12Х18Н9; БрОЦС5-7-5; СЧ35; Сталь 40
Опишите влияние примесей серы, фосфора, кремния, марганца на свойства углеродистых сталей.

3
Сталь 08; У8ГА; ВЧА45-6; Р12; АЛ4;
Ст4; СЧ20
Опишите и покажите графически зависимость свойств углеродистых сталей от процента содержания углерода.

4
60Г; У8А; КЧ37-12; Р9К5; Б83; Ст4; ВЧ100
Опишите структуру серого чугуна, зависимость его структуры от скорости охлаждения.

5
Сталь 20кп; У8; ВЧ45; 60С2ХФА
Б16; КЧ42-12; Ст5
Опишите влияние примесей фосфора, серы, кремния, марганца на свойства чугуна.

6
Ст0кп; У7ГА; КЧ55-4; 10ХСНД;
Сталь 30; БрСЗО; ВЧ50-7
Опишите влияние примесей фосфора, серы, кремния, марганца на свойства сталей

7
Ст5; У13; ВЧ50-2; Р6М3; Б16; Сталь 45; СЧ25
Опишите легирующие элементы и их обозначение в марках сталей, влияние лигирующих элементов на свойства сталей

8
Сталь 60Г; У10А; СЧ15; 10Г2С1Д; БрОЦ4-3; Ст3сп; КЧ70-2;
Опишите инструментальные стали и маркировку (углеродистые и быстрорежущие).

9
Сталь 65; У10; КЧ70-2; 20ХГМ; АЛ4; Ст4пс; ВЧ50
Опишите рессорно-пружинные стали, требования к ним, марки.

10
Ст3; У10ГА; ВЧ42-12; 12Х3; ШХ15; Сталь 65Г; СЧ35
Опишите износоустойчивые стали, область применения на железнодорожном транспорте

11
Ст1; У12А; СЧ18; 60С2ХФА; Б83;
ВЧ42-12; Сталь 45
Опишите сверхтвердые инструментальные материалы и минералокерамические материалы

12
Ст4; У8; СЧ35; Р6М5К5; АЛ8;
Сталь 20пс; ВЧ50-7;
Опишите сплавы алюминия, область их применения, маркировку

13
Ст3; У12А; СЧ40; Р18Ф2; ЛАЖ-1;
Сталь 15пс; ВЧ50-7
Опишите, какие сплавы называются латунями, их маркировку, область применения.

14
Сталь 20пс; У12А; СЧ18; 70С2ХА; Б16; Ст2; КЧ35-10
Опишите, какие сплавы называются бронзами, их маркировку, область применении.

15
Сталь 08кп; У8А; ВЧ42-12; Р14Ф14;
АЛ-2; Ст3; СЧ30
Опишите сущность электрохимической коррозии металлов.

16
Ст4; У9А; КЧ30-6; 65С2ВА; Л63;
Сталь 08пс; СЧ18;
Опишите виды коррозионных разрушений.

17
Ст0; У9А; СЧ20; 25ХГМ; АЛ21; Сталь 08; КЧ37-12
Перечислите способы защиты металлов от коррозии, опишите сущность анодной защиты.

18
Сталь 45; У9Г; ВЧ100; 40ХН2МА; А99; Ст5; СЧ18;
Опишите, как производят защиту от коррозии катодные покрытия, преимущества и недостатки.

19
Ст3; У12А; СЧ25; 14Г2ХНР; Д16АТ; Сталь 08пс; ВЧ50-2
Опишите способы нанесения покрытий на металлические поверхности.


Продолжение таблицы 2
20
Ст3; У12А; ВЧ50-7; 30ХН2МА; ЛС59-1; Сталь 08; СЧ18
Опишите сущность химической защиты металлов от коррозии.

21
Ст5; У8Г; ВЧ50; 14Г2АФ; БрОЦС-6-6-3; Сталь 10кп; КЧ42-12
Опишите сущность электрохимической защиты от коррозии.

22
Сталь 65; У10А; ВЧ42-12; 50ХСА; БрОФ10-1; Ст1; СЧ30;
Опишите антифрикционные сплавы, назначение, классификацию, приведите марки.

23
Ст4; У12А; ВЧ50-7; 30Х2ГСА; Л62; Сталь 60Г; СЧ-20;
Объясните особенности состава и свойств коррозионностойких материалов.

24
Сталь 45; У10А; СЧ20; 12Х18Н10Т; ЛАЖ-1; ВЧ50-7; Ст5;
Опишите влияние примесей фосфора, серы, кремния, марганца на свойства чугуна.

25
Сталь 20кп; У12А; ВЧ35; Х12М; БрОЦС5-7-5; Ст3; КЧ70-2;
Опишите свойства быстрорежущих сплавов; маркировка, применение на железнодорожном транспорте.




Задание 3

Ответить на следующие вопросы. Номер вопроса соответствует номеру варианта.
Опишите свойства полимеров и их применение на железнодорожном транспорте.
Опишите основные свойства строительных материалов.
Понятие о материалах как многофазных системах. Структура и ее влияние на свойство материалов.
Общие сведения о древесине, ее строение, свойства. Основные древесные породы, применяемые в строительстве.
Лесоматериалы и изделия из древесины. Сушка древесины, защита от гниения, снижение пожарной безопасности древесных материалов.
Опишите строительные материалы, их виды.
Виды строительного камня, его добыча, обработка. Выветривание каменных материалов и меры борьбы с этим явлением.
Керамические материалы и изделия. Краткая характеристика.
Приведите классификацию материалов из дерева. Деревопластики, и их применение на железнодорожном транспорте.
Опишите состав и структуру стекла, его свойства.
Виды строительного стекла, светопропускающие изделия из стекла, облицовочные изделия и пленки из стекла.
Каменное и шлаковое литье. Теплоизоляционные материалы на основе стекла и минерального волокна. Стеклокристалические материалы.
Опишите минеральные вяжущие вещества, их виды, назначение. Методы испытаний.
Цементные бетоны, виды, назначение.
Строительные растворы, виды, назначение, применение.
Железобетон и железобетонные изделия, виды, применение, маркировка.
Изделия на основе минеральных вяжущих веществ, виды, назначение, прменение.
Битумы, дегти и минералы на их основе, виды, применение, краткая характеристика.
Полимеры, их строение, свойства, виды, применение полимеров.
Свойства пластмасс, их применение. Конструкционные материалы на основе пластмасс, область их применения.
Теплоизоляционные пенопласты и клеи на основе полимеров, мастика. Их назначение, виды, применение.
Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы на основе полимеров. подкровельные влаго- и ветрозащитные пленки. Полимербетоны и бетонополимеры. назначение этих материалов, виды и применении.
Материалы на основе каучука и резины, назначение и область применения.
Опишите применение лакокрасочных материалов в строительстве. Приведите марки лаков и эмалей. Опишите, как образуется пленка при нанесении лакокрасочного покрытия.
Укажите назначение лакокрасочных покрытий. Поясните, какой компонент лакокрасочных материалов является основным. Перечислите его основные виды. Укажите область применения для каждого.



Задание 4

Выполнить решение задач с объяснением решения. Вариант выбирается по номеру задачи.
Написать размерность величин, выражающих основные физико-механические свойства строительных материалов: а) удельный и объемный веса; б) плотность, пористость; в) водопоглащение по весу и объему; г) сила; д) механическое напряжение и прочность; е) коэффициент теплопроводности; ж) удельная теплоемкость; з) коэффициент газопроницаемости; и) коэффициент динамического упрочнения; к) слой половинного ослабления; л) коэффициент конструктивного качества; м) истираемость по весу и объему; и) коэффициент звукопоглащения.
Вычислить потребность в основных строительных материалах для застройки квартала города, включающего 10 четырехэтажных кирпичных домов, 12 трехэтажных крупноблочных бетонных домов, 5 пятиэтажных крупнопанельных домов, 2 школы на 280 учащихся каждая, 1 школу на 920 учащихся, клуб на 200 мест и кинотеатр на 1200 мест на каждый этаж дома принять по 16 квартир при средней жилой площади 30 м2. Расходы материалов принять по приложению 1
Образец камня на неправильной формы весил на воздухе G=80 г (в сухом состоянии). После покрытия образца парафином вес его в воде составил Gв=37 г. На парафирование образца израсходовано парафина Gп=0,75 г с удельным весом (п=0,9 г/см3. Вычислить объемный вес камня (плотность воды принять (в=1 г/см3).
Цилиндрический образец горной породы диаметром 5 см и высотой 5 см весит в сухом состоянии 245 г. После насыщения водой его вес увеличился до 249 г. Определить объемный вес камня и его водопоглащение (объемное Воб и весовое Ввес.).
Материал в воздушно-сухом состоянии имеет объемный вес 1400 кг/м3, а влажность, установленную путем высушивания – 3% по объему. После насыщения материала водой под давлением его объемный вес увеличился до 1700 кг/м3. Установить открытую пористость материала.
Прочность на сжатие сухого кирпича Rсух=200 кГ/см2, а после насыщения водой Rнас.=120 кГ/ см2. При насыщении водой кирпича установлено, что его объемное водопоглащение 20%, а открытая пористость 28%. Определить, является ли данный кирпич морозостойким и можно ли его применять для фундаментов стен.
Наружная поверхность кирпичной стены толщиной a=51 см имеет температуру t1=-330, внутренняя t2=+180. Какое количество тепла проходит через каждый 1 м2 поверхности стены за 1 ч?
Показать, что в центральной части России достаточна толщина стен жилых зданий в 2,5 кирпич, т.е. 64 см (без штукатурки). Общее термическое сопротивление стены для этой зоны, установлено нормами - R
·1,10 ч
· град
· м2/ккал. Коэффициент теплопроводности для кладки из силикатного кирпича принять по приложению 2 (
·=0,70 ккал/ м
· ч
·град).
Какова должна быть толщина штукатурки для стены из ракушечника, если воздухопроницаемость ее и кирпичей стены толщиной в 2 кирпича одинаковы? Сопротивление воздухопроницаемости ракушечника в расчет не принимать.
Вес сухого известняка 300г, а после насыщения водой – 308 г. Объемный вес известняка 2400 кг/м3. Вычислить объемную и весовую абсолютную и относительную влажности, общую и открытую пористость известняка. Дать заключение о его морозостойкости.
Образец гранита имеет объемный вес 2700 кг/м3. Его полное водопоглащение (при насыщении водой под давлением) составляло 3,71% по весу. Определить удельный вес гранита.
При испытании строительного гипса по ГОСТ 125-87 было установлено: тонкость помола – остаток на сите № 02 – 10% (по весу); предел прочности при сжатии трех образцов через 1,5 ч после изготовления 52, 48 и 50 кГ/см2. Требования ГОСТ даны в приложении 4. К какому сорту можно отнести строительный гипс.
Сколько потребуется чистого известняка с влажностью 5% для получения 10 т негашеной извести.
Рассчитать, сколько получится негашеной и гидратной извести из 20 т известняка. Содержание в известняке СаО – 80% по весу, а естественная влажность его 8%.
Рассчитать объем шахтной печи для получения 20 т в сутки негашеной извести при условии, что объемный вес известняка в кусках (об=1700 кг/м3, топливо занимает около 25% общего объема печи; цикл обжига проходит за 2 дня.
Определить, сколько можно получить извести негашеной в сутки, если обжигать известняк в шахтной печи объемом 50 м3. Топливо печи занимает 20% общего объема печи, а объемный вес известняка в кусках равен (об=1600 кг/м3. Цикл обжига проходит в 3 суток.
Сколько потребуется времени для обжига известняка в шахтной печи объемом 50 м3. Топливо в печи занимает 20% общего объема. Объемный вес известняка 1600 кг/м3. Требуется получить 12 т негашеной извести (СаО).
Сколько можно получить сухой гидратной извести при гашении 5 т негашеной извести с активностью 80% (содержание СаО).
Сколько содержится извести и воды (по весу) в 1 м3 известкового теста, если объемный вес его равен 1400 кг/м3. Удельный вес гидратной извести в порошке составляет 2,05 г/см3.
Определить объемный вес известкового теста, если воды в нем содержится 50% (по весу). Удельный вес порошкообразной гидратной извести 2,05 г/см3.
Сколько потребуется гидратной извести, чтобы приготовить 1 м3 известкового теста с объемным весом 1400 кг/м3. Удельный вес гидратной извести 2,0.
Определить пористость в затвердевшем цементном камне, изготовленным из портландцемента.
Цементное тесто при затвердении содержало 28% воды, а количество связанной воды равно 20% от веса цемента. Удельный вес портландцемента принят равным 3,1.
Определить пористость в затвердевшем цементном тесте, изготовленном из шлакопортландцемента, если тесто содержало 40% воды, а для прохождения реакций требуется 18%. Удельный вес шлакопортландцемента – 2,95.
Определить пористость затвердевшего камня из глиноземистого цемента, если содержание воды в нем – 50% от веса цемента; количество связанной воды – 22% от веса цемента; удельный вес глиноземистого цемента – 3,00 г/см3.
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·






Литература

Барабанщиков Ю.Г. Строительные материалы и изделия,- М.: издательский центр «Академия», 2012
Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия. М.: Высшая школа, 2005.

Дополнительные источники:
1. Журнал «Материаловедение».
2. Крейнис З.Л., Певзнер В.О. Железнодорожный путь. М.: ФГОУ «УМЦ ЖДТ», 2009.
3. Строительно-технические нормы МПС РФ. Железные дороги колеи 1520 мм/СТН Ц-01-95.
4. СНиП 82-01–95. Разработка и применение норм и нормативов расхода материальных ресурсов в строительстве. Основные положения.
5. ГОСТ 10629–88 (с попр. от 1990 г.) Шпалы железобетонные, предварительно напряженные, для железных дорог колеи 1520 мм. Технические условия.
Министерство общего и профессионального образования
Свердловской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Свердловской области
«Нижнетагильский железнодорожный техникум»




Контрольная работа
по дисциплине
Строительные материалы и изделия
Вариант 8



Выполнил ________
Студент группы 15 СЖД
Петров А.А.

Проверил ___________
Преподаватель
Бердник О.Ю.

Оценка ________
Дата _____________





Нижний Тагил
2017







Нижний Тагил
2017







Рисунок 613Рисунок 616Рисунок 622Рисунок 628Рисунок 631Рисунок 634Рисунок 637Рисунок 640 Заголовок 115

Приложенные файлы

  • doc 5749590
    Размер файла: 707 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий