144022 (566300), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Для приближеного висновку про хімічну стійкість гірських порід в кислих і лужних середовищах використаємо оцінку модуля основності М_о:

.

Гірські породи мають наступні значення М_о: №1 – 0,07; №2 – 0,25; №3 – 15,3. Можна припустити, що породи №1 і №2 стійкі до кислот, але взаємодіють із основними оксидами. Гірська порода №3 повинна легко руйнуватися кислотами, але бути стійкою до лугів.

48. При випробуванні на копрі Педжа шляхом послідовних ударів гирею масою m_г=2 кг з інтервалами по висоті h=1 см при початковій висоті h_н=1 см був доведений до руйнування через n=15 ударів зразок граніту у вигляді паралелепіпеда розміром 225 см.

Яка питома робота при ударному розколюванні зразка граніту?

Питому робота при ударному розколюванні гірських порід знаходимо за формулою:

,

де F_г – зусилля створене гирею (F_г=20 Н); S – площа розколу (S=4 см³).

.

49. Хімічний аналіз карбонатної гірської породи показав, що в ній присутні 40% СаО, 12% MgO. Визначити вміст в породі доломіту, кальциту.

Встановити її назву, використавши класифікацію наведену в табл. 2.1.

Таблиця 2.1

Порода		Склад, %
		СаСО3– кальцит		СаMg(СаО3)2–доломіт
Вапняк	95–100		5–0
Доломітистий вапняк	75–95		5–25
Доломітовий вапняк	50–75		25–50
Вапняковий доломіт	25–50		25–50
Вапняковистий доломіт	5–25		75–95
Доломіт	0–5		95–100

Припустимо, що вся кількість MgO в карбонатній породі зв’язано в доломіт – СаMg(СаО₃)₂. Із молекулярної маси доломіту

М _{СаMg(СО3)2}=184 можна підрахувати, що на долю MgO приходиться 21,7%. В породі міститься 12% MgO, тобто доломіту повинно бути 55,3%. Не важко підрахувати, що в 100% доломіту зв’язується 30,4% СаО, відповідно, в 55,3% повинно зв’язуватись 16,8% СаО. Залишкова кількість СаО, тобто 23,2%, зв’язано в кальциті СаСО₃. Із формули кальциту слідує, що в 100% СаСО₃ знаходиться 56% СаО. 23,2% СаО повинно йти на утворення 41,4 % СаСО₃. Таким чином, в дослідженій гірській породі знаходиться 41,4% СаСО₃ і 55,3% СаMg(СО₃)₂. По табл. 2.1 її можна віднести до вапнякового доломіту.

50. Визначити по масі і об’єму витрату глини, що необхідна для виготовлення 10000 шт. потовщеної цегли із середньою густиною _ок=1400 кг/м³, об’ємом порожнин v_п=30%, якщо середня густина сирої глини _ог=1600 кг/м³, вологість w=15%. При випалі сирцю в печі втрати при прокалюванні (в.п.п.)складають 10% від маси сухої глини.

Об’єм одної цегли:

без врахування порожнин (брутто) v`_к=0,250,120,088=0,00264 м³;

з урахуванням порожнин (нетто) v_к=v`_к–v_п/100=0,00264–0,00264 ·0,3=0,0018 м³.

Об’єм 10000 шт. цеглин v_п=v_кn=0,001810000=18 м³.

Маса 10000 шт. потовщеної цегли m_п=v_пок=181400=25200 кг.

Маса сухої непрокаленої глини, що необхідна на 10000 шт. цегли,

.

Маса сирої глини, необхідної на 10000 шт. цегли,

Об’єм необхідної глини v_г=m_г/_ог=31878:1600=19,92 м³.

51. Скільки штук керамічних каменів розміром 250120138 мм з порожнинністю П=33% можна виготовити із 15 т глини з вологістю w=12%, втратами при прокалюванні в.п.п.=8,5%. Середня густина звичайної цегли з цієї глини _о=1750 кг/м³.

З 15 т глини з вологістю 12% можна отримати прокалену спечену керамічну масу:

Об’єм прокаленої спеченої керамічної маси

v_п.г=m_п.г/_о=12078:1750=6,9 м³.

Об’єм одного керамічного каменя без врахування пустот

v`_к=0,250,120,138=0,0041 м³.

Об’єм одного керамічного каменя з врахуванням пустот:

v_к=v`<sub>к</sub>–` (v`_к П)/100=0,0041–0,0013=0,0028 м³.

Можлива кількість керамічних каменів із 15 т глини

n=v_п.г./v_к=6,9:0,0028=2464 шт.

52. Визначити витрату деревних стружок для отримання n=1000 шт. пористої цегли із середньою густиною _о=1210 кг/м³ , якщо середня густина звичайної цегли _о=1740 кг/м³ . середня густина стружки _о=610 кг/м³.

Маса 1000 шт. звичайної цегли

m_з.ц=10000,250,120,0651740=3393 кг.

Маса 1000 шт. пористої цегли

m_п.ц.=10000,250,120,0651210=2359 кг.

Об’єм пустот, що створені стружкою в керамічній масі:

v_п=(m_з.ц–m_п.ц.)/_о=(3393–2359)/1740=0,59 м³.

Необхідна витрата стружки по масі

m_о.п=v_поп=0,59610=360 кг.

53. При випробуванні п’яти зразків повнотілої цегли пластичного формування були отримані наступні результати:

Межа міцності на стиск, МПа	Межа міцності на згин, МПа
16,5	3,3
15,6	3,0
14,3	2,8
16,2	3,2
12,6	1,7

До якої марки можна віднести випробувану цеглу?

Знаходимо середнє і найменше значення межі міцності на стиск

( , _min) і згин ( , _min,)

випробуваної цегли:

=15,04 МПа; _мін=12,6 МПа; =2,8 МПа; _мін=1,7 МПа.

У відповідності з ДСТУ БВ.2.7–61–97 цегла має марку 150. По ГОСТу для цегли марки 150 середня для 5 зразків значення межі міцності на стиск і згин повнотілої цегли пластичного формування повинна бути не менше відповідно 15 і 2,8 МПа.

Найменше для окремого зразка значення R_{ст. мін} і R_{зг. мін} повинно бути не менше відповідно 12,5 МПа і 1,4 МПа.

54. При виробництві керамзиту використана глина, що має середню густину _ог=2550 кг/м³ при вологості w=13,5%.

Керамзитовий гравій має середню насипну густину _н.к.=450 кг/м³, міжзернову пустотність П=44%. Розрахувати, в скільки раз збільшиться об’єм глини при спученні, якщо маса глини і керамзиту однакова.

Середня густина сухої глини:

’_о.г.=_о.г/(1+w/100)=2550/(1+0,135)=2246 кг/ м³.

Середня густина керамзиту в грудці:

_о.к.=_н.к./(1–П/100)=450/(1–0,44)=804 кг/ м³.

Збільшення об'єму глини при вспученні еквівалентно зменшенню її середньої густини:

.

3. Мінеральні в’яжучі речовини

55. Визначити вихід будівельного гіпсу і ангідритового в’яжучого із 1 т гіпсового каменя 3–го сорту, вологістю 7%, що містить 80% СаSO₄2H₂O. В склад домішок входять 7% глини, 9% піску, 4% органічних включень.

Маса сухого гіпсового каменя m_г.к.=10000,93=930 кг.

В хімічному процесі отримання в’яжучих буде приймати участь маса двоводного гіпсу: m_г.=930–0,2930=744 кг.

Реакції отримання будівельного гіпсу і ангідритового в’яжучого:

СаSO₄2H₂O=СаSO₄0,5H₂O+1,5H₂O;

СаSO₄2H₂O=СаSO₄+2H₂O.

Кількість напівгідрату і ангідриту в будівельному в’яжучому, отриманому із 744 кг гіпсу, знайдемо із пропорцій:

172 кг СаSO₄2H₂O – 145 кг СаSO₄ 0,5H₂O

744 кг СаSO₄2H₂O – Х кг СаSO₄ 0,5H₂O

Х_{СаSO40,5H2O}=(744145)/172=627 кг;

172 кг СаSO₄2H₂O – 136 кг СаSO₄

744 кг СаSO₄2H₂O – Х кг СаSO₄

Х_СаSO4=(744136)/172=588 кг

У в’яжуче перейдуть домішки у кількості 16% від маси сухого гіпсового каменя (органічні домішки повинні вигоріти), тобто 158 кг.

Таким чином, із 1 т гіпсового каменя повинно вийти: будівельного гіпсу – m_б.г.=627+158=785 кг або ангідритового в’яжучого m_а.в.=88+158=746 кг.

56. Для отримання 1 моля напівводного гіпсу із двогідрату теоретично потрібно затратити q=84 кДж теплоти, а 1 моля вапна із карбонату кальцію q₁=190 кДж. Яка витрата умовного палива необхідна для отримання 1 т СаSO₄0,5H₂O і СаО?

Мольна маса СаSO₄0,5H₂O рівна 145 г/моль. Значить, для отримання 1 т напівводного гіпсу потрібно:

Q=(q1000)/0,145=(841000)/0,145=579310 кДж.

1 т умовного палива еквівалентна 29330 кДж теплоти. Значить, для отримання 1 т напівводного гіпсу необхідна витрата палива

Т=579310/29330=19,75 кг.

Для отримання 1 т СаО необхідно

Т₁=(1901000)/(0,05629330)=115,7 кг.

57. Визначити пористість затверділого будівельного гіпсу, якщо водогіпсового відношення В/Г=0,7. Дійсна густина _г=2,7 г/см³.

Перший спосіб рішення. Для визначення пористості затверділого будівельного гіпсу визначимо його дійсну і середню густину.

Дійсна густина затверділого гіпсу =m_г.з /v_a, де m_г.з – сумарна маса гіпсу і хімічно зв’язаної води в одиниці абсолютного об'єму v_a.

Склад хімічно зв’язаної води В_х.зв. легко знайти із рівняння гідратації основного компонента будівельного гіпсу

H₂O:СаSO₄0,5H₂O+1,5H₂O=СаSO₄2H₂O.

В_х.зв.=(27100)/145=18,6%.

Припустимо, що густина хімічно зв’язаної води _в=1, тоді

.

Середня густина затверділого гіпсу _о=m_г.з/v, де v – об’єм з урахуванням пор, утворених надлишковою породою.

.

Пористість затверділого гіпсу:

П_з.г.=(1–_о/)·100=(1–1,1/2,13)·100=48%

Другий спосіб рішення більш простіший:

.

58. Скільки вапнякового тіста ( по масі і об’єму), із вологістю w_т=50% можна отримати із m_в=15 т негашеного вапна із активністю А=85%. Середня густина вапняного тіста _т=1400 кг/м³.

Склад активного СаО в 15 т негашеного вапна

СаО_акт.=(Аm_в)/100=(8515)/100=12,75 т.

Гашення вапна проходить за рівнянням СаО+Н₂О=Са(ОН)₂.

Із 56 масових частинок СаО можна отримати 74 частини сухого гідратного вапна, а із 12,75 т СаО

m_Са(ОН)2=(12,7574)/56=16,84 т.

Можлива кількість вапнякового тіста:

по масі

по об’єму .

59. Яку кількість гідратного вапна і води міститься у вапняному тісті масою m_т=10 т із середньою густиною _т=1400 кг/м³? Дійсна густина порошкоподібного гідратного вапна _п=2,05 г/см³.

1 м³ вапняного тіста можна уявити через суму об’ємів гідратного вапняку і води, тобто m_п/_п+m_в/_в=1, де m_п і m_в – маса відповідно сухого гідратного вапна (пушонки) і води; _в – густина води.

.

Звідси вміст в 1 м³ вапняного тіста гідратного вапна m_п==0,781 т (55%); води m_в=1,4–0,781=0,619 т (45%).

В 10 т вапняного тіста міститься гідратного вапна

m`<sub>п</sub>=(0,78110/1,4=5,58 т, води m`_в=4,42 т.

Вміст гідратного вапна у вапняному тісті, як і інших речовин в тістоподібних масах, можна також визначити за формулою:

Характеристики

Список файлов лабораторной работы