Основные свойства строительных материалов

Основные свойства строительных материалов.

 Свойства строительных материалов являются характеристикой их совокупных качеств и проявлением отношения к всевозможным нагрузкам и «совместимостью» с другими материалами. Совокупность свойств строительных материалов должна обеспечивать необходимые свойства всей конструкции, такие как надежность и долговечность. Свойства строительных материалов напрямую зависят от их состава. В процессе строительства, ремонта и эксплуатации зданий и сооружений строительные материалы подвергаются всевозможным нагрузкам, которые в той или иной степени могут повлиять на сохранение основных «запланированных» свойств и всей строительной конструкции в целом.

Облицовочная фасадная плитка.

Фасадная плитка - это так называемая клинкерная фасадная плитка, материалом для изготовления которой служит обожженная глина. Стандартная толщина такой плитки составляет 14 мм, и свойства, которыми обладают готовые изделия, практически ничем не отличаются от свойств клинкера. Особенность использования такой плитки заключается в том, что она не несет конструкционной нагрузки, и наносится на уже полностью готовые стены. Такая плитка - это идеальный вариант в том случае, если здание возводится из бетона, но его владелец хочет придать ему сходство с кирпичным.

Основное достоинство фасадной плитки небольшой вес, по сравнению с кирпичом, меньшая стоимость, а по влагопоглощению (свойство впитывать воду), морозостойкости показатели лучше, чем у некоторых моделей кирпича.

Плитка для внутренней отделки.

делят на два вида: майоликовые и фаянсовые.

Майоликовые облицовочные плитки изготовляют из легкоплавких глин с добавкой до 20% углекислого кальция в виде мела. При обжиге плиток получают пористый черепок, лицевую поверхность которого покрывают глазурью, а на тыльную сторону наносят бороздки для лучшего сцепления с поверхностью.

Фаянсовые плитки изготовляют из огнеупорных глин с добавкой кварцевого песка и плавней — веществ, понижающих температуру плавления (обычно полевого шпата и известняка или мела). Плитки имеют белый или слабо окрашенный черепок, лицевая поверхность покрыта белой и окрашенной, прозрачной или глухой глазурью. Тыльной стороне облицовочных плиток придают рифленую поверхность.

Плитки в зависимости от формы бывают квадратные, прямоугольные и фасонные для углов, облицовки карнизов и плинтусов

К качеству плиток для внутренней облицовки стен предъявляют высокие требования. Плитки должны иметь правильную геометрическую форму, четкие грани и углы, не иметь выпуклостей, выбоин и трещин, должны быть термически стойкими, т. е., будучи нагреты до температуры 100°С, а затем помещены в воду с температурой 20°С, не должны иметь на глазурованной поверхности трещин, околов глазури и цека — сетки мелких трещин. Водопоглощение плиток не должно быть более 16%.

Плитка для полов.

Для пола годится только плитка с высоким сопротивлением истиранию. Чаще всего это плитка одинарного обжига, изготовленная способом нанесения глазурованного покрытия по раскаленному корпусу. Такой способ обеспечивает более высокую плотность плитки.

ВЯЖУЩИЕ (ГИПСЫ, ИЗВЕСТЬ и пр.)

25.Классификация минеральных вяжущих материалов.

--Воздушные вяжущие вещества

характеризуются тем, что, будучи смешаны с водой, способны твердеть, т. е. переходить в камневидное состояние, долго сохранять и повышать свою прочность только на воздухе..

1.ГИПСОВЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА (Строительный гипс, Формовочный гипс. Формовочный гипс отличается от строительного более тонким помолом, большей прочностью и постоянством свойств

2. АНГИДРИТОВЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА (Ангидритовый цемент — медленно схватывающееся вяжущее: начало не ранее 30 мин, конец — не позднее 24 ч. По прочности на сжатие, различают марки 50, 100, 150 и 200.

3. МАГНЕЗИАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА (каустический магнезит и каустический доломит.)

4. КИСЛОТОУПОРНЫЕ ЦЕМЕНТЫ

5. СТРОИТЕЛЬНАЯ ВОЗДУШНАЯ ИЗВЕСТЬ

--Гидравлические вяжущие вещества

после затворения их водой способны твердеть, а после предварительного твердения на воздухе продолжать сохранять и наращивать свою прочность в воде.

1. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ИЗВЕСТЬ — продукт умеренного обжига при температуре 900—1100°

2. РОМАНЦЕМЕНТ — продукт тонкого помола обожженных не до.спекания чистых и доломитизированных . мергелей, содержащих не менее 25% глинистых примесей — медленно твердеющее вяжущее вещество соотносительно низкой марочной прочностью.

3. ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ (Портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое тонким измельчением обожженной до спекания сырьевой смеси известняка и глины)

4. ЦЕМЕНТЫ С АКТИВНЫМИ МИНЕРАЛЬНЫМИ ДОБАВКАМИ. В зависимости от вида исходного вяжущего компонента и добавки цементы с активными минеральными добавками подразделяются напуццолановые или шлакопортландцементы и известково-пуццолановые и известково-шлаковыевяжущие.

5. ШЛАКОВЫЕ ЦЕМЕНТЫ

шлакопортландцемент, известково-шлаковый и сульфатно-шлаковый цементы.

6. ГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ЦЕМЕНТ

7. РАСШИРЯЮЩИЙСЯ ЦЕМЕНТ

-- Вяжущие вещества автоклавного твердения ,

эффективно твердеющие только при автоклавной обработке под давлением насыщенного пара в 8—16 атм и более при температуре 170— 200° С и выше.

-- кислотоупорных вяжущих веществ относится кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, представляющий собой тонкоизмельченную смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяемый водным раствором силикатов натрия или калия. Эти вяжущие после затвердения на воздухе могут продолжительное время сопротивляться агрессивному воздействию минеральных и других кислот.

26.Основы производства, свойства и применение строительных гипсов.

Гипсовые вяжущие материалы — группа воздушных вяжущих веществ, для производства которых используют сырье, содержащее сульфат кальция.

Традиционно в этих целях используют природное сырье (гипсовый камень, ангидрит, различные гипсосодержащие породы.

В зависимости от способа получения, а также особенностей твердения гипсовые вяжущие делят на четыре группы: безобжиговые, низкообжиговые (собственно гипсовые), высокообжиговые (ангидритовые) и смешанные

Гипсовый камень — продукт измельчения горной породы осадочного (химического) происхождения, состоящей в основном из природного минерала — гипса (CaS042H20).

В природе гипс встречается чаще всего в виде трех минералогических разновидностей, отличающихся друг от друга своей кристаллической структурой:

• алебастр (гр. alabastros — белый) — плотный мелкозернистый минерал с сахаровидным изломом или крупнозернистый с беспорядочно ориентированными в пространстве кристаллами;

• селенит (гр. selen — луна) — волокнистый, сложенный из правильно расположенных нитевидных кристаллов минерал, имеющий характерный шелковистый отлив;

• гипсовый шпат — пластинчатый минерал с плоскими прозрачными кристаллами слоистой структуры.

Гипсовый камень и вяжущие вещества, получаемые в результате его переработки, имеют приближающийся к белому цвет.

Примеси могут придавать гипсу серый, желтоватый, розовый, бурый и другие оттенки. В качестве примесей в гипсе встречаются кварц, пирит, сера, карбонаты, бораты, глинистые и битуминозные вещества.

По срокам схватывания, определяемым на приборе Вика гипс делят на три группы (А, Б, В):

Вид гипса	Начало схватывания	Конец схватывания
Быстротвердеющий (А)	Не ранее 2 мин	Не позднее 15 мин
Нормальнотвердеющий (Б)	Не ранее 6 мин	Не позднее 30 мин
Медленнотвердеющий (В)	Не ранее 20 мин	Не нормируется

Области применения.

Главнейшая область применения гипса — устройство перегородок. Они могут быть заводского изготовления в виде панелей «на комнату», из:

--гипсовых камней

--гипсокартонных листов.

--гипсоволокнистые материалы используют как выравниваю­щий слой под чистые полы

--акустические плиты.

-- для огнезащитных покрытий металлических конструкций.

--декоративные архитектурные детали (леп­нина) и скульптура.

27.Основы производства, свойства и твердение молотой негашеной извести. Гашеная известь.

ИЗВЕСТЬ - вяжущий материал, получаемый обжигом и послед. переработкой известняка, мела и др. известково-магнезиальных горных пород.

Известь , выходящую из печи обычно в виде кусков различной величины (комья), называют комовой негашеной известью. Это — полупродукт, который для превращения в вяжущее предварительно измельчают химическим путем — гашением водой (гашеная известь) или механическим путем — размолом в мельницах (молотая негашеная известь).

Гашение извести заключается в том, что вода, соприкасаясь с кусками негашеной извести, поглощается ею, всасываясь в поры, и одновременно химически взаимодействует с оксидами кальция и магния, образуя их гидроксиды:

В зависимости от количества воды, взятой при гашении, можно получить гидратную известь-пушонку , известковое тесто или известковое молоко .

--Известковое тесто в виде пастообразной концентрированной водной суспензии (плотность около 1400 кг/м3) содержит примерно 50 % воды и 50 % очень мелких частиц гидроксидов кальция и магния.

-- Известковое молоко имеет вид жидкости и плотность менее 1300 кг/м3.

По скорости гашения воздушная известь бывает: быстрогасящаяся со скоростью гашения не более 8 мин, среднегасящаяся — до 25 мин и медленногасящаяся — более 25 мин.

-- Молотая известь-кипелка по химическому составу подобна исходной комовой извести. При ее помоле разрешается вводить тонкомолотые минеральные добавки (шлаки, золы, песок, пемзу, известняк и др.), которые улучшают свойства таких смешанных известковых ---вяжущих.

Растворы и бетоны на гашеной извести твердеют на воздухе при обычных температурах в результате главным образом двух одновременно протекающих процессов — карбонизации и кристаллизации гидроксидов кальция, вызванной испарением воды. В процессе карбонизации, т. е. взаимодействия гидроксида кальция с углекислым газом воздуха, образуется карбонат кальция и выделяется вода:

Испарение воды способствует сближению мельчайших кристаллов гидроксида кальция, их срастанию между собой и образованию кристаллических сростков, связывающих зерна заполнителя в монолитное тело.

В отличие от гашеной молотая известь обладает способностью быстро схватываться и твердеть . Важным свойством воздушной извести, особенно гашеной, является высокая пластичность, которая связана с ее высокой водоудерживающей способностью. Вода, адсорбционно удерживаясь на поверхности тонкодисперсных частиц гидроксида кальция, создает своеобразную смазку, уменьшающую трение между ними.

Исходными материалами для производства воздушной извести являются многие разновидности известково-магнезиальных карбонатных пород (известняки, мел, доломитизированные известняки, доломиты и др.).

28.Магнезиальные вяжущие, особенности их свойств и применение.

Разновидностями магнезиальных вяжущих веществ являются каустический магнезит и каустический доломит.

• Каустический магнезит получают при обжиге горной породы магнезита MgC03 в шахтных или вращающихся печах при 650... 850°С. В результате MgC03 разлагается по схеме MgC03 = = MgO + C02. Оставшееся твердое вещество (окись магния) измельчают в тонкий порошок.

• Каустический доломит MgO и СаСОз получают путем обжига природного доломита СаСОз *MgC03 с последующим измельчением его в тонкий порошок. При обжиге доломита СаСОз не разлагается и остается инертным как балласт, что снижает вяжущую активность каустического доломита по сравнению с каустическим магнезитом.

Магнезиальные вяжущие затворяют не водой, а водными растворами солей сернокислого или хлористого магния. Магнезиальные вяжущие, являясь воздушными, слабо сопротивляются действию воды. Их можно использовать только при затвердении на воздухе с относительной влажностью не более 60%. Каустический магнезит легко поглощает влагу и углекислоту из воздуха, в результате чего образуются гидрат оксида магния и углекислый магний. В связи с этим каустический магнезит хранят в плотной герметической таре.

На основе магнезиальных вяжущих изготовляют ксилолит (смесь вяжущего с опилками), используемый для устройства полов, фибролит и другие теплоизоляционные материалы. Применяют магнезиальные вяжущие и при производстве изделий для внутренней облицовки помещений, изготовления пенобетона, оснований под чистые полы, скульптурных изделий.

52.Основные виды органических вяжущих веществ. Происхождение и назначение.

Битумные материалы могут быть

--природные,

встречающиеся в виде отдельных скоплений или чаще пропитывающие горные породы,

--искусственные,

получаемые при переработке нефти. Дегтевые — искусственные материалы, получаемые в заводских условиях при сухой перегонке твердых видов топлива.

Различают следующие группы битумных и дегтевых вяжущих веществ:

--битумные,

состоящие из нефтяных битумов или из сплавов нефтяных и природных битумов;

Битумные и дегтевые вяжущие имеют темно-коричневый или черный цвет, поэтому их часто называют «черными вяжущими

--дегтевые — каменноугольные или сланцевые или сплавы дегтевых масел с пеками;

--смешанного вида

гудрокамовые (продукты совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона);

--дегте- и битумополимерные,

содержащие нефтяные битумы или каменноугольные дегтевые вещества и полимеры.

Важнейшие свойства битумов и дегтей:

--гидрофобность,

--водонепроницаемость,

-- стойкость против действия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов,

-- способность прочно сцепляться с каменными материалами, деревом, металлом,

--приобретать пластичность при нагревании и быстро увеличивать вязкость при остывании.

. На основе этих вяжущих производят большое количество материалов и изделий для строительства:

-- асфальтовые бетоны и растворы

--,рулонные кровельные

--гидроизоляционные материалы,

-- мастики,

--пасты,

--эмульсии

--некоторые лаки.

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ

29.Основы производства портландцемента, его свойства, твердение, применение .

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. Его получают тонким измельчением обожженной до спекания сырьевой смеси известняка и глины, обеспечивающей преобладание в клинкере силикатов кальция. Спекшаяся сырьевая смесь в виде зерен размером до 40 мм называется клинкером; от качества его зависят важнейшие свойства цемента: прочность и скорость ее нарастания, долговечность,

Технологический процесс производства портландцемента состоит из следующих основных операций: добычи известняка и глины, подготовки сырьевых материалов и корректирующих добавок, приготовления из них однородной смеси заданного состава, обжига смеси и измельчения клинкера в тонкий порошок совместно с гипсом, а иногда с добавками.

В зависимости от приготовления сырьевой смеси различают два основных способа производства портландцемента: мокрый и сухой. При мокром способе сырьевые материалы измельчают и смешивают в присутствии воды и смесь в виде жидкого шлама обжигают во вращающихся печах; при сухом способе материалы измельчают, смешивают и обжигают в сухом виде.

Процесс твердения портландцемента в основном определяется гидратацией силикатов, алюминатов и алюмоферритов кальция

Поскольку жидкая фаза твердеющей системы быстро и полностью насыщается оксидом кальция, полагают, что вначале образуется гидросиликат кальция C2SH2, который по мере выделения извести в твердую фазу переходит в CSH(B). Этому способствует также переход в раствор щелочей, снижающих в нем концентрацию извести.

• Прочность портландцемента . прочность портландцемента характеризуют пределами прочности при сжатии и изгибе. Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов балочек 40X40X160 мм и при сжатии их половинок, изготовленных из раствора состава 1:3 (по массе) с нормальным песком при водоцементном отношении 0,4 и испытанных через 28 сут; образцы в течение этого времени хранят во влажных условиях при температуре (20±2)°С. Предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут. называется активностью цемента.

Прочность цементного камня и скорость его твердения зависят от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента, содержания воды, влажности, температуры среды и продолжительности хранения.

• Тонкость помола . С увеличением тонкости помола прочность цемента возрастает. Тонкость помола цемента характеризуется также величиной удельной поверхности(м2/кг), суммарной поверхностью зерен (м2) в 1 кг цемента.

Влияние влажности и температуры среды . Твердение цементного камня и повышение его прочности могут продолжаться только при наличии в нем воды, так как твердение есть в первую очередь процесс гидратации.

• Большое влияние на рост прочности цементного камня оказывают влажность и температура среды. Скорость химических реакций между клинкерными минералами и водой увеличивается с повышением температуры, а также значительно возрастает скорость уплотнения продуктов гидратации цемента

В условиях пропаривания при нормальном давлении твердение бетона происходит примерно в 2 раза медленнее, чем в автоклавах.

Твердения портландцементного камня при отрицательных температурах не происходит, так как вода превращается в лед.

• Продолжительность хранения. Длительное хранение цемента Даже в самых благоприятных условиях влечет за собой некоторую потерю его активности.

• Стойкость цементного камня. Бетон в инженерных сооружениях в процессе эксплуатации может быть подвержен агрессивному воздействию внешней среды: пресных и минерализованных вод, совместному действию воды и мороза, попеременному увлажнению и высушиванию. Среди компонентов бетона цементный камень наиболее подвержен развитию коррозионных процессов. Для того чтобы бетон стойко сопротивлялся агрессивному воздействию внешней среды, цементный камень должен быть коррозие-, морозо- и атмосферостойким.

30.Специальные виды портландцемента.

--Пластифицированный портландцемент

Пластифицированный портландцемент отличается от обыкновенного содержанием поверхностно-активной пластифицирующей добавки, повышающей подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси и придающей затвердевшим бетонам высокую морозостойкость.

Пластифицирующие добавки повышают прочность бетона, так как они, снижая водопотребность бетонной смеси, сохраняют ее подвижность, а в результате возрастает плотность и соответственно растет прочность бетона.

--Гидрофобный портландцемент

Гидрофобный портландцемент отличается от обыкновенного содержанием поверхностно-активной гидрофобизующей добавки — мылонафта, асидола, асидол-мылонафта, олеиновой кислоты, или окисленного петролатума — в количестве 0,06-43,3 % веса цемента в расчете на сухое вещество добавки. Гидрофобизующие добавки образуют на зернах цемента тонкие (мономолекуляриые) пленки, уменьшающие способность цемента смачиваться водой: находясь во влажных условиях, цемент сохраняет активность и не комкуется.

(Гидрофобный портландцемент рекомендуется применять взамен обьйного в тех случаях, когда необходимы его длительное хранение и перевозки на дальние расстояния./Этот цемент можно применять для тех же целей, что и пластифицированный портландцемент.

--Быстротвердеющий портландцемент

(БТЦ) обладает более интенсивным, чем обычный, нарастанием прочности в начальный период твердения. Это достигается путем более тонкого помола цемента и регулирования его минералогического состава.

--Сульфатостойкий портландцемент применяют для получения бетонов, работающих в минерализованных и пресных водах. Этот цемент, являясь по существу белитовым, обладает несколько замедленным твердением в начальные сроки и низким тепловыделением.

--Портландцемент с умеренной экзотермией отличается от обычного тем, что его получают из клинкера с низким содержанием высокоэкзо-терыичных минералов C3S и

По составу и прочности цемент аналогичен сульфатостойкому и применяется для возведения бетонных и железобетонных конструкций наружных стен гидротехнических и других сооружений, работающих в пресной или слабоминерализованной воде и подвергающихся систематическому замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию.

--Дорожный портландцемент

Портландцемент, применяемый для бетонных покрытий автомобильных дорог, должен обладать рядом специфических свойств: высокими прочностью, сопротивлением износу, морозостойкостью, деформативной способностью и стойкостью при действии агрессивных сред. Для повышения морозостойкости дорожного бетона полезно введение воздухововлекающих добавок.

--Белый и цветные портландцементы

Белый портландцемент получают из сырьевых материалов, имеющих минимальное содержание окрашивающих окислов (железа, марганца, хрома).

Основным свойством белого цемента, определяющим его качество как декоративного материала, является степень белизны

Белые и цветные цементы применяют для отделочных работ, производства облицовочных плиток, лестничных ступеней, подоконных плит, фактурного слоя панелей, искусственного мрамора и т.д.

31.Виды коррозии портландцементного камня. Способы защиты цементного камня от действия агрессивных вод.

Бетон в инженерных сооружениях в процессе эксплуатации может быть подвержен агрессивному воздействию внешней среды: пресных и минерализованных вод, совместному действию воды и мороза, попеременному увлажнению и высушиванию. Следовательно, для того чтобы бетон стойко сопротивлялся агрессивному воздействию внешней среды, цементный камень должен быть водостойким, морозостойким и атмосферостойким.

--Водостойкость цементного камня .

Коррозия цементного камня в водных условиях может быть подразделена на три вида.

вид коррозии :

--разрушение цементного камня в результате растворения и вымывания некоторых его составных частей.

Несколько предохраняет от данного вида коррозии защитная корка из углекислого кальция , образующаяся на поверхности бетона в результате реакции между гидроокисью кальция и углекислотой воздуха

Следующей мерой защиты бетона от коррозии этого вида является применение цемента, выделяющего при своем твердении минимальное количество свободной Са(ОН)2 . Это белитовый цемент, содержащий небольшое количество трехкальциевого силиката.

--разрушение цементного камня водой, содержащей соли,

Если же ее связать в другое, труднорастворимое соединение, сопротивление бетона коррозии этого вида должно возрасти, что наблюдается при использовании активных минеральных добавок.

--процессы, возникающие под действием сульфатов .

Мера защиты бетона от сульфатной коррозии логически вытекает из существа этого процесса, а именно, цемент с низким содержанием трехкальциевого алюмината должен обладать повышенной сульфато-стойкостью.

Защита цементного камня от коррозии в водных условиях

Исключить или ослабить влияние коррозионных процессов при действии различных вод можно конструктивными мерами, улучшением технологии приготовления бетона, а также применением цементов определенного минералогического состава клинкера и состава по содержанию активных минеральных добавок.

--Конструктивными мерами предотвратить действие воды на бетонную конструкцию можно путем устройства гидроизоляции, водоотводов и дренажей.

--Повышение водостойкости бетона технологическими средствами достигается интенсивным уплотнением бетона при укладке или формовании, использованием бетонных смесей с минимальным водоцементным отношением и тщательно подобранным зерновым составом заполнителей.

-- Получать коррозионностойкие цементы можно путем соответствующего подбора минералогического состава клинкера.

-- Увеличить стойкость бетона в агрессивной среде можно карбонизацией.

Морозостойкость цементного камня

Совместное попеременное действие воды и мороза влечет за собой разрушение бетонных сооружений. При отрицательных температурах вода, находящаяся в порах цементного камня, превращается в лед, который увеличивается в объеме примерно на 10%, давит на стенки пор и разрушает, их.

Морозостойкость цементного камня зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента и водоцементного отношения.

Таким образом, для увеличения морозостойкости бетона необходимо применять цементы с низким содержанием СЗА и минимальным содержанием активных минеральных добавок, а также использовать бетонные смеси с возможно меньшим водоцементным отношением, тщательно уплотняя смесь при укладке.

Значительно повышают морозостойкость бетона

-- поверхностно-активные добавки (сульфитно-спиртовая барда, мылонафт).

--Пластифицирующие добавки (сульфитно-спиртовая барда)

--Гидрофобизующие добавки (мылонафт)

БЕТОН

33.Мелкий и крупный заполнитель для обычного бетона. Их свойства .

В зависимости от наибольшей крупности применяемых заполнителей различают бетоны

--мелкозернистые с заполнителем размером до 10 мм

--крупнозернистые с заполнителем наибольшей крупности 10—150 мм.

Крупный заполнитель

Крупными заполнителями в бетоне служат гравий, щебень , а также щебень из гравия.

-- Крупность

Наименьшая крупность обычно равна 5 мм.

Наибольшая крупность заполнителя должна соответствовать размерам бетонируемой конструкции и расстоянию между стержнями арматуры.

--Содержание вредных примесей , а также глинистых, илистых и пылевидных частиц в крупных заполнителях ограничивают так же, как и в песке

--Прочность заполнителей влияет на прочность бетона. Требования по прочности устанавливают только для крупного заполнителя, поскольку обычно применяемые в качестве мелкого заполнителя кварцевые пески заведомо прочнее бетона.

-- Морозостойкость щебня и гравия должна обеспечивать получение проектной марки бетона по морозостойкости.

Мелкий заполнитель

Песок — мелкий заполнитель, в бетонной смеси наиболее тесно связан с цементным тестом, составляя с последним растворную часть. Чем больше песка вводится в смесь, тем большей (при прочих равных условиях) оказывается вязкость растворной части (вязкость необходима для поддержания крупного заполнителя во взвешенном состоянии во избежание расслаивания бетонной смеси), тем меньшим будет расход цемента. Однако чрезмерное содержание песка приводит к снижению прочности бетона. Поэтому содержание песка должно быть оптимальным.

Пески подразделяются на природные (которые могут быть также обогащенными и фракционированными) и дробленые (которые могут быть обогащенными, фракционированными, а также из отсевов, получаемых при дроблении каменных пород на щебень).

--Зерновой состав .

Зерновой, или гранулометрический, состав песка характеризуется содержанием в нем зерен различной крупности и определяется просеиванием средней пробы через сита.

--Содержание примесей .

В песке, как правило, имеются примеси, нежелательные в бетоне. Поэтому стандартами ограничивается их содержание.

Наличие в песке пылевидных, глинистых и илистых примесей (частиц размером менее 0,05 мм) определяется обычно отмачиванием, состоящим в отмывке песка водой по определенной стандартной методике.

-- Влажность песка

по содержанию воды в песке необходимо скорректировать (уменьшить) расход рды на замес.

32.Классификация бетона по виду вяжущего материала, по назначению.

По виду вяжущего вещества бетоны бывают:

цементные , изготовленные на гидравлических вяжущих веществах — портланд-цементах и его разновидностях;

силикатные — на известковых вяжущих в сочетании с силикатными или алюминатными компонентами;

гипсовые — с применением гипсоангидритовых вяжущих и бетоны на шлаковых и специальных вяжущих материалах.

По назначению бетоны бывают следующих видов :

конструктивные — для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаменты, колонны, балки, плиты, панели перекрытий и др.);

специальные — жаростойкие, химически стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоляционные и др., бетоны напрягающие, бетонополимеры, полимер-бетоны.

34.Свойства бетонной смеси и бетона.

Свойства бетонной смеси.

Бетонной смесью называют рационально составленную и тщательно перемешанную смесь компонентов бетона до начала процессов схватывания и твердения.

Основной структурообразующей составляющей в бетонной смеси является цементное тесто.

-- Удобоукладываемость

т.е. способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя свою однородность..

--Подвижность

бетонной смеси характеризуется измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию

--Жесткость

бетонной смеси характеризуется временем (с) вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости.

--Связность

бетонной смеси обуславливает однородность строения и свойств бетона

Свойства бетона.

--Деформативные свойства бетона

при небольших напряжениях и кратковременном нагружении для бетона характерна упругая деформация , подобная деформации пружины.

Ползучестью называют явление увеличения деформаций бетона во времени при действии постоянной статической нагрузки.Преждевременное высыхание бетона ухудшает структуру и увеличивает его ползучесть. Однако насыщение водой затвердевшего бетона может вызвать рост ползучести.

--Усадка и набухание бетона

усадка бетона, т.е. бетон сжимается и линейные размеры бетонных элементов сокращаются.Вследствие усадки бетона в железобетонных и бетонных конструкциях возникают усадочные напряжения,Бетон наружных частей гидротехнических сооружений, цементно-бетонных дорог периодически увлажняется и высыхает. Колебания влажности бетона вызывают попеременные деформации усадки и набухания, которые могут вызвать появление микротрещин и разрушение бетона.

--Морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона зависит от качества примененных материалов и капиллярной, пористости бетона. Объем капиллярных пор оказывает решающее влияние на водопроницаемость и морозостойкость бетона. Морозостойкость бетона значительно возрастает, когда капиллярная пористость менее 7%.

--Водонепроницаемость бетона

С уменьшением объема капиллярных макропор снижается водонепроницаемость и одновременно повышается морозостойкость бетона. Для уменьшения водонепроницаемости в бетон при его изготовлении вводят уплотняющие (алюминат натрия) и гидрофобизующие добавки.

--Теплопроводность

Наиболее важная теплофизическая характеристика бетона, в особенности применяемого в ограждающих конструкциях зданий. Теплоемкость тяжелого бетона изменяется в узких пределах -0,75-0,92 Вт/(м. С°).Линейный коэффициент температурного расширения бетона составляет около 0,00001 °С, следовательно, при увеличении температуры на 50 °С расширение достигает примерно 0,5 мм/м.

35.Основные технологические схемы производства железобетонных изделий.

--Конвейерная технология .

(Элементы изготовляют в формах, которые перемещаются от одного агрегата к другому. Технологические процессы выполняются последовательно, по мере перемещения формы.) Характеризуется следующими признаками: максимальное расчленение технологического процесса на операции, выполняемые на отдельных рабочих постах; перемещение форм и изделий от поста к посту с регламентированным ритмом.

--Поточно-агрегатная технология

(Технологические операции производят в соответствующих отделениях завода, а форма с изделием перемещается от одного агрегата к другому кранами).

Агрегатно-поточный способ отличается также тем, что формы и изделия останавливаются не на всех постах поточной линии, а лишь на тех, которые необходимы для данного случая. Агрегатно-поточный способ организации производства характеризуется возможностью закрепления за одной поточной линией изделий, различных не только по типоразмерам, но и по конструкции. Эта возможность создается наличием на поточной линии универсального оборудования.

--Стендовая технология

. Стендовый способ производства железобетонных изделий характеризуется следующими основными признаками: весь процесс производства осуществляется в неподвижных формах или на специальных стендах; изделия в процессе обработки остаются неподвижными, а рабочее и технологическое оборудование перемещается от одной формы к другой; за каждым стендом или формой закрепляется одно или несколько технологически однородных изделий.

36.Разновидности бетонов, области их применения.

Виды бетона.

--Железобетон состоит из бетона и стальной арматуры, которые соединены в монолит. Бетон способствует прочному сцеплению со сталью и защите ее от появления коррозии. Сталь не дает бетону проседать, что способствует возникновению первоначального напряжения растяжения в бетоне и сжиманию напряжения в арматуре. Балки, фермы, ригеля, колонны, сваи.

--Гипсобетон изготавливается на основе гипсовых вяжущих материалов при добавлении каменных минералов и органических заполнителей. Как правило, в качестве вяжущего материала выступает строительный гипс, каменных минералов – пористые породы, а органических заполнителей – солома или дерево. Этот материал применятся для изготовления плит и панелей для перегородок, обшивочных листов и вентиляционных блоков.

--Силикатный бетон состоит из смеси известняка и кремния, которую обрабатывают в автоклаве при помощи пара при температуре от 174,5 до 197,4 градусов. используется он для изготовления железобетонных конструкций.

-- Жаростойкий бетон – это бетон, готовый выдержать воздействие высокой температуры.. Этот бетон применяется для строительства тепловых агрегатов, а также в качестве фундамента для промышленной печи или конструкции.

--Асфальтобетон представляет собой уплотненную смесь из битума, песка, щебня и минерального порошка. Эти составные отдельно друг от друга высушивают и нагревают до 100-160 градусов. Этот бетон может быть горячим (то есть вязкий битум), который укладывается при температуре 120 градусов, теплым (то есть маловязкий битум), который укладывается при температуре в 40-80 градусов, и холодным (то есть жидкий битум), который укладывается при температуре не меньше 10 градусов. Асфальтобетон применятся для укладки дорог и заливки плоских кровель.

--Пластбетоном является материал, который изготавливается искусственным путем. Вяжущий элемент здесь – органический полимер, заполнителем является базальтовый, гранитный и иные щебни, кварцевый песок. Используется в качестве пола для зданий промышленного или общественного типа, то есть в больницах, гаражах и так далее.

--Гидротехнический бетон используют для строительства зданий, которые постоянно или часто находятся в воде. У него не плохие характеристики, заключающиеся в несжимаемости, водонепроницаемости и морозостойкости.

--Лёгкий бетон - бетонная смесь, приготовленная из цемента, воды, крупных пористых заполнителей и песка.Основное применение легкого бетона - изготовление монолитных ограждающих конструкций (стены) и кладочных стеновых материалов - пенобетонные блоки, керамзитобетона, шлакобетона,

--Ячеистый бетон делится на 2 типа: пенобетон и газобетон. При затвердении сохраняет «воздушную» структуру. Такой бетон применяется как теплоизоляционный компонент..

РАСТВОРЫ

37.Общие понятия о строительных растворах, их классификация.

Строительным раствором называют отвердевшую смесь вяжущего вещества, мелкого заполнителя (песка) и воды. По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном

Классификация строительных растворов

По плотности в сухом состоянии

-- тяжелые с плотностью 1500 кг/м3 и более, для их изготовления применяют тяжелые кварцевые или другие пески;

-- легкие растворы, имеющие плотность менее 1500 кг/м3, заполнителями в них являются легкие пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита и других легких мелких заполнителей.

По виду вяжущего

цементные, приготовленные на портландцементе или его разновидностях;

известковые — на воздушной или гидравлической извести,

гипсовые — на основе гипсовых вяжущих веществ — гипсового вяжущего,

ангидритовые

смешанные — на цементно-известковом вяжущем.

По назначению строительные растворы делят:

--кладочные для каменных кладок и кладки стен из крупных элементов;

-- отделочные для штукатурки, изготовления архитуктурных деталей, нанесение декоративных слоев на стеновые блоки и панели;

--специальные , обладающие некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами (акустические, рентгенозащитные, тампо-нажные и т.д.).

38.Свойства затвердевших растворов.

Затвердевшие строительные растворы должны обладать

--определенной плотностью,

зависит от вида и марки по плотности заполнителя. Истинная плотность обычных цементно-песчаных растворов составляет 2600...2700 кг/м3. По средней плотности строительные растворы подразделяют на тяжелые и легкие.

--заданной прочностью,

характеризуют маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стандартных образцов-кубов размером 70,7x70,7x70,7 мм

--водонепроницаемостью

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, для специальных гидроизоляционных растворов, штукатурок и т. д. Затвердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет. Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в растворную смесь вводят добавки - кольматирующие (жидкое стекло, битумную эмульсию, нитрат кальция) и гидрофобизирующие

--морозостойкостью

Морозостойкость характеризует долговечность строительного раствора. В зависимости от числа циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдержат образцы-кубы с ребром 70,7 мм в насыщенном водой состоянии, различают следующие марки раствора по морозостойкости: F10, F15, F25, F35, F50, F100, F150, F200 и F300.

СИЛИКАТ

39.Физико-химические основы производства силикатных материалов.

При смешивании возд извести с кварцевым песком и водой получают стр-ный р-р, который твердеет при обычных условиях очень медленно. Так как песок в обычных условиях химически инертен.

Вяжущим в силикатном бетоне является тонкомолотая известково-кремнеземистая смесь — известково-кремнеземистое вяжущее, способное при затворении водой в процессе тепловлажностной обработки в автоклаве образовывать высокопрочный искусственный камень.

В данном производстве большой объем работ составляет процесс получения извести для сырьевой смеси. В технологический процесс производства извести входят следующие операции: добыча известкового камня в карьерах, дробление и сортировка его по фракциям, обжиг в шахтных вращающихся и других печах, дробление или помол комовой извести (получение негашеной извести).

1.Получение сырьевой смеси осуществляется двумя способами: барабанным и силосным, которые отличаются друг от друга приготовлением известково-песчаной смеси.

2.Автоклав представляет собой горизонтально расположенный стальной цилиндр с герметически закрывающимися с торцов крышками. В автоклаве в атмосфере насыщенного пара при давлении 0,8-1,3 МПа и температуре 175-200°С кирпич твердеет 8…14ч. Для снижения внутренних напряжений автоклавную обработку проводят по определенному режиму, включающему постепенный подъем давления пара в течение 1,5-2 ч, изотермическую выдержку изделий в автоклаве при температуре 175-200°С и давлении 0,8-1,3 МПа в течение 4-8 ч и снижение давления пара в течение 2-4 ч.

3.После автоклавной обработки продолжительностью 8-14 ч получают силикатные изделия.

4.Из автоклава выгружают почти готовые изделия, которые выдерживают 10…15дней для карбонизации непрореагировавшей извести с углекислым газом воздуха, в результате чего повышается водостойкость и прочность изделий.

40.Достоинства и недостатки силикатных изделий. Области их применения.

Силикатными изделиями принято называть искусственные камни, полученные в результате схватывания и твердения однородных смесей, состоящих из кварцевого песка, извести и воды, взятых в строго определенных количественных соотношениях. К ним относят: силикатный кирпич, силикальцитные изделия, силикатные блоки, фасадные плиты, известково-песчаные карбонизированные плиты и другие изделия строительного назначения, применяемые преимущественно в наземном строительстве.

Из плотных силикатных бетонов изготовляют несущие конструкции для жилищного, промышленного и сельского строительства: панели внутренних стен и перекрытий, лестничные марши и площадки, балки, прогоны и колонны, карнизные плиты и т. д. В последнее время тяжелые силикатные бетоны применяют для изготовления таких высокопрочных изделий, как прессованный безасбестовый шифер, напряженно-армированные силикатобетонные железнодорожные шпалы, армированные силикатобетонные тюбинги для отделки туннелей метро и для шахтного строительства (бетон прочностью 60 МПа и более).

Материалами для изготовления силикатного кирпича являются воздушная известь и кварцевый песок.

Силикатный кирпич, так же, как и керамический, в зависимости от размеров может быть:

--одинарный (полнотелый или с пористыми заполнителями) 250х120х65 мм;

--утолщенный (пустотелый или с пористыми заполнителями) 250х120х88 мм (масса утолщенного кирпича не должна быть более 4,3 кг);

--силикатный камень (пустотелый) 250х120х138 мм.

Плюсы:

--На его производство требуется в 2 раза меньше топлива, в 3 раза меньше электроэнергии, в 2,5 раза меньше трудоемкости производства; в конечном итоге себестоимость силикатного кирпича оказывается на 25...35% ниже, чем керамического

.--Марки по морозостойкости у кирпича и камней — F50; 35; 25 и 15; для лицевых изделий морозостойкость должна быть не ниже 25.

--Звукоизолирующая способность стекла относительно высока. По этому показателю стекло толщиной 1 см соответствует кирпичной стене в полкирпича — 12 см.

--Химическая стойкость стекла высокая: разрушающе действуют на него только горячие щелочи и плавиковая и фосфорная кислоты. Это объясняется химическим составом стекла, его высокой плотностью и способностью при действии водных растворов образовывать на поверхности защитный слой, богатый кремнеземом ЭЮг.

Минусы:

Для силикатного кирпича:

--пониженная водостойкость (Водопоглощение силикатногокирпича не менее 6%.) Использовать его в конструкциях, подвергающихся воздействию воды (фунда­менты, канализационные колодцы и т. п.) запрещается.

-- пониженная жаростойкость .

Использовать в конструкциях ,подвергающихся воздействиям высоких температур (печи, дымовые трубы и т. п.), запрещается.

--Хрупкость — главный недостаток стекла, проявление хрупкости у материалов является следствием сочетания нескольких факторов. Главнейшие из них: низкое значение отношения прочности материала на разрыв к его модулю упругости Rp/E (для стекла оно составляет 7,5-10~4...6,5- Ю-4, для стали 2,5-10-3...2,2- Ю-3, а для каучука 2,5... 1,5) и высокая скорость и отсутствие препятствий для распространения трещин.

АСБЕСТОЦЕМЕНТ

41.Сырье для производства асбестоцементных изделий.

Асбестоцементные изделия изготовляют из трех основных компонентов: асбеста , цемента и воды . Сырьевая смесь (в расчете на массу сухих веществ) содержит в среднем 85 % цемента и 15 % асбеста.

Асбестом называют встречающиеся в природе тонковолокнистые неорганические массы, состоящие главным образом из водных или безводных силикатов магния, а некоторые разновидности — из силикатов кальция и натрия.

При механическойобработке асбестсравнительно легко расщепляется на тонкие волокна (до 0,0005 мм), обладающие гибкостью, высокой механической прочностью (до 600... 1000 МПа), несгораемостью. В распушенном состоянии асбест легок, имеет малую теплопроводность [0,055...0,075 Вт/(м-°С] и высокие электроизоляционные свойства.

В результате распушки асбеста резко возрастает поверхность волокон, что способствует его высокой адсорбционной активности по отношению к цементу.

Агрегаты асбеста с недеформированными волокнами:

--«кусковым»

асбестом, , размер волокон в поперечнике более 2 мм,

-- «иголками ».

а менее 2 мм

-- «Распушенный »

волокна тонки, деформированы и перепутаны.

-- «галь»

Частицы сопутствующей породы крупностью более 0,25 мм

--пыль.,

менее 0,25 мм

. Чем больше средняя длина волокон, тем выше сорт. Для производства асбестоцементных изделий применяют коротковолокнистый асбест —3, 4, 5 и 6-го сортов с длиной волокон от 10 мм до нескольких сотых мм, а содержание их составляет 50...24 % по массе, остальные 50...76 % приходятся на долю пылевидных и других неволокнистых частиц. Иногда часть асбеста (10...15%) заменяют базальтовой или шлаковой минеральной ватой.

В качестве вяжущего компонента при производстве асбестоцементных изделий используютспециальный портландцемент для асбестоцементных изделий . Такой цемент характеризуется быстрым нарастанием прочности, как в начале, так и в последующие сроки твердения, замедленным началом схватывания (не ранее 1,5 ч) и достаточно большой тонкостью помола, необходимой для того, чтобы создать значительную поверхность сцепления между цементом и тонко распушенными волокнами асбеста.

При смешивании асбеста с портландцементом и водой волокна асбеста равномерно распределяются в массе цемента, при этом каждое волокно оказывается окруженным цементным тестом.

Вода для производства асбестоцементных изделий должна быть чистой и слегка подогретой (до 30 СС). Не следует использовать болотную, торфяную, морскую и другую минерализованную воду.

42.Положительные и отрицательные свойства асбестоцементных изделий.

Плюсы:

--Высокая прочность

-- высокая морозостойкость

--хорошее сцеплением с цементным камнем .

--невысокая стоимость и конкурируют с другими кровельными материалами

--деформатив-ность при воздействии статических и динамических (ударных) нагрузок.

--Высокая адсорбционная способность асбестового волокна позволяет ему осаждать и прочно удерживать на своей поверхности зерна цемента.

--Армирующая способность определяет высокую механическую прочность на изгиб и растяжение затвердевшего материала.

--К прочим плюсам материала относится высокая щелочестойкость.

-- огнестойость

Минусы:

--асбестовые волокна относятся к канцерогенным материалам (неконтролируемое использование асбеста, то есть несоблюдение правил техники безопасности, сформулированных на основе продолжительного опыта использования, может привести к асбестообусловленным заболеваниям)

--ограниченная сырьевая база асбеста

ПОЛИМЕРЫ (ПЛАСТМАССЫ)

43.Положительные и отрицательные свойства пластмасс.

Пластма́ссы — органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры).

Положительные физико-механические свойства.

--Плотность пластмасс составляет 10...2200 кг/м3.

--Пластмассы обладают высокими механическими показателями. Так, пластмассы с порошкообразными и волокнистыми наполнителями имеют предел прочности при сжатии до 120... 200 МПа, а предел прочности при изгибе — до 200 МПа.

--Пластмассы не подвергаются коррозии , они стойки против действия растворов слабых кислот и щелочей, а некоторые пластмассы, например из полиэтилена, полиизобутилена, полистирола, поливинилхлорида, стойки к воздействию даже концентрированных растворов кислот, солей и щелочей

--Пластмассы, как правило, являются плохими проводниками тепла , их теплопроводность К = 0,23...0,8 Вт/(м-°С), а у пено- и поропластов Х = 0,06...0,028 Вт/(м-°С), в связи с этим пластмассы широко используют в качестве теплоизоляционных материалов, их пористость может достигать 95...98%.

--Пластмассы хорошо окрашиваются в любые цвета и долго сохраняют цвет.

--Водопоглощение пластмасс очень низкое — у плотных материалов оно не превышает 1%.

.--Ценным свойством пластмасс является легкость их обработки — возможность придания им разнообразной, даже самой сложной формы различными способами: литьем, прессованием экструзией. Большая группа пластмасс позволяет сваривать их между собой и, таким образом, изготовлять сложной формы трубы и различные емкости.

--Синтетические пластмассы получают из многих химических веществ , например угля, нефти, извести, газа, воздуха, однако их запасы ограничены.

Отрицательные свойства.

-- Большинство пластмасс имеет невысокую теплостойкость (70...200°С),

--высокий коэффициент термического расширения (25-10"6...120- 10~6),

--повышенную ползучесть ; в них при постоянной нагрузке развивается пластическое течение, большее, чем, например, в стали и бетоне.

--Со временем некоторые пластмассы стареют , т. е. происходит постепенное их разрушение (деструкция), снижаются прочность и твердость, появляются хрупкость, потемнение. Старение пластмасс происходит под действием света, воздуха, температуры.

-- При возгорании многие пластмассы выделяют токсические вещества .

Пластма́ссы — органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры).

Наполнители. В качестве наполнителей используют органические или минеральные материалы. Они уменьшают расход дорогостоящего связующего (полимера) и оказывают существенное влияние на свойства пластмасс, придавая им надлежащую прочность, тепло- и огнестойкость, электро - и теплопроводность и т. д. Особое значение имеют порошкообразные (мел, тальк известняк), волокнистые (древесное волокно, стекловолокно) и листовые наполнители (бумага, хлопчатобумажные ткани, стеклоткань).

Отвердители — химические вещества, которые вводят в композицию для отверждения (в процессе производства) термопластических полимеров. К числу наиболее распространенных отвердителей относится уротропин.

Пластификаторы . В качестве пластификаторов применяют малолетучие вещества, которые молекулярно распределяются в полимере, снижают их хрупкость и позволяют композиции хорошо формоваться в процессе производства изделий. К числу пластификаторов можно отнести камфору, олеиновую кислоту, диоктилфталат, стеарат аммония.

Стабилизаторы — вещества сложного химического состава, препятствующие старению пластмасс, т. е. изменению физико-химических свойств во времени. Они сохраняют стабильность структуры в процессе переработки пластмасс в. изделие, а в период эксплуатации предохраняют изделие от тепловых воздействий, атмосферных факторов, кислорода воздуха, солнечной радиации.

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)