Ответы матвед

1.Физические свойства строительных материалов
Истинная плотность (13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415) это масса материала в единице объема в абсолютно плотном состоянии [г/см^3]. 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Средняя плотность (13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415) масса материала в единице объема в естественном состоянии [кг/м^3].13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Насыпная средняя плотность (13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415) это средняя плотность рыхлых сыпучих материалов, определяемая без вычета пустот между их частицами.13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Пористость (П) это отношение объема пор к общему объему материала:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 Она может быть безразмерной или в процентах.
Поры это ячейки в материале, заполненные воздухом или водой. Они бывают открытыми, сообщающимися с окружающей средой и замкнутыми, с ней не сообщающимися.
Общая пористость складывается из суммы открытой и замкнутой. 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415



















2.Гидрофизические свойства строительных материалов

Водопоглощение (В) это способность материалов впитывать и удерживать воду при непосредственном контакте с ней.
Различают водопоглощение по массе и по объему.
.13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
где m2 масса в водонасыщенном, m1 в сухом состоянии, V объём в естественном состоянии.
Водостойкость способность материала сохранять свои физико-механические свойства (в том числе прочность) при воздействии воды. Она характеризуется коэффициентом размягчения (13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415). Коэффициент размягчения, который равен отношению пределов прочности при сжатии материалов в водонасыщенном и сухом состоянии:13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Материал считается водостойким, если коэффициент размягчения больше или равен 0,8. Снижение прочности при увлажнении связанно с:
С наличием в некоторых материалах растворимых веществ (гипс CaSO4 и пр.)
Из-за расклинивающего эффекта Ребиндера. Связанного с тем, что диполи воды, попадая в микротрещины материала, расширяют их, что приводит к падению прочности.
Влажность это весовое содержание воды в материале, выраженное в процентах.
Водопроницаемость это способность материалов пропускать воду под давлением. Она характеризуется количеством воды, прошедшим за 1 час через
113 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 поверхности, при заданном давлении, определяемым стандартом для каждого материала.
Водонепроницаемость это способность материала не пропускать воду под давлением. Плотные материалы и с замкнутой пористостью воду практически не пропускают, чем больше открытых пор в материале, тем более он проницаем для воды. За марку материала по водонепроницаемости (W) принимают одностороннее гидростатическое давление в МПа, при котором образцы - цилиндры из испытуемого материала еще не пропускают воду. Обычно марки 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415. Спец. Материалы имеют марки достигающие 2.
Морозостойкость это способность материалов выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и значительного снижения прочности. Разрушение связанно с тем, что при замерзании вода увеличивается примерно на 9% и образующийся лёд оказывает давление на стенки пор, постепенно их разрушая. Марка материала по морозостойкости это число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдерживают водонасыщенные образцы материала без снижения прочности на сжатие более 15% и потери массы более 5%. Для всех материалов кроме бетона и кирпича марка по морозостойкости 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 10-300 циклов. Для бетона и кирпича обозначается буквой F 10-300. 1 цикл испытаний на морозостойкость представляет собой замораживание водонасыщенных образцов при 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415-15 -17 градусов. В течении нескольких часов и последующее оттаивание при температуре выше +15 не менее 6 часов.



3.Механические свойства строительных материалов.
Прочность способность материалов сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от внешних нагрузок.
На материал могут действовать нагрузки сжатия, растяжения, изгиба, кручения и среза.
На каждый из этих типов воздействий определяется предел прочности 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415.
Предел прочности R – напряжение вызывающее разрушение материала.
Чаще всего строительные материалы испытывают нагрузки сжатия, изгиба и растяжения.
Предел прочности при сжатии отношение разрушающей нагрузки к площади материала: 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415Предел прочности при сжатии определяется на гидравлических прессах или в специальных машинах, типа МЦЦ-100.
Предел прочности при изгибе
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Определяется на гидравлических прессах или в специальных машинах типа МЦЦ-100
Предел прочности при растяжении определяют для некоторых строительных материалов, например: для арматурных стяжек на разрывных машинах или для битумов на дуктилометрах.

Твёрдость свойство материалов сопротивляться проникновению в них более твердых материалов.
Для природных каменных материалов твёрдость определяется по шкале Мооса, сотсоящей из 10 минералов от талька до алмаза с твёрдостью 1-10.( Тальк ,Гипс, Кальцит, Флюорит, Апатит, Ортоклаз, Кварц, Топаз, Корунд, Алмаз)
Твёрдость металлов, бетона, кирпича определяется вдавливанием в их поверхность твёрдых тел инденторов и определяют твёрдость 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415, как функцию обратно пропорциональную площади отпечатка А.
Для металлов используют 3 метода определения твёрдости:
По Брипелю определяют число твёрдости НВ, вдавливая стальной шарик.
По Ронвеллу определяют число твёрдости НR при вдавливании алмазного твёрдосплавного конуса с углом 120 градусов.
По Виккерсу определяют число твёрдости HV при вдавливании алмазной четырёхгранной пирамиды.
Истираемость (И) характеризуется потерей массы, отнесённой к площади истирания:13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415, где m1-масса образа до истирания, m2 после истирания, А площадь образца.
Пластичность способность материала под влиянием внешних сил изменять свою форму и размеры, не разрушаясь. После прекращения воздействий первоначальная форма и размеры не восстанавливаются.
Упругость свойство материала деформироваться под воздействием внешних сил и полностью восстанавливать свою форму и размеры после снятия внешних воздействий.
4.Теплотехнические свойства строительных материалов.
Теплопроводность это способность материала передавать через свою толщину теплоту, возникающая вследствие разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Теплопроводность зависит от пористости и влажности материала. Чем больше открытых пор в материале, тем лучше он проводит тепло. Повышение доли замкнутых пор, заполненных воздухом приводит к снижению теплопроводности, то есть такие материалы обладают лучшими теплоизолирующими свойствами. Так называемые теплоизоляционные материалы это материалы с большим числом замкнутых пор.
При увлажнении материала теплопроводность его повышается, так как поры, заполненные прежде воздухом с 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415, заполняются водой 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415. Если эта вода замерзнет, то вообще капец, т.к. 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Теплоемкость свойство материала поглощать тепло при нагревании. Оценивается удельной теплоемкостью C
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Огнестойкость способность материалов сопротивляться действию огня при пожаре в течение определенного времени. Оценивается сгораемостью материалов.
По сгораемости подразделяются на 3 группы:
Несгораемые. Кирпич, асбест, металл, бетон.
Трудно сгораемые. Материал тлеет около источника огня, без источника тепла не горит. Некоторые пластмассы, материалы на основе битума и др.
Сгораемые. При удаления источника тепла продолжается самопроизвольное горение. Древесина, картон, бумага.
Огнеупорность свойство материала длительно сопротивляться воздействию высокой температуры, не расплавляясь.
По огнеупорности подразделяются на 3 группы:
Огнеупорные материалы, выдерживающие температуры выше 1580 градусов
Тугоплавкие материалы, выдерживают от 1350 до 1580 градусов.
Легкоплавкие материалы, выдерживают менее 1350 градусов
5.Долговечность и коррозионная стойкость материалов.
Химическая или коррозионная стойкость.
Химической или коррозионной стойкостью материалов называется их способность сопротивляться агрессивному воздействию кислот, щелочей, солей или газов.
Для ориентировочной оценки используют модуль основности Mo, который представляет собой соотношение в химическом составе основных и кислотных оксидов.
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Если материал содержит больше основных оксидов, то он стоек к действию щелочей, но разрушается кислотами.
Долговечность свойство материалов длительно выдерживать всю сумму атмосферных воздействий (изменение температуры и влажности, воздействие агрессивных веществ и т.д.).
Долговечность оценивается сроком службы материала, т.е. временем, в течение которого материал не теряет своих эксплуатационных свойств в данных климатических условиях.


































6.Классификация природных каменных материалов.

Магматические:
1.Массивные
-глубинные (гранит, габбро, диорит)
-излившиеся (базальт, порфир)
2. Обломочные (вулканические пеплы, пемзы, туфы)
Осадочные
1.Химичемкие осадки (гипс, известняк)
2.Органические отложения (ракушечник, диатомиты, трепелы, опоки)
3.Механические осадки
-рыхлые (песок, гравий, глина)
-сцементированные (песчаник, конгломерат, брекчии)
Метаморфические
1.Преобразовавшиеся из магматических пород (гнейсы)
2.Преобразовавшиеся из осадочных пород (мрамор)



































7.Основные виды природных каменных материалов и их применение в строительстве.

1.Не требующие обработки
1.1 Песок - рыхлая, сыпучая смесь зерен с размером частиц 0.16-3(5) мм. Применяется в качестве мелкого заполнителя для бетонов, растворов, асфальтобетонов.
1.2 Гравий - рыхлая, сыпучая смесь зерен с размером частиц 5-70 мм. Применяется в качестве крупного заполнителя для бетонов и асфальтобетонов.
1.3 Бутовый камень - природные куски камня неправильной формы и размеров, предназначенный для бутовой и бутово-бетонной кладки.
1.4 Булыжный камень – используется для булыжения мостовых и для мощения железнодорожных откосов.

2.Требующие обработки.
2.1 Облицовочные плиты, имеющие разную поверхность (фактуру)
-с естественной поверхностью (скалы)
-с рельефной поверхностью
-cо шлифованной поверхностью
-с полированной поверхностью
2.2 Щебень – представляет собой кусковой материал с размером частиц 5-70 мм, получаемый дроблением горных пород. Используется в виде крупного заполнителя для бетона и асфальтобетона.
2.3 Черепица - из кровельного сланца.
2.4. Бортовые камни (бордюры). Используются для разделения проезжей части и тротуара.
2.5 Брусчатка – изготавливается в виде усеченной пирамиды из магматических горных пород. В основном используется для реставрации.


























8.Сырьевые материалы для производства керамики.
Керамическими называются материалы, получаемые из минерального сырья путем формования и обжига его при высоких температурах.
Сырьевые материалы для производства кермики.
1. Глинистые материалы.
Глинами называют природные водные алюмосиликаты общей формулой13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 с различными примесями, которые, при смешении с водой, образуют пластичное тесто, необратимо приобретающее камнеподобное состояние после обжига.
Примеси влияют на свойства глины (прочность, пластичность, морозостойкость), а также определяют цвет глины. Белые глины (каолиновые) не содержат примесей. Коричнево-красный цвет придают оксиды железа, бурый гидроксиды железа. Глина может иметь любой цвет от белого до черного.
Свойства глин:
Пластичность способность глин в увлажненном состоянии приобретать под влиянием внешних воздействий желаемую форму и сохранять ее без разрывов и трещин при сушке и обжиге. Зависит от минерального состава глин, наличия примесей и от количества воды за творения.
Усадка уменьшение линейных размеров глиняного сырца при сушке (воздушная) и обжиге (огневая) . Полная складывается из суммы воздушной и огневой и может достигать 15%.
Поведение глин при воздействии высокой температуры. При температуре выше 100 градусов из глины испаряется физически связанная вода. В интервале температур 400-750 градусов глина теряет химически связанную воду, а вместе с ней пластичность. В интервале 900-1000 градусов из остатков алюмосиликатов образуется новая фаза муллит13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415, придающая прочность керамике.
2. Отощающие добавки.
Тощий бедный вяжущим веществом, жирный богатый.
Отощающие добавки вводят для снижения пластичности глин. Для высококачественной керамики в качестве отощителя используют шамот, который изготавливают обжигом глины при температуре 900-1000 градусов. Для рядовой керамики песок или шлак.
3. Пластифицирующие добавки.
Вводят для повышения пластичности глины.
В качестве пластифицирующих добавок используют для высококачественной глины бентониты (высокопластичные глины) или органические ПАВы для рядовой.
4. Порообразующие добавки.
Их вводят для повышения пористости керамики. Подразделяются на выгорающие (опилки, бурый уголь, которые сгорают в процессе обжига с образованием пор) и газовыделяющие (в процессе обжига разлагаются с выделением углекислого газа).
5. Декорирующие составы.
Глазури минеральные стекла сложного состава, расплавляющиеся в процессе обжига керамики. Они наносятся на керамическое изделие перед обжигом, сплавляются с ним в процессе обжига, образуя гладкую блестящую поверхность. Могут быть прозрачными и непрозрачными (глухими).
Ангобы минеральные краски на основе белой или цветной глины. Они наносятся на керамику перед обжигом и после обжига образуют гладкую матовую поверхность. Используют для отделки плиток и лицевого кирпича.
Торкретирующие составы. Они наносятся на поверхность отформованных керамических изделий под давлением перед обжигом и представляют собой окрашенный песок, минеральную крошку (мраморную, фарфоровую, стеклянную и т.д.). Эти составы образуют на поверхности керамики окрашенный зернистый слой.

9.Свойства глин, как сырья для производства керамики.

Глинами называют природные водные алюмосиликаты общей формулой13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 с различными примесями, которые, при смешении с водой, образуют пластичное тесто, необратимо приобретающее камнеподобное состояние после обжига.
Примеси влияют на свойства глины (прочность, пластичность, морозостойкость), а также определяют цвет глины. Белые глины (каолиновые) не содержат примесей. Коричнево-красный цвет придают оксиды железа, бурый гидроксиды железа. Глина может иметь любой цвет от белого до черного.
Свойства глин:
Пластичность способность глин в увлажненном состоянии приобретать под влиянием внешних воздействий желаемую форму и сохранять ее без разрывов и трещин при сушке и обжиге. Зависит от минерального состава глин, наличия примесей и от количества воды затворения.
Усадка уменьшение линейных размеров глиняного сырца при сушке (воздушная) и обжиге (огневая) . Полная складывается из суммы воздушной и огневой и может достигать 15%.
Поведение глин при воздействии высокой температуры. При температуре выше 100 градусов из глины испаряется физически связанная вода. В интервале температур 400-750 градусов глина теряет химически связанную воду, а вместе с ней пластичность. В интервале 900-1000 градусов из остатков алюмосиликатов образуется новая фаза муллит13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415, придающая прочность керамике.


























10.Общая технологическая схема производства керамики.
Производство керамических изделий состоит из следующих этапов:
Карьерные работы.
Заключается в добыче глины карьерным способом, ее транспортировки и хранении.
Подготовка сырьевой смеси.
Заключается в очистке глины от посторонних включений и введении необходимых добавок и воды. Для очистки глины используют механические методы (камневыделительные вальцы) или гидравлические методы (разводят глину, отфильтроввывают примеси через сито, глину обезвоживают, далее глину перемешивают с добавками и водой до однородного состояния в специальных глиномялках).
Формование
Задачей формования является придание формы и размеров будущего изделия. Различают три способа формования:
Пластическое формование Его производят на ленточных шнековых прессах из керамических масс с влажностью от 18 до 22%
Полусухое прессование. Оно производится из керамических пресс-порошков с влажностью 8-10% под давлением от 15 до 40 МПа
Шликерный или метод литья. Керамическая масса с влажностью 45-60% разливается на пористые керамические поддоны, впитывающие часть воды. Сверху покрываются глазурным слоем и нарезаются на изделия нужного размера (плитка). Этим же методом формуют санитарно-технические изделия, используя гипсовые формы.
Сушка Для того, чтобы изделие не потрескалось при обжиге, его сушат до остаточной влажности менее 5%. Сушку производят в туннельных сушилках, где по принципу противотока движутся навстречу друг другу вагонетки с изделиями и горячий воздух. Температура сушки от 120 до 150 градусов. Время от 16 до 36 часов. На современных заводах время сушки сокращается до 7 часов за счет использования инфракрасного излучения.
Обжиг. Его производят в кольцевых печах от 1,5 до 3 суток или в более современных туннельных печах от 18 до 24 часов. При обжиге керамическое изделие проходит различные температурные зоны (подогрева, обжига и охлаждения) и необратимо приобретает камнеподобное состояние. Обжиг в рядовой керамике производят при температуре от 900 до 1000 градусов, более качественной керамики (фаянса и фарфора) от 1100 до 1250 градусов.








11.Стеновые керамические изделия.

Кирпич керамический полнотелый.
Представляет собой параллелепипед, размерами 250+-5х120+-4х65+-3мм.
К-О кирпич полнотелый одинарный.
Кирпич не должен иметь отбитостей, сквозных трещин (не более одной, длиной менее 30мм), а также недожога и пережога.
Свойства:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Прочность кирпича выражается его маркой (М), которая представляет собой предел прочности при сжатии 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415стандартных кирпичных образцов.
М75,100,125,150,175,200,250,300
Т. е. 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Марка по морозостойкости - F.
У кирпича керамического полнотелого их 4: F15,25,35,50.
Применение:
Кирпич применяется для кладки наружных и внутренних стен, печей, домовых труб и т. д.
Не применяется для кладки фундаментов и стен подвалов ниже стен гидроизоляционного слоя из-за низкой морозостойкости.
К другим недостаткам полнотелого кирпича можно отнести его большую плотность и теплопроводность.
Для того, чтобы уменьшить эти недостатки, в кирпиче стали делать технологические пустоты.

б) кирпич керамический пустотелый.
КП-О: 250х120х65 кирпич пустотелый одинарный.
КП-У: 240х120х88 кирпич пустотелый утолщенный.
Пустоты могут располагаться вертикально и горизонтально:






Вертикально горизонтально
Пустоты могут быть:
-сквозными и несквозными (2-60 штук)
-круглыми, эллиптическими, квадратными, прямоугольными, щелевыми, сотовыми и т. д.
Свойства:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
F15,25,35,50
в) камень керамический пустотелый.
Различные типы и размеры.
Наиболее частые:
250х120х138
250х138х138
288х288х88

М75-250
F15-50
Преимущество заключается в повышении производительности труда и уменьшении количества кладочных швов.























12.Облицовочные стеновые изделия.
Они подразделяются на изделия для наружной и внутренней облицовки.
Облицовочные изделия для фасадов.
Они должны быть прочными, морозостойкими, водонепроницаемыми, иметь правильную геометрическую форму и цвет, не меняющийся под воздействием атмосферных факторов.
К ним относятся:
Кирпичи и камни лицевые.
Они имеют определенным образом оформленную лицевую поверхность (2 грани).


Они могут быть:
-гладкими
-рельефными
-офактуренными (глазурованный, ангобированный, торкретированный).
Плитки керамические.
Крупноразмерная: 100х100, 150х150, 200х200, 250х140, 120х65мм и т.д.
Мелкоразмерная: 21х21, 42х42, 21х42мм
Мелкоразмерную плитку используют для отделки бетонных панелей (ковровая мозайка).

Изделия для внутренней облицовки.
Они должны быть: водонепроницаемыми, химически стойкими, иметь правильную геометрическую форму и красивый внешний вид.
Для внутренней отделки изготавливают квадратные и прямоугольные плитки, а также другие декоративные элементы (углы, карнизы, плинтуса, бордюры и т.д.).
(размеры: 75х75, 100х100, 150х150, 200х200, 150х200, 200х250, 200х300......).
Плитка может выпускаться глазурованной, ангобированной и торкретированной. Может быть любого цвета, иметь рисунок или рельеф.
Применение:
Для отделки санитарно-технических помещений в жилых и общественных зданиях, детских учреждениях, лечебных учреждениях, хим. Лабораториях и в зданиях с повышенным влажностным режимом эксплуатации (бассейны, бани и т.д.).
Плитка для полов относится к плотным керамическим изделиям и имеет водопоглощение по массе Вm<3,5%.
Характерна высокая стойкость к истиранию: И<0,18 г/см^2.
Недостатком этой плитки является большая теплопроводность, вследствии чего полы из керамической плитки холодные.



13.Керамические изделия специального назначения.
Специальные керамические изделия.
Керамическая черепица
Керамическая черепица самый долговечный и огнестойкий кровельный материал.
К недостаткам этой черепицы можно отнести её высокую хрупкость (не выдерживает большой снеговой нагрузки), большой вес и трудоёмкость устройства кровли.
Трубы керамические.
Дренажные Дренажные используют для отвода грунтовых вод. Они имеют водопоглощение по массе Вm до 15%.
Канализационные. У канализационных труб Вm<8% - для отвода сточных, бытовых и промышленных вод.
Снаружи и изнутри их покрывают кислотостойкими глазурями.
Достоинства: коррозионная стойкость
Недостатки: высокая хрупкость.
Санитарно-техническая керамика.
Раковины, унитазы, смывные бачки, ванны и прочее. Снаружи и изнутри они покрываются белыми или цветными глазурями Вm<9%. Эта керамика изготавливается из беложгущихся каолиновых глин.
Кислотостойкая керамика.
В виде кирпича, плиток, труб и других изделий.
Используется для защиты химических аппаратов и строительных конструкций от воздействия кислот.
Огнеупорная керамика.
Используют для защиты строительных онструкций от высоих температур, также для кладки печей, труб и других тепловых агрегатов.
Огнеупорные кирпичи бывают:
-обычной прямоугольной формы
-клиновидной формы
-лекальные
Кроме того изготавливают: скорлупы и сегменты





14.Классификация минеральных вяжущих веществ.
Минеральными вяжущими веществами называются порошкообразные материалы, способные пир смешивании с водой образовывать пластичное тесто, которое постепенно, под действием физико-химических процессов необратимо приобретает камнеподобное состояние.
Классификация минеральных вяжущих веществ.
В зависимости от условий твердения минеральные вяжущие вещества подразделяются на три группы:
Воздушные
Гидравлические
Вяжущие автоклавного твердения.
Воздушные вяжущие.
Они твердеют и набирают прочность только на воздухе. Эти вяжущие обладают низкой водостойкостью и могут эксплуатироваться только в сухих условиях.
По химическому составу разделяются на 4 подгруппы:
Известковые вяжущие, в основном состоящие из оксида кальция (CaO).
Гипсовые вяжущие, в основном состоящие из сульфата кальция (CaSO4)
Магнезиальные,
Вяжущие на основе жидкого стекла, представляющие собой силикаты натрия или калия (NaO cdot m SiO_2 или K_2 O cdot m SiO_2)
Гидравлические вяжущие.
Они представляют собой вещества, способные твердеть и набирать прочность не только на воздухе, но и в воде. Они обладают высокой прочностью и водостойкостью и могут эксплуатироваться в любых условиях.
По химическому составу представляют собой сложные соединения. В основном содержат 4 оксида CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3.
В зависимости от состава ( каких оксидов больше ), гидравлические вяжущие подразделяются на 2 подгруппы:
Силикатные цементы, в основном состоящие из силикатов кальция.
Портланд-цемент и его разновидности.
Аллюминатные цементы, в основном состоящие из аллюминатов кальция.
Глиноземистый цемент и его разновидности
Вяжущие автоклавного твердения.
Они представляют собой вещества, способные образовывать прочный камень в атмосфере автоклавного синтеза при температуре 175-200 градусов и давлении от 0,8 до 1,3 мегапаскалей. К ним относятся известково-кремнеземистые вяжущие, состоящие из извести и кремнеземистого компонента (песка, шлака или золы).



15.Изветсковые воздушные вяжущие вещества.
Воздушная строительная известь - вяжущее, получаемая равномерным и умеренным обжигом горных пород, содержащих большее или меньшее количество углекислого кальция. Среди таких пород - известняки, мел. Для получения воздушной извести требуется поддержание t обжига на уровне 900-12000с. Образуется белое огнестойкое вещество, техническое название которого - негашеная известь. Различают следующие виды воздушной извести: известь негашеная комовая, известь негашеная молотая, известь гашеная (пушонка), известковое тесто. Основной компонент воздушной извести служит оксид кальция, которому практически всегда сопутствует оксид магния. Присутствие MgO замедляет скорость гашения извести. Различают известь быстрогасящуюся - при скорости ее гашения 8 мин, среднегасящуюся-8-25мин, медленногасящуюся - более 25 мин. За скорость гашения извести принимают время, прошедшее от момента приливания воды к извести до начала снижения максим температуры. Известь всех видов находит широкое применение в качестве вяжущего и водоудерживающего компонента в строительных растворах для кладки, штукатурки, а также в производстве строительных материалов как составную часть вяжущих веществ и изделий.




































16.Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества.
Гипсовыми называют получаемые из минерального сырья, путем его обжига и помола и содержащие в основном сульфат кальция.
Сырьем для производства гипсовых вяжущих являются горные породы (гипсовый камень CaSO4*2H20 ) и ангидрит ( CaSO4 ), а также отходы промышленности ( фосфогипс ). В зависимости от температуры тепловой обработки, гипсовые вяжущие подразделяются на низкообжиговые и высокообжиговые.
Их получают термической обработкой гипсового камня при температуре от 110 до 180 градусов. При этом образуется так называемый полуводный гипс ( CaSO4 *0,5H20 ). Они обладают невысокой прочностью и водостойкостью. К достоинствам можно отнести хорошие тепло- и звукоизоляционные свойства, экологическую чистоту и способность регулировать влажность в помещении.
К ним относятся следующие разновидности:
1.Строительный гипс
Его получают тепловой обработкой гипсового камня в открытых варочных котлах или печах. При этом образуется beta модификация полуводного гипса с мелкими и плохо сформированными кристаллами, поэтому прочность строительного гипса невысока. Она выражается маркой строительного гипса Г, которая представляет собой предел прочности при сжатии (Rсж) половинок гипсовых балочек, размером 4х4х16 сантиметров. Строительный гипс выпускают трех марок: Г3, Г4 и Г5. Это означает, что прочность при сжатии = 3-5 МПа.
Время перехода гипсового теста в камнеподобное состояние называется сроками схватывания. Различают начало и конец схватывания. Начало схватывания это время, за которое система, вяжущее-вод только начинает терять свою подвижность. Для строительного гипса не ранее 4 минут. Конец схватывания это время, за которое системой вяжущее-вода подвижность теряется полностью, т.е. система превращается в камень. Для строительного гипса от 6 до 30 минут.
2. Высокопрочный гипс.
Его получают термической обработкой гипсового камня в автоклавах при повышенном давлении. Полуводный гипс образует крупные и правильно сформированные кристаллы альфа-модификация полуводного гипса. Это приводит к тому, что прочность высокопрочного гипса гораздо выше, чем строительного.
3. Формовочный гипс.
По составу такой же, как и строительный гипс (бета-модификация), но содержит меньше примесей и более тонко размолот. Используется в керамической промышленности для изготовления форм.
Твердение низкообжиговых гипсовых вяжущих.
Происходит при их взаимодействии с водой. Половинка поды становится двойной нормальной водой. Твердение можно регулировать замедлять и ускорять. Ускоряют твердение введением электролитов (CaCl, NaCl), или вводят частицы молотого гипсового камня, которые служат дополнительными центрами кристаллизации. Замедляют твердение гипса введением пленкообразующих веществ, затрудняющих доступ воды, например водный раствор столярного клея.
Применение.
Низкообжиговые гипсовые вяжущие используют для штукатурных строительных растворов, изготовления гипсовой плитки и лепнины. Кроме того, из них изготавливают композиционные материалы гипсоволокнистые листы (ГВЛ) из гипса и распушенной на волокна бумаги и гипсокартон из гипса и плотного картона. Кроме того, изготовляют сухие смеси для отделки стен и потолков, а также клея и затирки гипса.
17.Высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества.
Их изготавливают обжигом гипсового камня при температуре 600-1000 градусов. Они обладают более высокой прочностью и водостойкостью в сравнении с низкообжиговыми, но очень медленно твердеют.
К высокообжиговым гипсам относятся:
а) ангидритовый цемент, его получают либо высокотемпературным обжигом гипсового камня, либо помолом горных пород ангидрита. 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Это вяжущее крайне медленно твердеет и для ускорения процесса вводят от 3 до 5% извести CaO. Сроки схватывания: начало не ранее 30 минут, конец не позднее 24 часов. Rсж от 5 до 20 Мпа.
б) эстрих-гипс. Его получают обжигом гипсового камня при температуре 800-1000 градусов.
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Катализатор твердения CaO образуется в процессе обжига, т.е. Исключается технологическая операция его введения. В остальном эстрих-гипс имеет те же свойства и марки, что и ангидритовый цемент.
Применение: для штукатурных растворов, изготовления отделочного материала искусственного мрамора, а также для устройства бесшумных наливных полов.


























18.Магнезиальные вяжущие вещества.

Продукты умеренного обжига природных карбонатных пород: магнезита и доломита с получением после тонкого помола каустического магнезита при температурах 750-8500с и каустического доломита при температурах 650-750. При обжиге природный магнезит разлагается и превращается в оксид магния:
MgCO3MgO+CO2.
При условии полного выделения углекислого газа качество каустического магнезита тем выше, чем ниже температура обжига. Вторая разновидность магнезиальных вяжущих веществ - каустический доломит - получаемый в соответствующих с термохимическими реакциями разложия:
CaCO3MgCO3CaCO3+MgO+CO2
Реакционная активность каустического магнезита выше, чем каустического доломита и соответственно выше его прочность (прочность каустического доломита 10-30МПа). Оба вида магнезиальных вяжущих веществ затворяются в тесто не чистой водой, а водным раствором некоторых солей - хлористого магния. Магнезиальные вяжущие характеризуются повышенной прочностью сцепления с каменным и древесным материалом, особенно прочны на разрыв. Поэтому их прим в абразивном производстве для изготовления жерноточильных кругов, брусьев. В строительстве используют для изготовления ксилолита для бесшовных полов, и фибролита для производства теплоизоляционных изделий и перегородок.































19. Воздушные вяжущие на основе жидкого стекла.

Жидкое стекло представляет собой щелочно-натриевый или калиевый силикат переменного химического состава, выражающегося общей формулой
R2OnSiO2, где R может быть Na или К.
Жидкое стекло склеивает и твердеет на воздухе вследствие высыхания, а также выделения аморфного или гелеобразного кремнезема под влиянием воды и углекислоты воздуха. Сырьем для изготовления жидкого стекла служат чистый кварцевый песок, сода Na2CO3 или сульфат натрия Na2SO4. После варки тщательно перемешенной сырьевой смеси в стекловаренных печах при t-1300-1400 жидкое стекло быстро охлаждают на металлических листах. Образуется полупрозрачные, зеленоватого цвета куски силикат-глыбы. Этот вяжущий материл применяется для затворения кислотоупорного цемента при изготовлении соответствующего бетона, предохраняющего поверхности природных камней от выветривания, изготовления огнезащитных красок, замазок.






































20. Химический и минеральный состав портландцемента.
Портландцемент.
1824 год английский каменщик Дж. Аспдин.
1823 год русский инженер Егор Челиев.
Портландцемент гидравлическое вяжущее вещество, представляющее собой продукт тонкого измельчения портландцементного клинкера, получаемого обжжигом до спекания сырьевой смеси надлежащего состава и содержащего преимущественно силикаты кальция.
(клинкер продукт обжига)
Химический и минеральный состав портландцемента.
Химический состав.
Он отражает процентное содержание в цементе оксидов металлов и неметаллов. (оксида кальция 63-66%, оксид кремния 21-25%, оксид алюминия 4-8%, оксид железа 2-4%).
Так же есть оксид магния, натрия, оксид серы, фосфора и т.д.
В процессе обжига эти оксиды соединяются друг с другом, образуя минералы цемента.
Минеральный состав.
Он отражает процентное содержание в цементе основных минералов.


название
формула
Условное обозначение
Содержание в %

Трех - кальциевый силикат (алит)
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
C3S
45-60

Двух - кальциевый силикат (белит)
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
С2S
20-30

Трех - кальциевый алюминат (цилит)
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
C3A
4-12%

Четырёх - кальциевый алюмоферрит
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
C4AF
10-20%













21. Способы производства портландцемента.
Оно включает следующие стадии:
Подготовка сырьевой смеси Сырьевые смеси для производства портланд цемента состоят на 75-78% из карбонатных пород (известняк, мел, ракушечник и т.д.) и на 22-25% из глин. Различают 2 осноынх способа производства портландцемента: сухой и мокрый. Эти способы отличаются друг от друга только в стадии подготовки сырьевой смеси. Выбор способа обусловлен влажностью и химической однородностью сырья.
Сухой способ. Его используют при сухом и химически однородном сырье. Размолотые известняк и глину совместно промалывают в мельницах, получая так называемую муку с влажностью 1-2%
Мокрый способ. Размолотые известняк и глину перемешивают вместе с водой, получая сырьевой шлам с влажностью 35-45%. Его складируют в шлам бассейнах, где при необходимости корректируют состав. Сухой способ более экономичен по сравнению с мокрым.
Обжиг. Производится во вращающихся печах при максимальной температуре 1450єС. 6 зон:
Зона испарения Т<200єС, испаряется физически связанная вода.
Зона подогрева Т=200-700єС, испаряется химически связанная вода из глин.
Зона декарбонизации Т=700-1100єС. СaCO3=CaO+CO2.
Зона экзотермических реакций Т=1100-1250єС. В этой зоне образуется 3 минерала: C3A, C2S, C4AF.
Зона спекания Т=1250-1450єС. При этой температуре образуется алит C3S.
Зона охлаждения Т<1450єС.
60-230 м


топливо

сырье



d=2-7м
Продуктом обжига является клинкер в виде серо-зеленых гранул диаметром 10-40 мм
Помол При помоле в клинкер вводят 3-5% гипса. Помол производят в многосекционных шаровых мельницах при действии мелющих тел (стальных шаров или цилиндров). Полученный портландцемент охлаждают 1-2 недели и поставляют потребителю в ж/д вагонах, автоцементовозах или бумажных мешках по 50 и менее кг.
22. Свойства и технические характеристики портландцемента.
Истинная плотность р=3.0-3.2 г/см3.
Средняя плотность р0=900-1100 кг/м3.
Тонкость помола определяется сетовым анализом при просеивании через сито №0.08 с диаметром ячеек 0.08 мм. Цемент соответствует ГОСТу, если через это сито проходит не менее 85% от массы пробы.
Удельная поверхность, которая представляет собой суммарную поверхность всех зерен цемента, находящихся в 1 г. для обычных цементов она составляет 2800-3000 см2/г.
Сроки схватывания. Начало схватывания не ранее 45 минут, конец не позднее 10 часов. Твердение цемента можно регулировать: ускорять или замедлять, вводя химические добавки. Ускорители твердения: хлористый кальций СaCl2, карбонат калия K2CO3 и др. Замедлители: сульфаты железа.
Водопотребность. Вода нужна для протекания реакции гидратации и для придания цементному тесту необходимой подвижности для протекания реакции гидратации требуется примерно 15% воды, но для обеспечения подвижности цементного теста ее берут больше: 21-28% от массы цемента. Водопотребность определяется нормальной густотой: водоцементным отношением В/Ц, выраженным в процентах, при котором цементное тесто имеет стандартную подвижность, определяемую прибором Вика.
Влияние температуры на твердение цемента. При понижении температуры твердение цемента замедляется, т.к. уменьшается скорость протекания гидратации. Ниже 0єС твердение цемента прекращается, т.к. вода превращается в химически инертный лед. Если замороженное цементное тесто разморозить, твердение возобновляется, но его прочность будет существенно ниже. При повышении температуры твердение цемента ускоряется, т.к. повышается скорость протекания реакции гидратации (в 2-4 раза). Но этот процесс во избежание испарения воды должен протекать в атмосфере повышенной влажности.
Прочность. Она выражается маркой портландцемента М. За марку принимают предел прочности при изгибе образцов балочек размером 4х4х16 см и сжатий их половинок. Образцы изготавливаются из цементно-песчаного раствора состава 1:3 и испытываются через 28 суток нормального твердения при комнатной температуре и влажности, близкой 100%. Выпускают цемент 4 основных марок: М300, М400, М500 и М600. (Rсж = 300-600 кгс/см2 = 30-60 МПа). Марка – прочностная характеристика, с которой цемент выпускается цементным заводом. При длительном хранении или транспортировке происходит гидратация цемента влагой воздуха, что приводит к снижению прочности. Активность – прочность цемента, оставшуюся от марочной на данный момент времени. Она определяется аналогично марке и с течением времени уменьшается.













23.Твердение трехкальциевого силиката (алита).
Твердение портландцемента происходит при его взаимодействии с водой. При этом протекают химические реакции гидратации между минералами цемента и водой.
Гидратация алита. 2(3CaO·SiO2)+6H2O=3CaO·2SiO2·3H2О+3Ca(OH)2. Алит является химически активным минералом и реагирует с водой достаточно быстро с образованием в ранние сроки твердения прочного гидросиликата кальция. Эта реакция сопровождается выделением большого количества тепла.












































24.Твердение двухкальциевого силиката (белита).
Твердение портландцемента происходит при его взаимодействии с водой. При этом протекают химические реакции гидратации между минералами цемента и водой.
Гидратация белита. 2(2CaO·SiO2)+4H2O=3CaO·2SiO2·3H2О+Ca(OH)2. Белит – самый химически неактивный минерал. Реакция гидратации протекает крайне медленно, но с образованием в поздние сроки твердения прочного гидросиликата кальция. При твердении белита выделяется незначительное количество тепла.













































25. Твердение трехкальциевого алюмината.
Твердение портландцемента происходит при его взаимодействии с водой. При этом протекают химические реакции гидратации между минералами цемента и водой.
Твердение С3А. 3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O. С3А - самый химически активный минерал и реакция твердения протекает очень быстро, но в результате образуется малопрочное соединение – гидроалюминат кальция. Тепловыделение этого процесса – значительное. Если этой реакции дать осуществиться, она вызовет явление т.н. ложного схватывания цемента. Чтобы этого не случилось при помоле вводят гипс, который связывает С3А по реакции: 3CaO·Al3O3+3CaSO4·2H2O+25H2O=3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O. Образующийся гидросульфоалюминат кальция кристаллизуется в мягком цементном тесте и дополнительно его упрочняет.







































26. Твердение четырехкальциевого алюмоферррита.
Твердение портландцемента происходит при его взаимодействии с водой. При этом протекают химические реакции гидратации между минералами цемента и водой.
Твердение С4AF. 4CaO·Al2O3·Fe2O3+10H2O+2Ca(OH)2= 3CaO·Al2O3·6H2O+3CaO·Fe2O3·6H2O. По тепловыделению и скорости твердения он находится между алитом и белитом и большого влияния на твердение цемента не оказывает.












































27.Первый вид коррозии цементного камня.

Вымывание гидроксида кальция и разложения гидросиликатов – коррозия I вида. Она связана с вымыванием из цементного камня Ca(OH)2 при фильтрации воды. Чем чище вода, тем больше Ca(OH)2 она в себе растворяет. Поэтому наиболее опасны дистиллированные воды, конденсат, дождевые и некоторые речные воды и т.д. Когда в результате вымывания концентрация Ca(OH)2 станет меньше 1.1 г/л, начинают разлагаться гидросиликаты цементного камня, что приводит к резкому падению прочности и последующему разрушению цементного камня. Внешне вымывание Ca(OH)2 проявляется в виде белых подтеков на поверхности конструкции. Меры борьбы с коррозией I вида:
Ограничение содержания в цемента алита C3S до 50%.
Введение активных минеральных добавок, связывающих Ca(OH)2 в нерастворимые соединения.
Создание на поверхности конструкции пленки изнерастворимых солей кальция, например при карбонизации при карбонизации углекислым газом воздуха: Ca(OH)2+CO2=CaCO3+Н2О



































28. Второй вид коррозии цементного камня.
Образование легкорастворимых солей вследствие протекания обменных реакций между гидроксидом кальция цементного камня и агрессивной средой – коррозия II вида. Она подразделяется на:
1.Кислотную. Кислоты могут попадать на конструкции, содержащие цементный камень следующим образом:
со сточными водами промышленных предприятий
при попадании т.н. кислотных дождей. В атмосфере крупных центров содержится много кислых газов (SO2, образующий сернистую и серную кислоты, Cl2 и HCl, оьразующий соляную кислоты)
на химических предприятиях вследствие технологических розливов кислот. В цементном камне реагирует Ca(OH)2+2НСl=CaCl2+2H2O, Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O. В результате образуются либо легкорастворимые соли либо трудностворимые(), но легко удаляемые с поверхности механическим путем. Ca(OH)2+СO2=CaCO3+H2O CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,который хорошо растворяется, что приводит к разрушению цементного камня
магнезиальную. Она вызывается магнезиальными солями, которые содержатся в морской или грунтовой воде

Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+Mg(OH)2
Ca(OH)2+MgSO4=CaSO4+Mg(OH)2

Меры борьбы с коррозией II вида:
Ограничение содержания в цементе алита C3S до 50%.
Введение активных минеральных добавок, связывающих Ca(OH)2 в нерастворимые соединения.
При воздействии кислот, устройство барьерной изоляции из кислотостойких материалов (кислотостойкие кирпич и плитка, жидкое стекло и т.д.).






















29.Третий вид коррозии цементного камня.


Возникает при взаимодействии гидроалюмината кальция с сульфат-ионами среды при концентрации последних более 250 мг/л. 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415Сульфат-ионы содержатся в морских и некоторых грунтовых водах.
Образующийся гидросульфоалюминат кальция занимает объем в 1,8 больший, чем объем исходных веществ. Кристаллизуясь в порах цементного камня, он оказывает давление на стенки пор, что приводит к растрескиванию цементного камня изнутри.
Меры борьбы:
Ограничение в составе цемента 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415 до 7-8%
Применение сульфатостойкого портланд-цемента.






































30.Быстротвердеющие цементы.
Быстротвердеющий цемент (БТЦ).
Характеризуется повышенной прочностью на сжатие в возрасте 3 суток (13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415=25-28 МПа). Это достигается повышением в минеральном составе доли быстротвердеющих минералов. 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415. Его размалывают более тонко до удельной поверхности 3500-4000 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415.
Особо быстротвердеющий цемент (ОБТЦ).
Характеризуется повышенной прочностью на сжатие в возрасте 1 суток (13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415). Еще больше доля быстротвердеющих минералов и размолот до 4000-4500 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
Сверхбыстротвердеющий цемент (СБТЦ)
Характеризуется повышенным набором прочности в возрасте 6 часов 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415. По минеральному составу и тонкости помола аналогичен ОБТЦ, но содержит еще и ускоритель твердения (13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415).
Быстротвердеющие цементы применяются в зимнее время, а также при ремонтно-восстановительных работах.


























31.Сульфатостойкий, белый и цветной портландцемент.
Сульфатостойкий портландцемент.
Этот цемент обладает повышенной корозионной стойкостью в сульфатных средах. Его используют при опасности возникновения коррозии 3го вида, а также второго вида, вызываемого сульфатами.
Ограничивается содержание алита (13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415) до 50% и 3хкальциевого алюмината (13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415) до 5%.
Недостатком сульфатостойкого портланд-цемента является замедленное твердение, а достоинством высокая коррозионная стойкость и высокая морозостойкость.
Декоративные цементы.
а) Белый портланд-цемент
Его получают из белых известняков и белых глин путем обжига на беззольном газовом топливе. По степени белизны белый цемент выпускают трех сортов БЦ I (80%), БЦ II (72%) и БЦ III (68%). Степень белизны устанавливают, определяя коэффициент яркости (13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415), сравнивая с белым эталоном (BaSO4 или белое матовое стекло).
б) Цветные цементы.
Их получают совместным помолом белого клинкера с гипсом и 10-15% свето- и щелочестойких пигментов. Пигменты это тонкие цветные порошки, природные или искуственные. Природные пигменты охра (оранжево-коричневый), сурик (коричнево-красный), сажа (черный), умбра (коричневый). Искусственные оксиды или соли металлов оксиды хрома (желтый), сложные соли меди и никеля (зеленый), оксиды марганца (черный и голубой) и т.д.
Белые и цветные цементы используют для декоративных бетонов и строительных растворов.






















32 Цементы с поверхностно-активными добавками.

Поверхностно-активными веществами (ПАВ) называются вещества, снижающие поверхностное натяжение на границе фаз и состоящие из длинных углеводородных цепей и полярных групп типа -OH, -COOH.
Олеиновая кислота 13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415.
В зависимости от того, каким концом ПАВ адсорбируется на зернах цемента, оно может придать цементу гидрофильные или гидрофобные свойства.
а) Пластифицированный портланд-цемент.
Его получают совместным помолом портланд-цементного клинкера с гипсом и пластифицирующими добавками в количестве 0,15-0,25 % от массы цемента.
Пластифицирующая добавка адсорбируется на цементе полярными группами наружу. Которая подобно смазке и цементное тесто приобретает повышенную подвижность.
Например, используют добавку ЛСТ (лигносульфанат технический) побочный продукт производства целлюлозы. Используют пластифицированный портланд-цемент при устройстве наливных полов, дорог и аэродромов.
б) Гидрофобный портланд-цемент.
Его получают совместным помолом портланд-цементного клинкера с гипсом и гидрофобной добавкой в количестве 0,06-0,3 % от массы цемента.
Эта добавка адсорбируется на цементе гидрофобными концами наружу и препятствует прониканию воды к цементному зерну. Гидрофобную добавку вводят при длительном хранении цемента или его транспортировке на большие расстояния, чтобы предотвратить потерю его активности при взаимодействии с влажным воздухом. После, в процессе перемешивания цемента, оболочки разрушаются и цемент вступает в реакции гидратации с водой. В качестве гидрофобных добавок используют органические вещества (асидол, мылонафт и другие).





















33. Активные минеральные добавки.
АМД активная минеральная добавка вещество, способное при смешивании с известью и водой образовывать пластичное тесто, набирающее прочность не только на воздухе, но и в воде. Активные минеральные добавки содержат в своем составе оксид кремния в аморфном состоянии (SiO2аморф). Аморфное состояние, будучи химически активным, позволяет АМД вступать в химические реакции. В цементе АМД связывает Ca(OH)2 в нерастворимый гидросиликат кальция по следующей реакции:
13 EMBED Microsoft Equation 3.0 1415
АМД:
Природные.
Вулканического происхождения (Вулканические пемзы, туфы и т.д.)
Осадочного происхождения (диатомиты, трепелы, опоки и т.д.)
Искусственные. Молотые доменные шлаки и золы.


































34. Портландцемент с активными минеральными добавками, пуццолановый и шлакопортландцемент.
Выпускаются следующие цементы с АМД:
Портланд-цемент с АМД. АМД в количестве от 10 до 20 %, имеет те же марки и практически те же свойства, что и обычный портланд-цемент.
Пуццолановый портланд-цемент. Это цемент с природной АМД, причем добавок либо осадочного происхождения должно содержаться 20-30%, либо добавок вулканического происхождения 25-40%. Свойства: Он обладает повышенной коррозионной стойкостью против коррозии 1 и 2 вида, а также высокой плотностью цементного камня. Тепловыделение при твердении меньше, чем у обычного портланд-цемента. К недостаткам относятся: низкая морозостойкость, большая усадка при твердении на воздухе, что приводит к растрескиванию изделий, замедленное твердение. Применение: для массивных подводных и подземных конструкций.
Шлакопортландцемент. Его получают совместным помолом портландцементного клинкера с гипсом и молотым доменным шлаком в количестве от 21 до 80 процентов. Свойства: Высокая коррозионная стойкость против коррозии 1 и 2 вида, а также высокая плотность цементного камня. Морозостойкость гораздо выше, чем у пуццоланового портланд-цемента. При твердении на воздухе не дает такой большой усадки, как пуццолановый портланд-цемент. По стоимости на 20-30% дешевле обычного портланд-цемента. При твердении выделяет в 2-2,5 раза меньше тепла, чем обычный портланд-цемент. Недостаток общий для всех цементов этой группы замедленное твердение. Выпускается марок 300 и 400. Применение: для массивных подводных, подземных и надземных конструкций.



























35. Глиноземистый цемент.

Это гидравлическое вяжущее вещество- продукт тонкого помола измельченного глиноземистого клинкера, получаемого обжигом обжигом при температуре 1300-1400 сырьевой смеси из известняков и бокстиов.
Минеральный состав:
CaOAl2O3- однокальциевый алюминат.

Твердение.
Твердение протекает только при комнатных температурах не выше 25. При этом протекает реакция:
2(CaOAl2O3)+11H2O=2CaOAl2O3*8H2O+2Al(OH)3

Прочность набирает за 3 суток.
М 400, 500, 600
Сроки схватывания те же, что и у портландцемента.

Свойства.
Обладает высокой коррозионной стойкостью против коррозии 1 и 2 типа.
В затвердевшем состоянии выдерживает температуры до 1500, поэтому его используют для изготовления жаростойких бетонов и растворов.
На основе глиноземистого цемента изготавливают расширяющиеся и безусадочные цементы, которые при твердении не дают усадки, в отличие от портландцемента, или незначительно расширяются (максимум на 3 %)
Их используют для ремонта и реставрации бетонных сооружений.
Недостатки - высокая стоимость (в 3-4 раза выше, чем у портландцемента), связанная с более дорогим сырьем(бокситами) и более энергоемким получением.
























36.Классификация бетонов по средней плотности, виду вяжущего, виду заполнителя, и назначению.

По средней плотности:
Особо тяжелые(
·
·>2500 кг/м3)
Тяжелые(
·
·=2200-2500 кг/м3)
Облегченные(
·
·=1800-2200 кг/м3)
Легкие (
·
·=500-1800 кг/м3)
Особо легкие(
·
·<500 кг/м3)

По виду вяжущего:
-цементные
-силикатные (на известково-кремнеземном вяжущем)
-смешанные вяжущие (цементно-известковые)
-на специальных вяжущих

По виду заполнителя:
-На плотных заполнителях(1 и 2)
-На пористых заполнителях (3, 4 и частично 5)
-На специальных заполнителях

По назначению:
-бетон для несущих конструкций
-для оградительных конструкций
-гидротехнический бетон
-дорожный бетон
-для инженерных сетей и коммуникаций
-специальные бетоны.


























37. Материалы для тяжелого бетона. Требования к вяжущим веществам и добавкам к бетонам.


Вяжущие:
Портландцемент и его разновидности.
При выборе цемента необходимо соблюдать следующее требование: марка или активность цемента должна быть в 1.5-2 раза больше, чем планируемая прочность бетона.
Для тяжелых бетонов предусмотрены требования к качеству заполнителей. Используют плотные добавки. Важно обеспечить повышенную плотность зернового состава при модуле крупности не ниже 2,0. Ограничивается содержание пылевато-глинистых и других вредных примесей. На стадии проектирования состава бетона устанавливается целесообразный зерновой состав крупного заполнителя с наименьшим объемом пустот и наибольшей крупностью зерен при общих требованиях.





































38.Материалы для тяжелого бетона. Требования к мелкому заполнителю.
Для тяжелых бетонов предусмотрены требования к качеству заполнителей. Пески используются природные или получаемые дроблением плотных морозостойких горных пород с размером зерен не крупнее 5 мм. Важно обеспечить повышенную плотность зернового состава при модуле крупности не ниже 2,0. Ограничивается содержание пылевато-глинистых и других вредных примесей. На стадии проектирования состава бетона устанавливается целесообразный зерновой состав крупного заполнителя с наименьшим объемом пустот и наибольшей крупностью зерен при общих требованиях.











































39. Материалы для тяжелого бетона. Требования к крупному заполнителю.

В качестве крупного неорганического заполнителя применяют гравий и щебень. Тот и другой могут быть природными. Однако обычно под щебнем понимают не природный, а полученный специальным дроблением материал. Природный гравий представляет собой рыхлую смесь скатанных обломков размером от 5 до 70 мм. Щебень - материал получаемый дроблением горных пород, валунов, гальки или искусственных камней. Лучшей формой щебенок считается кубовидная или тетраэдричная размером 5-70мм. На качество щебня устанавливаются требования в соответствии с ГОСТами в зависимости от его назначения (для бетона, асфальтобетона, легкого бетона). Широкое использование имеют легкие крупные заполнители, которые получают дроблением пористых известняков, известняков-ракушечников. Если требуется повышенная прочность, то искусственный заполнитель получают утяжеленный. Принято чтобы прочный заполнитель превосходил прочность конгломерата на 20-50%. По дробимости различают щебень (гравий) след марок: 200-1400. По морозостойкости щебень делится на 6 марок:Мрз15-300




































40. Материалы для тяжелого бетона. Требования к воде для затворения.
Строгие требования предъявляются к качеству воды, используемой при затворении бетонной смеси, а также для промывки заполнителей и увлажнения бетона при его твердении в сухих условиях. Рекомендуется применять питьевую воду; не допускаются болотные и сточные воды. Ограничивается содержание растворенных в воде солей, органических веществ, вовсе не допускаются примеси нефтепродуктов, проверяется водородный показатель pH, который не должен быть ниже 4,0 и выше 12,5. Вызывают деформации и температурные колебания воздуха или другой внешней среды. Коэффициент теплового расширения бетона находится в пределах от 7 10-6 до 12 10-6 0С-1, что зависит от разновидности крупного заполнителя.










































41.Свойства тяжелого бетона (плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, отношение к действию высоких температур).
Тяжелые бетоны имеют среднюю плотность 2200-2500 кг/м3, их получают применяя в них в качестве заполнителя щебень из плотных горных пород. Тяжелый бетон раздел на марки по водонепроницаемости. Проверка полной водонепроницаемости проходит в лаборатории путем воздействия напора воды на образец цилиндрической формы и толщиной 15 см при различных гидростатических давлениях. Приняты след марки: W2, W4,W6, W8, W10, W12. Важнейшей характеристикой качества бетона является морозостойкость. По этому свойству бетоны маркируют: F50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500. К не выдержавшим установленную маркой числу циклов замораживания при t -15-200c и оттаивания при t +15 - +200с относятся бетонные образцы, которые теряют более 5% по массе за время испытания, а в прочности на сжатие более 15% от первоначального значения.







































42.Прочность тяжелого бетона. Влияние на прочность бетона водоцементного отношения, активности цемента, условий и времени твердения.
Класс бетонов по пределу прочности при сжатии определяется с помощью образцов размером 15*15*15 (с умножением на коэффициент 0,778), изготовленных из бетонной смеси и испытанной через 28 суток твердения в норм условиях, при t 20-220с, относительной влажности не менее 90%. Проектные марки: М50-800. В настоящее время активность вяжущих - цементов (и гипсов), применяемых в бетонах, значительно увеличилась, что позволяет получать бетоны с пределом прочности при сжатии 100МПа. Чем меньше жесткость (выше пластичность) смеси и мельче наиболее крупный размер щебня (гравия), тем больший расход воды рекомендуется принимать в бетонной смеси. Прочность бетона не остается величиной постоянной, при благоприятных условиях - высокой влажности воздуха, положительных t и т.п. – отмечается прирост прочности, определяемый по формуле: R
·=R28lg
·/lg28, где
·-возраст бетона в сутках, но не менее 3 суток. К возрасту одного года тяжелый бетон в этих условиях самоупрочняется на 70-90% от R28.





































43.Железобетон. Классификация железобетонных изделий.
Железобетон - комплексный строительный материал с конгломератным типом структуры, в котором бетон и стальная арматура замоноличены взаимным сцеплением и работают под нагрузкой как единая система. Железобетонные изделия и конструкции выполняют из монолитного, сборного и сборно-монолитного железобетона. Монолитные бетонируются в опалубке на местах строительства; сборные изготавливают на заводах и в готовом виде доставляют на строй площадку. Сборно-монолитные ж/б - под которыми понимают рациональное сочетание этих двух разновидностей, работают под нагрузкой как единая система. Сборный ж/б одновременно выполняет и функции своеобразной опалубки для монолитного ж/б, который в свою очередь обеспечивает необходимую пространственную жесткость. Соответственно ж/б изделия могут быть сплошными и пустотелыми, иметь различные типоразмеры.







































44.Теплоизоляционные материалы. Структура и свойства. Неорганические и органические теплоизоляционные материалы.
Теплоизоляционными называются строительные материалы, которые обладают малой теплопроводностью и предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций жилых, производственных и сельскохозяйственных зданий. В строительстве тепловая изоляция позволяет уменьшить толщину ограждающих конструкций (стен, кровли), снизить расход материалов, уменьшить расход топлива в эксплутационный период. Тепловая изоляция снижает потери теплоты, обеспечивает необходимый температурный режим.
Классификация:
1.По основной теплофизической характеристике делят на три класса:
А - малотеплопроводные (до 0,06 Вт/(м К)),
Б - среднетеплопроводные (от 0,06 до 0,115 Вт/(м К)),
В - повышенно теплопроводные (от 0,115 до 0,175Вт/(м К)).
2.По средней плотности:
а) особо легкие, имеющие марку по средней плотности (в кг/м3): 15-100.
б) легкие 125-350
в) тяжелые 400-600.
3.По виду исходного сырья:
а) Органические - ДВП и ДСП, камышит, пластмассы
б) Неорганические - минеральная и стеклянная вата, вспученный перлит и вермикулит.
4. По форме:
а) штучные(плиты)
б) рулонные (маты, полосы)
в) шнуровые (шнуры, жгуты)
г) сыпучие матер (минераловатная смесь, вспученный перлит)
5. По способности к сжимости:
а) мягкие (сжимаемость свыше30%)
б) полужесткие (6-30%)
в) жесткие (до 6%).






















45.Акустические материалы. Строение, свойства и виды.

Акустическими называют материалы, способные поглощать звуковую энергию, а также снижать уровень силы и громкости проходящих через них звуков, возникающих как в воздухе, так и в материале ограждения. По назначению акустические материалы разделяют на звукоизоляционные и звукопоглощающие.
 Звукоизоляционными называют материалы, применяемые в основном для ослабления ударного шума. Звукопоглощающие материалы обладают свойством преимущественно поглощать энергию падающих на них звуковых волн (воздушные шумы).
Звукопроводность зависит от массы материала и его строения. Плохо проводят звук пористые материалы. Материалы с гладкими поверхностями отражают значительную часть падающего на них звука (эффект зеркала), поэтому в помещениях с гладкими поверхностями стен из-за многократного отражения звука создается постоянный шум. Поверхности материалов, имеющих открытую пористость, хорошо гасят звуковые колебания.
Звукоизоляционная способность материала в ограждении оценивается по разности уровней звука с обеих сторон ограждения и выражается в децибелах. Звукоизоляционная способность ограждения прямо пропорциональна десятичному логарифму его массы. Однако увеличение массы конструкций делает их слишком тяжелыми, громоздкими и дорогими. Гораздо эффективнее конструкции, изготовленные из пористых материалов, или многослойные конструкции, имеющие воздушные прослойки. В этом случае используются упругие свойства воздуха, который гасит звуковые колебания и прерывает распространение звука. По этой же причине и звукопоглощающие материалы стремятся изготовлять высокопористыми (пористость 40... 90 %), т. е. как и теплоизоляционные материалы. Однако в отличие от теплоизоляционных материалов, где выгодны замкнутые воздушные поры, эффективность звукопоглощающих материалов возрастает при наличии сквозных пор или специально   предусмотренной перфорации.
Минераловатные плиты изготовляют из минерального, в том числе стеклянного или асбестового, волокна на синтетическом или битумном связующем.
Эффективными отделочными звукопоглощающими материалами на основе минеральных волокон являются плиты на основе минеральной или   стеклянной гранулированной ваты и связующего, состоящего из крахмала, карбоксилцеллюлозы и бентонита.




















46. Свойства древесины
1.Физические свойства.
1.Средняя плотность=1,54 г/см3.Истиная плотность изменяется незначительно, т.к. древесина в основном состоит из целлюлозы. Плотность зависит от почвы, климата, в котором растет дерево.
2.Влажность выражается в % по отношению к массе сухой древесины. Общая влажность может превышать 30%.
3.Усушка, разбухание и коробление. Усушка происходит за счет удаления связанной влаги из стенок клетки. При увлажнении сухой древесины стенки клеток утолщаются, разбухают.
4.Теплопроводность сухой древесины незначительна. Зависит от пористости, влажности, и направления потока теплоты.
5. Электропроводность древесины зависит от ее влажности.
2.Меанические свойства.
1.Прочность определяется по формуле.R12=Rw[1+
· (W-12)],
где:Rw-предел прочности образца с влажностью W в момент испытания.R12-тоже, при влажности 12%,
·-коэффициент.



































47. Способы защиты древесины от гниения и возгорания.
Защита древесины от загнивания и поражения насекомыми. Существует ряд конструктивных мер для предотвращения загнивания древесины изоляция ее от грунта, каменной кладки, бетона; проветривание деревянных конструкций; защита от атмосферных осадков лакокрасочными покрытиями или гидроизоляционными материалами. Но эти меры не всегда могут полностью предохранить древесину от увлажнения и возникает необходимость в антисептировании деревянных материалов и изделий.
Антисептики это химические вещества, которые убивают грибы, вызывающие гнили, или создают среду, в которой их жизнедеятельность прекращается. Антисептики должны обладать токсичностью только по отношению к грибам и быть безвредными для людей и животных, не ухудшать качества древесины, по возможности не вызывать коррозию металлических креплений.
Защита древесины от возгорания. Древесина относится к легко возгораемым материалам. Ее возгорание происходит при температуре 260290°С, а при нагревании выше 350°С, она может воспламениться из-за выделяющихся газов, поэтому деревянные конструкции удаляют от источников нагревания; деревянные элементы покрывают штукатуркой или облицовывают несгораемыми материалами (например, асбестоцементными); окрашивают огнезащитными красками или пропитывают специальными веществами -антипиренами.
Огнезащитное действие антипиренов основано на том, что при нагревании древесины одни из них образуют оплавленную пленку на поверхности древесины, а другие выделяют негорючие газы, оттесняющие воздух и выделяемые деревом при нагревании горючие газы от поверхности древесины. В качестве антипиренов применяют буру, хлористый аммоний, фосфорнокислый натрий и аммоний, сернокислый аммоний. Обработка антипиренами производится теми же способами, что и антисептирование.

















48. Строительные изделия из древесины.
Продукцию, получаемую из древесины, разделяют на несколько групп: лесоматериалы после механической обработки дерева; древесные материалы; модифицированная древесина.
Лесоматериалы подразделяются на круглые, пиленые, лущеные, фрезерованные (строганые), колотые и побочные продукты опилки, стружка, щепа, древесная мука.
К изделиям из древесины относится также фанера, применяемая и качестве отделочного и конструктивного материала в деревянных конструкциях. Фанера состоит из отдельных тонких слоев древесины -- шпона, полученных лущением на специальных лущильных станках или строганием распаренных древесных кряжей и склеенных между собой. Слои шпона располагают так, чтобы направление волокон в соседних слоях было взаимно перпендикулярно. Чаще всего фанера имеет нечетное число слоев 3, 5, 7 и т. д., толщину от 1,5 до 18 мм и размеры листа до 2400x1525 мм. Фанера бывает обычная клееная и декоративная, облицованная пленочным покрытием из смол или декоративной бумагой. Применяют также бакелизированную фанеру из листов березового шпона, склеенных феноло - или крезолоформальдегидными смолами, которая отличается повышенной прочностью и водостойкостью.
Столярно-строительные изделия-- оконные и дверные блоки, перегородки и панели жилых и гражданских зданий относятся к крупноразмерным изделиям. Изготовляют целые комплекты для сборных деревянных домов - - брусковых, каркасно-обшивных и каркасно-щитовых. Их производство осуществляется на специализированных деревообрабатывающих заводах; там же изготовляют балки для перекрытий, щиты для наката и перегородок, арки и части металлодеревянных ферм, сваи, шпунт, мостовые брусья и шпалы.
В последние годы все шире применяют клееные конструкции, крупноразмерные элементы, изготовляемые путем склеивания сравнительно небольших деревянных заготовок друг с другом или с другими материалами, - арки, балки двутаврового сечения, блоки и т. п. Они отличаются большей прочностью, водостойкостью, био- и огнестойкостью, чем обычные конструкции из древесины, не подвержены усушке и короблению. Использование клееных конструкций один из наиболее экономически эффективных путей применения древесины в строительстве.





















49.Органические вяжущие вещества. Свойства битумов и дегтей.
Битумы:
Природные и искусственные.
Свойства
Пенетрация (по глубине погружения иглы)
Температура размягчения (по прибору кольцо и шар)
Растяжимость (по дуктилометру)












































50.Материалы на основе органических вяжущих веществ. Рулонные и мастичные материалы. Асфальтобетон.
Выпускают основные и безосновные рулонные материалы. Основные получают путем обработки основы битума, дегтями и их смесями. Безосновные получают в виде полотнищ определенной толщины, применяя прокатку смесей, составленных из органического вяжущего, наполнителя, добавок (наплавляемый рубероид, пергамин, фольгоизол, гидроизол, бризол, изол).
Мастика-смесь нефтяного битума или дегтя с минеральными наполнителями и добавкой антисептика. Для получения мастик применяют пылевидные наполнители, волокнистые наполнители. Наполнители адсорбируют на своей поверхности масла, повышая теплостойкость и твердость. Уменьшается расход битума, волокнистые наполнители, армируя материал, увеличивают его сопротивление изгибу. Мастики бывают:
а) по виду связующего- битумные, битумно-резиновые, битумно-полимерные.
б) по способу применения - горячие 1600, холодные 60-700
в) по назначению - кровельно-изоляционные, гидроизоляционные, асфальтобетонные и антикоррозионные
Асфальтобетоны приготовляют на специализированных асфальтовых заводах или установках. В зависимости от назначения их подразделяют на дорожный, для устройства полов; в зависимости от состава  на битумный и дёгтевый; в зависимости от температуры укладки  на холодный и горячий.
Холодный асфальтобетон укладывают слоями на сухие или слегка влажные поверхности с лёгкой укаткой катками. Изготовляют его из смеси жидких битумов, растворителей, порошкообразного минерального наполнителя (известняка, песка) чистого щебня и песка путём смешивания и нагрева.












II

III

IV

V

VI

I

факел




P


h


l


b




Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 8958014
    Размер файла: 345 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий