- •Н.С.Ковалев
- •Материаловедение. Технология
- •Конструкционных материалов
- •Учебное пособие
- •120702.62 – Земельный кадастр;
- •120703.62 – Городской кадастр»
- •В.Н. Макеев
- •В.В. Адерихин Ковалев н.С.
- •Введение
- •1. Основные свойства и классификация строительных материалов
- •1.1. Свойства строительных материалов
- •1.2. Физические свойства
- •1.3. Свойства материалов по отношению к воздействию воды
- •1.4. Теплотехнические свойства
- •1.5. Механические свойства
- •1.6. Классификация строительных материалов
- •1.7. Нормативно-справочная литература по испытаниям и применению строительных материалов
- •2. Природные каменные материалы и технология их получения
- •2.1. Понятие о минералах и горных породах
- •Горной породой называют минеральную массу, состоящую из одного минерала (мономинеральная порода) или нескольких минералов (полиминеральная порода).
- •2.2. Классификация горных пород по происхождению
- •2.3. Классификация и виды природных каменных материалов
- •Дорожные каменные материалы
- •Жаростойкие и химически стойкие материалы и изделия
- •2.4. Технология получения строительных материалов из горных пород
- •2.5. Защита каменных материалов от воздействия окружающей среды
- •3. Керамические материалы и технология их приготовления
- •Общие сведения о керамических материалах
- •Добавки к глинам
- •Общая технология производства керамических изделий
- •Виды керамических материалов
- •4. Минеральные вяжущие вещества
- •4.1. Классификация минеральных вяжущих. Общие сведения
- •4.2. Воздушные вяжущие, сырье для их приготовления, технология получения, свойства и применение в строительстве
- •Известь строительная воздушная
- •4.3. Гидравлические вяжущие, сырье и технология их получения
- •4.4. Основные минералы портландцемента и их соотношение. Твердение цемента. Марки и виды цемента. Применение в строительстве
- •5. Бетон и железобетон
- •5.1. Бетоны и их классификация. Свойства бетонной смеси и бетона
- •5.2. Добавки в бетон. Требования к минеральным материалам. Расчет состава бетона Добавки в бетон
- •5.3. Технология изготовления бетонных изделий и виды бетонов
- •5.4. Железобетон. Номенклатура изделий и технология их изготовления
- •6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения
- •6.1. Строительные растворы, их классификация и технология изготовления
- •6.2. Изделия на основе извести и магнезиальных вяжущих веществ
- •6.3. Изделия на основе гипсовых вяжущих и технология их изготовления
- •6.4. Асбестоцементные изделия и технология их изготовления
- •7. Органические вяжущие вещества, материалы и изделия на их основе
- •7.1. Битумные и дегтевые вяжущие вещества
- •7.2. Материалы на основе битумов и дегтей, технология их изготовления и применения в строительстве
- •Характеристика рубероида
- •7.3. Классификация полимеров и технология их получения
- •Поликонденсационные полимеры (Класс б)
- •7.4. Пластические массы, их состав и классификация
- •7.5. Способы получения строительных изделий из пластмасс
- •7.6. Полимерные строительные материалы
- •Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •Санитарно-технические изделия
- •8. Тепло- и звукоизоляционные материалы. Древесина и изделия из нее
- •8.1. Классификация и свойства теплоизоляционных материалов
- •8.2. Органические теплоизоляционные материалы и технология их изготовления
- •Физико-механические свойства пенопластов
- •8.3. Неорганические теплоизоляционные материалы
- •8.4. Смешанные теплоизоляционные материалы и изделия
- •8.5. Свойства древесины как строительного материала
- •К недостаткам древесины как строительного материала можно отнести анизотропность, гигроскопичность, загниваемость, сгораемость, пороки древесины.
- •Коэффициент объемной усушки определяют по формуле
- •8.6. Виды лесоматериалов, применяемых в строительстве, и технология переработки древесины
- •8.7. Защита древесины в строительстве
- •9. Металлы и сплавы. Стекло и расплавы
- •9.1. Металлы и сплавы. Технология их получения
- •9.2. Применение металлов в строительстве и защита их от коррозии
- •9.3. Изделия на основе минеральных расплавов и технология их получения
- •Р ис. 46. Технологическая схема производства листового строительного стекла:
- •Изделия из стекла
- •Каменное и шлаковое литье
- •Вопросы для самопроверки
- •1. Основные свойства и классификация строительных материалов.
- •2. Природные каменные материалы и технология их получения.
- •3. Керамические материалы.
- •4. Минеральные вяжущие вещества.
- •5. Бетон и железобетон.
- •6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения.
- •7. Органические вяжущие вещества, материалы и изделия на их основе.
- •8. Тепло- и звукоизоляционные материалы. Древесина и изделия из нее.
- •9. Металлы и сплавы. Стекло и расплавы.
- •Список литературы
- •Оглавление
- •Материаловедение. Технология конструкционных материалов
- •394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1
6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения
6.1. Строительные растворы, их классификация и технология изготовления
Строительным раствором называют искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердения рационально подобранной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя – песка. До затвердения его называют растворной смесью. По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном и ему свойственны закономерности, которые присущи бетонам.
По средней плотности в сухом состоянии строительные растворы разделяют на тяжелые со средней плотностью 1500 кг/м3 и более, для изготовления которых применяют тяжелые кварцевые пески; легкие, имеющие среднюю плотность менее 1500 кг/м3, заполнителями в них являются пористые пески из пемзы, туфа, шлака, керамзита.
По виду вяжущего вещества различают: цементные растворы, приготовленные на портландцементе и его разновидностях; известковые, вяжущим в которых служит воздушная или гидравлическая известь; гипсовые, получаемые на основе гипсовых вяжущих веществ. Иногда по техническим или экономическим причинам в цементных растворах часть цемента заменяют известью или глиной, такие растворы называют смешанными.
Для ускорения твердения известковых растворов известь смешивают с гипсом, получая в этом случае известково-гипсовые растворы.
По назначению строительные растворы разделяют на следующие: кладочные, используемые для кладки стен из кирпича, камня и крупных блоков; отделочные – для штукатурки, изготовления архитектурных деталей, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели; специальные, разновидности которых обладают некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами. К ним относят акустические, рентгенозащитные, тампонажные и другие виды растворов.
В основу классификации растворов по физико-механическим свойствам положены два показателя: прочность и морозостойкость.
По пределу прочности растворы подразделяются на 9 марок – от 4 до 300, а по степени морозостойкости – от МРЗ 10 до МРЗ 300 (9 марок).
В зависимости от того, в каких условиях твердеет раствор, различают растворы воздушные и гидравлические. Воздушные растворы предназначены для конструкций, находящихся в сухих условиях, а гидравлические – для влажных. Воздушные растворы готовят на воздушных вяжущих, а гидравлические – на гидравлических вяжущих.
Важнейшими строительными свойствами растворов является прочность, а растворных смесей – подвижность и водоудерживающая способность.
Прочность затвердевшего раствора подобно бетону зависит от двух основных факторов: активности цемента и цементно-водного отношения. Эту зависимость выражают формулой
,
где Rр – предел прочности при сжатии раствора в возрасте 28 дней, МПа;
Rц – активность цемента, МПа;
– цементно-водное отношение.
Эта формула верна для растворов, уложенных на плотное основание. Прочность же растворов, уложенных на пористое основание, повышается в 1,5 раза. Установлены следующие марки растворов: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300. Морозостойкость растворов зависит от тех же факторов, что и морозостойкость бетонов (свойств применяемого вяжущего, от вяжуще-водного отношения, от условий твердения и особенностей структуры материала). Существуют следующие марки растворов по морозостойкости (МРЗ): 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и 300.
Подвижностью растворной смеси называют способность ее растекаться под собственным весом или под действием приложенных внешних сил. За показатель подвижности растворной смеси принимают глубину погружения стандартного конуса Строй ЦНИЛа массой 300 г с углом при вершине 30 °.
В таблице 8 показано, какую подвижность должны иметь растворные смеси в разных случаях применения.
Таблица 8
Подвижность растворных смесей
Назначение раствора |
Подвижность, см |
Заполнение горизонтальных швов при монтаже стен из крупных блоков |
5-7 |
Расшивка горизонтальных и вертикальных швов в стенах из крупнопанельных изделий |
5-7 |
Кладка из кирпича, бетонных камней и камней из легких пород |
9-13 |
Бутовая кладка обычная |
4-6 |
Заливка пустот в бутовой кладке |
13-15 |
Бутовая кладка вибрированная |
1-3 |
Растворы для штукатурки механизированного нанесения: набрызг грунт отделочные слои |
8-11 6-8 7-8 |
Для повышения подвижности растворов в них добавляют поверхностно-активные вещества.
Растворы с низкой водоудерживающей способностью расслаиваются в период транспортирования, особенно при перекачке раствора по трубам. Повысить водоудерживающую способность раствора можно путем введения извести, глины.
Строительные растворы приготавливают двух видов: в виде смесей необходимой подвижности, пригодных для использования, и в виде сухих смесей, которые перед использованием смешивают с водой и в необходимых случаях вводят специальные добавки.
Для приготовления строительных растворов применяют растворосмесители с принудительным перемешиванием материалов емкостью барабана 150, 375, 750 и 1500 л (рис. 28).
Рис. 28. Стационарный растворосмеситель емкостью 750 л:
1 – смесительный барабан; 2 – разгрузочный лоток; 3 – приводной шкив
В растворосмесители подают песок, вяжущее, перемешивают насухо и затем вводят воду и окончательно перемешивают до получения однородной массы. Транспортируют растворы к месту укладки автосамосвалами или в специально оборудованных автоцистернах.