Bilet_1cnh

Билет № 1

1Физические свойства строительных материалов

К физическим свойствам относятся: истинная, средняя и насыпная средняя плотности, а также пористость. Истинная плотность. Истинной плотностью r называется масса материала в единице объема в абсолютно плотном состоянии (1)

(1)где r – истинная плотность, г/см3; m – масса материала, г; Va – объем в абсолютно плотном состоянии, см3.Средняя плотность. Средней плотностью rо называется масса материала в единице объема в естественном состоянии (2)

(2)где rо – средняя плотность, г/см3; m – масса материала, г; V – объем в естественном состоянии, см3.Насыпная средняя плотность. Насыпная средняя плотность – это средняя плотность рыхлых сыпучих материалов, определяемая без вычета пустот между их частицами (3)

(3)где rн – насыпная средняя плотность, г/см3; m – масса материала, г; Vн – объем в рыхло-сыпучем состоянии, см3. Пористость. Пористостью называют отношение объема пор к общему объему материала (4)

(4)где П – пористость, Vп – объем пор, V – общий объем материала.Пористость может быть величиной безразмерной, или, при умножении на 100%, выражаться в процентах. Поры – это мелкие ячейки в материале, заполненные воздухом или водой. Поры бывают открытые, сообщающиеся с окружающей средой, и замкнутые, с ней не сообщающиеся. По величине пористости можно приближенно судить о других важных свойствах материалов – плотности, прочности, водопоглощении, морозостойкости и др. Мелкие поры, заполненные воздухом, придают строительным материалам теплоизоляционные свойства. Пористость можно определить, зная истинную и среднюю плотности материалов (5).

(5)Пористость строительных материалов колеблется в широких пределах: от 0 до 98%. Общая пористость складывается из открытой По и замкнутой Пз пористости (6).

(6) Открытые поры увеличивают водопроницаемость и водопоглощение материала и ухудшают его морозостойкость. Открытую пористость можно определить по формуле 7

(7)где м2 и м1 – масса образца в водонасыщенном и сухом состоянии, г; rв – плотность воды, г/см3, V – объем в естественном состоянии, см3.

2.Приготовление бетонной смеси

Прежде всего необходимо определить состав бетонной смеси - соотношение всех материалов для нее. До подбора состава бетона должны быть известны требования к этому бетону. В проекте сооружения в зависимости от назначения бетона к нему предъявляются те или иные требования по прочности и другим техническим свойствам.

Прочность бетона указывается в виде марки. Долговечность бетона в большинстве случаев выражается в требовании к его морозостойкости. Следующая операция это перемешивание бетонной смеси. Перемешивание производится в специальных машинах - бетономешалках.

Наша промышленность для разных условий работы выпускает передвижные и стационарные бетономешалки разной мощности с объемом смесительного барабана от 100 до 4500 литров.

Чтобы плотно уложить бетонную смесь при наименьшем содержании в ней воды, а следовательно, при наименьшем расходе цемента, в настоящее время широко применяется вибрирование бетонной смеси. Если встряхивать с большой частотой бетонную смесь, то цементным раствор разжижается, и смесь приобретает свойства жидкости. В таком состоянии бетонная смесь плотно заполняет несь объем опалубки, не оставляя в ней пустот - раковин.

Для придания вибрации бетонной смоги применяются специальные механизмы - вибраторы. Вибратор совершает несколько тысяч колебаний в минуту, и эти колебания передаются окружающей его бетонной смеси. Смесь, приобретая свойства тяжелой жидкости, растекается по опалубке, заполняя ее и обволакивая арматуру. Щебет, и гравий при этом тонут в цементном растворе и равномерно распределяются по всей массе бетона.

Билет №4

4 Теплотехнические свойства строительных материалов

Теплопроводность. Теплопроводностью называют способность материалов передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.Степень теплопроводности важно знать для материалов, используемых при устройстве ограждающих конструкций, т.е. стен, верхних перекрытий, полов в нижних этажах, и в особенности для теплоизоляционных материалов, назначение которых – способствовать сохранению тепла в помещениях и тепловых установках.Степень теплопроводности различных строительных материалов характеризуется коэффициентом теплопроводности λ (16). Он равен количеству тепла, в килокалориях (или джоулях), проходящего через стену толщиной 1 метр и площадью 1м2 за 1 час при разности температур на двух противоположных поверхностях стены в 1о. (16)где Q – количество тепла, d – толщина стены, t - время теплопередачи, А – площадь стены, t2 и t1 – температура на двух поверхностях стены.Теплопроводность материала зависит от степени его пористости, характера пор, вида материала, влажности, средней плотности и других факторов. Сильное влияние на теплопроводность оказывает влажность материала, т.к. у воды λ =0,59 Вт/м о С, а у воздуха λ = 0,02 Вт/м о С. Поэтому поры, заполненные водой, гораздо легче проводят тепло, чем поры, заполненные воздухом. Величина пор материала также влияет на теплопроводность. Мелкопористые материалы менее теплопроводны, чем крупнопористые. Материалы с замкнутыми порами имеют меньшую теплопроводность, чем материалы с открытыми порами. Это объясняется тем, что в крупных сообщающихся порах возникает движение воздуха, сопровождающееся переносом тепла и повышением суммарного коэффициента теплопроводности.Теплоемкость. Теплоемкостью называется свойство материалов поглощать определенное количество тепла при нагревании. Она характеризуется удельной теплоемкостью С (17) (17)где С – коэффициент теплоемкости, м – масса материала t1 – температура, которую имел материал, t2 - температура, до которой нагревают материал. Огнестойкость. Огнестойкость – свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение определенного времени. Она зависит от сгораемости материала, т.е. от его способности воспламеняться и гореть. По сгораемости материалы подразделяются на 3 группы. Несгораемые материалы (бетон, кирпич, сталь и др.) под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. Некоторые материалы могут при пожаре могут растрескиваться или сильно деформироваться. Трудносгораемые материалы (асфальтобетон, фибролит, пенопласты, пропитанная антипиренами древесина и др.) под воздействием огня или высокой температуры тлеют, но после прекращения действия огня их горение и тление затухает. Сгораемые материалы (древесина) воспламеняются или тлеют под воздействием огня или высокой температуры и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня. Огнеупорность. Огнеупорностью называют свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не расплавляясь. Существуют три группы материалов по огнеупорности:- огнеупорные, выдерживающие действие температур выше 1580 оС.- тугоплавкие, выдерживающие температуры от 1350о до 1580оС.- легкоплавкие, с огнеупорностью ниже 1350оС.Специальные свойстваХимическая или коррозионная стойкость. Химической или коррозионной стойкостью называется способность материала противостоять агрессивному воздействию кислот, щелочей, солей или газов.Ориентировочно ее можно оценить модулем основности материала Мо, представляющем собой отношение основных оксидов к кислотным (18) (18)Если в материале содержатся в большем количестве основные оксиды, то материал стоек к щелочам, но не стоек к кислотам. Если в химическом составе материала преобладают кислотные оксиды, то материал стоек к кислотам, но не стоек к щелочам.Биостойкость – способность материалов сохранять свою прочность при контакте с живыми организмами, т.е. не являться для них питательной средой.Долговечность. Под долговечностью материалов понимают их способность длительно выдерживать воздействие всей суммы атмосферных факторов (температуры, влажности, воздействия агрессивных веществ и др.) Она оценивается сроком службы материала без потери эксплуатационных качеств в конкретных климатических условиях и в определенном режиме эксплуатации. Например, для железобетона нормами предусмотрены 3 степени долговечности: I – со сроком службы не менее 100 лет, II – не менее 50 лет, III – не менее 20 лет. Долговечность зависит от совокупности физических, механических и химических свойств материала. Улучшая эти свойства, можно существенно повысить долговечность строительных материалов.Надежность. Она представляет собой общее свойство, характеризующее проявление всех остальных свойств в процессе эксплуатации. Надежность складывается из долговечности, безотказности, ремонтнопригодности и сохраняемости. Безотказность – свойство сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации в течение определенного времени без перерывов на ремонт. Ремонтнопригодность – свойство материала, характеризующее его приспособленность к восстановлению исправности и сохранению заданных технических характеристик. Сохраняемость – свойство материала сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортировки, установленного технической документацией. Повышение надежности связано с улучшением всех перечисленных показателей.

Контроль качества бетона

Для проверки качества бетона следует своевременно и правильно отобрать пробу и изготовить из нее контрольные образцы. Обычно это делает лаборант. Он же наблюдает за правильностью хранения образцов, а также производит их испытание. При отсутствии лаборанта эти обязанности возлагаются на мастера или бригадира.

Число подлежащих испытанию серий образцов бетона каждой марки назначают из расчета одной серии (три образца) на следующие объемы работ: для массивных сооружений - на каждые 100 м3 уложенного бетона, для массивных фундаментов под оборудование - на каждые 50 м3 уложенного бетона, но не менее одной серии на каждый фундамент, для каркасных конструкций - на каждые 20 м3 уложенного бетона. Образцы изготавливают в разборных чугунных или стальных формах со строганой или шлифованной внутренней поверхностью. Формы должны быть достаточно жесткими, не деформироваться во время формования образцов, с соединениями элементов, исключать потерю цементного молока при формовании.

Укладка бетонной смеси в формы и ее уплотнение должны быть закончены не позднее чем через 20 мин после отбора пробы бетонной смеси. Методы укладки и уплотнения бетонной смеси в формах зависят от ее подвижности. Особо подвижную бетонную смесь с осадкой конуса более 12 см укладывают в формы высотой до 150 мм включительно в один слой, а формы высотой 200 мм и более - в 2 слоя равной толщины, и каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем диаметром 16 мм по спирали от краев к центру образцов.

Бетонную смесь укладывают в форму с некоторым избытком, после чего форму устанавливают на стандартную лабораторную виброплощадку и закрепляют зажимами . Затем включают виброплощадку и секундомером фиксируют время вибрирования. Вибрирование должно продолжаться до полного уплотнения

Прочность на сжатие образцов-кубов определяют следующим образом. Образцы извлекают из камеры влажности хранения, осматривают и обнаруженные на опорных гранях дефекты в виде наплывов удаляют напильником или шлифовальным кругом, а мелкие раковины заполняют густым цементным тестом. Затем определяют рабочее положение образца при испытании и отмечают краской или мелом грани, которые будут прилегать к опорам. Опорные грани выбирают так, чтобы сжимающая сила при испытании образца была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в форму.

Образцы обмеряют металлической линейной с точностью до 1 мм, а затем взвешивают на технических весах. Рабочую площадь сечения образца (в см2) определяют как среднее арифметическое площадей обеих опорных граней. Образцы перед испытанием должны в течение 2-4 ч (от момента извлечения из камеры) находиться в помещении лаборатории.

Во время испытания образец ставят в центр нижней опорной плиты пресса по оси. Затем включают электродвигатель гидравлического привода пресса. Нагрузку на образец при испытании увеличивают непрерывно и равномерно со скоростью 0,4-0,8 МПа/с до разрушения образца.

Прочность на сжатие бетона R6 (в МПа) определяют как отношение разрушающей силы Р (в Н) к первоначальной площади поперечного сечения образца S (в м2): R6 = P/ S.

Прочность на сжатие бетона вычисляют как среднее арифметическое результатов испытания трех образцов-близнецов при условии, что наименьший результат испытания одного из трех образцов отличается от следующего показателя не более чем на 15%. В случае если наименьший результат испытания отличается больше чем на 15% от следующего большего показателя, то предел прочности вычисляют как среднее арифметическое из двух наибольших результатов.

Марку бетона определяют как предел прочности на сжатие бетонного образца-куба с ребром 150 мм. При длине ребра куба 70, 100, 200, 300 мм предел прочности пересчитывают, пользуясь соответственно следующими коэффициентами: 0,85; 0,91; 1,05 и 1,1.

В случае, когда прочность бетона (в контрольных образцах), уложенного в конструкцию, окажется ниже требуемой по проекту, загружение конструкций эксплуатационной нагрузкой запрещается.

Билет №9

Специальные керамические изделия

Глиняная черепица - кровельный материал, получаемый из легкоплавких глин путем пластического формования (ленточная) или прессования (штампованная) с последующей сушкой и обжигом. В настоящее время керамические заводы выпускают черепицу нескольких видов: пазовую штампованную (не нормируется); прессованную плоскую (365x155 мм) и коньковую (365x200 мм) ( 33).

Черепица характеризуется высокой прочностью и огнестойкостью. Она должна выдерживать нагрузку на изгиб не менее 0,7 кН, морозостойкость - не менее 50 циклов. Кровля из нее не требует частых ремонтов. Недостатком черепичной кровли является ее большая масса, необходимость устройства значительных уклонов для стока воды, а также трудоемкость возведения. Черепицу применяют в малоэтажном строительстве.

Санитарно-технические изделия - раковины, умывальники, унитазы, смывные бачки и другие - изготовляют в основном из беложгущихся фарфоровых, фаянсовых и полуфаянсовых масс.

Фарфором называют плотный керамический материал с черепком белого цвета,, получаемый обжигом сырьевой смеси, в состав которой входят огнеупорная глина, каолин, полевой шпат, кварц и фарфоровый бой. Фарфор имеет водопоглощение 0,2...0,5 %, прочность на сжатие - до 500 МПа. Из него можно изготавливать тонкостенные изделия. Особенностью фарфора является просвечиваемость в тонком слое.

Керамические трубы подразделяют на канализационные и дренажные

Основным сырьем для производства канализационных труб служат пластичные тугоплавкие глины, которые дают общую усадку изделий не более 8 %.

Сырьем служат малопластичные и пластичные глины. Для повышения пористости черепка вводят выгорающую добавку -тонкомолотый уголь. Формуют трубы методом пластического прессования.

Дренажные трубы применяют для понижения уровня, сбора и отвода грунтовых вод.

Клинкерный (дорожный кирпич) изготовляют из тугоплавких глин, обжигая до полного спекания. Он имеет меньшие размеры (220x110x65 мм), чем обыкновенный стеновой кирпич, низкое водопоглощение (2...6 %), высокую прочность при сжатии (40... 100 МПа) и морозостойкость - не менее F100. Такой кирпич используют для мощения дорог и тротуаров, устройства полов промышленных предприятий, кладки канализационных коллекторов.

2.ячеистые пенобетоны

Пенобетон — ячеистый бетон, имеющий пористую структуру за счёт замкнутых пор (пузырьков) по всему объёму, получаемый в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пенообразователя.

В таких бетонах часть пор создается пенообразующими добавками. Прочность пенобетона зависит от объёмного веса, вида и свойств исходных материалов, а также от режимов тепловлажностной обработки (ТВО) и влажности бетона. Ячеистый бетон изготовлен на цементном вяжущем. Поэтому он продолжает набирать прочность ещё длительное время. Исследования конструкций из неавтоклавных ячеистых бетонов после 40-50 лет эксплуатации показали, что они не только пригодны для дальнейшей эксплуатации, но и увеличили свою прочность в 3-4 раза по сравнению с марочной. Введение комплексных добавок повышает прочность бетона, снижает водопотребность и усадку при высыхании, повышает водо- и морозостойкость, снижает равновесную влажность и эксплуатационную теплопроводность. Пеноблок — это строительный блок, получаемый из пенобетона.

Билет №12

1 Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества

Гипсовые вяжущие вещества – это воздушные вяжущие вещества, получаемые тепловой обработкой сырья с последующим помолом, состоящие в основном из сульфатов кальция.Сырьем для их получения служат природные горные породы – гипсовый камень и ангидрит, а также отходы промышленности (фосфогипс, борогипс и др.).В зависимости от температуры тепловой обработки гипсовые вяжущие подразделяются на низкообжиговые и высокообжиговые.Низкообжиговые гипсовые вяжущие. Низкообжиговые гипсовые вяжущие получают тепловой обработкой природного гипса при tо = 140 … 180о. Они состоят в основном из полуводного гипса, получаемого дегидратацией сырья:Са SO4 * 2H2O -> CaSO4 *0,5Н2О + 1,5Н2ОЭти вяжущие быстро твердеют, но обладают невысокой прочностью и водостойкостью. К достоинствам низкообжиговых гипсовых вяжущих можно отнести хорошие теплоизоляционные свойства, экологичность, способность регулировать влажность в помещениях. К ним относятся: строительный, высокопрочный и формовочный гипс.Строительный гипс. Строительный гипс изготавливают низкотемпературным обжигом гипсового камня в открытых варочных котлах или печах. В этих условиях образуется b- СаSO4 ·0,5Н2О с мелкокристаллической структурой. Выпускают строительный гипс следующих марок: Г3, Г4, Г5 с пределом прочности при сжатии от 3 до 5 МПа. Важной характеристикой являются сроки схватывания. Схватывание гипса заключается в образовании пластичного теста, которое вскоре превращается в прочное камневидное тело. Начало схватывания определяется временем, за которое гипсовое тесто начинает терять свою пластичность – не ранее 4 минут. Конец схватывания определяется временем, за которое пластичность гипсом теряется полностью - не ранее 6 и не позднее 30 минут. Применяют строительный гипс для изготовления гипсовых деталей и конструкций, гипсовых плиток для внутренней отделки, штукатурных растворов, гипсоволокнистых листов для отделки стен и потолков из гипса и бумажного волокна, гипсокартона. Высокопрочный гипс. Его получают термической обработкой гипсового камня в герметически закрытых автоклавах в среде насыщенного водяного камня при давлении выше атмосферного. Он состоит из a-СаSO4 ·0,5Н2О в виде крупных и плотных кристаллов. Это обуславливает более плотную и прочную структуру, поэтому марки высокопрочного гипса Г15-Г25.Используют высокопрочный гипс для гипсовых деталей, штукатурных растворов, а также моделей и форм.Формовочный гипс. Он представляет собой b-СаSO4· 0,5Н2О, как и строительный гипс, но с меньшим содержанием примесей и более тонкого помола. Формовочный гипс применяют его в керамической и фарфоро-фаянсовой промышленности для изготовления форм.В зависимости от сроков схватывания низкообжиговые гипсовые вяжущие подразделяются на три класса: А, Б и В

2.Классификация и свойства строительных растворов

Строительный раствор — это искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания растворной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя (песка) и добавок, улучшающих свойства смеси и растворов. По своему составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном, и для него справедливы закономерности, присущие бетонам. Среди большого разнообразия растворов отдельные виды их имеют много общего. В основу групповой классификации положены следующие ведущие признаки: плотность, вид вяжущего вещества, назначение и физико-механические свойства растворов.

По плотности в сухом состоянии растворы делят: на 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 строительные растворы бывают: цементные, приготовленные на портландцементе или его разновидностях; известковые — на воздушной или гидравлической извести, гипсовые — на основе гипсовых вяжущих веществ — гипсового вяжущего, ангидритовых вяжущих; смешанные — на цементно-известковом вяжущем. Выбор вида вяжущего производят в зависимости от назначения раствора, предъявляемых к нему требований, температурно-влажностного режима твердения и условий эксплуатации здания или сооружения.

По назначению строительные растворы делят: на кладочные для каменных кладок и кладки стен из крупных элементов; отделочные для штукатурки, изготовления архитектурных деталей, нанесение декоративных слоев на стеновые блоки и панели; специальные, обладающие некоторыми ярко выраженными или особыми свойствами (акустические, рентгенозащитные, тампонажные и т.д.).

В зависимости от свойств примененных вяжущего и заполнителя, а также в зависимости от дозировки составных частей раствора (вяжущее, добавка, заполнитель, вода) могут существенно меняться нижеследующие свойства свежей массы неотвердевшего раствора:

1) Консистенция раствора, характеризующая общую подвижность массы и измеряемая, например, величиной осадки конуса, глубиной внедрения металлического стержня или конуса и т.п. приемами.

2) Внутренняя связность, предохраняющая раствор от сепарации, т. е. от разделения на составные части при транспортировании и при обработке в моменты укладки.

3) Тестообразность (пластичность) или наоборот грубозернистость массы, зависящая в основном от относительного содержания в растворе мелких частиц и, в частности, от содержания в нем вяжущего и добавки, а также от их способности делать смесь более или менее пластичной.

4) Удобоукладываемость, представляющая как бы результирующую трех вышеперечисленных частных свойств, зависит и от консистенции, и от внутренней связности, и от степени пластичности раствора. Под удобоукладываемостью следует понимать способность раствора плотно заполнять предназначенное для него пространство с наименьшими затруднениями при укладке в заданных условиях.

5) Водоудерживающая способность раствора, наличие которой делает раствор удобоукладываемым как на плотных, так и на пористых поверхностях.

Билет №15

Воздушные вяжущие вещества на основе жидкого стекла

Жидкое (или растворимое) стекло представляет собой водный раствор силикатов натрия или калия общей формулой R2O·mSiO2 , где m – модуль стекла. Чем он выше, тем выше клеящая способность. Жидкое стекло может быть натриевым Na2O· mSiO2 с модулем m = 2,5…3,0, и калиевым К2O·mSiO2 с модулем m = 3,0…4,0. Это стекло варят в стеклоплавильных печах из кварцевого песка и соды при температуре 1300…1400оС. В результате образуются прозрачные куски силикат-глыбы, которую превращают в жидкое стекло растворением при повышенной температуре и давлении в автоклавах. При автоклавировании получают коллоидный раствор с плотностью 1,3…1,5 г/см3 и содержанием воды 50..70 %.Жидкое стекло твердеет на воздухе вследствие высыхания и выделения аморфного кремнезема под действием углекислого газа воздухаNa2O ·m SiO2 + CO2 + nH2O = Na2CO3 + mSiO2·nH2OДля ускорения твердения в жидкое стекло вводят катализатор – кремнефтористый натрий Na2 SiF6 в количестве 12-15%. Вяжущие на основе жидкого стекла обладают высокой кислотостойкостью. Они прекрасно сопротивляются действию концентрированных кислот, но вследствие низкой водостойкости по мере разбавления кислот их кислотостойкость понижается. Эти вяжущие легко разлагаются водой и щелочами. Для повышения водостойкости вяжущих на основе жидкого стекла вводят гидрофобные добавки, а также применяют автоклавную обработку изделий под действием высоких температур и давлений. Вяжущие на основе жидкого стекла обладают повышенной жаростойкостью (до 900-1000о) и могут быть использованы для конструкций и материалов, эксплуатирующихся при высоких температурах. Эти вяжущие применяют для кислотостойких и жаростойких бетонов, строительных растворов, а также для защитных кислотостойких футеровок, обмазок, пропиток и т.д.

2.Силикатный кирпич

СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ, получают прессованием увлажненной смеси кварцевого песка (90-92%) и гашеной извести (8-10%) с последующей обработкой в автоклаве. По механическим свойствам близок к глиняному обожженному кирпичу, но менее водо- и жаростоек. Применяется главным образом для кладки надземных частей зданий и сооружений.

Свойства силикатного кирпича

Прочность при сжатии и изгибе

Марка кирпича определяется его средним пределом прочности при сжатии, который составляет обычно 7,5-35 МПа. В стандартах ряда стран (Россия, Канада, США) наряду с этим также регламентируют предел прочности кирпича при изгибе. Пустотелые камни средней плотностью 1000 и 1200 кг/м3 могут иметь марки 50 и 25. В большинстве стандартов предусмотрено определение прочности кирпича в воздушно-сухом состоянии.

В стандартах приведены средняя прочность кирпича данной марки и минимальные значения предела прочности отдельных кирпичей пробы, составляющие 75-80% среднего значения.

Водопоглощение - один из важных показателей качества силикатного кирпича и является функцией его пористости, которая зависит от зернового состава смеси, ее формовочной влажности, удельного давления при уплотнении. Водопоглощение силикатного кирпича должно быть не менее 6%.

При насыщении водой его прочность снижается по сравнению с прочностью в воздушно-сухом состоянии так же, как и у других строительных материалов. Коэффициент размягчения силикатного кирпича зависит от его макроструктуры, микроструктуры цементирующего вещества и составляет обычно не менее 0,8.

Морозостойкость

Морозостойкость кирпича, особенно лицевого, является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. По ГОСТ 379-79 установлены четыре марки кирпича по морозостойкости. Морозостойкость рядового кирпича должна составлять не менее 15 циклов замораживания при температуре -15°С и оттаивания в воде при температуре 15-20°С, а лицевого -25, 35, 50 циклов в зависимости от климатического пояса, частей и категорий зданий, в которых его применяют.

Атмосферостойкость

Под атмосферостойкостью обычно понимают изменение свойств материала в результате воздействия на него комплекса факторов: переменного увлажнения и высушивания, карбонизации, замораживания и оттаивания.

Теплопроводность

Теплопроводность сухих силикатных кирпичей и камней колеблется от 0,35 до 0,7 Вт/(м°С) и находится в линейной зависимости от их средней плотности, практически являясь независимой от числа и расположения пустот.

Билет №18

Свойства и технические характеристики портландцемента

Свойства портландцементаИстинная плотность. Истинная плотность портландцемента составляет 3,0…3,2 г/см3.Средняя плотность. Средняя плотность портландцемента составляет 900…1100 кг/м3.Тонкость помола. Она устанавливается ситовым анализом при просеивании через сито № 008 с диаметром ячеек 0, 08мм. Через него должно проходить не менее 85% пробы.Достаточно часто тонкость помола оценивают удельной поверхностью – суммарной площадью поверхности зерен цемента, содержащихся в 1 г. Для большинства цементов она составляет 2800…3000 см2/г.Сроки схватывания. Сроки схватывания портландцемента составляют: начало схватывания – не ранее 45 минут, конец – не позднее 10 часов. Они определяются на приборе Вика, снабженном иглой.Водопотребность. Вода, добавляемая к цементу при затворении, необходима для нормального течения реакций гидратации, а также для придания цементному тесту необходимой подвижности. Для обеспечения процессов гидратации необходимо ~ 15% воды от массы цемента, однако для обеспечения требуемой подвижности цементного теста воды берут гораздо больше (21…28%).Водопотребность характеризуется нормальной густотой, выражаемой количеством воды в % от массы цемента, при которой цементное тесто обладает стандартной подвижностью. Она определяется на приборе Вика, снабженном пестиком, и характеризуется подвижностью, при которой пестик прибора не доходит до дна на 5-7мм.Влияние температуры на твердение цемента. Понижение температуры замедляет твердение цемента, так как скорость реакций гидратации уменьшается. При температуре ниже 0 твердение цемента практически прекращается, так как вода превращается в химически инертный лед. Если после замерзания твердеющий цемент оттаивает, то твердение возобновляется, но конечная прочность цементного камня при этом становится значительно меньшей, чем была бы без замораживания.Повышение температуры ускоряет процесс твердения цемента, так как скорость реакций гидратации, как и других химических реакций, возрастает в 2…4 раза при повышении температуры на каждые 10оС. Но увеличение прочности будет только в том случае, если твердение цемента протекает в атмосфере повышенной влажности. Иначе повышение температуры может привести к пересыханию цементного камня, и значительно снизить его прочность.Прочность. Прочность портландцемента характеризуется его маркой, которую устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов-балочек размером 4´4´16см и сжатии их половинок. Образцы изготавливают из цементно-песчаного раствора состава цемент : песок как 1 : 3 с В/Ц, определяемым стандартным испытанием на расплыв конуса, и испытывают через 28 суток нормального твердения (т.е. при комнатной температуре и влажности, близкой к 100%.). Марка портландцемента обозначается М. Выпускают цементы следующих марок: М 300, М 400, М 500, М 600 (Rсж. = 30-60 МПа).Марка - это прочностная характеристика, с которой портландцемент отпускается цементным заводом. Но с течением времени, особенно при небрежном хранении и длительной транспортировке, происходит частичная гидратация цемента и прочность его уменьшается. Активность – это прочностная характеристика, определяемая аналогично марке, но оставшаяся от марочной прочности на данный момент времени. Со временем

2.Изделия из древесины

атериалы и изделия из древесины разделяют на несколько групп: лесоматериалы, получаемые путем механической обработки дерева; модифицированная древесина, обработанная синтетическими смолами, прессованная, пластифицированная аммиаком и др.; древесные изделия — фанера, столярные плиты, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, древесно-слоистые пластики и др.

Лесоматериалы подразделяются на круглые, пиленые, лущеные, фрезерованные (строганые), колотые и побочные продукты — опилки, стружки, щепа, древесная мука.

Круглые лесоматериалы, т. е. стволы поваленного дерева, очищенные от сучьев. Их делят на части (раскряжевка) разной длины—бревна, кряжи, чураки. По толщине круглые лесоматериалы подразделяют на крупные диаметром более 26 см, средние —от 14 до 24 см, мелкие —от 6 до 13 см. Еще более тонкий лес от 3 до 7 см называют жердями. В зависимости от качества древесины (наличия пороков) и дефектов при обработке круглые лесоматериалы делят на четыре сорта, из которых в строительстве используют главным образом 2-й и 3-й.

Пиломатериалы подразделяют на бруски, брусья, пластины, четвертины, доски и горбыль. Бруски имеют толщину менее 100 мм и ширину не более двойной толщины. Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм; доски имеют толщину менее 100 мм и ширину более двойной толщины. Брусья и доски бывают обрезные и необрезные (кромки не пропилены или пропилены меньше, чем на половине длины). Доски тоньше 32 мм называют тонкими или тесом. Дли Изделия из древесины. Элементы небольшого поперечного сечения—деревянные фрезерованные детали, называемые погонажными (их измеряют погонными метрами) - это плинтусы, галтели, карнизы, пояски, наличники, поручни для лестничных перил, обшивки, раскладки, а также доски и бруски для покрытия полов (на одной кромке имеют паз, на другой гребень). на досок от 1 до 6,5 м.

Столярные плиты состоят из внутреннего щита, который изготовляют из узких реек путем их тесного состыковывания «впритык», и наклеенных на него с обеих сторон шпона в один или два слоя. Для производства столярных плит используют древесину хвойных и лиственных мягких пород, главным образом отходы производства (горбыли, рейки и др.). Размеры столярных плит: длина — до 2500 мм, ширина— до 1525 мм, толщина — до 30 мм. Из этих плит изготовляют двери, перегородки, щитовую мебель и пр.

К паркетным изделиям относят штучный паркет, паркетные доски, паркетные щиты и мозаичный (наборный) паркет. Штучный паркет состоит из планок твердых пород дерева (дуба, ясеня, бука, клена и др.), определенных размеров и формы. Паркетные доски представляют собой очень экономичные индустриальные изделия, поскольку на них расходуется очень мало ценной древесины— дуба, ясеня, бука, клена, вяза и других твердых пород. Планки на них имеют длину 140... 170 мм, ширину 20... 30 мм и толщину всего 6.. .8 мм и наклеиваются водостойкими клеями на реечное основание длиной 1,2.. .3,0 м, шириной 150. ..175 мм, изготовленное из обычных хвойных и лиственных пород — сосны, ели, пихты, березы, ольхи, осины и др.

Билет №20

1 Цементы с поверхностно-активными добавками

Цементы с органическими поверхностно-активными добавками. Это цементы, содержащие в своем составе поверхностно-активные органические вещества.Поверхностно-активные вещества (ПАВы) – это вещества, понижающие поверхностное натяжение на границе раздела фаз и состоящие из длинных углеводородных цепей и полярных групп -СООН, -ОН и др. Рассмотрим строение ПАВ на примере олеиновой кислоты С17Н33СООН (рис. 9).Полярная группа –СООН вследствие некоторой поляризации притягивает к себе диполи воды и33 Цементы с поверхностно-активными добавками

Цементы с органическими поверхностно-активными добавками. Это цементы, содержащие в своем составе поверхностно-активные органические вещества.Поверхностно-активные вещества (ПАВы) – это вещества, понижающие поверхностное натяжение на границе раздела фаз и состоящие из длинных углеводородных цепей и полярных групп -СООН, -ОН и др. Рассмотрим строение ПАВ на примере олеиновой кислоты С17Н33СООН (рис. 9).Полярная группа –СООН вследствие некоторой поляризации притягивает к себе диполи воды и проявляет гидрофильные свойства, в то время как углеводородная часть молекулы поляризации не имеет и диполи воды не притягивает, т.е. обладает гидрофобностью.В зависимости от того, каким концом ориентировано поверхностно-активное вещество на частице цемента, оно может придавать цементу гидрофильные или гидрофобные свойства.

2.Цветные металлы и их сплавы

Цветные металлы и их сплавы широко применяются в технике. К наиболее важным цветным металлам относятся алюминий, медь, магний, никель, титан и (в меньшей степени) мягкие металлы - олово, свинец и цинк. В сплавах часто используются такие металлы, как сурьма, висмут, кадмий, ртуть, кобальт, хром, молибден, вольфрам и ванадий. Последние четыре металла условно относят к ферросплавам, хотя они могут содержать железо лишь в виде примеси.

Алюминий. Чистый алюминий широко применяется там, где важное значение имеет высокая электропроводность, например в проводах для линий электропередачи (ЛЭП). Алюминиевые сплавы пригодны также для опор ЛЭП, поскольку конструкции, выполненные из таких сплавов, стойки к атмосферной коррозии.

Алюминиевые сплавы можно разделить на упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой. Сплавы, упрочнение которых термической обработкой не удается, обычно содержат кремний, магний и марганец. Сплавы же, упрочняемые термической обработкой, содержат медь, цинк и определенные сочетания магния с кремнием.

Медь. Поскольку медь довольно легко восстанавливается из руды, она явилась одним из первых металлов, которыми научился пользоваться человек. Это произошло, по-видимому, раньше 4000 до н.э. У меди высокая электропроводность, и она была первым материалом, примененным для передачи электричества. Она до сих пор широко применяется в бытовой электропроводке и электрооборудовании. Предел текучести чистой меди составляет около 170 МПа, а прочность на растяжение - около 280 МПа; относительное удлинение обычно превышает 35%. Холодная прокатка и волочение повышают указанные характеристики меди. Жесткость меди примерно вдвое меньше, чем стали.

Медь чаще всего применяется в виде сплавов, в первую очередь с цинком и оловом. В сплавах с цинком, называемых латунями, содержание цинка составляет от 2 до 40%

Магний. Как и алюминий, магний широко применяется в промышленности благодаря своей низкой относительной плотности (около 1,7, меньше, чем у алюминия). Он часто применяется в виде отливок, и в этом случае его предел текучести составляет от 85 до 140 МПа, а прочность на растяжение - от 140 до 280 Мпа

Титан. Титановые сплавы начали применяться в качестве конструкционных материалов лишь после Второй мировой войны. Производство титана затрудняется тем, что он очень активно взаимодействует с кислородом, водородом и азотом, а также (при высоких температурах) почти со всеми материалами плавильных тиглей. Тем не менее в настоящее время выпускается и применяется целый ряд титановых сплавов. Благодаря своей легкости (плотность ок. 4,5 г/см3) и высокой прочности, превышающей прочность алюминиевых и магниевых сплавов, титановые сплавы находят применение в ответственных деталях аэрокосмической техники. Но титан довольно дорог, что ограничивает его применение. Технический титан имеет предел текучести более 400 МПа, прочность на растяжение от 500 до 630 МПа, относительное удлинение ок. 20%. Почти весь производимый титан используется в виде сплавов, улучшаемых термической обработкой. Обычные легирующие элементы титана - алюминий, ванадий, молибден и олово. Самый распространенный титановый сплав - с 6% алюминия и 4% ванадия - применяется в аэрокосмической промышленности. Его предел текучести составляет ок. 900 МПа, а прочность на растяжение - более 1000 МПа. Прочность этого сплава можно повысить путем сложной термообоработки. Будучи стойкими к некоторым кислотам, титановые сплавы применяются в соответствующей аппаратуре. Кроме того, такие сплавы находят применение как материалы трубных коммуникаций и арматуры, деталей корпуса и обшивки высокоскоростных военных самолетов.

Билет №23

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

Требования к материалам для обычного (тяжелого) бетона. Вяжущие. Для тяжелых бетонов в качестве вяжущих веществ применяют портландцемент и его разновидности, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 10178, 22226, ТУ 21-26-13-90 и др. Цемент выбирают с учетом требований, предъявляемых к бетону (по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и др.). При выборе марки (или активности) цемента необходимо, чтобы она в 1,5…2 раза была выше требуемой прочности бетона. В табл. 5 приведены рекомендуемые марки цемента

2.Асфальтобетон

Асфальтобетон — распространённый строительный материал. Применяется для устройства автомобильно-дорожных и аэродромных покрытий, эксплуатируемых плоских кровель, в гидротехническом строительстве. Получается в результате затвердевания уплотнённой асфальтобетонной смеси.

Смесь асфальтобетонная состоит из оптимально подобранных:

минеральных материалов: щебня (либо гравия), песка (природного или дроблёного) с тонкодисперсным минеральным порошком (либо без него);

органического вяжущего материала: битума (раньше также использовался дёготь, но был запрещён к использованию в черте города, а позже и вовсе исключён из производства).

Составляющие асфальтобетонной смеси перемешиваются в нагретом состоянии.

Обычно асфальтобетон применяется для строительства покрытий автомобильных дорог и аэродромов или для устройства полов в промышленных зданиях.

По вязкости битума, входящего в состав и допустимой температуре при укладке в покрытие смеси подразделяются на:

горячие (связующее — вязкие и жидкие нефтяные дорожные битумы), укладываются с температурой не менее 120°С;

холодные (связующее — жидкие нефтяные дорожные битумы), укладываются с температурой не менее 5°С.

По максимальному размеру зерна минеральной составляющей горячие асфальтобетонные смеси делятся на:

крупнозернистые (размер зерен до 40 мм);

мелкозернистые (размер зерен до 20 мм);

песчаные (размер зерен до 5 мм).

Смеси холодные делятся на мелкозернистые и песчаные.

Асфальтобетоны из горячих смесей по величине остаточной пористости (выраженному в процентах к объему количеству пор в покрытии после уплотнения) делятся на следующие виды:

высокоплотные (остаточная пористость от 1,0 до 2,5%);

плотные (остаточная пористость св. 2,5 до 5,0%);

пористые (остаточная пористость св. 5,0 до 10,0%);

высокопористые (остаточная пористость св.10,0 до 18,0%).

Билет №26

Требование к воде затворения тяжелых бетонов

Вода, предназначенная для приготовления бетонных смесей и строительных растворов, а также для поливки твердеющего бетона и промывки заполнителей, должна соответствовать ГОСТ 23732-79.

Технические характеристики

Содержание в воде органических поверхностно-активных веществ, сахаров или фенолов, каждого, не должно быть более 10 мг/л.

Вода не должна содержать пленки нефтепродуктов, жиров, масел.

В воде, применяемой для затворения бетонных смесей и поливки бетона, не должно быть окрашивающих примесей, если к бетону предъявляют требования технической эстетики.

Содержание в воде растворимых солей, ионов SO -2 4, CI-1 и взвешенных частиц не должно превышать величин, указанных в таблице 1.

Окисляемость воды не должна быть более 15 мг/л.

Водородный показатель воды (рН) не должен быть менее 4 и более 12,5.

Вода не должна содержать также примесей в количествах, нарушающих сроки схватывания и твердения цементного теста и бетона, снижающих прочность и морозостойкость бетона.

Допускается применение технических и природных вод, загрязненных стоками, содержащими примеси в количествах, превышающих установленные в таблице, кроме примесей ионов CI-1, при условии обязательного соответствия качества бетона показателям, заданным проектом.

2.Основные полимерные строительные отделочные материалы и облицовочные изделия по назначению подразделяют на группы:

— материалы и изделия для покрытия полов;

— материалы и изделия для внутренней отделки и облицовки стен и потолков;

— изделия для наружной облицовки.

При выборе материала или изделия для отделки и облицовки следует отдавать предпочтение не определенному материалу, а системе. Системы включают в себя комплекс основных и сопутствующих материалов, аксессуаров (специально разработанных плинтусов, профилей и других декоративных элементов, удобных материалов подложки, элементов крепления, инструмента и приспособлений для монтажа) и оборудования, позволяющих профессионально придать отделываемому помещению привлекательность, а также обеспечить долговечность отделки. Замена хотя бы одного из элементов системы и несоблюдение при производстве работ особенностей технологии недопустимы, так как могут негативно отразиться на функциональной целостности системы и соответствии ее потребительских качеств установленным требованиям. Для повышения долговечности отделочных материалов и изделий необходимо осуществлять профессиональный уход за ними. Поэтому системы включают всевозможные средства их обслуживания: уборочную технику, химические препараты для чистки и защиты, системы грязезащиты и др.

Полимеры и материалы на их основе имеют ряд недостатков. К ним относятся: недостаточная долговечность, старение, чувствительность к ультрафиолетовому излучению (материал становится жестким, хрупким, растрескивается), низкая тепло- и морозостойкость, малая жесткость и поверхностная твердость, ползучесть, горение, способность накапливать статическое электричество.

Известные технологические способы производства позволяют получать полимерные материалы в удобном для производства отделочных и облицовочных работ виде:

— в виде тонких пленок и полотен различной толщины;

— в виде изделий: плит, плиток, всевозможных профилей (в т.ч. профильно-погонажных изделий и фигурных деталей, имитирующих отдельные фрагменты лепки);

— в виде жидко-вязких составов, которые применяются для устройства монолитных покрытий (преимущественно — наливных полов).

Билет №2

2 Гидрофизические свойства строительных материалов

Водопоглощение. Водопоглощением называют способность материала впитывать и удерживать воду при непосредственном контакте с ней. Водопоглощение определяют по разности масс образца материала в насыщенном водой и в сухом состоянии, и выражают в % от массы сухого материала (водопоглощение по массе Wm) или в % от объема образца (водопоглощение по объему Wv). Весовое водопоглощение Wm определяется по формуле 8:

(8)где м2 – масса материала в водонасыщенном состоянии,г; м1 – масса материала в сухом состоянии, г.Объемное водопоглощение Wv определяется по формуле 9: (9)где м1 и м2 - масса материала в сухом и водонасыщенном состоянии, rв – плотность воды, г/см3, V – объем материала в естественном состоянии. Водостойкость. Водостойкость – это способность материала при насыщении водой сохранять основные физико-механические свойства. Она характеризуется коэффициентом размягчения Кразм. (10), который представляет собой ношение предела прочности на сжатие водонасыщенного материала (Rcж. вод) к пределу прочности на сжатие сухого материала (Rсж. сух.). (10)При проектировании сооружений, подвергающихся воздействию воды, необходимо применять материалы с коэффициентом размягчения не ниже 0,8.Причиной снижения прочности при увлажнении материала водой может быть:Наличие в материале растворимых веществ, вымываемых водой.Если материал не содержит растворимых веществ, падение прочности при увлажнении может быть связано с расклинивающим эффектом Ребиндера, связанным с расширением (расклиниванием) устьев микротрещин при проникании в них диполей воды.Влажность. Влажностью называют весовое содержание воды в материале, выраженное в процентах.Сорбционная влажность. Она характеризует способность материала поглощать пары воды из окружающего воздуха. Численно она равна влажности материала после окончания поглощения им водяного пара. С повышением давления пара (т.е. с увеличением относительной влажности воздуха при постоянной температуре) возрастает сорбционная влажность материала.Капиллярное всасывание воды пористым материалом происходит, когда часть конструкции находится в воде. Оно характеризуется высотой поднятия уровня воды в капиллярах материала, количеством поглощенной воды и интенсивностью всасывания.Высоту h поднятия жидкости в капилляре определяют по формуле Жюрена (11):

(11)где σ – поверхностное натяжение, θ – краевой угол смачивания, ρ – плотность жидкости, r – радиус капилляра, g – ускорение свободного падения.Водопроницаемость. Водопроницаемость – способность материала пропускать через себя воду под давлением. Характеристикой водопроницаемости служит количество воды, прошедшей в течение 1 часа через 1 см2 поверхности материала при заданном давлении воды, которое устанавливается стандартом в зависимости от вида материала. Водонепроницаемость. Водонепроницаемостью называется способность материала не пропускать воду под давлением. Степень водонепроницаемости материалов зависит от их плотности и строения. Особо плотные материалы водонепроницаемы, материалы с замкнутыми мелкими порами практически также водонепроницаемы. Чем больше открытых пор, тем более проницаем для воды материал. Водонепроницаемость оценивается маркой материала по водонепроницаемости W, обозначающей одностороннее гидростатическое давление, выраженное в МПа, при котором образец – цилиндр из испытуемого материала еще не пропускает воду. Строительные материалы имеют марки по водонепроницаемости W 0,2 – 1,2.Морозостойкость. Морозостойкостью считают способность материала в водонасыщенном состоянии выдерживать многократное переменное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. Количественно морозостойкость оценивается маркой материала по морозостойкости. За марку материала по морозостойкости Мрз или F принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают водонасыщенные образцы материала без снижения прочности при сжатии более 15%, и потери массы более 5%.Разрушения в материале связаны с тем, что вода, находящаяся в его порах, при замерзании увеличивается в объеме более чем на 9 %. Определение степени морозостойкости материалов производится путем замораживания водонасыщенных образцов при to = (-15, -17)о в течение нескольких часов и их последующего оттаивания при to более 15 о С. не менее 6 часов. По степени морозостойкости материалы подразделяются на марки Мрз (или F): 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200, 300 и выше.

2.Укладка и уплотнение бетонной смеси

Перед бетонированием опалубку очищают от грязи и строительного мусора. Деревянную опалубку примерно за 1 ч до укладки смеси обильно смачивают, а оставшиеся щели законопачивают. В металлической опалубке зазоры заделывают алебастром.

Укладка бетонной смеси в опалубку сопровождается ее уплотнением с помощью глубинных вибраторов с гибким валом, бетонированию плит помогает виброплощадка, а подготовкам под полы — виброрейки. В условиях индивидуального строительства применяют ручное уплотнение для жестких бетонных смесей или штыкование для более пластичных. Задача этого цикла работ — максимально вытеснить воздух из бетонной смеси, бетон должен полностью заполнить опалубку и охватить арматуру. Потом, когда опалубка будет снята, не должно обнаружиться пустот, каверн, пропусков. Ремонт этих дефектов — малопродуктивное занятие.

Трамбованием при массе трамбовки 10—20 кг уплотняют смесь слоями толщиной 25—35 см, постепенно двигаясь вдоль фронта фундамента, каждым следующим ударом перекрывая половину следа от предыдущего. Для штыкования хорошо подойдет металлический стержень, которым равномерно прокалывают бетон.

Перерывы в бетонировании нежелательны, но если они случаются, то рабочий шов, где заканчивается бетонирование, должен находиться в менее напряженных частях конструкции. У фундаментов этот шов ни в коем случае не должен быть в углах, при пересечении стен, лучше на расстоянии 1/4—1/3 длины от этих ответственных мест. Поверхность рабочего шва обычно выполняют перпендикулярно оси бетонируемых конструкций, избегая загрязнения этих мест.

Билет №5

1.Сырьевые материалы для производства керамических изделий

Основным сырьем для производства керамических изделий являются различные глины, а также шамот, кварцевый песок, шлак и органические добавки (древесные опилки, угольная и торфяная пыль), выгорающие при обжиге.

Глины образовались в результате выветривания изверженных по-левошпатных горных пород. Процесс выветривания горной породы состоит из механического разрушения и химического разложения. Механическое разрушение происходит в результате воздействия переменной температуры, воды и ветра, химическое разложение — в результате воздействия различных реагентов

Сырье для- производства керамических изделий

По отношению к высоким температурам различают ' глины трех групп: огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие.

"Огнеупорные глины обладают высокой огнеупорностью — не ниже 1580° С. Это чистые каолинитовые глины, содержащие мало механических примесей, в той или иной степени понижающих огнеупорность. Они обладают большой дисперсностью и очень высокой пластичностью. Глины, имеющие после обжига белый цвет, называются фарфоровыми, их применяют для производства фаянса и фарфора.

„Тугоплавкие глины имеют огнеупорность от 1350 до 1580° С. Они содержат небольшое количество примесей кварца, полевого шпата, слюды, карбонатов кальция и магния; применяют их главным образом для производства облицовочного кирпича, плиток для полов, канализационных труб и т. д.

л Легкоплавкие глины имеют огнеупорность ниже 1350° С. Эти глины наиболее разнообразны по составу: они имеют примеси песка, известняка, окислов железа, слюды, органических веществ и т.д. Их применяют для производства кирпича, блоков, черепицы и аналогичных изделий

2.Свойства тяжелого бетона

Помимо прочности к основным свойствам принять относить деформативность, морозостойкость и теплофизические свойства, которые во многом зависят от пористости и способности бетона поглощать воду в период эксплуатации.

Ползучесть — склонность бетона к росту пластических деформаций при длительном действии статической нагрузки. Ползучесть бетона также связана с пластическими свойствами цементного геля и микро-трещинообразованием

Усадка — процесс сокращения размеров бетонных элементов при их нахождении в воздушно-сухих условиях. Основная причина усадки — сжатие гелевой составляющей при потере воды. Усадка бетона тем выше, чем больше объем цементного теста в бетоне. В среднем усадка тяжелого бетона составляет 0,3...0,4 мм/м.

Пористость. Как это ни покажется странным, такой плотный материал, как бетон имеет заметную пористость. Причина ее возникновения,как, это уже не раз говорилось, кроется в избыточном количестве воды затворения. Бетонная смесь после правильной укладки представляет собой плотное тело.

Водопоглощение характеризует способность бетона впитывать влагу в капельно-жидком состоянии; оно зависит, главным образом, от характера пор

Водопроницаемость бетона определяется в основном проницаемостью цементного камня и контактной зоны «цементный камень — заполнитель»;

Морозостойкость — главный показатель, определяющий долговечность бетонных конструкций в нашем климате. Морозостойкость бетона оценивается путем попеременного замораживания при минус (18 ± 2)° С и оттаивания в воде при (18 ± 2)° С

Билет №7

1.Стеновые керамические изделия

Качественные характеристики будущей постройки напрямую зависят от материала, выбранного для возведения и облицовки ограждающих конструкций. В современном строительстве, при возведении стен, традиционно используют два основных вида материала: стеновые бетонные и стеновые керамические. Последний вид, бесспорно, является наиболее востребованным и популярным, благодаря своим великолепным эксплуатационным качествам и богатому разнообразию. Конструкции, возведенные из керамических материалов, не подвержены горению и воздействию химической среды. На них не влияют погодные условия, напротив, такие стеновые конструкции не поддаются гниению и имеют отличные морозостойкие и теплоизоляционные свойства. При этом они долговечны и внешне привлекательны. Стеновые керамические материалы являются одними из наиболее древних строительных материалов, использующихся для возведения стен. По прошествии веков принцип производства и их внешний вид мало изменился, претерпев лишь некоторую качественную и конструктивную модернизацию. Искусственные каменные материалы изготавливают из легкоплавкого глиняного сырья, иногда с использованием различных добавок. Сегодня стеновые керамические материалы представлены различными видами кирпича и камня для строительных и облицовочных работ. Классификация этого вида строительных материалов различна. Так, стеновые керамические материалы делятся на мелкоштучные и крупноразмерные; конструкционные или отделочные; полученные из пластичных масс методом экструзии или методом полусухого прессования. На качественные характеристики влияет пористость, характеризующаяся водопоглощением изделий. В зависимости от вида кирпича оно составляет, в норме, от шести до восьми процентов. Кроме того, стеновые керамические материалы имеют градацию на марки по прочности и морозостойкости. Характеристики плотности керамических обжиговых изделий тоже дают две взаимозаменяемые классификации. Первая предусматривает деление на особо легкие изделия с плотностью ниже 600 кг/м3; легкие – плотностью 600-1300 кг/м3; облегченные -1300-1600 кг/м3 и тяжелые изделия, плотностью1600-2200 кг/м3. Вторая, подразделяет стеновые керамические кирпичи и камни на обыкновенные – с плотностью свыше 1600 кг/м3; условно-эффективные - с плотностью до 1400-1600 кг/м3 и эффективные - с плотностью ниже 1400-1450 кг/м3. Условно-эффективные или малопустотелые кирпичи и камни позволяют улучшить теплотехнические свойства стен и ограждающих конструкций по сравнению с обыкновенным кирпичом, но при этом толщина стен останется такой же. Эффективные или высокопустотелые материалы, благодаря своей низкой теплопроводности и, часто, крупному размеру, позволяют не только достигать отличных теплозащитных характеристик, но и значительно сокращать толщину и массу ограждающих конструкций, порой до сорока процентов. Такие показатели весьма привлекательны с точки зрения позволяющей оценить возможность сокращения затрат на строительство, поскольку расход таких строительных материалов как керамические, так и раствора для их кладки, значительно снижается.

2.Бетон отзащиты радиационных воздействий. Декаративный бетон

Основным материалом для одновременной защиты от у- и нейт-юнного излучения являются особо тяжелые и гидратные бетоны.

1оскольку гидраты, задерживающие поток нейтронов, содержатся

в цементном камне, основное назначение тяжелых заполнителей — поглощение у-лучей.

В качестве заполнителей применяются барит, железные руды, металлолом.

Барит — сернокислый барий (BaS04) — весьма распространенный в природе минерал белого цвета. Его плотность — около 4500 кг/м3, предел прочности при сжатии — около 50 МПа. Плотность бетона на баритовом заполнителе достигает 3800 кг/м3.

Магнетит, или магнитный железняк,— слабоокисленная железная руда (Fe304) с плотностью около 4500... 5000 кг/м3 и пределом прочности при сжатии до 200 МПа. Плотность бетона на песке и щебне из магнетита составляет около 4000 кг/м3.

Крупность заполнителей для защитных бетонов определяется массивностью бетонируемой конструкции и принимается максимально возможной. Зерновой состав заполнителей подбирают с таким расчетом, чтобы как можно больше насытить бетон тяжелым заполнителем; чем тяжелее получится бетон, тем меньшей может быть толщина ограждения. В этом случае предпочтительны прерывистые зерновые составы заполнителей, позволяющие получить бетон наибольшей плотности.

Технология декоративного бетона имеет ряд существенных преимуществ.Во первых, невероятное разнообразие форм, текстур и цвета. Это дает возможность создавать неповторимые поверхности и подбирать их в соответствии с архитектурным стилем и пожеланиями дизайнеров. арактеристики декоративного бетона:

Декоративный бетон стойкость к высоким нагрузкам (по сравнению с плиткой выдерживает в 2-3 раза больше).

Декоративный бетон стоек к агрессивным кислотно-щелочным средам, маслам, нефтепродуктам и жирам.

Выбор цвета и форм значительно больше, чем у обычной плитки.

Использование безопасных естественных компонентов позволяет не беспокоиться о воздействии на здоровье.

Обработка поверхности специальным лаком – пропиткой глубокого проникновения защищает поверхность на длительный срок эксплуатации.

Выдерживает 300 циклов замораживания и оттаивания.

Температурный предел – от -40С до +40С;

Декоративный бетон стоек к воздействию ультрафиолета.

Высокое сопротивление истиранию.

Высокое сопротивление изгибу и сжатию.

Не скользит.

Билет №10

Классификация минеральных вяжущих веществ

Минеральные вяжущие вещества в зависимости от условий твердения подразделяются на три группы: воздушные, гидравлические и вяжущие автоклавного твердения.Воздушные вяжущие вещества способны затвердевать и длительное время сохранять прочность только на воздухе. Они обладают невысокой водостойкостью и могут эксплуатироваться только в сухих условиях. По химическому составу воздушные вяжущие вещества делятся на четыре группы:1) известковые вяжущие вещества, состоящие преимущественно из оксида кальция СаО;2) гипсовые вяжущие вещества, состоящие в основном из сульфатов кальция CaSO4;3) магнезиальные вяжущие вещества, содержащие оксид магния МgО;4) вяжущие на основе жидкого стекла, состоящие из силикатов натрия или калия Na(K)2O·mSiO2. Гидравлические вяжущие вещества твердеют и длительное время сохраняют прочность не только на воздухе, но и в воде. Они обладают высокой водостойкостью, позволяющей эксплуатировать их в любых условиях. По химическому составу гидравлические вяжущие представляют собой сложную систему, состоящую в основном из соединений четырех оксидов: СаО – SiO2 – Al2O3 – Fe2O3. Эти соединения образуют две основные группы гидравлических вяжущих веществ:1) силикатные цементы, состоящие в основном из силикатов кальция. К ним относится портландцемент и его разновидности;2) алюминатные цементы, содержащие алюминаты кальция. К ним относится глиноземистый цемент и его разновидности.Вяжущие автоклавного твердения – это вещества, способные при автоклавном синтезе, происходящем в среде насыщенного водяного пара при давлении 0,8 – 1,3 МПа и температуре 175 - 200о, затвердевать с образованием прочного камня. В эту группу входят известково-кремнеземистые, известково-шлаковые, известково-зольные и др. вяжущие вещества.

2.Ячеистые газобетоны

Газобетон является одной из разновидностей ячеистых бетонов.

Газобетон производят на заводе. Он состоит из цемента, извести, песка и воды. Также в смесь добавляют специальные алюминиевый порошок для газообразования. Массу, которая получается в итоге, разрезают струнами, а затем подвергают термообработке в автоклавах.

Этот материал, популярность которого в малоэтажном строительстве проверена временем. Благодаря своим уникальным характеристикам, газобетон прочно занимает свое место на рынке строительных материалов для возведения стен и перегородок зданий. Достаточная прочность, хорошая теплоизоляция, крупный формат блоков, абсолютная негорючесть — вот лишь несколько основных характеристик этого материала.

Если сравнить размеры и вес легкого бетона, то каждый блок заменяет в среднем 13-17 кирпичей. Это говорит о том, что строительство будет выполнено гораздо быстрее, а это также повлияет на стоимость работ. При использовании легких бетонов не требуется мощный фундамент, а это также позволяет значительно сэкономить.

Билет №13

Высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества

Высокообжиговые гипсовые вяжущие. Их изготовляют путем обжига гипсового камня при высокой температуре (600-1000о). Они состоят преимущественно из безводного сульфата кальция. В отличие от низкообжиговых вяжущих, высокообжиговые гипсовые вяжущие медленно твердеют, но имеют более высокую прочность и водостойкость. К ним относятся ангидритовый цемент и эстрих-гипс.Ангидритовый цемент. Его получают из гипсового камня при температуре 600-800о.СаSO4 ·2H2O = CaSO4 + 2H2OЭто медленносхватывающееся вяжущее вещество, для ускорения твердения которого вводят ускоритель твердения – известь СаО в количестве 3…5%. Начало схватывания ангидритового цемента не ранее 30 минут, конец – не позднее 24 часов. Марки по прочности Г5 –Г20.Эстрих-гипс. Его получают при более высоких температурах (800-1000о), при которых происходит частичное разложение сульфата кальция до СаО, т.е. ускоритель твердения образуется в процессе обжига.

СаSO4 ·2H2O = CaSO4 + 2H2O

↓ ↓

CaO + SO2 + 0,5O2Начало схватывания эстрих-гипса не ранее 2 часов, конец – не нормируется. Марки по прочности Г5 –Г20.Высокообжиговые гипсовые вяжущие применяют для штукатурных и кладочных растворов, получения искусственного мрамора, устройства бесшовных наливных полов и др.

2.Виды строительных растворов

В зависимости от использованного вяжущего в индивидуальном строительстве применяют следующие растворы.

Глиняный раствор в основном применяют для кладки печей, очагов и труб ниже крыши, хотя его с успехом можно использовать и для кладки надземной части подсобных построек и малоэтажных зданий, если во время эксплуатации они находятся в сухих условиях и относительная влажность в помещениях не превышает 60%. Для увеличения прочности в глиняный раствор можно добавить немного цемента.

Известковые растворы пластичны, удобоукладываемы, хорошо прилипают к поверхности, имеют небольшую усадку, долговечны, но медленно твердеют. Используют их для кладки надземной части зданий, не подвергнутой действию больших нагрузок и влаги, а также в строительстве времянок и при производстве разных отделочных работ.

Цементные растворы в основном используют для кладки фундаментов и других конструкций, находящихся ниже уровня грунтовых вод, для оштукатуривания наружных стен, цоколей, карнизов и других элементов, подверженных систематическому воздействию влаги, а также помещений, относительная влажность воздуха которых во время эксплуатации превышает 60%. Цементные растворы дороже глиняных и известковых, они не так пластичны и менее удобоукладываемы.

Для приготовления растворов низких марок невыгодно использовать цементы высоких марок, потому что цементное тесто должно заполнить все пустоты между зернами песка. Если цемента высокой марки брать столько, сколько необходимо для получения раствора нужной марки, пустоты останутся незаполненными и зерна песка не будут полностью покрыты тонким слоем вяжущего. Таким раствором очень трудно работать, и он легко отделяет воду. Поэтому, чтобы вокруг зерен песка образовалась пленка цемента, отношение цемента и песка по объему должно быть не более 1:6. Не рекомендуется заготовлять цементный раствор в больших количествах, так как его надо использовать в течение 1...1.5 ч. В больших количествах можно заготовлять сухую цементно-песчаную смесь, а воду присоединять к ней по необходимости, небольшими порциями.

Сложные растворы получили наибольшее распространение в строительстве, так как они объединяют положительные качества растворов, изготовленных на основе одного вяжущего, и не имеют недостатков аналогичных им цементных растворов. Сложные растворы имеют несколько большую прочность по сравнению с аналогичными простыми растворами. Наибольшее распространение из сложных растворов получили цементно-известковые, значительно реже используются цементно-глиняные и известково-гипсовые. Цемент и известь или глина с избытком заполняют все пустоты между зернами песка, покрывая их тонкой пленкой вяжущего. Таким образом, раствор становится более пластичным и удобоукладываемым.

Сложные растворы применяют практически для всех работ, связанных с кладкой и оштукатуриванием.

Билет №16

Химический и минеральный состав портландцемента

Портландцемент. Портландцемент был изобретен независимо друг от друга Джозефом Аспдиным в Англии в 1824г. и Егором Челиевым в России в 1823г. В современном понимании портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, представляющее собой продукт тонкого измельчения портландцементного клинкера, получаемого обжигом до спекания сырьевой смеси надлежащего состава, и содержащего в основном силикаты кальция.Химический состав портландцемента. Он отражает содержание в цементе оксидов металлов и неметаллов, выраженное в %: СаО – 63-66%, Аl2O3 – 4-8%, SiO2 – 21-25%, Fe2O3 – 2-4%.Минеральный состав портландцемента. Он отражает содержание в цементе основных минералов.В процессе обжига оксиды соединяются друг с другом, образуя минералы. Основных минералов четыре (табл. 4):

Таблица 4 – Минеральный состав портландцемента

№ Название минерала Формула Условное обозначение Содержание %

1 Трехкальциевый

силикат или алит 3СаО ·SiO2 С3S 45-60

2 Двухкальциевый силикат

или белит 2СаО·SiO2 С2S 20-30

3 Трехкальциевый

алюминат 3СаО·Al2O3 С3А 4-12

4 Четырехкальциевый

алюмоферрит 4СаО·Al2O3·Fe2O3 С4AF 10-20

2.Свойства и виды теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционные материалы обладают рядом теплотехнических свойств, знание которых необходимо для правильного выбора материала конструкции и проведения теплотехнических расчётов. Точность последних в значительной степени зависит от правильного выбора значений теплотехнических показателей.

Теплопроводность — передача тепла внутри материала вследствие взаимодействия его структурных единиц (молекул, атомов, ионов и т.д.) и при соприкосновении твёрдых тел.

Влажность — содержание влаги в материале. С повышением влажности теплоизоляционных (и строительных) материалов резко повышается их теплопроводность.

Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в порах влагу при непосредственном соприкосновении с водой. Водопоглощение теплоизоляционных материалов характеризуется количеством воды, которое поглощает сухой материал при выдерживании в воде, отнесённым к массе сухого материала.

Морозостойкость — способность материала в насыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. От этого показателя существенно зависит долговечность всей конструкции, однако, данные по морозостойкости не приводятся в ГОСТ или ТУ.

К механическим свойствам теплоизоляционных материалов относят прочность (на сжатие, изгиб, растяжение, сопротивление трещинообразованию). прочность — способность материалов сопротивляться разрушению под действием внешних сил, вызывающих деформации и внутренние напряжения в материале. Прочность теплоизоляционных материалов зависит от структуры, прочности его твёрдой составляющей (остова) и пористости. Жёсткий материал с мелкими порами более прочен, чем материал с крупными неравномерными порами.

Органические теплоизоляционные материалы в зависимости от природы исходного сырья можно условно разделить на два вида: материалы на основе природного органического сырья (древесина, отходы деревообработки, торф, однолетние растения, шерсть животных и т. д.), материалы на основе синтетических смол, так называемые теплоизоляционные пластмассы.

Теплоизоляционные материалы из органического сырья могут быть жесткими и гибкими. К жестким относят древесносткужечные, древесноволокнистые, фибролитовые, арболитовые, камышитовые и торфяные, к гибким - строительный войлок и гофрированный картон. Эти теплоизоляционные материалы отличаются низкой водо - и биостойкостью.

Изоляционные и изоляционно - отделочные плиты применяют для тепло- и звукоизоляции стен, потолков, полов, перегородок и перекрытий зданий, акустической изоляции концертных залов и театров (подвесные потолки и облицовка стен).

Арболит изготовляют из смеси цемента, органических заполнителей, химических добавок и воды. В качестве органических заполнителей используют дробленые отходы древесных пород, сечку камыша, костру конопли или льна и т. п. Технология изготовления изделий из арболита проста и включает операции по подготовке органических заполнителей, например дробление отходов древесных пород, смешивание заполнителя с цементным раствором, укладку полученной смеси в формы и ее уплотнение, отвердение отформованных изделий.

К неорганическим теплоизоляционным материалам относят минеральную вату, стеклянное волокно, пенс стекло, вспученные перлит и вермикулит, асбестосодер жащие теплоизоляционные изделия, ячеистые бетоны , и др.

Минеральная вата и изделия из нее. Минеральная вата волокнистый теплоизоляционный материал, получаемый из силикатных расплавов. Сырьем для ее производства служат горные породы (известняки, мергели, диориты и др.), отходы металлургической промышленности (доменные и топливные шлаки) и промышленности строительных материалов (бой глиняного и силикатного кирпича).

Производство минеральной ваты состоит из двух основных технологических процессов: получение силикатного расплава и превращение этого расплава в тончайшие волокна. Силикатный расплав образуется в вагранках шахтных плавильных печах, в которые загружают минеральное сырье и топливо (кокс). Расплав с температурой 1300-1400°С непрерывно выпускают из нижней части печи.

Пеностекло - теплоизоляционный материал ячеистой структуры. Сырьем для производства изделий из пеностекла (плит, блоков) служит смесь тонкоизмельченного стеклянного боя с газообразоватслем (молотым известняком). Сырьевую смесь засыпают в формы и нагревают в печах до 900 "С, при этом происходит плавление частиц и разложение газообразователя. Выделяющиеся газы вспучивают стекломассу, которая при охлаждении превращается в прочный материал ячеистой структуры

Билет №19

Быстротвердеющие цементы

Для получения портландцемента с заданными специальными свойствами используют следующие пути: регулирование минерального состава, введение добавок и уменьшение тонкости помола.Быстротвердеющие цементы. Быстротвердеющий цемент (БТЦ) – это цемент, отличающийся повышенной прочностью при сжатии в 3-суточном возрасте (Rсж.= 25…28 МПа). Это достигается регулировкой минерального состава (в нем содержатся наиболее быстротвердеющие минералы С3S + С3А= 60…65% ) и более тонким помолом (до удельной поверхности 3500…4000 см2/г).Особобыстротвердеющий портландцемент (ОБТЦ) содержит еще больше быстротвердеющих минералов (С3S = 65% и С3А= 8%) и еще более тонко размолот до 4000…4500 см2/г. Он характеризуется повышенной прочностью при сжатии через одни сутки твердения (Rсж.=20…25МПа).Сверхбыстротвердеющий цемент (СБТЦ) по химическому составу и тонкости помола аналогичен ОБТЦ, но дополнительно содержит ускоритель твердения – хлористый кальций CaCl2. Он характеризуется прочностью при сжатии в возрасте 6 часов Rсж.= 10…15 МПа.

ДЕКОРАТИВНЫЙ ШЛАКОВЫЙ ЦЕМЕНТ

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к составам бесклинкерных шлаковых вяжущих, применяемых для получения декоративных цементов, а также для растворов и бетонов на их основе. Техническим результатом является оптимизация вещественного состава и соотношения компонентов вяжущего, обеспечивающая максимальное использование гидравлической и химической активности составляющих и исключение отрицательных явлений, связанных с неравномерностью изменения объема, приводящих к снижению прочности и образованию высолов на поверхности декоративных бетонов и растворов. Декоративный шлаковый цемент, включающий доменный гранулированный шлак, щелочной и сульфатный компоненты, содержит в качестве доменного гранулированного шлака – доменный гранулированный шлак со степенью белизны более 65%, полученный выстаиванием шлакового расплава в ковшах до грануляции в течение 40 - 45 мин, в качестве щелочного компонента - тонкодисперсную газоочистную пыль известкового хозяйства и дополнительно - отработанную формовочную смесь - отход литейного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная пыль 15-20, отработанная формовочная смесь - отход литейного производства 3-6, сульфатный компонент 3-5, указанный шлак - остальное. Цемент дополнительно может содержать пигмент в количестве 2-5 мас.% сверх 100%. Цемент в качестве пигмента содержит отход метизного производства - порошок насыщенного кирпичного цвета. Цемент в качестве сульфатного компонента содержит сульфат аммония.

2.Черные металлы и их сплавы

Железо — наиболее распространенный металл в земной коре, но его начали применять позднее некоторых других металлов, например золота, меди, олова, свинца, цинка. Это, по-видимому, объясняется тем, что руды железа мало похожи на металл. Первобытному человеку было трудно догадаться, что из них можно получить металл, пригодный для изготовления нужных ему вещей. Из железных руд выплавляются чугун (с содержанием 2,5—4% углерода), сталь (1,5— 0,2% углерода) и железо (0,2—0,4% углерода), а также сталистые чугуны (2,5—1,5% углерода).

Наиболее широко применяется в промышленности сталь, значительно меньше — чугун и железо.

Чугун выплавляется из железных руд в домнах, работающих на коксе или каменном угле; сталь и железо переплавляются из чугуна в бессемеровских конверторах, в отражательных мартеновских печах или по способу Томаса.

Значение черных металлов и их сплавов в жизни человеческого общества исключительно велико. Сотни миллионов тонн чугуна и стали

используются для строительства железных дорог, мостов, железобетонных зданий, для производства различных машин, электровозов, вагонов, автомобилей, тракторов, кораблей. Из железа изготовляются всевозможные предметы широкого потребления. Нет такой отрасли промышленности и сельского хозяйства, где не применялись бы железо и его сплавы. В природе встречаются сотни минералов, в состав которых входит железо, но лишь немногие из них являются железной рудой. Это магнетит, гематит, бурый железняк и некоторые другие, которые образуют крупные месторождения, занимающие площади в десятки и сотни квадратных километров.

Магнитный железняк, или магнетит, в химическом отношении представляет соединение окиси железа с закисью железа. В природе он встречается и в форме хорошо образованных кристаллов, и особенно часто в виде сплошных или зернистых масс. Цвет магнетита железо-черный. Замечательное свойство этого минерала — магнитность.

По содержанию металлического железа магнетит наиболее богатая железная руда (до 72% железа).

Билет №21

Цементы с активными миниральными добавками

Активными минеральными (гидравлическими) добавками называют природные или искусственные вещества, которые при смешивании в тонкоизмельченном виде с известью-пушонкой и затворении водой придают ей гидравлические свойства, а при смешивании с портландцементом повышают его водостойкость. Гидравлические добавки в порошкообразном состоянии, будучи смешаны с водой, самостоятельно не затвердевают. Активные минеральные добавки подразделяют на природные и искусственные.

Пуццолановый портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера, необходимого количества гипса (до 3,5%) и активной минеральной добавки или тщательным смешиванием раздельно измельченных тех же материалов. Добавок вулканического происхождения — обожженной глины, глиежа или топливной золы — вводят 25...40% от массы цемента, а добавок осадочного происхождения диатомитов, трепелов — 20...30%. В зависимости от активности гидравлической добавки и минералогического состава клинкера учитывается соотношение между ними. Чем активнее побавка, тем больше она способна связывать гидраты оксида кальция и тем меньше потребуется ее в пуццолановом портландцементе, и наоборот. При твердении пуццоланового портландцемента происходят два процесса: 1) гидратация минералов портландцементного клинкера и 2) взаимодействие активной минеральной добавки с гидратом оксида кальция, выделяющимся при твердении клинкера. При этом Са(ОН)2 связывается в нерастворимый в воде гидросиликат кальция

В результате пуццолановый портландцемент оказывается более водостойким, чем обыкновенный портландцемент.

Виды и свойства арматурных сталей

АРМАТУР— неотъемлемая составная часть железобетона, предназначаемая, как правило, для восприятия растягивающих усилий. Обычно применяют стальную арматуру, обладающую высокими прочностными показателями при растяжении; в нек-рых странах для этой цели используют бамбук; проводятся исследования по созданию стеклопластиковой арматуры. Арматура должна работать совместно с бетоном на всех стадиях загружения конструкции, обладать высокими прочностными и пластич. свойствами, отвечать условиям индустриализации арматурных работ, обеспечивать получение макс, экономии стали и средств. Арматура в железобетоне делится на рабочую, монтажную и распределительную. Количество рабочей арматуры определяют расчетом; монтажную и распределительную арматуру подбирают по конструктивным соображениям. Многообразие видов железобетонных конструкций определяет необходимость широкой номенклатуры арматурных сталей и арматурных элементов. Стали для арматуры условно подразделяются на «мягкие», осн. расчетной характеристикой к-рых является предел текучести, и «твердые» с основной гарантированной характеристикой в виде временного сопротивления. Улучшение прочностных свойств арматуры достигается путем регулирования химич. состава стали (содержание углерода, легирующих добавок), упрочнения стали в холодном состоянии волочением, вытяжкой, сплющиванием, скручиванием и т. п., путем термич. обработки или сочетанием перечисленных способов. Арматурная сталь должна обладать достаточной пластичностью, характеризуемой величиной относительного удлинения при растяжении, а также проверкой на загиб или перегиб в холодном состоянии. Чем хуже пластич. свойства арматурной стали, тем сильнее ограничиваются возможности ее рационального использования в железобетонных конструкциях. Для оценки арматурных сталей важное значение имеет характер деформации при растяжении до разрыва. Горячекатаные мягкие стали имеют довольно значительный начальный участок с линейной зависимостью между напряжениями и деформациями и четкую площадку текучести. Холоднообработанные и термически упрочненные стали переходят в пластическую область постепенно и не имеют явно выраженной площадки текучести; для таких сталей вводят понятие условного предела текучести, к-рому соответствует остаточное удлинение стали, равное 0,2% первонач. длины.

Начало маркировки обозначается двумя точками на поперечных ребрах либо на продольных ребрах. Число поперечных ребер до следующего маркировочного знака обозначает номер завода изготовителя в соответствии с ТУ 14;2-793. Число ребер между последующими маркировочными знаками обозначает класс стали. Концы стержней термомеханически упрочненной арматурной стали дополнительно окрашиваются несмываемой краской. Маркировочные знаки, характеризующие класс и завод-изготовитель, располагаются на стержнях арматуры с периодичностью не более 1,5 м. Металлургическая промышленность освоила производство арматурной стали винтового профиля, стержни которой соединяются резьбовыми муфтами. Это обеспечивается нормированием с высокой точностью совмещения двухсторонних поперечных ребер на арматуре и размеров их шага.

Билет №24

материалы для тяжелого бетона. Требования к мелкому заполнителю

Заполнители. Заполнители для тяжелого бетона подразделяются на две группы: мелкие и крупные.а) Мелкий заполнитель – песок для строительных работ – должен удовлетворять требованиям ГОСТ 10268, 8736. Песком называют рыхлую смесь зерен с крупностью от 0,16 до 5 мм, образовавшуюся в результате естественного разрушения горных пород (естественные пески) или при их дроблении (искусственные пески). По минеральному составу пески бывают кварцевые, полевошпатные, известняковые, доломитовые и др.На качество бетона влияет: Наличие в песке примесей (глинистых, илистых, пылевидных, остатков растительных и животных организмов);зерновой состав песка. Для получения высококачественных бетонов песок должен содержать зерна всех фракций от 0,16 до 5мм, чтобы объем пустот в нем был минимальным. Чем меньше будет объем пустот, тем меньше потребуется цемента для получения плотного бетона.

Полимеры и строительные материалы на их основе

Полимерные строительные материалы. Полимерными называются материалы, в состав которых в качестве основного компонента входят высокомолекулярные органические вещества – полимеры. Благодаря своей способности формоваться полимерные материалы называются также пластическими массами. Пластмассы, применяемые в строительстве, представляют собой обычно сложные композиции, состоящие из полимерного связующего, наполнителей, отвердителей, плаПо упругим свойствам полимеры подразделяют на:пластики (жёсткие), эластики (эластичные).Полимерные материалы содержат три группы веществ: Связующие пластификаторы наполнители.Связующими веществами служат синтетические смолы. В качестве пластификаторов вводя глицерин, камфору и др. вещества, которые повышают эластичность и пластичность полимеров, облегчая их переработку. Наполнители (порошковые, волокнистые) придают полимерным изделиям большую механическую прочность, предотвращают усадку. Кроме этого, в состав вводят пигменты, стабилизаторы, ускорители твердения и др. вещества.При изготовлении полимерных строительных материалов, изделий и конструкций наибольшее применение находят полиэтилен (плёнки, трубы), полистирол (плиты, лаки), полихлорвинил (линолеум), полиметилметакрилат (органическое стекло).Благодаря хорошим механическим свойствам, эластичности, электроизоляционным качествам, способности принимать любую форму в процессе переработки полимерные материалы нашли широкое применение во всех областях строительства и в нашей повседневной жизни.Исходные полимерные материалы.Полимеры в зависимости от метода получения подразделяют на полимеризационные и поликонденсационные. Полимеризационные полимеры получают путём полимеризации. К ним относятся полиэтилен, полистирол. Поликонденсационные полимеры получают методом поликонденсации. К ним относятся полиэфирные, акриловые, кремнийорганические и др. смолы, полиэфиры, полиуретановые каучуки.Полиэтилен получают полимеризацией этилена из попутного и природного газа. Он стареет под действием солнечной радиации, воздуха, воды. Его плотность 0,945 г/см³, морозостойкость −70 °C термостойкость всего 60-80 °C. По способу получения различают полиэтилен высокого давления (ПВД), низкого давления (ПНД) и на окисно-хромовом катализаторе (П). При нагревании до 80 °C полиэтилен растворяется в бензоле, четырёххлористом углероде. Применяют его для изготовления плёнок отделочных материалов.Полиизобутилен — каучукоподобный или жидкий эластичный материал, получаемый полимеризацией изобутилена. Он легче полиэтилена, менее прочен, обладает очень малой влаго- и газопроницаемостью, почти не стареет. Применяют его для изготовления гидроизоляционных тканей, защитных покрытий, плёнок, в качестве добавок в асфальтобетонах, вяжущего для клеев и др.Полистирол — термопластичная смола, продукт полимеризации стирола (винилбензола). Применяют его для изготовления плит, облицовочных плиток, лаков эмалей и др.Полиметилметакрилат (органическое стекло) — образуется в процессе полимеризации метилового эфира в результате его обработки метакриловой кислотой. В начале образуется метилметакрилат в виде бесцветной, прозрачной жидкости, а затем получают стеклообразный продукт в виде листов, трубок… Они очень стойки к воде, кислотам и щелочам. Применяют их для остекления, изготовления моделей.Пластиковые панели — панели ПВХ.Пластиковые панели — сравнительно новый материал и используется он во внутренней и реже наружной отделки стен.Изготавливается из ПВХ (поливинилхлорида) методом экструзии. Основные типоразмеры:Толщина пластиковых панелей 5, 8, 9, 10 мм. По толщине пластиковые панели по сути делятся на два основных размера — 5 и 8-9-10 мм. Размеры от 8 до 10 мм считаются как один размер, так как под них идут молдинги стандартного размера.Стандартная длина пластиковых панелей: вагонка (10 см) — 3 м; широкая панель (от 20 до 37 см) — 2,7 и 3 м.Ширина пластиковых панелей:Вагонка.Ширина 10 см бывают двух видов — обычная, с широким замком (европейка), и более редкая, с узким замком (полька).Ширина 12,5 см — малораспространённая, панель имеет двойной профиль.Вагонка выпускается в основном белого цвета, гораздо меньше выпускают цветную вагонку, окрашенную в массе в однотонные цвета, такие, как жёлтый, синий, зелёный, коричневый и т. д. Совсем редко делают вагонку с расцветками с помощью термопереноса.Панель.Главное отличие панели от вагонки — в отсутствии шва при соединении. При монтаже панелей (при условии качественной панели) шов между панелями не заметен ни зрительно, ни на ощупь. Ширина панели может быть от 15 см до 40-50 см. Фактически самая распространённая ширина пластиковых панелей составляет 25 см.По цветам панель делится на несколько видов по способу нанесения цветового покрытия. Белая панель — на панель не наносилось никакое покрытие. Лакированная — на панель нанесён слой лака для придания блеска в основном белого цвета. Термоперенос — на панель нанесён рисунок с помощью термоплёнки. Способ, когда с плёнки с помощью горячего вала изображение и цвет переносится на панель, — самый распространённый вариант окрашивания панели в силу дешевизны и простоты, а также широкого выбора расцветок. Печатный способ — рисунок на панели оставляет вал с изображением наподобие типографской печати. Используется для создания рисунков под мрамор.Лист.Ширина обычно от 800 до 2030 мм, длина — от 1500 до 4050 мм, толщина от 1 до 30 мм, зависит от марки материала и фирмы-производителя. Наиболее распространены листы вспенённого ПВХ, при этом поверхность может быть гладкой и ударопрочной. Листы из свободно вспенённого ПВХ отличаются небольшим весом и лёгкостью обработки, благодаря чему из них часто делают вывески и указатели. Листовой ПВХ ещё называют ПВХ-плитами.Полимерные трубы.Трубы из полимерных материалов широко применяют при строительстве напорных трубопроводов (подземных и надземных), оросительных систем, закрытого дренажа, трубчатых гидротехнических сооружений. В качестве материала для изготовления полимерных труб используют полиэтилен, винипласт, полипропилен, фторопласт.Полиэтиленовые трубы изготавливают методом непрерывной шнековой экструзии (непрерывное выдавливание полимера из насадки с заданным профилем). Полиэтиленовые трубы морозостойки, что позволяет эксплуатировать их при температурах от −80 °C до +60 °Cстификаторов, стабилизаторов и других добавок.

Билет №3

3 Механические свойства строительных материалов

Прочность. Под прочностью понимают способность материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от внешних нагрузок. Прочность материалов оценивается пределом прочности R, определяемым при данном виде деформаций (сжатия, растяжения, изгиба, кручения и среза). Пределом прочности R называют напряжение, соответствующее нагрузке, вызывающей разрушение материала.В зависимости от вида материала и действующей нагрузки, определяют предел прочности:- при сжатии Rcж (для бетонов, строительных растворов, природного камня, древесины, кирпича, вяжущих веществ);- при изгибе Rизг (для бетонов, строительных растворов, древесины, кирпича, вяжущих веществ);- при растяжении Rраст (для бетона, железобетона, металлов).Для хрупких материалов (природных камней, бетонов, строительных растворов, кирпича и др.) основной прочностной характеристикой является предел прочности при сжатии Rсж.. Предел прочности при сжатии Rcж. равен частному от деления разрушающей силы Р на первоначальную площадь поперечного сечения материала А (формула 12): (12) Предел прочности при сжатии определяют нагружением до разрушения испытуемых образцов на гидравлических прессах. Строительные материалы часто испытывают на изгиб. При испытании на изгиб образцы в виде балочек или плит кладут на 2 опоры и нагружают одним (реже двумя) сосредоточенными грузами до разрушения Предел прочности при изгибе Rизг. определяют по формуле 13:

(13)где Р – нагрузка, l – расстояние между опорами, b и h – ширина и высота образца. Твердость. Твердостью называется способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Это свойство характеризует стойкость материалов к деформированию или разрушению при местном силовом воздействии. Количественно твердость оценивается различными методами. Например, твердость минералов оценивают шкалой Мооса, представленной десятью минералами, из которых каждый последующий своим острым концом царапает все предыдущие. Эта шкала включает минералы в порядке возрастающей твердости от 1 до 10 ( от талька до алмаза). Твердость древесины, металлов, бетона и других строительных материалов определяют, вдавливая в них стальной шарик, конус или пирамиду. В результате вычисляют число твердости H, являющееся функцией, обратно-пропорциональной площади отпечатка (14), (14)где А – площадь отпечатка.Для металлов твердость определяют тремя методами - Бринелля, Роквелла и Виккерса.Метод Бринелля. При стандартном определении твердости по Бринеллю стальной шарик диаметром D вдавливают в испытуемый образец под приложенной определенное время нагрузкой Р; после снятия нагрузки измеряют диаметр d оставшегося на поверхности образца отпечатка. Число твердости по Бринеллю определяют как отношение нагрузки к площади поверхности сферического отпечатка. Чем меньше отпечаток, тем больше твердость. Обозначают число твердости по Бринеллю НВ.Метод Роквелла. При измерении твердости по методу Роквелла в поверхность материала вдавливают два индентора – алмазный или твердосплавный конус с углом 120о или стальной шарик диаметром 1,588 мм. Число твердости в условных единицах зависит от глубины вдавливания индентора. Обозначают твердость по Роквеллу НR c прибавлением буквы, обозначающей шкалу измерения, например, НRА, НRВ и НRСМетод Виккерса. При стандартном измерении твердости по Виккерсу в поверхность образца вдавливают алмазный индентор в форме пирамиды. После удаления нагрузки измеряют диагональ отпечатка, оставшегося на поверхности образца Число твердости HV определяют делением нагрузки на площадь боковой поверхности полученного отпечатка Истираемость. Истираемость И – свойство материала уменьшаться в объеме и массе вследствие разрушения поверхностного слоя под действием истирающих усилий. Она оценивается потерей массы образца, отнесенной к площади истирания (15) (15)где И – истираемость, г/ см2. м1 – масса материала до испытания, г; м2 – масса материала после испытания, г; А – площадь образца, см2. Упругость. Упругостью твердого тела называют его свойство деформироваться под влиянием нагрузки и самопроизвольно восстанавливать форму и размеры после прекращения действия внешних сил. Пластичность. Пластичность – это свойство твердого тела изменять форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь. После снятия нагрузки первоначальная форма и размеры тела не восстанавливаются.

3.Твердение бетона. Методы ускорения твердения бетона

Твердение бетона представляет собой сложное физико-химическое явление, при котором цемент, взаимодействуя с водой, образует новые соединения.

Вода проникает вглубь частиц цемента постепенно, в результате все новые его порции вступают в химическую реакцию. Поэтому бетон твердеет постепенно. Даже через несколько месяцев твердения внутренняя часть зерен цемента еще не успевает вступить в реакцию с водой.

При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается. Для нормального твердения бетона необходима положительная температура 20 (±2)°С с относительной влажностью окружающего воздуха не менее 90%, создаваемой в специальной камере или при засыпке бетона постоянно увлажняемым песком либо опилками.

Если бетон твердеет все время в воде, то его прочность будет выше, чем при твердении на воздухе. При твердении бетона в сухой среде вода из него через несколько месяцев испарится и тогда твердение практически прекратится. Объясняется это тем, что внутренняя часть многих зерен цемента не успевает вступить в реакцию с водой. Поэтому для достижения бетоном необходимой прочности нельзя допускать его преждевременного высыхания. В теплую сухую и ветреную погоду углы, ребра и открытые поверхности бетона высыхают быстрее, чем внутренние его части. Необходимо предохранить эти элементы от высыхания и дать им возможность достигнуть заданной прочности.

Ускорение твердения необходимо, когда требуется быстрое нагружение конструкции эксплуатационной нагрузкой или раннее распалубливание, а главным образом при работах зимой и при изготовлении бетонных и железобетонных изделий.

Для ускорения твердения бетона применяют добавки-ускорители (хлористый кальций, хлористый натрий, нитрат кальция, поташ, сернокислый глинозем, хлорное железо, строительный гипс), вводимые при приготовлении бетонной смеси. Процентное содержание добавок устанавливается экспериментальным путем или принимается в соответствии с указаниями специальных инструкций.

Добавка хлористых солей (хлористого кальция, хлористого натрия или хлорного железа) допускается к бетону неармированных конструкций не более 3% от веса цемента, к бетону армированных конструкций — не более 2%. Также по этой теме можно дополнительно почитать в разделе Бетон с противоморозными добавками.

Добавки-ускорители не допускается вводить в бетонные смеси, предназначенные для изготовления:

предварительно напряженных железобетонных изделий и конструкций с проволочной арматурой диаметром 5 мм и менее;железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации при относительной влажности воздуха более 60%, а также утеплителя для кровельных покрытий в случае применения хлористых солей;

конструкций, на поверхности которых не может быть допущено образование высолов, если при экспериментальной проверке установлено их появление;изделий автоклавного твердения;бетонных и железобетонных конструкций, которые возводятся в зонах блуждающих токов

Билет №6

6 Общая технологическая схема схема производства керамики

Производство керамических изделий включает следующие этапы: карьерные работы, механическую обработку глиняной массы, формование изделий, их сушку, обжиг и декорирование поверхности.Карьерные работы. Они включают добычу глины в открытых карьерах, транспортирование ее на заводы по производству керамических изделий и хранение промежуточного запаса глины. При хранении происходит т.н. вылеживание глины – технологическая операция, в результате которой, под действием переменной температуры и влажности, глиняные частицы распадаются на более мелкие агрегаты.Механическая обработка глиняной массы.. Она осуществляется с помощью глинообрабатывающих машин и имеет целью выделение или измельчение каменистых включений, гомогенизацию керамической массы и введение необходимых добавок. Выделение каменистых включений из глины осуществляют, пропуская ее через винтовые камневыделительные вальцы или применяя другие специализированные машины. Практически полного выделения камней из глины можно добиться гидравлическим обогащением. Глину распускают в глиноболтушках, а затем пропускают через сито и обезвоживают. Измельчение глины производят после выделения каменистых включений. После измельчения глину с необходимым количеством воды и добавками проминают в специальных глиномялках, представляющих собой цилиндрическую конструкцию, в центре которой вращается вал с лопастями. В результате получают однородную (гомогенную) керамическую массу.Формование керамических изделий. Задачей формования является придание глиняной массе геометрической формы и размеров будущего изделия. В результате образуется заготовка керамического изделия – сырец. Формование производят тремя способами:- пластическое формование. Изделия стеновой керамики формуют из пластичных (с влажностью 18 – 28%) глиняных масс на ленточных шнековых прессах, которые могут быть вакуумными и безвакуумными при давлениях до 7 МПа;- полусухое прессование. Оно производится в пресс-формах на одно или несколько керамических изделий. Керамические изделия формуются на гидравлических или механических прессах способом полусухого прессования под давлением 15 – 40 МПа из керамических пресс – порошков с влажностью 8 – 12%.- способ литья (или шликерный). Этим способом изготавливаются в основном тонкие глазурованные плитки на конвейерных автоматизированных линиях, а также изделия сложной конфигурации (например, санитарно-техническая керамика). При производстве плитки сырьевая масса с влажностью 40 – 60% разливается на керамические пористые поддоны и покрывается глазурным слоем. Двигаясь по конвейеру, керамическая масса быстро подсыхает на пористом поддоне и поступает сначала на зачистное, а затем на режущее устройство, разрезающее подсохшую массу на плитки заданного размера. При производстве сложных керамических изделий используют гипсовые формы.

Сушка сырца. Формовочная влажность изделий, изготовленных различными методами формования, различна. Перед обжигом изделие надо высушить до содержания влаги не более 5% во избежание неравномерной усадки и растрескивания при обжиге. Сушку проводят в туннельных сушилках, в которых по принципу противотока сырец движется навстречу потоку горячего воздуха или дымовых газов. Сушка протекает при tо = 120-150оС в течении 16-36 часов. На современных автоматических заводах используют туннельные щелевые сушилки, в которых время сушки сокращается до 5-7 часов.Обжиг изделий. Обжиг является важнейшим и завершающим этапом производства изделий строительной керамики. Для обжига используют кольцевые и туннельные печи. В кольцевых печах обжиг продолжается в течение 1,5 –3 суток, в туннельных печах от 18 до 24 часов, проходя зоны подогрева, обжига и охлаждения. Максимальная температура обжига составляет: - для кирпича и камней керамических – 950 - 1100 оС;- для облицовочной керамики - 1000 - 1200 оС;- для санитарно-технической керамики - 1150 - 1300 оС;- для кислотоупорной керамики - 1200 - 1300 оС;- для огнеупорной керамики - 1350 - 2000 оС;Декорирование изделий. Оно происходит либо в процессе формования (нанесение рельефной структуры на лицевую поверхность, торкретирование, ангобирование), либо после сушки или после обжига изделий (глазурование, окрашивание специальными красками). Поверхностное окрашивание осуществляется подглазурными и надглазурными красками. Подглазурные краски наносятся на неглазурованные изделия, которые покрываются глазурью и обжигаются. Надглазурные краски наносятся на глазурованные обожженные изделия и закрепляются последующим обжигом. Краски наносят различными способами: распылением с применением трафарета или без него, с помощью переводных рисунков, сериографией (продавливанием через сетку-трафарет цветных мастик с последующим их глазурованием и обжигом).

2.Кислотостойкий и жаростойкий бетон

Жаростойкие бетоны - это бетоны, способные длительно выдерживать нагревание до температуры свыше 1000 ºC. В процессе нагревания обычного бетона при температуре более 100 ºC происходит постепенное снижение прочности сначала (150…400 ºC) из-за дегидратации алюминатов кальция, а затем (400…600 ºC) в результате дегидратации гидроокиси кальция. Образцы, подогретые до 600…900 ºC, разрушаются при последующем выдерживании их в воздушно-сухих условиях вследствие вторичной гидратации окиси кальция. В связи с этим обычный тяжелый цементный бетон применяют для изготовления строительных конструкций, подвергающих длительному воздействию температур лишь до 200 ºC. При более высоких рабочих температурах (200…1800 ºC) используют жаростойкие бетоны.

В строительстве часто применяется кислотостойкий бетон. Это бетон, который изготовляется из растворимого стекла, тонкоизмельченного кварцевого песка, кремнефтористого натрия и мелкого и крупного кислотоупорного заполнителя.

1. В составе кислотного цемента 5 компонентов: жидкое стекло, кремнефтористый натрий, кислотостойкие наполнители – пылевидный, кварцевый песок и щебень.

2. Кислотостойкий бетон должен быть максимальной плотности, которая обеспечивает более прочную и повышенную водостойкость и кислотостойкость. Это обеспечивается при помощи подбора соотношения между крупным и мелким наполнителями, когда пустоты в щебне максимально заполняются песком, а пустоты в песке заполняются тонкомолотым наполнителем.

3. Кислотостойкий бетон в производстве приготовляют в бетономешалках, размер емкости которых зависит от количества бетона, необходимого для укладки в определенный промежуток времени.

4. Кислотостойкий бетон можно армировать так же, как и обычный бетон. Такой бетон прочно скрепляется с арматурой, не вызывает ее коррозии.

5. Кислотостойкий бетон можно применять в кислотных органических и неорганических средах любой степени агрессивности, кроме плавиковой кислоты.

Билет №8

Облицовочные керамические изделия

Они подразделяются на керамические изделия для облицовки фасадов, а также на керамические изделия для внутренней облицовки стен и плитку для полов. Керамические изделия для облицовки фасадов. Фасадные керамические изделия применяют для облицовки стеновых панелей, блоков, цоколей зданий, для отделки архитектурных элементов фасадов здания – поясов, карнизов и создания декоративных панно. Они должны обладать большой водонепроницаемостью, чтобы не пропускать воду к основному материалу стен, быть прочными и морозостойкими, иметь красивый внешний вид, правильную геометрическую форму и цвет, не меняющийся под действием ультрафиолетовых лучей в течение длительного времени.Плитки. Основными типоразмерами крупноразмерных плиток для фасадов являются: квадратные 50х50 мм, 150х150 мм, 200х200 мм, прямоугольные 150х75 мм, 200х100 мм,200х150 мм, 250х100 мм и др. Крупноразмерные плитки размером 250х140х10 мм изготовляют неглазурованными и глазурованными. Цокольные глазурованные плитки размером 150х75х7 мм используют для облицовки цоколей зданий и подземных переходов. Эти плитки имеют плотный черепок и водопоглощение не более 5%. Для облицовки фасадов часто используют плитки типа “кабанчик” размером 120х65х7 мм. Для отделки сборных конструкций на заводах используются мелкоразмерные коврово-мозаичные плитки размерами 48х48мм и 22х22 мм, а также типа “брекчия” – ковры, набранные из плиточного боя.Водопоглощение по массе плиток для наружной облицовки не должно превышать 9% для стеновых и 5% для цокольных. Морозостойкость не менее F 40 для стеновых и F 50 для цокольных, предел прочности при изгибе не менее 16 МПа для стеновых и 18 МПа для цокольных.Кирпич и камни лицевые. Их применяют для кладки и одновременной облицовки наружных стен зданий. Они могут быть объемноокрашенными путем введения в сырьевую массу добавок - пигментов, или обладать декоративно оформленной лицевой поверхностью. Лицевая поверхность их может быть гладкой, рельефной и офактуренной. Для получения рельефной фактуры влажный кирпич-сырец обрабатывают специальными гребенками и рифлеными валиками. Офактуренный кирпич может иметь глазурованную, ангобированную или торкретированную лицевую поверхность. Глазурованные кирпичи изготавливают нанесением глазурной суспензии на лицевые грани. Глазурь может быть глухая и прозрачная, блестящая и матовая. Ангобированные кирпичи получают нанесением на лицевую поверхность кирпича ангобной суспензии (красочного состава на основе белой или цветной глины) на стадии формования. После сушки и обжига образуется декоративное матовое керамическое покрытие толщиной 0,1- 0,3 мм. Цвет ангоба зависит от цвета используемых материалов и керамических пигментов. Торкретированный кирпич получают нанесением с помощью пескоструйной установки минеральной крошки на лицевые поверхности кирпича на стадии формования с последующей сушкой и обжигом. Лицевая поверхность кирпича имеет после обжига шероховатый вид и цвет использованной минеральной крошки. Крошка может изготавливаться из окрашенного песка, дробленых горных пород (мрамора гранита и др.), битого стекла, слюды и т.д.Керамические изделия для внутренней отделки. К изделиям для внутренней отделки предъявляются требования по водонепроницаемости, часто по химической стойкости; они должны иметь красивый внешний вид и правильную геометрическую форму.Плитки для стен. Они выпускаются квадратными 150х150 мм, 200х200 мм, 100х100 мм; прямоугольными 150х100 мм и 150х75 мм, 200х150, 250х200, 300х200 и др., а также фасонными (угловыми, карнизными, плинтусными). При обжиге плитки получаются пористыми, лицевая поверхность их покрывается глазурью, которая придает плиткам водонепроницаемость и стойкость против воздействия слабых растворов кислот и щелочей. Плитки выпускаются плоскими или рельефными, глазурованная поверхность их может быть белой, цветной или орнаментированной. Водопоглощение по массе плиток не должно превышать 16%, предел прочности при изгибе – не менее 15МПа.Они применяются для облицовки стен кухонь и санитарных узлов жилых и общественных зданий, школ, детских и лечебных учреждений, торговых предприятий, зданий с повышенным влажностным режимом эксплуатации (бань, прачечных, бассейнов и др.), а также лабораторных помещений.Плитки для полов. Они изготавливаются из тугоплавких и огнеупорных глин и представляют собой плотные керамические изделия с водопоглощением по массе менее 3,5% и высокой истираемостью не более 0,18 г/см2. Предел прочности при изгибе таких плиток должен составлять не менее 25МПа. Основными типоразмерами плиток для полов являются: 300х300 мм, 333х333 мм, 500х500 мм, 200х300 мм, 300х500 мм и др. Недостатком плиток является их большая теплопроводность (полы холодные). Кроме того, устройство полов из плиток достаточно трудоемко.

2.Легкие бетоны

Легкие бетоны. Легкий бетон изготавливается из смеси вяжущего, пористого крупного заполнителя, песка (пористого или плотного) и воды. При необходимости в смесь вводят различные добавки для улчшения ее свойств, а также свойств затвердевшего бетона. оС. Виды легкого бетона. Крупнопористый бетон. В состав крупнопористого (беспесчаного) бетона входят гравий или щебень крупностью 5…20 мм, портландцемент или шлакопортландцемент М 300 - 400 и вода. За счет исключения песка из состава крупнопористого бетона его средняя плотность уменьшается и составляет 1700…1900 кг/м3. Отсутствие песка и ограниченный расход цемента (70…150 кг/м3) позволяют получить пористый бетон теплопроводностью 0,55…0,8 Вт/м оС. Крупнопористый бетон целесообразно применять в районах, богатых гравием. Из него возводят монолитные наружные стены зданий, изготовляют крупные стеновые блокиКлассификация легких бетонов. Легкие бетоны классифицируют: - по виду вяжущего. Легкие бетоны подразделяются на цементные, известковые, гипсовые, на смешанных вяжущих (например, цементно-известковых) и на специальных вяжущих, отвечающих специальным требованиям. - По виду пористого крупного заполнителя. Различают две группы легких бетонов: на природных и на искусственных пористых заполнителях.К первой группе относятся легкие бетоны на пористых заполнителях вулканического происхождения ( пемзы, туфы, вулканические пеплы и др.) и осадочного происхождения (спонголиты, опоки, пористые известняки и др.).Ко второй группе относятся легкие бетоны на искусственных пористых заполнителях, специально изготовленных из горных пород путем их термической обработки и поризации (керамзит, вермикулит, аглопорит, вспученный перлит, зольный гравий и др.), на заполнителях - отходах промышленности (шлаках, золах, кирпичном щебне и др.), а также на пористых синтетических материалах (пенополистирол, пенополиуретан и т.д.). - По назначению. Легкие бетоны подразделяются на теплоизоляционные, конструктивно-теплоизоляционные и конструктивные . Конструктивные легкие бетоны применяют в несущих конструкциях зданий и сооружений, конструктивно-теплоизоляционные – в ограждающих конструкциях, а теплоизоляционные – только как теплоизоляционные и акустические материалы. Свойства легких бетонов К ним относятся следующие свойства. Прочность. Она характеризуется следующими классами по прочности на сжатие: В 2,5 –40. Морозостойкость. Легкие бетоны различаются по проектным маркам по морозостойкости от F25 до F300 (а в отдельных случаях и выше).Водонепроницаемость. Легкие бетоны считаются пониженной плотности с водонепроницаемостью W 0,2; нормальной плотности с водонепроницаемостью W 0,4; повышенной плотности с водонепроницаемостью W 0,6.Теплопроводность. В зависимости от средней плотности коэффициент теплопроводности λ легких бетонов может колебаться от 0,15 до 0,6 Вт/м.

Билет №11

1.Воздушная известь

Воздушной известью называют воздушное вяжущее, получаемое умеренным (не до спекания *) обжигом карбонатных горных пород, содержащих не более 6% глинистых примесей (известняки, мел, ракушечник). При обжиге основным процессом является разложение карбоната кальция:

Продукт обжига — комовая негашеная известь — обладает вяжущими свойствами и является полуфабрикатом. Из комовой извести на заводах и стройках можно приготовить три технических продукта: молотую негашеную известь (молотую кипелку), гашеную известь-пушонку и известковое тесто. Последние два продукта получают путем гашения комовой извести водой.Спекание характеризуется появлением жидкой фазы.

Применение воздушной извести. Воздушную известь широко применяют в производстве силикатного кирпича и автоклавных силикатных бетонов, а также для приготовления строительных штукатурных и кладочных растворов, используемых в наземных сооружениях.

Строительную известь изготавливают в соответствии с требованиями государственного стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке. В производстве строительной извести используются следующие материалы: карбонатные породы, минеральные добавки (гранулированные доменные или электротермофосфорные шлаки, активные минеральные добавки, кварцевые пески). Они должны удовлетворять требованиям соответствующих действующих нормативных документов.

Воздушная негашеная известь без добавок подразделяется на три сорта: 1, 2 и 3; негашеная порошкообразная с добавками — на два сорта: 1 и 2; гидратная (гашеная) без добавок и с добавками на два сорта: 1 и 2.

2.Железобетон

Железобетоном называется сочетание бетона со стальной арматурой, монолитно соединенных и совместно работающих в конструкции. Его использование в промышленных масштабах началось с конца XIX века, а в настоящее время это основной конструкционный материал современного индустриального строительства. Железобетон – типичный армированный материал, в котором различают основу (матрицу) и армирующий материал. В железобетоне матрицей является бетон, который хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже – растяжению. Стальная арматура, монолитно соединенная с бетоном, воспринимает основную нагрузку при работе железобетонного элемента на растяжение. Совместная работа в железобетонных изделиях этих двух материалов возможна потому, что бетон при твердении прочно сцепляется со стальной арматурой, предохраняя сталь от коррозии. Важно и то, что бетон и сталь обладают примерно одинаковыми температурными коэффициентами линейного расширения, благодаря чему обеспечивается долговечная эксплуатация железобетонных конструкций.Классификация железобетонных изделийВ зависимости от вида армирования железобетон подразделяется на изделия: 1) с обычным армированием – арматурными стержнями, сетками или объемными арматурными каркасами; 2) с предварительно-напряженным армированием, при котором арматуру перед бетонированием изделий растягивают, закрепляя по концам различным образом. Затем изделие бетонируют, а после достижения бетоном определенной прочности арматуру отпускают. Арматура сокращается и вызывает сжатие бетона. В результате предельная растяжимость бетона в конструкции под действием эксплуатационной нагрузки увеличивается, так как деформации от предварительного сжатия суммируются с деформациями растяжения.По средней плотности применяемых бетонов железобетонные изделия подразделяются на изготовляемые из:1) особотяжелых бетонов со средней плотностью более 2500 кг/м3;2) тяжелых со средней плотностью от 2200 до 2500 кг/м3;3) облегченных бетонов со средней плотностью 1800-2200 кг/м3;4) легких бетонов со средней плотностью 500-1800 кг/м3;5) особолегких бетонов со средней плотностью менее 500 кг/м3.По виду применяемых вяжущих железобетонные изделия бывают на:1) портландцементе и его разновидностях;2) известково-кремнеземистом вяжущем (силикатные бетоны);3) смешанных вяжущих (например, цементно-известковых);4) специальных вяжущих, отвечающих специальным требованиям.По внутреннему строению железобетонные изделия могут быть:- сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида; - однослойными или двух-трехслойными, изготовленными из бетонов разных видов или с применением различных материалов (например, теплоизоляционных).В зависимости от назначения железобетонные изделия подразделяются на изделия для жилых и общественных зданий, для промышленных зданий, для инженерных сооружений и изделия общего назначения.Материалы для изготовления железобетонных изделий.Материалами для изготовления железобетонных изделий служат бетонная смесь и стальная арматура.Бетонные смеси, применяемые для железобетона, по своему составу, виду и способу приготовления не отличаются от смесей для бетонных конструкций. Но наличие на заводах ЖБК мощных уплотняющих механизмов позволяет применять более жесткие (с меньшим В/Ц) смеси, что позволяет экономить цемент.Арматурой называют стержни, пряди, канаты, каркасы и сетки, расположенные в бетоне в соответствии с характером работы конструкции.Для армирования железобетонных конструкций применяют стержневую и проволочную арматуру.Класс стержневой арматурной стали обозначается буквой А. После обозначения группы ставится цифра I, II, III и до VII. По мере увеличения номера стали повышается ее прочность и твердость, но понижается пластичность. В зависимости от основных механических характеристик стержневая арматурная сталь подразделяется на классы А-I – A-VII. Сталь класса А-I изготавливают круглого сечения с гладкой поверхностью. Арматурные стали других классов имеют периодический профиль, обеспечивающий лучшее сцепление арматуры с бетоном. Диаметр арматурных стержней – от 8 до 80 мм. Арматурную проволоку производят гладкой и с периодическим профилем диаметром 3…8 мм. Термически упрочненную стержневую арматурную сталь обозначают Ат, сталь для конструкций, используемых на Севере- Ас, а сталь с повышенной стойкостью против коррозионного растрескивания под напряжением А-IVK, A-VIК.Класс проволочной арматурной стали обозначается буквой В. Ее делят на классы В-I и В-II (индекс р обозначает наличие периодического профиля). В настоящее время в железобетонных конструкциях в качестве ненапрягаемой арматуры предпочтение отдается стержневой арматурной стали классов А-III и А-IV, а также арматурной проволоке Вр-I. К эффективным видам напрягаемой арматуры относятся стержневая арматурная сталь классов А-V, A-VI, Aт-V, Aт-VI Железобетон

Билет №14

Магнезиальные воздушные вяжущие вещества

Магнезиальные вяжущие вещества – тонкие порошки, главной составной частью которых является окись магния. Их получают путем умеренного обжига при горных пород – магнезита и доломита.Каустический магнезит получают обжигом не до спекания природного магнезита в шахтных печах при температуре 650…800 оС, или во вращающихся печах при температуре 1000 оС.MgCO3 = MgO + CO2↑При затворении водой протекает процесс твердения MgO + H2O = Mg(ОН)2Твердеет каустический магнезит очень медленно, и для ускорения твердения их затворяют не водой, а водными растворами магнезиальных солей (чаще всего хлоридом магния MgCl2), которые играют роль ускорителя твердения. Твердение ускоряется вследствие образования гидрооксихлорида магнияMg(ОН)2 + MgCl2 + 3H2O = 3MgO·MgCl2·6 H2OКаустический магнезит имеет среднюю плотность 3,2…3,4 г/см3. Начало схватывания не ранее 20 минут, конец – не позднее 6 часов. Марки по прочности М 400,500, 600 (40…60 МПа). Утрамбованный каустический магнезит может достигать прочности при сжатии до 100 МПа.Каустический доломит получают обжигом природного доломита при температурах 650…750 оС.MgCO3·СаCO3 = MgO·СаCO3 + CO2↑Каустический доломит имеет среднюю плотность 2,8…2,9 г/см3. Начало схватывания не ранее 3 часов, конец – не позднее 20 часов. Марки по прочности М 100, 200, 300 (10…30 МПа). Утрамбованный каустический доломит может достигать прочности при сжатии до 50 МПа.Другим важным свойством магнезиальных вяжущих является хорошее сцепление с деревом, на чем основано получение ряда материалов (фибролита, ксилолита).Фибролит – (с греческого – волокнистый камень) представляет собой композиционный материал, состоящий из древесных стружек и древесных волокон, связанных магнезиальным вяжущим. Его используют в виде плит для устройства перегородок, перекрытий, теплоизоляции и др.Ксилолит – (с греческого –деревокамень) представляет собой материал из древесных опилок и магнезиального вяжущего. Его применяют для бесшовных полов, а также в виде плит и плиток для отделки стен и полов.

2.Силикатные бетоны

СИЛИКАТНЫЙ БЕТОН, получают термообработкой в автоклаве (при температуре 175-200 °С) смеси на основе известково-кремнеземистого вяжущего вещества, неорганических заполнителей и воды. По свойствам близок к бетону на портландцементе. Применяется для изготовления внутренних несущих стен, перекрытий, лестничных маршей и т. д. Состав силикатного бетона рассчитывают двумя способами. Если известна активность известково-кремнеземистого вяжущего, определенная по стандартной методике, но с применением автоклавной обработки, то можно использовать расчетно-экспериментальный метод для цементного тяжелого бетона, вводя в него необходимые поправки, учитывающие особенности свойств и технологии силикатного бетона.

При определении водоцементного отношения по формулам учитывают активность известково-кремнеземитого вяжущего.

Прочность силикатного бетона устанавливают по результатам испытания после автоклавной обработки. Расход воды в силикатных бетонах устанавливают по результатам предварительных испытаний бетонной смеси состава 1:1:2 и уточняют по результатам пробных замесов.

При определении состава мелкозернистого силикатного бетона коэффициент А в формуле принимают равным 0,5. Ориентировочный расход воды, требуемый для получения заданной подвижности, устанавливают предварительными испытаниями бетонной смеси

Билет №17

Технология производства портландцемента

Технология портландцемента в основном сводится к приготовлению сырьевой смеси надлежащего состава, ее обжигу до спекания (получают клинкер) и помолу в тонкий порошок.

Сырьевую смесь приготовляют сухим или мокрым способом (см. 5.2). В соответствии с этим различают и способы производства цемента — сухой и мокрый. В СССР преобладает мокрый способ производства цемента, но все шире внедряется сухой. Важнейшим преимуществом сухого способа производства является не только снижение расхода теплоты на обжиг в 1,5...2 раза, чем при мокром, но и более высокие удельные съемы в печах сухого способа.

Обжиг сырьевой смеси чаще осуществляют во вращающихся печах, но иногда (при сухом способе) в шахтных.

В зоне сушки поступающая в верхний конец печи сырьевая смесь встречается с горячими газами и постепенно при повышении температуры с 70 до 200 °С (зона сушки) подсушивается, превращаясь в комья, которые при перекатывании распадаются на более мелкие гранулы. По мере перемещения сырьевой смеси вдоль печи происходит дальнейшее постепенное ее нагревание, сопровождаемое химическими реакциями.

В зоне подогрева при 200...700 °С сгорают находящиеся в сырье органические примеси, удаляется химически связанная вода из глинистых минералов и образуется безводный каолинит Al2O3-2SiO2. Подготовительные зоны (сушки и подогрева) при мокром способе производства занимают 50...60 % длины печи, при сухом же способе подготовки сырья длина печи сокращается за счет зоны сушки.

В зоне декарбонизации при температуре 700... s..l 100 °С происходит процесс диссоциации карбонатов кальция и магния на CaO, MgO и СО2, алюмосиликаты глины распадаются на отдельные оксиды SiO2, A12O3 и Fe2O3 с сильно разрыхленной структурой. Термическая диссоциация СаСО3 — это эндотермический процесс, идущий с большим поглощением теплоты (1780 кДж на 1 кг СаСО3), поэтому потребление теплоты в третьей зоне печи наибольшее. В этой же зоне оксид кальция в твердом состоянии вступает в реакцию с продуктами распада глины с образованием низкоосновных силикатов, алюминатов и ферритов кальция (2CaO-SiO2, СаО-АШ3, 2CaO-Fe2O3).

В зоне экзотермических реакций обжигаемая масса, передвигаясь, быстро нагревается от 1100 до 1300°С, при этом образуются более основные соединения: трех-кальциевый алюминат ЗСаО-А12О3(С3А), четырехкальциевый алюмоферрит 4CaO-Al2O3-Fe2O3(C4AF), но часть оксида кальция еще остается в свободном виде. Обжигаемый материал агрегируется в гранулы.

В зоне спекания при 1300...1450 °С обжигаемая смесь частично расплавляется. В расплав переходят С3А, C4AF, MgO и все легкоплавкие примеси сырьевой смеси. По мере появления расплава в нем растворяются C2S и СаО и, вступая во взаимодействие друг с другом, образуют основной минерал клинкера — трехкальциевый силикат 3CaO-SiO2(C3S), который плохо растворяется в расплаве и вследствие этого выделяется из расплава в виде мелких кристаллов, а обжигаемый материал спекается в кусочки размером 4...25 мм, называемые клинкером.

В зоне охлаждения (заключительная стадия обжига) температура клинкера понижается с 1300 до 1000 °С, происходит окончательная фиксация его структуры и состава, включающего C3S, C2S, C3A, C4AF, стекловидную фазу и второстепенные составляющие.

По выходе из печи клинкер необходимо быстро охладить в специальных холодильниках, чтобы предотвратить образование в нем крупных кристаллов и сохранить в не-закристаллизованном виде стекловидную фазу. Без быстрого охлаждения клинкера получится цемент с пониженной реакционной способностью по отношению к воде.

После выдержки на складе (1...2 недели) клинкер превращают в цемент путем помола его в тонкий порошок, добавляя небольшое количество двуводного гипса. Готовый портландцемент направляют для хранения в силосы и далее на строительные объекты.

Свойства древесины.

Для древесины основными и наиболее важными являются следующие свойства. Механические: прочность, твердость, деформативность, удельная вязкость, эксплуатационные характеристики, технологические характеристики, износостойкость, способность удерживать крепления, способность гнуться; Физические: внешний вид (текстура, блеск, окраска), влажность (усушка, коробление, водопоглощение, гигроскопичность, плотность), тепловые (теплопроводность), звуковые (акустическое сопротивление, звукопроводность), электрические (диэлектрические свойства, электропроводность, электрическая прочность);Химические свойства. Прочность древесины — способность сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Различают прочность на сжатие и растяжение по направлениям приложения нагрузки — продольной и поперечной; статический изгиб. Твердость древесины — способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердого тела. Для оценки твердости древесины используется тест Янка. Износостойкость — способность древесины сопротивляться износу, то есть постепенному разрушению её поверхностных зон при трении. Износ боковых поверхностей больше, чем торцовых; износ влажной древесины больше, чем сухой. Влажность древесины определяется точно также, как и любого другого материала — это количество воды в единице объема или массы. Вычисляется влажность следующим образом: измеряется масса пробы влажного материала, затем измеренная проба высушивается в сушилке при температуре 100—105 °С, затем происходит повторное взвешивание, но уже сухого материала. Разница между массой влажного и сухого материала как раз и определяет количество воды, содержащееся в образце. Для того чтобы рассчитать влажность необходимо воспользоваться несложной математической формулой: масса образца до сушки минус масса образца после сушки, результат разности разделить на массу образца после сушки и умножить все выражение на 100 результатом и будет влажность древесины. В числовом выражении это можно представить так: масса влажного образца — 300 граммов масса высушенного образца 250 граммов влажность древесины — (300—250)/250*100 = 20 %.Таким образом, влажность составила 20 %. Данная влажность соответствует полусухой древесине. Древесину по влажности делят на следующие категории: сырая — 23 % и более полусухая — 18—23 % воздушно-сухая — 12—18 % сухая — 8—12 %.Чем больше влажность древесины, тем сложнее ее использовать в производстве. Сырая древесина хуже клеится, если при производстве каких-либо изделий использовалась влажная древесина, по мере ее высыхания в предмете могут появляться трещины и щели между досками. Для предотвращения всех вышеперечисленных факторов необходимо произвести предварительную сушку древесины.Гигроскопичность — свойство материала поглощать влагу из окружающей среды. Данное свойство зависит от влажности древесины. Сухая древесина обладает большей гигроскопичностью, чем влажная. Для уменьшения гигроскопичности материал покрывают масляными красками, эмалями или различными лаками. Также гигроскопичность напрямую зависит от другого свойства древесины — пористости. Пористость — отношение объема пор к общему объему древесины. Для древесины различных видов пористость имеет разное значение, но в среднем разбег ее значения составляет 30—80 %. Разбухание древесины проявляется при нахождении материалов при повышенной влажности воздуха длительное время. Усушка — изменение размеров при потере влаги древесиной в результате сушки. Усушка происходит естественным образом. Прямым следствием усушки является образование трещин. Коробление происходит в результате неравномерной сушки древесины. Высыхание древесины происходит быстрее в слоях более удаленных от сердцевины, поэтому в случае, если сушка производилась с нарушением технологии, происходит изменение формы древесины, она коробится. Коробление под действием усушки различно по разным направлениям. Вдоль волокон оно незначительно, и составляет примерно 0,1 %. Изменения размеров поперек волокон более значительны и могут составлять 5—8 % от начального. Кроме того коробление часто сопровождается появлением трещин в древесины, что сильно сказывается на качестве конечного продукта. Коробления и образование трещин можно избежать при соблюдении технологии сушки и при использовании определенных техник во время сборки изделий. Так например в бревнах на всю длину материала делаются продольные разгрузочные пропилы, которые снимают внутренние напряжения, образующиеся при усушке. Растрескивание — результат неравномерного высыхания наружных и внутренних слоев древесины. Процесс испарения влаги продолжается до тех пор, пока количество влаги в древесине не достигнет определенного предела (равновесного), зависящего напрямую от температуры и влажности окружающего воздуха. Теплопроводность. В отличие от других строительных материалов древесина является менее теплопроводной. Это позволяет использовать ее для теплоизоляции помещения. Звукопроницаемость — способность материала проводить звуковые волны. Если в случае теплопроводности древесина — более предпочтительный материал, то в случае со звукопроницаемостью древесина проигрывает другим строительным материалам. В связи с этим при строительстве стен и деревянных перекрытий необходимо использовать дополнительные материалы (засыпки), снижающие показатель звукопропроницаемости. Электропроводность — способность материала проводить электрический ток. Данное свойство у древесины напрямую зависит от влажности. Цвет — своеобразный индикатор показывающий качество, возраст и состояние древесины. Качественная и здоровая древесина имеет равномерный цвет без пятен и прочих вкраплений. Если в древесине присутствуют вкрапления и пятна, это свидетельство ее загнивания. Цвет древесины также может изменяться под влиянием атмосферных условий. Запах зависит от содержания в древесине смол и дубильных веществ. Свежесрубленное дерево имеет более сильный запах, а по мере высыхания дерева и испарении влаги и эфирных смол запах ослабевает. Текстура — рисунок, образующийся при распиливании дерева. плоскость распила пересекает годичные кольца и слои древесины образовавшиеся в разное время, в результате образуется характерный узор годичных линий, по которому и отличают древесину от других материалов. Вес древесины — различают удельный и объемный вес древесины. Удельный вес — масса единицы объема древесины без учета пустот и влаги. Данный вес не зависит от породы древесины и составляет 1,54 г/см³. Объемный вес — это масса единицы объема древесины в естественном состоянии то есть с учетом влаги и пустот. Свилеватость — непараллельное расположение волокон дерева по отношению к продольной оси бревна, бруса или доски. Он бывает природный и искусственный, из-за неправильной распиловки. Косослой также сильно снижает прочность древесины на растяжение, и как следствие, на изгиб, то есть в качестве балок, стропил, затяжек применять такие доски или брусья весьма нежелательно. Кроме отбраковки, (ну или правильной распиловки) других способов борьбы не существует. В качестве примера сверх свилеватости можно привести древесину карельской берёзы.

Билет №22

Классификация бетонов. Бетоны классифицируют по средней плотности, виду вяжущего, виду заполнителя и назначению.- По средней плотности бетоны бывают:

а) особотяжелые – со средней плотностью ρо более 2500 кг/м3

б) тяжелые – со средней плотностью ρо= 2200-2500 кг/м3

в) облегченные – со средней плотностью ρо=1800-2200 кг/м3

г) легкие – со средней плотностью ρо=500-1800 кг/м3

д) особолегкие- со средней плотностью ρо< 500 кг/м3

- По виду вяжущего бетоны бывают:

а) цементные

б) силикатные ( на известково-кремнеземистом вяжущем)

в) гипсовые,

г) на смешанных вяжущих, например, цементно - известковых

д) на специальных вяжущих, применяемых при наличии особых требований (например, по кислотостойкости, жаростойкости и т.д.).

- По виду заполнителя бетоны бывают:

а) на плотных заполнителях

б) на пористых заполнителях

в) на специальных заполнителях, удовлетворяющих специальным требованиям (например, по защите от радиации, жаростойкости и т.д.)

- По назначению бетоны подразделяются на:

а) бетон для несущих конструкций

б) бетон для ограждающих конструкцй

в) гидротехнический бетон

г) бетон для санитарно-технических сооружений (труб, колодцев, резервуаров и др.)

д) дорожный бетон

е) бетон специального назначения – кислотостойкий, жаростойкий, для защиты от радиации и др.

Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов

Рулонные материалы. Кровлю из рулонных материалов делают из нескольких слоёв, составляющих кровельный ковёр. В низ ковра укладывают подкладочные материалы (беспокровные), а верхний слой устраивают из покровных материалов, имеющих покровный слой из тугоплавкого битума и посыпку: крупнозернистую(К), мелкозернистую(М) или пылевидную(П). Допускается выпуск кровельного рубероида с чешуйчатой посыпкой (РКЧ).

Выпускают основные и безосновные рулонные материалы. Основные изготовляют путём обработки основы (кровельного картона, асбестовой бумаги, стеклоткани и др.) битумами, дегтями и их смесями. Безосновные получают в виде полотнищ определённой толщины, применяя прокатку смесей, составленных из органического вяжущего (чаще битума), наполнителя (минерального порошка или измельчённой резины) и добавок (антисептика, пластификатора).

Рубероид изготовляют, пропитывая кровельный картон легкоплавким битумом с последующим покрытием с одной или с обеих сторон тугоплавким нефтяным битумом с наполнителями и посыпкой. Кровельный картон получают из тряпья, бумажной макулатуры и древесной целлюлозы.

Пергамин – рулонный беспокровный материал, получаемый пропиткой кровельного картона расплавленным нефтяным битумом с температурой размягчения не ниже 40°С. Служит подкладочным материалом под рубероид и используется для пароизоляции.

Стеклорубероид и стекловойлок – рулонные материалы, получаемые путём двустороннего нанесения битумного (битуморезинового или битумополимерного) вяжущего на стекловолокнистый холст или на стекловойлок и покрытие с одной или двух сторон сплошным слоем посыпки.

Толь – рулонный материал, изготовляемый пропиткой и покрытием кровельного картона дегтями с посыпкой песком или минеральной крошкой. Толь с крупнозернистой посыпкой применяют для верхнего слоя плоских кровель, а толь с песочной посыпкой – для кровель временных сооружений, гидроизоляции фундаментов и других частей сооружений. Фольгоизол – рулонный двухслойный материал, состоящий из тонкой рифленой или гладкой алюминиевой фольги, покрытой с нижней стороны защитным битумно-резиновым составом. Он предназначен для устройства кровель и парогидроизоляции зданий и сооружений, герметизации стыков. Рулон имеет длину 10м, ширину 1м. Внешняя поверхность фольгоизола может быть окрашена в различные цвета атмосферостойкими лаками. Фольгоизол – долговечный материал, не требующий ухода в течение всего периода его эксплуатации.

Билет №25

Материалы для тяжелого бетона. Требования к крупному заполнителю

Крупный заполнитель (гравий и щебень) – должен удовлетворять требованиям ГОСТ 10268, 8267, 9268, 10260.Гравием называют рыхлый материал с размером частиц от 5 до 70 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения горных пород. Для гравия характерна гладкая поверхность и достаточно окатанная форма зерен, что не слишком благоприятно сказывается на прочности сцепления его с цементным камнем. На качество бетона влияет:наличие в гравии примесей, особенно глины (не более 1 % для высококачественных бетонов и не более 3% для рядовых);зерновой состав заполнителей. В гравии должны содержаться зерна всех фракций, чтобы объем пустот был минимальным, и бетон получался более плотным и с меньшим расходом цемента;предельная крупность зерен гравия. Она не должна превышать ¼ части минимального сечения конструкции, а если конструкция армированная, то быть не более наименьшего расстояния между стержнями арматуры.Щебень. Щебнем называют материал, образующийся при дроблении горных пород и имеющий размеры от 5 до 70 мм. Щебень имеет малоокатанную остроугольную форму и шероховатую поверхность, поэтому прочность сцепления его с цементным камнем выше, чем у гравия. В остальном требования к щебню предъявляются те же, что и к гравию.

2.конструкционные полимерные строительные материалы

Пластические массы (пластмассы) представляют собой многочисленную группу материалов с самыми разнообразными свойствами. Они находят широкое применение в судостроении. Корпуса судов, отдельные корпусные конструкции, детали судовых устройств, систем и механизмов, отделка и оборудование судовых помещений; тепло-, звуко- и гидроизоляция, палубные и противокоррозионные покрытия, насалки для спуска судов — далеко не полный перечень применения пластмасс в судостроении.

Пластмассами называют материалы на основе органических соединений с большой молекулярной массой (так называемые высокомолекулярные вещества). Эти органические вещества называют полимерами или смолами. Большинство типов пластмасс является композиционными материалами, которые состоят из нескольких компонентов, взятых в определенном соотношении. Кроме смол в состав пластмасс входят наполнители или армирующие материалы, пластификаторы, отвердители, стабилизаторы, пигменты, ингибиторы и другие компоненты, придающие определенные физико-механические и теплофизические свойства материалу, а иногда в значительной степени влияющие на технологию его изготовления или применения.

Полимеры являются непременной составной частью — основой пластической массы. Они связывают в единое целое все входящие в состав пластмассы компоненты. Поэтому полимеры называют связующим веществом. В большинстве случаев полимер входит в состав пластмассы в количестве 20—60 % ее массы и придает ей основные свойства (см. табл. 9.6). Иногда пластмасса состоит целиком только из одного полимера (полиэтилена, полистирола, полиамида, полиметилметакрилата — оргстекла). Полимеры имеют большие по размеру молекулы, которые, в свою очередь, содержат от нескольких тысяч до миллиона и более мелких молекул, химически связанных между собой. Первичные элементарные группировки молекул, из которых образуются полимеры, называются мономерами. Они построены на основе атомов углерода, поэтому пластмассы и относятся к классу органических веществ. Полимеры, или синтетические смолы, имеют вид аморфной смолообразной массы. Их получают из отходящих газов нефтехимического (рис. 9.7) или коксохимического производства, природного газа. К синтетическим смолам относятся полистирол, полиэтилен, поливинилхлоридные, полиакриловые, эпоксидные, мочевино- и меламиноформальдегидные (аминопласты) смолы и др. Синтетические смолы получают в результате процессов полимеризации или поликонденсации. При производстве полимеризационных смол соединение мономеров в молекулы-гиганты и получение высокомолекулярных веществ (полимеров) происходят без выделения каких-либо побочных продуктов, т. е. в образовавшемся полимере используются все атомы мономера. При производстве поликонденсационных смол соединение простых разнородных мономеров и получение полимеров происходят в результате взаимодействия активных групп молекул и отщепления от них атомов, которые образуют побочные продукты реакции: воду, аммиак, спирт, хлористый водород и т. п. К полимеризационным смолам относятся поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен, к поликонденсационным — фенолформальдегидные, мочевино- или меламиноформальдегидные и другие смолы.

Высокомолекулярные вещества с заданными свойствами образуются в результате реакции сополимеризации. Она состоит в совместном осуществлении процесса полимеризации (или поликонденсации) нескольких исходных веществ, идущих на образование необходимых полимеров. Появляется новое высокомолекулярное соединение, которому присущи основные свойства входящих в его состав полимеров. Методом сополимеризации можно изменять свойства полимеров в широких пределах. Например, полистирол — жесткий, прочный, но хрупкий полимер, а каучук — мягкое, эластичное высокомолекулярное соединение. В результате сополимеризации этих соединений получают ударопрочный полистирол, из которого изготовляют детали санитарно-технических изделий.