30. Классификация вяжущих материалов

В. м. наз. порошкообр. в-ва способные взаимодействовать с водой, переходить в вязко – пластичное тесто, способное со временем самопроизвольно затвердевать в рез-те физ.-хим. проц. Переходя из тестообразного в камневидное сост., вяжущие мат.скрепляют с собой частицы мелкого заполнителя – песка, крупного заполнителя – щебня, гравия или щебня с гравием. Это св-во В.М. исп-ся для изготовл.бетонов, силикатного кирпича, асбоцементных материалов, строит. растворов и др.необоженных мат.. По своему составу в.в. делятся на 2 большие группы:

• Неорганические (известь, цемент, гипсовые вяж-ие, жидкое стекло и др.), кот. затворяют водой (реже водн. раств. солей).

• Органические – битумы, дёгти, животный клей, полимеры. Эти в-ва переводят в раб. сост. путем нагревания, расплав-ем или растворением в органических жидкостях.

Неорганические могут быть: гидравлические, воздушные, автоклавные, кислотоупорные.

34. Применение гипсовых вяжущих

Гипсовые вяжущие марок Г-2 – Г-7 используется для изготовления гипсовых деталей и гипсовых изделий – перегородочные панели, сухая штукатурка и т.п. При применении быстросхват-ся гипса нередко требуется замедлить схватывание. Для замедления схватывания при необходимости в воду добавляют животный клей или сульфато - дрожжевую брожку (СДБ), к-ые адсорбируются на частицах гипса и затрудняют растворение иначало схватывания. Для тонкостенных изделий (вентиляционные короба и др.), штукатурных работ, заделки швов применяют гипс вяжущий марок Г-3 – Г-25. Кроме г.в. общестроительного назначения, выпускают г.в. марокГ-5 – Г-25 тонкого помола с нормальными сроками схватывания для изготовления форм и моделей фарфоро-фаянсовых и керамических изделий.

28. Теплофизические свойства

Теплопроводность- способность мат-ла пропускать тепл. поток при усл. разности темп-р пов-ей.

Степень теплопров-ти мат-ла хар-ет коф. кот-ый = кол-ву тепла проход-го ч/з стену испыт. мат-ла толщ. 1 м, площадью 1 м², за время =1час. =Qб/А(Т₁- Т₂)t. Теплопров-ть зависит от структуры мат-ла, от его пористости, чем выше пористость, тем ниже теплопров-ть.Если структура волокн., то теплопров-ть вдоль волокон в 2 р. выше.

Теплоёмкость- св-во мат-ла погл. при нагр. опр. кол-во тепла, при охлажд. мат-ла выд-ся тепло. Чем больше тепла, тем выше теплоёмкость. Её выр-ют в виде коэф-та. G=Q/m(Т₁- Т₂), где Q-кол-во тепла; m- масса мат-ла. Повыш. влажн. мат-ла повыш.их теплоёмкость.

Термостойкость- способн-ть мат-ла выдерж-ть без разруш. опр. кол-во резких колеб-ий темп. Ед-цы измер. термостойкости явл-ся кол-во теплоты, опред. для многих теплоизол. и огнеупорн. материалов.

Жаростойкость- св-во мат. выдерж. температуру 1000°С без наруш-ия стр-ры и потери прочн.

31. Классификация неорганических вяжущих материалов

Неорганические вяжущие материалы м/б: гидравлические, воздушные, автоклавные, кислотоупорные.

Воздушные в.в. способны затвердевать и длит. время сохр. прочность только на воздухе. По сост. их делят на 4 подгруппы: известковые (из CaO); магнезиальные, содержащие каустический магнезит (MgO – диоксид); гипсовые, осн. кот. явл. (CaSO4 – сульфат); жидкие стекла (силикат Na, K), в виде водного р-ра.

Гидравлические – тв-ют и длит. время сохр. прочн. не только на воздухе, но и в воде. По своему хим. сост. это сложная многокомпонентная сист.сост-я из 4х оксидов: CaO, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O_3.

Автоклавные – при автоклавном синтезе при t=170-186° и Р=0,9-1,8 Мпа в среде насыщ. вод. пара способны затвердевать с обр. прочного цементного камня. В эту группу входит известникого-кремнезёмистые, известникого-зольные, известникого-шлаковые, нефелиновые цементы.

Кислотоупорные вяжущие – кислотоупорный кварц, кварцевый кремнефтористый цемент: затворяются водными растворами жидкого стекла; после затворения на воздухе длительное время могут сохранять стойкость и сопротивляемость агрессивному действию минеральных и других кислот: серной и др кислоты

33. Понятие о гипсовых вяжущих

Сост-ие в осн. из полуводного гипса или андегрита воздушные вяжущие, получ.тепл. обр-ой сырья и помолом. ( CaSO4*0,5H2O.) Сырьём для получ. г.в.в. служит чаще всего горная порода - гипс, кот. сост. из CaSO4*2H2О. Исп. и андегрит CaSO₄, отходы промышл. (фосфогипс, борогипс и др.). После добычи г.п. подвергают обжигу и долгому помолу в мельницах, при этом обр-ся полуводный гипс и сульфат Ca. В завис-ти от t тепл. обр-ки этого сырья г. в. подразделяются на 2 группы: низкообжиговые(н.о.), высокообжиговые(в.о.) Н.о. получ. тепл. обр. природного гипса при низких t ( t=110-160). Они сост. в осн. из полуводного гипса, т.к. дегидротация сырья при указанных t приводит к: CaSO₄*2H₂O = CaSO₄*0.5H₂O+1.5H₂O. Реакция идет с интенс. погл-ем тепла, для получ. 1кг полуводного гипса из двугидрата теоретически надо затратить 580кДж. К н.о. в.в. относят: строительный, формовочный, высокопрочный гипс. К В.о. отн-т: получают термич. обр. гипсового камня от 600 до 900°С. При такой темп. происходит практически полная деструкция вещ-ва, обр-ся: CaSO₄2H₂O= CaSO₄ + 2H₂O и др. процесс: CaSO₄=CaO+ SO₃

CaO в сост. вяжущего играет роль активизатора вяжущ. с водой. В.о. гипс в отл. от строит. медленно схват-ся и твердеет. Но его водостойкость и просность при сжатии >.

Применяют: при устр-ве бесшовных полов, в растворах для штукатурки и кладки, а также для изгот-я искусств. мрамора. Уст-но 12 марок начиная с Г-2…Г-25

Огнеупорность- способн. мат-в выдерж. длит. время воздействие высоких темп-р без деформ. и разруш-ий. По степени делятся на:

-огнеупорные-не сохр. свои св-ва при t>1580°C.

-тугоплавкие- могут работать сохранять свои свойства при t 1580-1350°C.

-легкоплавкие- мат., кот. могут раб. до 1350°C.

Огнестойкость- св-во мат. сопр. действ.огня при пожаре в теч. опред. времени. Для оценки огнестойкости введён показатель возгорания осн. на 3-х призн. пред-го сост:

-потеря несущ. способности; -потеря теплоизол. св-в и деструкция мат.; -время в теч. кот-го констр. может сохр. свои св-ва – предел огнест.

По возгораемости строит. мат. дел-ся на:

-несгораемые (бетон, кирпич, сталь)

-трудносгораемые(тлеют и обугливаются)

-сгораемые- мат. кот. при контакте с огнём горят открытым пламенем, даже в случае ликвидации ист-ка огня (древесина, битум)

32. Классификация бетонов гидравлических вяжущих материалов

3 группы гидравлических вяжущих.

1) силикатный цемент – состоит из силикатов Ca (на 75%); к ним отн. портландцемент и его разновидности – гл. вяжущие строительства.

2) алюминатные цементы – осн. кот. явл. алюминаты Са; гл. - глинозёмистый цемент и его разновидность.

3) гидравлическая известь и романцемент.

Гидравлическая известь- продукт умер-го обжига при t 900-1100°С мергелистых извест-в, содерж-х 6-20% глинистых примесей. В проц. обжига мергел. ивестн. при разл-ии углекислого кальция часть обр-ся CaO соед. в тв-м сост. с окислами SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, содерщ-ся в мин. глин, образуя силикаты, алюминаты, ферриты кальция обл. способн-ю тв-ть не только в воздухе, но и в воде. Для произв. гидравлич. извести необх. прим-ть мергел. известн. с возможно более равномерным распред-ем глинистых и др. включений, т.к. от этого в значит. степени зависит кач-во получ. продукта.

Для хар-ки хим. сост. сырья, содерж. известняк и глину, а также готового в.в. обычно польз-ся гидравлич. модулем кот. выр-ся отн-ем: m=%CaO/%( SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃)

Различают гидравлич. известь 2-х видов:слабогидравлич-ую с модулем 4,5-9 и сильногидравлич. с модулем 1,7-4,5. Если продукт обжига имеет модуль менее 1,7 то его отн. к романцементу, если более 9, то к воздушной извести.

29. Механические свойства

Механические свойства- хар-ют поведение мат. при действии на них нагр. разл. вида: растяг., сжим-х, изгиб-х и др. В рез-те механ. воздейств.материал деформируется.

● Если внешн. усилия не велики- деформация упругая, т.е. после снятия нагрузки мат. возвр. в прежнее сост. с сохр. меньших размеров.

● Если нагр. достиг. значит. вел-ны, кроме упр., появл. пластичные деформации, кот. приводят к необратимым изм. формы.

В завис-ти от того как мат. ведут себя под нагр., их поразд-ют на: пластичные и хрупкие.

● Прочность строит. мат. хар-ся lim прочности, под кот. понимают напряж-ие, в соотв-ии нагр., вызывающей разруш. мат.

lim прочности опр.: R_сж=F/A (МПа, кГс/см³)

Прочность всех мат. зависит от структуры мат., вещ-го состава (влажности, напр., прилож. нагр.)

В этой связи для строит. мат. введём понятие коэф-та конструкц. кач-ва(ККК), кот опр-ся:

ККК= R_сж / ρ_ср

Для хар-ки строит. мат. введено понятие:

Твёрдость- вел-на способн. мат-ла сопротив-

ляться своей пов-ю др. пов-ти более тв. тела. Для опред. тв-ти сущ-ет несколько методов:

HB камен. материал, стёкла, оценивают с помощью шкалы МОССА от 1,0(тальк) до 10,0 (алмаз). Для опр. HB исп. микротвердомер. Для опр. HB стекла исп. ПМТ-2,3- Ме микроскоп, кот. имеет алмазн. пирамидку, при этом обр. отпечаток, кот. измер. микроскопом (по разм. отпечатка опр. HB).

Истираемость-хар-ся велич. потери первонач. массы мат. отн. к ед-це площади истирания; по этой площ. и потере массы её опр-ют. Опр. на спец. кругах или поср-м. возд-я на пов-ть мат.

Сопротивл. истир-ию- опр. для мат. предн. для полов, дорожн. покр., лестнич. ступеней.

Нек-ые строит. мат. испыт-ют на износ разруш. мат. при совмест. действии истир-ия и удара.

Сопротивление износу-опр. в барабанах, кот. вращ-ся с опред. υ. В этом барабане наход. Ме шары и исп.мат.. По истеч. опр. времени мат. достаётся из барабана, просеивается ч/з сито и по отн. самой мелкой фракции к самой крупной опред. % износа.

Гидравлическая известь, затворенная водой, после предварит. твердения на возд продолжает твердеть в воде, причём физико-хим. процессы возд. твердения сочетаются с гидравлическими. Гидравлическую известь применяют в тонкоизмельчённом виде для получ. строит. растворов, предн. для сухой или влажной среды, бетонов низких марок и т.д. Гидравлическая известь даёт менее пластичные, чем воздушная, растворы, быстрее и равномернеетвердеющие по всей толще стены и обладающие большей прочностью.