1) ПОНЯТИЕ О ПРИРОДНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ МАТЕРИАЛАХ

Природные СМ и СИ получают непосредственно из недр земли или путем переработки лесных массивов. Их производство осуществляется в процессе геологических преобразований земной коры, в процессе жизнедеятельности микроорганизмов, растений, живых существ, т.е. технологический процесс идет без привлечений в него человека. Этим материалам придают определенную форму и рациональные размеры, но не изменяют их внутреннего строения, состава, например химического. Чаще других из природных используются лесные (древесные) и каменные СМ и СИ. Кроме них в готовом виде или при простой обработке можно получить битум и асфальт, озокерит, казеин, кир, некоторые продукты растительного происхождения, например солому, камыш, костру, торф, лузгу и др., или животного мира, например шерсть, коллаген, боннскую кровь и др.

Искусственные СМ и СИ производят в основном из природных сырьевых материалов, реже — из побочных продуктов промышленности, сельского хозяйства или сырья, получаемого искусственным путем. Технологический процесс идет при активном участии в нем человека и при его контроле за этими процессами. Вырабатываемые строительные материалы отличаются от исходного природного сырья как по строению, так и по химическому составу. В заводской переработке участвует органическое (дерево, нефть, газ и др.) и неорганическое (минералы, камень, руды, шлаки и др.) сырье.

2) ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВЕ СМ и СИ

С экологической точки зрения стройматериалы можно разделить на гармоничные и негармоничные. Негармоничными называют те материалы, присутствие которых оказывает негативное влияние на человека, а иногда наносит прямой вред здоровью. Гармоничными материалами можно считать те, которые широко распространены в природе.

Многие материалы, используемые в строительстве, приносят вред здоровью человека. (Стрежни и сетки арматуры ж/б постройки экранируют электромагнитное излучение. Ж/б "давит" на человека, в таких сооружениях люди быстрее устают. Металлосодержащие краски - классический пример опасного строительного материала. По мере высыхания растворителя частицы красочного слоя попадают в воздух помещения, оседая на предметы, продукты питания и др. )Поэтому перед выпуском все материалы проходят проверку СЭС.

Важный вопрос экологии – использование отходов производства. Пример, шлаки используются как посыпка дорог или добавка в цемент; отходы древесины используются в пр-ве ДСП и пр. Многие материалы можно использовать вторично. Но перерабатывается лишь малая часть отходов, поэтому вопрос экологии в настоящее время стоит наиболее остро.

3) КЛАССИФИКАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ(СМ и СИ)

СМ и СИ классифицируют по степени готовности, происхождению, назначению и технологическому признаку.

По степени готовности различают СМ и СИ — готовые изделия и элементы, монтируемые и закрепляемые на месте работы. К СМ относятся древесина, металлы, цемент, бетон, кирпич, песок и т. д.

СИ являются сборные ж/б панели и конструкции, оконные и дверные блоки, санитарно-технические изделия и кабины и др. По происхождению СМ подразделяют на природные и искусственные.

Природные — это древесина, горные породы (природные камни), торф, природные битумы и асфальты и др. Эти материалы получают из природного сырья путем несложной обработки без изменения их первоначального строения и химического состава.

К искусственным относят кирпич, цемент, железобетон, стекло и др. Их получают из природного и искусственного сырья, побочных продуктов промышленности и с/х с применением специальных технологий. По назначению материалы подразделяют на следующие группы:

*конструкционные

*теплоизоляционные *акустические (звукопоглощающие и звукоизоляционные) *гидроизоляционные и кровельные *герметизирующие — для заделки стыков в сборных конструкциях;

*отделочные *специального назначения (огнеупорные или кислотоупорные),

* материалы общего назначения.

По технологическому признаку материалы подразделяют, учитывая вид сырья, из которого получают материал, и вид его изготовления:

*Природные каменные СМ и СИ

*Керамические СМ и СИ

*Стекло и другие СМ и СИ из минеральных расплавов.

*Неорганические вяжущие вещества

*Бетоны

*Строительные растворы

*Искусственные необжиговые каменные материалы

*Органические вяжущие вещества и материалы на их основе

*Полимерные материалы и изделия

*Древесные материалы и изделия

*Металлические материалы

4) РАБОТА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В КОНСТРУКЦИЯХ

Все конструкции состоят из материалов, а конструкции подвергаются нагрузкам и воздействиям извне, значит следует рассматривать работу как конструкции, так и материала.

Для рассмотрения работы материала необходимо знать его х-ки, т.к. от этого зависит работа. Особенно нужны прочностные и деформационные х-ки.

Воздействия на материалы бывают: физические и химические (вода, пары, колебания температуры, влажности, совместное воздействие воды и мороза), поэтому у материалов рассм-ся не только механические, но и физические, теплофизические, гидрофизические и др. св-ва.

В зависимости от назначения к материалам выдвигают те или иные требования:

1. Для теплоизоляционных материалов наиболее важны теплофизические св-ва (низкая теплопроводность).

2. Конструкционные материалы должны быть прочными и нести нагрузку.

3. Теплоизоляционно-конструкционные материалы должны обладать и 1 и 2 св-вами (пример: легкий бетон)

5) Физические свойства строительных материалов.

1. Истинная плотность ρ – масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии. ρ =m/V_a, где V_a объем в плотном состоянии. [ρ] = г/см3; кг/м3; т/м3. Например гранит, стекло и другие силикаты практически абсолютно плотные материалы.

Определение истинной плотности: предварительно высушенную пробу измельчают в порошок, объем определяют в пикнометре (он равен объему вытесненной жидкости).

2. Средняя плотность ρ_m=m/Vе – масса единицы объема в естественном состоянии. Средняя плотность зависит от температуры и влажности: ρ_m= ρ_в/(1+W), где W – относительная влажность, а ρ_в – плотность во влажном состоянии.

3. Насыпная плотность (для сыпучих материалов) – масса единицы объема рыхло насыпанных зернистых или волокнистых материалов.

4. Пористость П – степень заполнения объема материала порами. П=V_п/V_е, где V_п – объем пор, V_е – объем материала. Пористость бывает открытая и закрытая.

Открытая пористость П_о – поры сообщаются с окружающей средой и между собой, заполняются водой при обычных условиях насыщения (погружении в ванну с водой). Открытые поры увеличивают проницаемость и водопоглощение материала, снижают морозостойкость.

Закрытая пористость П_з = П – П_о. Увеличение закрытой пористости повышает долговечность материала, снижает звукопоглощение.

Пористый материал содержит и открытые, и закрытые поры.

6) Гидрофизические свойства строЙ материалов.

1. Водопоглощение пористых материалов определяют по стандартной методике, выдерживая образцы в воде при температуре 20±2 °С. При этом вода не проникает в закрытые поры, т.е. водопоглощение характеризует только открытую пористость. При извлечении образцов из ванны вода частично вытекает из крупных пор, поэтому водопоглощение всегда меньше пористости.

Водопоглощение по объему W_о(%) – степень заполнения объема материала водой: W_о = (m_в – m_с)/V_e*100, где m_в– масса образца материала, насыщенного водой; m_с- масса образца в сухом состоянии.

Водопоглощение по массе W_м(%) определяют по отношению к массе сухого материала W_м = (m_в – m_с)/m_с*100.

W_о = W_м*γ, γ – объемная масса сухого материала, выраженная по отношению к плотности воды (безразмерная величина).

Водопоглощение используют для оценки структуры материала с помощью коэффициента насыщения: k_н = W_о/П. Он может меняться от 0 (все поры в материале замкнутые) до 1 (все поры открытые). Уменьшение k_н говорит о повышении морозостойкости.

2. Водопроницаемость – это свойство материала пропускать воду под давлением. Коэффициент фильтрации k_ф (м/ч – размерность скорости) характеризует водопроницаемость: k_ф = V_в*а/[S(p₁ – p₂)t], где k_ф = V_в – количество воды, м3, проходящей через стенку площадью S = 1 м², толщиной а = 1м за время t = 1ч при разности гидростатического давления на границах стенки p₁ – p₂ = 1 м вод. ст.

3. Водонепроницаемость материала характеризуется маркой W2; W4; W8; W10; W12, обозначающей одностороннее гидростатическое давление в кгс/см², при котором бетонный образец-цилиндр не пропускает воду в условиях стандартного испытания. Чем ниже k_ф, тем выше марка по водонепроницаемости.

4. Водостойкость характеризуется коэффициентом размягчения k_р = R_в/R_с, где R_в – прочность материала насыщенного водой, а R_с – прочность сухого материала. k_р меняется от 0 (размокающие глины) до 1 (металлы). Если k_р меньше 0,8, то такой материал не используют в строительных конструкциях, находящихся в воде.

5. Гигроскопичность – свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из воздуха. Процесс поглощения влаги из воздуха называется сорбцией, он обусловлен полимолекулярной адсорбцией водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярной конденсацией. С повышением давления водяного пара (т.е. увеличением относительной влажности воздуха при постоянной температуре) возрастает сорбционная влажность материала.

6. Капиллярное всасывание характеризуется высотой поднятия воды в материале, количеством поглощенной воды и интенсивностью всасывания. Уменьшение этих показателей отражает улучшение структуры материала и повышение его морозостойкости.

7. Влажностные деформации. Пористые материалы при изменении влажности меняют свой объем и размеры. Усадка – уменьшение размеров материала при его высыхании. Набухание происходит при насыщении материала водой.

7) Теплофизические свойства строЙ материалов.

1. Теплопроводность – свойство материала передавать тепло от одной поверхности к другой. Формула Некрасова связывает теплопроводность λ [Вт/(м*С)] с объемной массой материала, выраженной по отношению к воде: λ= 1,16√( 0,0196 + 0,22γ² )– 0,16. При повышении температуры теплопроводность большинства материалов возрастает. R – термическое сопротивление, R = 1/ λ.

2. Теплоемкость с [ккал/(кг*С)] – то количество тепла, которое необходимо сообщить 1кг материала, чтобы повысить его температуру на 1С. Для каменных материалов теплоемкость меняется от 0,75 до 0,92 кДж/(кг*С). С повышением влажности возрастает теплоемкость материалов.

3. Огнеупорность – свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580 °С и выше), не размягчаясь и не деформируясь. Огнеупорные материалы применяют для внутренней футеровки промышленных печей. Тугоплавкие материалы размягчаются при температуре выше 1350 °С.

4. 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.

Несгораемые материалы – бетон, кирпич, сталь и т.д. Но при температуре выше 600 С некоторые несгораемые материалы растрескиваются (гранит) или сильно деформируются (металлы).

Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры тлеют, но после прекращения действия огня их горение и тление прекращается (асфальтобетон, пропитанная антипиренами древесина, фибролит, некоторые пенопласты).

Сгораемые материалы горят открытым пламенем, их необходимо защищать от возгорания конструктивными и другими мерами, обрабатывать антипиренами.

5. Линейное температурное расширение. При сезонном изменении температуры окружающей среды и материала на 50 °С относительная температурная деформация достигает 0.5 – 1 мм/м. Во избежание растрескивания сооружения большой протяженности разрезают деформационными швами.

8) Морозостойкость строительных материалов.

1. Морозостойкость – свойство насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание.

Количественно морозостойкость оценивается маркой. За марку принимается наибольшее число циклов попеременного замораживания до -20 С и оттаивания при температуре 12 – 20 С, которое выдерживают образцы материала без снижения прочности на сжатие более 15%; после испытания образцы не должны иметь видимых повреждений – трещин, выкрашивания (потери массы не более 5%). От морозостойкости зависит долговечность строительных материалов в конструкциях, подвергающихся действию атмосферных факторов среды.

Марка по морозостойкости устанавливается проектом с учётом вида конструкции, условий её эксплуатации и климата. Климатические условия характеризуются среднемесячной температурой наиболее холодного месяца и число циклов попеременного замораживания и оттаивания по данным многолетних метеорологических наблюдений.

Лёгкие бетоны, кирпич, керамические камни для наружных стен обычно имеют морозостойкость 15, 25, 35. Однако бетон, применяемый в строительстве мостов и дорог, должен иметь марку 50, 100 и 200, а гидротехнический бетон – до 500.

Для оценки морозостойкости материала применяют физические методы контроля и прежде всего импульсный ультразвуковой метод. С его помощью можно проследить изменение прочности или модуля упругости бетона в процессе циклического замораживания и определить марку бетона по морозостойкости в циклах замораживания и оттаивания, число которых соответствует допустимому снижению прочности или модуля упругости.

9) механические свойства строительных материалов

Упругость – св-во самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней силы.

Пластичность – св-во изменять форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, причем после прекращения действия внешних сил тело не может самопроизвольно восст. форму и размер.

Остаточная деформация – пластичная деформация.

Относительная деформация – отношение абсолютной деформации к начальному линейному размеру(ε=Δl/l).

Модуль упругости-отношения напряжения к отн. деформации (Е=σ/ε).

Прочность – св-во материала сопротивляться разрушению под действием внутр. напряжений, вызванных внешними силами или др. Прочность оценивают пределом прочности – временным сопротивлением R, определенном при данном виде деформации. Для хрупких (кирпич, бетон) основная прочностная характеристика – предел прочности при сжатии. Для металлов. Стали – прочность при сжатии такая же как и при растяжении и изгибе. Т.к. строительные материалы неоднородны предел прочности определяют как средний результат серии образцов. На результаты испытаний влияют форма, размеры образцов, состояния опорных поверхностей, скорость нагружения. В зависимости от прочности материалы делятся на марки и классы. Марки записываются в кгс/см², а классы в МПа. Класс характеризует гарантированную прочность. Класс по прочности В называется временным сопротивлением сжатию стандартных образцов(бетонных кубов с размером ребра 150 мм), испытанных в возрасте 28 суток хранения 20±2°С с учетом статической изменчивости прочности.

Коэффициент конструктивного качества: ККК=R/γ_m(прочность на среднюю плотность), для 3ей стали ККК=51МПа, для высокопрочной стали ККК=127МПа, тяжелого бетона ККК=12,6МПа, древесины ККК=200МПа.

Твердость – показатель, характеризующий св-во материалов сопротивляться проникновению в него другого, более плотного материала. Показатель твердости: НВ=Р/F(P- площадь отпечатка), [НВ]=МПа. Шкала Мооса: тальк, гипс, известь…алмаз.

Истирание – потеря первоначальной массы образца при прохождении этим образцом определенного пути абразивной пов-ти. Истирание: И=(m₁-m₂)/F , где F-площадь истираемой поверхности.

Износ - св-во материала сопротивляться одновременно воздействию истирающих и ударных нагрузок. Износ определяют в барабане со стальными шарами или без них.

10) система стандартизации строительных материалов

св-ва материалов оцениваются числовыми показателями, устанавливаемыми путем испытания в соответствии со стандартом. В зависимости от сферы действия стандарты делят по:

• Государственные ГОСТ

• Отраслевые ОСТ

• Республиканские (были раньше)

• Стандарты предприятия СТП, ТУ – теоретич. условия. ТУ закрепляет лучшие качества или используется, когда ГОСТ еще не создан.

Стандартизированный размер в строительстве: 1 модуль(1М)=100мм.

В области строительных материалов и изделий наиболее распространены следующие стандарты:

• Технические условия

• Технические требования

• Типы изделий и основные параметры

• Методы испытаний

• Правила приемки

• Маркировки

• Упаковки

• Транспортирование и хранение

Кроме ГОСТа действует СНИП - строительные нормы и правила (строит. документация), СН – строительные нормы, СП – свод правил (где в той или иной мере указываются св-ва материалов).

12) Классификация горных пород

В зависимости от формирования горных пород, они делятся на 3 генетических группы: магматические, осадочные, метаморфические.

• Магматические – образованы остыванием магмы. Они делятся на: интрузивные (массивные, образовались медленным охлаждением магмы при большом давлении и полной ее кристаллизации(на большой глубине)) и эффузивные(излившиеся, образовались при излиянии магмы на пов-ть, ее затвердевание и охлаждение произошло на пов-ти земли).Интрузивные бывают глубинные - высокая кристалличность (гранит, сиениты, диориты, габбро) и приповерхностные- мелкая кристаллическая структура (кварцевые порфиры, бескварцевые порфиры). Эффузивные(трахиты, липарит, андезит, базальт, пемза).

• Осадочные – образовались в результате осаждения солей (химич. Осадки – гипс, ангидрит, магнезит. Доломит, известковые туфы), скопления остатков растительного и животного мира (органогенные), разрушения горных пород (обломочные горные породы).

• Метаморфические – образовались из магнетических и осадочных пород путем преобразования под влиянием высокой температуры и давления.(гнейсы, глинистые сланцы, мрамор, кварциты).

13) Магматические горные породы (МГП)

МГП – массивные(интрузивные) и излившиеся(эффузивные).

Массивные делятся на глубинные и поверхностные. Глубинные образовались при застывании магмы на разной глубине, излившиеся – при вулканической дея-ти, излиянии магмы из глубин и застывании на пов-ти. Кварц – диоксид кремния (SiO₂) в кристаллич. форме. Прочный и стойкий. Прочность при сжатии до 2000МПа, при растяжении 100МПа. Высокая хим.стойкость. t_{плавления}=1700. Цвет: бесцветный, молочно-белый, серый. Прозрачный, полупрозрачный, окрашенный. Полевые шпаты (белые, розоватые)- ортоклаз, плагиоклаз Na[AlSi₃O₈]: и др. Ортоклаз K[AlSi₃O₈]: твердость 6-6,5, плотность 2,57 г/см³ , t плавл=1450.Полевые шпаты: прочность сжатия 120-170МПа, выветриваются под влиянием воды, содержащей углекислоту. Рез-т выветр-я – новый минерал каолинит (важнейшая часть глины). Железомагнезиальные силикаты-оливин, пироксены. Минералы темного цвета, твердость 5-6, плотность 3-4г/см³ , высокая прочность сжатия 300-400МПа, повышенная вязкость при ударах. Слюды относятся к алюмосиликатам, Мусковит – почти бесцветная калиевая слюда, полупрозрачна, хим стойка, тугоплавка. Биотит-магнезиально-железистая слюда черного цвета, легко выветривается. Твердость слюд 2-3, для них характерна совершенная спайность в 1 напр-ии. Слюды понижают прочность пород, ускоряют их выветривание, затрудняют шлифование, тк из-за спайности разделяются на тонкие пластинки. Бетоны с значит содержанием слюда обладают пониженной морозостойкостью.

Глубинные ГП Полнокристаллич структуры при медленном остывании магмы в глубин усл. Крупнозернистые (>5мм), средне (1-5мм), мелко (0,5-1мм), равномерно и неравномернозернистые.Малая пористость, большая плотность, высок прочность, низкое водопоглощение(<1%), морозостойки, высокотеплопроводны. Прочность сжатия 100-300МПа, плотность 2600-3000 кг/м3.Гранит (25%кварц, 40%натриево-калиев шпат, плагиоклаз 25%, слюда 5%), прочн сжатия 120-250МПа. , малая пористость <1,5%, водопоглощ по обьему 0,5%, высокая морозост-ть. Растрескиваются при t>600, высок сопрот-е истиранию. Применение: защитная облицовка набережных, устоев мостов, цоколей зданий.Сиениты(калиевые50-70%, Naполевые шпаты 10-30%, цв минералы 10%)Габброиды-габбро и анартозитыГаббро-темно-серые из Na-Ca полевого шпата и моноклинного пироксена. Анортозиты – облицовка. Плотность 2,9-3,3г/см3, прочность сжат 250-500МПа, стойкость к выветриванию.

Излившиеся ГП-стекловатая, скрытокристалл структура Порфиры-застывание магмы на небольших глубинах. Кварцевые порфиры по мин сост близки к гранитам. Более хрупкие.Трахит-близк к сиениту, более порист, не полируется, Кислотоупорный.Андезит-излившийся аналог диорита. Плотность 2,7-3,1г/см3, прочн сжатия 250МПа.Базальт-аналог габбро, плотность 1-2,9-3,3, прочность сжат 110-500МПа. Применяется как бутовый камень и щебень для бетонов.Диабаз-аналог габбро, прочн 300-400МПа, ударная вязкость.

Пористые излившиеся ГП-пемза, вулканич туфы, пеплы, туфолавы.Пемза-пористое вулканич стекло, образовавшееся в рез-те выделения газовпри быстром застывании лав. Пористость 80%, твердость 6, ист пл-ть 2-2,5г/см3, использую как гидравлич добавку к цементам. Вулканич пепел-наиболее мелкие частицы лавы 0,1-2мм-минер добавка к воздушн извести. Вулканич туфы-из пепла, пемзы уплотненных. Туфы используют как камень для кладки стен, как щебень для легких бетонов. Вулканич стекла-обсидиан(без воды), перлит(3-4%воды), пехштейн-10%. Малая пл-ть, маля звуко-теплопроводность.

11) понятия о минерале и горной породе

Горные породы – главный источник для строительных материалов. Сырье для керамики, цементов, строительного гипса, извести, заполнителей, т.е. источник для изготовления основных строительных материалов.

Горная порода – природный минеральный агрегат более или менее определенного состава, строения, являющийся продуктом геологических процессов и образующий в земной коре самостоятельные тела.

Минералы – природные химические и физические однородные тела, возникающие в результате физико-химических процессов.

Пример: щебень-гранит – горная порода, в которой закристаллизовались такие минералы как кварц, полевой шпат, слюда.

Каждый минерал отвечает определенному состоянию и составу среды, в которой он возникает. В большинстве минералы – твердые тела. Минералов в природе более 2000, они образуют горные породы. Элементарный минерал – вода.

20) МАГНЕЗИАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА (МВ)

Состоят из: 1)либо MgO

2)либо MgO·CaCO3

МВ получают обжигом карбоната Mg:

{при t =750—850°С) MgCO3=MgO + CO2.

MgO измельчают в тонкий порошок и затворяют не водой, а растворами и рассолами, т.к. это ускоряет твердение и значительно повышает прочность:

MgO+MgCl2(можно MgSO4)+H2O=3MgO·MgCl2·6H2O

(справа получился гидрохлорид магния – называют МВ)

МВ относят к воздушным вяжу¬щим, отличается высокой прочностью(до100 МПа при сжатии)

Применение: для покрытия полов с выс. износостойкостью, для приготовления бетонов и растворов с применением древесных заполнителей(МВ хорошо сцепляется с деревом)

при этом получают: фирболит, арболит, магнезиально-опилочные (ксилолитовые)стеновые блоки, облиц. плиты(стеновые и напольные). Это экологически-чистые материалы.

Арболит- лёгкий бетон, из смеси отходов деревообработки, портландцемента и воды.Фибролит-спрессованная и затвердевшая смесь древесной стружки портландцементом.

15) МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ. Основные виды, области и особенности применения

Метаморфизм- преобразование горных пород, происходящее в недрах земной коры под влиянием высоких температур и давлений.

Факторы – t^о, давление и хим. активные в-ва – р-ры и газы, под действием которых породы любого состава и генезиса подверг-ся изменениям.

Основные виды:

Кровельные сланцы. Легко раскалываются на тонкие плоские плитки (2-8 мм). Прочность 2.7-2.8; пористость 0.3-3%; предел прочности при сжатии 50-240 МПа. Обладают долговечностью. Применяют в качестве кровельного материала.

Гнейсы. Образованы в результате метаморфизма кварцево-полево-шпатовых пород. В состав гнейсов входят кварц, биотит, роговая обманка, полевые шпаты. Легко расслаиваются при замерзании и оттаивании. Применяют при бутовой кладке, для кладки фундаментов, в качестве материала для щебня и отчасти в виде плит для мощения дорог.

Кварциты. Разновидность кремнистых песчаников, с перекристаллизованными и сросшимися зернами кварца. Высокая огнеупорность (до 1710-1770 ‘С) и прочность на сжатие (100-455 МПа). В строительстве кварциты используют в качестве подферменных камней в мостах, в виде бута, щебня и брусчатки для мощения дорог, и как облицовку зданий. Кварциты, применяемые в качестве кислотоупорного материала, должны обладать высокой кислотостойкостью. Используют в производстве динаса – кислого огнеупора, выдерживающего под нагрузкой t до 1500-1650‘С.

Мрамор. Карбонатная порода, образованная из известняка и доломита. Прочность до 300 МПа. Мрамор легко поддается обработке, вследствие малой пористости хорошо полируется. Применяют для внутренней отделки стен зданий, ступеней и лестниц. В виде песка и мелкого щебня его используют для цветных штукатурок, при изготовлении облицовочного декоративного бетона. Для наружных облицовок мрамор не применяют в условиях сульфатной коррозии.

16) Материалы и изделия из природного камня.

Бутовый камень (бут) – куски камня неправильной формы размером не более 50 см по наибольшему измерению. Может быть рваным и постелистым. Плитняковый бут получают из пород пластового залегания. Бут из осадочных пород (доломитов, известняков, песчаников) не должен содержать примесей глины, рыхлых пород и включений пирита. Из бута возводят плотины и другие гидротехнические сооружения. Применяют для подпорных стенок, кладки фундаментов и перерабатывают в щебень.

Щебень – куски камня размером 5—7 мм. Получают его дроблением камня из прочных и морозостойких горных пород. Встречается и природный щебень, называемый дресвой.

Гравий. Состоит из окатанных зерен тех же размеров, что и у зерна щебня. Его получают просеиванием рыхлых осад. пород, в необход. случаях применяют промывку для удаления вредных примесей (глины, пыли).

Песок. Состоит из зерен различных минералов (кварца, полевого шпата, слюды…) размером 0,14—5 мм. Применяют природные и искусст. пески.

Щебень, гравий песок используют в качестве заполнителей для бетонов.

Блоки из природного камня объемом более 0,1 м3 выпиливают механизированным способом из массива горных пород (туфа, известняка, доломита, песчаника и др.) или получают путем распиливания блоков-заготовок. Блоки применяются для наружных и внутренних стен, а также для фундаментов и стен подвалов. По назначению блоки подразделяют на типы Д, Б, П: Д—крупные стеновые блоки для кладки при двурядной разрезке стен жилых домов и обществ. зданий; Б—блоки для многорядной кладки стен жилых, обществ. и производств. зданий; П—подоконные блоки.

Стеновые камни, получаемые из туфов и известняков, применяют для кладки наружных и внутренних стен и перегородок. Основные размеры стеновых камней: 390*190*188, 490*240*188, 390*190*288 мм. Каждый такой камень заменяет 8—12 кирпичей, что уменьшает затраты труда. Стены из мелкопористого природного камня не требуют наружной штукатурки или облицовки.

Облицовка.

Гидротехнические сооружения ( набережные, устои мостов, цоколи монументальных зданий)—камнями и плитами из гранита и других изверженных пород—морозостойких Мрз 150—Мрз 500, прочных 80—100 МПа, твердых. Толщина плит 15-25 см. Здания снаружи—из атмосферостойких осадочных пород ( известняков, доломитов, песчаников, туфов ), которые легче обрабатывать и экономичнее гранита. Толщина 4-10 см.

Общественные здания внутри (метро)—плитами из хорошо распиливающихся пород: мрамора, ангидрита, гипса. Полы и ступени внутренних лестниц—плиты должны быть износостойкими.

Дорожные каменные материалы.

Бортовые камни—из плотных изверженных пород (гранит, диабаз), морозо- и износостойких. Бортовые камни бывают прямые и лекальные, высокие ( до 40 см ) и низкие ( до 30 см ).

Брусчатка для мощения дорог—из однородных мелко- и среднезернистых пород ( диабаз )

Тротуарные плиты—из гнейсов и подобных ему слоистых горных пород в форме квадратных или прямоугольных плит со стороной от 20 до 80 см и толщиной 4-15 см.

17) МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ПРИРОДНЫХ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ РАЗРУШЕНИЯ

Основные причины разрушения:

*замерзание воды в порах и трещинах, вызывающее внутренние напряжения

*изменение температуры и влажности, вызывающее появление микротрещин;

*растворяющее действие воды и понижение прочности при водонасыщении;

* химическая коррозия

Методы защиты:

1)Конструктивная защита: придание конструкциям такой формы, которая облегчает отвод воды.

2)Использование гладкой полированной поверхности облицовки и профилированных деталей. Стойкость пористых каменных материалов, которые не полируются, повышают путем пропитки поверхностного слоя уплотняющими составами и нанесения на лицевую поверхность гидрофобизирующих составов.

3)Флюатирование применяют для повышения стойкости наружной облицовки из карбонатных пород. При пропитывании известняка раствором флюата (соль кремнефторнсто-водородной кис­лоты) происходит химическая реакция

2СаСОз + MgSiF6 = 2CaF2 + MgF2 + SiO2 + 2CO2↑ ,

Полученные нерастворимые в воде вещества СаF2, MgF2, Si02 отлагаются в порах и уплотняют лицевой слой камня. В результате уменьшается его водопоглощение и возрастает морозостойкость, облицовка из камня меньше загрязняется пылью.

4)Некарбонатные пористые каменные материалы пред­варительно обрабатывают водными растворами кальциевых солей (например, СаСl2), а после этого пропитывают флюатами.

5)Обработка поверхностей полимерными материалами (увеличивает долговечность пористого камня)

6)Гидрофобизация (предотвращает проникновение влаги в пористый камень и повышает его морозостойкость).

18) Классификация минеральных вяжущих ВЕЩЕСТВ

Минеральными (неорганическими) вяжущими веществами называют порошкообразные материалы, которые при смешивании с водой образуют пластично-вязкое тесто, способное со временем самопроизвольно затвердевать в результате физико-химических процессов. Это свойство вяжущих используют для изготовления бетонов, силикатного кирпича, асбестоцементных и других материалов.

Минеральные вяжущие вещества делят на:

1)Воздушные

2)гидравлические

3)автоклавного твердения.

Воздушные вяжущие способны затвердевать и длительное время сохранять прочность только на воздухе. По химическому составу они делятся на четыре группы:

1) известковые вяжущие

2) магнезиальные вяжущие

3) гипсовые вяжущие

4) жидкое стекло

Гидравлические вяжущие твердеют и длительное время сохраняют прочность не только на воздухе, но и в воде. К ним относят три основные группы гидравлических вяжущих:

1)портландцемент и его разновидности

2)пуццолановые и шлаковые цементы

3)гидравлическая известь и романцемент.

4)глинозёмистые и расширяющиеся цементы.

Вяжущие автоклавного твердения — это вещества, способные при автоклавном синтезе, происходящем в среде насыщенного водяного пара, затвердевать с образованием прочного цементного камня(давление: 0,8 – 1,2МПа; t=170-200 °C).

В эту группу входят: известково-кремнеземистые, известково-зольные,известково-шлаковые вяжущие, нефелиновый цемент и др.

19) ГИПСОВЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Гипсовые вяжущие(ГВ) вещества— это возд. вяжущие, получаемые тепловой обработкой сырья и помолом, состоящие в ос­н. из полуводного гипса или ангидрита. Сырьё—в осн. минерал гипс CaSO4·2 H2O, используют и ангидрит CaSO4, и отходы промышленности (фосфогипс, борогипс)

В зав-ти от темп. тепловой обработки две группы ГВ: 1)низкообжиговые(α и β – модиф-ий) и 2)высокообжиговые.

Низкообжиговые ГВ: тепловая обработка гипса проходит при низких температу­рах (110—160°С). Они состоят в осн. из полуводного гипса, т.к. дегидратация сырья при указанных температурах приводит к превращению двуводного гипса в полугидрит CaSO4*0,5H2O:

CaSO4 * 2H2O = CaSO4*0,5H2O+ 1.5 H2O.

Такой гипс с повышенной водопотребностью(55-70%).

К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам от­носятся: строительный, формовочный и высокопрочный гипс.

А)Строительный гипс изгот-ют обжигом в варочных котлах или печах. При обжиге в котлах гипс. камень сначала размалывают, а потом в виде порошка нагревают в варочных котлах. При обжиге на аппаратах, сообщающихся с воздухом, вода из сырья удаляется в виде пара, и гипсовое в-ее сост. в осн-ом из кристаллов β-модификации CaSO4*0,5H2O;

Б)Формовочный гипс состоит в основном из β-модификации полугидрата CaSO4 *0,5H2O. Гипс тонко размалыва­ется. Применяют его в керамической и фарфоро-фаянсо­вой промышленности для изготовления форм.

В)Высокопрочный гипс получают термич. обработ­кой высокосортного гипсового камня в герметичных ап­паратах в среде насыщенного пара при давлении выше атмосферного, либо кипячением его в водных р-ах некоторых солей с последующей сушкой и размолом в тонкий порошок. Он состоит в основном из α-модификации CaSO4 * 0,5H2O в виде крупных и плотных кристаллов, характеризующихся пониж. водопотребностью. Это обусл-ет более плотную структуру отвердевшего α CaSO4 * 0,5H2O прочность на сжатие может достигать 60­-70 МПа.

Высокообжоговые ГВ: обжиг гипса при высокой темп.(600—900°С), они состоят в основном из ангидрита CaSO4, кот-ый частично подвергается термич. диссоциации. Можно получить ГВ и без обжига (по сп-бу Будникова)— помолом природного ангидрита с активизаторами твердения (известью, обожженным доломитом).

Высокообжиговый гипс медленно схватывается и твердеет, его прочность на сжатие 10—20 МПа, его применяют при устройстве бесшовных полов, в р-ах, для штукатурки и кладки, для изготовления «искусственного мрамора».

Твердение ГВ:При твердении строительного гипса происходит хими­ческая реакция присоединения воды и образования дву-водного сульфата кальция

CaSO4 * 0,5H2O + 1,5 Н2О = CaSO4 * 2 Н2О.

19 продолжение

Чтобы прошла реакция нужно 18.6 % воды от массы гипсового вяжущего вещества. Но, практически для получения смеси строительный гипс требует 50—70 % воды, а высокопрочный —30—40 % воды. За­твердевший гипс имеет большую пористость 40—60%. Схватывание (загустевание) гипсового теста начинается с образования рыхлой структуры. После схватывания происходит твердение, обусл-ое ростом кристаллов и их срастанием. Свежеизготовл. гипс сушат (при 60—70°С), что повышает прочность контактов срастания кристаллов. Можно без сушки, засчёт введения пластифицирующих добавок.

Основные свойства ГВ:

Тонкость помола : масса ГВ (% пробы, m₀ ≥50 г), оставшегося при просеивании на сите 0,2 мм.

3степени помола: I(грубый помол) остаток ≤ 30%; П(средний по­мол) остаток ≤15%;III(тонкий по­мол) остаток ≤2 %.

Водопотребность: отношение массы воды к массе гипса необходимое для стандартной консистенции (пример: в\г=0,55) Проверяем на приборе Сутторда (диаметр расплыва 180+-5 мм).

Сроки схватывания: определяется на приборе Вика(с иголочкой).

Быстротвердеющие(обозначают А) нач. схватывания ≥2 мин, конец- ≤15 мин; Нормальнотвердеющие(Б) нач. схватывания ≥6 мин, конец ≤30 мин; Медленнотвердеющие(В) нач. схватывания ≥30, конец схватывания не нормируется.

Прочность: определяют через 2 ч после изготовления. Для ГВ установлены марки(12марок от Г2 до Г25) в зависимости от предела прочности при сжатии (Rсж) с учетом прочности на изгиб (Rиз):

Например, Г-5-А-II обозначает: ГВ марки 5 быстротвердеющее, среднего помола. (где Rсж=5 МПа )

ГВ в воде снижают свою прочность вследствие разрушения кристаллического сростка. Для повышения водостойкости гипсовых изделий при изготовлении вводят гидрофобные добавки.

ГВ марок от Г-2 до Г-7 применяют для изготовления гипсовых деталей и гипсобетониых из­делий и получения гипсоцемент-пуццолановых вяжущих (ГЦПВ). Можно замедлить схват-е быстротверд-го гипса: до­баить животный клей или СДБ, которые образуют пленку, затрудняющую растворение полугидрата и начало его схватывания.

Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие

Такие вяжущие (предложены Волженским) по­лучают, смешивая (% по массе) полуводный гипс (50— 75), портландцемент (10—25) и активную минеральную добавку (10—25)—трепел, диатомит и т. п. Эти вяжу­щие относят к числу гидравлических и применяют в за­водском производстве санитарно-технических кабин, сте­новых панелей и других изделий.

Добавка ослабляет внутренние напряжения в цементном камне ГЦПВ и обеспечивает устойчивость его во времени.

22) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ИЗВЕСТЬ. РОМАНЦЕМЕНТ.

Гидравлическую известь получают обжигом в шахтных печах не до спекания (900-1100 ^оС) мергелистных известняков с содержанием глины 6-20 %. Полученную известь размалывают и применяют в виде порошка либо гасит в пушонку. В процессе обжига мергелистых известняков после разложения карбоната кальция (900 ^оС) часть СаО остается в свободном состоянии, а часть соединяется с оксидами SiO₂, Al ₂O₃ и Fe₂O₃, входящими в состав глинистых минералов. При этом образуются низкоосновные силикаты СаО SiO₂, алюминаты CaO Al₂О₃ и ферриты кальция СаO Fe₂О₃, которые и придают извести гидравлические свойства.

Гидравлическая известь начинает твердеть на воздухе (в первые 7 сут) и продолжает твердеть и увеличивать свою прочность в воде. Предел прочности при сжатии после 28 сут комбинированного хранения образцов из раствора 1:3 по массе (7 сут во влажном воздухе и 21 сут в воде): а) слабогидравлической извести не менее 1,7 МПа; б) сильногидравлической извести не ниже 5 МПа. гидравлическая известь твердеет медленно: начало схватывания 0,5-2 ч; конец 8-16 ч.

Растворы и бетоны на гидравлической извести обладают удовлетворительной долговечностью в сухих и влажных условиях, поэтому ее применяют для изготовления кладочных и штукатурных растворов и бетонов невысоких марок и бетонных камней. Ее хранят в закрытых помещениях, при перевозке предохраняют от увлажнения.

Романцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом обожженных не до спекания (900 ^оС) известняковых и магнезиальных мергелей, содержащих 25% и более глины. Образующиеся при обжиге низкоосновные силикаты и алюминаты кальция придают романцементу гидравлические свойства.

В романцементе нормального обжига нет свободной извести или она содержится в небольшом количестве (2 — 3 %). Романцемент измельчают (после обжига) в шаровых мельницах, нередко совместно с гипсом (3—5 %) и активными минеральными добавками (10 — 15 %). Схватывание и твердение романцемента. Обусловлено гидратацией силикатов и алюминатов, образовавшихся при его обжиге.

Романцемент выпускают трех марок (МПа): 2,5; 5 и 10; он должен выдерживать испытание на равномерность изменения объема. Применяется для изготовления строительных растворов, бетонов, бетонных камней. Гидравлическая известь и романцемент ранее широко применялись. Однако теперь эти материалы постепенно уступили свое место более совершенным гидравлическим вяжущим веществам и прежде всего портландцементу. Однако применяя эти вяжущие вещества для изготовления строительных растворов, стеновых камней и бетонов невысоких марок, можно сэкономить энергоемкий и дорогой портландцемент.

21) Воздушная известь.

Известь—древнейшее вяжущее вещество. Воздушная известь — продукт умеренного обжига кальциево-магниевых карбонатных горных пород: мела, известняка, доломитизированного известняка, доломита с содержанием глины не более 6%. Известняк состоит в основном из карбоната кальция. Обжигают известняк при 900 —1200 ^оС до возможно более полного удаления CO₂ по реакции СаСО₃=СаО+СО₂.

Продукт обжига содержит, кроме СаО (главной составной части), также и некоторое количество оксида магния, образовавшегося в результате термической диссоциации содержащегося в известняке MgCO₃=MgO+CO₂.

Известняк обжигают чаще всего в шахтных печах, в которые известняк поступает в виде кусков размером 8 — 20 см; обжиг мелких кусков известняка может производиться во вращающихся печах. Применяют тепловые установки для обжига известняка «в кипящем слое». Термическая диссоциация СаСО₃ начинается при 900 ^оС, в заводском производстве температура обжига составляет 1100 — 1200 ^оС в зависимости от плотности известняка и типа печи.

При обжиге известняка удаляется углекислый газ, составляющий 44 % массы СаСО₃, поэтому комовая негашеная известь получается в виде пористых кусков, активно взаимодействующих с водой.

Гашение воздушной извести заключается в гидратации оксида кальция при действии воды СаО+ Н₂О = Са (ОН)₂+ 65,5 кДж.

1 г-моль СаО выделяет 65,5 кДж теплоты, а 1 кг извести-кипелки — 1160 кДж. Гашение сопровождается разогревом массы вследствие выделения значительного количества теплоты.

Известь гасят на специализированных растворных заводах в известегасильных машинах. Известковое тесто выдерживают в известегасильной яме не менее двух недель. Нельзя применять известковое тесто, в котором осталась непогасившаяся известь, так как ее гашение в штукатурке кладке вызовет растрескивание затвердевшего .известкового раствора. В зависимости от количества воды, добавляемой к комовой извести, можно получить известковое тесто или гидратную известь (пушонку) в виде порошка.

Гашение извести в пушонку осуществляют в гидраторах непрерывного действия, в которых выделяющаяся теплота и водяные пары используются для превращения комовой извести в тончайший рыхлый порошок насыпной плотностью 400 — 450 кг/м'. При гашении в пушонку известь увеличивается в объеме в 2 — 3,5 раза; в большей степени «распушивается» высокоактивная известь с высоким содержанием СаО.

Воздушная известь отличается от других вяжущих веществ тем, что превращается в тонкий порошок при помоле, а также путем гашения.водой. Громадная удельная поверхность частиц Ca(OH)₂ обусловливает большую водоудерживающую способность и пластичность известкового теста. Высокая пластичность известкового теста в смеси с песком — это свойство, которое, так ценится при иэготовлении строительных растворов.

Чем выше содержание основных оксидов (CaO+MgO) в извести, тем пластичнее известковое тесто и тем выше ее сорт. Недожогом называют оставшиеся зерна сырья-известняка, которые отощают известковое тесто, ухудшают его пластичность и пескоемкость. Пережог представляет собой остеклованный трудногасящийся оксид кальция, уплотненный при высокой температуре. Частицы пережога гидратируются очень медленно с увеличением своего объема, что может вызвать растрескивание штукатурки или известковых изделий.

Твердение гашеной извести

Известь применяется в виде строительных растворов, т. е. в смеси с песком и другими заполнителями. На воздухе известковый раствор постепенно отвердевает под влиянием двух одновременно протекающих процессов: а) высыхания раствора, сближения кристаллов Са(ОН)₂ и их срастания; б) карбонизации извести под действием углекислого газа, который в небольшом количестве содержится в воздухе: Са(ОН)₂+СО₂=CaCО₃+H₂O. Образующийся карбонат кальция срастается с кристаллами Са(ОН)₂ и упрочняет известковый раствор.

Известковые растворы твердеют медленно, сушка ускоряет процесс их твердения. Для ускорения твердения к извести добавляют цемент и гипс. Цемент и активные минеральные добавки повышают также водостойкость известковых растворов.

Виды и применение воздушной извести

В зависимости от содержания оксида магния воздущная известь разделяется на кальциевую (МgO≤5%), магнезиальную (Mg0=5 — 20%) и высокомагнезиальную, или доломитовую (Mg0=20 — 40%). Наиболее важные показатели качества извести: активность — процентное содержание оксидов, способных гаситься; количество непогасившихся зерен (недожог и пережог); время гашения.

В зависимости от времени гашения извести всех сортов различают: быстрогасящуюся известь с временем гашения до 8 мин, среднегасящуюся — время гашения не превышает 25 мин и медленно гасящуюся с временем гашения более 25 мин.

Строительные растворы на воздушной извести имеют невысокую прочность. Поэтому сорт воздушной извести устанавливают не по прочности, а по характеристикам ее состава. Чем меньше глинистых и других примесей в исходном известняке, тем выше активность извести, быстрее происходит ее гашение и больше выход известкового теста. Большое количество извести идет на изготовление силикатного кирпича и силикатных бетонов: ячеистых, легких, тяжелых, а также используется в смешанных вяжущих.

23) ЖИДКОЕ СТЕКЛО. КИСЛОТОУПОРНЫЙ ЦЕМЕНТ.

Жидкое стекло представляет собой коллоидный водный раствор силиката натрия или силиката калия, имеющий плотность 1,3 — 1,5 при содержании воды 50—70 %.

Состав щелочных силикатов выражается формулой R₂O-mSiO₂, где R — Na или К; m — модуль жидкого стекла; m натриевого стекла составляет 2,6 — 3,5; m калиевого стекла — 3 — 4. Натриевое стекло варят из кварцевого песка и соды в стеклоплавильных печах, как обычное стекло, и когда расплав застывает, образуются твердые прозрачные куски с желтоватым, голубоватым или слабо зеленым оттенком, называемые силикат-глыбой. Жидкое стекло получают, растворяя раздробленные куски силикат-глыбы в воде при повышенной температуре и давлении 0,6 — 0,7 МПа.

Натриевое стекло применяют для изготовления кислотоупорных и жароупорных бетонов, для уплотнения грунтов. Калиевое стекло, более дорогое, применяют преимущественно в силикатных красках.

Жидкое стекло относят к воздушным вяжущим веществам. Силикаты натрия и калия в воде подвергаются гидролизу с участием СО₂ воздуха

Na₂SiO₃+2Н₂О+ СО₂ = SiO₂ 2Н₂O+ Na₂CO₃

Выделяющийся гель кремневой кислоты SiO₂ 2Н₂O обладает вяжущими свойствами, а водный раствор имеет щелочную реакцию. Для ускорения твердения жидкого стекла к нему добавляют кремнефторид натрия Na₂SiF₆,

ускоряющий выпадение геля кремневой кислоты и гидролиз жидкого стекла.

Кислотоупорный кварцевый цемент — это порошкообразный материал, получаемый путем совместного помола чистого кварцевого песка и кремнефторида натрия (возможно смешение раздельно измельченных компонентов). Кварцевый песок можно заменить в кислотоупорном цементе порошком бештаунита или андезита. Кислотоупорный цемент затворяют водным раствором жидкого стекла, которое и является вяжущим веществом; сам же порошок вяжущими свойствами не обладает.

Кислотоупорный цемент применяют для изготовления кислотостойких растворов и бетонов, замазок. При этом берут кислотостойкие заполнители: кварцевый песок, гранит, андезит. Прочность при сжатии кислотоупорного бетона достигает 50 — 6О МПа. Будучи стойким в кислотах (кроме фтористоводородной, кремнефтористо-водородной и фосфорной), кислотоупорный бетон теряет прочность в воде, а в едких щелочах разрушается.

Из кислотоупорного бетона изготовляют резервуары, башни и другие сооружения на химических заводах, ванны в травильных цехах. Кислотоупорные растворы применяют при футеровке кислотоупорными плитками (керамическими, стеклянными, диабазовыми) железобетонных, бетонных и кирпичных конструкций на предприятиях химической промышленности.

24) ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ.Состав и способы применения

1. Общая характеристика портландцемента

Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70 — 80 %). Портландцемент — продукт тонкого измельчения клинкера с добавкой (3 — 5 %) гипса.Клинкер представляет собой зернистый материал (в виде горошка), полученный обжигом до спекания (при

1450'С) сырьевой смеси, состоящей в основном из карбоната кальция (различных видов известняков) и алюмосиликатов (глин, мергеля, доменного шлака и др.).

Небольшая добавка гипса регулирует сроки схватывания портландцемента; Допускается применение фосфогипса и борогипса.

Химический состав клинкера характеризуется содержанием оксидов ,%: CaO63-66; SiO₂21-24;Al₂O₃4-8;Fe₂O₃2-4;MgO 0.5-5;SO₃ 0.3-1;Na₂O+K₂O 0.4-1;TiO₂+Cr₂O₃ 0.2-0.5;m P₂O₅ 0.1-0.3.Содержание MgO в клинкере не должно превышать 5%.Используя данные химического анализа, вычисляют по формулам расчетный минеральный состав клинкера.

Минеральный состав клинкера выражает содержание в клинкере(% по массе) главных минералов. Основные минералы клинекера: алит, белит, трехкальциевый алюминат и алюмоферрит кальция. Применяют расчетный и прямые экспериментальные методы определения минерального состава. Прямые экспериментальные методы определения минерального состава клинкера включают: оптическую и электрическую микроскопию, рентгеновский фазовый анализ, микрозондирование(лазерный и ионный микрозонды) и др.

Вещественный состав цемента характеризует содержание в цементе(% по массе) основных компонентов: клинкера, гипса и активных минеральных добавок.

Содержание SO₃ в цементе( с учетом вводимой добавки гипса) не должно быть менее 1,5 и не более 3,5% (в цементах марок 550 и 600 – до 4%).Допускается введение в цемент при его помоле пластифицирующих поверхностно-активных жобавок в количестве не более 0,3% массы цемента(по согласованию с потребителем).

Виды портландцемента:

1. Быстротвердеющий(БТЦ), особобыстротвердеющий высокопрочный(ОБТЦ) и сверхбыстротвердеющий(СБТЦ) портландцементы

2. Сульфатостойкие портландцементы

3. Портландцементы с органическими добавками

4. Пластифицированный портландцемент

5. Портландцемент с минеральными добавками

6. Пуццолановый портландцемент

7. Шлакопортландцемент

8. Белый и цветные портландцементы

9. Тампонажный портландцемент

Их применения:

1)Применение БТЦ в заводском производстве железобетонных конструкций позволяет снизить расход цемента в бетоне на 10-15%, ускорить тепловую обработку при меньших энергозатратах, увеличить оборот металлических форм и тем самым сэкономить металл.Сокращение общей продолжительности производственного цикла дает возможность получить больше продукции на том же оборудовании.

2)Сульфатостоикие шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент применяют для подземных и подводных честей сооружений, подвергающихся сульфатной коррозии.

3)Пуццолановый портландцемент используют для бетонирования внутренних частей массивных сооружений(платин, шлюзов)

4)Шлакопортландцемент применяется для наземных,подземных и подводных частей сооружений. Применяют в производстве бетонных и железобетонных изделий, изготавляемых с применением тепловлажностной обработки.

5)Белые и цветные цементы, применяют для индустриальной оттедлки стеновых панелей, при изготовлении лестничных ступений, подоконных плит, дорожных работах для цементно-бетонных покрытий площадей, разделительных полос на автомагистралях, для других нужд архитектурно-художественного оформления зданий и сооружений. 6)Тампонажный портландцемент предназначен для цементирования нефтяных и газовых скважин.