Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Kurs_lekcii.docx
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
470.13 Кб
Скачать

Тема2(лекция 2) составистроение строительныхматериалов

    1. Составматериалов

Составстроительногоматериаламожетбытьохарактери-зован:

    • химическим составом;

    • минеральнымилифазовым составом;

    • вещественным составом.

Химическийсоставотражаетсодержаниевматериалехи-мическихэлементовилиих оксидоввпроцентах.

Похимическомусоставуматериалыподразделяютсяна:

    • органические–состоящие,главнымобразом,изугле-водородов (битумы,дегти,древесина,полимеры);

    • неорганические,которые подразделяютсяна:

−неметаллические(илиминеральные)–горныепо-роды,керамические,бетонные;

−металлические.

Многиеминеральныематериалыназываютсясиликатными

из-завысокого содержанияSiO2вхимическомсоставе.

Химическийсоставорганическихматериаловпринятовы-ражатьпроцентнымсодержаниемхимическихэлементов.На-пример,химическийсоставбитума:

С–7087 % S– до 1,5 %

Н– до 15 % N–менее1 %О– до 10 %

Химическийсоставнеорганическихматериаловпринятовыражатьпроцентнымсодержаниемоксидов.Примерыхими-

ческогосоставанекоторыхширокоиспользуемыхстроительныхматериаловпредставлены втабл. 2.1.

Химическийсоставматериалов

Таблица 2.1

Горнаяпородамрамор(чистый,безпримесей)

Обычноеоконноестекло

Портландцемент-ныйклинкер*

СаО–56 %СО244 %

SiO271–72 %Na2O–14–15 %;СаО–6,5–7 %MgO–4 %Al2O32%

СаО–64–67 %SiO221–25 %Al2O34–8%Fe2O32–4%;MgO< 5 %

*Портландцементныйклинкер–этоосновнойкомпонентпортландцемента,которыйполучаютпотехнологическойсхеме:

Сырье:карбонатная

горнаяпорода(СаСО3)–(известняк, мел)7578 %

+

глинистаяпорода2225 %(алюмосиликат)

(глина,глинистыйсланец)

тонкий помол

обжигПЦклинкер

ПЦ клинкер+гипс(+добавки)помолцемент.

Химическийсоставматериаловвлияетнасвойства.Органическиематериалыспособныгореть,неорганиче-

ские –негорят,нопринагреваниимногиематериалыспособны

расплавляться.Металлическиематериалыпроводятэлектриче-скийток.

Изменяяхимическийсоставматериала,можноизменятьего свойства.

Например,изменениехимическогосоставастеклянныхрасплавовпозволяетизменятьсвойстваполучаемыхизнегостекол:

  • увеличениесодержанияSiO2приводиткувеличениютугоплавкости,механическойпрочностиитермостойкостистекла;

  • увеличениесодержанияPbOприводиткувеличениюбле-ска исветопреломлениястекла.

  • введениесоединенийфтораифосфораприводитктому,чтостеклостановится непрозрачным.

Минеральныйсоставпоказывает,вкакиеминералысоеди-неныхимическиеэлементывматериалеикаковоих содержаниевпроцентах.

Например,горнаяпородамрамор,главнымобразом,состо-итизодногоминерала–кальцитасформулойСаСО3,поэтомуееназываютмономинеральной.Свойстваэтогоминералабудутвомногомопределятьсвойствагорнойпороды–невысокуютвердость(царапаетсяножом),разрушениеподдействиемрас-творовкислот.

Впортландцементномклинкереоксидыобразуютследую-щиеосновныеминералы:

Трехкальциевыйсиликат (алит)3СаО·SiO2(С3S)4065 %Двухкальциевыйсиликат (белит)2СаО·SiO2(С2S)1540 %Трехкальциевыйалюминат3СаО·Al2O3(С3А)315%

Четырехкальциевыйалюмоферрит

4СаО·Al2O3·Fe2O34АF)

1020%

Таблица 2.2Свойстваминераловцементногоклинкера

Мине-ралы

Актив-ность

Тепловыделе-

ниепривзаи-модействиисводой

Прочность,

создаваемаяпритверде-нии

Стойкостьккоррозии

С3S

алит

Взаимо-

действуетсводойак-тивно,бы-стротвер-деет

Высокое

Высокая

Понижен-

ная

-С2S

белит

Медленно

взаимо-действуетсводой,медленнотвердеет

Низкое

Вранние

сроки–низкая,придлительномтвердении–высокая

Высокая

С3А

Оченьак-

тивновзаимо-действуетсводой,бы-стротвер-деет

Очень

высокое

Низкая

Низкая

С4АF

Средняя

Среднее

Средняя

Высокая

Изменяяхимическийсоставсырьевойсмеси,можноизме-нятьсодержаниетогоилииногоминералавклинкереиизме-нятьтемсамымсвойствацемента.Такимобразомполучаютбы-стротвердеющие,высокопрочныепортландцементы,цементыснизкимивысоким тепловыделением,сульфатостойкиеидр.

Фазовыйсоставэтосодержаниеисоотношениекристал-лическихиаморфныхвеществ,воздушныхпор,микротрещинипор,заполненныхводой.Фазойназываютоднороднуючастьсистемы,обладающуюодинаковымсоставом,физическимиихимическимисвойствамииотделеннуюотдругихчастейсисте-

мыповерхностьюраздела,т.е.любойминералможнорассмат-риватькакотдельнуюфазу.

Длямногихматериаловговоритьохимическомилимине-ральномсоставенеимеетсмысла,посколькуонисостоятизне-сколькихвеществ,каждоеизкоторыхможетиметьсвойдоста-точносложныйхимическийиминеральныйсостав.

Вещественныйсоставхарактеризуетсодержаниеразлич-ныхвеществвкомпозиционномматериале,получаемомсмеши-ваниемнесколькихвеществ(материалов),каждыйизкоторыхприэтомнебудетизменятьнисвоегосостава,нистроения.

Например,портландцементкромеклинкерасодержитдо-бавкуприродногогипса(двуводногосульфатакальцияСаSО4·2Н2О)–длярегулированиясроковсхватывания,атакжеоченьчастоактивнуюминеральнуюдобавку(доменныйграну-лированныйшлак,вулканическиепеплы,пемзы,осадочныегорныепородыдиатомит,трепел).Добавкипозволяютсэконо-митьклинкериповыситьстойкостьбетоновнатакихцементахккоррозии.Содержаниетрехкомпонентов–этоиестьвещест-венныйсоставцемента.Например:

ПортландцементПЦД0 (безактив-ныхминеральныхдобавок)

ПортландцементПЦД20 (сактив-нымиминеральными добавками)

клинкер 9593 %гипс 57 %

клинкер 9073 %гипс 57 %

АМД 520 %

ШлакопортландцементШПЦ

клинкер 7515 %гипс 57 %

АМД 2080 %

Вещественныйсоставбетоннойсмесипоказываетсодержа-ниевнейцемента,мелкого(песка)икрупного(щебняилигра-вия)заполнителяиводы.Составбетоннойсмесичастовыра-

жаютневпроцентах,авчастяхпомассе,гдезаединицупри-нимаетсямассацемента.Например:

1:2,3:4приВ/Ц=0,5–т.е.массапескав2,3разабольшемассыцемента,ащебня–в4разабольшемассыцемента,соот-ношениеводыицемента–0,5,т.е.массаводывдваразамень-ше массыцемента.

Внатуральныхединицахсоставбетоннойсмесина1м3

бетонаможетбыть:цемент–300кг,песок–690кг,щебень–1200 кг,вода–150 кг.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]