1

Основные физические свойства стройматериалов.

Средняя плотность- это физическая величина равная отношению массы материала к объёму материала с порами и пустотами. ρ0=m/v. Истинная плотность материала- физическая величина равная отношению массы материала к его объёму без пор и пустот (абсолютно плотное состояние) ρ=m/v. Пористость- степень заполнения материала порами. П=(1- ρ0/ρ)*100%

2

Свойства строительных материалов по отношению к воде.

Водопоглощаемость — способность материала впитывать и удерживать воду. Образец постепенно погружают в воду и его полного водопоглощения достигают путем кипячения в воде. Выдерживают образцы в воде в течение определенного срока или до постоянной массы. Вm=(mнас-mсух/mсух)*100%...mсух- масса сухого материала, mнас-масса насыщенного водой материала. Вv=(mнас-mсух/Vг)*100%.Vг-объём материала гидростатический.

Водостойкость - способность материала сохранять в той или иной мере свои прочностные свойства при увлажнении. Краз- коэфицент размягчения. Краз=Rнас/Rсух. Rнас-предел прочности насыщ. водой образца, Rсух-предел прочности сухого образца. Если Краз>0.75, то образец материала называется водостойкий(бетон, пластмасса..). Если Краз<0.75- неводостойкий(гипс).

Морозостойкость- это способность материала в насышенном водой состоянии выдерживать переменное замораживание и оттаивание. Цикл включает в себя замораживание образца, предварительно насыщенного водой в морозильной камере при t=15-20грС и последующим оттаиванием при комнатной температуре. Кmpз=Rmpз/Rнас. Rmpз-предел прочности на сжатие образцов N цикла замораживания и оттаивания. Rнас-предел прочности образца до заморозки. Если Кmpз не менее 0.75-морозостойкий. Водопроницаемость - способность материала пропускать воду под давлением.

3 Теплофизические свойства стройматериалов.

Теплоёмкость материала-это количество тепла Q поглощаемое материалом при его нагревании на 1гр.С. Характеризуемый коэффицент теплоёмкости « С»(ккал/кг*гр.С). Теплопроводность материала- это способность материала передавать тепло через толщу от одной своей поверхности к другой. Зависит от ряда факторов: природы и строения материала, пористости, влажности, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты.

Огнестойкость- способность материала противостоять кратковременному действию высоких температур. По степени огнестойкости: Несгораемые материалы (кирпич, бетон, сталь) под действием огня или высоких температур не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются, но могут сильно деформироваться. Трудносгораемые материалы (фибролит, асфальтовый бетон и т.д.) тлеют и обугливаются, но после удаления источника огня эти процессы прекращаются. Сгораемые материалы (дерево, рубероид, пластмассы и т. д.) воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть и после удаления источника огня.

Огнеупорность- это способность материала противостоять расплавляемому действию высоких температур. По степени огнеупорности материалы делят на огнеупорные, выдерживающие действие температур до 1580 °С и выше (шамотный кирпич), тугоплавкие, выдерживающие действие температур 1350-1580 °С (тугоплавкий кирпич), легкоплавкие, размягчающиеся или разрушающиеся при температуре ниже 1350 °С (керамический кирпич).

4

Прочность- свойства твёрдого тела воспринимать в определённых пределах воздействия внешних сил без разрушения. Сжатие(Rсж)-это физическая величина равная отношению действия нагрузки(Р) на площадь образца. Rсж=Р/S. Изгиб(Rизг)-это физическая величина равная отношению действующей нагрузки (Р) умноженную на расстояние(L)между опорами и делённую на ширину и высоту образца. Rизг=(3*Р*L)/(2*b*h^2)

5

Стеновые керамические материалы. Основные разновидности и св-ва.

Керамическими материалами называют изделия, полученные обжигом до камневидного состояния различных глиняных фаз, а также добавок. Добавки:1)отощающая добавка-улучшение пластичности жирной глины(песок), 2)выгорающая- повышенная пористость изделия(опилки), 3)спец.добавка- повышение пластичности тощей глины(ССБ), понижение температуры обжига(окислы металла).Классификация керамических материалов:1)по пористости.. а)пористые, с водопоглащением больше 5%, б)плотные, меньше 5%;.2)по назначению..а)стеновые материалы и изделия, б)материалы для облицовки внутр. и внеш. части здания;3)кровельные материалы(черепица);4)дринажные и конализационные трубы;5)огнеупорные материалы;6)сантехнич.изделия.

К стеновым керамическим материалам относят: 1.кирпич глиняный обыкновенный, 2.кирпич пустотелый, 3.лёгкие пустотелые керамические камни. По объёмной массе стен. керам. мат. делят на классы:а,б,в,г…а)700-1000кг/м^3…б)1000-1300кг/м^3…в)1300-1450кг/м^3…г)более 1450кг/м^3.

. Кирпич- искусственный керамич. материал, полученный путём пластич. формирования или полусухого прессования из глиняной массы с добавками с последующим обжигом.

Св-ва глин. кирпича: 1)объёмная масса 1600-1900кг/м^3, 2)осн. показатели внешнего осмотра (размеры, отбитости, притупленности, прямолинейность, трещины, степень обжига).Существует 2 случая: недожженный кирпич-звук глухой, цвет розовый и пережжённый кирпич-звук металлический, цвет чёрный., 3)Марка кирпича от 75 до 300- это предел прочности на сжатие половина кирпича, соед. гипсовым или цементн. раствором. 4)Морозостойкость должна быть не менее 15 циклов.5)водопоглощение- для марок кирпича менее 150 водопоглощение должно быть 8%, выше 150 должно быть 6%.

6

Минеральными вяжущими веществами называют порошкообразные вещества , которые при затворении водой дают пластичное тесто, способное с течением времени затвердевать.

Группы:

- воздушно-вяжущие вещества (возд. известь, гипс, жидкое стекло, магнезиальные вяжущ.)

- гидравлические ВВ (портландцемент и его разновидности, гидр. известь)

- вяжущие автоклавного твердения (известковый, шлаковый цементы)

Воздушные ВВ – вещества, которые обладают способностью длительно твердеть и длительно сохранять прочность только на воздухе.

Гидравлические ВВ – вещества, способные сохранять прочность и продолжать твердеть не только на воздухе, но и в воде.

Автоклавные ВВ – вещества, которые твердеют и набирают прочность при повышении температуры 100°С и давления примерно 2 атм насыщенного пара.

7

Воздушная известь – минерально-вяжущие вещества, полученные путем обжига известняка при температуре 1000-2000°С. Известь воздушную получают обжигом в шахтных печах.3 зоны обжига:

- подоргрев

- обжиг (1000-2000°С)

- охлаждение

CaCO₃ > CaO + CO₂ – негашеная известь, «известь-кипелка»

При гашении извести ограниченным количеством воды образуется сухой рыжий порошок – гидрантная известь. Его объем в 3,5 раз превышает исходный.

Свойства извести:

а) Содержание активных CaO и MgO. Чем выше их содержание – тем активнее.

б) содержание непогасившихся зерен

в) тонкость помола

г) потери при прокаливании

д) скорость гашения:

- медленно гасящая (более 25 мин)

- среднегасящая (8-25 мин)

- быстрогасящая (менее 8 мин)

Предел прочности при сжатии (известковое тесто + песок) от 5-10 кгс/см² (0,5-1 МПа)

Применение воздушной извести:

- изготовление строительных растворов для наземных сооружений

- штукатурка

- цементно-известковые растворы для фундаментов

- силикатный кирпич

- связующее для известковых красок

8

Гипсовые вяжущие вещества делятся на:

- низкообжиговые 120-180° С

- высокообжиговые 600-700°С

Низкообжиговый - строительный гипс, формовочный гипс, высокопрочный гипс.

Высокообжиговый – ангидридный цемент, гипс строительный.

- формовочный гипс при давлении 2 атм

- обычный гипс 120-140°С

- высокопрочный гипс

Высокопрочный гипс – гипсовое вяжущее, полученное из природного гипсового камня при температуре 124-260°С и давлении 1,3 атм

R7=150-400 кг/см²

Формовочный гипс – минеральное вяжущее, полученное из природного гипсового камня при температуре 140°С. Используется для изготовления гипсовых форм для сан-тех устройств.

Высокообжиговый гипс – минеральное вяжущее полученное обжигом при температуре 600-700°С с последующим измельчением с добавками катализаторами(1-5% воздушная известь, Na₂SO₄)

Марки от 100 до 200, тонкость помола высокая 10%, начало схватывания – 2 часа, конец – 8 часов.

Ангидридный цемент – полученый при температуре 800°С с добавками катализаторами.(медный купорос 1-5%).

9

Гипс строительный – минеральное вяжущее вещество, полученное путем термической обработки гипсового камня при 120-160°С

Свойства:

1. Нормальная густота гипсового теста – процентное содержание воды 50-70% при котором лепешка на приборе Конус, расплывается размером 180±2 мм.

2.Скорость (сроки) схватывания:

а)быстротвердеющий А. начало схватывания – 2 мин, конец – 15 мин

б)нормальнотвердеющий. Начало – 6 мин, конец – 30 мин

в)медленнотвердеющий. Начало – не ранее 20 мин, конец – не нормируется

добавка ССБ и столярного клея сокращает сроки схватывания. Прибор Вика –для определения сроков схватывания гипс. теста.

Марка гипса по прочности: Г2, Г10, Г25. Г – гипс, цифра – предел прочности на сжатие в МПа. Тонкость помола от 15 до 30.

Применение гипсовых вяжущих: изготовление перегородок, гипсокартона; акустические плиты; вентиляционные коробы, розетки потолочные, карнизы; искусственный мрамор; штукатурные растворы с нормальной вязкостью.

10

Жидкое стекло — водный щелочной раствор силикатов натрия и (или) калия. Реже в качестве жидкого стекла используют литиевые силикаты, например, в электродном покрытии.

Кислотоупорный цемент представляет собой порошкообразный материал, изготовляемый совместным помолом (или путем тщательного перемешивания раздельно измельченных) кварцевого песка и кремнефтористого натрия и затворяемый водным раствором силиката натрия или калия (растворимого стекла). Для получения кислотоупорного цемента берется обычно 25—30% растворимого стекла с модулем 2,6—3,0 и 70—75% порошкообразной смеси.

Кислотоупорный цемент быстро схватывается; начало схватывания наступает через 20...60 мин после затворения в зависимости от содержания в нем фторосиликата натрия. Твердеет цемент в воздушно-сухих условиях и при положительной температуре.  Кислотоупорный кварцевый фторосиликатный цемент через 28 сут твердения должен иметь предел прочности при растяжении не менее 2 МПа. 

11

Портландцемент- минерал. вяжущее, полученный путем обжига сырьевой смеси, глины и известняка с последующим помолом клинкера с добавлением гипса до 3%.

Процесс производства:

-добавление сырья

-подготовка смеси (помол, дробление, усреднение состава)

- обжиг сырьевой смеси (получение клинкера)

-помол клинкера в порошок с добавлением гипса

При мокром помоле мел, известняк и глина предварительно прошедшие стадию дробления, взвешенные на весах и загруженные в болтушки. Происходит раскручивание и перемешивание сырья. При этом получают текучую массу, которая называется шлаком. Последний вытекает через сетки и удаляется отправляясь в печь. (барабан). Максимальная температура обжига 1450°С. 3 зоны – подогрев, обжиг, охлаждение. Клинкер идет в цех помола. При мокром помоле влажность 40%.

Сухой способ. Дробление и высушивание материалов (глина и известняк) раздельно, тонко измельчает дробилка-мельница, получая сырьевую муку заданного химического состава. Для транспортировки сырьевой смеси применяют пневмотранспорт. С целью уменьшения пыли, сырьевую муку увлажняют до 10-12%, затем обжигают во вращающейся печи, полученный клинкер и перемалывают на мельницах до тонкости помола 85%.

12