17Связь основных свойств строительных материалов с их структурой. Примеры.

Свойства стр. мат. Определяются его структурой. Для получения материала заданных свойств следует создать его внутреннюю структуру, обеспечивающие необходимые технические характеристики. В конечном итоге знание свойств необходимо для наиболее эффективного его использования.

Связь состава , структуры и свойств строительных материалов Строительные материалы—это природные и искусственные материалы и изделия, используемые при строительстве и ремонте зданий и сооружений. Различия в назначении и условиях эксплуатации зданий и сооружений определяют разнообразные требования к строительным материалам и их обширную номенклатуру,

 на основе описанных выше связи свойств , состава, и структуры строительных материалов можно понять что связь самая непосредственная , например :

Пористые материалы – структура пористая (поры замкнутые иле нет ) , водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, прочность, теплопроводность .

18 Классификация горных пород по происхождению. Краткая характеристика магматических, осадочных и метаморфических горных пород.

горные породы-значительное по объему скопление минералов в земной коре,образовавшееся под влиянием одинаковых условий.

Магматические –горные породы образовались при охлаждении и отвердевании магмы

Осадочные- горные породы образовались в результате естественного процесса разрушения первичных и др. пород под влиянием различныых и многообразующих причин,действующих в природе.

Метаморфические(видоизмененные)- горные породы образовались в результате последующих изменений первичных и вторичных пород, связанных со сложными физико-химическими процессами,происходившими в земной коре.

19 Основные виды строительных материалов и изделий из природного камня и их применение.

Природные каменные материалы –строительные материалы и изделия получаемые механической обработкой(дроблением,раскаливанием,пилением,шлифованием) горных пород. Подразделяются на сырьевые и готовые. К сырьевым относят: щебень,гравий,песок, применяемые в качестве заполнителей для бетонов и растворов.; известняк, мел, гипс, доломит, магнезит, глина-для изготовления строительной извести, гипсовых вяжущих, магнезиальных вяжущих,ПЦ.

Готовые каменные Мат. И изделия разделяются на мат. И изделия для дорожного строительства, стен и фундаментов, облицовки зданий и сооружений. К каменным материалам для дорожного стр-ва относят булыжный, колотый, брусчатый и бортовые камни, щебень ,гравий, песок. Их получают из изверженных и прочных осадочных пород.

Булыжный камень представляет собой зерна горной породы с овальными поверхностями размеров до 300мм

Колотый имеет форму близкую к многогранной призме или усеченной пирамиде.

Брусчатый имеет форму прямоугольного параллепипеда. Применяют для мощения площадей, улиц.

Бортовые камни применяют для отделения проезжей части дорог от тротуаров, пешеходных дорожек и тротуаров от газонов.

Щебень-куски камня размером от 5-150мм получаемые путем дробления горных пород.

Гравий-окатанные крупные зерна размером получаемые из рыхлых образований путем рассева на соответствующих ситах.

Песок-рыхлый материал с размерами зерен от 0,16-5мм образовавшийся в результате естественного разрушения или полученный искусственным дроблением горных пород. Применяют для подстилающих слоев дорожных , приготовления бетонов и растворов.

Для фундамента и стен относят бутовый камень, камни стеновые из горных пород, крупные стеновые блоки.

Бутовый камень представляет собой штучный камень размером 150-500мм.

Камни стеновые из горных пород-материал в виде параллепипеда. Применяют для кладки стен, перегородок и др.

Крупные стеновые блоки изготавливают выпиливанием из горных пород. Это вулканические туфы, известняк, доломит, применяют для кладки наружных стен.

К облицовочным материалам относят плиты облицовочные пиленные, архитектурно-строительные изделия, плиты декоративные.

Плиты облицовочные пиленные из природного камня получают распиливанием каменных блоков. Применяют для наружной и внутренней отделке зданий. Для облицовки стен изготавливают плиты из гранита, дифита, лабродорита, базальта, мрамора, известняка, песчаника, туфа и др. настилка полов выполняется плитами из гранита, лабродорита, реже мрамор.

Арх. Стр. изделия- из природного камня получают из блоков или непосредственно выпиливанием из горных пород. Предназначены Для наружной, внутренней облицовки зданий и сооружений, устроиства парапетов, ограждений лестниц. Изготавливаются из гранита, мрамора, плотного известняка, доломита, песчаника и других.

Плиты декоративные на основе природного камня получают из природного камня и неорганических или полимерных связующих. изготавливают с мозаикой,брегчеевидной или орнаментальной поверхностью.

20Способы и средства для очистки, защиты поверхности и укрепления структуры природного камня, средства борьбы с биоразрушителями.

Причины вызывающие разрушение природного камня:

-растворяющее действие воды

-замерзание воды в порах и трещинах

-частые перепады температур и влажность

-химическая эрозия,под действием газов содержащихся в атмосфере и веществ содержащихся в грунтовой или морской воде

-действие органических кислот

Методы защиты

Конструктивные:

-организация хорошего водооттока

-придание поверхности формы при которой вода не задерживается и не проникает внутрь

-гладкая поверхность(полировка)

Химические:

- создание на поверхности материала плотного водонипроницаемого слоя или гидрофобизация. В результате флюатирования- обработка поверхности флюатами для корбонатных пород; для некарбонатных пород используется метод-авантфлюатирования, предусматривающий обработку хлористым кальцием, карбонатом натрия. Гидрофобизация осуществляется путем пропитки природного камня водоотталкивающим составом на основе кремний-органических жидкостей ГКЖ10 ГКЖ34 ГКЖ94

21Фактуры лицевой поверхности материалов и изделий из природного камня.

Фактура лицевой поверхности мат. И изделий из природного камня. Различают три основных вида обработки камня: резанием, шлифованием, скалыванием. Каждый из этих видов в свою очередь, делится на две стадии: придание камню формы и размеров, фактурную обработку. Для этого лицевой поверхности изделия придают заданную степень рельефа. При получении требуемой фактуры абразивную обработку производят на шлифовально-полировальных станках. Шлифование поверхности камня позволяет достичь высокой степени ее гладкости, вплоть до зеркального блеска. Фактура камня, обрабатываемая при помощи скалывающих инструментов, может характеризоваться наличием глубокого(до 50мм и более) рельефа, создающего четкую светотень, повышающую декоративный эффект.

22 Неорганические вяжущие вещества: определение, классификация по назначению, сравнительная характеристика, области применения.

Неорг.вяжущие вещества- искусственные порошкообразные вещ-ва полученные из минерального сырья. При смешивании с водой(затворении) они образуют пластично-вязкую и легкоформуемую массу (вяжущее тесто), которая в результате физико-химических процессов постепенно затвердевает и переходит в камневидное тело.

Неорганические вяжущие вещества в зависимости от их способности твердеть в определенной среде делят на воздушные и гидравлические.

 Воздушные вяжущие (известь воздушная, гипсовые и магнезиальные вяжущие, растворимое стекло) твердеют и длительно сохраняют прочность лишь в воздушной среде.

Вяжущие вещества, способные твердеть и длительно сохранять или повышать прочность не только на воздухе, но еще лучше в воде, называют гидравлическими вяжущими (гидравлическая известь, романцемент, портландцемент и его разновидности, глиноземистый и расширяющийся цементы, гипсоцементно-пуццолановые и некоторые местные вяжущие вещества)

Воздушные способны в тестообразном состоянии твердеть и длительно сохранять свою прочность только на воздухе, поэтому они применяются в наземных сооружениях, не подвергающихся воздействию воды. К ним относятся строительная воздушная известь, гипсовые, магнезиальные вяжущие вещества и жидкое стекло. Гидравлические вяжущие вещества способны после предварительного твердения на воздухе продолжать твердеть и в воде, увеличивая со временем свою прочность. Они могут применяться в наземных, подземных, гидротехнических и других сооружениях, подвергающихся воздействию воды. Среди них портландцемент, глиноземистый цемент, шлаковые и пуццолановые смешанные цементы, ряд специальных цементов, а также гидравлическая известь.

23низкообжиговые гипсовые вяжущие: сырьевая база, основы технологии, твердение, характеристика свойств, области применения.

Гипсовые вяжущие- называют материалы, для получения которых используется сырье, содержащее сернокислый кальций.

Гипсовые вяжущие вещества делятся на две группы — низкообжиговые и высокообжиговые. 

Низкбобжиговые гипсовые вяжущие получают термической обработкой двуводного сульфата кальция при температуре в пределах 105-200 °С при атмосферном давлении. К низкообжиговым относятся строительный и высокопрочный гипс.

Сырьем для производства гипсовых вяжущих служит природный гипсовый камень и природный ангидрит, а также отходы химической промышленности (борогипс, фосфогипс и другие отходы промышленности, содержащие двуводный или безводный сернокислый кальций).

ТВЕРДЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНОГО ГИПСА

При затворении строительного гипса водой вяжущее образует пластическую массу, которая впоследствии превращается в твердое тело. При твердении происходит гидратация полуводного гипса с превращением его в двуводный по уравнению

CaSO₄·0,5H₂O + 1,5Н₂О = CaSО₄·2H₂0.

Следовательно, при твердении идет процесс, противоположенный происходящему при обжиге. При гидратации β-полугидрата выделяется 133 кДж теплоты на один килограмм полугидрата. Теоретически для гидратации полуводного гипса требуется 18,6 % воды от массы вяжущего вещества.

СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНОГО ГИПСА

По техническим требованиям (ГОСТ 125-79 (с изм.)) качество строительного гипса оценивается по следующим основным показателям: -тонкости помола; -водопотребности; -срокам схватывания; - прочности (марка).

ПРИМЕНЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНОГО ГИПСА

Строительный гипс находит применение среди современных строительных и отделочных материалов и используется главным образом для производства гипсовых и гипсобетонных изделий, применяемых во внутренних частях зданий (перегородочные панели и плиты, вентиляционные короба, сухая штукатурка, изготовление искусственного мрамора и др.).

Гипсовые вяжущие быстросхватывающиеся и быстротвердеющие. Марки по прочности Г2-Г25(учитывая предел прочности при изгибе). Гипсовый камень отличается высокой пористостью, огнестойкостью,твердение гипсового вяжущего происходит с увеличением объема.

Гипсовые вяжущие применяют при производстве гипсовой штукатурки, перегородочных стеновых плит и панелей, вентиляционных коробов и других деталей в зданиях и сооружениях, работающих при относительной влажности воздуха не выше 65%. Изделия из них обладают небольшой плотностью, несгораемостью и рядом других ценных свойств, но при увлажнении прочность их снижается.

Для гипсовых строительных изделий всех видов рекомендуются марки Г-2...Г-7 всех сроков твердения и степеней помола; для тонкостенных строительных изделий и декоративных деталей может использоваться гипс тех же марок, но только тонкого и среднего помола, быстрого и нормального твердения. При штукатурных работах и заделке швов применяют марки Г-2...Г-25 нормального и медленного твердения. Гипс марок Г-5...Г-25 нормального и медленного твердения. Гипс марок Г-5...Г-25 тонкого помола с нормальными сроками твердения служит для изготовления форм и моделей в керамической, машиностроительной промышленности, а также в медицине.

24 Известь строительная воздушная: сырьевая база, основы технологии, характеристика свойств, области применения.

Для получения возд.извести пригодны карбонатные породы(мела, известняка, доломитизироваиных и мергелистых известняков, доломитов), в которых содержание примесей глины, кварцевого песка не превышает 6%. Получают в рез-те обжига при температуре =1000-1200. Известь выходящую из печи обычно в виде кусков различной величины наз-ют комовой негашеной известью. Это — полупродукт, который для превращения в вяжущее предварительно измельчают химическим путем — гашением водой (гашеная известь СаO + Н₂O = Са(OН)₂) или механическим путем — размолом в мельницах (молотая негашеная известь).

Гашение- активное взаимодействие извести СаО с водой, сопровождающееся выделением большого количества тепла.

 по времени гашения делят на быстрогасящуюся — не более 8 мин, среднегасящуюся — не более 25 мин, медленногасящуюся — более 25 мин.

Известь твердеет очень медленно Са(OН)₂ кристаллизуется из насыщенного водного раствора за счет испарения воды

Строительную известь применяют для приготовления строительных растворов и бетонов, вяжущих материалов и в производстве искусственных камней, блоков и строительных деталей, изготовление силикатного кирпича и силикатно-бетонных изделий.

25 Портландцемент: определение, классификация, сырьевая база, основы технологии, минералогический состав, твердение, характеристика свойств, области применения.

Портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое тонким измельчением  ПЦ клинкера,добавкой гипса 3-5%

ПЦ клинкер-спекшаяся сырьевая смесь известняка и глины в виде зерен размерами до 40мм в его составе 78% приходится на высокоосновные силикаты кальция.

Сырье- все виды известняков не зависимо от содержания в них глины(мел,изв.хлорный,мрамор,глина)

Технологический процесс производства ПЦ сводится к трем стадиям:

1. Приготовление сырьевой смеси

2. Обжиг

3. Получение готового ПЦ

в зависимости от способа получения сырьевой смеси различают мокрый способ, предполагающий введение в сырьевую смесь перед ее перемешиванием воды в кол-ве до 40% массы сухих компонентов; сухой способ предполагающий размол и перемешивание компонентов в виде сухих порошков без добавления воды.

Мин.состав: ПЦ клинкер состоит из ряда искусственных минералов, образовавшихся при обжиге:

Является причиной сульфоалюминатной коррозии. 5-15%

Четырех кальциевый амомоферрит 4 СаО * Al2O3Fe2O3 (C4AF)

Хар-ется умеренным тепловыделением и по быстроте введения занимает промежуточное положение между C3S4 C2S. 10-20 %

Твердение. Гипс выполняет ф-цию замедлителя схватывания.

Теория твердения ПЦ ( Байков ) : 1 . Растворение. 2. Коллоидация. 3. Кристаллизация

Св-ва . К основным св-вам ПЦ относят тонкость помола , водопотребность , сроки схватывания , равномерность изменения объема , прочность ( марка ) цемента.

Тонкость помола – хар – ка дисперсности цемента. Опред. С иск-нием метода ситьвого анализа.

Водопотребность ПЦ – хар – ка кол- вом воды, которое необходимо для получения цементного теста нормальной пустоты.

Сроки схватывания хар – ют период , в течении которого цементное тесто сохраняет пластичность. Выделяют начало и конец схватывания.

Равномерность изменения объема цемента – его св-во в процессе твердения образовывать цементный камень , деформация которого не превышет значений , установленных нормативным документом.

Марку цемента определяют по совокупности показателей предела прочности при изгибе и предела прочности при сжатии образцов – болочек.

Применение . Изделия и конструкции , изготовленные с иск. ПЦ, широко используют в надземных , подземных , подводных условиях. Применяют для изготовления монолитного и сборного бетона и железобетона. На нем изготавливают тяжелые и легкие бетоны, строит. Р-ры, высоких марок , теплоизоляционных мат-лы.

26 Разновидности портландцемента. Способы получения портландцемента разных видов и области их применения.