6 Билет
1в: Стали обыкновенного качества выпускают в виде проката (прутки, балки, листы, уголки, трубы, швеллеры и т. п.) в нормализованном состоянии и в зависимости от назначения и комплекса свойств подразделяют на группы: А, Б, В.
Стали маркируются сочетанием букв Ст и цифрой (от 0 до 6), показывающей номер марки, а не среднее содержание углерода в ней, хотя с повышением номера содержание углерода в стали увеличивается. Стали групп Б и В имеют перед маркой буквы Б и В, указывающие на их принадлежность к этим группам. Группа А в обозначении марки стали не указывается. Степень раскисления обозначается добавлением индексов: в спокойных сталях — «сп», полуспокойных — «пс», кипящих — «кп». В их составе разное содержание кремния. Спокойными и полуспокойными производят стали Ст1—Стб, кипящими — Ст1—Ст4 всех трех групп. Сталь Ст0 по степени раскисления не разделяют.
Стали группы А поставляются с гарантированными механическими свойствами, без указания химического состава
С увеличением номера марки прочность увеличивается, а пластичность стали соответственно уменьшается.
Стали группы Б поставляют с гарантированным химическим составом, механические свойства не гарантируются.
Стали группы В поставляются с гарантированными механическими свойствами и химическим составом.
2в: Физико-химические методы оценки состава и структуры
Свойства материалов в значительной степени определяются его составом и поровой структурой. Поэтому для получения материалов с заданными свойствами важно иметь четкие представления о процессах формирования структуры и возникающих новообразований, что изучается на микро и молекулярно-ионном уровне.
Ниже рассмотрены наиболее распространенные физико-химические методы анализа.
Петрографический метод используется для исследования различных материалов: цементного клинкера, цементного камня, бетонов, стекла, огнеупоров, шлаков, керамики и т.д. Метод световой микроскопии направлен на определение характерных для каждого минерала оптических свойств, которые определяются его внутренним строением. Главные оптические свойства минералов - показатели светопреломления, сила двойного преломления, осность, оптический знак, цвет и др. Существует несколько модификаций данного метода. Поляризационная микроскопия предназначена для изучения образцов в виде порошков в специальных иммерсионных аппаратах (иммерсионные жидкости обладают определенными показателями светопреломления); микроскопия в проходящем свете - для изучения прозрачных шлифов материалов; микроскопия в отраженном свете - полированных шлифов. Для проведения этих исследований применяют поляризационные микроскопы.
Электронная микроскопия применяется для исследования тонкокристаллической массы.
С помощью электронного микроскопа можно изучить: форму и размеры отдельных субмикроскопических кристаллов; процессы роста и разрушения кристаллов; процессы диффузии; фазовые превращения при термической обработке и охлаждении; механизм деформации и разрушения.
Рентгенографический анализ - это метод исследования строения и состава вещества путем экспериментального изучения дифракции рентгеновских лучей в этом веществе.
Рентгенофазовый анализ используется для контроля сырья и готовой продукции, для наблюдения технологических и процессов, а также для дефектоскопии.
Дифференциально-термический анализ используется для определения минерально-фазового состава строительных материалов (ДТА). Основа метода в том, что о фазовых превращениях, происходящих в материале, можно судить по сопровождающим эти превращения тепловым эффектам
Спектральный анализ - физический метод качественного и количественного анализа веществ, основанный на изучении их спектров.
3в: 2. Строительная воздушная известь
СВИ – это продукт обжига кальциево-магнезиальных карбонатных пород: мела, известняка, доломита, содержащих не более 6% глинистых примесей. При обжиге этих пород в интервале температур 900-1100ºС происходит реакция:
СаСО3 t СаО + СО2
Известняк, мел
СаСО3МgСО3 t СаО + МgО + 2СО2
доломит
В зависимости от хим. состава и обжиговой обработки различают молотую негашеную известь, содержащую в преимуществе СаО (известь-кипелка), и гашеную известь, содержащую в основном Са(ОН)2, получаемую при гашении извести-кипелки:
СаО + Н2О Са(ОН)2 + Q
кипелка пушенка
Молотая негашеная известь может применяться без предварительного гашения. Это создает определенные преимущества перед известью пушонкой:
- ускоряется процесс твердения,
- исключаются отходы в виде непогасившихся частиц.
Полученные на молотой извести материалы обладают большей прочностью и водостойкостью.
Известь применяется в виде строительных растворов, т.е. в смеси с песком и др. заполнителями. На воздухе известковый раствор постепенно затвердевает под влиянием двух одновременно протекающих процессов:
- сближение или срастание кристаллов Са(ОН)2 за счет высыхания;
- карбонизации извести под действием углекислоты и воздуха.
Са(ОН)2 + СО2 СаСО3 + Н2О.
Образуется СаСО3, срастается с кристаллами Са(ОН)2 и упрочняет известковый раствор. Следует отметить, что строительные растворы на воздушной извести имеют невысокую прочность и очень медленно твердеют. Поэтому для устранения данных недостатков в известковые строительные растворы добавляют цемент и гипс. Известь применяется также в производстве силикатного кирпича и ячеистого бетона, смешанных (известково-пуццолановых) вяжущих.