13. Железобетон — бетон, армированный стальной арматурой. В желе­зобетоне арматуру располагают в зонах растяжения, чтобы она воспринимала растягивающие усилия. Композиционный мате­риал - железобетон имеет высокую прочность как при сжатии, так и при изгибе и растяжении.

Классификация железобетонных конструкций осуществ­ляется по следующим признакам:

1) вид армирования (обычное и предварительно напря­женное);

2) средняя плотность бетона (тяжелый, облегченный, легкий, специальный);

3) вид бетона (цементный, силикатный, ячеистый, хими­чески стойкий);

4) структура бетона (сплошная, пустотелая, комбини­рованная);

5) назначение (для жилых, общественных, промышлен­ных зданий и сооружений, для сельскохозяйственного и гидро­технического строительства).

Для достижения необходимых эксплуатационных качеств железобетон сочетают с материалами специального назначения - теплоизоляционными, акустическими, гидроизоляционными, антикоррозионными, отделочными.

Обычное (ненапряженное) армирование осуществляет­ся с помощью плоских сеток и пространственных каркасов, из­готовленных из стальных стержней, сваренных в местах пересе­чения.Обычно армированный железобетон не предохраняет конструкции, работающие на изгиб или растяжение, от образо­вания трещин.

В предварительно напряженном железобетоне армату­ру предварительно растягивают, а после изготовления конст­рукции и затвердевания бетона ее освобождают от натяжения. При этом арматура вызывает сжатие бетона.

21. Огнеупорностью называется способность материала выдерживать, не расплавляясь и не деформируясь, длительное воздействие высоких температур (выше 1580°). Огнеупорными являются материалы, применяемые для футеровок промышленных печей, например шамотный кирпич, жароупорный бетон и др.

Огнестойкостью называют способность материала выдерживать действие высокой температуры с быстрым охлаждением водой.

По степени огнестойкости строительные материалы разделяются на следующие три группы:

несгораемые — бетон, кирпич, сталь и др.; под действием огня или высокой температуры они не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются;

трудносгораемые — асфальтовый бетон, деревянные перегородки, оштукатуренные с двух сторон и др.; под воздействием огня или высокой температуры такие материалы с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются, но перестают гореть и тлеть, если удалить источник огня;

сгораемые — все органические материалы, например неоштукатуренные деревянные перегородки; горят открытым пламенем и продолжают гореть при удалении источника огня.

20.Прочность – это способность материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок. При этом не стоит забывать, что прочность зависит не только от самого материала, но и от вида напряженного состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.), от условий эксплуатации (температура, воздействие окружающей среды и т. д.).

Методы определения прочности.Первый способ носит название разрушающего метода и состоит в выявлении предельных несущих способностей с испытание контрольных образцов до их полного разрушения.Разрушающий метод является наиболее точным и результаты, полученные в процессе его выполнения, максимально приближены к реальным физическим характеристикам материалов. Второй способ связан с производством испытаний неразрушающими методами и позволяет сохранить эксплуатационную пригодность рассматриваемого объекта без нарушения его несущей способности, что наиболее приемлемо при обследовании зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации.

25. Портландцемент - гидравлическое минеральное вяжущее, представляет собой тонко – дисперсный порошок серого цвета с ТП= 0,08 мм, получаемый путем перемалывания портландцем.клинкера, а клинкер получают путем обжига до спекания сырьевой смеси карбонатных и глинистых пород в соотношении 3\2 при t=1450с. Сырьевыми материалами для изготовления портландцементного клинкера служат карбонатные и глинистые горные породы. Для получения клинкера исходные сырьевые материалы берут примерно в соотношении 1 : 3, т. е. на 1.

Производство портландцемента включает следующие технологические операции: приготовление сырьевой смеси, ее обжиг и получение клинкера, помол клинкера с добавкой гипса.В зависимости от методов приготовления смеси различают мокрый и сухой способы производства цемента. При мокром способе сырье смешивают и измельчают в присутствии воды. Затем смесь в виде шлама, содержащего 40...50 % воды, обжигают во вращающихся печах. При сухом способе сырьевые материалы высушивают, измельчают, смешивают и обжигают в сухом виде (влажность - 1.. .2 %).При мокром способе достигается высокая однородность смеси, однако затраты топлива на обжиг в 1,5...2 раза выше, чем при сухом.Подготовленную к обжигу сырьевую смесь подают во вращающуюся печь. Печь установлена под небольшим (3...4°) уклоном к горизонту и вращается (1...2 об/мин), благодаря чему сырьевая смесь постепенно перемещается в ней от верхнего конца к нижнему, куда подается топливо. Максимальная температура обжига - 1450 °С. Продукты взаимодействия, частично плавясь и спекаясь друг с другом, образуют так называемый портландцементный клинкер - пористые гранулы серого цвета.В настоящее время наиболее распространен сухой способ производства цемента. В конечном итоге качество портландцемента зависит от тщательности подготовки сырья, условий обжига, режима охлаждения и его химического и минералогического составов.

24.Воздушная известь. Сырье, производство, применение.

Строительной воздушной известью называется продукт, получаемый путем обжига до возможно более полного выделения углекислоты кальциево-магниевых карбонатных горных пород содержащих не более 6%, глинистых примесей.

В зависимости от последующей обработки обожженного продукта различают следующие виды воздушной извести:

1) Негашеную комовую известь-кипелку, состоящую главным образом из СаО;

2) Негашеную молотую известь того же состава;

3) Гидратную известь пушонку в виде тонкого порошка, получаемого в результате гашения комовой извести определенным количеством воды и состоящего в

основном из Са(ОН)2

4) Известковое тесто - продукт пластичной консистенции, получаемый при гашении комовой извести избытком воды и состоящий главным об разом из Са(ОН)2 и

механически примешанной воды.

Сырьем для получения воздушной извести могут служить горные породы, состоящие в основном из углекислого кальция, известняка, мела.

Наличие примесей и равномерность распределения их по всей массе сырья сильно влияют на ход производства, изменяя температуру обжига и производительность печей, а также на свойства конечного продукта.

Различают жирную и тощую известь. Первая быстро гасится, выделяет при гашении много тепла и дает при этом пластичное, жирное на ощупь, тесто. Вторая гасится медленно и дает менее пластичное тесто, в котором прощупываются мелкие зерна, не распавшиеся при гашении в порошок.

По скорости гашения известь делится на быстрогасящуюся со скоростью гашения до 20 мин и медленногасящуюся, свыше 20мин. За скорость гашения принимается время от момента смешивания с водой до достижения максимальной температуры.

В зависимости от температуры, развивающейся при гашении, известь разделяется на низкоэкзотермическую - с температурой гашения ниже 70°С и высокоэкзотермическую - с температурой гашения свыше 70°С.

Прочность воздушной извести не нормируется стандартом. Порочность гидратной извести-пушонки, а также известкового теста обычно не велика и через 28 суток составляет 5-10 кг/см2 при испытании в образцах из раствора жесткой консистенции.

Применение воздушной извести.

Воздушная известь - распространенное вяжущее вещество. Растворы из нее употребляют для каменной кладки для этой же цели можно пользоваться и смешанными растворами (сухие строительные смеси), состоящими из извести, цемента и песка. Они прочнее известковых и пластичнее цементных.

Известковые растворы применяют также для штукатурных работ как в смеси со строительным гипсом, так и без него. Известково-гипсовые растворы твердеют быстрее известковых, а схватываются медленнее гипсовых. Для штукатурных работ употребляют также известково-цементные растворы.

Воздушную известь используют в смеси с активными минеральными добавками для приготовления известково-пуццолановых, известково-шлаковых и ряда других цементов. Известь применяют в качестве вяжущего при производстве известково-песчаных изделий и ряда других бесцементных строительных деталей. В чистом виде или в смеси с мелом и красителями эта известь служит материалом для побелок, окрасок и декоративных целей.

26. Основными минералами портландцементного клинкера являются:алит - трехкальциевый силикат ЗСаО - Si02 (или сокращенно C3S) - содержится в количестве 45...65 %. Это - самый важный минерал клинкера, определяющий время твердения, прочность и другие свойства портландцемента;белит - двухкалъциевый силикат 2СаО • Si02 (или C2S) - содержится в количестве 20...35 %. Он медленно твердеет, при этом выделяется очень мало теплоты;целит - трехкалъциевый алюминат ЗСаО - А1203 (или С3А) -содержится в количестве 4... 12 %. Он очень быстро гидратиру-ется и твердеет, выделяя большое количество теплоты, но имеет небольшую прочность и малую стойкость против воздействия сернокислых соединений;четырехкадъциевый алюмоферрит (браунмиллерит) 4СаО • • А1203 • Fe203 (или C4AF) - содержится в количестве 10...20 %, по времени гидратации занимает промежуточное положение между алитом и белитом, обладает средней прочностью.

Для получения портландцемента клинкер размалывают в трубных или шаровых мельницах с гипсом  и другими добавками. Свойства портландцемента зависят от его минералогического состава и тонкости помола клинкера. (Свойства в лекции)

30. Силикатные бетоны, их разновидности. Область применения.

Силикатный бетон представляет собой искусственный строительный состав сложного приготовления. Силикатный бетон получается из уплотненной отвердевшей увлажненной смеси, в которую входят молотая негашеная известь, молотый кварцевый песок и обычный кварцевый песок, соединенные в автоклаве. Существуют разновидности силикатного бетона:  • тяжелый – в качестве заполнителя песок, щебень или гравий;  • легкими – в качестве заполнителя керамзит или аглопорит; • ячеистый.  Кроме того, силикатный бетон может быть мелкозернистым с размером зерен заполнителя до 5 мм и крупнозернистым с размером зерен более 5 мм. Более широкое применение получил тяжелый мелкозернистый силикатный бетон. Предел прочности при сжатии подобного силикатного бетона варьируется от 15 до 50 Мпа. Силикатный бетон имеет высокую морозостойкость. Возможность замораживания и оттаивания силикатного бетона без разрушений структуры составляет 300 циклов. Силикатный бетон обладает достаточной водостойкостью и стойкостью к воздействию агрессивных сред.  Силикатный бетон может быть армирован, в связи с чем, нашел широкое применение в промышленном и гражданском строительстве наравне с обычными цементными бетонами. Плотный силикатный бетон применяют в изготовлении несущих конструкций: панелей стен и перекрытий, лестничных пролетов, балок, колонн и плит. Из особо прочного силикатного бетона изготовляют напряженно-армированные железнодорожные шпалы, шифер без содержания асбеста и другие изделия. Также силикатный бетон применяется в тюбингах для шахтного строительства и метро, для строительства оснований дорог общего пользования.

31. Битумные вяжущие материалы. Битумы состоят из смеси высокомолекулярных углеводородов, главным образом метанового и нафтенового рядов и их кислородных, сернистых и азотистых производных. Элементарный химический состав всех битумов достаточно близок. В них 70...87% углерода, до 15% водорода, до 10% кислорода, до 1,5% серы (в природных битумах до 10%), небольшое количество азота.

Свойства битумных вяжущих

Важнейшими свойствами битумов для их применения в строительстве являются:

• способность при нагревании (до 80…170°С) или добавлении растворителей (разжижителей) переходить в вязкожидкое состояние и объединяться с каменными или другими строительными материалами;

• способность при понижении температуры (до 20…25°С и ниже) или испарении растворителей вновь загустевать и образовывать единый материал, сцепляться с введенными в них или пропитанными и обмазанными ими другими материалами (асфальтовые бетоны и растворы, кровельные и гидроизоляционные материалы);

• способность придавать гидрофобные (водоотталкивающие) свойства другим материалам, обработанным битумом.

Основными свойствами, определяющими качество твердых и полутвердых битумов и деление их на марки, являются вязкость, температура размягчения и хрупкости, пластичность; для жидких битумов - вязкость и фракционный состав (содержание летучих масел).

Применение битумных вяжущих. Твердые и полутвердые нефтяные битумы применяют для дорожных покрытий, изготовления кровельных и гидроизоляционных материалов, некоторых герметизирующих материалов, а жидкие битумы используют в основном при строительстве дорог (для обработки гравийных и щебеночных смесей, изготовления асфальтовых материалов).

32. Материалы и изделия на основе битумных и дегтевых вяжущих (материалы для кровли и гидроизоляции)

Битумные и дегтевые вяжущие применяются для изготовления кровельных, гидроизоляционных и пароизоляционных материалов, дорожных, кровельных и гидроизоляционных мастик и для приготовления бетонов. Битумы подразделяются по исходному сырью на природные и нефтяные; по консистенции — на твердые, полутвердые и жидкие; по преимущественному назначению — на дорожные, строительные и кровельные.

Природный битум представляет собой твердое органическое вещество черного цвета, почти лишенное запаха. Битумы природные получают из битуминозных известняков или песчаников.

Нефтяные битумы получают из нефти в твердом или полутвердом виде. По способу производства различают нефтяные битумы: остаточные, окисленные, крекинговые и экстрактные.

Твердые и полутвердые битумы делятся на марки в соответствии с основными их свойствами: температурой размягчения, глубиной проникания в них (пенетрация) под действием груза иглы и растяжимостью. Нефтяные битумы с температурой размягчения от 40 до 90°С применяются для кровельных работ.

Дегти получают сухой перегонкой при высокой температуре различных видов твердого топлива. По исходному сырью дегти подразделяются на каменноугольные, буроугольные, торфяные, древесные и сланцевые. В строительстве в основном применяются каменноугольные и сланцевые дегти. Каменноугольные дегти в свою очередь разделяются на сырые, отогнанные и составленные. При отгонке каменноугольных дегтей получаются пек и масла.

Сырые дегти получаются в виде жидкого продукта перегонкой при высокой температуре без доступа воздуха из каменного угля, древесины, торфа; попутно получается газ или кокс.

Сырой каменноугольный деготь представляет собой черную маслянистую жидкость с резким запахом. При отгонке из сырого дегтя воды получают отогнанный деготь, который применяется для производства дегтебетонов в дорожном строительстве.

Каменноугольный пек представляет собой твердое при нормальной температуре черное вещество с удельным весом 1,25—1,23. Смеси дегтя и пека используют в дорожных покрытиях и для производства кровельных материалов. Дегтевые материалы в противоположность битумным отличаются стойкостью против гнили.

Рулонные и листовые материалы изготовляются путем пропитки картона, бумаги, стеклоткани (как основы) нефтяными битумами или дегтевыми составами и их смесями. Безосновные материалы получаются прокаткой смеси вяжущих с наполнителями. Рулонные материалы на основе разделяются на покровные и беспокровные.

Для получения рубероида кровельный картон пропитывают нефтяными битумами, покрывают с обеих сторон тонким слоем тугоплавкого битума, и сплошным слоем посыпки.

При пропитке и покрытии кровельного картона дегтепродуктами получают толь, который подразделяется на толь с крупнозернистой и с песочной посыпкой.

Стеклоткань и стекловойлок изготовляются на основе стеклоткани, совмещенной с битумной или битумно-полимерными пленками. Рулонные стеклоткань и стекловойлок применяются для многослойных плоских кровель.

Пергамин представляет собой беспокровный кровельный картон, пропитанный нефтяным битумом. Применяется в качестве подкладочного материала под рубероид.

Толь беспокровный (толь-кожа) получают при пропитке картона дегтем. Применяется как подкладочный материал под толь с крупнозернистой посыпкой.

Гидроизол изготовляют путем пропитки асбестовой бумаги нефтяными битумами. Гидроизол используется в качестве гидроизоляции для оклеивания конструкций подземных сооружений, для защитного антикоррозийного покрытия металлических трубопроводов, для гидроизоляции плоских кровель.

Изол — безосновный рулонный материал на резино-битумном вяжущем. Применяется как гидроизоляция для оклеивания конструкций зданий и сооружений.

Бризол — битумно-резиновый изоляционный материал, применяется для антикоррозийной защиты подземных стальных трубопроводов.

Металлоизол изготовляется из тонкой алюминиевой фольги, покрытой с обеих сторон слоем битума. В комбинации с гидроизолом металлоизол применяется для изоляции гидротехнических и подземных сооружений.

Полиэтиленовые пленки применяются для гидроизоляции фундаментов и стеновых панелей. Пленка не разрушается бактериями, но стареет под воздействием света.

Эмульсии и пасты битумные применяются для грунтовки основания при наклейке рулонных и штучных материалов, уплотнения стыков в кровле.

Мастики по составу подразделяются на битумные, резино-битумные, дегтевые, дегте-полимерные, по способу укладки — на горячие и холодные.

Битумные горячие мастики приготовляются путем смешивания нефтяного битума с наполнителями (волокнистый асбест, асбестовая пыль, тальк, известняк молотый).

Горячие битумные мастики, предварительно подогретые до 160—180°С, применяются для склейки и наклейки рулонных битумных материалов, окраски кровель, гидроизоляционных работ.

Для приготовления холодных мастик расплавленный битум смешивают с растворителем и наполнителем. Холодные мастики удобны в работе, особенно в холодное время года. Они применяются без подогрева при температуре наружного воздуха до 5°С и с подогревом до 60—70°С — при более низких температурах.

Дегтевые мастики применяются для наклейки только дегтевых рулонных материалов. Они применяются также в качестве антикоррозийных для покраски чугунных и стальных труб.

Для уплотнения наружных швов между сборными элементами зданий предназначены герметизирующие материалы. К ним относятся эластичные прокладки в виде жгутов из пороизола (пористая масса), уплотняющие и защитные резино-битумные мастики. Герметизирующие мастики изготовляются только на заводе и применяются в подогретом состоянии.

33. Ценным свойством пластических масс является их малый объемный вес. Прочностные характеристики пластмасс особенно высоки у пластмасс с листообразными наполнителями. Важнейший показатель для конструктивных материалов — это коэффициент конструктивного качества материала, т. е. коэффициент, получаемый от деления прочности материала на его объемный вес. Снижение веса зданий и сооружении - По этому показателю пластмассы занимают первое место.

По коэффициенту конструктивного качества слоистые пластики являются непревзойденными до сих пор материалами, из них можно создавать самые прочные и самые легкие конструкции.

Ценным свойством пластических масс является химическая стойкость, обусловленная химической стойкостью полимеров и наполнителей, которые использованы для изготовления пластмасс. Ценным свойством пластмасс является их способность окрашиваться в различные цвета органическими и неорганическими пигментами.

Высокая устойчивость пластмасс к коррозийным воздействиям, ровная и плотная поверхность изделий, получаемая при формовании, также позволяют в ряде случаев отказаться от окрашивания.Большой интерес представляет такое свойство пластмасс, как их низкая истираемость, т. е. способность сопротивляться истирающим усилиям.

Очень ценным свойством некоторых пластических масс без наполнителя является их прозрачность и высокие оптические свойства. Ценнейшим свойством пластмасс является легкость их обработки — возможность придавать им разнообразные, даже самые сложные, формы. Столь же целесообразна по технологическим и экономическим соображениям станочная их переработка (пиление, сверление, фрезерование, строгание, обточка и др.), позволяющая полностью использовать стружку и отходы (при применении термопластичных полимеров).

Возможность склеивания пластмассовых изделий как между собой, так и с другими материалами, например с металлом, деревом и др., открывает большие перспективы для изготовления различных комбинированных клееных строительных изделий и конструкций.

Легкая свариваемость материалов из пластмасс (например, труб) в струе горячего воздуха позволяет механизировать и рационализировать некоторые виды строительных работ, в частности санитарно-технические.

Простота герметизации мест соединений и сопряжений для материалов из пластмасс позволяет широко их использовать в гидроизоляционных и тазоизоляционных конструкциях. Свойство пластмасс образовывать тонкие пленки в сочетании с их высокой адгезионной способностью по отношению к ряду материалов делает их незаменимым сырьем для производства на их основе лаков и красок. К положительным свойствам пластмасс следует отнести также неограниченность и доступность сырьевой базы, на которую опирается промышленность полимеров, являющихся основой производства пластических масс.

Отрицательные свойства пластмасс

Низкий потолок теплостойкости (от 70 до 200°С). Особенно важна теплостойкость для кровельных материалов на оснозе пластмасс. Существенным недостатком пластических масс является их малая поверхностная твердость.

Значительным недостатком пластмасс является их высокий коэффициент термического расширения. Большой коэффициент термического расширения пластмасс: в сочетании с малой теплопроводностью обусловливает значительные остаточные внутренние напряжения, которые могут быть причиной появления трещин в строительных изделиях при резких изменениях температур. Не следует игнорировать и еще одно отрицательное свойство пластмасс — их повышенную ползучесть.

Существенным недостатком . пластмасс является их горючесть. Их токсичность.