Контроль качества бетонов.

Контроль качества бетонов осуществляется на всех стадиях производства. Контролируется соответствие сырьевых материалов требованиям стандартов, для чего определяются физико-механические свойства вяжущих веществ и заполнителей. Качество воды и добавок. Приготовление бетонной смеси сопровождается контролем точности дозировки составляющих бетона, продолжительности перемешивания и степени пластичности бетонной смеси. При транспортировании осуществляется контроль продолжительности транспортирования и однородности бетонной смеси. Укладка бетонной смеси включает элементы контроля качества укладки, продолжительности и степени уплотнения бетонной смеси. После укладки бетона осуществляется контроль температуры, влажности и продолжительности тепловой обработки, необходимой для ускоренного набора прочности бетона. В затвердевшем бетоне контролируется прочность бетона, а в ряде случаев деформативность, водонепроницаемость, морозостойкость, коррозионная стойкость и др. физико-технические свойства.

Хранение и транспортирование

минеральных вяжущих материалов.

При перевозке и хранении минеральных вяжущих материалов необходимо помнить, что даже при правильном, но длительном хранении эти материалы постепенно теряют свои вяжущие свойства.

Комовую известь перевозят навалом в закрытых железнодорожных вагонах или автомашинах с брезентовым верхом для предохранения от увлажнения; молотую известь и гашеную известь – пушонку – в таре (многослойных бумажных мешках) или в специально отведенных плотно закрытых металлических контейнерах.

Гипсовые вяжущие транспортируют в мешках, в контейнерах или навалом в специальных вагонах и автомобилях, обеспечивающих защиту этих материалов от атмосферных осадков и загрязнения.

Цемент перевозят в многослойных бумажных мешках, а также навалом в контейнерах, цементовозах и закрытых вагонах, приспособленных для механической разгрузки.

Хранить минеральные вяжущие материалы следует в закрытых складах, изолированных от атмосферных и грунтовых вод. Активность цемента (в результате частичной гидратации и карбонизации его) снижается при хранении (через 3 месяца – примерно на 20%, через 6 месяцев – на 30%, через 12 месяцев – на 40%). Восстанавливать активность лежалого цемента можно вторичным помолом. Наиболее эффективен вибропомол цемента, в процессе которого повышается активность цемента, а также происходит обдирка гидратных и инертных оболочек с цементных зерен.

Комовую известь следует хранить только в механизированных складах бункерного типа или в силосах. При этом необходимо обеспечивать надлежащую герметизацию и аспирацию мест возможного пылеобразования с последующей очисткой запыленного воздуха. При хранении комовой негашеной извести следует оберегать ее от увлажнения, так как при этом не только ухудшается ее качество, но может резко повыситься температура и возникнуть пожар (при соприкосновении с горючими материалами).

Строительный гипс хранят обычно в круглых силосах диаметром 6 – 10 м.

6. Основы технологии производства древесных строительных материалов и изделий. Строение, виды и потребительские свойства древесины. Пороки древесины. Сортимент древесных строительных материалов, области применения, требования к качеству согласно стандартам. Контроль качества, маркировка, упаковка, поставка, транс­портирование и хранение ма­териалов и изделий на основе древесины.

Современное строительное производство связа­но с широким применением древесины и изделий на ее основе: из древесины изготавливают полы, двери, стены, кров­лю, дверные и оконные коробки, различные деревянные строительные конструкции и др.

Важнейшим достоинством древесины по сравнению с другими конструкционными материалами является то, что ее ресурсы восстанав­ливаются. Широкое распростра­нение древесины объясняется также другими ее положитель­ными свойствами: это достаточно прочный и легкий материал, хорошо работающий при вибрационных нагрузках. Древесина технологична: ее можно обрабатывать резанием на деревообрабатывающих станках и придавать практически любую форму, кроме того, пластичность древесины и возможность изменения ее свойств при термо- и влагообработке позволяют получать изделия методами гнутья, лущения, прессования. Древесина прочно удерживает металлические и другие крепления, хорошо склеивается. Для древесины характерны низкая тепло- и звукопровод­ность, достаточная стойкость в агрессивных средах. Она имеет высокие декоративные качества, при этом их можно целенаправленно менять различными способами: изменением направления разреза, крашением, отделкой различными лакокрасочными материалами.

Наряду с этим древесина обладает и рядом недостатков: неоднородность строения и свойств вдоль и поперек волокон, формоизменяемость при изменении влажности, способность к возгоранию и загниванию, изменение прочности при наличии в ней тех или иных пороков.

Для повышения качества и долго­вечности древесины ее пропитывают синтетическими полимерами и различными клеями.

Древесные породы, применяемые в строительстве, подразделяются на хвойные и лиственные. К хвойным породам относятся сосна, лиственница, кедр, пихта и др., а к лиственным — дуб, береза, осина, ясень, бук, ольха, тополь, клен и др.

Хвойные породы получили преимущественное распространение для изго­товления несущих строительных конструкций, шпал, столбов, свай, столярных изделий, фанеры, так как они имеют прямой и длинный ствол, мало отличающийся по толщине в верхнем и нижнем срубах, и лучшее каче­ство древесины.

Лиственные породы, имеющие твердую древесину (дуб, ясень и др.), применяются для изго­товления деталей несущих строительных конструкций, паркета, фанеры, дверей и панелей, различных столярных изделий и др. Лиственные породы с мягкой древе­синой используются для изготовления деталей конст­рукций временных зданий и сооружений, а также две­рей, окон, плинтусов, кровли, опа­лубок при бетонных работах.

Древесные материалы, применяемые в строительстве, под­разделяются на круглые лесоматериалы, пиломатериалы и строитель­ные детали и изделия.

Круглыми лесоматериалами называются отрезки древесных стволов с корой или без коры, очищенные от сучьев. При толщине в верхнем отрубе не менее 14 см отрезки стволов называются бревнами; от 8 до 13 см — подтоварниками и от 3 до 7 см — жердями. В зависимо­сти от назначения бревна подразделяются на строитель­ные и пиловочные.

Строительные бревна применяются для изготовления несущих строительных конструкций для жилых, общественных и промышленных зданий, опор линий электропередачи и связи, железнодорожных шпал, в гидротехнических сооружениях и при стро­ительстве мостов, а пиловочные — для получения пило­материалов.

Пиломатериалы получают в результате продольной распиловки бревен. По форме и размерам пиломатери­алы подразделяются (рис. 10.4) на доски (ширина больше двойной толщины); бруски (ширина равна или мень­ше двойной толщины) и брусья (ширина или толщина более 100 мм). К пиломатериалам относятся, также, заготовки, которыми называют пиломатериалы с размером и качеством, соответствующими изготовляемым деталям. Они должны иметь при­пуски на усушку и последующую обработку.

По виду обработки заготовки подразделяют на пиленые и калиб­pованныe, т. е. предварительно простроганные. Последние могут иметь различный профиль.

Строительные детали и изделия выпускают в виде паркета, строганных погонаж­ных изделий, столярных плит, фанеры, клееных столярных изделий, древесностру­жечных и древесноволокнистых плит.

Паркет используется для лицевого покрытия полов и подразделяется на планочный и щитовой. Планочный паркет представляет собой дощечки различных размеров и формы с профилированными краями; щитовой паркет состоит из реечного основания, на которое наклеивается планочный паркет.

К строганным погонажным изделиям относятся доски для настила полов, подоконные доски, строганные бруски и брусья, плинтусы и наличники, кровельные плиты для временных зданий и т. д.

Большое количество древесных строительных материалов и изделий получают из шпона - тонких листов древесины, получаемых строганием или лущением.

Рис. 10.4. Виды пиломатериалов:

а. б, в—брусы (соответственно одно-, двух- и трехкантный); г — необрезная доска; д — обрезная доска (1— пласт, 2 — кромка, 3 —торец, 4 — ребра); е — обрезная доска с тупым обзолом; ж — обрезная доска с острым обзолом; з—брусок; и — горбыль; к — отачол; л — необрезная шпала; м— обрезная шпала.

Шпон строга­ный предназначен для облицовывания деталей и сборочных единиц, изготовленных из малоценных пород древесины, древесностружечных плит или фанеры. Облицовка создает более красивую декоративную поверхность, повышает прочность и формоустойчивость деталей, защищает плиты от внешних воздействий.

Шпон лущеный применяют для изготовления клееной слоистой древесины, древесных пластиков, гнутоклееных деталей, спичек, для облицовывания дре­весностружечных плит. Текстура шпона лущеного, за редким исклю­чением, имеет невысокие декоративные свойства, поэтому в качестве облицовочного материала этот вид шпона применяется для внутренних, невидимых поверхностей изделий.

Столярные плиты представляют собой щиты, склеенные из реек древесины и оклеенные с обеих сторон двумя слоями лущеного шпона - наружным и подслоем. Все слои должны иметь одинаковое направление волокон древесины и располагаться перпендикулярно рейкам. Плиты изготовляют необлицованными и облицованными строганым шпоном с одной или двух сторон.

Столярные плиты выпускают нешлифованными и шлифованными. Их применяют для изготовления щитовых деталей мебели, полов, стеновых панелей, в транспортном машиностроении и др.

Строительная фанера — листовой материал, получа­емый склеиванием нескольких слоев лущеного шпона фенолоформальдегидными и казеино-цементными клеями. Для обеспечения прочности направление волокон двух соседних шпонов должно быть перпендикулярным друг к другу. Число слоев шпо­на - от 3 до 13. Фанеру считают изготовленной из той породы, которая использована для наружных слоев.

Строительная фанера применяется для обшивки наружных и внутренних стен зданий, устройства ограждающих конструкций и вну­тренних перегородок, как кровельный материал для вре­менных и подсобных помещений.

К клееным столярным изделиям относятся элементы дверей, окон и перегородок, щиты для кровельных покрытий и т. п., склеенные синтетическими смолами и белковыми клеями.

Древесностружечные плиты (ДСП) изготавливают из некондиционных лесных материалов и от­ходов деревообрабатывающей промышленности методом горячего прес­сования при добавлении связующего (фенольные или карбамидные смолы). Древесностружечные плиты имеют одинаковые и достаточно высокие прочностные показатели по длине и ширине, но обладают невысокой прочностью на растяжение. Плиты выпускаются необлицованными и облицованными шпоном или синтетической пленкой.

Древесностружечные плиты широко применяются в строительстве (для настила полов, облицовки стен и по­толков, устройства различных перегородок), в мебельной и радиотехнической промышленности, в машиностроении и других отраслях,

Древесноволокнистые плиты (ДВП) изго­тавливают из некондиционных лесных материалов и от­ходов деревообрабатывающей промышленности горячим прессованием древесноволокнис­той массы со связующими фенольными или карбамидными смолами. Они могут быть облицованы с одной или с двух сторон листовыми или пленочными материалами, а также окрашены. По техническим свойствам они бывают био-, огне-, влагостойкими и звукопоглощаю­щими. Выпускают гладкими с одной или с двух сторон.

Древесноволокнистые плиты применяют в строительстве как материал для термо- ­и звукоизоляции, для обшивки и облицовывания стен, перегородок, междуэтажных перекрытий, по­толков.

В производстве строительных изделий из древесины в последнее время находят применение гнутоклееные детали, которые получают склеиванием шпона или фанеры с одновре­менным гнутьем.

Производством древесных строительных материалов занята главным образом деревообрабатывающая промышленность, которая включает следующие ос­новные группы производств, имеющие высокий уровень механизации и автоматизации:

- лесопильное - в качестве основного исходного сырья используются круглые лесные сортименты, а его продукцией являются в основном пиленые и строганые полуфабрикаты;

- производство клееных материалов и плит - основным исходным сырьем являются круглые лесные сортименты, древесные отходы и клеи, продукцией - разные клееные полуфабрикаты;

- производство изделий из древесины - основное исходное сырье: древесные материалы (полуфабрикаты), пластмассы, металлы, стекло, клеи, лаки, ткани и др.; продукция - готовые изделия, например, мебель.

В производстве древесных строительных материалов в зависимости от их вида и назначения используют следующие разновидности технологических процессов:

- раскрой пиломатериалов на заготовки;

- первичная механическая обработка заготовок;

- формообразование заготовок;

- склеивание заготовок;

- прессование изделий;

- облицовывание изделий.

Рассмотрим подробнее основы технологии вышеперечисленных процессов.

Раскрой пиломатериалов заключается в их разделении на заготовки определенного размера. Важнейшая задача раскроя - наибольший выход заготовок с учетом требуемого качества.

Раскрой может быть индивидуальным и групповым. В первом случае учитывают размеры и качество досок и выбирают наиболее рациональную схему, во втором - раскрой ведут по заранее установленной схеме без учета качества сырья. При групповом раскрое выход заготовок снижается до 7 % по сравнению с индивидуальным, но зато выше производительность труда.

Плитные материалы, а также фанеру раскраивают сквозными резами (продольный и поперечный раскрой). Для получения точных размеров заготовок правильной формы и хорошего качества создают чистовые базовые кромки.

Для получения максимального выхода заготовок предварительно составляют карты раскроя, которые представляют собой графическое расположение заготовок на стандартном формате раскра­иваемого материала. При составлении карт раскроя учитывают мак­симальный выход заготовок, комплектность деталей разных размеров и назначения в соответствии с объемом выпуска изделий, минимальное количество типоразмеров заготовок в одной карте и минимальное повторение одних и тех же заготовок в разных картах.

Первичная механическая обработка брусковых заготовок включает создание базовых поверхностей для их дальнейшей обработки на стан­ках и подготовку к склеиванию и облицовыванию. Механическая обработка плит и щитов предназначена главным образом для устранения их разнотолщинности. С этой целью проводят их калибрование методом шлифования.

Формообразование изделий из древесины можно проводить различными способами:

- выпили­ванием криволинейных заготовок;

- методом гнутья прямолинейных заготовок;

- методом гнутья заготовок из массивной древесины или шпона с одновременным склеиванием.

Выпиливание криволинейных заготовок отличается простотой технологии, но ведет к неиз­бежному перерезанию волокон древесины, что ослабляет прочность деталей. Кроме того, данный способ не обеспечивает высокого выхода загoтoвок. Однако он находит практическое применение, особенно в тех случаях, когда заготовки имеют малую кривизну и не несут высоких нагрузок. Получение сложных форм изделий из древесины достигается пилением, фрезерованием, строганием, шлифованием.

Получение заготовок методом гнутья прямолинейных брусков требует специаль­ного оборудования и более сложной тех­нологии и по этой причине его применение ограничено, несмотря на ряд преимуществ.

Технологический процесс изготовления гнутых деталей включает раскрой на заготовки, их гидротермическую обработку, гнутье, сушку после гнутья, а также последующую механическую обработку.

При гидротермической обработке улучшаются пластические свой­ства древесины. Она может прово­дитъся методами пропаривания и проваривания. Оптимальная влаж­ность древесины при гнутье - 25­-30%, температура в центре заго­товки – 100⁰С.

Пропаривание ведут в пропарочных котлах насыщенным паром при давлении 0,02-0,05 МПа и температуре 102­-105⁰С. Время пропаривания определяют главным образом в зависимости от толщины заготовки.

Для проваривания заготовок применяют различные емкости. Воду нагревают до температуры 90-95⁰С, время проваривания составляет 1-2,5 ч в зависимости от размеров и влажности заготовок. Проварку заготовок применяют в тех случаях, когда пропаривание затруднено, например, если необходимо обработать только часть детали (носков лыж).

Склеивание является одним из основных видов соединений при производстве изделий из древесины. Оно позволяет получать детали требуемых размеров, увеличивать их формоустойчивость, прочность и улучшать декоративные свойства, повышать полезный выход заготовок, использовать короткомерные и низкосортные заготовки и отходы.

Технологический процесс склеивания включает следующие основные стадии: подгoтoвку склеиваемых материалов; подготовку клеевых рас­творов; нанесение клея на склеиваемые поверхности; запрессовку скле­иваемых заготовок и выдержку их под давлением, выдержку склеенных заготовок после запрессовки; механическую обработку.

Клеевые соединения должны обеспечивать такую прочность склеи­вания, чтобы она была не ниже прочности склеиваемых материалов. Склеивание осуществляют при нормальной температуре в помеще­нии (холодное склеивание) и при повышенной (горячее склеивание).

Изготовление прессованных деталей и изделий из измельченной древесины является практически безотходным методом использования сырья и позволяет экономить качественную массивную древесину. Для этого используют различные отходы деревообработки и малоценную древе­сину, в качестве связующего - в основном карбамидоформальдегидные смолы.

Материалы и изделия из измельченной древесины обладают рядом достоинств. Их можно изготавливать требуемых размеров и свойств, выполнять при прессовании необходимые пазы, гнезда, отверстия и другие элементы, сводя к минимуму механическую обработку. Меняя технологические параметры и количество связующего, можно регули­ровать свойства получаемых изделий и производить детали с облицо­ванной поверхностью.

Для приготовления древесно-клеевой композиции измельченную древесину смешивают со связующим. Далее древесно-клеевую массу загружают в пресс-формы, внутренние по­верхности которых покрывают сма­зочным материалом для предотвращения прилипания к ним прессуемого материала. При необходимости в пресс-форму укладывают облицовоч­ный материал и крепежную арматуру.

Основными параметрами, управляющими процессом прессо­вания, являются температура прессования, влажность пресс-масcы и время выдержки в прессе. Прессование ведут при температуре 120-160⁰С и давлении 2-20 МПа в зависимости от требуемой плотности изделия.

Облицовывание предназначено для улучшения декоративных свойств поверхности, повышения прочности деталей, создания защитного по­крытия от выделения токсических веществ (например, облицовывание дре­весностружечных плит).

Облицовывание может быть односторонним, когда облицовочный материал наклеивается на одну сторону, и двухсторонним. Eгo можно проводить в один слой, т. е. когда облицовочный материал наклеивается непосредственно на основе, и в два слоя, т. е. с подслоем. Щитовые детали облицовывают, как, правило, с обеих сторон.

Процесс облицовывания включает следующие стадии: подгoтoвку основы, подгoтoвку облицовки, приклеивание облицовки к основе, технологическую выдержку после облицовывания.

В заключение отметим, что по мере развития технологии и появления новых конструкционных мате­риалов, особенно полимерных, древесина заменялась ими, но полностью вытеснить ее не удалось и вряд ли удастся в обозримом будущем. Более того, с развитием технологии деревообработки, технологии модификации древесины и создания новых композиционных материалов на основе отходов деревообработки области при­менения древесных строительных материалов расширяются.