- •Министерство образования и науки Республики Казахстан
- •Введение
- •Глоссарий «Строительные материалы»
- •2 Краткий курс лекций
- •2.1 Введение. Классификация строительных материалов. Строение и основные свойства строительных материалов Введение
- •Классификация строительных материалов Строительные материалы классифицируются по различным признакам.
- •Требования предъявляемые к строительным материалам
- •Физические свойства
- •Гидрофизические свойства материалов
- •Теплофизические свойства материалов
- •Физические свойства технологического характера.
- •Комплексные свойства материалов.
- •Эстетические свойства.
- •2.2 Природные каменные материалы и сырье для производства строительных материалов из горных пород
- •Изверженные породы. Глубинные породы применяемые в строительстве - гранит, сиенит, диорит, габбро.
- •Осадочные породы. Осадочные породы - являются основанием и средой для различных сооружений и доступны в качестве строительного материала.
- •2.3 Материалы, получаемые термической обработкой минерального сырья.
- •2.3.1 Керамические изделия
- •Подготовку сырья: – обогащение, дробление и выделение примесей;
- •Классификация керамических изделий по назначению.
- •Основы производства стекла.
- •Способы формования стеклянных изделий
- •Классификация стеклянных материалов.
- •Защита металлов в условиях пожара. Незащищенные стальные конструкции используют при до t° - 600 °с. Для повышения предела огнестойкости металлических конструкций их покрывают:
- •3.4.1 Воздушные вяжущие вещества
- •Гипсовые и гипсобетонные материалы и изделия
- •Известь воздушная. Сырье и принципы производства
- •2.4.2 Гидравлические вяжущие вещества
- •Принципы производства цемента
- •Основные свойства материалов на основе цементов
- •2.5 Строительные материалы на основе неорганических вяжущих веществ
- •2.5.1 Бетоны. Тяжелые бетоны. Легкие бетоны
- •Тяжелые бетоны
- •Легкие бетоны
- •2.5.2 Силикатные материалы и изделия. Асбестоцементные изделия Силикатные материалы и изделия
- •Асбестоцементные изделия
- •2.5.3 Строительные растворы и сухие строительные смеси
- •Заполнители в качестве мелкого заполнителя для приготовления строительных растворов применяют следующие материалы:
- •2.6 Строительные материалы на основе органического сырья
- •Сортамент лесных материалов.
- •Свойства древесины.
- •2.6.2 Полимерные материалы
- •Номенклатура материалов и изделий из полимеров.
- •2.7 Строительные материалы специального назначения
- •2.7.1 Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы.
- •Гидроизоляционные материалы
- •Герметизирующие материалы
- •2.7.2 Теплоизоляционные и акустические материалы
- •2.7.3 Отделочные материалы Классификация отделочных материалов.
- •2.8 Композитные материалы
- •Преимущества композиционных материалов
- •Понятие о кристаллических и амфорных телах. Понятие о твердости, износостойкости их размерность.
- •Ход работы:
- •1.1 Определение плотности.
- •1.2 Определение плотности на образцах неправильной формы
- •Плотность вычисляют по той же формуле
- •Объем образца определяют из выражения
- •1.3 Определение плотности (насыпной) сыпучих материалов
- •1.4 Определение удельной массы
- •1.5 Определение весового и объемного водопоглощения
- •1.6 Определение пористости и пустотности материала
- •1.7 Определение морозостойкости строительных материалов
- •2.1 Изучение свойств породообразующих минералов
- •2.2 Основные определения и понятия
- •3.3 Определение марки кирпича
- •Предел прочности при изгибе считают по формуле
- •Значение относительного удлинения, б, %, вычисляют по формуле
- •6.I Определение тонкости помола гипса
- •6.3 Определение сроков схватывания гипсового теста
- •6.4 Определение предела прочности при изгибе и сжатии образцов из гипса
- •7. 1 Определение содержания в извести активных СаО и MgО
- •7.2 Определение содержания в извести непогасившихся зерен
- •7.3 Определение температуры и скорости гашения извести
- •Результаты испытания записывают в таблицу
- •Определение сроков схватывания цементного теста (гост 310.3-76)
- •Определение равномерности изменения объема цемента (гост 310.3-76)
- •9.2 Определениезернового состава щебня (гравия)
- •9.3 Определение прочности щебня (гравия)
- •10.1 Материалы рекомендуемые для бетона
- •Назначение марки цемента в зависимости от класса бетона
- •10.2 Подбор состава бетона по первому способу
- •10.3 Экспериментальная проверка и корректировка состава бетона
- •10.4 Производственный состав бетона и расчет материалов на замес бетономешалки
- •10.5 Подбор состава бетона с химическими добавками
- •10.5 Подбор состава бетона по второму способу выполняют в такой последовательности:
- •10.6 Выполняем расчет ориентировочного состава бетона
- •Пустотность щебня, определенная по формуле , составляет
- •10.7 Вычисляем расход материалов в киллограммах на пробный замес бетона после корректировки содержания материалов
- •Состав бетона можно выразить в виде соотношения:
- •11.1 Определение прочности бетона при сжатии
- •11.2 Определение прочности бетона на осевое растяжение
- •11.3 Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
- •11.3 Определение морозостойкости бетона (гост 10060.0-95)
- •12.1 Изучение строения древесины. Работа с каталогами образцов древесины
- •3.12. 2 Определение физических свойств древесины
- •В тангентальном направлении
- •Объемную усушку Voвычисляют с точностью до 0,1 % по формуле
- •12.3 Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон
- •- Для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности
- •Предел прочности образцов пересчитывают на влажность 12 % по формуле
- •13.1 Определение гранулометрического состава
- •13.2 Исследование зависимости коэффициента вспучивания вермикулита от технологических факторов
- •13.3 Подбор оптимальной продолжительности вспучивания
- •14.1 Определение теплостойкости пластических масс по Мартенсу
- •14.2 Определение твердости пластических масс по Бринеллю
- •15.3 Определение маслоемкости.
- •15.4 Определение цвета
- •15.5 Определение вязкости
- •3.15.6 Определение скорости высыхания
- •2 Вопросы для подготовки к Рубежному контролю и экзаМену
- •2.1 Темы и вопросы для подготовки для рубежного контроля
- •2.2 Дополнительные вопросы для подготовки к экзамену
Известь воздушная. Сырье и принципы производства
Наряду с цементами для изготовления растворов используют известь: воздушную и гидравлическую в виде гидратной пушонки, известкового теста или молока, а также в виде негашеной молотой извести. Воздушная от гидравлической извести отличаются по химическому составу.
Строительную воздушную кальциевую известь получают умеренным обжигом карбонатных горных пород (известняка, мела), содержащих не более 6 % глинистых примесей в исходном сырье и не более 5 % MgО в обожженном продукте. Умеренным обжигом для кальциевой извести является обжиг при температуре 900…1200 °C до возможно более полного удаления CO2, но не до спекания материала.
Основная реакция, происходящая при получении воздушной кальциевой извести
СаСО3__900..1200 0С__=СаО+СО2_
Таким образом, воздушная кальциевая известь состоит в ocновном из СаО, небольшого количества MgO и примесей.
Тонкомолотую строительную известь получают гашением водой и размолом негашеной извести. Применяют известь для приготовления, строительных растворов и других, вяжущих материалов, цвет известковых пород зависит от наличия примесей - чистые известняки обычно белого цвета, с примесями желтоватые, бурые, серые и даже черные.
Технологический процесс получения извести состоит из добычи, дробления, сортировки и обжига при температуре 1000-1300°С. Получают легкие пористые куски белого цвета. Применяют известь в виде молотой - гашенной и негашеной.
Воздушная – обеспечивает твердение строительных растворов и бетонов и сохранение ими прочности в воздушно – сухих условиях.
Известковое тесто должно иметь плотность не менее 1200 кг/м3 и содержать извести не менее 30 % по массе. Известь для штукатурных и облицовочных растворов не должна содержать непогасившиеся частицы, которые могут вызвать отколы («дутики») в затвердевшем слое. Поэтому свежегашеную известь пропускают через сито с ячейками 0,315 – 0,25 мм.
Вопросы для СРС по теме:
Разновидности воздушных вяжущих.
Что представляет собой воздушная известь?
Изложите методику определения скорости гашения извести.
Какая известь относится к быстрогасящейся.
В чем состоит методика определения содержания в извести
непогасившихся зерен?
Какого содержание непогасившихся зерен в кальциевой извести?
Что представляет собой строительный гипс?
С какой сеткой используют сито для определения тонкости помола
строительного гипса.
Изложите методику определения нормальной густоты гипсового теста.
10. При помощи какого прибора определяют сроки схватывания
гипсового теста и какова методика этого определения?
11. На каких образцах и каким образом определяют прочность гипса?
12. Какие изделия получают из гипса?
13.Области и условия применения гипсовых материалов.
14.Способы формования гипсовых изделий.
2.4.2 Гидравлические вяжущие вещества
Классификация гидравлических вяжущих.
Портландцемент и его разновидности, цементы с активными минеральными добавками, шлаковые цементы, глиноземистый цемент, расширяющиеся цементы и гидравлическая известь.
Портландцемент наиболее распространенный вид цемента, называютгидравлическое вяжущее, твердеющее в воде и на воздухе. Получает его:
1. Тонким измельчением сырья;
2. Ожигом до спекания сырьевой смеси клинкера (известняка и глины);
3. Помолом клинкера с добавками.
В смесь могут быть введены активные минеральные добавки. Состав цемента: известняк-1/3 , глина -2/3 и добавки 10-15%. Для регулирования сроков схватывания цемента к клинкеру добавляют при измельчении гипс в количестве 1,5-3%. Качество клинкера зависит от химического и минералогического состава известняка и глины.
Известняк для производителя цемента состоит из двух окислов СаО и СО2. Повышенное содержание кремнезема SiO2 замедляет сроки твердения цемента в начальный период, но ускоряет процесс твердения в дальнейшем. Глинозем (AI2O3) – ускоряет процесс твердения в начальный период, но цемент имеет пониженную водостойкость и морозостойкость.
Внешне портландцемент тонкий порошок серовато-зеленого цвета с насыпной плотностью 900-1700кг/м3. Марки портландцемента 300-700, начало схватывания не ранее 45 минут, конец 6 час. Через 3 суток набирает только 70% прочности. Марочная прочность определяется через 28 суток твердения при t= 20°С и 60-80% влажности. Цемент при длительном хранении даже в самых благоприятных условиях снижает свою прочность – через 3 месяца на 20%, через год до 40% и при этом светлеет.
Твердение портландцемента
Прочность портландцемента определяется по пределу прочности при изгибе балочек 40х40х160 мм и на сжатие их половинок, из раствора состава 1:3 в частях по массе в возрасте 28 суток. Марки цемента 300, 400, 500,600,700: прочность при сжатии соответственно 30:40 :50 :60 :70 МПа.
При твердении цементных изделий на воздухе за счет испарения воды происходит усадка, а при твердении в воде идет обратный процесс набухания. Весь процесс набора прочности цементного камня состоит из схватывания и твердения или густеющие превращения в камень. Процесс схватывания длится от 45 минут до 12 часов, за это время необходимо растворы или бетоны доставить и применить, иначе они потеряют пластичность и удобоукладываемость. На процесс схватывания сильно влияет количество воды.
Процесс твердение - наращивание прочности длится многие годы, но за основу берут прочность бетона или раствора в возрасте 28 суток. Наиболее активно прочность цемента нарастает в первые 7 суток. Прочность и скорость твердения зависят от тонкости помола цемента, содержания воды, влажности, температуры окружающей среды и продолжительности эксплуатации. Для снижения возможности быстрого испарения воды с поверхности, раствор или бетон покрывают мокрыми опилками, песком и поливают водой или покрывают бетонными эмульсиями.
При высокой температуре процесс твердение ускоряется при отрицательных температурах твердение почти полностью приостанавливается, т.к вода превращается в лед, что недопустимо.