- •Лекции по строительным материалам
- •Раздел 1. Основные свойства и оценка качества строительных материалов
- •Физические свойства.
- •Механические свойства.
- •Теплофизические свойства.
- •Специальные свойства
- •Раздел 2. Тема 1.
- •Раздел 2. Тема 2. Керамические материалы и изделия
- •Классификация керамических изделий
- •Сырьевые материалы для производства керамики
- •Свойства глин.
- •Общая схема производства керамических изделий
- •Керамические изделия.
- •Кирпич представляет собой прямоугольник с размерами мм
- •Отделочные керамические материлы.
- •Раздел 2. Тема 3. Материалы из древесины
- •Раздел 3. Минеральные вяжущие вещества
- •Тема 1. Классификация минеральных вяжущих веществ
- •Тема 1. Воздушные вяжущие вещества воздушная известь
- •Свойства извести
- •Гипсовые вяжущие вещества
- •Высокообжиговые гипсовые вяжущие.
- •Твердение гипсовых вяжущих
- •Твердение г.В. Можно ускорить или замедлить
- •Магнезиальные вяжущие
- •Тема 2. Гидравлические вяжущие вещества
- •Основной минералов c3s (алит)– химически очень активен, твердеет быстро, с образованием гидратных продуктов высокой прочности.
- •Производство портландцемента.
- •2 Стадия. Обжиг.
- •Основные свойства и технические характеристики портландцемента.
- •Разновидности портландцемента
- •3. Портладцементы с поверхностно-активными веществами (пав).
- •3.1 Пластифицированный портландцемент.
- •Белый портландцемент.
- •Цветные портландцементы.
- •Портландцементы с активными минеральными добавками (амд)
- •Недостаток шлакопортландцемента – замедленное твердение и пониженная морозостойкость.
- •Коррозия портландцемента
- •3.Коррозия 3-его вида.
- •Алюминатные цементы
- •Раздел 4. Тема 1. Бетоны
- •Классификация бетонов
- •Требования к материалам для обычного (тяжелого) бетона
- •Cтруктура и свойства бетонной смеси
- •Свойства тяжелого бетона
- •Технология производства тяжелого бетона
- •4Ый этап Контроль качества бетона
- •Виды тяжелого бетона
- •Материалы:
- •2. Бетон для защиты от радиоактивных воздействий.
- •3. Жаростойкий
- •Тема 2. Лёгкие бетоны
- •Свойства
- •Ячеистый бетон
- •Газобетоны
- •Тема 3. Железобетон
- •Производство ж/бетонных изделий
- •Конвейерное производство.
- •3 Схема – производство ж/б конструкций на сложных технологических линиях и установках, например, формование объёмных блоков сантех-кабин на установках типа «колпак» Тема 3. Строительные растворы
- •Материалы для растворов
- •3. Добавки
- •Свойства растворных смесей и растворов.
- •Виды строительных растворов
- •Специальные растворы.
- •Тема 4. Искусственные каменные материалы автоклавные материалы
- •Теория автоклавной обработки.
- •Раздел 5. Органические вяжущие вещесва и материалы на их основе. Полимерные материалы
- •Тема 1. Органические вяжущие. Материалы на основе битумов и дегтей
- •Свойства битумов
- •Асфальтобетоны
- •Раздел 5. Тема 1. Полимеры и материалы из пластмасс
- •Компоненты пластмасс
- •Свойства пластмасс.
- •Конструкционные полимерные материалы
- •Материалы для отделки фасадов
- •Полимерные материалы для потолков
- •Материалы для отделки стен
- •Материалы для полов
- •Гидроизоляционные материалы Рулонные битумные материалы
- •Спецификация теста
Раздел 2. Тема 3. Материалы из древесины
Древесиной называется освобожденная от коры ткань древесных волокон, находящаяся в стволе дерева. Древесина преимущественно состоит из органических веществ, в состав которых входит углерод (до 50%), водород (до 6%),кислород (до 44%) и незначительное количество азота.
Макростроение древесины. Ствол изучают в трех разрезах: торцевом, радиальном и тангенциальном.
На торцевом разрезе различают главные части: кора, камбий, заболонь, ядро, сердцевина и сердцевинные лучи. Кора – наружный слой дерева, предохраняющий его от повреждений и температурных воздействий. Камбий представляет собой клетки между корой и древесиной, способные к делению и росту. Деление клеток камбия начинается весной и заканчивается осенью. Поэтому древесина ствола состоит из ряда концентрических годовых колец. Заболонь состоит из клеток более молодой древесины, окружающих ядро (или спелую древесину). Ядро (или спелая древесина) – внутренняя часть дерева. Древесина ядровой части ствола обладает большой прочностью и стойкостью к загниванию. Сердцевинная трубка представляет собой рыхлую первичную ткань, которая состоит из тонкостенных клеток, имеет малую прочность и легко загнивает. Поэтому сердцевина нежелательна в тонких брусках и столярных изделиях, т.к. она постепенно выкрашивается. Сердцевинные лучи выглядят как темные штрихи. Они служат для перемещения питательных веществ и сохранения их запаса на зиму.
Свойства древесины.
К ним относятся:
- влажность. Влажность свежесрубленного дерева может составлять более 100%. С возрастом дерева влажность уменьшается. Свойства древесины зависят от ее влажности. Поэтому все определения проводят при стандартной влажности, принятой равной 12%.
- Усушка. Величина усушки зависит от направления по отношению к волокнам, а также от плотности. Чем плотнее древесина, тем выше усушка. Усушка вдоль волокон составляет до 0,1%, радиальная усушка до 6%, а тангентальная усушка до 12%, что вызывает коробление изделий.
- Водопоглощение. Оно обратно пропорционально плотности и прямо пропорционально пористости. Водопоглощение происходит в основном через торцевую поверхность.
- Плотность. Истинная плотность древесины равна 1,54 г/см3(1540кг/м3). Средняя плотность зависит от породы древесины. По средней плотности древесина подразделяется на:
особо легкую (ρо<0,45 г/см3) – кедр, пихта;
легкую (ρо= 0,45…0,60 г/см3) – ель, сосна, осина, липа, тополь, каштан, вяз, ольха;
среднюю (ρо= 0,61…0,75 г/см3) – береза, лиственница, бук, дуб, ясень, груша, клен, платан;
тяжелую (ρо= 0,76…0,90 г/см3) – граб, можжевельник;
очень тяжелую(ρо > г/см3) – кизил, самшит, хурма, железное дерево.
- Теплопроводность. Теплопроводность древесины незначительная. Она зависит от направления волокон, плотности, влажности и температуры. Теплопроводность древесины вдоль волокон больше, чем поперек волокон.
- Прочность. Прочность древесины также зависит от направления волокон. Так, предел прочности при сжатии вдоль волокон выше (30…80 МПа), чем поперек волокон (4…16 МПа). Предел прочности древесины при изгибе и растяжении выше предела прочности при сжатии вдоль волокон в 2…3 раза.
- Твердость. Твердость древесины определяется по методу Бринелля по диаметру отпечатка на поверхности. Она пропорциональна плотности и обратно пропорциональна влажности. По твердости древесина бывает:
очень твердая – граб, самшит, груша, кизил, железное дерево, эбеновое дерево;
твердая – лиственница, береза, бук, вяз, дуб, ясень, орех, клен;
мягкая – ель, липа, сосна, осина, пихта, кедр, можжевельник, тополь, ольха.
- Биологическая стойкость. Она отражает стойкость древесины к загниванию. Наиболее стойкой по отношению к биологической агрессии считают древесину тиса, каштана, дуба, лиственницы. К среднестойкой относят древесину сосны и кедра, к малостойкой – березы, бука, осины, липы, клена.
Способы защиты древесины от гниения и возгорания:
- Защита древесины от гниения. Гниение представляет собой разложение древесины под действием дереворазрушающих грибов и микроорганизмов. Способы предотвращения гниения имеют своей целью создание условий, неблагоприятных для развития дереворазрушающих грибов. Для предотвращения гниения древесины ее обрабатывают антисептиками, которые должны быть безвредными для людей и животных. Они не должны понижать прочность древесины и вызывать коррозию металлических креплений. Существуют водорастворимые антисептики, маслянистые антисептики и антисептические пасты.
К водорастворимым антисептикам относятся следующие вещества.
Фтористый натрий- NaF – представляет собой водный 2…3% раствор. Обладает высокой токсичностью по отношению к дереворазрушающим грибам, микроорганизмам, и насекомым.
Кремнефтористый натрий- NaSiF6 – применяется в виде водного 2% раствора, иногда вместе с фтористым натрием. Также входит в состав антисептических паст.
Хлористый цинк – ZnCl2 – применяют в виде водного 5% раствора, т.к. при более высоких концентрациях вызывает коррозию металла.
Медный купорос- CuSO4·5H2O – используют в виде водного 10% раствора. Может входить в состав комбинированных препаратов.
К маслянистым антисептикам относятся следующие материалы.
Антраценовое масло – продукт перегонки каменноугольного дегтя, обладающий высокой токсичностью и резким запахом.
Креозотовое масло – получают дистилляцией каменноугольного дегтя, применяют в подогретом до 50…60оС виде. Не оказывает вредного действия на древесину и металл, является самым лучшим антисептиком для шпал, деревянных столбов, опор, мостов и др.
Антисептические пасты используют как обмазки для защиты от гниения деревянных конструкций при повышенной влажности воздуха, а также находящихся в грунтах. К антисептическим пастам относятся следующие составы.
Битумная паста – ее готовят из расплавленного битума, зеленого масла, фтористого натрия и торфа. В отличие от водорастворимых антисептиков, обладает водостойкостью.
Силикатная паста - состоит из кремнефтористого натрия, жидкого стекла, воды и каменноугольного масла. Водостойкость ее ниже, чем у битумных паст.
- Защита древесины от возгорания. Древесина относится к сгораемым материалам (древесина возгорается при температуре 2500С). Для защиты древесины от сгорания используют вещества, называемые антипиренами, или огнезащитные красочные составы.
Защитное свойство антипиренов связано с тем, что некоторые из них при пожаре плавятся и древесина покрывается пленкой, затрудняющей доступ кислорода. Другие антипирены при нагревании выделяют негорючие газы, снижающие концентрацию кислорода возле конструкции. К ним относятся фосфорнокислые и сернокислые соли аммония, а также бура – борнонатриевая соль. Растворы антипиренов применяют для поверхностной обработки и пропитки древесины.
Огнезащитные красочные составы состоят из связующего (жидкого стекла), наполнителя (кварцевого песка) и щелочестойкого пигмента – охры и др. При пожаре краска пузырится, и образующийся пористый слой замедляет нагревание древесины.
Строительные изделия из древесины. К ним относятся:
- круглые лесоматериалы. Они представляют собой отрезки стволов деревьев с обрубленными сучьями с корой или без нее. В зависимости от диаметра ствола различают:
бревна, имеющие диаметр более 12 см и длину 3…6,5 м;
подтоварник, имеющий диаметр 8…11 см;
жерди, имеющие диаметр 3…7 см.
- Пиломатериалы. Их получают путем продольной распиловки пиловочных бревен. К ним относятся:
доски, имеющие толщину 100 мм и менее, причем их ширина должна в 3 и более раза превышать толщину;
бруски – имеют толщину менее 100 мм, но в отличие от досок ширина их меньше трехкратной толщины;
брусья – имеют ширину и толщину выше 100 мм.
шпалы – имеют длину 2,5…2,7 м для широкой колеи и 1,35…1,8 м для узкой колеи.
- Полуфабрикаты и изделия из древесины. Они представляют собой следующие изделия:
строганные и шпунтовые доски и бруски, имеющие на одной кромке шпунт, а на другой – гребень для плотного соединения элементов;
фрезерованные изделия в виде плинтусов, поручней, наличников и других изделий;
паркет планочный и щитовой, а также паркетная доска. Паркетные планки изготавливаются из твердых пород – дуба, бука, ясеня и др. Щитовой паркет имеет основание из досок или брусьев, на которое наклеены паркетные планки. Паркетные доски состоят из реечного основания, на которое наклеены паркетные планки, а на кромках имеются пазы и гребни для плотного соединения при настилке пола;
столярные изделия в виде оконных и дверных коробок с вмонтированными в них оконными переплетами и дверными полотнами.
- Фанера. Ее получают из слоев древесного шпона, склеенных под большим давлением синтетическими клеями. Фанера бывает декоративной - односторонней или двухсторонней, покрытой текстурной бумагой или шпоном из ценных пород дерева. Бакелизированную фанеру получают пропиткой различными смолами – формальдегидными, карбамидными и др.
- Клееные конструкции. Они обладают высокой прочностью и не имеют многих пороков обычной древесины. Клееные деревянные конструкции применяются при изготовлении большеразмерных изделий и конструкций (балки, блоки, арки, фермы и др.).