- •Введение.
- •1.Основные направления технического прогресса в области строительных материалов, изделий и конструкций.
- •Основные свойства.
- •1. Параметры состояния и структурные характеристики строительных материалов (истинная, средняя и насыпная плотность, пористость, коэффициент плотности).
- •2. Теплофизические свойства строительных материалов (теплопроводность, теплоёмкость, огнеупорность, огнестойкость).
- •3. Гидрофизические свойства строительных материалов (гигроскопичность, водопоглощение, водонепроницаемость, водостойкость, морозостойкость).
- •4. Механические свойства строительных материалов (деформативность, прочность, твёрдость, истираемость).
- •5. Плотность и пористость. Влияние пористости на свойства строительных материалов.
- •Природные каменные материалы.
- •1. Классификация горных пород по условиям образования. Основные области применения нерудных материалов в строительстве.
- •2. Изверженные (магматические) горные породы, применяемые в строительстве.
- •3. Осадочные горные породы, применяемые в строительстве.
- •4. Материалы и изделия из метаморфических горных пород. Свойства и применение.
- •Керамические материалы и изделия.
- •1. Состав и свойство глинкосырья для строительной керамики. Процессы, происходящие при обжиге кирпича.
- •2. Эффективные стеновые керамические изделия.
- •3. Кирпич керамический. Технические требования (размеры, пороки, марки).
- •Неорганические вяжущие вещества.
- •1. Классификация неорганических вяжущих веществ по условиям применения. Разновидности, особенности свойств и применения.
- •2. Воздушная известь. Сырьё, понятие о производстве, состав, разновидность, свойства. Применение в строительстве.
- •3. Гипсовые вяжущие вещества. Сырьё, понятие о производстве, состав. Твердение. Свойства, области применения.
- •4. Гипсовые вяжущие вещества. Технические требования (дисперсность, водопотребность, сроки схватывания, марки по прочности).
- •5. Портландцемент. Сырьё, понятие о производстве, химический и минеральный состав клинкера.
- •6. Состав и свойства портландцемента.
- •7. Твердение портландцемента. Взаимодействие минералов клинкера с водой. Влияние минерального состава клинкера на скорость твердения портландцемента.
- •8. Коррозия цементного камня и способы защиты от неё.
- •9. Быстротвердеющий портландцемент. Особенности состава и свойств. Рациональные области применения.
- •10. Сульфатостойкий портландцемент. Особенности состава и свойств. Рациональные области применения.
- •11. Портландцемент с органическими добавками (пластифицированный и гидрофобный). Состав, свойство и область применения.
- •12. Белый и цветные портландцементы. Особенности состава, свойств и применения.
- •13. Активные минеральные добавки к цементам (природные и искусственные). Особенности твердения и свойств портландцементов с минеральными добавками.
- •14. Пуццолановый портландцемент. Состав, свойства, области применения.
- •15. Шлакопортландцемент. Состав, свойства и области применения.
- •16. Глинозёмистый цемент. Состав, свойства и области применения.
- •17. Расширяющиеся и безусадочные цементы.
- •18. Использование попутных продуктов промышленности для изготовления строительных материалов (на примере шлакопортландцемента и цемента с минеральными добавками).
- •19. Жидкое стекло и кислотоупорный кварцевый цемент.
- •VI. Тема «Бетоны»
- •Классификация бетонов. Применение бетонов различных видов.
- •Заполнители для тяжёлого бетона. Технические требования. Стандартные методы оценки зернового состава.
- •Удобоукладываемость бетонных смесей. Стандартные методы определения подвижности и жёсткости. Факторы, влияющие на Удобоукладываемость.
- •Факторы, влияющие на Удобоукладываемость бетонной смеси. Пластифицирующие добавки к бетонам.
- •Основной закон прочности бетона (формулы и графики).
- •Основные принципы определения состава тяжёлого бетона.
- •Основные принципы определения состава тяжёлого бетона. Лабораторный и рабочий составы.
- •Понятие о классах и марках бетона. Стандартные классы и марки тяжёлого бетона по прочности.
- •Влияние производственных факторов на качество бетона (приготовление и уплотнение бетонной смеси, условия твердения бетона).
- •Способы ускорения твердения бетона в конструкциях (выбор вида цемента, введение добавок-ускорителей, тепловая обработка).
- •Пути сокращения расхода цемента в бетоне ( на примере анализа основного закона прочности).
- •Лёгкий бетон на пористых заполнителях. Виды заполнителей (природные и искусственные). Свойства и области применения бетонов.
- •Понятие о силикатных бетонах. Силикатный кирпич.
- •Лёгкие бетоны. Виды и основные области применения.
- •Ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон). Исходные материалы, понятие о производстве, строение, свойства и области применения.
- •Влияние продолжительности и условий твердения на прочность бетона. Способы ускорения твердения бетона.
- •Строительные растворы. Классификация. Исходные материалы, свойства и области применения.
- •Понятие о железобетоне. Эффективность применения железобетонных изделий и конструкций в строительстве.
- •VII. Тема «Древесина»
- •Структура и основные свойства древесины. Пороки древесины.
- •Физико – механические свойства древесины.
- •Влияние влажности на эксплуатационные свойства и долговечность древесины. Понятие о равновесной и стандартной влажности и пределе гигроскопической влажности.
- •Защита древесины от гниения и возгорания.
- •VIII. Тема «Теплоизоляционные материалы»
- •Теплоизоляционные материалы. Особенности строения и свойств. Эффективность применения.
- •Свойства тим
- •Неорганические тим
- •Строение и основные свойства тим. Понятие о марках. Технико-экономическая эффективность применения.
- •Тим для ограждающих конструкций зданий и их технико-экономическая эффективность.
- •Тим и изделия для изоляции промышленного оборудования и трубопроводов.
- •IX. Тема «Акустические материалы»
- •Акустические материалы (звукопоглощающие и звукоизоляционные). Особенности строения и свойств. Области применения.
- •X. Тема «Органические вяжущие вещества и материалы на их основе»
- •1. Органические вяжущие вещества. Состав, строение и свойства битума.
- •2. Определение марки битума. Применение битумов в строительстве.
- •3. Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и дёгтей.
- •4. Способы перевода битума в рабочее состояние при производстве кровельных и гидроизоляционных работ.
- •XI. Тема «Полимерные строительные материалы»
- •Основные компоненты полимерных строительных материалов. Полимерные материалы для полов.
- •Основные свойства и области применения полимерных строительных материалов.
- •XII. Тема «Композиционные строительные материалы»
- •Асбестоцементные изделия. Исходные материалы, понятие о производстве, свойства. Виды изделий и рациональные области их применения.
5. Плотность и пористость. Влияние пористости на свойства строительных материалов.
1) Плотность бывает 4-х видов:
а) Истинная плотность – масса единицы объёма материала, находящегося в абсолютно плотном состоянии (без пор). (г/см3,кг/м3). ρ=m/Va
б) Средняя плотность – это масса единицы объёма материала, находящегося в естественном состоянии, т.е. вместе с порами. (г/см3,кг/м3). ρm=m/Ve
в) Насыпная плотность – масса единицы объёма рыхло насыпанных зернистых материалов. (г/см3,кг/м3). ρн=m/Vм
г) Относительная плотность – безразмерная величина, получаемая делением средней плотности данного материала на плотность воды. d=ρm/ρводы
2) Пористость – степень заполнения объёма материала порами. (%). П=(Vп/Vе)·100% П= Vп/Vе=(Ve-Va)/Ve=1- Vа/Vе=1-(m/ρ)/(m/ρm)=1-ρm/ρ П=(1-ρm/ρ)·100%
Пористость может быть открытой и закрытой.
а) Открытая пористость – определяется отношением объёма пор насыщающихся водой при обычных условиях ко всему объёму материала. По=((mв-mc)/Ve)·(1/ρводы)
б) Закрытая пористость. Пз=П-По
3) Все свойства материала определяются его составом и строением и прежде всего величиной и характером пористости. Плотность зависит от пористости, т.е. плотность пористых материалов всегда меньше их истинной плотности. Пористый материал обычно содержит и открытые, и закрытые поры; увеличение закрытой пористости за счёт открытой повышает его долговечность. Однако в звукопоглощающих материалах и изделиях умышленно создаётся открытая пористость и перфорация, необходимые для поглощения звуковой энергии. С повышением пористости материала увеличивается гигроскопичность и водопоглощение. А водопоглощение отрицательно влияет на основные свойства материала, увеличивается плотность, материал набухает, его теплопроводность возрастает, а прочность и морозостойкость понижаются. Поэтому увеличение пористости материала является основным способом уменьшения теплопроводности. Высокопористые материалы (древесина, ячеистые бетоны), способные поглощать много воды, характеризуются большой усадкой.
-
Природные каменные материалы.
1. Классификация горных пород по условиям образования. Основные области применения нерудных материалов в строительстве.
Признаком, по которому принято классифицировать горные породы, является генетический признак, т.е. по условиям образования.
А. Изверженные или магматические или первичные горные породы – образовались в литосфере в результате охлаждения и отвердевания магмы.
1) Глубинные или интрузивные горные породы – образовались в глубине литосферы в результате медленного и равномерного охлаждения магмы под влиянием вышерасположенных земных слоёв. Характерны зернистокристалическая и полнокристаллическая структуры. Представители – гранит, диорит, габбро, перидотит, пироксенит.
2) Излившиеся или эффузивные горные породы.
а) Излившиеся плотные горные породы – образовались в верхних горизонтах литосферы при более быстром и менее равномерном охлаждении магмы. Характерна порфировая структура, в основной стекловидной массе породы распределены, так называемые, порфировые вкрапленники (крупные кристаллы). Представители – кварцевый и бескварцевые порфиры, базальт, трахит, диабаз, порфирит, андезит.
б) Излившиеся пористые горные породы – образовались в результате быстрого охлаждения магмы на поверхности литосферы. Такие условия охлаждения обуславливают стеклообразное пористое строение. Представители – вулканический пепел, стекло, вулканический туф, пемза, туфовая лава.
Б. Осадочные или вторичные горные породы – образовались из магматических горных пород в поверхностных слоях литосферы в результате разрушения последних из-за выветривания (чередования температур, чередования увлажнения и высушивания, воздействия ветра), химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности растений и животных.
1) Механические горные породы – являются продуктами механического разрушения каких-либо материнских пород и сложены преимущественно обломками устойчивых к выветриванию минералов и пород.
а) Рыхлые механические горные породы – образовались в результате накопления крупных обломков. Представители – песок, гравий, природный щебень, галька.
б) Сцементированные механические горные породы – образовались из рыхлых механических отложений в результате сцементирования последних «природными цементами» (известковые, кремнистые, глинистые, железные). Представители – песчаники, конгломераты, брекчии.
2) Химические горные породы – образовались в результате осаждения из концентрированных водных растворов. Представители – гипс, доломит, магнезит, некоторые виды известняков, известковый туф, ангидрит.
3) Органогенные отложения – образовались при непосредственном или косвенном участии организмов. Представители – известняки, мел, диатомит, трепел, опока.
а) Фитогенные.
б) Зоогенные.
В. Метаморфические или видоизменённые горные породы – образовались из-за значительного преобразования магматических пород, из-за изменившихся в литосфере физико-химических условий. Происходят глубокие изменения минерального состава, строения и свойств первоначальных пород. Основными факторами метаморфизма являются: высокие температуры, давления газов, воздействия расплавов, механические воздействия. Представители – гнейс, мрамор, кварцит, глинистые и кремнистые сланцы.
Основные области применения:
ПГС – возведение фундаментов и стен, декоративная и защитная облицовка строительных конструкций, настилка полов, изготовление элементов лестниц и ограждений.
Дорожное строительство – изготовление дорожных плит и камней + бордюрные камни. Изготовление элементов мостов, опор подземных сооружений, облицовок набережных, опоров мостов. Для защиты конструкций от воздействия кислот, щелочей, высоких температур.
Как сырьё для производства искусственных строительных материалов.