- •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.
2. Воздушная известь. Сырьё, понятие о производстве, состав, разновидность, свойства. Применение в строительстве.
Воздушная известь – продукт, получаемый из кальциево-магниевых карбонатных горных пород с содержанием глины ≤6-8 %путем обжига до мaксимального удаления углекислого газа.
Сырье: мел, известняк, доломит, доломитизированный известняк.
Состав: СаСО3, MgCO3.
Разновидности: известь негашёная комовая, известь негашёная молотая, известь гидратная, известковое тесто.
Получают обжигом при t=900-1200 при протекании химических реакций:
СаСО3→СаО+ СаСО2
MgCO3→ MO+ CO2
Удаление CO2, доля которого в СаСО3, достигает 44% приводит к получению пористых кусков, способных активно взаимодействовать с водой. Эти куски называют комовой негашеной известью (тонкий помол→молотая негашёная известь). Комовая негашёная известь является полупродуктом, который перед употреблением подвергают гашению СаО+Н2О→Са(ОН)2+Q
Теоретически для гашения необходимо затратить 32%воды от массы СаО, но практически в 2-3р больше, т.к. часть воды испаряется. Для гашения комовой и гашёной извести в гидратную известь – 60-80%.
Твердение: 1. кристаллизация Са(ОН)2 из насыщенного водного раствора.
2. образ карбоната Са в присутствии СО2 из воздуха:
Са(ОН)2 +СО2+nH2O→СаСО3+(n+1)Н2О
Кристаллики образующегося СаСО3 срастаются друг с другом и с Са(ОН)2 , чем обуславливается твердение.
Применение: для наземной кладки частей здания и штукатурок, работающих в воздушно-сухих условиях, изготавливают силикатные изделия, известковые красочные составы, используются в смешенных вяжущих.
Воздушная известь отличается от других вяжущих тем, что превращается в тонкий порошок при помоле, а также путем гашения водой. Огромная удельная поверхность частиц Са(ОН)2 обуславливает большую водоудерживающую способность и пластичность известкового теста.
В зависимости от содержания MgО воды известь разделяют на кальциевую (MgО≤5%), магнезиальную (MgО=5-20%) и высокомагнезиальную или доломитовую (MgО=20-40%) В зависимости от времени: быстрогасящаяся (до 8 мин), среднегасящаяся (8-25мин), медленногасящаяся (более 25мин). Чем меньше глинистых и других примесей, тем быстрее происходит гашение.
3. Гипсовые вяжущие вещества. Сырьё, понятие о производстве, состав. Твердение. Свойства, области применения.
Гипсовые ВВ – порошкообразный материал, состоящий из полуводного гипса СаSO40,5Н2O или ангидрита СаSO4, и, получаемый тепловой обработкой сырья с последующим помолом.
Сырьё: природный двуводный гипс (осадочная горная порода, состоящая в основном из кристаллов СаSO4 2Н2O), ангидрит (СаSO4), побочные продукты химической промышленности (борогипс, фторогипс, фосфогипс).
В зависимости от температуры обработки исходного сырья, различают:
1. Низкообжиговые t=110-160С
СаSO42Н2O→ СаSO40,5Н2O + 1,5Н2O
а) строительный гипс (β-СаSO40,5Н2O), получают в варочных котлах или печах, состоит в основном из бета-полуводного гипса.
б) высокопрочный гипс (α-СаSO40,5Н2O), получают в автоклавах при давлении 1,5-3атм, либо нагреванием в водных растворах некоторых солей при t=105-110С.
2. Высокообжиговые t=600-900С, получаемый продукт, состоит в основном из нерастворимого СаSO4 и 2-3% СаО под каталитическим действием которого СаSO4 схватывается и твердеет, набирая прочность и водостойкость.
Схватывание и твердение полуводного гипса:
1 этап (согласно т. Байкова): полуводный гипс, смешанный с водой растворяется с образованием насыщенного водного раствора.
2 этап: СаSO40,5Н2O+1,5 Н2O→ СаSO4 2Н2O
Протекает реакция, создаются условия для образования зародышей кристаллов двуводного гипса.
3 этап: частицы двуводного гипса перекристаллизовываются в более крупные кристаллы.
Применение: производство сухой гипсовой штукатурки, плит и панелей, блоков, заполнение перекрытий, штукатурных растворов, ГЦПВ (гипсоцементнопуцолановые вяжущие вещества).