- •Будівельні матеріали в сучасному будівництві, системи їх класифікації, показники пожежної небезпеки та основні властивості
- •1.1. Змісті задачі дисципліни
- •1.2. Застосування бм у будівельних конструкціях
- •1.3. Класифікація будівельних матеріалів
- •1.4. Вогнестійкість будівельних конструкцій
- •1.5. Фізичні властивості матеріалів
- •1.6. Гідрофізичні властивості матеріалів
- •1.7. Теплофізичні властивості матеріалів
- •1.8. Акустичні властивості матеріалів
- •1.9. Радіаційні властивості матеріалів
- •Радіоактивність деяких будівельних матеріалів України
- •Класифікація будівельних матеріалів за величиною Аеф
- •1.10. Хімічні властивості матеріалів
- •1.11. Механічні властивості матеріалів
- •Питання для самоконтролю
- •Класифікація будівельних матеріалів.
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •Природні будівельні кам'яні матеріали
- •2.1. Визначення і класифікація природних кам’яних матеріалів
- •Вивержені (магматичні):
- •Осадові:
- •Метаморфічні:
- •2.2. Основні особливості використання та добування природних кам’яних матеріалів і виробів
- •2.3. Властивості природних кам’яних матеріалів
- •2.4. Характеристики деяких природних кам’яних матеріалів
- •2.5. Вплив високих температур на природні кам’яні матеріали
- •Питання для самоконтролю
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •3.1. Визначення, використання в будівництві і класифікація металів
- •3.2. Основи технологій отримання чавуну та сталі
- •3.3. Властивості і маркування металевих сплавів
- •3.3.1. Властивості і маркування чавунів
- •3.3.2. Властивості і маркування сталей
- •1) За хімічним складом:
- •2) За вмістом вуглецю вуглецеві сталі поділяють:
- •3.3.3. Властивості і маркування кольорових металів, сплавів
- •3.4. Вплив високих температур на властивості металів
- •3.5. Вогнезахист металевих конструкцій
- •Новітні матеріали:
- •Питання для самоконтролю
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •Неорганічні в'яжучі матеріали
- •4.1. Визначення і класифікація неорганічних в’яжучих матеріалів
- •4.2. Повітряні в’яжучі матеріали. Технологія виготовлення, вплив високих температур на властивості твердих будівельних розчинів
- •Марки гіпсових в’яжучих
- •4.3. Гідравлічні в’яжучі матеріали. Технологія виготовлення, вплив високих температур на властивості твердих будівельних розчинів
- •Питання для самоконтролю
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •5.1. Визначення та особливості формування структури бетонів
- •5.2. Стандартизація та класифікація бетонів
- •5.3. Основні властивості і класифікація важких бетонів
- •5.4. Структура бетону
- •Хімічний склад основних структурних утворень та фаз бетону
- •Співвідношення міцності бетону та міцності окремих структурних утворень у важкому бетоні
- •5.5. Легкі бетони
- •5.6. Спеціальні бетони
- •5.7. Поведінка бетонів за умов пожежі
- •Питання для самоконтролю
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •Залізобетон
- •6.1. Передумови розвитоку залізобетонних конструкцій
- •6.2. Класифікація залізобетонних конструкцій
- •6.3. Галузі застосування залізобетону
- •6.4. Особливості залізобетону, як будівельного матеріалу
- •6.5. Поведінка залізобетонних конструкцій за умов пожежі
- •Питання для самоконтролю
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •Силікатні матеріали та вироби
- •7.1. Силікатні матеріали, визначення, основи технології виготовлення
- •7.2. Силікатна цегла. Основні характеристики, технології виробництва та використання
- •7.3. Силікатний бетон. Основні характеристики, технології виробництва та використання
- •7.4. Поведінка силікатних матеріалів при дії високих температур
- •Питання для самоконтролю
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •Керамічні матеріали та вироби
- •8.2. Головні критерії класифікації керамічних матеріалів
- •8.3. Особливості технології виготовлення керамічних виробів
- •Питання для самоконтролю
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •Матеріали та вироби з деревини
- •9.2. Будова деревини. Макроструктура
- •9.3. Будова деревини. Мікроструктура
- •9.4. Основні промислові породи деревини
- •9.5. Основні властивості деревини
- •9.6. Вади деревини
- •9.7. Використання деревини в різних галузях економіки
- •9.8. Проблеми довговічності. Захист деревини від гниття
- •9.9. Поведінка деревини при нагріванні
- •9.10. Вогнезахист деревини
- •Питання для самоконтролю
- •Задачі для самостійного розв’язування
- •Полімерні матеріали
- •10.1. Класифікація полімерних речовин та матеріалів на їхній основі
- •10.2. Характеристика будівельних матеріалів на основі полімерних речовин
- •10.3. Оцінка довговічності. Проблеми екології виробництва та застосування полімерних матеріалів
- •10.4. Вплив високих температур на полімерні будівельні матеріали.
- •10.5. Технічні рішення щодо зниження горючості полімерних будівельних матеріалів
- •Питання для самоконтролю
- •Задачі для самостійного розв’язування
Неорганічні в'яжучі матеріали
1. Визначення і класифікація неорганічних в’яжучих матеріалів.
2. Повітряні в’яжучі матеріали. Технологія виготовлення, вплив високих температур на властивості твердих будівельних розчинів.
3. Гідравлічні в’яжучі матеріали. Технологія виготовлення, вплив високих температур на властивості твердих будівельних розчинів.
4.1. Визначення і класифікація неорганічних в’яжучих матеріалів
Неорганічні в’яжучі речовини – це матеріали, які при змішуванні з водою або розчинами солей, лугів та кислот утворюють пластичну тістоподібну речовину, яка з часом, в результаті фізико–хімічних процесів переходить у твердий стан. В’яжуча речовина скріпляє між собою камені, зерна піску, гравію, щебеня. Завдяки даній властивості, в’яжучі речовини використовують для виготовлення бетонів, будівельних розчинів, а також штучних необпалених кам’яних матеріалів.
Різноманітність неорганічних в’яжучих матеріалів створює певні труднощі при їх вивченні та класифікації. Найбільше визнання в світі має класифікація де неорганічні в’яжучі речовини поділяються на:
1) Повітряні.
2) Гідравлічні .
Повітряні в’яжучі – це матеріали, які тверднуть і зберігають міцність тільки на повітрі (повітряне вапно, гіпс, рідке скло: калієве і натрієве – К2О· n О2; Na2O· n SiO2).
Гідравлічні в’яжучі – це матеріали, які здатні тверднути і зберігати свою міцність не тільки на повітрі, а і у воді (портландцемент, шлаковий, пуцолановий, глиноземистий цементи).
Особливість в’яжучих полягає в тому, що їх міцність набувається з часом: гіпс набуває міцності за 2 години, портландцемент за 28 діб, а повітряне вапно – десятиліттями може набувати міцності).
4.2. Повітряні в’яжучі матеріали. Технологія виготовлення, вплив високих температур на властивості твердих будівельних розчинів
Повітряне вапно – є продуктом помірного обпалу вапняків, які вміщують в себе не більш ніж 6% домішок (доломіту, кварцу, глини, гіпсу). В результаті обпалу (при температурі 1000 – 12000С) утворюється продукт білого кольору, який називається негашене комове вапно. Залежно від характеру подальшої обробки розрізняють такі види повітряного вапна: негашене мелене вапно, гашене (гідратне) вапно, вапнякове тісто, вапнякове молоко.
СаСО3 + T0C (1000 – 12000C) → CaO + CO2↑,
де СаО – негашене вапно, має пористу структуру.
Мелене негашене вапно транспортують у герметично закритих металевих контейнерах або мішках. Зберігати його можна не більше як 15 діб на сухих складах, оскільки внаслідок поглинання вологи з повітря воно втрачає в’яжучі властивості. При поливі водою відбувається гашення вапна за реакцією
СаО + Н2О → Са (ОН)2 + Q,
де Са (ОН)2 – гашене вапно.
Залежно від того, скільки води витрачається для гашення, отримують три різних продукти. Якщо кількість води становить біля 70% від маси вапна отримують гідратне вапно (вапно–пушонку), яке збільшується в об’ємі в 2…3,5 рази і має насипну густину 400…450 кг/м3. Якщо кількість води при гашенні досягає 200…250% від маси вапна то утворюється пластичне вапнякове тісто. При витраті ще більшої кількості води утворюється вапнякове молоко.
Тверднення вапнякових розчинів обумовлюється випаровуванням води, а також карбонізацією поверхні розчину на деяку глибину
Са (ОН)2 + СО2 → СаСО3 + Н2О↑
Вапно використовується для виготовлення будівельних розчинів в суміші з піском або іншими заповнювачами, т. к. чисте вапнякове тісто або молоко – залежно від кількості води, розтріскується внаслідок великої усадки.
Вапно, крім виготовлення будівельних розчинів використовується для виробництва силікатної цегли і силікатних бетонів і в якості в’яжучого для вапняних фарб.
При дії високих температур на тверді вапнякові розчини відбувається їх дегідратація (відщеплення води) і дисоціація (розкладання) СаСО3
Са (ОН)2 + 5800С → СаО + Н2О
СаСО3 + 9000С → СаО + СО2
СаО – речовина схильна до прискореної гідратації, при цьому збільшується її об’єм і руйнується вапняковий твердий розчин.
Висновок: Значне зниження міцності твердого вапнякового розчину спостерігається вже при температурі 500 – 6000С. При температурі 9000С розчин повністю втрачає міцність.
Будівельний гіпс – є повітряним в’яжучим, яке отримують завдяки термічній обробці природного гіпсового каменю. Природній гіпсовий камінь складається із гіпсу СаSO42H2O і домішок кварцу, кальциту, каолініту (глини). Якість тим вища, чим менше домішок. Можуть застосовуватись в якості сировини також глинисто–гіпсові породи і сульфатні відходи хімічної промисловості.
При температурній обробці природній двоводний гіпс розпадається по реакції:
СаSO42H2O → СаSO40.5H2O + 1.5 H2O,
де СаSO40.5H2O – будівельний гіпс.
Залежно від температури термічної обробки гіпсові в’яжучі поділяють на низьковипалювальні (110…180 ºС) і високовипалювальні (600…1200 С). При отриманні низьковипалювальних гіпсових в’яжучих основним є процес часткової дегідратації гіпсу.
Таблиця 4.1.