- •Классификация строительных материалов. Связь состава, структуры и свойств.
- •2. Полимеры, методы получения полимеров. Достоинства и недостатки.
- •3. Определение нормальной густоты гипсового теста
- •4. Физические свойства строительных материалов.
- •5. Коррозия цементного камня. Её виды и методы защиты.
- •6. Определение выхода известкового теста ускоренным методом. Определение содержания в нём непогасившихся зерен
- •7. Гидрофизические свойства строительных материалов. Как изменяются свойства материалов при увлажнении.
- •8. Способы производства портландцемента. Достоинства и недостатки.
- •9. Определение скорости гашения извести.
- •10. Теплофизические свойства строительных материалов
- •11. Магнезиальные вяжущие и жидкое стекло
- •12.Определение нормальной густоты цементного теста.
- •13. Механические свойства строительных материалов.
- •14. Твердение портландцемента. Гидролиз и гидратация минералов портландцемента.
- •15. Определение сроков схватывания гипсового теста.
- •16. Природные каменные материалы. Классификация по генезису применения.
- •17. Гидравлические вяжущие вещества. Портландцемент. Процессы, протекающие при обжиге сырьевой смеси.
- •18.Определение температуры размягчения битумов.
- •19. Портландцемент. Сырьё и условия получения. Способы производства цемента.
- •20. Изверженные горные породы.
- •21. Определение предела прочности гипса при изгибе и сжатии.
- •22. Быстротвердеющие и высокопрочные цементы. Состав, свойства и области применения.
- •23.Виды изделий из природных каменных материалов
- •24.Определение равномерности изменения объема цемента
- •3.2. Проведение испытаний
- •25. Защита природного камня от разрушения в конструкциях зданий и сооружений (флюатирование).
- •26.Способы получения битумов, свойства, марки.
- •Определение пористости материала (общей, открытой).
- •7.1. Определение массы сухого образца
- •7.2. Насыщение образца
- •7.3. Проведение гидростатического взвешивания
- •7.4. Определение массы пропитанного образца
- •7.5. Определение плотности насыщающей жидкости
- •8.Обработка результатов
- •Минеральные вяжущие вещества. Классификация, применение. Воздушные вяжущие вещества.
- •Пластифицированный портландцемент. Состав, свойства и области применения.
- •30.Определение водопоглощения строительных материалов по массе и объему.
- •Метаморфические горные породы.
- •32.Воздушная известь (сырьё для производства, основные свойства, получение, область применения).
- •33. Определение сроков схватывания цементного теста.
- •35. Гипсовые вяжущие вещества (сырьё для производства, получение, основные свойства, применение).
- •35. Рулонные материалы на основе битума. Исходные материалы, свойства и области применения в строительстве.
- •36.Определение активных СаО и MgO в извести.
- •37. Шлакопортландцемент, состав, свойства и области применения.
- •38. Пластические массы, их состав. Влияния вида наполнителей на свойства пластмасс.
- •39. Определение вязкости битумов.
- •40. Теплоизоляционные материалы. Основные требования. Классификация. Способы поризации.
- •41. Сульфатостойкий портландцемент. Состав, свойства и области применения.
- •42. Определение растяжимости битумов.
- •43. Гидрофобный портландцемент. Состав, свойства и области применения.
- •44.Классификация пластмасс по применению. Виды строительных материалов из пластмасс.
- •46. Морозостойкость. Способы определения морозостойкости.
- •По мере повышения температуры в обжигаемом сырье происходят следующие изменения
- •Основное значение для цемента имеет трехкальциевый силикат
- •48.Определение марки цемента.
- •52. Деформативные свойства строительных материалов. Усадка. Набухание.
- •1. Деформативные свойства Основные понятия, термины, определения
- •Упругость
- •Константы упругости
- •Модуль Юнга
- •Пористость и модуль Юнга
- •Термическое расширение и модуль упругости
- •Пластичность
- •Причины и механизм образования пластических деформаций
- •Хрупкость
- •Эластичность
- •53. Расширяющиеся и безусадочные цементы. Напрягающий цемент. Состав, свойства и области применения.
- •54.Определение тонкости помола цемента
- •2. Определение тонкости помола цемента по удельной поверхности
- •55. Белый и цветные портландцементы. Состав, свойства и области применения.
- •56. Теплоизоляционные материалы, свойства, области применения. Основные современные теплоизоляционные материалы. Достоинства, недостатки. Основные свойства теплоизоляционных материалов
- •Область применения
- •57. Определение твердости битумов.
- •58.Пуццолановый портландцемент (портландцемент с минеральными добавками). Состав, свойства и области применения.
- •59. Лакокрасочные материалы, их применение в строительстве. Эмали, пигменты для краски.
- •60.Основные свойства битумов.
По мере повышения температуры в обжигаемом сырье происходят следующие изменения
при температуре до 105° испаряется свободная вода;
при температуре до 750° отделяется вода, химически связанная в каолините, входящем в состав глины;
при 800—910° разлагается углекислый кальций по реакции:
СаСО3=СаО + СО2
причем углекислый газ вместе с продуктами горения в трубу;
4. при температуре выше 1200° свободная окись кальция соединяется с глиноземом, окисью железа и кремнеземом; при этом по мере повышения температуры последовательно образуются клинкерные минералы: алюмоферриты кальция переменного состава хСаО • Аl2О3 • 2Fe2O3, трехкальциевый алюминат ЗСаО • А12О3, двухкальциевый силикат 2СаО • SiO2 и трехкальциевый силикат ЗСаО • SiO2 (последний рбразуется при 1450°).
Эти четыре соединения и являются основными составными частями цементного клинкера, но два последних (силикаты кальция) составляют 70—80% от веса клинкера. Ориентировочное содержание различных соединений в портландцементе составляет (в %): ЗСаО • SiO2 (сокращенное обозначение C3S) … 37—60
2CaO • SiO2 (сокращенное обозначение C2S) . . . 15—37
ЗСаО • Аl2Оз (сокращенное обозначение С3А) . . . 7—15
алюмоферриты кальция, главным образом 4CaO • Al2O3 • Fe2O3 (сокращенное обозначение C4AF)…………………………. 10—18
Последние два вещества являются плавнями, облегчающими спекание клинкера при обжиге. В правильно приготовленном цементе не должно содержаться больше 0,5% свободной окиси кальция, так как пережженная СаО, так же как и MgO, очень медленно гасится, увеличиваясь в объеме и вызывая растрескивание затвердевшего цемента. Гашение окиси кальция и окиси магния особенно замедляется, если они заключены внутри клинкерных минералов.
Основное значение для цемента имеет трехкальциевый силикат
так как он обычно содержится в наибольшем количестве и обладает свойствами быстро твердеющего гидравлического вещества высокой прочности. Двухкальциевый силикат — медленно твердеющее гидравлическое вяжущее средней прочности. Трехкальциевый алюминат и C4AF быстро твердеют, но имеют низкую прочность. Цементы высоких марок изготовляются с повышенным содержанием трехкальциевого силиката.
Минералогический состав цемента установлен в результате изучения фазового равновесия тройных систем С—А—S и С—А—F, четверной системы С — C2S — C5A3 —C4AF и др. Были исследованы кривые плавления или кристаллизации и вычислены составы жидких и твердых фаз при любой температуре. Фактический состав клинкера в дополнение к методам химического анализа может быть исследован с помощью микроскопа путем измерения коэффициента преломления соединений в виде порошка. Содержание минералов-силикатов может быть определено с помощью микрометра Шэндс при исследовании прозрачных шлифов (аналогично применяемому в петрографическом анализе) в проходящем свете. Полированные и травленые шлифы также могут быть исследованы как в отраженном, так и в проходящем свете. Рентгеновская дифракция порошкообразного вещества может быть использована с целью обнаружения кристаллических фаз, а также для исследования их кристаллической структуры. Находит применение также электронный микроскоп, который дает большое увеличение и обладает значительно большей разрешающей способностью, чем световой
C3S, содержание которого обычно наибольшее, встречается в виде небольших равноразмерных неокрашенных зерен. В процессе охлаждения при температурах ниже 1250° С C3S медленно распадается, но если охлаждение идет достаточно быстро, C3S сохраняется без изменения и является сравнительно устойчивым при обычных температурах.
Известно, что C2S имеет три или даже четыре модификации. a -C2S, которая существует при высоких температурах, переходит при температуре 1456° С в |3-модификацию. |3 -C2S претерпевает дальнейшее превращение в у -C2S при 675° С, но при скорости охлаждения цементов, имеющей место в производственных условиях, в клинкере сохраняется P-C2S в виде зерен округлой формы, обычно показывающих двойникование кристаллов.
С3А образует прямоугольные кристаллы, но в застеклованном состоянии это аморфное промежуточное вещество.
C4AF представляет собой твердый раствор ряда соединений от C2F до СбА2Р; принятая формула C4AF является условной, отражающей средний состав этой фазы.
Различные типы цементов в значительной степени отличаются по своему химико-минералогическому составу, который обусловливается соотношением сырьевых материалов. Одно время в США была предпринята попытка контролировать свойства цементов различного назначения установлением предельных количеств четырех основных клинкерных минералов, определенных расчетом по химическому анализу. Этот способ исключил бы многочисленные физические испытания, но, к сожалению, расчетный минералогический состав не является достаточно точным и не учитывает все необходимые свойства цемента и, следовательно, не может заменить непосредственных определений требуемых свойств.
Примерный химический состав портландцемента в % следующий: СаО—60—67; SiO2—17—25; А12О3—3—8; Fe2O3—0,5—6; MgO-0,1-4; щелочей —0,4—1,3; SO3—1—3.
В табл. 1.2 приводится химический и расчетный минералогический составы типичного портландцемента.
Нерастворимый остаток определяют путем обработки цемента соляной кислотой; он характеризует количество примесей в цементе, попадающих главным образом в составе гипсового камня. BS 12:1958 допускает величину нерастворимого остатка не более 1,5% веса цемента. Потеря в весе при прокаливании характеризует степень карбонизации и гидратации свободных окислов кальция и магния в результате атмосферных воздействий на * цемент. Максимальная потеря при прокаливании (при 1000° С), допускаемая BS 12:1958, составляет для цементов, используемых в условиях умеренного климата, 3% и для цементов, применяемых в тропических условиях, 4%. Так как гидратированная свободная известь безвредна, то для определенного содержания свободной извести в цементе повышенная потеря веса при прокаливании в действительности является полезной.
Важно отметить, что минералогический состав цемента может изменяться в значительной степени даже при сравнительно небольших колебаниях химического состава цемента. В табл. 1.3, по данным Чернина, в графе 1 приводится химический состав типичного быстротвердеющего цемента. Если содержание окиси кальция снижается на 3% при соответствующем увеличении содержания остальных окислов (графа 2), соотношение C3S : C2S значительно изменяется. Химический состав цемента, приведенный в графе 3, отличается по содержанию глинозема и окиси железа на 1,5% от состава цемента, указанного в графе 1, при этом содержание окислов кальция и кремния остается прежним. Тем не менее данное изменение существенно влияет на соотношение между силикатами C3S : C2S, а также на содержание С3А и C4AF.
Несомненно, что контролю химического состава цемента придается особое значение. У типичных обычных и быстротвердеющих портландцементов общая сумма содержания двух силикатов меняется незначительно, в узких пределах,,поэтому различия в составе в большой степени зависят от соотношения между СаО и SiCb в сырьевых материалах.