- •Предисловие
- •Глава I топливо и смазочные материалы §I. Общие сведения о топливе Значение топлива в народном хозяйстве ссср
- •Понятие о топливе и его классификация
- •Состав и свойства топлива
- •§ 2. Твердое топливо и продукты его переработки Основные виды твердого топлива
- •Свойства твердого топлива
- •Способы добычи ископаемого твердого топлива
- •Классификация и маркировка ископаемого твердого топлива
- •Методы и продукты переработки твердого топлива
- •Условия хранения и транспортирования твердого топлива
- •§ 3. Жидкое топливо Состав и свойства нефти
- •Классификация и методы добычи нефти
- •Методы и продукты переработки нефти
- •Состав, свойства и ассортимент моторных топлив
- •Котельное топливо
- •§ 4. Газообразное топливо Значение газообразного топлива в народном хозяйстве страны
- •Виды газообразного топлива
- •§ 5. Смазочные материалы Назначение и классификация смазочных материалов
- •Ассортимент и маркировка смазочных масел
- •Ассортимент и маркировка консистентных смазок
- •Условия хранения и транспортировании горюче-смазочных материалов
- •Контрольные задания
- •Глава іі химические материалы § 1. Неорганические кислоты, щелочи и соли Классификация и методы получения кислот
- •Ассортимент, применение, хранение и перевозка кислот
- •§ 2. Пластмассы Общие сведения о полимерах
- •Понятие о пластмассах и их классификация
- •Сырьевые пластмассы
- •Пленочные полимерные материалы
- •Листовые пластмассы
- •Газонаполненные пластмассы
- •Условия хранения и транспортирования пластмасс
- •§ 3. Каучуки, резина и резиновые технические изделия Состав, свойства и основные виды каучуков
- •Состав, свойства и классификация резины
- •Классификация, ассортимент и маркировка резиновых технических изделий
- •§ 4. Текстильные волокна и материалы Классификация текстильных волокон и нитей
- •Характеристики текстильных волокон и нитей, их измерители
- •Важнейшие виды натуральных волокон
- •Химические волокна
- •Текстильные ткани и материалы
- •Упаковка, маркировка, транспортировании и хранение текстильных материалов
- •§ 5. Лакокрасочные материалы Назначение, состав и классификация лакокрасочных материалов
- •Условные обозначения лакокрасочных материалов и покрытий
- •Основные лакокрасочные материалы
- •Вспомогательные и подсобные лакокрасочные материалы
- •Условия хранения и транспортирования лакокрасочных материалов
- •Контрольные задания
- •Глава III металлы и металлоизделия § 1. Основы металловедения и термообработки металлов и сплавов Значение и классификация металлов и сплавов на их основе
- •Свойства металлов и сплавов, их измерители
- •Строение металлов и сплавов, их кристаллизация
- •Способы изменения структуры и свойств металлов в твердом состоянии
- •Методы исследования структуры металлов и сплавов
- •Коррозия и методы защиты от нее
- •§ 2. Производство и характеристика чугунов Исходное сырье для выплавки чугуна
- •Чугунные отливки и трубы
- •Методы изменения свойств и контроль качества чугунов
- •Ферросплавы
- •§ 3. Производство и характеристика сталей Сырьевые материалы для выплавки стали и способы ее производства
- •Химический состав стали
- •Строение стального слитка и металлургические методы повышения его качества
- •Виды термической и химико-термической обработки стали
- •Классификация и ассортимент стали
- •§ 4. Стальной прокат и металлические изделия Общие сведения и классификация продукции прокатного производства
- •Сортамент стального проката
- •Сортамент металлоизделий промышленного назначения
- •Условия хранения и транспортирования стального проката и металлоизделий
- •§ 5. Цветные металлы и сплавы на их основе Значение и особенности производства цветных металлов
- •Легкие металлы
- •Тяжелые металлы
- •Тугоплавкие металлы
- •Драгоценные металлы
- •§ 6. Неорганические и металлические порошковые материалы и изделия на их основе Значение и применение порошковых материалов и изделий
- •Способы получения и характеристики металлических порошков
- •Ассортимент и маркировка металлических и неорганических порошков
- •Методы получения изделий порошковой металлургии
- •Контрольные задания
- •Глава IV строительные материалы § 1. Общие сведения о строительных материалах Значение и классификация строительных материалов
- •Свойства строительных материалов и изделий
- •§ 2. Природные каменные материалы Значение и классификация природных каменных материалов
- •Классификация и основные свойства важнейших горных пород
- •Материалы и изделия из природного камня
- •Условия хранения и транспортирования материалов и изделий из природного камня
- •§ 3. Стекло и стеклоизделия Общие сведения о стекле и стеклоизделиях
- •Листовые стекломатериалы
- •Строительные изделия из стекла
- •Условия хранения и транспортирования стекла и стеклоизделий
- •§ 4. Керамические материалы и изделия Общие сведения о керамических материалах и их классификация
- •Стеновые керамические материалы
- •Керамические изделия для облицовки и отделки
- •Керамические материалы и изделия различного назначения
- •Условия хранения и транспортирования керамических материалов и изделий
- •§ 5. Минеральные вяжущие вещества и материалы на их основе Классификация и свойства минеральных вяжущих веществ
- •Ассортимент минеральных вяжущих веществ
- •Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
- •Условия хранения и транспортирования минеральных вяжущих веществ и материалов на их основе
- •§ 6. Органические вяжущие вещества и материалы на их основе Состав, свойства и основные виды органических вяжущих веществ
- •Ассортимент органических вяжущих веществ
- •Материалы и изделия на основе органических вяжущих веществ
- •Условия хранения и транспортирования органических вяжущих веществ и материалов на их основе
- •§ 7. Лесные и бумажные материалы Значение, состав и свойства древесины
- •Классификация лесных материалов
- •Круглые лесоматериалы
- •Пиломатериалы
- •Прогрессивные древесные материалы
- •Изделия и конструкции из древесины
- •Сырьё, полуфабрикаты и производство бумажной продукции
- •Классификация и ассортимент бумажной продукции
- •Условия хранения и транспортирования лесных и бумажных материалов
- •Контрольные задания
- •Содержание
§ 2. Природные каменные материалы Значение и классификация природных каменных материалов
Природными (естественными) каменными называются материалы и изделия, получаемые механической обработкой горных пород. Природные каменные материалы, называемые обычно нерудными, широко используются в строительстве. Их доля в затратах на строительство превышает 20 %. Они используются как непосредственно (для возведения фундаментов, стен, облицовки зданий и сооружений, настила полов и др.), так и для получения других материалов (стекла, бетонов, растворов, керамики и др.).
Природные каменные материалы добываются посредством проведения горных работ. Породы небольшой и средней твердости выпиливают из массива при помощи камнерезных машин, а твердые породы добывают буро-клиновым (выколкой) или буро-взрывным способами. Разрабатываемые месторождения называются карьерами, а образующиеся при этом пустоты — выработками.
После добычи часть каменных материалов приобретает товарный вид непосредственно в карьерах (песок, щебень, бутовый камень). Значительная их часть перевозится на камнеобрабатывающие заводы, где они посредством распиловки, шлифования и полирования приобретают заданные размеры, форму (фасонные детали) и фактуру лицевой поверхности.
В зависимости от степени обработки каменные материалы и изделия подразделяются на грубообработанные (щебень, гравий, бутовый камень), пиленые штучные изделия (плиты, блоки) и архитектурные детали различной формы.
По назначению различают каменные материалы и изделия для кладки, наружной и внутренней облицовки, устройства кровли, дорожных покрытий и полов, производства бетона и других безобжиговых материалов, жаро- и химически стойких материалов и изделий, возведения гидротехнических сооружений.
По признаку потребления природные каменные материалы могут быть классифицированы на строительные и облицовочные материалы из массивных горных пород (облицовочные, декоративные, кислотоупорные, огнеупорные, дорожные и стеновые, штучные камни, щебень, гравий, а также песчаные, песчано-гравийные и песчано-галечные материалы из рыхлых осадочных пород для бетонов, растворов и дорожных работ).
По объемной массе строительные материалы и изделия из природного камня подразделяются на тяжелые (более 1800 кг/м3) и легкие, по пределу прочности на сжатие — на марки М4, ..., Ml000 (от 4 до 1000 МПа), по морозостойкости — на марки Мрз10, ..., Мрз500, а по степени водостойкости (коэффициенту размягчения) — на материалы со значением этого показателя от 0,6 до 1.
Классификация и основные свойства важнейших горных пород
В основе классификации горных пород лежит разработанный M. В. Ломоносовым принцип деления, учитывающий условия их образования. В соответствии с этим горные породы подразделяются на изверженные, или магматические (первичные), осадочные (вторичные) и метаморфические (видоизмененные).
Изверженные породы образовались в результате охлаждения и затвердевания магмы. Так, массивные глубинные породы образовались при затвердевании магмы, которое происходило в глубинах земной коры при высоком давлении. Им характерны ярко выраженное кристаллическое строение, высокая плотность, прочность на сжатие, морозо- и атмосферостойкость, хорошая шлифуемость и полируемость. К массивным глубинным породам относятся гранит (серого, красного или красно-коричневого цвета), сиенит (несколько темнее гранита), диориты (серого или темно-зеленого цвета), габбро (серого, от темно-зеленого до черного цвета), лабрадорит (черного цвета). Они применяются в качестве облицовочного материала, мозаичных плит для пола, бортового камня, щебня и др.
Массивные излившиеся породы являются продуктами быстрого охлаждения магмы в верхних слоях земной коры или на ее поверхности. По свойствам и химико-минералогическому составу они аналогичны массивным глубинным породам, но кристаллическая структура у них менее выражена. К этой группе природных каменных материалов относятся кварцевый и бескварцевый порфир, трахит, диабаз, базальт, порфирит и андезит. Массивные излившиеся породы используются в виде штучных камней, щебня, плит, брусчатки, в качестве сырья для каменного литья (диабаз и базальт) и др.
Изверженные обломочные породы образовались в результате быстрого охлаждения магмы. Пузырьки газов, оставшиеся в толще охлажденной магмы, придают этим породам стеклообразное пористое строение.
Обломочные рыхлые породы (пемза, вулканические пески и пеплы) используются в качестве активных добавок при изготовлении минеральных вяжущих веществ, а также как теплоизоляционный и абразивный материал (пемза).
Обломочные цементированные породы образовались в результате охлаждения смеси лавы, пеплов и песков. Они имеют стекловидное строение и применяются в качестве крупных стеновых блоков (туфы), песка или щебня для легких бетонов и растворов, активных добавок к минеральным вяжущим веществам, облицовочного материала и др.
Осадочные породы образовались в результате разрушения изверженных пород под воздействием воды, ветра, температуры, давления, углекислого газа и других атмосферных факторов — механические отложения, осаждения солей в высыхающих водоемах — химические осадки или скопления органических осадков — органогенные отложения.
Осадочные породы применяются в качестве облицовочного материала внутренних частей здания и сырья для производства минеральных вяжущих веществ (гипс, ангидрит, мел и др.), огнеупорных изделий (магнезит, доломит), облицовочных плит, щебня, штучных камней (доломит, ракушечник, песчаники, брекчия), теплоизоляционных материалов (диатомит, трепел) и др.
Метаморфические породы образовались в результате преобразования осадочных и изверженных пород под действием высоких температур и больших давлений. Они отличаются слоистым строением, обладают высокой плотностью, прочностью и атмосферостойкостью. Из них изготавливают облицовочные плиты и архитектурные детали (мрамор), плиты для облицовки каналов, набережных, кладки фундаментов, устройства тротуаров (гнейсы), плитку для кровли (глинистые сланцы) и др.
Свойства природных каменных материалов определяются их минералогическим составом.
Минерал — это природное тело, образовавшееся в результате физико-химических процессов на поверхности или в глубинах земли и обладающее однородным химическим составом, строением и свойствами.
По распространению в природе все минералы подразделяются на породо- и рудообразующие, второстепенные и редкие (драгоценные камни, самородные металлы и др.).
Наиболее важными породо- и рудообразующими минералами являются кварц, полевые шпаты, слюды, асбест, кальцит, магнезит, доломит, гипс, ангидрит, корунд и др.
Кварц (SiO2) — наиболее распространенный в земной коре минерал молочно-белого или серого цвета. Он обладает высокой твердостью, прочностью (Rсж — до 2000 МПа), атмосферной и химической стойкостью (кроме плавиковой кислоты). Его плотность 2650 кг/м3, температура плавления 1723°C. В природе встречается в виде кварцевого песка, горного хрусталя или входит в состав горных пород.
Полевые шпаты — это алюмосиликаты натрия, калия и кальция плотностью до 2900 кг/м3, температура плавления 1100—1500°C. Их прочность и химическая стойкость значительно ниже кварца. Под действием влаги и углекислого газа полевые шпаты легко разрушаются (выветриваются).
Слюды — алюмосиликаты сложного состава и слоистой структуры. Их разновидностями являются биотит (непрозрачный темноокрашенный минерал) и мусковит (прозрачный минерал). Плотность слюд 2700—2300 кг/м3. Отличительная особенность слюд — расщепляемость на тонкие, упругие пластинки, высокие диэлектрические свойства, термостойкость, тепло- и звукоизоляционность.
Асбест — водный силикат магния и железа, отличающийся волокнистой структурой, диэлектрическими свойствами, огнестойкостью (температура плавления около 1500°C), кислото- и щелочестойкостью. Наибольшее значение имеет хризотил-асбест.
Кальцит (известковый шпат СаСО3) — минерал плотностью 2700—2800 кг/м8. Он легко растворяется в воде и кислотах. Является основным породообразующим минералом известняка, туфа, мела и мрамора.
Магнезит (MgCO3) по своим свойствам близок к кальциту. В природе встречается значительно реже, более тверд и менее растворим, чем кальцит.
Доломит (MgCO3·CaCO3) по свойствам занимает промежуточное положение между кальцитом и магнезитом.
Гипс (CaSO4·2H2O) — это мягкий минерал обычно белого цвета плотностью 2300 кг/м3. Легко растворяется в воде.
Ангидрит (CaSO4) — минерал плотностью 2800— 3000 кг/м3, представляющий собой безводную разновидность гипса.
Корунд — один из наиболее твердых минералов. Мелкозернистый корунд с примесями других минералов называют наждаком. Прозрачными разновидностями корунда являются рубин, сапфир и другие драгоценные камни.