Изделия из извести

Долгое время известь не использовали для получения прочных и водостойких искусственных каменных изделий, так как в естественных условиях известь твердеет очень медленно и изделия получаются небольшой прочности (10—20 кГ/см2), легко размокающими при действии воды. Однако в 1880 г. было установлено, что при автоклавной обработке известково-песчаных смесей (твердении в паровой среде при давлении пара 8 атм и более при температуре выше 170° С) могут быть получены очень прочные, водостойкие и долговечные изделия.

Сущность превращения известково-песчаной смеси из легкоразмо-кающего и малопрочного материала в прочный и водостойкий камень заключается в следующем. При естественных условиях песок в известково-песчаных смесях инертен и не способен химически взаимодействовать с известью. Поэтому приобретение прочности известково-песчаных растворов в естественных условиях достигается только за счет твердения извести. Однако в среде насыщенного пара (100%-ной влажности) при температуре 170° С и выше кремнезем песка приобретает химическую активность и начинает взаимодействовать с известью по реакции

Ca(OH)a + SiO2+ (я—1)Н2О = CaO-SiO2-nH2O,

образуя гидросиликаты кальция — прочное и водостойкое вещество. Свойства таких бетонов близки к свойствам цементных бетонов, но они требуют меньшего расхода вяжущего, позволяют шире использовать местные материалы, стоимость же изделий ниже.

. -_ Из известково-песчаных смесей производят крупноразмерные изделия для сборного строительства — блоки и панели для стен и перекрытий, а также штучные изделия — силикатный кирпич и камни для стен, силикатные плиты для облицовки фасадов.

СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ

ИЗВЕСТКОВО-ШЛАКОВЫЙ И ИЗВЕСТКОВО-ЗОЛЬНЫЙ КИРПИЧ

КРУПНОРАЗМЕРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ СИЛИКАТНОГО БЕТОНА

СИЛИКАТНЫЕ ПЛИТЫ ДЛЯ ОБЛИЦОВКИ ФАСАДОВ

ЯЧЕИСТЫЕ СИЛИКАТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ НА ИЗВЕСТКОВО-ШЛАКОВОМ ВЯЖУЩЕМ

№19

Свойства керамики

Керамические изделия и материалы классифицируют по назначению и свойствам, по основному используемому сырью или фазовому составу спекшейся керамики. В зависимости от состава сырья и температуры обжига керамические изделия подразделяют на 2 класса: полностью спекшиеся, плотные, блестящие в изломе изделия с водопоглощением не выше 0,5% и пористые, частично спекшиеся изделия с водопоглощением до 15%. Различают грубую керамику, имеющую крупнозернистую, неоднородную в изломе структуру (например, строительный и шамотный кирпич), и тонкую керамику с однородным, мелкозернистым в изломе и равномерно окрашенным черепком (например, фарфор, фаянс). Основным сырьём в керамической промышленности являются глины и каолины вследствие их широкого распространения и ценных технологических свойств. Важнейшим компонентом исходной массы при производстве тонкой керамики являются полевые шпаты (главным образом микролин) и кварц. Полевые шпаты, особенно чистых сортов, и их сростки с кварцем добываются из пегматитов. Во все возрастающих количествах кварцево-полевошпатовое сырье добывается из разнообразных горных пород путем обогащения и очистки от вредных минеральных примесей.

По способу приготовления керамические массы подразделяют на порошкообразные, пластичные и жидкие. Порошкообразные керамические массы представляют собой увлажнённую или с добавкой органических связок и пластификаторов смесь измельченных и смешанных в сухом состоянии исходных минеральных компонентов. Перемешиванием глин и каолинов с отстающими добавками во влажном состоянии (18—26% воды по массе) получают пластические формовочные массы, которые при дальнейшем увеличении содержания воды и с добавкой электролитов (пептизаторов) превращаются в жидкие керамические массы (суспензии) — литейные шликеры. В производстве фарфора, фаянса и некоторых других видов керамики пластичную формовочную массу получают из шликера частичным обезвоживанием его в фильтр-прессах с последующей гомогенизацией в вакуумных массомялках и шнековых прессах. При изготовлении некоторых видов технической керамики литейный шликер приготовляют без глин и каолинов, добавляя в тонкомолотую смесь исходного сырья термопластические и поверхностно-активные вещества (например, парафин, воск, олеиновую кислоту), которые потом удаляются предварительным низкотемпературным обжигом изделий.

Выбор метода формования керамики определяется в основном формой изделий. Изделия простой формы — огнеупорный кирпич, облицовочные плитки — прессуются из порошкообразных масс в стальных пресс-формах на механических и гидравлических пресс-автоматах. Стеновые стройматериалы — кирпич, пустотелые и облицовочные блоки, черепица, канализационные и дренажные трубы и т.д. — формуются из пластичных масс в шнековых вакуумных прессах выдавливанием бруса через профильные мундштуки. Изделия или заготовки заданной длины отрезают от бруса автоматами, синхронизированными с работой прессов. Хозяйственный фарфор и фаянс формуются преимущественно из пластичных масс в гипсовых формах на полуавтоматах и автоматах. Санитарно-строительная керамика сложной конфигурации отливается в гипсовых формах из керамического шликера на механизированных конвейерных линиях. Радио- и пьезо- керамика, керметы и другие виды технической керамики в зависимости от их размеров и формы изготовляются главным образом прессованием из порошкообразных масс или отливкой из парафинового шликера в стальных пресс-формах.

№27

Природные каменные материалы и изделия

Общие сведения. Природными каменными материалами называют строительные материалы и изделия, получаемые из горных пород методами механической обработки (дроблением, раскалыванием, распиливанием). В результате такой обработки природные каменные материалы почти полностью сохраняют физико-механические свойства горной породы, из которой они были получены.

Горная порода — скопление минералов более или менее постоянного состава и свойств. Горные породы могут состоять из одного или нескольких минералов.

Минерал — природное химическое соединение, однородное по составу, строению и физическим свойствам, образовавшееся в результате различных физико-химических процессов, происходящих в земной коре.

По происхождению различают магматические (изверженные), осадочные и метаморфические (измененные) горные породы.

Магматические породы образовались в результате остывания и кристаллизации магмы — расплавленной массы преимущественно си­ликатного состава, образующейся в глубинах земной коры. В зависимости от условий остывания магмы изверженные горные породы делятся на глубинные — интрузивные (гранит, диорит, габбро, лабрадорит) и излившиеся — эффузивные (порфиры, диабаз, базальт).

Осадочные породы образовались в результате разрушения (вы­ветривания) горных пород под воздействием внешних условий или в результате осаждения веществ из какой-либо среды. По характеру образования и составу осадочные горные породы делят на обломочные — механические отложения (пески, гравий, песчаник), глинистые, хемо и органогенные (доломит, гипс, магнезит, известняк, мел, диатомит, трепел).

Метаморфические породы (гнейсы, мрамор, кварцит, глинистые сланцы) образовались в толще земной коры в результате видоизменения осадочных или магматических пород под действием температур, давления и др.

Классификация. Природные каменные материалы классифицируют по следующим основным признакам:

по плотности (в сухом состоянии) — тяжелые (плотностью более 1800 кг/м3) и легкие (плотностью менее 1800 кг/м3);

по пределу прочности при сжатии (МПа) — на марки 10... 100 (тяжелые каменные материалы), 1 ...20 (легкие);

по морозостойкости (Мрз) — на марки 10...300;

по водостойкости (коэффициенту размягчения) — на группы 0,6; 0,75; 0,9 и 1.

Изделия. Изделия из природного камня подразделяют на пиленые (выступы до 2 мм), получистой тески (выступы до 10 мм), грубой тески (выступы до 20 мм), грубоколотые под скобу (имеют две приблизительно параллельные грани) и камень бутовый рваный.

Облицовочные плиты пиленые из природного помня (ГОСТ 9480— 77) изготовляют из блоков природного камня (плотных известняков, мрамора, гранита, сиенита, габбро, лабрадорита и др.) путем их распиливания с последующей механической обработкой. Лицевая поверхность плит имеет различную фактуру (сскала», бугристая, бороздчатая, точечная, рифленая пиленая, шлифованная, лощеная, полированная). Применяют для облицовки колонн, отдельных участков фасадов и цоколей и внутренней облицовки монументальных зданий, для устройства долговечных и декоративных полов в общественных зданиях (вокзалы, магазины).

Блоки стеновые из природного камня (ГОСТ 15884—85) выпиливают из массивов известняка, туфа, доломита, песчаника и др. Применяют для наружных и внутренних стен жилых зданий, имеющих двух-, трех- и четырехрядную разрезку.

Бутовый камень (ГОСТ 22132—76) добывают из осадочных плотных пород (известняка, доломита, песчаников) и реже из изверженных пород. Предел прочности — не ниже 10 МПа, коэффициент размягчения — не ниже 0,7§, масса камня — до 4U кг. Применяют для кладки фундаментов малоэтажных зданий различного назначения.

Профильные детали — плинтусы, ступени, подоконники и другие изготовляют из изверженных горных пород (гранитов, лабрадоритов, габбро и др.) и мрамора. Применяют для внутренней отделки монументальных зданий.

Стеновые камни из горных пород (ГОСТ 4001—84) для кладки стен, перегородок и других конструктивных элементов изготовляют из:

Размеры стеновых камней, мм

Полномерные (целые)........ 390X190X188;

490X240X188; 390X190X288

Дополнительные:

трехчетвертки.......... 292X190X188;

367X240X188; 292X190X298

половинки...........195X190X188;

245X240X188; 195X190X288

известняка, вулканического туфа и других горных пород плотностью 900...2200 кг/м3.

Для увеличения срока службы облицовку из природных каменных материалов покрывают и пропитывают гидрофобными (водоотталкива­ющими) составами, например растворами кремнийорганических жидкостей или пленкообразующими полимерными материалами.

№35

технологические свойства стоительных материалов

Группа технологических свойств выражает способность материала к восприятию определенных технологических операций, выполняемых с целью изменения его формы, размеров, характера поверхности, плотности и пр. Это качество материалов определяют в числовых или визуальных показателях по способности их к формуемости (жесткие, пластичные и литые смеси), раскалываемости, гвоздимости (способности удерживать гвозди и принимать их при силовых воздействиях), дробимости, гомогенности, жизнеспособности, удобоукладываемости и многим другим технологическим свойствам, обусловленным разновидностью механического способа обработки материала.

Например к технологическим свойствам относится способность материалов подвергаться обработке.

Для каменных материалов это пилимость, шлифуемость и др.

Для бетонов — способность уплотняться, для древесины — способность обрабатываться пилящими и режущими инструментами и т. п.

Оценка технологических свойств производится условными методами и приборами с указанием названия прибора, температурных условий испытания, скорости нагружения при испытании и др. На практике нередко ограничиваются также визуальными оценками технологических свойств. Однако при массовом производстве и применении материалов (бетонных смесей, асфальтобетонной массы, полимерных композиций и др.) пользуются специальными приборами и методами испытаний с выражением технологических свойств в виде числовых показателей. Таким образом, строительные материалы обладают многообразными свойствами. Но между свойствами каждого материала, особенно при оптимальной структуре, имеется не только различие, но и тесная взаимосвязь. Последняя характеризуется определенными закономерностями, что позволяет нередко оценивать заданный качественный показатель по другому или комплексу других свойств этого материала.

№43