40) Глинозёмистый цемент: сырьё, производство, минералогический состав, твердение, свойства.

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого из­мельченного клинкера, содержащего преимущественно низкооснов­ные алюминаты кальция. Однокальциевый алюминат Са0А1₂0₃ оп­ределяет быстрое твердение и другие свойства глиноземистого це­мента. В сравнительно небольших количествах в нем также содер­жатся другие алюминаты кальция, например Са0'2А1₂0₃. Влияние на качество цемента оказывает алюмосиликат кальция — геленит Ca0 Al₂0₃ Si0₂. Силикаты кальция представлены небольшим коли­чеством белита.

Для получения клинкера глиноземистого цемента в качестве главных компонентов сырьевой массы берут известняк СаСОз и по­роды, содержащие глинозем (А1₂0зпН₂0), например бокситы.

В России разработан способ производства глиноземистого це­мента путем плавки в доменной печи бокситовой железной руды с добавкой известняка и железного лома. При этом доменная печь од­новременно выдает чугун и шлак, представляющий клинкер глино­земистого цемента.

Глиноземистый цемент обладает высокой прочностью только в том случае, если он твердеет при умеренных температурах, не свыше 25 °С. Поэтому глиноземистый цемент нельзя применять для бето­нирования массивных конструкций из-за разогрева бетона, а также подвергать тепловлажностной обработке.

Замечательным свойством глиноземистого цемента является его необычно быстрое твердение. Марки глиноземистого цемента, опре­деляемые по результатам испытания образцов 3-суточного возраста М400, М500 и М600. Как известно, портландцемент приобретает та­кую прочность только через 28 сут нормального твердения.

При столь быстром твердении глиноземистый цемент обладает нормальными сроками схватывания, почти такими же, как и порт­ландцемент. Начало схватывания глиноземистого цемента должно наступать не ранее 30 мин (у портландцемента не ранее 45 мин), а конец — не позднее 12 ч от начала затворения. Тепловыделение гли­ноземистого цемента при твердении примерно в 1,5 раза больше, чем у портландцемента. В продуктах гидратации глиноземистого цемен­та не содержится гидроксида кальция и трехкальциевого шестивод­ного гидроалюмината (если температура не превышает 25 °С), по­этому бетон на глиноземистом цементе более стоек по сравнению с портландцементом против выщелачивания Са(ОН)₂, а также в рас­творах сульфата кальция и магния (в частности, в морской воде). Однако затвердевший глиноземистый цемент разрушается в раство­рах кислот и щелочей, поэтому глиноземистый цемент нельзя сме­шивать с портландцементом и известью.

С учетом специфических свойств и высокой стоимости глинозе­мистый цемент предназначается для получения быстротвердеющих, а также жаростойких бетонов и растворов. Кроме того, глиноземистый цемент используется для получения расширяющихся цементов.

41) Исскуственные каменные материалы на основе гипса (плиты для перегородок, стеновые камни, ТИИ, листы для облицовки)Быстрое твердение гипса и высокие формовочные св-ва сокращают технологический процесс произв-ва гипсовых изд, повысить оборачиваемость форм, снижения стоимости строительства. Малая прочность, но достаточная прочность, низкая теплопров, высокая звукоизол, легко обрабатываются и окрашиваются в разл цвета. Недостаток низкая водостойкость, при увлажнении умен прочность, наблюдается ползучесть(применяют в сухих условиях)- для умен ползучести добавляют молотый доменный шлак.Гипсовые издизготавливают из гипсового теста. Гипсобетонные изд из из гипсового раствора с легким и пористым заполнителем (минеральный – доменные шлаки, ракушечник; органические – сечку из древесной шерсти, солома, опилки).Для повышения прочности гипсовых и гипсобет изд умен расход водыю. Плиты для перегородок изготавливают из гипсового теста или бетона с мин и орг заполнителями. Произв-во: дозирование сырьевых материалов(гипса, воды, заполнителя и замедлителя), перемешивания смеси в гипсорастворомешалке; формование и высушивание плит. Формуют 3мя способами: методом литья, вибрацией и прессованием.Произв-во на карусельной машине: гипс и опилки погружают в бункеры, потом в опред количествах в сместительный шнек, перемещтваются и в гипсорастворитель. Раствор сливают в форму. Плита выталкивается из формы, доставляется в туннельную сушилку.p плит ср 1100-1300 кг/м3.Размеры 800*400 мм, 1500*400; толщина 80-100мм.Панели для перегорок изготавливаются большими размерами и большей прочности. p гипсобет. панелей 1500 кг/м3.Эффективными изд – гипсоводокнистые панели из смеси гипса, воды и волокнистых заполнителей. Размеры 3000*1200 мм и 2500*600мм, толщина 50 мм, р 800-1100кг/м3. Изготавливают методом проката.Применяют как огнезащитная облицовка метал и дерев конструкций.Гипсовые обшивочные листы. Гипосвую массу приготавливают без добавок или с мин и орг добавками. Использ. в помещениях с норм относительной влажностью воздуха (до 60%). Применение гипсовой штукатурки упрощает и ускоряет отделочные работы (крепление листов).Хорошее огнезащитное средство. Применение картона для армирования усложняет технолог.процесс.Внутр. отделка помещений осущ листами сухой гипсовой штукатурки с отделкой лицевого слоя покрытые прозрачными лаками – материал декорт.

42) Исскуственные каменные материалы на основе извести (силикатные изделия, пеносиликат)Производство силикатных строит материалов базируется на гидротермальном синтезе гидросиликатовСа, кот осущ в реакторе-автоклаве в среде насыщенного водяного пара давлением 0,8-1,3 МПа и Т 175-200^оС. Силикатные автоклавные материалы – бесцементные материалы из сырьевой смеси – извести, кварц песка и воды, кот образуют в процессе автоклавной обработки гидросиликаты Са. Силикатный бетон могут быть тяжелыми, легкими и ячеистыми. В силикатном бетоне применяют известково-кремнеземистое вяжущее, состав кот воздушная известь и тонкомолотый кварц.песок. Силикатный кирпичизготавливают из жесткой смеси кварц. песка(92%), извести(6%), воды(7%) путем прессования под давлением 15-20 Мпа и послед твердения в автоклаве. М 100,125,150,200, 250. Плотность 1800кг\м3. Пеносиликат –искусственный каменный материал ячеистой структуры, получ в результате затвердевания пластичной известково-песчаной смеси, смешанной с пеной. Смешивание той же пены с газообразователем – газосиликат. Для произв-ва применяют известь-кипелку, содержащей активный СаО не менее 70%.Известь и заполнитель(кварц песок или доменный шлак) раздельно или совместно молят. Далее готовят ячеистую смесь путем смешивания известково-песчанного раствора. Затем выливают в формы, 6-8 ч выдерживают и отправляют в автоклав.Пеносиликатные изд изгот плотностью 300-1200кг\м3, прочность 0.4-20Мпа.

43) Асбестоцементные изделия: сырьевые материалы, технология, осн виды, свойства, применение.Асбестоцемент – искусственный композиционный каменный материал, получ в результате затвердевания смеси из Ц, асбеста и воды.Сырье:портландцемент-в качестве вяжущего М400и500.По минеральному составу ПЦ должен быть алитовым.Асбест-природный тонковолокнистый минерал, сост из водных или безводных силикатов Мg, некот рановидности из силикатов Са и Na.95% мировой добычи явля хризотил-асбест(3MgO*2SiO2*2H2O)-высокая прочность на растяжение вдоль волокон – 3000Мпа. Вода для произв-ва асбестоцемента не должна содержать орг и глинистых примесей. Произв-во:1Приготовление шихты-сост смеси асбеста неск-ких марок.2. Распушка асбеста –обминание пучков асбеста, затем расщепление размятых пучков на отд волокна.3.Приготовление асбестоц смесейв зависимости от способов произв-ва.Смеси для сухого и полусухого способа произв-ва получают 2з стадийным перемештванием.4. Формование изделий–отфильтрации воды из асбестоц массы до необх-го уплотнения и придания ей заданных формы и размеров.5. Твердение асбестоц изделий в 2 стадии: предварительное твердение до набора прочности и окончательное.6.Механическая обработка после предварительного или окончательного твердения вкл: обрезка кромок листов, обрезка труб по торцам и обтачивание концов. Виды:Кровельные – волнистые листы различного профиля длина 1200-33000мм; крупноразмерные плоские листы длина-2000-3600мм, ширина 1200-1500мм, толщина 4-12 мм;конструктивный армированный настил. Стеновые изделия –волнистые листы длина 2,5м; плоские крупноразмерные листы длина 2000-3000мм, ширина 1200-1500мм,толщина 4-12мм; панели асбестоц стеновые наружные – длина 3000 и 6000мм, высота 2800 и 3300ии, толщина 120 и 160мм. Декоративные изделия, Погонажные асбестоц изд, Трубы, Спец асбестоц изделия.

44) Бетон на неорганических вяжущих веществах. Классификация по виду вяжущего, заполнителя, по плотности.Бетон на неорг вяж – композиционный материал, получ в результате формования и твердения рационально подобранной бетонной смеси из вяжущего в-ва, воды, заполнителя и спец добавок.Преимущества: низкий уровень затрат на изгот конструкций с применением местного сырья, применение в сборных и монолитных конструкциях, бетон долговечен и огнестоек, его плотность, пористость и др хар-ки можно изменять, получ материал с необх св-вами. Недостатки: низкая прочность на растяжение. По видувяжущего: цементные, силикатные(известково-кремземистые), гипсовые, смешанные(цементно-известковые, известково-шлаковые), специальные(при наличии особых требований(жаростойкости)).По виду заполнителя: плотных, пористых, специальных.В правильно подобранной смеси расход Ц 8-15%, заполнителей – 80-85%.Заполнители- песок, гравий, щебень, побочные продукты пром-ти (шлаки).По плотности: особо тяжелые(р 2500кг/м³, заполнители-магнетит), тяжелые(р 2200-2500 на песке, гравий и щебне), облегченные(р 1800-2200), легкие(р500-1800;а)легкие на пористых заполнителях;б) ячеистые- газо-пенобетон; в) крупнопористые), особо легкие(ячеистые и на пористых заполнит. Р менее 500).

45) Материалы для изготовления тяжелого бетона.Цемент. Применяют портландц и его разновидности, глиноземистый ц(по ГОСТу).Марка ц зависит от М бетона по прочности при сжатии(Мб – Мц: 150-300, 200-400, 300-500,400-600).Если Мц выше рекомендованной для бетона, надо разбавить высокоактивный ц тонкомолотой активной добавкой для избежание перерасхода высоком ц). Мелкий заполнитель. Песок зерна 0,16-5мм, р более1,8г/см³. Применяют природные пески образов-ся при естеств. разрушении г.п.- рыхлая смесь зерен минералов, входивших в состав изверженных г.п.(кварц, кальцит). Качество песка определяется минеральным и зерновым составом, содержанием примесей. Для оценки крупности песка применяют модуль крупности – отношение суммы полных остатков на сите ко всей пробе за 100%.Песок крупный, средний и мелкий.Мелкий увел водопотребность бетонных смесей и расход ц. Содержание в песке зерен сита 0,16 мм должно не более 10% по массе, кол-во пылевидных, глинястых частиц не 3%. Глина снижает морозостойкость. Песок отличается от крупного заполнителя способностью сильно изменять плотность и объем при изм влажности от 0 до 25%.Крупный заполнитель.Гравий, щебень( до150) с размерами 5-70мм.Гравий имеет окатанную форму и гладкую поверхность. Содержит песок и вредные примеси(глину, пыль, слюду). Щебень получают дроблением изверженных, метаморфических, водостойких осадочных пород. Угловатая форма, шероховаты, что способствуют лучшему сцеплению с цементным камнем. ДЛЯ БЕТОНА ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ ЩЕБЕНЬ. Качество крупного заполнителя опред минеральным составом и св-вами породы, зерновым составом заполнителя, формой зерен, содержанием примесей. Морозостойкость щебня и гравия должна обеспечивать получение проектной марки бетона по морозостойкости.( М от 15-300). Марка обозначает кол-во циклов попеременного замораживания и оттаивания при кот потеря в массе крупного заполнителя не б 5%Зерновой состав устанавливают с учетом наиб D и наим d размеров зерен щебня и гравия. По крупности зерен щебень и гравий делят на 4 фракции: 5-10мм, 10-20, 20-40 и 40-70.

46) Удобоукладываемость бетонной смеси: показатели, классификация, влияющие факторы.Бетонная смесь рационально составленная и тщательно перемешанная смесь компонентов бетона до нач процессов схватывания и твердения. Удобоукладываемость – способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя свою однородность.Для оценки использ 3 показателя:1.подвижность характеризуетсяизмеряемой осадкойконуса, отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Вычисляется как среднее 2х определений. Если осодка=0, то удобоуклад характеризуется жесткостью.2.Жесткость характер-ся временем вибрирования, необх для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для опред жесткости. Цилиндрическое кольцо прибора устанавливают и закрепляют на виброплощадке.В кольцо вставляют конус, заполненный бетонной смесью.Диск прибора опускают на поверхность конуса. Вкл виброплощадку и секундомер, вибрирование производят пока не начнется выделение цементного теста из отверстия диска d 5 мм. Время характеризует жесткость. Вычисляют как среднее 2х определений.3. Связностьобуславливают однородность строения и св-в бетона. Важно сохранить однородность при перевозке, укладке в форму и уплотнении. Количество воды затворения–осн фактор опред удобоукладываемость бетонной смеси.Вода затворения (В,кг/м³) распределяется м/у цементным тестом и заполнителем: В=В_ц+В_зап. Кол-во воды в ц.тесте определяет предельное напряжение сдвига и вязкость, технические св-ва бетонной смеси- подвижность и жесткость. Адсорбиционная способность(водопотребность) заполнителя возрастает с увел суммарной поверх-ти зерен заполнителя и велика у мелких песков. Для обеспечения необх прочности бетона величина водоц отношения должна сохраняться постоянной, возрастание водопотребности вызывает перерасход цемента.Объем цементного теста. В подвижной бетонной смеси плотной структуры цементное тесто заполняет пустоты в заполнителе и образует смазочные слои на поверхности его зерен. Имеется оптимальное соотношение м/у песком и щебнем при кот потребный объем теста вяж миним.Объем цементного раствора. Для придания подвижности необх раздвинуть зерна крупного заполнителя и окружить их оболочкой из растворной смеси, кот играет роль смазки, скрепляющей после отверждения зерна камневидной составляющей бетона. Объем растворной части бетона принимают = объему пустот в крупном заполнителе, умн на Краздвижки( =1,05-1,15-для жестких смесей, 1,2-1,5 для подвижных).Пластификация бетонных смесей осущ с помощью хим в-в- гидрофилизующих, гидрофобизующих.Суперпластификаторы – синтет. Полимеры; повышают подвижность бетонной смеси.Добавки изменяют число пор, размер, конфигурацию, равномерность распределения.

47) Закон прочности бетона. Определение состава бетона.Закон прочности бетона устанавливает зависимость прочности от качества применяемых материалов и пористости. Прочность вяжущего характериз его маркой(R_ц),качество заполнителя коэф А, а пористость косвенно опред величиной В\Ц. Зависимость прочности от В\Ц явл зависимостью прочности от объема пор, образованных водой, не вступающей в хим взаим-е с Ц.Пористость бетона плотной структуры вычисляют: П = ((В-wЦ)\1000)*100% В и Ц расход воды и ц на 1 м³ бетона, w-кол-во хим связанной воды. В возрасте 28 сут ц связывает примерно15% воды от своей массы(w=0,15). При В\Ц смеси укладывается плотнее, прочность бетона повышается. Состав бетона подбирают на средний уровень прочности бетона, устанавливаемый в соответствии с факт его однородностью по прочности на сж, растяжение. Подбор состава бетона вкл в себя опред номинального состава, расчет и передачу в произв-во рабочего состава. Нач состав бетона рассчитывают исходя из факт характеристик материалов по известным методикам. Дополнит составы расч аналогично нач при значениях варьируемых параметров состава, отличающихся от принятых при расчете нач на+-(15…30)%.Потом устанавливают рабочий состав бетона с учетом факт влажности заполнителей. При изготовлении бетонных и ж\б изделий при повыении надежности и безопасности проводят статист. контроль, осущ разрушающим и неразрущ методами.

48) Марки и классы бетона. Нарастание прочности бетона во времени.При проектировании бетонных и ж\б конструкций назначают требуемые хар-ки бетона: марку прочности, М морозостойкости и водонепроницаемости. За проектную М бетона по прочностина сжатие принимают сопротивление осевому сжатие эталонных образцов-кубов. За проектную М бетона по прочности на осевое растяжение принимают сопротивление осевому растяжению контрольных образцов.Проектная М бетона по морозостойкости харак-ся числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, кот выдерживают образцы в условиях стандартного испытания.Проектная М бетона по водонепроницаемости характериз односторонним гидростатическим давлением при кот образцы бетона не пропускают воду в усл стандартного испытания.Проектная М бетона по прочности на сжатие контролирует путем испытания стандартных бетонных образцов. Предел прочности при растяжении возрастает при повышении М бетона по прочности при сжатии. Прочность бетона при растяжении 1\10 – 1\17при сжатии, предел прочности при изгибе 1\6-1\10. М тяжелого по прочности на сжатие: М50, М75, М100, М150, М200- М500,М600, М700, М800.Класс бетона- числовая хар-ка какого-либо его св-ва, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95.Классы бетона(МПа) В1,В1,5 В2 В2,5 В3,5 В5 В7,5 В10 В15 В20 В25 В30 В40 В45 В50 В55 В60. Прочность бетона нарастает в результате физ-хи процессов взаим-я Ц с водой, кот норм проходят в теплых и влажных условиях. Взаим-е Ц с В прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Бетон при н.у. твердения имеет низкую нач прочность и только через 7-14 сут приобретает 60-80% марочной прочности. Прочность у 3х меч образцов на 25%, а у 12 мес на 75% выше чем R_28.

49) Свойства бетона ( морозостойкость, водонепроницаемость)Морозостойкость опредпутем попеременного замораживания в холодильной камере при Т от 17-20^оС и оттаивания в воде при Т 15-20 бетонных образцов кубов с размерами ребра 10, 15, 20 см. Образцы испытывают после 28 сут выдерживания в камере норм твердения или ч\з 7 сут после тепловой обработки. За М бетона по морозостойкости принимают наиб число циклов попеременного замораживания и оттаивания. М по морозостойкости: F50,75,100,200,300,400,500. Морозостойкость зависит от качества примененных материалов и капиллярной прочности бетона. ВодонепроницаемостьМ- W2,4,6,8,12, мака обозначает давление воды при кот образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в усл стандартного испытания. С умен объема капиллярных макропор снижается водонепроницаемость и повыш морозостойкость бнтона.Для умен водонепроницаемости в бетон при его изготовлении вводя уплотняющие и гидрофобизующие добавки. Теплопроводность тяж бетона в воздушно-сухом состоянии 1,2 Вт\м*^оС.

50) Понятие о железобетоне. Изготовление ж/б конструкций.Железобетон – композиционный материал в кот соединены в единое целое бетон и стальная арматура.Изготовление: 1. Армирование осущ отдельными стержнями, сетками, каркасами, проволокой. 2. Приготовление бетонной смеси. Приготавливают в бетоносмесительных цехах предприятий сборного ж\б. 3. Формование и уплотнение бетонной смеси заполняет форму, смесь должна иметь однородное строение и миним объем воздушных пустот. Осн способом уплотнения вибрирование. Плотность укладки контролирует по величине К уплотнения, равный отношению факт плотности свежеуплотненного бетонак его расчетной плоности.3.Твердение бетона : а)естественное можно ускорить, применяя быстротвердеющие цементы, добавки-ускорители.б) искусственное – температурно-влажностная обработка, применяемая в заводских усл.