16.Строительный гипс.Производство,свойства и область применения.

Это воздушное вяжущее вещество, состоящее преимущественно из полу­водного гипса, получаемого путем термической обработки гипсового камня при температуре 150—160°. При этом происходит дегидратация CaSO₄*2H₃O: CaSО₄*2H₂О→ CaSО₄*0,5H₂О+1,5Н₂О

Свойства:

Тонкость помола – харатеризуется остатком на сите №2 (грубого помола: остаток<23%

среднего помола: остаток<14% тонкого помола: остаток<2%). Чем тоньше помол, тем быстрее будут сроки схватывания, тем прочнее будет гипсовое изделие.

Нормальная густота гипсового теста – определяется на вискозиметре Суттарда, диаметр расплыва d=180±5 мм. Н.Г.= m_воды/ m_гипса*100% Н.Г.= 50…70%

Сроки схватывания

Начало схватывания – время в мин. с момента замешивания гипса с водой до того момента, когда игла на приборе Вика начинает не доходить до подставки на 1 мм.

Конец схватывания – время в мин. с момента замешивания гипса с водой до того момента, когда игла на приборе Вика начинает входить в тесто не более чем на 1мм.

• Быстротвердеющий (н.с.=2мин. к.с.=15мин.)

• Нормальнотвердеющий (н.с.=6мин. к.с.=30мин.)

• Медленнотвердеющий (н.с.=20мин. к.с.=…….)

Для замедления схватывания гипса применяют кератиновый и известково-клеевой замедлители, сульфитно-дрожжевую барду в ко­личестве 0,1—0,3% массы гипса.

Марки гипса устанавливаются по прочности на сжатие с учетом прочности на изгиб. 3балочки, размером 40*40*160 мм, после 2 часов твердения испытывают сперва на изгиб, потом получившиеся 6 половинок испытывают на сжатие. R_сж = P/F (МПа) F=25см²

Применяют строительный гипс для изготовления гипсовых и гипсобетонных строительных изделий для внутренних частей зданий: перегородочных плит, панелей, сухой штукатурки, для получения гипсовых и смешанных растворов, а также изготовления декоративных и отделочных материалов (например, искусственного мрамора).

Формовочный гипс

отличается от строительного более тонким по­молом и высокой всасывающей способностью, большей прочностью и постоянством свойств. Более белый. Получают его из гипсового камня, содержащего не менее 96% CaS0₄*2H₂0 в ва­рочных котлах при определенной длительности цикла и заданной t°. Он состоит в основном из β-полугидрата.

Формовочный гипс применяют для изготовления форм (в которых шликерным путем формируют керамические изделия), моделей и изделий в строительной, керамической, машиностроительной и дру­гих отраслях промышленности.

Высокопрочный гипс

Состоит из α-модификации CaSО₄*0,5H₂О, поэтому более высокая прочность R_сж=15…20МПа (при специальной технологии до 60МПа). Его изготовляют при высокой t° и давлении в автоклавах. Применяют для изготовления элементов стен и сборных перегородок, камней для стен.

Высокообжиговые вяжущие

Эстрих-гипс и ангидритовое вяжущее получают из ангидрита (CaSО₄) путем обжига с добавкой катализатора (1…5% известь или доломит). Медленно схватывается и твердеет, более водостойкий, морозостойкий и прочный. Применяют для устройства бесшовных полов, в растворах для штукатурки и кладки, для изготовления искусственного мрамора.

1.Классификация. Попроисхождению:1.Естеств(дерево,камень)2.Искуств(керамика,стекло)3.По технологии.производства и виду сырья:1.Природные каменные.2.Вяжущие.3.Ме.4.Древесные матлы.5.Композиционные.6.Искуствввенные Каменные, полученные:1)омоноличиванием с помощью вяжущих(бетон,ж/б,р-ры)По назначению:1конструкционные(из них возводят несущ конструкции).2.стеновые.3.спец назначения(дорожные, кровельные, гидроизол-е, герметизированные).3.отделочные.4. теплоизолционные.5акуст-е.6.антикоррозионные.7.огнеупорные.8. для защиты от радиации. Cв-ва-особенности, характеризующие состояние материала и его отношение к различным воздействиям: основные(плотность, пористость, прочность),специальные. Строительные мат-лы характеризуются химическим, минеральным и фазовым составом:1.хим состав(содержание химических элементов или оксидов)2.оксиды, химически связанные м/у собой образуют минерары.3.фазовый состав(твердые вещества, образующие стенки пор – каркас мат-ла и поры, заполненные воздухом и водой). Макроструктуры(строение, видимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении), микроструктура(под микроскопом.). Макроструктура: зернистая(рыхло-зернистая: мат-лы из отдельных зерен, конгломератная: зерна прочно соединены м/у собой), ячеистая, волокнистая и слоистая (волокна||одно к др – анизотропия). По взаимному расположению атомов и молекул: аморфные и кристаллические.

2.Истинная и средняя плотность. Плотность-св-во , которое показывает массу единицы объема мат-ла: 1.сред(Ро)-масса ед объема в естественном состоянии(с порами и пуст).2.истинная(Р)-масса ед объема в плотном состоянии. Определение истинной плотности :кусочки мат-ла сушат в суш шкафу при 110 до пост массы, тонко измельчают и просеивают через сито №2, отвешивают 60-70г, высыпают в цилиндр+50мл воды – до уровня 70мл. разность м/у конечным и начальным уровнями жидкости показывает объем порошка(Р=(м-м1)/v). Где м-навеска, м1-остаток навески, v-объем жидкости. Определение ср: (Ро=м/Ve) неправильной формы- методом гидростатического взвешивания: сухой образец взвешивают, покрывают тонким слое расплавленного парафина и снова взвешивают; подвешивают на тонкой нити к коромыслу гидростатических весов и определяют массу образца в воде; разница в массе образца на воздухе и в воде = объем Ро=м/((м1-м2)-(м1-м)/Рп) м-масса сух обр, м1- с пар, м2- с пар в воде.

3.Фические св-ва. Пористость, методы определения. Ф св-ва: плотность, пористость, Т плавления и кипения, тепло- и электропроводность, тепловое расширение + гидрофизические св-ва. Пористость-степень заполнения объема мат-ла внутренними порами. Экспериментально определяют с помощью сжижженного Не, замещающего поровое пространство. Поры-ячейки, не заполненные структурным мат-м: закрытые и открытые Пи=По+Пз.Пи=(Р-Ро)/Р*100%, По=((mв-mc)/Ve*d)*100%. Определение: Пи=(Р-Ро)/Р*100%, Р=(м-м1)/v, Ро=м/((м1-м2)-(м1-м)/Рп) м-масса сух обр, м1- с пар, м2- с пар в воде.

4.Св-ва мат-в по отношению к воде. – отношение мат-ла к статическому или циклическому воздействию воды или пара. 1.Гигроскопичность – способность мат-ла поглощать и конденсировать водяные пары из воздуха – отношение массы поглощенной мат-м влаги при Т=20 к массе сух мат-ла W=(mв-mc)/mc*100%.2.водостойкость – сп-ть мат-ла сохранять прочность при увлажнении: коэффициент размягчения К=Rв/Rc-прочность сухого, К=0-1, К>0.8 – водостойкий мат-л. 3.Водопрониц-сп-ть мат-ла пропускать воду под давлением, характеризуется количеством воды, прошедшей в течение 1с через 1см^3 поверхности мат-ла при заданном давлении. Водонепроницаемость:характеризуется периодом времени, по истечении которого появляется просачивание воды через мат-л под давлением. W6, W12, W18 -18 атм(мах давление воды, при котором вода не проходит через образец).4.Водопоглащение-сп-ть мат-ла поглощать и удерживать воду при непосредственном контакте с ней Wm=(mн-mc)/mc*100%, Wo=(mн-mc)/Ve*Pв*100%, W=WmPo=Wmd.5.Капиллярное всасывание происходит по капиллярным порам, когда часть конструкции соприкасается с водой. К.в. характеризуется высотой поднятия уровня воды, количеством поглощенной воды, интенсивностью всасывания. 6.водопоглащение коэф насыщения пор водой Кн=Wo/П, К=0–все поры з.7.влажностные деформации: усадка(уменьшение размеров при высыхании: древесина 30-100мл/м, 1-3 –ячеистый бет, 0,5-1-строит рр,0,03-0,1-кирпич,0,3-0,7-тяжелый бет,0,02-0,06-гранит), паро- и газопроницаемость – перемещение через поры и трещины мат-ла газа при возникновении у поверхности ограждения разности давления Vp=Кг*S*t*Δp/a, коэф газопроницаемости. 8.Влажность-показатель содержания воды в телах и средах. абсолютная влажность воздуха f=m/v=Р пара. Водоотдача-способность мат-ла отдавать воду; скорость высыхания мат-в, те кол-во воды (в % от веса или объема), теряемым в сутки при относительной влажности воздуха 60% и Т=20

5.Морозостойкость. Способы определения и оценки. Св-во мат-ла, насыщенного водой, выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения(потеря массы, снижение прочности).I метод(ГОСТ):попер циклическое замораживание (Т=-18) и оттаивание в воде при Т=+18 предварительно насыщенных образцов. бетон(марки морозостойкости):F10(число циклов),F15,F25,F35,F50,F100,..,F1000. F35 – min для стеновых, F300-min для гидротехнических сооружений. IIметод-(дорожные бетоны основно метод) образцы насыщают и оттаивают в 5%р-ре NaCl. IIIметод до Т=-60 в 5%рре NaCl (допускаемая потеря массы5%, потеря прочности бет5-15%,кирпич<25%)

6.Св-ва мат-в по отношению к действию тепла и высоких Т. 1.теплопроводность-св-во мат-ла передавать теплоту через толщу от одной поверхности к др. коэф теплопроводности λ(Вт/м˚С); уд теплопроводность Q= λ*(Δt*S*τ)/σ-толщина, τ-время, λвозд=0,024, λводы=0,55, λльда=2,5, λдерева=0,11-0,17(теплоизолирующий мат-л 0,175)2.термическое сопротивление R-способность сохранять тепло, не пропускать через толщу R= σ/ λ(м^2˚С/Вт).3.огнестойкость – св-во мат-ла выдерживать кратковременное действие высоких температур в условии пожара без значительной потери несущей способности. По степени огнестойкости:1несгораемые(бетон, кирпич),2трудносгораемые(с трудом воспламеняются, тлеют, обугливаются только в присутствии огня(асфальт, фибролит),3.сгораемые(вся ограника-дерево, пластик).;огнеупорность-св-во мат-ла выдерживать длительное воздействие высоких Т, не деформируясь и не расплавляясь: огнеупорные (T>1580), тугоплавкие(1350-1580), легко(<1350). 5.теплоемкость-сп-ть мат-ла аккумулировать тепло при нагревании и выдел тепло при остывании. определяется кол-вом тепла, которое необходимо сообщить 1кг данного мат-ла, чтобы повысить Т на 1 градус. 6.термостойкость –сп-ть мат-ла выдерживать термические напряжения, не разрушаясь(потеря <20%массы)

7.Мех-е св-ва.факторы, влияющие на них(t,скорость, масштаб).1прочность-св-во мат-ла сопротивляться, не разрушаясь, внутренним напряжениям, возникающим под действием внеш сил. Предел прочности-напряжение, при котором мат-л разрушается при интенсивности сил, приходящейся на единицу площади сечения образца(Rсж=P/F,Rизг,Rр)марки:М300(кг*сила/см^2), В30(Мпа).бетон Rсж=М25-М600, высокопрочный до М1000.2.твердость-св-во мат-ла сопротивляться проникновению в него другого более твердого мат-ла.3.упр.деф-я-д-я, исчезающая после снятия нагр-ки.4.пласт-я - нет.5.упругость-св-во мат-ла восстанавливать форму и размеры после снятия нагрузки.6.пластичность-св-во твердого тела изменять форму и размеры под действием внеш сил, не разрушаясь.7текучесть-св-во пластичных металлов и тел при постепенном увеличении давления уступать действию сдвигающих сил и течь подобно вязким. 8.ползучесть-св-во мат-ла деформироваться при действ пост нагрузок.9модульЮнга10.хрупкость-сп-ть разрушаться без образования остаточных деформаций.11ударная вязкость-сп-ть мат-ла поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действ ударных нагрузок.12.истираемость-потеря первоначальной массы образца, отнесенной к площади поверхности истирания И=(m1-m2)/F. 13износостойкость-св-во мат-ла сопротивляться одновременному воздействию истирания и ударов

8..Прочность мат-в. факторы, влияющие на прочность. прочность-св-во мат-ла сопротивляться внутренним напряжениям под действием внешних сил, не разрушаясь. Предел прочности-напряжение, при котором мат-л разрушается при интенсивности сил, приходящихся на ед площади сечения образца(Rсж=P/F,Rизг,Rр)марки:М300(кг*сила/см^2), В30(Мпа).бетон Rсж=М25-М600, высокопрочный до М1000. Факторы, влияющие на прочность: размер и форма, время и скорость приложения нагрузки, тепло-влажностные условия, методы испытаний и особенности конструкций испытательных машин.

9.Долговечность, химическая стойкость и биостойкость. долговечность-сп-ть мат-ла сопротивляться комплексному действию атмосферных факторов в условиях эксплуатации(Δt, Δвлажности). Химическая стойкость-сп-ть мат-ла сопротивляться воздействию кислот, щелочей, р-ров солей и газов. Биостойкость-св-во мат-в сопротивляться воздействию грибов и бактерий, вызывающих гниение и другие разрушаюшие процессы. Увеличение долговечности: древесина – сушка, сталь- легирование(покрытие Al, Zn)

10.Деформативные св-ва. Усадка. Набухание. Упругая деформация-деформация, исчезающая после снятия нагрузки. Пластичексая-необратимая. Усадка-уменьшение линейных размеров и объема мат-ла вследствие потери влаги, уплотнения, затвердевания и др.(воздушная и огненная).Набухание-процесс увеличения объема мал-ла вследствие поглощения им из окружающей среды жидкости или пара. Характерно для полимеров и некоторых минералов со слоистой кристаллической структурой.

11)Изделия и строй матер. из горных пород Фундаметны-.:бутовый камень(колотый,ломаный). Рек-мые гор. пор.: все виды горных пород . Стены-: стеновых камней, крупные стеновые блоки. Рекоменд. гор.пор.: известняки ракушечники, туфы вулканические, доломиты, песчаники. Наружная облицовка – Вид издеий и матер: Облицовочные плиты и камни, профильные элементы. Рекоменд. гор. пор.: гранит .Внутренняя облицовка – Види матер.: Облицовочные плиты, облицовочный камень. Рекоменд. гор. пор. : Гранит, мрамор, песчаники, плотный известняк. Наружные лестн., площадки, парапеты и ограждения-Вид издел.: Ступени, плиты площадок, для стенок. Рекоменд. матер.: Гранит, доломит,песчаники. Внутр. Лестн., площадки, полы- Вид изделий.: Ступени, плиты, полы. Рекоменд. гор. породы: мрамор, гранит, песчаники, известняк. Покрытия автомоб. дорог: Виды матер и издел: Бортовые камни, брущадка, Камни для слоев дорожной одежды, литы для тратуаров. Рекоменд. г.п.: лабродорит, диорит. Гидротех-е сооружения : Вид матер. и изделий: щебень и дробный камень. Рекоменд.матер.: доломит, песчаники, известняк. Заполнители бетонов(легкий и тяжелый бетонов)- Виды матер. и издел.: дробленный камень отходы от дробленного камня. Реком.г.п: гранит, доломиты, песчаники, извест.

12.Горные породы применяемые в качестве стеновых материалов. Горные породы, обладающие малым объемным весом и легко поддающиеся мех-ой обработке Известяки ракушечники -пористая порода, состоящая из раковин и панцирей. Имеют низкую теплопровод. Вулканический туф-порода, образовавшаяся из вулканических пеплов, каждые омонолитились в результате спекания массы, сохранившей высокую температуру или в результате природной цементации. Доломит –порода, состоящая в основном из доломита СаСО3*MgCO3, с примесью глины, оксидов Fe и др. Цвет серо-желтый. Песчаник-горная порода, состоящая из цементированных зерен кварцевого песка.

13.Природные каменные мат-лы,минералы и горные породы,классификация горных пород по условию образования:являются сырьём для производства:(керамики,стекла,теплоизоляционные материалыГорная порода – минеральная масса, состоящая из одного или нескольких минералов. Минерал – продукт природных реакций, происходящих в земной коре под действием физико-химических процессов при высокой t° и давлении (при извержении вулканов), примерно однородный по своим химическим и физическим свойствам. 1)Магматические-самые древние горные породы, образовались образовавшиеся при охлаждение и отвердении магмы. А. глубинные –образовались в результате медленного и равномерного остывания магмы под большим давлением (гранит,диорит). Б.Излившиеся – образовались в результате менее равномерного, более быстрого охлождения магмы 2) осадочные – образовались в результате естественного процесса разрешения первичных пород под влиянием процессов действующих в природе. 3) метоморфические-образовались в результате видоизм, превращения первичной магмы или вторичных гор.пор(мрамор,кварц,) Механич. –образовались под действием воды, ветра, температуры. *Рыхлые:пески-частицы от 5 мл, (в производстве бетонов, растворов, стекла, силиката, гравий (щебень) -5-70 мл( крупный заполнитель в тяжелых бетонах), бутовый камень – больше 70 мл(устройство массивных сооружений, плиты, дамбы), валунный камень – больше 150 мл(для получения щебняи в парковой архитектуре), глина – меньше 0,16 мл (в производстве цемента, кирпича, и др). -Сцементированные –образовались при смешении рыхлых осадков с другими гор.породами( песчаники, конгломераты) . *Химические – образовались в результате растворения первичных гор.пор. и послед.выпадения осадков (доломиты, гипсы, магнезиты, известняки) . *Органогены – образовались в результате жизнедеятельности организмов (ракушечнки).

14.Минералы слагающие горные породы.Защита от разрушения .Минеральные группы кремнезема-кварц(SiO2)в кристалических и аморфных формах. Высокая хим стойкость. Группы алюмосиликатов-полевые шпаты, слюды, каолиниты. Группы корбонатов – магнезит, доломит входят в состав остаточных пород. Группы сульфатов- гипс, ангидрид. Защита:1.Шлифовка, полировка. 2) пропитка поверхности гидрофобизаторами (кремнеорганические соединения) 3)Обработка флюатами(соед. Кремнефтористого магния) 4) защита парофином.

15.Вяжущие вещества,их классификация.Неорганические-В-ва будучи в порошкообразном сост. в сочетании с водой образовывать тесто,кот-е перейдёт в твёрд. сост.(гипс,Цемент,бетон) Органические-в-ва которые переходят в рабочее сост. при нагревании или размягчении в органич. жидкости(битумы,смолы,дёгти)-. Воздушные вяж.-способны твердеть только на воздухе. Гидравличские –способны твердеть в воде .Вяж. Автоклавного тв-я-твердеют при автоклавной обработке ,при давлении насыщ. Пара >0,8 MПа.