- •Введение.
- •1.Основные направления технического прогресса в области строительных материалов, изделий и конструкций.
- •Основные свойства.
- •1. Параметры состояния и структурные характеристики строительных материалов (истинная, средняя и насыпная плотность, пористость, коэффициент плотности).
- •2. Теплофизические свойства строительных материалов (теплопроводность, теплоёмкость, огнеупорность, огнестойкость).
- •3. Гидрофизические свойства строительных материалов (гигроскопичность, водопоглощение, водонепроницаемость, водостойкость, морозостойкость).
- •4. Механические свойства строительных материалов (деформативность, прочность, твёрдость, истираемость).
- •5. Плотность и пористость. Влияние пористости на свойства строительных материалов.
- •Природные каменные материалы.
- •1. Классификация горных пород по условиям образования. Основные области применения нерудных материалов в строительстве.
- •2. Изверженные (магматические) горные породы, применяемые в строительстве.
- •3. Осадочные горные породы, применяемые в строительстве.
- •4. Материалы и изделия из метаморфических горных пород. Свойства и применение.
- •Керамические материалы и изделия.
- •1. Состав и свойство глинкосырья для строительной керамики. Процессы, происходящие при обжиге кирпича.
- •2. Эффективные стеновые керамические изделия.
- •3. Кирпич керамический. Технические требования (размеры, пороки, марки).
- •Неорганические вяжущие вещества.
- •1. Классификация неорганических вяжущих веществ по условиям применения. Разновидности, особенности свойств и применения.
- •2. Воздушная известь. Сырьё, понятие о производстве, состав, разновидность, свойства. Применение в строительстве.
- •3. Гипсовые вяжущие вещества. Сырьё, понятие о производстве, состав. Твердение. Свойства, области применения.
- •4. Гипсовые вяжущие вещества. Технические требования (дисперсность, водопотребность, сроки схватывания, марки по прочности).
- •5. Портландцемент. Сырьё, понятие о производстве, химический и минеральный состав клинкера.
- •6. Состав и свойства портландцемента.
- •7. Твердение портландцемента. Взаимодействие минералов клинкера с водой. Влияние минерального состава клинкера на скорость твердения портландцемента.
- •8. Коррозия цементного камня и способы защиты от неё.
- •9. Быстротвердеющий портландцемент. Особенности состава и свойств. Рациональные области применения.
- •10. Сульфатостойкий портландцемент. Особенности состава и свойств. Рациональные области применения.
- •11. Портландцемент с органическими добавками (пластифицированный и гидрофобный). Состав, свойство и область применения.
- •12. Белый и цветные портландцементы. Особенности состава, свойств и применения.
- •13. Активные минеральные добавки к цементам (природные и искусственные). Особенности твердения и свойств портландцементов с минеральными добавками.
- •14. Пуццолановый портландцемент. Состав, свойства, области применения.
- •15. Шлакопортландцемент. Состав, свойства и области применения.
- •16. Глинозёмистый цемент. Состав, свойства и области применения.
- •17. Расширяющиеся и безусадочные цементы.
- •18. Использование попутных продуктов промышленности для изготовления строительных материалов (на примере шлакопортландцемента и цемента с минеральными добавками).
- •19. Жидкое стекло и кислотоупорный кварцевый цемент.
- •VI. Тема «Бетоны»
- •Классификация бетонов. Применение бетонов различных видов.
- •Заполнители для тяжёлого бетона. Технические требования. Стандартные методы оценки зернового состава.
- •Удобоукладываемость бетонных смесей. Стандартные методы определения подвижности и жёсткости. Факторы, влияющие на Удобоукладываемость.
- •Факторы, влияющие на Удобоукладываемость бетонной смеси. Пластифицирующие добавки к бетонам.
- •Основной закон прочности бетона (формулы и графики).
- •Основные принципы определения состава тяжёлого бетона.
- •Основные принципы определения состава тяжёлого бетона. Лабораторный и рабочий составы.
- •Понятие о классах и марках бетона. Стандартные классы и марки тяжёлого бетона по прочности.
- •Влияние производственных факторов на качество бетона (приготовление и уплотнение бетонной смеси, условия твердения бетона).
- •Способы ускорения твердения бетона в конструкциях (выбор вида цемента, введение добавок-ускорителей, тепловая обработка).
- •Пути сокращения расхода цемента в бетоне ( на примере анализа основного закона прочности).
- •Лёгкий бетон на пористых заполнителях. Виды заполнителей (природные и искусственные). Свойства и области применения бетонов.
- •Понятие о силикатных бетонах. Силикатный кирпич.
- •1.Почему кирпич силикатный.
- •2.Способ изготовления.
- •3.Технические характеристики.
- •Ячеистые бетоны (газобетон, пенобетон). Исходные материалы, понятие о производстве, строение, свойства и области применения.
- •Влияние продолжительности и условий твердения на прочность бетона. Способы ускорения твердения бетона.
- •Строительные растворы. Классификация. Исходные материалы, свойства и области применения.
- •Понятие о железобетоне. Эффективность применения железобетонных изделий и конструкций в строительстве.
- •VII. Тема «Древесина»
- •Структура и основные свойства древесины. Пороки древесины.
- •Физико – механические свойства древесины.
- •Влияние влажности на эксплуатационные свойства и долговечность древесины. Понятие о равновесной и стандартной влажности и пределе гигроскопической влажности.
- •Защита древесины от гниения и возгорания.
- •VIII. Тема «Теплоизоляционные материалы»
- •Теплоизоляционные материалы. Особенности строения и свойств. Эффективность применения.
- •Свойства тим
- •Неорганические тим
- •Строение и основные свойства тим. Понятие о марках. Технико-экономическая эффективность применения.
- •Тим для ограждающих конструкций зданий и их технико-экономическая эффективность.
- •Тим и изделия для изоляции промышленного оборудования и трубопроводов.
- •IX. Тема «Акустические материалы»
- •Акустические материалы (звукопоглощающие и звукоизоляционные). Особенности строения и свойств. Области применения.
- •X. Тема «Органические вяжущие вещества и материалы на их основе»
- •1. Органические вяжущие вещества. Состав, строение и свойства битума.
- •2. Определение марки битума. Применение битумов в строительстве.
- •3. Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы на основе битумов и дёгтей.
- •4. Способы перевода битума в рабочее состояние при производстве кровельных и гидроизоляционных работ.
- •XI. Тема «Полимерные строительные материалы»
- •Основные компоненты полимерных строительных материалов. Полимерные материалы для полов.
- •Основные свойства и области применения полимерных строительных материалов.
- •XII. Тема «Композиционные строительные материалы»
- •Асбестоцементные изделия. Исходные материалы, понятие о производстве, свойства. Виды изделий и рациональные области их применения.
- •XIII. Тема «Лакокрасочные материалы»
- •Лакокрасочные материалы. Основные компоненты лаков и красок.
- •Красочные составы на основе полимеров (лаки, эмали, эмульсионные краски).
5. Плотность и пористость. Влияние пористости на свойства строительных материалов.
1) Плотность бывает 4-х видов:
а) Истинная плотность – масса единицы объёма материала, находящегося в абсолютно плотном состоянии (без пор). (г/см3,кг/м3). ρ=m/Va
б) Средняя плотность – это масса единицы объёма материала, находящегося в естественном состоянии, т.е. вместе с порами. (г/см3,кг/м3). ρm=m/Ve
в) Насыпная плотность – масса единицы объёма рыхло насыпанных зернистых материалов. (г/см3,кг/м3). ρн=m/Vм
г) Относительная плотность – безразмерная величина, получаемая делением средней плотности данного материала на плотность воды. d=ρm/ρводы
2) Пористость – степень заполнения объёма материала порами. (%). П=(Vп/Vе)·100% П= Vп/Vе=(Ve-Va)/Ve=1- Vа/Vе=1-(m/ρ)/(m/ρm)=1-ρm/ρ П=(1-ρm/ρ)·100%
Пористость может быть открытой и закрытой.
а) Открытая пористость – определяется отношением объёма пор насыщающихся водой при обычных условиях ко всему объёму материала. По=((mв-mc)/Ve)·(1/ρводы)
б) Закрытая пористость. Пз=П-По
3) Все свойства материала определяются его составом и строением и прежде всего величиной и характером пористости. Плотность зависит от пористости, т.е. плотность пористых материалов всегда меньше их истинной плотности. Пористый материал обычно содержит и открытые, и закрытые поры; увеличение закрытой пористости за счёт открытой повышает его долговечность. Однако в звукопоглощающих материалах и изделиях умышленно создаётся открытая пористость и перфорация, необходимые для поглощения звуковой энергии. С повышением пористости материала увеличивается гигроскопичность и водопоглощение. А водопоглощение отрицательно влияет на основные свойства материала, увеличивается плотность, материал набухает, его теплопроводность возрастает, а прочность и морозостойкость понижаются. Поэтому увеличение пористости материала является основным способом уменьшения теплопроводности. Высокопористые материалы (древесина, ячеистые бетоны), способные поглощать много воды, характеризуются большой усадкой.
Природные каменные материалы.
1. Классификация горных пород по условиям образования. Основные области применения нерудных материалов в строительстве.
Признаком, по которому принято классифицировать горные породы, является генетический признак, т.е. по условиям образования.
А. Изверженные или магматические или первичные горные породы – образовались в литосфере в результате охлаждения и отвердевания магмы.
1) Глубинные или интрузивные горные породы – образовались в глубине литосферы в результате медленного и равномерного охлаждения магмы под влиянием вышерасположенных земных слоёв. Характерны зернистокристалическая и полнокристаллическая структуры. Представители – гранит, диорит, габбро, перидотит, пироксенит.
2) Излившиеся или эффузивные горные породы.
а) Излившиеся плотные горные породы – образовались в верхних горизонтах литосферы при более быстром и менее равномерном охлаждении магмы. Характерна порфировая структура, в основной стекловидной массе породы распределены, так называемые, порфировые вкрапленники (крупные кристаллы). Представители – кварцевый и бескварцевые порфиры, базальт, трахит, диабаз, порфирит, андезит.
б) Излившиеся пористые горные породы – образовались в результате быстрого охлаждения магмы на поверхности литосферы. Такие условия охлаждения обуславливают стеклообразное пористое строение. Представители – вулканический пепел, стекло, вулканический туф, пемза, туфовая лава.
Б. Осадочные или вторичные горные породы – образовались из магматических горных пород в поверхностных слоях литосферы в результате разрушения последних из-за выветривания (чередования температур, чередования увлажнения и высушивания, воздействия ветра), химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности растений и животных.
1) Механические горные породы – являются продуктами механического разрушения каких-либо материнских пород и сложены преимущественно обломками устойчивых к выветриванию минералов и пород.
а) Рыхлые механические горные породы – образовались в результате накопления крупных обломков. Представители – песок, гравий, природный щебень, галька.
б) Сцементированные механические горные породы – образовались из рыхлых механических отложений в результате сцементирования последних «природными цементами» (известковые, кремнистые, глинистые, железные). Представители – песчаники, конгломераты, брекчии.
2) Химические горные породы – образовались в результате осаждения из концентрированных водных растворов. Представители – гипс, доломит, магнезит, некоторые виды известняков, известковый туф, ангидрит.
3) Органогенные отложения – образовались при непосредственном или косвенном участии организмов. Представители – известняки, мел, диатомит, трепел, опока.
а) Фитогенные.
б) Зоогенные.
В. Метаморфические или видоизменённые горные породы – образовались из-за значительного преобразования магматических пород, из-за изменившихся в литосфере физико-химических условий. Происходят глубокие изменения минерального состава, строения и свойств первоначальных пород. Основными факторами метаморфизма являются: высокие температуры, давления газов, воздействия расплавов, механические воздействия. Представители – гнейс, мрамор, кварцит, глинистые и кремнистые сланцы.
Основные области применения:
ПГС – возведение фундаментов и стен, декоративная и защитная облицовка строительных конструкций, настилка полов, изготовление элементов лестниц и ограждений.
Дорожное строительство – изготовление дорожных плит и камней + бордюрные камни. Изготовление элементов мостов, опор подземных сооружений, облицовок набережных, опоров мостов. Для защиты конструкций от воздействия кислот, щелочей, высоких температур.
Как сырьё для производства искусственных строительных материалов.