- •А.С.Пушкаренко, о.В.Васильченко
- •Харків – 2001
- •Професор Академії пожежної безпеки України в.Г.Палюх
- •Глава 1. Основні властивості будівельних матеріалів
- •1.1 Загальні відомості
- •1.2 Механічні властивості будівельних матеріалів
- •1.3 Фізичні властивості будівельних матеріалів
- •1.4 Хімічні і спеціальні властивості будівельних матеріалів
- •1.5 Пожежно–технічні характеристики будівельних матеріалів
- •1.5.1 Горіння матеріалів, умови займання і розповсюдження вогню
- •1.5.2 Пожежна небезпека і визначення груп горючості будівельних матеріалів
- •1.5.3 Методи визначення пожежно-технічних характеристик будівельних матеріалів
- •1.6 Стандартизація будівельних матеріалів
- •Глава 2. Природні кам’яні матеріали
- •2.1 Визначення і класифікація
- •2.2 Гірські породи і породоутворюючі мінерали
- •2.3 Особливості хімічного складу і поведінки окремих мінералів при дії високих температур
- •2.3.1 Класи оксидів і гідроксидів
- •2.3.2 Клас силікатів
- •2.3.3 Клас карбонатів
- •2.3.4 Клас сульфатів
- •2.4 Особливості поведінки природних кам'яних матеріалів при нагріванні
- •2.4.1 Вивержені породи
- •2.4.2 Осадові породи
- •2.4.3 Метаморфічні породи
- •Глава 3. Неорганічні в‘яжучі матеріали
- •3.1 Визначення і класифікація
- •3.2 Мінеральні повітряні в'яжучі матеріали та їхня поведінка при впливі високих температур
- •3.2.1 Будівельний гіпс
- •3.2.2 Повітряне будівельне вапно
- •3.2.3 Рідке скло
- •3.3 Гідравлічні мінеральні в'яжучі та їх поведінка при впливі високих температур
- •3.3.1 Портландцемент
- •2. Нагрівання беліту (c2s)
- •5. Нагрівання цементного каменю
- •3.3.2 Глиноземистий цемент
- •Глава 4. Метали і сплави
- •4.1 Властивості металів і сплавів
- •4.1.1 Склад та маркування чорних металів
- •1 За хімічним складом:
- •2 За твердістю (і вмістом вуглецю):
- •3 За застосуванням:
- •4.1.2 Склад та маркування сплавів кольорових металів
- •2 Алюмінієві сплави.
- •4.2 Метали і сплави, що застосовуються в будівництві
- •4.2.1 Будівельні сталі
- •4.2.2 Алюмінієві будівельні сплави
- •4.3 Поведінка металів і сплавів при нагріванні
- •Глава 5. Будівельні розчини, бетони, залізобетон
- •5.1 Будівельні розчини
- •5.2 Бетон і його властивості
- •5.3 Залізобетон і його властивості
- •5.4 Вплив високих температур на бетон і залізобетон
- •Глава 6. Штучні кам‘яні матеріали і вироби
- •6.1. Штучні кам‘яні неопалені матеріали
- •6.1.1. Силікатні матеріали
- •6.1.2 Азбоцементні матеріали
- •6.2 Штучні кам‘яні опалені матеріали
- •6.3 Матеріали і вироби на основі мінеральних розплавів
- •Глава 7. Деревина і вироби на її основі
- •7.1 Будова деревини
- •7.2 Властивості деревини та її застосування
- •7.2.1 Фізичні і механічні властивості деревини
- •7.2.2 Застосування деревини в будівництві
- •7.3 Поведінка деревини при дії високих температур
- •Глава 8. Полімерні будівельні матеріали
- •8.1 Склад і властивості пластмас
- •8.1.1 Основні компоненти пластмас
- •8.1.1.1 Полімери
- •8.1.1.2 Наповнювачі та інші компоненти пластмас
- •8.2 Види будівельних матеріалів і виробів з пластмас
- •8.2.1 Конструкційно-оздоблювальні матеріали
- •8.2.2 Покрівельні і гідроізоляційні матеріали
- •8.2.3 Матеріали для підлог
- •8.2.4 Теплоізоляційні матеріали
- •8.2.5 Полімерні бетони
- •Глава 9. Будівельні матеріали на основі органічних в‘яжучих
- •9.1 Основні властивості бітумних та дьогтьових в‘яжучих
- •9.2 Види будівельних матеріалів на основі органічних в‘яжучих
- •9.2.1 Емульсії, пасти, асфальтові бетони
- •9.2.2 Покрівельні, гідроізоляційні і герметизуючі матеріали
- •Глава 10. Теплоізоляційні матеріали і вироби
- •10.1 Визначення і класифікація теплоізоляційних матеріалів і виробів
- •10.2 Будова і властивості теплоізоляційних матеріалів
- •10.3 Неорганічні теплоізоляційні матеріали
- •10.4 Органічні теплоізоляційні матеріали та вироби
- •11.2 Основи вогнезахисту деревини і деревних матеріалів
- •11.2.1 Вогнезахисне просочування деревини
- •11.2.2 Вогнезахисні покриття деревини
- •11.2.3 Екранування дерев‘яних конструкцій
- •11.3 Основи вогнезахисту металів
- •11.3.1 Легування металів
- •11.3.2 Вогнезахисні покриття металевих конструкцій
- •11.3.3 Екранування металевих конструкцій
- •11.4 Основи вогнезахисту полімерних матеріалів
3.2.2 Повітряне будівельне вапно
Повітряне вапно – продукт помірного опалення кальцієво-магнезійних карбонатних гірських порід (вапняку, крейди, черепашнику, доломітизованих і мергелистих вапняків), що містять не більше 6 % глини.
Дроблену сировину опалюють в шахтних печах, де за мірою підвищення температури відбувається термічна дисоціація, дегідратація і декарбонізація вапняку:
500-700 оС: MgCO3 MgO + CO2
800-1150 оС: CaCO3 CaO + CO2.
Продукт опалення складається, головним чином, з оксидів кальцію і магнію, що обумовлює активність вапна. Відповідно до ГОСТ 9179-77 сорт вапна визначає сумарна кількість вільних оксидів кальцію і магнію. Якість вапна підвищується з її збільшенням (див. табл. 3.3).
Таблиця 3.3 – Сортамент негашеного вапна
Показники |
Вапно негашене сорту: |
||
1 |
2 |
3 |
|
Кількість активних CaO і MgO, % |
90 |
80 |
70 |
Кількість зерен, що не погасилися, % |
7 |
10 |
12 |
Тонкість помелу - залишок часток на ситі: № 02 , не більше, % № 08 , не більше, % |
1 10 |
1 10 |
1 10 |
Швидкість гасіння, не більше, хвилин: швидкого гасіння середнього гасіння повільного гасіння |
8 25 25 |
8 25 25 |
8 25 25 |
Вапно з печі одержують у вигляді грудок (комову). Це негашене вапно (кипілка) - напівпродукт, який для перетворення у в'яжуче роздрібнюють в млині, одержуючи молоте вапно або гасять водою. При затворенні комового вапна водою відбувається гасіння (гідратація) з виділенням тепла, яке переводить частину води до паровидного стану. Пар викликає у вапні внутрішні розтягуючі напруги, під дією яких воно роздрібнюється до тонкого порошку.
Швидкість гасіння складає 8...25 хв.
CaO + H2O Ca(OH)2 , МgO + H2O Mg(OH)2.
Гашене вапно (пушонка) звичайно біле, порошковидне, при замішуванні водою буває у вигляді тіста або молока. При висиханні вапняних розчинів кристали Ca(OH)2, спочатку поділені водною плівкою, зближуються і утворюють зросток. А на поверхні зростка може йти процес карбонізації:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O.
Карбонатний шар зрощується з кристалами Ca(OH)2, і це зміцнює зросток.
Твердіння вапняного розчину відбувається поволі. Чисте вапняне тісто при висиханні дає більшу усадку і розтріскується. Тому до нього додають 2-4 об’ємних частини заповнювача – звичайно, піску.
Зразки з вапняно-піщаного розчину через 28 діб твердіння мають межу міцності при стиску 0.5-1.0 МПа; такі ж зразки, де використовується розмелене негашене вапно, мають більш високу міцність – до 5 МПа.
Повітряне вапно застосовують при виготовленні автоклавних силікатних матеріалів (силікатної цегли), воно входить до складу будівельних розчинів для кам'яної кладки і штукатурки.
Вапно - це луг, і тому застосовувати його слід з необхідною обережністю. Зберігають вапно не більше місяця, а молоте - не більше 15 діб.
Дія високої температури на вапняний розчин, що затвердів, викликає відщеплення хімічно зв'язаної води від Ca(OH)2 (дегідратацію) і дисоціацію CaCO3:
520-580 оC – дегідратація вапна приводить до зниження міцності:
Ca(OH)2 CaO + H2O;
900 оC – повна втрата міцності вапном за рахунок руйнування його структури і дисоціації вуглекислого кальцію:
CaCO3 CaO + CO2 .
Оскільки CaO і CaCO3 мають різні коефіцієнти теплового розширення, то при нагріванні вапняний розчин, що затвердів, розтріскується. А крім того, окис кальцію, що утворюється за обома реакціями, за мірою охолодження і зволоження здатний до повторної гідратації, що призводить до збільшення об’єму і повного руйнування вапняного каменю:
CaO + H2O Ca(OH)2 .