Билеты строймат. 1 Общие строительнотехнические свойства материалов
 Скачать 1.44 Mb.
|
|
17 1. Физические свойства материалов. Методы определения. Пористотность и пустотность. Физические св-ва: плотность, пористость, пустотность, влажность, водопоглощение, водонасыщение, водостойкость, морозостойкость, усадка, набухание, теплопроводность, звукопроницаемость. Характеризует каков материал и как ведет себя в различных средах. Методы определения: средней плотность на образцах правильной геометрической формы; плотности образца неправильной геометрической формы способом гидростатического взвешивания; истинная плотность материала; насыпная плотность; пористость; водопоглощение. Пористость - степень заполнения материала порами. Пустотность - степень заполнения рыхлых материалов пустотами. 2. Теория твердения портландцемента. Классы цемента для дор-строительства. По А. А. Бай-кову, вяжущее в первый период растворяется в воде до образования насыщенного раствора. Второй период характеризуется прямым присоединением воды к твердой фазе вяжущего и возникновением гидратных соединений высокой коллоидной дисперсности без промежуточного растворения исходного материала. Одновременно происходит схватывание массы. В третий период идут процессы перекристаллизации частичек новообразований коллоидных размеров в более крупные, что сопровождается твердением системы и ростом ее прочности. Цементы классов 22,5; 32,5; 42,5; 52,5; цементы марок М200; М300; М400; М500; М550; М600; цементы без нормирования прочности на сжатие. 3. Технология бетонных работ. Физический смысл уплотнение бетонной смеси. Бетонные работы — это технологический процесс в который входит целый комплекс работ для создания неподвижной основы из цемента, гравия, шлака, песка. В технологию производства бетонных работ входит: разработка земли в которую входит котлован или ленточный фундамент, установка съемной опалубки или несъемной опалубки. Так же укладывается геотекстиль, если того требует основание. После идет забутовка основания и производится укладка арматуры (арматура для фундамента), которая вяжется или варится, в зависимости от технологии, по которой проходит производство бетонных работ. Технология производства любых бетонных работ в зимнее время предусматривает наличие в бетоне специальных присадок, защищающие бетон от промерзания и нахождения на участке специальной прогревающей техники. Тот же направленный воздухонагнетатель температуры, ну и плёнка которой накрывается фундамент или обтягиваются стены. Со счетов не стоит сбрасывать и материал фибра, которая подойдёт для усиления любого фундамента. В летний период технология производства бетонных работ включает в себя наличие большого количества воды, для предания бетону крепости. Назначение процесса уплотнения обеспечить высокую плотность и однородность бетона №18 1. Породообразующие минералы горных пород. Что такое минерал.
Минералы — это относительно однородные природные тела, имеющие определенные химический состав и физические свойства. Название «минерал» происходит от латинского слова «минера», что в буквальном переводе означает — руда, рудный. Наука, изучающая состав, структуру и свойства минералов, их происхождение и условия залегания, называется минералогией. 2. Шлакопортландцемент, дорожный портландцемент. Получение, свойства, применение. Шлакопортландцемент – относится к вяжущим материалам, твердеющим, как в воде, так и в воздушной среде. Способ получения: тонкое измельчение смеси, в составе которой портландцементный клинкер, доменный гранулированный шлак, гипс. Или же, можно тщательно смешать заранее измельченные компоненты. Шлакопортландцемент отличается от обычного портландцемента по некоторым своим характеристикам: - процесс его твердения протекает медленнее, что объясняется большим содержанием шлака; - прочность его несколько меньше; - тепловыделение при твердении умеренное; - объемные деформации в растворе и бетоне меньше. Шлакопортландцемент (марки 300, 400, 500, 600) используется для производства бетона, применяемого для сооружения наземных, подземных, а также подводных конструкций. Дорожный цемент применяют для приготовления бетона при строительстве дорог и аэродромов, так как он обеспечивает высокую сопротивляемость истиранию и удару, морозостойкий, водонепроницаемый, имеет малую усадку. Чтобы достичь этих требований, в нем ограничивают содержание С А до 8 % по массе и исключают активные минеральные добавки (опока). Разрешается применять ПАВ. Марки цемента – 400, 500; условные обозначения ПЦ400-Д20-Н, ПЦ-500-Д20-Н. Специальные требования к этому виду цемента заключаются по ГОСТ 970—61 в следующем: а) марка портландцемента — не ниже 500; б) введение активных инертных добавок в состав цемента не до пускается; в) содержание С3А в клинкере не должно превышать 10%; г) начало схватывания портландцемента должно наступать не ранее 2 ч после его затворения. Весьма полезно введение в состав цемента или бетонной смеси пластифицирующей либо воздухововлекающей добавки. 3. Подбор состава бетона методом абсолютных объемов. Расчет рабочего состава бетона. В основе расчета методом абсолютных объемов лежит предположение, что уплотненная бетонная смесь не содержит пустот, т.е. крупный заполнитель заполняет все отведенное ему пространство, пустоты между крупным заполнителем заполняет песок, а пустоты между песком заполняются цементным тестом. Как правило, расчет ведут на 1000 л, следовательно, сумма абсолютных объемов каждого из компонентов (крупных заполнитель, песок, цемент, вода) будет равна 1000 л = Vкз+ Vп + Vц + Vв Порядок расчета методом абсолютных объемов следующий: Определяют водоцементное отношение В/Ц; Находят весовое отношение между песком и крупным заполнителем mп : mкз;; Находят по таблице (или по графику) расход воды на 1000 л (1м3) бетонной смеси; Определяют расход цемента на 1000 л бетонной смеси; Находят абсолютный объем смеси заполнителей; Вычисляют среднюю абсолютную плотность заполнителей; Вычисляют совместную массу песка и крупного заполнителя на 1000 л бетонной смеси, а затем, используя весовое соотношение mп : mкз находят массу каждого компонента (на этом этапе необходимо учесть водопоглощение крупного заполнителя); Вычисляют расход всех материалов для пробного замеса на 8 л бетонной смеси; Приготовляют пробный замес и определяют подвижность; Если подвижность не соответствует заданной, то производят корректировку бетонной смеси, добавляя/уменьшая расход цемента, но при этом не изменяя основные соотношения – В/Ц, mп : mкз; После корректировки, перенормируют расход материалов бетонной смеси на 1000 л бетонной смеси; Вычисляют коэффициент выхода бетонной смеси b и определяют расход материалов на один замес бетономешалки для сухих материалов и с учетом влажности. №19 1. Химические свойства материалов. Адгезия и когезия в том числе. Химические свойства материалов характеризуют способность вступать в химические взаимодействия с различными веществами окружающей среды. 1. Свойства, характеризующие химическую активность вяжущих веществ. Твердение неорганических вяжущих веществ основано, главным образом, на химических реакциях минералов вяжущих веществ с водой. – твердение строительного гипса: CaSO4·0,5H2O + 1,5 H2O = CaSO4·2H2O; – твердение извести: а) гашение: CaO + H2O = Ca(OH)2; б) карбонизация: Ca(OH)2+ CO2= CaCO3+ H2O; – твердение цемента: а) трехкальциевый силикат (алит) взаимодействует с водой с образованием гидросиликатов кальция переменного состава (ГСК) и гидроксида кальция: 3CaO·SiO2+ nH2O = 2CaO·SiO2(n – 1)H2O + Ca(OH)2; б) трехкальциевый алюминат взаимодействует с водой в присутствии гипса с образованием гидросульфоалюмината кальция – минерала эттрингита: 3CaO·Al2O3+ 3CaSO4·2H2O + (25–26)H2O = = 3CaO·Al2O3·3CaSO4·(31–32)H2O; Адгезия – это энергия молекулярной связи между поверхностями двух соприкасаемых фаз. Количественно ее определяют работой, затрачиваемой на разделение тел в расчете на единицу площади. Сцепление же между молекулами (атомами, ионами) в объеме тела называется когезией. 2. Пуццолановый и пластифицированный. Свойства, область применения. Пуццолановый портландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного помола клинкера и активной минеральной добавки (пуццоланы) с необходимым количеством гипса. Состав и изготовление. Активная минеральная добавка вначале адсорбирует, а затем химически связывает Са(ОН)2, образующийся в результате взаимодействия алита с водой Са(ОН)2 + SiO2 • (n-1)Н2О = СаО • SiO2 • nН2О В результате значительно возрастает стойкость бетона к коррозии, а именно - выщелачиванию Са(ОН)2. Свойства и области применения. Пуццолановый портландцемент следует применять для бетонов, постоянно находящихся во влажных условиях (подводных и подземных частей сооружения). На воздухе бетон на пуццолановом портландцементе дает большую усадку и в сухих условиях частично теряет прочность, твердение практически прекращается. Кроме того, бетоны на этом цементе имеют низкую морозостойкость и не годятся для сооружений, подвергающихся замораживанию и оттаиванию. Данный цемент не следует применять при зимних бетонных работах. Он обладает сравнительно небольшим тепловыделением, а поэтому его часто используют для бетонирования внутренних частей массивных сооружений (плотин). Пуццолановый портландцемент выпускают марок 300 и 400. Пластифицированный цемент – изготовляют путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера и пластифицирующей добавки. В качестве такой добавки применяют концентраты сульфитно-спиртовой барды в количестве 0,15…0,25% от веса цемента. Коллоидные адсорбционные пленки гидрофильного характера, образующиеся на поверхности частиц цемента, способствуют более полному смачиванию их водой, уменьшают трение между зернами и повышают пластичность бетонной смеси. Особенности пластифицированного цемента: высокие прочностные показатели; морозоустойчивость; устойчивость к коррозийным образованиям; водонепроницаемость; хорошую плотность.Применение Пластифицированный цемент используется при возведении объектов промышленного и гражданского назначения. 3. Основной закон прочности бетона. Прочность бетона зависит от прочности составляющих его материалов и от прочности сцепления их друг с другом. Прочность заполнителя (песка, щебня, гравия) в тяжелом бетоне, как правило, выше заданной прочности бетона, поэтому мало влияет на последнюю. Прочность сцепления между цементным камнем и заполнителем определяется в основном качеством поверхности заполнителя. Для обеспечения высокой прочности сцепления поверхность зерен запол нителя должна быть чистой и шероховатой. Высказанные теоретические предпосылки были положены в основу экспериментальных исследований зависимости прочности бетона от Ц/В, марки цемента и качества заполнителей. Полученные эксперимен тальные зависимости R = (Ц/В) представляют довольно сложную кри вую, имеющую точку перегиба. С некоторым приближением эту кривую в реальном интервале Ц/В (от 1,4 до 3,3) можно аппрок симировать двумя прямыми, описываемыми уравнением вида Rб = АRц(Ц/В ± b) формула выражает основной закон прочности бетона и используется для определения состава бетона по заданным параметрам. В обычных бетонов (марок ниже М500) в интервале Ц/В = 1,4...2,5 формула Боломея - Скрамтаева имеет вид Rб = АRц(Ц/В – 0,5), а для высокопрочных бетонов при Ц/В = 2,5...3,3 Rб = АRц(Ц/В + 0,5) №20 1. Требования к щебню и песку для строительных работ. Как избежать перерасход цемента в зав-ти от качества щебня и песка .1.1. Шлаковые щебень, песок и готовые смеси должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утверждённой в установленном порядке. 1.2. Щебень Щебень по крупности зёрен подразделяют на фракции, характеризуемые соответствующими наименьшим и наибольшим номинальными размерами зерен d и D,мм): от 5 до 10 или от 3 до 10 мм; св. 10 до 20 мм; св. 20 до 40 мм; " 40 " 70 мм; " 70 " 120 мм. По согласованию между потребителем и изготовителем допускается выпуск смеси фракций щебня с содержанием зерен размером свыше D и менее d до 20% по массе, с содержанием зёрен размером менее 0,5 d не более 10% по массе. При этом в смеси фракций щебня с максимальным размером зёрен 120, 70 и 40 мм не должно содержаться зёрен размером свыше 1,5 D, с максимальным размером зёрен 20 и 10 мм - свыше 2 D. Марку щебня по прочности определяют в водонасыщенном состоянии по потере массы щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре. Содержание в щебне металлических примесей, поддающихся ручной сортировке, не должно превышать 5% по массе. Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания, при котором потери щебня в массе не превышают установленных значений. По морозостойкости щебень подразделяют на следующие марки: Мрз 15, Мрз 25, Мрз 50, Мрз 100, Мрз 150, Мрз 200 и Мрз 300. Песок 1.3.1. Песок в зависимости от размера зерен, входящих в его состав, модуля крупности и полного остатка на сите с сеткой № 063 подразделяют на группы по крупности в соответствии с табл.7.
2. Коррозия 3 вида и меры защиты. К третьему виду коррозии относятся процессы, возникающие под действием сульфатов. В порах цементного камня происходит отложение малорастворимых веществ, содержащихся в воде, или продуктов взаимодействия их с составляющими цементного камня. Их накопление и кристаллизация в порах вызывают значительные растягивающие напряжения в стенках пор и приводит к разрушению цементного камня. Характерным видом сульфатной коррозии цементного камня является взаимодействие растворенного в воде гипса с трехкальциевым гидроалюминатом: ЗСаО • А12О3 • 6Н2О + 3CaSO4 + 25H2O = ЗСаО • А12О3 • 3CaSO4 • 31Н2О При этом образуется труднорастворимый гидросульфоалюминат кальция, который, кристаллизуясь, поглощает большое количество воды и значительно увеличивается в объеме (примерно в 2,5 раза), что оказывает сильное разрушающее действие на цементный камень. Конструкционный метод включает в себя использование сплавов металлов, резиновых прокладок и др. Активные методы борьбы с коррозией направлены на изменение структуры двойного электрического слоя. Другой метод — использование жертвенного анода, более активного материала, который будет разрушаться, предохраняя защищаемое изделие. Пассивная борьба с коррозией – это применение эмалей, лаков. Оцинковка кроме физической изоляции от внешней среды, даже в случае повреждения ее слоя, не даст развиваться коррозии металла, т.к. цинк коррозирует охотнее железа. Наносить защитные покрытия на металл можно различными способами. Оцинковку можно проводить в горячем цеху, «на холодную», газотермическим напылением. Окраску эмалями можно проводить распылением, валиком или кистью. Большое внимание надо уделять подготовке поверхности к нанесению защитного покрытия. От того, насколько качественно будет очищена поверхность металла, во многом зависит успех всего комплекса мер по защите от коррозии. 3. Свойства тяжелого бетона. Основные свойства тяжелого бетона - это прочность, морозостойкость, и теплофизические свойства, которые во многом зависят от его пористости. Ползучесть. При статической нагрузке бетона есть склонность к его пластической деформации. Может проявляться в течении первые двух-трех лет. К плюсам то, что она помогает снизить напряжение, которое появляется в результате термических и усадочных процессов. Усадка. На свежем воздухе при испарении и потере воды происходит сжатие гелеевой составляющей, при этом он начинает твердеть. В среднем оседает на 0,3...0,4 мм/м. Пористость. может колебаться от 6 до 15 %. Мелкие замкнутые поры улучшают его свойства, крупные же наоборот. Поглощаемость влаги. Чтоб снизить поглощение влаги следует добавлять в состав специальные добавки, такие как: хлорное железо или жидкое стекло. Морозостойкость. Маркировка морозостойкости может колебаться от 50 до 300. Зависит от количества пористости и наполнителей. Коррозийная стойкость у бетона более чем достачная. Свойства. Rсж=1-10(120) Мпа; Порист=0,3-10%>… Используют пески и песчаники в различных отраслях производства. Их применяют для изготовления стекла, силикатного кирпича, вместе с гравием они входят в состав бетона, используются при сооружении автомобильных и железных дорог, в строительстве, металлургии и др. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||