Билеты строймат. 1 Общие строительнотехнические свойства материалов
 Скачать 1.44 Mb.
|
|
30. Классификация минеральных вяжущих материалов. Гипсовые вядующие . Свойства , применения Минеральные (неорганические): воздушные (воздушная известь, магнезиальные вяжущие, жидкое стекло), гидравлические (гидравлическая известь, роман – цемент, портландцементы), автоклавного твердения (известково – кремнезёмные, известково – шлаковые, силикатный кирпич, силикатный бетон) Гипсовые вяжущие – тонко измельченные продукты при тепловой обработке природного гипса. Сульфат кальция CaSO4*2H2O=>(до 180*С) (вяжущее) CaSO4*0,5H2O + 1,5H2O Способное при взаимодействии с водой образовывать тесто и схватываться, и твердеть, и набирать прочность в сухих условиях. Свойства: а) Тонкость помола определяется на сите №2. б) Определение нормальной густоты (прибор Суттарда) – количество воды для получения гипсового теста от 40 до 60%. в) Определение сроков схватывания на приборе Вика. CaSo4*0,5H2O+1,5H20=CaSO4*2H2O+65,5кДж Применение. Для производства портландцемента, сухой штукатурки, гипсокартона, архитектура, скульптура, медицина, стоматология. Дорожный портландцемент. Получение, свойства, область применения. Дорожный портландцемент применяемый для бетонных покрытий автомобильных дорог, должен обладать рядом специфических свойств: высокими прочностью, сопротивлением износу, морозостойкостью. Удовлетворение этих требований достигается применением портландцемента повышенной прочности (марки не ниже 400) с относительно невысоким содержанием трёхкальциевого алюмината (не более 10%). Для повышения морозостойкости дорожного бетона полезно введение воздухововлекающих добавок. При строительстве дорог возникает необходимость транспортировать бетонные смеси на значительное расстояние. При этом причинам начало схватывания дорожного портландцемента должно наступать не ранее 2 ч (обыкновенного портландцемента не ранее 45 мин.). В остальном свойства дорожного портландцемента аналогичны свойствам обыкновенного цемента (также могут подойти белый и цветные портландцементы). Подбор состава бетона методом абсолютных объёмов. Расчёт полевого (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:
31. Свойства рыхлых каменных материалов. Из многообразия физико-механических свойств природных каменных материалов обычно выделяют среднюю плотность, предел прочности при сжатии, морозостойкость, по величине которых оценивают их качество и разделяют на марки. В зависимости от средней плотности природные каменные материалы подразделяют на легкие (пористые) (рс < 1800 кг/м3) и тяжелые (рс> 1800кг/м3). По пределу прочности при сжатии (МПа) установлены следующие марки каменных материалов: для тяжелых пород -10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100; для легких пород - 3,5; 5; 7,5; 10; 15; для ракушечника, идущего на кладку стен, - 0,4; 0,7; 1; 1,5; 2,5; 3,5; 5. По морозостойкости в циклах замораживания и оттаивания для каменных материалов установлены марки: F10, F15, F25, F35, F50, F100, F150, F200, F300. По степени водостойкости (коэффициенту размягчения) материалы делят на группы с величиной данного показателя 0,6; 0,75; 0,9 и 1. Регулирование свойств бетонных смесей. Суперпластификаторы – позволяют повысить подвижность бетонной смеси, или увеличить прочность, плотность и водонепроницаемость бетона. Ускорители набора прочности – увеличивают скорость набора прочности в ранние сроки твердения (1-3 суток), повышают прочность бетона. Добавки с противоморозным эффектом – обеспечивают проведение бетонных работ в зимнее время при температурах до минус 15С и даже до минус 25С. Добавки для самоуплотняющихся бетонов – помогают решить проблему бетонирования тонкостенных, густоармированных конструкций. Комплексные добавки – объединяют в себе несколько видов воздействия на бетонную смесь. Добавки подразделяют по степени влияния на свойства цемента и по назначению на: активные минеральные добавки, обладающие гидравлическими и пуццоланическими свойствами. Одно из основных свойств бетонной смеси — тиксотропия — способность разжижаться (т. е. приобретать свойства жидкого тела) при периодически повторяющихся механических воздействиях и вновь загустевать при прекращении этого воздействия. Механизм тиксотропного разжижения заключается в том, что при вибрировании силы внутреннего трения между частицами уменьшаются, а коагуляционные структуры разрушаются и бетонная смесь становится текучей. Это свойство широко используют при укладке и уплотнении бетонной смеси. Зимнее бетонирование. Сущность и методы. Сущность: при зимнем бетонировании необходимо, чтобы бетон до замерзания набрал так называемую критическую прочность, т.е. прочность, при кото рой замораживание бетона уже не может нарушить его структуру и повли ять на конечную прочность. Эта прочность должна быть достаточной для распалубливания бетона и выдерживания тех нагрузок, которые на него начнут действовать весной. Методы:Термос – основан на использовании тепла, введённого в бетон до укладки его в опалубочную форму – в момент приготовления на РБУ (растворобетонный узел), и тепла, выделяемого цементом в процессе твердения бетона. Как правило, бетонная смесь укладывается в утеплённую опалубочную форму. Общий запас тепла в бетоне должен соответствовать его потерям при остывании конструкции до 0 градусов. Электродный прогрев – основан на прекращении электрической энергии в тепловую при прохождении электрического тока через свежеуложенный бетон, который при помощи электродов включается в цепь электрического тока. Напряжение подаваемого тока 50-100 В, для чего применяют понизительные трансформаторы. В исключительных случаях для малоармированных конструкций допускается напряжение 120-220 В. Предварительный электроразогрев – основан на кратковременном электроразогреве бетонной смеси от 0-5градусов до 70-90 градусов в специальных установках (бункер, кузов, опалубка) от сети 380 В. Укладка бетона в его опалубочной форме до начала схватывания. За счёт интенсивного тепловыделения цемента компенсируются теплопотери с поверхности бетона в окружающую среду, в результате чего обеспечивается постепенное остывание конструкций и благоприятное твердение бетона. Введение противоморозных добавок – обеспечивает сохранение жидкой фазы в бетоне и твердение его при отрицательных температурах с достижением критической прочности в короткие сроки. Сборные ж/б изделия. Основы технологии производства. Железобетон – это соединение арматуры и бетона, которые вместе составляют единое целое, а по совокупности физических характеристик обеспечивают максимальную прочность этому материалу. Сборные ж/б конструкции - конструкции, которые создаются на стендовых площадках или на заводах. Производство железобетонных изделий складывается из следующих основных процессов: приготовления бетонной смеси; изготовления арматурных элементов; формования изделий; твердения бетона; освобождения изделий из форм, их отделки, сборки и комплектования строительных деталей для повышения их заводской готовности 33. Свойства и марка портландцемента. Портландцемент – гидравлическое вяжущее, полученное совместным помолом цементного клинкера и 3,5% природного гипса. К основным свойствам портландцемента относятся средняя плотность, истинная плотность, тонкость помола, водопотребность, сроки схватывания, равномерность изменения объема и прочность. Марка портландцемента - условное обозначение, выражающее минимальные требования к пределу прочности при сжатии образцов из стандартного цементного раствора, изготовленных, твердевших и испытанных в условиях и в сроки, по ГОСТу 10178. Марку портландцемента получают путём округления в низшую сторону до целых значений (400, 500, 550 и 600) прочностного ряда в кг/см2, определяемого ГОСТом. 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 достаточная. Понятие о железобетоне. Железобетон состоит из цементобетона и расположенных в нем стальных стержней, составляющих с бетоном монолитное целое и работающих с ним совместно. Сталь отлично работает на растяжение. Отсюда и появилась идея создания железобетона, в котором сжимающие напряжения воспринимаются бетоном, а растягивающие — стальной арматурой. В изгибаемых железобетонных элементах рабочую арматуру размещают обычно в растянутой зоне в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. Железобетон – это соединение арматуры и бетона, которые вместе составляют единое целое, а по совокупности физических характеристик обеспечивают максимальную прочность этому материалу. Сборные ж/б конструкции - конструкции, которые создаются на стендовых площадках или на заводах. Производство железобетонных изделий складывается из следующих основных процессов: приготовления бетонной смеси; изготовления арматурных элементов; формования изделий; твердения бетона; освобождения изделий из форм, их отделки, сборки и комплектования строительных деталей для повышения их заводской готовности. 34.Основные породообразующие минералы. Кварц (Rсж до 2000 МПа, содержание в г/п от 25-100%, твердость во шкале Мосса 7), полевые шпаты (ортоклазы, плагиоклазы) (занимают 2/3 г/п, Rсж 170 – 200 Мпа) (SiO2, K2O, Al2O3, Na2O, CaO), слюды (биотит). Структура горной породы – характеристика, отражающая генезис и преобразования горных пород, выраженные через размер и форму минеральных зерен, определяется размерами и формой минералов и определяет условия образования горной породы, например, кристаллическая – гранит, сиенит, габбро; мелкозернистая – базальт, диабаз, порфир. Текстура - показывает только взаиморасположение минералов (слоистая, ячеистая, пористая). Разновидности цемента. Пластифицированный и гидрофобный. Получение, свойства, применение. Разновидности цемента: роман-цемент (более 20% глины), портландцемент, магнезиальный цемент, кислотоупорный цемент, глинозёмистый цемент. Гидрофобный портландцемент — гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением портландцементного клинкера и гидрофобной поверхностно-активной добавки при обычной дозировке гипса. Этот портландцемент отличается от обыкновенного пониженной гигроскопичностью при хранении и перевозках в неблагоприятных условиях, а также способностью придавать растворным и бетонным смесям повышенную подвижность и удобоукладываемость, а затвердевшим растворам и бетонам — повышенную морозостойкость. Гидрофобные портландцементы характеризуются меньшей гигроскопичностью. Под гигроскопичностью обычно понимают физическое поглощение паров воды из воздуха, между тем, как взаимодействие паров воды с цементом химическое, в результате которого появляются в тонкодисперсном состоянии гидратные новообразования. Его можно применять для изготовления гидроизоляционных штукатурок, бетонов в дорожном и аэродромном строительстве. Пластифицированный портландцемент — гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением цементного клинкера и гидрофильной поверхностно-активной добавки при обычной дозировке гипса. В качестве поверхностно-активного вещества применяют концентраты сульфитно-дрожжевой бражки в количестве 0,15—0,25% массы цемента в пересчете на сухое вещество. По прочностным показателям пластифицированный портландцемент не отличается от обычного портландцемента (имеет марки 400, 500, 550 и 600). Главная его особенность заключается в повышении пластичности бетонной смеси. В результате: снижается трудоемкость при укладке бетонной смеси, ускоряется бетонирование и повышается качество укладки бетона в сооружениях; уменьшается расход портландцемента в бетоне в результате меньшей дозировки цемента и воды (цементного теста) при сохранении заданной пластичности бетонной смеси; повышается прочность и морозостойкость бетона за счет снижения водоцементного отношения при сохранении заданной пластичности бетонной смеси. Осн.з.прч.бет. Rб=А*Rц*(Ц/В±С) – формула Боломея - Скрамтаева Rб – прочность бетона А – коэффициент, зависящий от вида крупного заполнителя Rц – марка цемента Ц/В – водоцементное отношение С – постоянный коэффициент (С=0.5 по сжатию, С=0.1 по изгибу; при В/Ц≥0.4 '+', при В/Ц <0.4 '-') 35. 1. Классификация горных пород по генезису. Современная классификация горных пород основана на их химическом и минеральном составе и на условиях образования. Принято выделять три основных типа горных пород: магматические, осадочные и метаморфические. Магматические горные породы образуются при застывании природных расплавов – магмы и лавы. По условиям образования породы делятся на интрузивные и эффузивные. Интрузивные (глубинные, плутонические) породы образуются в глубинных зонах земной коры. Они остывают медленно, находясь, как в термосе, в недрах земли. Магма успевает полностью раскристаллизоваться, и порода получается полнокристаллической. Эффузивные (излившиеся, вулканические) горные породы, наоборот, быстро остывают при излиянии магмы на поверхность (магма, потеряв газовую составляющую, становится лавой). Кристаллы в них имеют гораздо меньшие размеры, и часто эти породы содержат застывший, но не успевший раскристаллизоваться расплав – вулканическое стекло. Порода получается неполнокристаллической. Различают также группу жильных магматических пород, образовавшихся при застывании магмы в трещинах земной коры. В земной коре магматические породы составляют 50% от ее объема. Осадочными называются горные породы, образующиеся на поверхности земли за счет накопления и некоторого преобразования продуктов разрушения, ранее существовавших пород, а также при химическом осаждении в водных бассейнах с участием или без участия организмов. Осадочные породы в объеме земной коры составляют не более 5-8% и в то же время занимают около 75% площади земной поверхности. Метаморфические горные породы образуются в результате преобразования (метаморфизма) исходных магматических и осадочных пород под воздействием температуры, давления и химически активных веществ. Метаморфические породы составляют около 45% от объема земной коры. 2. Бетонная смесь. Тиксотропия бетонных смесей. Бетонная смесь состоит из цементного теста, мелкого и крупного заполнителя. Каждый из этих компонентов влияет на реологические свойства смеси. Так, если увеличить содержание заполнителей, смесь становится более жесткой; если цементного теста — более пластичной и текучей. Существенно влияет на свойства бетонной смеси и вязкость цементного теста. Чем больше в цементном тесте воды, тем пластичнее получается тесто и соответственно пластичнее бетонная смесь. Одно из основных свойств бетонной смеси — тиксотропия — способность разжижаться (т. е. приобретать свойства жидкого тела) при периодически повторяющихся механических воздействиях (например, вибрации) и вновь загустевать при прекращении этого воздействия. Механизм тиксотропного разжижения заключается в том, что при вибрировании силы внутреннего трения между частицами уменьшаются, а коагуляционные структуры разрушаются и бетонная смесь становится текучей. Это свойство широко используют при укладке и уплотнении бетонной смеси. 3. Проектирование цементобетона. Классы цементобетона. Цементобетон – искусственный камень, полученный в результате твердения, хорошо перемешанный уплотненной бетонной смеси, состоящей из рационально подобранных материалов (Ц + В+Щ (гравий) + П + добавки). I. Сбор исходных данных а) Нагрузка (Конструктивная нагрузка инженерного сооружения, транспортная (интенсивность движения, осевая нагрузка и структура потока)). б) Параметры климатических факторов. в) Гидрогеологические параметры. г) Проект производства работ. д) Перечень имеющегося уплотнительного оборудования. II. Этап принятия решений а) Назначаем класс и марку бетона (исходя из нагрузок). б) Назначаем вид, марку и класс цемента (в 1,5 раза > бетона). в) Назначаем марку бетонной смеси. г) Выбираем способ расчета (метод абсолютных объёмов). д) Общие свойства используемых материалов (Щ,П,В). е) По необходимости назначаем добавки. ж) Пробный замес. Плотность фактическая, Осадка Конуса. з) Номинальный состав. и) Полевой состав. к) Коэффициент выхода бетонной смеси.III. Проектирование. Расчет состава. Rт, Rу, В/Ц, В (кол-во воды), Ц, Щ, П. Пробный замес 10 л. Определение зернового состава щебня и песка  |