Испытание и исследование строительных материалов
 Скачать 13.91 Mb.
|
8.6 Изучение сортамента металлов.Студенты изучают основные виды проката черных и цветных металлов, применяемых в строительстве, с помощью стендов, коллекций, ГОСТов, делают эскизы, маркируют, назначают марки металла для их изготовления, область применения. Результаты оформляются в виде таблицы. А. Изучение сортамента прокатных профилей Прокаткой называют процесс обработки металла между вращающимися валками прокатного стана. При производстве прокатных изделий заготовка, проходящая через ряд специальных установок, приобретает заданную форму. Различают несколько видов прокатных изделий:
Номенклатура выпускаемых профилей проката с указанием формы, размеров, массы и других параметров называется сортаментом (рис.8.15.).  Для получения прокатных изделий исходным материалом служат слитки Для получения прокатных изделий исходным материалом служат слитки или литые заготовки, поступающие с установок непрерывной разливки. Слитки предварительно обжимают и придают им необходимую форму. Слитки квадратного профиля называют блюмами и обжимают на блюмингах; слитки прямоугольного профиля называют слябами и обжимают на слябингах. Блюмы используют для получения сортового проката, слябы - для получения листа. При изготовлении проката используют соответственно проволочные, листопрокатные, трубопрокатные станы. Прокатку производят, чаще всего, в горячем состоянии. Холодную прокатку используют для получения листов и лент. Наиболее экономичны фасонные гнутые профили, получаемые на непрерывных профилегибочных станах, позволяющих получить тонкостенные, легкие, сложной конфигурации изделия (рис.8.16.). Сортовой прокат для строительства изготавливают из стали углеродистой обыкновенного качества, качественной конструкционной стали, низколегированных строительных сталей. Согласно действующей классификации сталь по химическому составу делится на углеродистую (низкоуглеродистая сталь содержит углерода до 0,25%, среднеуглеродистая – 0,05...0,6%, высокоуглеродистая – 0,6...2%) и легированную (низколегированная сталь содержит до 5% легирующих элементов, среднелегированная – 5...10%, высоко легированная – свыше 10%).  Сортовой прокат для строительства изготавливают из стали углеродистой Углеродистую сталь обыкновенного качества в зависимости от гарантируемых свойств делят на три группы: А – стали этой группы поставляют с гарантируемыми механическими свойствами: Ст0, Ст1, Ст2, Ст3 и т.д. Б – стали этой группы поставляют по химическому составу: БСт0, БСт1, БСт2, БСт3 и т.д. В – стали этой группы поставляют по механическим свойствам и химическому составу: ВСт1, ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5. Чем выше марка стали, тем выше содержание углерода, выше временное сопротивление разрыву (σв), предел текучести (σ02), число твердости (HB), но при этом снижаются ударная вязкость (ан), относительное удлинение (δ), ухудшается свариваемость. Степень раскисления указывается индексами сп, кп, пс: сп – спокойная сталь, раскисленная полностью, имеет плотную однородную структуру, ее применяют для ответственных конструкций; кп – кипящая сталь, раскисленная не полностью, имеет газовые раковины, склонна к хладноломкости и старению, имеет ограниченное применение; пс – полуспокойная сталь, занимает промежуточное положение между кп и сп. Примеры маркировки стали обыкновенного качества: Ст3кп3, Ст3сп3 (группа А); БСт2сп2, БСт3сп2 (группа Б); ВСт3сп2, ВСт3сп5, ВСт5сп2 (группа В). Цифра в конце марки категория стали. Механические свойства углеродистых сталей представлены в табл 8.2. Таблица 8.2. Механические свойства углеродистых сталей обыкновенного качества.
Качественная конструкционная сталь отличается от обыкновенной более точным химическим составом, пониженным содержанием серы и фосфора, маркируется по содержанию углерода в сотых долях процента. Для сортового проката используются марки: 08; 10; 15; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 55; 58;60. Например марка 45 – содержание углерода составляет 0,45%. Низколегированная сталь для строительства в зависимости от основного назначения и легирования делится на группы: А. – сталь для металлических конструкций
Б. – Сталь для армирования ж/бетонных конструкций. В обозначении марок стали двузначные цифры слева указывают содержание углерогда в сотых долях процента. Буквы обозначают легирующие элементы: Т- марганец, С- кремний, Х- хром, Н- никель, Д- медь, Ц- цирконий, Ф- ванадий. Цифры после букв указывают процентное содержание соответствующего элемента в целых еденицах. Например 18Г2С : углерод – 0,18%; Г – марганец – 2%; С – кремний – 1%. Б. Стальная арматура для железобетона Арматура для железобетона – это стальные стержни, каркасы, сетки, расположенные в массе бетона в соответствии с характером работы конструкции. По способу изготовления арматуру подразделяют на стержневую, или горячекатанную, и проволочную, или холоднотянутую; по способу упрочнения – без упрочнения, термически упрочняемую, упрочнённую вытяжкой; по виду поверхности и профилю – гладкую круглую и периодического профиля; по способу напряжения – обычную и предварительно напряженную (рис.8.17).
Стержневая арматура для армирования железобетонных конструкций (табл. 10.2) в зависимости от механических свойств подразделяется на классы: A-I (A-240), A-II (A-300), AC-II (AC-300), A-III (A-400), A-IV (A-600), A-V (A-800), A-VI (A-1000). Стандартами регламентируются предел текучести, временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, ударная вязкость и др. Физико-механические свойства арматурной стали Таблица 8.2
Главным показателем каждого класса является минимальный предел текучести стали, который считается нормативным сопротивлением арматуры. В скобках указанны условные обозначения класса арматурной стали по пределу текучести, МПа. Принятые обозначения классов стержневой арматуры (А) дополняются индексами: АТ – термически упрочнённая арматура; АС – арматура для районов Севера; А-IVС – термически обработанная, свариваемая арматура. В таблице 8.3 представлены диаметр профиля и марки стали для каждого класса стержневой арматуры. Классы арматурной стали Таблица 8.3
Проволочную арматуру получают способом холодного волочения, выпускают диаметром 3...8 мм следующих классов: В-I – обыкновенная арматурная проволока для ненапрягаемых конструкций, изготавливается из низкоуглеродистых сталей; ВР-I – то же самое, индекс «р» обозначает наличие периодического профиля; В-II – высокопрочная арматурная проволока для предварительно напряженных конструкций, изготавливается из качественной конструкционной стали; ВР-II – то же самое, «р» - наличие периодического профиля; П – арматурные пряди. Это нераскручивающиеся стальные пряди для ненапрягаемой арматуры, например, П-7 (число указывает количество проволок в пряди); К – арматурные канаты. Это стальные 2-х и многопрядные канаты для напрягаемой арматуры, например К2-19 – двухпрядный канат, в каждой пряди 19 проволок. В качестве ненапрягаемой арматуры в железобетонных конструкциях применяют стержневую арматурную сталь классов А-I, A-II, А-III, арматурную проволоку Вр-I, В-I; а в качестве напрягаемой – стержневую арматурную сталь классов А-V, A-VI, AT-IVC, проволочную арматуру В-II, Вр-II, канатную арматуру. В. цветные металлы В строительной индустрии цветные металлы в чистом виде используются редко. Значительно шире применяют в сравнении с другими металлами цинк и свинец, медь и алюминий. Цинк применяют для изготовления листового кровельного материала, используемого при устройстве кровель, вентиляционных коробов, водосточных труб, подоконных сливов, футеровки кислотостойких резервуаров, для особых видов гидроизоляции и т.п. Медь и алюминий находят применение в строительстве в электротехнических работах. Однако наибольшее распространение в строительстве находят сплавы цветных металлов. На основе алюминия встречаются алюминево-марганцевые, алюминиево-магниевые сплавы, а также дюралюминий. Основными компонентами дюралюминия кроме алюминия являются медь (3,5-5%), магний (0,4-0,8%), кремний (до 0,8%), и марганец (0,4-0,8%). При высоких температурах эти металлы хорошо растворяются в алюминии, образуя твердый раствор, вследствие чего при температуре 450-500ºС дюралюминий представляет собой однофазовый сплав. Дюралюминий является хорошим конструкционным материалом. Изделия из него широко используются в строительстве в виде уголков, швеллеров, двутавров, труб круглого и прямоугольного сечения. Конструкции из алюминиевых сплавов находят все более широкое применение в строительстве. Это несущие конструкции зданий и сооружений, емкости больших объемов для хранения огнеопасных жидкостей, трехслойные конструкции типа «сендвич». Медь используют в строительных целях в виде бронзы и латуни. Латунь представляет сплав меди с цинком, а бронза – сплав меди с оловом или с каким-либо другим металлом (алюминием, свинцом или марганцем). Наибольшее распространение в строительстве находят оловянистые сплавы. Бронзы и латуни имеют достаточно высокую прочность и твердость, а также высокую коррозионную стойкость. В строительной индустрии сплавы на основе меди используют в санитарной технике в виде запорной арматуры, кранов, вентилей и т.д. Результаты изучения сортамента металлов оформляются в виде следующей таблицы.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
