Экзамен строймат!. Макроструктура строительных материалов
 Скачать 149.1 Kb.
|
|
Вопрос 27. Какие материалы называют теплоизоляционными? Какое значение в строительстве они имеют? Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных технических применений. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость и, следовательно, малая средняя плотность и низкая теплопроводность. Применение теплоизоляционных материалов в строительстве позволяет снизить массу конструкций, уменьшить потребление конструкционных строительных материалов (бетон, кирпич, древесина и др.). Теплоизоляционные материалы существенно улучшают комфорт в жилых помещениях. Важнейшей целью теплоизоляции строительных конструкций является сокращение расхода энергии на отопление здания. Основные технические характеристики Свойства теплоизоляционных материалов применительно к строительству характеризуются следующими основными параметрами. Важнейшей технической характеристикой ТИМ является теплопроводность - способность материала передавать теплоту сквозь свою толщу, так как именно от нее напрямую зависит термическое сопротивление ограждающей конструкции. Количественно определяется коэффициентом теплопроводности λ, выражающим количество тепла, проходящее через образец материала толщиной 1 м и площадью 1 м2 при разности температур на противолежащих поверхностях 1°С за 1 ч. Коэффициент теплопроводности в справочной и нормативной документации имеет размерность Вт/(м·°С). На величину теплопроводности теплоизоляционных материалов оказывают влияние плотность материала, вид, размеры и расположение пор (пустот) и т.д. Сильное влияние на теплопроводность оказывает также температура материала и, особенно, его влажность. Методики измерения теплопроводности в различных странах значительно отличаются друг от друга, поэтому при сравнении теплопроводностей различных материалов необходимо указывать, при каких условиях проводились измерения. Вопрос 28. Классификация теплоизоляционных материалов, строение, свойства. Теплоизоляционные материалы в зависимости от назначения подразделяют на изоляционно-строительные, которые применяют для утепления строительных ограждений, и изоляционно-монтажные —для утепления трубопроводов и промышленного оборудования. Деление это условно, так как некоторые материалы используют как для изоляции строительных конструкций, так для изоляции промышленных объектов. Теплоизоляционные материалы (ГОСТ 16381-77*) классифицируют по следующим признакам: 1. Форме и внешнему виду: • штучные (плиты, блоки, кирпичи, цилиндры, полуцилиндры, сегменты); " • рулонные и шнуровые (маты, шнуры, жгуты); • рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок и др.). 2. Структуре: • волокнистые (минераловатные, стекловолокнистые и др.); • зернистые (перлитовые, вермикулитовые); • ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло, пенопласты, совелитовые и др.). 3. Виду исходного сырья: • неорганические; • органические; • композиционные. 4. Средней плотности: • на группы и марки; материалы, которые имеют промежуточные значения плотности, не совпадающие с указанными выше, относятся к ближайшей большей марке. 5. Жесткости: • мягкие (М) — сжимаемость свыше 30 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (минеральная и стеклянная вата, вата из каолинового и базальтового волокна, вата из супертонкого стекловолокна, маты и плиты из штапельного стекловолокна); • полужесткие (П) — сжимаемость от 6 до 30 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (плиты минераловатные и из штапельного стекловолокна на синтетическом связующем); • жесткие (Ж) — сжимаемость до 6 % при удельной нагрузке 0,002 МПа (плиты из минеральной ваты на синтетическом или битумном связующем); • повышенной жесткости (ПЖ) — сжимаемость до 10 % при удельной нагрузке 0,04 МПа (плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем); • твердые (Т) — сжимаемость до 10 % при удельной нагрузке 0,1 МПа. 6. Теплопроводности: • класс А — низкой теплопроводности — теплопроводность при средней температуре 298 К (25 °С) до 0,06 Вт/(м • К); • класс Б — средней теплопроводности—теплопроводность при средней температуре 298 К от 0,06 до 0,115 Вт/(м • К); • класс В — повышенной теплопроводности — теплопроводность отО,115доО,175Вт/(м-К); 7. Горючести (СНиП 21-01-97): • негорючие (НГ); • слабогорючие (П); • умеренногорючие (Г2); • нормальногорючие (ГЗ); • сильногорючие (Г4). 29.От каких факторов зависит теплопроводность материалов? Теплопровдность – способность материала пропускать через свою толщу тепловой поток от одной поверхности к другой при наличии разных температур на этих поверхностях. Количественно теплопроводность характеризуется коэффициентом теплопроводности λ Вт/(м»°С), который выражает количество тепла, проходящего через образец материала толщиной 1 м и площадью 1 м2 при разности температур на противоположных поверхностях ГС за 1 час. Теплопроводность строительных материалов напрямую зависит от их плотности, пористости, структуры и формы пор, температуры, влажности, фазового состава влаги и других факторов. Увеличение количества мелких и замкнутых пор всегда существенно снижает теплопроводность. В крупных порах, а особенно в сообщающихся между собой, возникают конвективные потоки воздуха, снижающие теплоизоляционный эффект пористости. Заметную роль играют не только общая пористость, но и форма, размер и ориентация пор, поскольку направление потока тепла и излучения внутри пор оказывают большое влияние на общую теплопроводность материала. Существенное значение для теплопроводности имеет химическая природа веществ, входящих в состав материала. Причем, чем тяжелее атомы или атомные группы, образующие кристаллы материала, тем слабее они между собой связаны и тем меньше теплопроводность материала. 30.Лакокрасочные материалы. Водно-известковые, водно-клеевые, водно-эмульсионные краски Лакокрасочные материалы (ЛКМ) — это композиционные составы, наносимые на отделываемые поверхности в жидком или порошкообразном виде равномерными тонкими слоями и образующие после высыхания и отвердения пленку, имеющую прочное сцепление с основанием. Сформировавшуюся плёнку называют лакокрасочным покрытием, свойством которого является защита поверхности от внешних воздействий (воды, коррозии, температур, вредных веществ), придание ей определённого вида, цвета и фактуры. ЛКМ подразделяются на следующие группы:
В качестве связующего в строительных красках этого вида применяют водно известковые. Известковую суспензию приготавливают из известкового теста или из свежепогашенной тонкомолотой извести-кипелки. В состав суспензии вводят щелочестойкие пигменты, а также поваренную соль или хлористый кальций с целью предотвращения быстрого высыхания, так как пленки отвердевают главным образом вследствие карбонизации, для протекания которой требуется некоторое количество влаги. Известковые краски применяют для окраски кирпичных стен и штукатурок. Водно-клеевые краски - это водные красочные составы, включающие наполнитель (чаще всего мел), пигмент и в качестве связующего клей - растительный, животный, синтетический или же растворимое стекло (краски в том случае называются силикатными). Клеевые краски изготовляют по рецепту: мел с сегментом 6 кг, 10%-ный раствор клея - 2 л, остальное вода до 10 л. Пигмент размешивают в небольшом количестве воды и добавляют к предварительно замоченному мелу. Затем вводят 10%-ный раствор клея и остальное вода и процеживают. Клеевые краски применяют для внутренней отделки оштукатуренных поверхностей. Их наносят на поверхности, предварительно о грунтованные медным купоросом, цинковым купоросом или известковым грунтом. Казеиновые краски выпускаются в виде порошка и перед употреблением разводятся водой в соотношении 1:1. Краску наносят на известковый грунт или на грунт из «редкой» казеиновой краски. Под казеиновые краски нельзя применять медно-купоросные грунты. Готовый красочный состав можно использовать в течение двух суток. Казеиновые краски пригодны как для внутренней, так и для наружной отделки оштукатуренных и бетонных поверхностей. Водоэмульсионные краски у разных производителей могут называться по разному: водно-дисперсионными или по виду связующего - акриловыми, латексными, поливинилацетатными и т.д. Такие краски представляют собой суспензию пигментов и наполнителей в водных эмульсиях синтетических полимеров с добавлением различных вспомогательных веществ (эмульгаторов, стабилизаторов и т.д.). Водоэмульсионные краски получили широкое применение и практически вытеснили клеевые. Синтетические водоэмульсионные составы приготавливаются из мельчайших частиц пластической массы, равномерно распределенных в воде. При ее испарении эти частички образуют эластичную и очень прочную пленку. Водоэмульсионные составы являются экологически чистыми. Работа с ними безопасна, так как в их составе отсутствуют дорогостоящие органические растворители. Одним из достоинств водоэмульсионных красок является то, что они не образуют на поверхности глухую паронепроницаемую пленку. Поверхность, окрашенная такими составами, «дышит», т. е. пропускает пары воды и воздуха. Нанесенные покрытия можно мыть, их пористая пленка практически не горит. Как правило, все краски выпускаются белого цвета. Для того чтобы получить нужный оттенок, используют колеровочные пасты или краски. Необходимый цвет подбирают сами или заказывают в специальных мастерских, где подбор производят на смешивающем автомате. Водоэмульсионные краски для внутренних работ не рекомендуется применять для окрашивания помещений с повышенной влажностью (ванны, бани, прачечные и т.д.). Перед употреблением состав необходимо тщательно перемешать, а при загустении - развести водой. Такие краски высыхают при температуре 18...22°С за 30 мин, время полного высыхания - 1,5...2 ч. 31.Виды пигментов и их свойства. Пигменты – это окрашенные порошки высокой дисперсии. Вода, пленкообразующие вещества их не растворяют. Пигменты в основном применяют в декоративных целях, для придания краскам, грунтовкам, а также эмалям цвета и блеска. Но кроме того пигменты отличаются некоторыми полезными свойствами, которые влияют на конечный продукт: светостойкость, химическая и атмосферостойкость, смачиваемость, дисперсность, маслостойкость, укрывистость, кристаллическая структура, способность взаимодействовать с пленкообразующими. По своему происхождению пигменты лакокрасочных материалов (ЛКМ) можно разделить на синтетические и природные, а по химическому составу – на органические и неорганические. К неорганическим пигментам относятся двуокись титана, окись цинка, литопон (дают белый цвет), охра (дает желтый цвет), железная лазурь, ультрамарин (синий), железный сурик, оранжевый крон, мумня (красный), медянка, окись хрома (зеленый цвет). Как видно – большинство неорганических пигментов это соли металлов, оксиды, гидроксиды, которые имеют кристаллическое строение. Среди органических пигментов можно выделить фталоцианиновые, антрахиноновые, азопигменты, диазопигменты. Некоторые пигменты могут обеспечивать лакокрасочным материалам дополнительные полезные свойства. Вот, например, при достаточно большом наполнение ЛКМ металлическими пигментами покрытие становится электропроводящим и теплопроводящим. При наполнении лакокрасочного материала цинковой пылью, его можно использовать как протекторную грунтовку Свойства
32.Связующие вещества, растворители, разбавители. Связующие вещества предназначены для создания основы и пленкообразования лакокрасочных покрытий. В качестве связую щих веществ в красочных составах используют: полимеры — в полимерных красках, лаках, эмалях; каучуки — в каучуковых красках; производные целлюлозы — в нитролаках; олифы — в масляных красках; клеи животный и казеиновый — в клеевых красках; неорганические вяжущие вещества — в цементных, известковых и силикатных красках. Связующее вещество является основным компонентом красочного состава, оно определяет консистенцию краски, прочность, твердость, атмосферостойкость и долговечность покрытия. Связующее выбирают с учетом адгезионных свойств с основанием после отверждения. Защитные свойства и долговечность лакокрасочного покрытия к бетону, металлу или другому материалу зависят не только от вида связующего, но и от пигмента, например алюминиевый пигмент замедляет коррозию стали, тогда как сажа его ускоряет. Разбавители предназначены для разбавления густотерных или разведения сухих минеральных красок. В отличие от раство рителей разбавители содержат пленкообразователь в количестве, необходимом для получения качественного лакокрасочного по крытия. Разбавители эмульсионные представляют собой эмуль сии системы «вода в масле». Эмульсионные разбавители приме няют для получения грунтовок и разбавления густотерных мас ляных красок. Их использование позволяет более экономично расходовать слабополимеризованные высыхающие масла и син тетические смолы. Эмульсионные разбавители применяют для разжижения цинковых и литопонных белил, некоторых цветных густотерных красок, а также сурика железного, мумии и охры. Количество разбавителя для различных красок не должно быть более 22...40%; если при этом не получилось малярной конси стенции красочного состава, то в краску добавляют раствори тель. Эмульсионные разбавители дают невысокое качество по крытий, поэтому их применение ограничено. Растворители представляют собой жидкости, используемые для доведения малярных составов до рабочей консистенции. В зависимости от назначения растворители делят на три вида: для масляных лаков и красок; для глифталевых, пентафталевых и битумных лаков и красок; для нитроцеллюлозных, эпоксидных и перхлорвиниловых лаков и красок. Растворителем для клеевых водоэмульсионных красок является вода. В качестве растворите лей применяют скипидар, сольвент каменноугольный, уайт-спи рит и другие растворители. 33.Органические вяжущие Органическими вяжущими называются сложные смеси органических соединений, главным образом углеводородов и их производных, способных полностью или частично растворяться в сероуглероде, хлороформе, бензоле и некоторых других органических растворителях. В состав органических вяжущих входят битумы и дегти, которые по цвету называются также «черными вяжущими». Битум нефтяной вырабатываются окислением продуктов прямой перегонки нефти и селективного разделения нефтепродуктов, а также компаундированием окисленных и неокисленных продуктов или в виде остатка прямой перегонки нефти. Битум представляет собой чрезвычайно сложную смесь углеводородов и гетероорганических соединений разнообразного строения, в основном не выкипающую при температурах перегонки нефти. Идентификация всех составляющих битум соединений невозможна. Групповой состав битума предопределяет его коллоидную структуру и реологическое поведение и тем самым — технические свойства, которые характеризуются условными показателями качества, определяемыми в стандартных условиях. Среди этих показателей важнейшие: пенетрация (глубина проникания иглы в битум), температуры размягчения и хрупкости, дуктильность (растяжимость) — способность битума растягиваться в нить. Некоторые показатели определяют как для исходного битума, так и для битума после прогрева, который имитирует процесс старения. Стандартами задаются определенные значения показателей качества, что отражает оптимальный состав битума. Этот состав может быть различным для разных областей применения битумов. Нефтяные битумы по способу производства разделяются на остаточные, окисленные и крекинговые. Остаточные битумы представляют черные твердые вещества и получаются в атмосферно-вакуумных трубчатых печах непрерывного действия из нефти после отгона из нее бензина, керосина и части масел. Окисленные битумы получаются после продувки воздухом нефтяных остатков, которые под действием кислорода окисляются и уплотняются. Крекинговые битумы представляют остатки, полученные при крекинге нефти и нефтяных масел. Транспортируется битум в специальных цистернах, обогреваемых паром, а твердый битум — в вагонах навалом или в бумажной таре. Нефтяные битумы различаются по маркам; в основу деления битума на марки принята глубина проникания (пенетрация) в битум иглы прибора — пенетрометра под давлением груза в 100 г за 5 секунд при температуре 25°. Всего принято шесть марок от 0 до 5. Игла должна погрузиться в битум БН-0 не менее чем на 200 мм, а в битум БН-5 от 5 до 20 мм. Нефтяные битумы подразделяются на следующие основные разновидности:
34. Свойства вязких и твердых битумов
кислоты концентрацией до 25%, уксусной до 10%, щелочи до 50% Менее стойки битумы к оксидам азота, содержащиеся в атмосфере, а также к действию концентрированной кислоты, в органических растворителях битумы растворяются хорошо.
35. Классификация неорганических вяжущих веществ. Неорганическими вяжущими строительными материаламиназываются порошкообразные вещества, образующие при смешивании с водой пластичную массу, затвердевающую со временем в прочное камневидное тело. Минеральные вяжущие вещества классифицируют по различным признакам, как, например, область применения или скорость твердения. По области применения неорганические вяжущие строительные материалы разделяют:
По скорости твердения различают:
36. Свойства гипсовых вяжущихся. Особенности применения. Основными свойствами гипсовых вяжущих являются:
Гипсовые вяжущие служат основой для приготовления мастик для приклеивания листов сухой штукатурки. Вяжущие низких марок используют для гипсовой заводки, в которой обрабатывают паклю при конопатке перегородок, оконных и дверных проемов. Гипсовые вяжущие стимулируют коррозию черных металлов — арматуры, сетки, проволоки, гвоздей — особенно во влажных условиях. В отличие от других гипсовые вяжущие можно применять без заполнителей и наполнителей, не боясь появления трещин, так как они не дают усадки и, напротив, при твердении увеличиваются в объеме. 37.Свойство строительной извести. Особенности применения. Строительной воздушной известью называют вяжущее вещество, получаемое умеренным обжигом кальциево-магниевых карбонатных пород, содержащих не более 6% глинистых примесей. Свойства:
Строительную воздушную известь применяют для получения: а) штукатурных и кладочных растворов (гашеная известь); б) местных известковых вяжущих веществ и низкомарочных бетонов и изделий из них, эксплуатируемых в воздушно-сухих условиях (на основе негашеной молотой извести); в) известково-песчаных (силикатных) изделий автоклавного твердения – силикатного кирпича, ячеистых силикатных бетонов (на основе гашеной и негашеной молотой извести). В последнем случае получают достаточно водостойкие материалы. 38.Чем отличаются гидравлические вяжущие вещества от воздушных? Гидравлическими называют вяжущие вещества, которые после затворения водой и предварительного твердения в среде влажного воздуха продолжают твердеть в воде, набирая прочность значительно большую, чем на воздухе. Воздушными вяжущими веществами называют минеральные тонкодисперсные материалы, способные при смешивании с жидкостью (водой, реже растворами солей) переходить в камневидное состояние и сохранять его без потери прочности только на воздухе. Гидравлические вяжущие вещества отличаются от воздушных тем, что после смешения с водой и предварительного твердения на воздухе способны в последующем твердеть как в воздушной, так и в водной среде, сохраняя и наращивая свою прочность. 39. Свойства портландцемента, методика выполнения. Портландцемент – порошкообразный минеральный вяжущий материал, образующий при взаимодействии с водой пластичную массу, превращающуюся со временем в твердое камневидное тело. Это гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. К основным техническим свойствам портландцемента относят :
40. Основные минералы портландцементного клинкера. • Алит( С3S)- содержащийся 45%-60%( быстро твердеет, определяет скорость твердения и нарастание прочности цемента) 2(3CaO*SiO2) +6H2O=3CaO*SiO2*3H2O+3Ca (OH)2 • Белит(C2S)- содержащийся 20%-35%, медленно твердеет и достигает высокой прочности при длительном времени 2(2CaO*SiO2)+4H2O=3CaO*2SiO2*3H2O+Ca(OH)2 • Целит (С3Ф)- содержащийся 4%-12%(очень быстро гидратирует и твердеет 3caO*Al2*O3+6H2O=3CaO*Al2O3*6H2O • Четырехкальциевый алюмоферрит(C4AF)- содержащийся 10%-18%, но скорость гидратирует между С3S и С2S 41. Маркировка портландцемента После проведения испытаний, портландцементу, который обозначается простым сокращением «ПЦ», согласно его прочности при сжатии, присваивают обозначение: 400, 500, 550 и 600. Так, к примеру, ПЦ400 будет означать, что материал 400 марки, и он выдержит давление равное 400 кг/см3, также еще и то, что цемент не содержит добавки. Если же цемент содержит большое количество добавок, то обозначение портландцемента будет иметь следующий вид: ПЦ400 Д15, где Д15 будет означать, что цемент содержит 15% добавленных веществ. Маркировка портландцемента проводится согласно ГОСТу 30515:
42. Классификация бетонов 1.По структуре
Газобетоны Пенобетоны
2.По виду вяжущего
3.По плотности
4.По виду заполнителей
5.По зерновому составу
6.Поназначению
43. Свойства бетонной смеси.
Оценивается показателями:
Подвижность – способность бетонной смеси распекаться под собственной массой. Характеризуется разностью высот металлического конуса и осевшей бетонной смесью. Жестокость-время (сек) от момента включения виброплощадки до того момента, когда из двух отверстий стального диека будет выделяться растворенная часть.
44. Свойства бетона.
 (2)где RБ - марка бетона , кгс/см2 (МПа); RЦ – активность цемента, кгс/см2 (МПа); А – коэффициент, учитывающий качество материалов. Знак «+» при Ц/В>2,5. Знак «-» при Ц/В<2,5.
Влажность 95%-100% T не равна 20+-2 градуса Обозначается – М100, М500 Класс бетона - характеристика, которая гарантирует получение бетона, заданной прочности с учетом возможности ее колебаний В=R(ср)(1-tu), где R(ср)- средняя прочность бетона, МПа t- коэффициент гарант. обеспеч.( для 0,05t>=1,64) u- коэффициент вариации прочности бетона( 0,11-0,13)
Крупный заполнитель. Щебень – рыхлосыпучий материал, получаемый путем дробления крупных кусков различных твердых горных пород с размером частиц от 5 до 70 мм. Гравий – рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых горных пород и состоящий из зерен округлой формы с размером частиц от 5 до 70 мм. Крупный заполнитель выполняет в бетоне роль несущего каркаса. Оценка качества крупного заполнителя производится по следующим основным показателям:
Плотность крупного заполнителя должна быть в пределах 2000-2800 кг/м3, марка по морозостойкости – не ниже проектной марки бетона по морозостойкости. Мелкий заполнитель. В качестве мелкого заполнителя в плотных бетонах чаще всего применяют природный песок. Песок – рыхлая смесь зерен крупностью 0,16-5 мм, образовавшаяся в результате естественного разрушения твердых горных пород. Природные пески в зависимости от условий залегания могут быть речные, морские и горные (овражные). К мелкому заполнителю из природных песков предъявляют требования по следующим показателям:
При подборе состава бетона учитывают истинную плотность, которая должна быть 2000-2800 кг/м3. Зерновой состав песка имеет большое значение для получения плотного бетона заданной марки при минимальном расходе цемента. В бетоне песок служит для заполнения пустот между зернами крупного заполнителя, в то же время все пустоты между зернами песка должны быть заполнены цементным тестом. С целью уменьшения расхода цементного теста следует применять пески с малой пустотностью и наименьшей суммарной поверхностью частиц. Крупный песок имеет небольшую поверхность зерен, но значительную пустотность. Лучшими являются крупные пески, содержащие оптимальное количество средних и мелких частиц. Применение такого песка позволяет получить бетон плотной структуры. 46. Классификация заполнителей для бетона.
(частицы от 5,0 до 0,16 мм) 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315, 0,16.
(Частицы от 70,0 до 5,0 мм) 70; 40; 20; 10; 5. По происхождению
47.Бетон для гидротехнических сооружений Бетон для сооружения гидротехнических объектов, обязан обладать такими свойствами, как прочность, водонепроницаемость и в некоторых случаях морозоустойчивость (предъявляют к конструкциям подвергающимся воздействию воды и мороза одновременно). Требования:
48. Железобетон. Классификация железобетонных изделий. Железобетон- сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединённых и совместно работающих в конструкции. Классификация железобетонных конструкций:
49.Технология изготовления железобетонных изделий. Способы организации производства ж/б изделий. |
=(примерно)0,8-1.3 г/см^3