строительные материалы. Строительные материалы. Наименование Произведений Дата предоставления Произведение 1 Интро. Знакомство с автором и с дисциплиной
 Скачать 484.11 Kb.
|
|
Гравий — представляет собой сыпучий материал из окатанных кусков горных пород. Гравий состоит из более округлых окатанных зерен размером до 120 мм. В нем могут содержаться зерна высокой прочности, например гранитные, и слабые зерна пористых известняков. Гравий обычно содержит примеси пыли, глины, иногда и органических веществ, а также песка. При большом содержании песка такой материал называют песчано–гравийной смесью. В зависимости от происхождения различают гравий овражный (горный), речной и морской. Овражный (горный) гравий обычно загрязнен примесями, речной и морской — более чистые. Зерна морского и речного гравия вследствие истирания водой обычно имеют округлую форму, иногда со слишком гладкой поверхностью, не дающей прочного сцепления с цементным раствором, что понижает прочность бетона. Зерна овражного (горного) гравия более остроугольные. При изготовлении бетона большое значение имеет максимально допускаемая крупность гравия, определяемая размером отверстия сита, на котором полный остаток не превышает 5% общей навески. Прочность зерен гравия должна обеспечивать получение прочности бетона выше заданной на 20–50%. В гравии допускается не более 1% (по массе) глинистых, илистых и пылевидных примесей, количество которых определяют отмучиванием. Песок — рыхлый сыпучий материал, смесь зерен горных пород размером 2-0,05 мм, получаемый в естественных условиях в результате выветривания горных пород, или искусственным путем в качестве отхода при дроблении гравия, щебня и кусков горных пород. Природный песок - это рыхлая смесь зёрен размером 2-0,05, образованная в результате естественного разрушения твёрдых горных пород. Форма зёрен у этого песка более округлая, а поверхность гладкая. В продаже можно встретить несколько видов природного песка: Речной песок - судя по названию, добывается из русла рек. Отличается высокой степенью очистки и отсутствием посторонних включений, глинистых примесей и камней. Применяют его в основном для: бетонного производства, кладочных работ и цементной стяжки, приготовления асфальтобетонных смесей и укладки дорог, при устройстве дренажа, в качестве наполнителя для затирок и красителей; Морской песок Горный (овражный) песок Карьерный сеяный песок - это добытый в карьере просеянный песок, очищенный от камней и больших фракций. Этот песок может включать в себя различные примеси, такие как камни, земля, глина. Его используют в дорожных работах, для подсыпки под фундамент. Карьерный мытый песок - это песок, добытый в карьере путём промывки большим количеством воды, в результате чего из него вымывается глина и пылевидные частицы. Такой песок широко применяется при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, а также в приготовлении асфальтобетонных смесей; Карьерный песок - это песок, добытый в карьере и не прошедший последующей его обработки. В этом песке, как правило, присутствуют комки глины, а также большое количество пылистых и глинистых частиц. Его цена существенно ниже строительного песка. Например, карьерный сеяный песок дороже в 2 раза, а мытый - в 3 раза. Речные и морские пески имеют округлую форму зерен; горные содержат остроугольные зерна, что обеспечивает их лучшее сцепление с бетоном. Однако горные пески обычно больше загрязнены вредными примесями, чем речные и морские. Песок достаточно легко переходит из рыхлого состояния в плотное. Например, при воздействии с водой или под воздействием вибрации, поэтому песка на стройке обычно не хватает - он усаживается на 10%. В плотном состоянии песок хорошо воспринимает динамические нагрузки, а амортизационные свойства материала позволяют рассеивать ему напряжение в основаниях под фундаментом. Произведение 3 «Общестроительные материалы: геотекстиль, бетон» Бетон известен давно. В Древнем Риме, например, из бетона на извести был построен ряд сложных инженерных сооружений. Существует мнение, что блоки внутренней части египетских пирамид также были изготовлены из бетона, вяжущим в котором служила известь. Широкое применение бетона началось после освоения промышленного производства портландцемента. Современное строительство немыслимо без бетона – он стал основным строительным материалом, что объясняется его экономичностью, технологичностью и доступностью основных сырьевых материалов. Бетон — это искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания бетонной смеси, состоящей из отдозированных в определенном соотношении вяжущих веществ (цементирующих), мелких (песок) и крупных (щебень или гравий) заполнителей, наполнителей (порошкообразных материалов крупностью, сопоставимой с размерами частиц вяжущего вещества и образующихся кристаллогидратов), воды и в необходимых случаях модифицирующих добавок. Бетон является основным строительным материалом, ценным возможностью изготовлять из него сборные конструкции, изделия и монолитные сооружения различной формы и назначения и придавать ему самые разнообразные свойства в широких пределах: прочность, плотность, теплопроводность. Используют этот материал во всех видах строительства: гражданское, промышленное, гидротехническое, теплоэнергетическое, дорожное и др. Заполнители и наполнители могут быть неактивными и активными. Последние в смеси с вяжущим повышают прочность композита на сжатие, растяжение или сдвиг, причем активный заполнитель с одним видом вяжущего может быть неактивным при использовании другого вяжущего. В большинстве случаев заполнители (песок, гравий, щебень) инертны и не вступают в химическое взаимодействие с вяжущим и водой, а необходимы для образования жесткого каркаса бетона, уменьшения его усадки при твердении, снижения плотности и теплопроводности (пористые заполнители в легких бетонах) и уменьшения себестоимости композиционного материала. Самым простым способом изменения требуемых свойств бетонной смеси или бетона является введение различных модифицирующих добавок, повышающих подвижность бетонной смеси, регулирующих сроки схватывания, ускоряющих или замедляющих твердение бетона на ранних или поздних этапах и улучшающих его технические и эксплуатационные свойства: морозостойкость, водонепроницаемость и др. В зависимости от назначения различают: обычный бетон для железобетонных конструкций (фундаментов, колон, балок перекрытий и мостовых конструкций); гидротехнический бетон для плотин, шлюзов, облицовки каналов, водопроводно-канализационных сооружений; бетон для ограждающих конструкций (легкий); бетон для полов, тротуаров, дорожных и аэродромных покрытий; бетоны специального назначения (жароупорный, кислотостойкий, для радиационной защиты). Общие требования ко всем бетонным смесям следующие: до затвердевания бетонные смеси должны легко перемешиваться, транспортироваться, укладываться, не расслаиваться. Бетоны должны иметь определенную скорость твердения в соответствии с заданными сроками распалубки и ввода конструкции в эксплуатацию; расход цемента должен быть минимальным для снижения себестоимости бетона. Заполнители занимают 85–90% всего объема бетона и бывают природного происхождения, полученные при дроблении горных пород (известняков, гранитов, мраморов, диабазов), искусственно промышленно изготовленные по специальным технологиям (керамзит), а также из отходов промышленности (золы, шлаки, золошлаковые смеси). Заполнители бывают крупные (размером от 5 до 140 мм) и мелкие (до 5мм). Основное требование к щебню как заполнителю — это его прочность, которую определяют пределом прочности при сжатии, а для удобства оценивают по показателю прочности — марке по дробимости (Др). Также нормативами в щебне ограничено содержание пыли и глины — не должно превышать 2%. В качестве мелкого заполнителя применяют природный или искусственный песок с размером зерен менее 5 мм. Искусственный песок получают при отсеве дробления плотных природных горных пород для получения щебня. По ГОСТ 8736–2014 «Песок для строительных работ. Технические условия» по модулю крупности определяют группу песка: повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий, очень тонкий. Пески с группой ниже средней в бетонах не рекомендуется применять, т.к. они содержат много пыли и глины, что увеличивает расход вяжущего вещества. Содержание пыли и глины в соответствии с ГОСТ 8736–2014 не должно превышать 2–3% в зависимости от качества и происхождения песка. Цемент и вода - главные компоненты бетона. Вяжущее вещество и вода являются активными компонентами бетона, образующими в результате реакций гидратации цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей. Собственно, на них возложена основная функция - связать все компоненты в единую монолитную структуру. Соблюдение правильной пропорции этих двух компонентов (водоцементное отношение) - главнейшая задача в производстве бетона. Речь ведь не только о количестве воды и цемента, введённых в бетон. С этим, как раз, всё просто. Важно учесть все нюансы: влажность щебня и песка, их влагопоглощение и т.д. и т.п. При приготовлении бетонной смеси выбирают используемый вид цемента и марку в зависимости от условий работы будущей бетонной конструкции, ее назначения, способов производства работ. Вода затворения. Для приготовления бетонной смеси используют обычную водопроводную воду с низким содержанием примесей (органические соединения фенолов и сахаров, жиров, масел, нефтепродуктов, взвешенных частиц пыли, глины и песка), препятствующих твердению цементного камня. Запрещается использовать для изготовления бетонной смеси сточные, производственные, или бытовые воды, болотные воды. Введение модифицирующих добавок в бетонную смесь является простым и удобным способом повышения качества растворного камня и бетона, позволяет значительно улучшить не только их свойства, но и технические, эксплуатационные показатели. Они позволяют изменить качество бетонной смеси и самого бетона, воздействуя на удобоукладываемость, механическую прочность, морозостойкость, трещиностойкость, водостойкость, стойкость к окружающей среде, водонепроницаемость, теплопроводность. Рассматривая бетон, наряду с его составом, необходимо обратить особое внимание на класс и марку. Марка бетона (М) – основополагающая характеристика, которая определяет его прочность на сжатие через 28 дней, то есть после процесса застывания. Это показатель качества бетона, его морозостойкости и водонепроницаемости. Однако марка дает приблизительную характеристику, так как является усредненным показателем. Класс бетона (В) — основной параметр бетона, определяющий прочность на сжатие, так же как и марка, но в отличие от нее, четко определяет прочность бетона. Различие в классе бетона B и марке бетона M заключается в методе определения прочности. В проектной документации бетон обозначается только классом B, но в строительной практике марка бетона всё еще применяется. Соответствие марок и классов бетонов устанавливается согласно с ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия». М-100 (В7,5) – бетон с низким содержанием цемента, его относят к легким бетонам. Применяется в строительстве некапитальных построек. М-150 (В12,5) — используется для покрытия полов, стяжек и фундаментов при строительстве небольших проектов, для бетонирования дорожек и установки бордюрного камня. М-200 (В15) является наиболее популярным видом бетона. Используется в строительстве сооружений с деревянными или металлическими перекрытиями, при возведении зданий не выше двух этажей. М-250 (В20) — применяется для строительства элементов с низкой нагрузкой, таких как лестницы или для изготовления ленточных плит фундамента, бетонных площадок, ненагруженных перекрытий и т.д. М-300 (В22,5) используется для заливки различных видов фундаментов, дорожек, лестничных площадок, лестниц, подпорных стен, монолитных стен. М-350 (В25) часто используется при изготовлении Ж\Б изделий для забивки железобетонных конструкций, заливки фундамента, поперечных балок, монолитных стен, а так же для заливки бассейна и других искусственных водоемов. М-400 (В30) используется для возведения мостовых конструкций, гидротехнических сооружений, специальных ЖБИ с конкретными требованиями прочности и надежности. Применяется при строительстве цокольных этажей, сооружений, испытывающих большие нагрузки при эксплуатации, банковских хранилищ и прочее. Особенности М-400: отличная морозостойкость и высокий коэффициент герметичности. М-450 (В35) используется в производстве гидротехнических сооружений, мостов, специальных железобетонных конструкций, дамб и иных конструкций со специфическими требованиями. Рынок геосинтетических дорожных материалов активно развивается. Еще несколько лет назад в нашей стране мало кто знал про существование таких материалов, как геотекстиль, геосетки, георешетки, геомембраны. Самым распространенным видом геосинтетических материалов является нетканый геотекстиль. Он представляет собой рулонный нетканый материал из синтетических полимерных волокон, предназначенный для разделения различных грунтов (песок – щебень, щебень – глина, песок – глина и так далее), упрочнения (армирования) слабого грунта, устройства эффективных дренажных систем с длительным сроком эксплуатации. Применение нетканого геотекстиля уменьшает потребность в большом количестве насыпного грунта. Выполняя функцию разделения слоев, материал позволяет: перераспределить напряжение; увеличить несущую способность в основании дорожного полотна; улучшить условия уплотнения земляного полотна; снизить разрушение дорог, вызываемое воздействием мороза; повысить устойчивость откосов Геотекстиль является экологически безопасным материалом. Он характеризуется высокой химической стойкостью, устойчивостью к термоокислительному старению. Этот материал не впитывает воду, обладает высокой сопротивляемостью прокалыванию и разрыву, не подвержен гниению, воздействию негативных внешних факторов, не образует никаких побочных продуктов. Геотекстиль – один из видов геосинтетиков; геоткань (тканое полотно), а так же нетканое полотно, изготавливаемое иглопробивным, термоскрепленным (каландрирование) или гидроскрепленным способами из полипропиленовых и/или полиэфирных нитей – из одной бесконечной нити (мононить), либо из обрезков 5 – 10 (штапель). Геомембрана – это геосинтетик, изолирующий материал, применяющийся в строительстве для гидроизоляции. Благодаря технологии изготовления иглопробивные материалы обладают достаточно низким начальным модулем деформации при высокой деформативной устойчивости. Микроволоконная структура придает хорошую упругость материалу при толщине до 5 мм, это позволяет создать условия для умеренной водопроницаемости и замедлить фильтрацию, что исключает размывание насыпного слоя. Применение данного материала значительно уменьшает степень и скорость смешивания насыпных материалов различных фракций, что хорошо отражается на качестве дорожного покрытия. Высокая прочность и деформационная устойчивость дает возможность изначально снизить толщину дорожного основания. Плотность геотекстиля — это показатель, который определяет плотность синтетического полотна на квадратный метр и измеряется в граммах на м2. Чем выше этот показатель, тем пропускная способность материала будет ниже. В такой зависимости нужно выбирать геополотно под конкретные нужды. На рынке представлено следующие разновидности геотекстиля по плотности: 17,3 г/м2 — низкая плотность геотекстиля определяет его высокие пропускные качества. Такой материал пропускает солнечный свет и влагу, поэтому подходит для сельскохозяйственной сферы в качестве защитного слоя. Им накрывают плодовые культуры, чтобы уберечь их от вредоносных насекомых и птиц. 42,6 г/м2 —такая плотность все еще позволяет пропускать свет и воду, поэтому самая распространенная область применения сельское хозяйство и частные нужды, например, для обустройства теплиц и оранжерей. 60 г/м2 — геотекстиль, который не пропускает солнечный свет, но все еще обладает фильтрующими свойствами и пропускает влагу, поэтому используется для защиты сельскохозяйственных культур. Такое полотно можно использовать для дополнительной защиты корневой системы деревьев и кустарников, а также для прокладки дренажных систем, но не более. 100 г/м2 — такая плотность геополотна уже подходит для небольших строительных задач (создание искусственных насыпей и водоемов), но наибольшую популярность этот геотекстиль получил в сфере ландшафтного дизайна, в частности для создания клумб, декоративных склонов и других садовых экспозиций. 150-200 г/м2 — начиная с такой плотности, геотекстиль можно использовать для строительных целей, в том числе для возведения фундаментов, тротуарных дорожек (только пешеходных и при незначительных нагрузках) или при обустройстве магистральных дренажных систем. Считается универсальными геополотном, который подходит для большинства простых задач. 250 г/м2 — геотекстиль с отличными разделяющими свойствами, используемый для строительства дорог, парковок и автомагистралей для легковых транспортных средств. 300-350 г/м2 — материал такой плотности подходит для строительства на нестабильных грунтах при возведении высоких насыпей и дорог для грузовых автомобилей федерального значения. 400 г/м2 и выше— такая плотность геотекстиля необходима, как правило, для строительства взлетных полос и загруженных автомагистралей. ТАБЛИЦА ПРИМЕНЕНИЯ ГЕОТЕКСТИЛЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛОТНОСТИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ДОРОГ
Чтобы выбрать геотекстиль правильной плотности, необходимо определить его первичное функциональное предназначение, а также учитывать условия прокладки геополотна. Зная эти параметры и учитывая физико-механические свойства, можно создать надежную и долговечную конструкцию. Произведение 4 «Сваи» Винтовая свая может быть охарактеризована как стальная труба, заостренная книзу и имеющая винтовые лопасти определенного шага и диаметра. Ствол винтовых свай выполняется из стали марки 09Г2С или Ст20, при этом предпочтение отдается низколегированным видам стали. Показатель минимальной толщины стенки трубки, который допускается в использовании, зависит от прочности стержня на скручивании в тот момент, когда свая погружается, и может колебаться в пределах от 8 мм до 12 мм. Также показатели диаметра и длины сваи могут изменяться в пределах от 57 мм до 325 мм и от 2,5 м до 12,0 м соответственно. Лопасти винтовой сваи рекомендуют производить из низколегированной стали марок 10Г2С, 10ХСНД, 09Г2С или углеродистой стали марки ВСт3Сп5. Для того, чтобы продлить срок эксплуатации винтовых свай, их основание покрывается специальными покрытиями, используя цинк, сурик, наносят армирующий слой эпоксидных смол с примесями стекловолокон. Винтовые сваи с помощью своих лопастей могут передавать существенную нагрузку на залегающие ниже плотные слои грунта, которые обладают лучшими физико-механическим характеристиками. При разработке проекта на устройство фундамента на винтовых сваях необходимо учитывать следующие данные: – конструктивную схему проектируемого здания или сооружения; – размеры несущих конструкций и материал, из которого они проектируются; – нагрузки на фундамент от строительных конструкций; – требования к предельным осадкам и кренам строительных конструкций и фундаментов под оборудование. Технология устройства фундамента на винтовых сваях включает в себя следующие этапы. 1. Разметка свайного поля. 2. Монтаж винтовых свай в проектное положение. 3. Подрезка свай в одной горизонтальной плоскости – в соответствии с проектной отметкой голов свай. 4. Бетонирование полости сваи. 5. Создание опорной конструкции (приваривание оголовков, устройство ростверка). После монтажа свай их соединяют между собой конструкцией, которая называется ростверком. Ростверки бывают различных типов: монолитные и сборные. Основная функция ростверка – это распределение нагрузок на фундамент. Особое значение в обустройстве ростверка имеет правильное его размещения и расчёт размеров его сечения. Область, в которой применяют винтовые сваи, довольно велика. Но стоит отметить, что в настоящее время возросло внимание к строительству зданий и сооружений с небольшим количеством этажей, а также к основным проблемам, которые возникают во время выполнения нулевого цикла, например: – непростые инженерно-геологические условия; – затраты на выполнение работ нулевого цикла. Отмечая преимущества винтовых свай перед другими типами фундаментов, особенно следует подчеркнуть следующие моменты: – винтовые сваи экономичны, они позволяют полностью отказаться от земляных работ; – все работы производятся вручную и не требуют применения тяжелой строительной техники; – винтовые сваи позволяют возводить металлоконструкции, здания и другие объекты на склонах, в непосредственной близости от больших деревьев, на торфяных и обводненных грунтах; – винтовые сваи сразу после завинчивания готовы к восприятию проектной нагрузки, не требуют дополнительного времени для обеспечения несущей способности, что существенно сокращает сроки строительства; – значительно сокращаются сроки установки фундамента – в случае с деревянными и каркасными домами – до нескольких дней. При этом полностью исключены «мокрые» процессы, что немаловажно при строительстве в северных широтах; – хорошая вентиляция подполья, препятствует гниению древесины; – инженерные коммуникации можно планировать параллельно со строительством дома; – работы выполняются в течение нескольких дней круглый год, даже в зимний период; – уже использованные винтовые сваи для временных сооружений в будущем можно будет вывинтить и использовать повторно, срок службы обработанных антикором винтовых свай составляет 50 лет Произведение 5 «Натуральный камень» 2.1. Общие сведения о природных каменных материалах Опыт применения природных каменных материалов в строительстве насчитывает много тысячелетий. Это обусловлено: широкой распространенностью материалов; достаточной простотой добычи и обработки; прочностью и долговечностью; хорошими гигиеническими свойствами; красивой фактурой, гаммой цветов; огнестойкостью. Горные породы – природные образования определенного состава и строения, т.е. минеральная масса, состоящая из одного (мономинеральная) или нескольких минералов (полиминеральная). В зависимости от условий образования горные породы делят на три группы: 1) магматические – образовавшиеся в результате охлаждения и затвердения магмы; 2) осадочные – в поверхностных слоях земной коры из продуктов выветривания и разрушения горных пород; 3) метаморфические – под действием температуры и давления. Минералы – однородные по химическому составу и физическим свойствам составные части горных пород (обычно имеют химическую формулу). Содержащиеся в составе горных пород минералы разделяют на породообразующие и второстепенные. Первые участвуют в образовании горных пород и обуславливают их свойства; второстепенные встречаются в них только в виде примесей. Производство каменных строительных материалов Производство каменных материалов включает добычу и переработку горных пород. Добыча горной породы (разработка месторождений нерудного полезного ископаемого) осуществляется: • открытым способом (в карьерах после снятия слоя вскрышных пород); • подземным способом (в шахтах и штольнях). Способы разработки месторождений зависят от вида горных пород (рыхлые или массивные, мягкие или твердые). Переработка добытого камня происходит на камнеобрабатывающих предприятиях или дробильно-сортировочных предприятиях. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||