Спа. Связь состава, структуры и свойств строительных материалов
 Скачать 1.24 Mb.
|
|
Тема: Искусственные каменные материалы. 1. Строительные материалы и изделия на основе гипса. В зависимости от составляющих изделия на основе гипса разделяют на: гипсовые без заполнителей; гипсобетонные, состоящие из гипсового раствора и легких пористых заполнителей (шлак, туф, пемза); гипсоволокнистые, в которых заполнителями служат органические волокнистые материалы (камыш, бумажная макулатура, древесная стружка). По назначению изделия на основе гипса делят на: плиты гипсовые для перегородок, гипсобетонные панели для основания полов, гипсовую сухую штукатурку и гипсовые архитектурные изделия. 2. Силикатные изделия автоклавного твердения: определение, основы автоклавной технологии. Силикатные материалы и изделия автоклавного твердения представляют собой искусственные строительные конгломераты на основе известково-кремнеземистого (силикатного) камня, синтезируемого в процессе автоклавной обработки под действием пара при высокой температуре и повышенном давлении. Одним из основных компонентов сырьевой смеси, из которой формуются изделия, служит известь, которая обладает большой химической активностью к кремнезему при термовлажностной обработке. Технология получения силикатных изделий обычно складывается из следующих этапов: 1. Получение сырьевой смеси. 2. Прессование изделий. 3. Обработка в автоклаве изделий. 4. Выдержка готовых изделий. Автоклав представляет собой горизонтально расположенный стальной цилиндр с герметически закрывающимися с торцов крышками. В автоклаве в атмосфере насыщенного пара при давлении 0,8-1,3 МПа и температуре 175-200°С кирпич твердеет 8…14ч. Прочность автоклавных материалов формируется в результате взаимодействия двух процессов: структурообразования, обусловленного синтезом гидросиликатов кальция, и деструкции, обусловленной внутренними напряжениями. Для снижения внутренних напряжений автоклавную обработку проводят по определенному режиму, включающему постепенный подъем давления пара в течение 1,5-2 ч, изотермическую выдержку изделий в автоклаве при температуре 175-200°С и давлении 0,8-1,3 МПа в течение 4-8 ч и снижение давления пара в течение 2-4 ч. После автоклавной обработки продолжительностью 8-14 ч получают силикатные изделия. Из автоклава выгружают почти готовые изделия, которые выдерживают 10…15дней для карбонизации непрореагировавшей извести с углекислым газом воздуха, в результате чего повышается водостойкость и прочность изделий. Температура обработки и общие энергозатраты при производстве силикатного кирпича существенно ниже, чем при производстве керамического, поэтому силикатный кирпич экономически эффективнее. К числу автоклавных силикатных изделий относят силикатный кирпич, крупные силикатные блоки, плиты из тяжелого силикатного бетона, панели перекрытий и стеновые, колонны, балки и пр. Легкие заполнители позволяют понизить массу стеновых панелей и других элементов. Силикатные изделия выпускают полнотелыми или облегченными со сквозными или полузамкнутыми пустотами. Особое значение имеют силикатные ячеистые бетоны, заполненные равномерно распределенными воздушными ячейками, или пузырьками. Они могут иметь конструктивное и теплоизоляционное назначение, что обусловливает форму и размеры изделий, их качественные показатели. Силикатные материалы и изделия автоклавного твердения представляют собой искусственные строительные конгломераты на основе известково-кремнеземистого (силикатного) камня, синтезируемого в процессе автоклавной обработки под действием пара при высокой температуре и повышенном давлении. Одним из основных компонентов сырьевой смеси, из которой формуются изделия, служит известь, которая обладает большой химической активностью к кремнезему при термовлажностной обработке. 3. Силикатный кирпич: сырье, основные свойства, основы производства. Силикатный кирпич – это строительный материал прямоугольной формы, который часто используется при возведении и отделки стен. От других строительных материалов его отличает широкий ассортимент, экологическая чистота, различие окрасок и неприхотливость в уходе. Его изготавливается из недорогих компонентных материалов, а именно: известь, кварцевый песок и обычная вода. В процессе производства также используется краситель (если продукт требует окраски) и компоненты, которые помогают смеси затвердеть. Производство силикатного кирпича проходит следующие этапы: Складирование сырья; Предварительная подготовка каждого компонента сырья; Получение известкового вещества; Приготовление песчано-известковой смеси; Гашение извести в полученной смеси; Формирование сырого кирпича; Обработка сырого продукта в автоклаве; Упаковка продукции складирование продукции. Силикатный кирпич отличается такими свойствами как: хорошая звукоизоляция, малая теплопроводность и большая теплоемкость, т. е. он медленно нагревается и может выдерживать высокую температуру. В этом он уступает только красному глиняному кирпичу. Еще одно замечательное свойство силикатного кирпича – это морозостойкость. Выбирая силикатный кирпич обязательно нужно учитывать его прочность, т.е. способность кирпича выдерживать различные нагрузки. 4. Пено- и газосиликат: сырье, основные свойства, основы производства. Пеносиликат - разновидность ячеистого бетона, получаемого из смеси известково- кремнеземистых вяжущих и наполнителей с помощью пенообразователей. Пеносиликатные изделия изготовляют из смеси извести (до 25%) и молотого песка (иногда берут часть немолотого песка). Молотый песок можно заменить измельченным шлаком золой. Производство пеносиликатных изделий отличается от производства других известково-песчаных смесей добавкой пенообразователя: клееканифольного; соли жирн. кислот;алюма-сульфанафтеновый; протеоновый . Технологическая схема состоит из следующих основных операций: приготовления известково-песчаного вяжущего совместным помолом извести и части песка (количество песка берут в пределах 20...50% от массы извести); измельчения песка по сухому или мокрому способу; приготовления пено- или газобетонной массы; формования изделия. Приготовленную массу заливают в металлические формы с уложенными арматурными каркасами и закладными деталями. В формах газосиликатная масса вспучивается, образуя горбушку, которая затем срезается. Ячеистые силикатные бетоны делят: на теплоизоляционные, имеющие плотность до 500 кг/м3 и прочность при сжатии до 2,5 МПа; конструктивно-теплоизоляционные плотностью 500... 800 кг/м3 и прочностью при сжатии 2,5...7,5 МПа; конструктивные плотностью выше 850 кг/м3 и прочностью 7,5... 15,0 МПа. Коэффициент теплопроводности 0,1-0,2 ккал/м град ч. Водопоглощение 30-40%. Эти изделия выдерживают 10-20 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Они легко обрабатываются инструментами и хорошо держат забитые в них гвозди. Газосиликатные блоки являются эффективным материалом, применяющимся в строительстве несущих конструкций, стен-перегородок и утеплительного слоя. Причиной его высоких теплоизоляционных качеств является пористая структура, обусловленная технологией и сырьем для производства. Основные компоненты, используемые при производстве: 1. Портландцемент высокомарочный, с содержанием силиката кальция 50-55% и более. 2. Известь негашёная, с высоким содержанием оксидов магния и кальция. 3. Высококачественный гипс. 4. Песок кварцевый, просеянный. 5. Алюминиевая пудра как основной газообразующий компонент. 6. Вода (желательно соответствующая требованиям ГОСТ 23732-2011). Плотность – ключевой параметр, от численного значения которого прямо зависят теплоизоляционные и прочностные качества. Блоки со средним значением плотности 500 кг/м3 считаются достаточно крепкими при возведении малоэтажных сооружений. Материал с плотностью 300-400 кг/м3 подходит лишь для утепления стен и возведения перегородок в помещении. Тяжелые блоки до 700 кг/м3 применяются в капитальном строительстве. морозостойкость – чем больше и чаще происходят перепады температур, тем сильнее изнашивается и охрупчивается материал. Важность параметра напрямую связана с климатической зоной, в которой находится здание – при высокой влажности срок его службы сильно снижается; влагостойкость и паропроницаемость – силикатный материал не может похвастаться гидрофобностью, что во многом связано с добавкой извести при производстве. Чем больше цемента используется по рецептуре приготовления, тем меньше влаги будет впитываться блоками; усадка – способность блоков заметно уменьшать свои размеры, которая наблюдается непосредственно после производства материала или его укладки, поэтому спешить при строительстве не стоит. Негорючесть. Минусом является не очень высокий предел огнестойкости – всего до 400 ?С. Это значит, что из данного материала нельзя делать стены в производственных цехах, связанных с использованием высоких температуры. При оборудовании печи в доме необходимо предусмотреть наличие термоизолирующего простенка из кирпича или глины. Экологичность. Газосиликатные блоки изготавливаются из компонентов, которые могут представлять опасность лишь непосредственно при производстве – извести, цемента и алюминиевой пудры. После затвердения раствора все вещества оказываются в связанном состоянии, поэтому безопасны для строителей и будущих жильцов. Технологический процесс изготовления газосиликатных блоков включает в себя прием и подготовку сырьевых материалов, приготовление ячеисто-бетонной смеси, формование массивов ячеистого бетона, резку массивов на изделия, автоклавную обработку и упаковку изделий. 5. Асбестоцементные материалы и изделия: сырье, технология получения, основные свойства, виды изделий. Для производства асбестоцементных изделий в качестве основного сырья применяют асбест и портландцемент. Содержание асбеста в изделиях зависит от вида вырабатываемого изделия, а также качества (сорта) используемого асбеста. Обычно по весу оно не бывает менее 10 и более 20%. Содержание портландцемента в изделиях - соответственно 80-90%. При производстве цветных асбестоцементных кровельных и облицовочных изделий, помимо асбеста и цемента, применяют цветные земляные и искусственные красители, пигменты, а также цветные лаки, эмали и смолы. Асбестоцементные изделия обладают высокой сопротивляемостью разрыву, изгибу и сжатию. Асбестоцементные непрессованные изделия имеют предел прочности при растяжении 10...17 МПа, при изгибе 16...27 МПа, а прессованные асбестоцементные изделия имеют предел прочности при растяжении 20...25 МПа, а при изгибе — 27...42 МПа. С возрастом механическая прочность и плотность изделий возрастают. Асбестоцемент легко пилится, сверлится и шлифуется. Изделия из асбестоцемента обладают высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью, под влиянием влаги не корродируют, поэтому могут применяться без окраски. По сравнению со сталью и чугуном они имеют в несколько раз меньше теплопроводность и (в 3,5...4 раза) плотность. Асбестоцемент обладает высокими электроизоляционными свойствами. Асбестоцементные трубы почти непроницаемы при транспортировании газа, особенно если газопровод проложен во влажных грунтах. Недостатками асбестоцементных изделий являются малое сопротивление удару и коробление. Технологическая схема производства асбестоцементных изделий мокрым способом состоит из следующих основных процессов: складирования и хранения основных материалов; составления смески асбеста из нескольких сортов и марок, распушки смески асбеста, приготовления асбестоцементной массы, силосования (складирования) асбестоцементной массы, формования асбестоцементных изделий (облицовочные листы и кровельные плитки дополнительно прессуются), предварительного твердения отформованных изделий, механической обработки изделий, твердения изделий, складирования. Тема: Лесные материалы. 1. Сырье растительного происхождения. Породы и основные свойства древесины. Достоинства древесины: -высокая прочность на сжатие и изгиб -небольшая плотность -низкая теплопроводность -высокая технологичность -экологически чистый мат -высока декоративность Недостатки -анизотропия в-ва -пороки структуры -гигроскопичность -деформация набухания и сушки -загниваемость -возгораемость Древесные породы подразделяю на: Хвойные( сосна,лиственница,ель,пихта) и Лиственные( береза,дуб,осина) Хвойные породы яв-ся более смолистыми и менее склоны к загниванию. Область применения: изготовление строит-ых конструкций зданий, для внешних и внутренних работ. Древесину лиственных пород различают гигроскопическую влагу слобосвязанность клетки , капиллярную влагу, которая заполняет межклеточное пространство и полости клеток. Предел гигроскопической влажности соответствующий полному насыщению клеток водой составляет около 30%. Равновесной наз-ся влажность древесины, которая длит.время находится на улице с постоянной температурой и относительной влажностью. Равновесная влажность древесины: комнатоно сухой(8-12%),воздушно сухой( 15-18%). Стандартная влажность 12% Набухание и усушка древесины сопровождающиеся изменениям размеров и формой изделий и происходят они за счет поглощения и удаления гигроскопической влаги из стенок клеток. Для защиты от увлаж ее покрывают красками или лаками. Строение ствола. Луб- служит для перемещения питательных в-тв. Камбий слой живых клеток.Ядро- примыкает к сердцевине и состоит из отмерших клеток. Высокое содержание смолы в ядре препятствует к загниению .Заболонь примыкает к камбию и содержит живые клетки. Имеет большую влажность,малопрочна, легко загнивает, обладает большой усушкой. Теплопроводность сухой древесины не высокая и зависит от пористости ,влажности. Направление потока теплоты относительно расположению волокн. 2. Макро- и микростроение древесины. Макроструктура древесины. В каждом растущем дереве можно выделить три части: крону (совокупность ветвей, одетых листьями), ствол и корни. На крону приходится от 5 до 20% древесины в зависимости от породы, на корни - от 5 до 25%,на ствол - от 50 до 90%. изучают на трех главных разрезах ствола - поперечном (торцевом), радиальном и тангенциальном (рис.1). При этом выделяются следующие элементы макроструктуры: сердцевина - на поперечном разрезе имеет вид пятна диаметром 2-5 мм коричневого или бурого цвета; на радиальном разрезе сердцевина видна как узкая полоска того же цвета, состоит из мягкой первичной ткани; ядро - часть ствола, окружающая сердцевину, состоящая из омертвевших клеток; эта часть древесины пропитана смолой (хвойные породы) или дубильными веществами (лиственные породы), имеет большую плотность и прочность ,мало проницаемая для воды и воздуха; имеет более темную окраску; заболонь - более светлая, чем ядро, древесина, состоящая из живых клеток и проводящая воду от корней в крону; в заболони отлагаются также питательные вещества; менее прочная и плотная, чем ядро; камбий - гонкий слой живых клеток между древесиной и корой, размножающийся делением; обеспечивает прирост в толщину древесины и коры; кора - на поперечном разрезе ствола имеет форму кольца, окрашенного темнее древесины; кора взрослого дерева состоит из наружного пробкового слоя, называемого коркой (его назначение предохранять дерево от разных колебаний температур, испарения влаги и механических повреждений), и внутреннего слоя, проводящего питательные вещества от кроны вниз к стволу; этот слой называется лубом; годичный слой – слой древесины,приросший за один год; В зависимости от наличия ядра, заболони или спелой древесины породы называют - ядровыми, заболонными или спелодревесными. Микро строение древесины. Срубленная древесина состоит из клеточных оболочек, основным в-ом которых яв-ся природный полимер целлюлоза. Растительная клетка имеет форму трубки ,стенки которых образованы уложно паралелльными молекулами целлюлозой. 3. Пороки древесины. Сучки и трещины. Пороки-дефекты при росте. Сучки- части ветвей, заключенные в древесине нарушают однородность ,вызывают искривление волокна и затрудняют мех-ую обработку древесины. Трещины- разрыв древесины , нарушают целостность ,прочность, долговечность. Пороки формы ствола. Сбежнстость уменьшение диаметра крупных лесоматериалов , превышающие 1 см на 1 м длины ствола. Закомелистость – резкое утолщение. Кривизна простая и сложная. Пороки строения древесины. Косослой – не параллельность волокон древесины продольной оси. Крень-утолщение древесины в поздних годовых слоях. Свилеватость- беспорядочное расположение волокна древесины, чаще у лиственных пород. Двойная древесина. Повреждение древесины грибками и насекомыми. Гниение вызывают грибки , которые питаются клетками древесины и развиваются при наличии кислорода , влаги и благоприятной t 4. Защита древесины от гниения, поражения насекомыми и возгорания. - Искусственная или естественная сушка. -конструктивные меры.(изоляция от атмосферных осадков и грунта),проветривание и вентиляция конструкци, покрытие древесины влагостойкими и влагопроницаемыми маслянными, лаковыми пленками Антисептирование. Обработка древесины ве-ми, убивающие грибки. Применяются водорастворимые антисептики, антисептические пасты состоящие из наполнителя( мела и доломита), связующего ( битум, житкое стекло) и водорастовримый антисептик) 5. Строительные материалы и изделия из древесины. Круглые лесоматериалы применяют для дальнейшей распиловки, а также для столбов, свай, стоек, элементов строительных конструкций. -Пиленая продукция. Пластины- используемые как вспомогательный материал для изготовления крупноразмерных элементов (балок, ферм и др.) и перекрытий; Четвертины- используются как вспомогательный материал для элементов конструкций; Брус- (при толщине и ширине более 100 мм), используется для изготовления балок, ферм, стоек, шпал; Брусок- (при толщине менее 100 мм и ширине не более двойной толщины), используется для элементов ферм, обрешеток, настилов; доски не обрезные (при толщине менее 100 и ширине более двух толщин); Доски обрезные- (при толщине менее 100 мм и ширине более двух толщин); горбыль или обапол, применяется для временных сооружений и как вспомогательный материал. |