Спа. Связь состава, структуры и свойств строительных материалов
 Скачать 1.24 Mb.
|
|
Тема: Органические вяжущие, материалы и изделия на их основе. 1. Битумные и дегтевые вяжущие: общие сведения, классификация, структура, основные свойства. Битумные мат-лы это вязкие жидкости или тв.вва состоящие из смеси углеводородов и их неметаллических производных. * Природные битумы, которые образовались в результате естественной окислительной полимеризации нефти. * Асфальтовые породы- пористые горные породы (известняки ,доломиты, пищянники, глины-пропитанные битумом) * Гудрон- остаток после отгонки из мазута масленых фракций. * Нефтянные битумы- кот-ые получают переработкойынефтяного сырья. В зависимости от технологии произ-ва бывают: Остаточные(получаемые из гудроны),Окисленные( окисление гудрона, в рез-те продувкой воздухом получаемые в спец.аппаратах), Крекинговые ( переработка остатков, образующихся при крекинге нефти) Строение битума: по своему строению представляет собой колодную систему , в которой комплексные частицы –мицелла, распределены в среде , представляющий собой раствор смол в масле. В структуру мицелл входит: тв частицы – асфальтены (ядро)размером d 18-20 Мкм (10-6). Повышение содержания асфальтенов и смол увеличивает тв-ть, t размягчения и хрупкость битума. Повышение масел делает битум мягким и легкоплавким. Особенность битумов : они быстро меняют св-ва. Основные св-ва битумов: * Гидрофобность (не смачивается водой) * Атмосферостойкость (при солнечных лучах разрушение не происходит) * Способность размягчаться при нагревании * Старение * Хим-ая стойкость * Растворимость в органических растворителях Старение процесс сопровождающийся повышением хрупкости и снижением гидрофобности битума. В рез-те постепенного изменения хим-го состава битума. Процесс старения ускоряется под действием солнечного света и кислород. В составе битума возрастает кол-вл тв-х , хрупких составляющих , уменьшается содержание масел. Основой характеристикой битума яв-ся марка. Она определяется испытанием: тв-ти, t размягчения, растяжимости. Классификация битумов по назначению * Строительные. Применяются для изготовления асфальтовых бетонов и растворов, для покрытия т восстановления рулонных кровель. * Кровельные. Используют для изготовления кровельных рулонных, штучных и гидроизоляционных мат-ов. * Дорожные. Применяют для изготовления дорожных строит работ. Дегти-густые ,вязкие массы темного цвета, образуюиеся при нагревании без доступа к воздуху, тв видов топлива (каменного угля, древесины). Атмосферостойкость ниже чем у битумов. Стареют быстрее. Биостойкость выше. Более стойки и коррозионностойки. 2. Строительные материалы и изделия на основе битумов и дегтей: кровельные и гидроизоляционные материалы и изделия: рулонные материалы, штучные и листовые изделия, мастики, эмульсии и пасты, лакокрасочные покрытия. Кровельные и гидроизоляционные материалы и изделия: 1)Рулонные мат-лы * Основные мат-лы изготавливаются путем обработки основы( кровельный картон , асбестовая бумага, стеклоткань) битум или дегти. Примеы: рубероид, пергамин, стеклорубероид, толь, гидроизол, фольгоизол) * Безосновные получают применяя прокаткой смеси , состоящих из битума ( органическое вяжущее, наполнитель-минеральный порошок, измельченная резина , добавки-антисептик, пластификатор) Примеры: изол, бризол. 2)Штучные материалы. Армированные или неармированные плиты, которые изготавливают прессованием горячей мастики или асфальтовой смеси. 3)Мастики Представляют собой смесь нефтяного битума или дегтя с минеральным наполнителем. Для получения мастик применяются след виды: пылевидные ( известняк, доломит, мел, цемент, зола), волокнистые (асбет, минеральные волокна). Наполнители выделяют на своей поверхности масла, повышая теплостойкость , уменьшают разход битума, армируя материал, волокнистые наполнители увеличивают его сопротивления иизгибу) Классификация мастик по виду вяжущего: * Битумные * Битумно резиновые * Битумно-полимерные Классификация по применению: * Горячие, применяемые с предварительным подогревом до 130-160*С * Холодные, содержащие растворитель , используемые без подогрева Классификация по назначению: * Приклеивающие, для склеивания рулонныз мат-о при устройстве многослойных кровельных покрытий * Кровельно-гидроизоляционные , применяют при устройстве без рулонных кровель . * Гидроизоляционные асфальтов , применяют для устройства литой и штукатурной гидроизоляции в кач-ве вяжущего для изготовления штучных изделий. 4)Эмульсии и пасты. Битумные и дегтевые эмульсии представляют собой дисперсные системы , в которых Битумы и дегти в виде частиц в размере около 1 мкм диспергированы в водной среде. Устойчивость эмульсии обеспечивается введением в нее эмульгаторов (Эмульгатор ПАВ) Пасты-высококонцентрированные эмульсии с твердой эмульгаторами в качстве которых может выступать порошки глин , извести итд. Эмульсии и пасты применяют для грунтовки основания под гидроизоляцию , приклеивания рулонных и штучных битумных и дегтевых материалов для устройства гидро и пароизоляционных покрытий в кач-ве вяжущего в-ва при изготовлении асфальтовых растворов и бетонов. 5) лакокрасочные покрытия — это сформировавшаяся пленка лакокрасочного материала нанесенного на какую-либо поверхность. лавное назначение (основная цель) лакокрасочных покрытий — защита поверхности материала от разрушений (металлических изделий — от коррозии, древесины — от гниения и разрушения) и для придания поверхностям декоративного вида, цвета и фактуры. По своим эксплуатационным свойствам существуют лакокрасочные покрытия (ЛКП): атмосферостойкие, водостойкие, маслобензостойкие, химстойкие, термическистойкие, электроизоляционные, консервационные и ЛКП специального назначения. Тема: Полимерные строительные материалы. 1. Определение, сырье, состав и свойства пластмасс. Пластическими массами называют материалы на основе высокомолекулярных соединений полимеров, обладающие пластичностью на определенном этапе производства, которая полностью или частично теряется после отвердения полимеров. Состав: - полимер; - наполнители; - специальные добывки: Пластификаторы Отвердители Красители Стабилизаторы и тд. Связывающим веществом пластмассов служат полимеры: - смолы синтетические; - каучуки; - произв. целлюлозы. Свойства: - Малая плотность от 20 до 2200 кг/м 3 ; - Высокие прочностные характеристики; - Низкая теплопроводность (до 0,03 Вт/м о С) - Высокая химическая стойкость; - Прозрачность и способность окрашиваться в разные цвета; - малая истираемость; - технологическая легкость обработки; - относительная легкость сварки материалов из пластмасс; - наличие обширной сырьевой базы; - низкая теплостойкость (+70 до +200 о С); - малая твердость; - повышенная ползучесть; - горючесть; - возможная токсичность при экспуатации. 2. Способы изготовления полимерных материалов. Производство: 1. Подготовка и дозировка компонентов 2. Приготовление полимерной композиции 3. Переработка полимерных композиций и изделий: Вальцевание Каландрирование Экструзия Прессование Промазывание Пропитка Полив Литье Формование Напыление 3. Номенклатура и применение полимерных материалов: материалы для несущих и ограждающих конструкций, материалы для полов, трубы, санитарно–технические и погонажные изделия, полимерные клеи и мастики, гидроизоляционные материалы, кровельные материалы, герметизирующие материалы. Материалы для несущих и ограждающих конструкций: Полимербетоны композиционные материалы изготовляемые на основе - связующие – термореактивные полимеры; - минеральные наполнители; - мелкие заполнители (кварц, песок); - крупные заполнители – щебень( кварцитовый, базальтовый, гранитный). Отличаются: - химической стойкость; - высокие показатели прочности и морозостойкости. Применяются: для изготовления химических стойких конструкций, износостойких покрытий, высокопрочных конструкций. Стеклопластики – композиционно листовые материалы изготовляемые на: - связующие – термореактивные полимеры; - стеклянные волокна или стеклоткани. Применяются: для изготовления волокнистых или плоских листов для устройства кровель и ограждений для наружных слоев трехслойных стеновых панелей, для изготовления труб и ёмкостей. Облицовочные полистирольные плиты: - связующие - наполнитель - пигмент - модифицирующие добавки. Применяются для облицовки стен. Материалы для полов: Линолеум: - безосновный - тепло- звукоизоляционные основы (тканевый, войлочный, вспененной). Ковровые синтетические материалы для пола: - полимерная основа - лицевой слой на основе тканных и не тканных покрытий из синтетического волокна. Полимербетонные растворные или бетонные полы: - связующие, термореактивные полимеры (полиэфирные, эпоксидные, фурановые) - минеральные наполнители - мелкий заполнитель (кварцевый песок) - крупный заполнитель – щебень (кварцитовый, базальтовый, гранитный) Плитка для пола – на основе полихлорида, фенольдегидного полимера, резины. Трубы: - термопластичные (полиэтилен, полипропилен) отличаются легкость, высокой коррозионной стойкостью, низкий коэффициент трения внутренней поверхности, легко отрабатывается, используется при сооружении канализации, водопроводных сетей и вентиляционных систем. - стеклопластиковые – изготавливаются центробежным методом намот на сердечник стеклоткани пропитанный полиэфирным полимерами. Прочнее других полимерных труб, выдерживают рабочие Т до +150 о С Санитарно-технические изделия: - Ванны, мойки, смывные бачки – отличаются малой массой и коррозионной стойкостью. Погонажные изделия: Плинтуса, поручни, наличники на основе полименихлорида, полиэтилена, полистерола, органические стекла. Полимерный клей и мастики: Полимерный клей: - связующие (синтетические смолы, каучуки) - наполнители - растворители - специальные добавки (пластификаторы, отвердители) Область применения: склеивание материалов, ремонт ЖБК. Высокая клеящая способность и водостойкость позволяют осуществлять быструю сборку строительных элементов. Полимерные мастики – называют высоковяжущие полимеры композиция используемая для: - склеивания материала - антикоррозионные покрывающие конструкции - заполнение швов для получения гладких поверхностей и обеспечение герметичности. Отличается от клеев более высоким содержанием наполнителя. Гидроизоляционные материалы: Гидроизоляционные пленочные материалы: полиэтилен, пропилен, поливинилхлорид, синтетический каучук. Кровельные материалы: Рулонные материалы – материалы для мембральных кровель на основе: - ПВХ с полиэфирными нитями в качестве армирование - синтетического каучука с полиэфирной сеткой - термопластического олефина стекловолокном Волокнистые плоские, сотовые кровельные листы на основе: - стеклопластиков на полиэфирных полимерах - поликарбоната Герметизирующие материалы: Применяют для уплотнения швов между элементами сборной конструкции, олжны обеспечивать пластичность, необходимая для восприятия Т и усадочных деформаций не допускать влаги через швы. Монтажные пены на основе полиуретанов Герметизирующие мастики (тиоколовые мастики, нетвердеющие полиизобутиленовые мастики, мастика-изол) Эластичные уплотняющие прокладки (пороизол, гернит) 4. Модификация строительных материалов полимерами. Полимерцементный бетон – цементный бетон, в который при приготовлении бетонной смеси вводят полимерную добавку (поливинилацетат (ПВА), водорастворимые эпоксидные смолы и др.) в количестве 10-20% от массы вяжущего. Бетонополимеры — это затвердевшие бетоны, пропитанные полимером. Бетоны имеют микротрещины, каверны, пустоты, которые понижают его прочностные характеристики, снижают водостойкость и т. п. В плотном бетоне объем пор может составлять 8-20%. Для пропитки используют жидкие мономеры (метилметакрилат или стирол), полимеры (эпоксидные и полиэфирные смолы) и различные композиции на их основе. Раньше, для повышения стойкости бетона применяли битумы, которыми пропитывали сваи, части фундаментов и др. Бетоны с полимерными покрытиями. Бетонные и железобетонные конструкции проницаемы для жидкостей и газов, находящихся под давлением, нестойки против многих химически агрессивных сред, обладают высоким водопоглощением, плохими диэлектрическими свойствами, имеют шероховатую поверхность. Для устранения этих недостатков на поверхности бетона устраивают защитные полимерные покрытия. К ним предъявляются следующие требования: высокое сцепление с поверхностью бетона; высокая прочность, эластичность и трещиностойкость, низкая проницаемость для агрессивных сред; долговечность и экономичность. Тема: Теплоизоляционные материалы и акустические материалы. 1. Теплоизоляционные материалы и изделия: определение, классификация, особенности строения и основные свойства. Теплоизоляционные материалы имеют теплопроводность 𝜆 ≪0,175 Вт/м℃ при 25℃ и р о ≪500кг/м 3 Теплоизоляционные материалы предназначены для тепловой изоляции зданий, трубопроводов, технологического оборудования , тепловых и холодильных промышленных установок. Классификация: 1. По виду основного исходного сырья: - неорганические -органические 2. По структуре: - волокнистые - ячеистые - зернисто-сыпучие 3. По форме: - рыхлые (вата, перлит) - плоские (плиты, маты, войлок) - фасонные (цилиндры, сегменты и др) - шнуровые (шнуры, жгуты) 4. По содержанию вяжущего вещества: - содержащие - не содержащие 5. По теплопроводности: - низкая λ= 0,06 Вт/м ℃ - средняя λ= 0,06-0,115 Вт/м ℃ - повышенная λ= 0,115-0,175 Вт/м ℃ Особенности строения и основные свойства: Теплопроводность Вт/м ℃ : 𝜆 = 𝑑 𝑅 Где d – толщина материала, м; R – термическое сопротивление. Марка теплоизоляционных материалов. Назначается в зависимости от их плотности от D15 до D1000. Прочность на сжатие теплоизоляционных материалов определяется при 10% деформации. R сж =0,2-2,5Мпа Сжимаемость – способность материала изменять толщину под действием давления 0,008 Мпа. Материалы по сжимаемости бывают: - мягкие М-деформации свыше 30% - полужесткие ПЖ-деформации 6-30% - жесткие Ж-деформации не более 6% 2. Теплоизоляционные материалы из неорганического сырья: виды, основные свойства, области применение. 1. Минеральная вата – это волокнистый материал, полученный из расплава горных пород (мергелей, доломитов, базальта и др) или расплава металлургических шлаков. Теплоизоляционные строительные конструкции и оборудование при Т= от -180 до +600. Минераловатные твердые платы изготовляют применением синтетических связующих (фенольные, карбамидные) Плиты из массы жидкой, текучей консистенции формуют в вакуумных прессах и подвергают тепловой обработке в пределах при Т=150-180 р о =180-200 Минераловатные полужесткие и мягкие плиты. Изготавливают на синтетическом полимерном, битумном или крахмальном связующим. р о= 35-250 кг/м 3 Прошивные маты – гибкие изделия из слоя прошитого волокнистого материала. Используются покровные материалы в виде металлических тканевых бумажных обкладок или обкладок на основе стекловолокна или минерального волокна р о= 25-200 кг/м 3 Минераловатные сегменты или скорлупы Используются для теплоизоляции трубопроводов и промышленного оборудования. 2. Керамические теплоизоляционные изделия имеют относительно высокую прочность до +900.Высокая пористость создается образованием технологических пустот и созданием высокопористой структуры черепка в результате введения в формовочную массу выгорающих добавок или пенообразователей. 3. Теплоизоляционные легкие бетоны имеют р о= 100-500 кг/м 3 и используются для утепления нужных ограждающих конструкций в виде плит или монолита теплоизоляции трубопроводов и другие конструкции. 4. Пеностекло получают вспучиванием при высоких температурах молотого стекла смешанного с небольшим количеством газообразователей (древесного угля или известняка) р о= 15-500 кг/м 3 Применение в виде плит и блоков для теплоизоляции стен, кровель, подземных, бесканальных тепловых сетей. 5. Стеклопор получают путем грануляции и выпучивания жидкого стекла с минеральными добавками (мел, молотый песок) В сочетании с различными связующими стеклопор используют для изготовления штучной, мастичной и заливочной теплоизоляции. 6. Монтажные асбестовые материалы выпускают в виде листов, рулонов, шнуров, из асбестового волокна минерального наполнителя и связующего. 7. Теплоизоляционные засыпки: асбесто-магнезиальный порошок, гранулированная минеральная вата, керамзитовый песок и керамзитовый гравий. 3. Теплоизоляционные материалы из органического сырья: виды, основные свойства, области применение. 1. Фибралит – плитный материал из древесной шерсти (стржки), длинной 200-500мм и толщиной 0,3-0,5мм и неорганического вяжущего вещества портландцемента. Древесную шерсть предварительно обрабатывают раствором минерализатора хлористого кальция. Применяется для теплоизоляции, ограждающих конструкций для устройства перегородок и перекрытий (в сухих условиях). 2. Арболитовые изделия – изготовляют на основе обработанных р-ра минерализатора органического коротко- волокнистого сырья (стружки, портландцемента, рубленной соломы) 3. Сотопласты изготавливают путем склейки гафрированных листов бумаги, стеклянной или хлопчато-бумажной ткани, пропитанных полимером. Являются эффективным утеплителем в трехслойных панелях. 4. Акустические материалы и изделия: определение, классификация, особенности строения и основные свойства. Акустическими называются материалы, способные уменьшать, энергию звуковой волны, снижать уровень громкости внутреннего или внешнего звука. Главная особенность акустических материалов — высокая пористость (до 98%). Строение их бывает ячеистое, зернистое, волокнистое, пластинчатое или смешанное. Величина пор колеблется в широких пределах и обычно не превышает 3—5 мм. Пористость можно регулировать в определенных пределах, изменяя влияние технологических факторов при производстве, тем самым можно получать материалы с заданными свойствами: средней плотностью и коэффициентом теплопроводности. Высокую пористость получают способами: газообразования, высокого водозатворения, механической диспергацией, создания волокнистого каркаса, вспучивания минерального и органического сырья, выгорающих добавок и химической переработки. Классификация акустических материалов построена на принципе функционального назначения этих материалов. По этому принципу они подразделяются на: - звукопоглощающие, предназначенные для применения в конструкциях звукопоглощающих облицовок внутренних помещений и для отдельных звукопоглотителей для снижения звукового давления в помещениях производственных и общественных зданий; - звукоизолирующие, применяющиеся в качестве прокладок (прослоек) в многослойных ограждающих конструкциях для улучшения изоляции ограждений от ударного и воздушного звуков; - вибропоглощающие, предназначенные для ослабления изгибных колебаний, распространяющихся по жестким конструкциям (преимущественно тонким) для снижения излучаемого ими звука. Звукопоглощающие материалы в соответствии с действующим стандартом классифицируются по следующим основным признакам: эффективности, форме, жесткости (величине относительного сжатия), структуре и возгораемости. По форме звукопоглощающие материалы и изделия подразделяют: - на штучные (блоки, плиты); - рулонные (маты, полосовые прокладки, холсты); - рыхлые и сыпучие (вата минеральная и стеклянная, керамзит, вспученный перлит и другие пористые зернистые материалы). 5. Звукопоглощающие материалы: виды, основные свойства, области применение. Звукопоглощающими называют материалы, применяемые для внутренней отделки помещений с целью улучшения акустических свойств последних. Основной целью применения звукопоглощающих материалов является снижение слышимых шумов в промышленных и общественных зданиях. В зависимости от вида звукопоглощающие материалы бывают в виде плит, рулонов и сыпучих материалов; их используют также в виде штукатурки, имеющей гладкопористую структуру, перфорированную и бороздчатую. В ограждающих конструкциях звукопоглощающие материалы применяют в виде однослойного однородного материала с офактуренной поверхностью, многослойного пористо-волокнистого с жестким перфорированным покрытием, а также в виде штучных материалов разнообразных размеров и формы, однослойных и многослойных. 6. Звукоизоляционные материалы: виды, основные свойства, области применение. Звукоизоляционные материалы и изделия применяют главным образом в виде прокладок и прослоек в перекрытиях, во внутренних и наружных ограждениях и других частях зданий с целью гашения ударных шумов, передаваемых через перекрытие (хождение по полу), вибрации (работы машин) и т. п. К звукоизоляционным относятся главным образом эластичные материалы: маты и плиты полужесткие минераловатные на синтетическом связующем; плиты, маты и рулоны из стеклянного штапельного волокна; плиты древесноволокнистые изоляционные; плиты из полистирольного пластифицированного пенопласта; плиты фибролитовые на портландцементе; песок речной, шлак топливный или металлургический и крошка из пробки. Звукоизоляционные прокладочные материалы характеризуются малым значением динамического модуля упругости и обладают способностью снижать уровень звука (шума) при прохождении звуковой волны через строительную конструкцию. 7. Вибропоглощающие материалы – свойства, номенклатура, области применение. вибропоглощающие, предназначенные для ослабления изгибных колебаний, распространяющихся по жестким конструкциям (преимущественно тонким) для снижения излучаемого ими звука. Вибропоглощающими материалами служат некоторые сорта резины и мастики, фольгоизол, листовые пластмассы. Вибропоглощающие материалы наносятся на тонкие металлические поверхности, при этом создается эффективная вибропоглощающая конструкция с высокой энергией на трение. Для устранения передачи ударного звука применяются конструкции «плавающих» полов. |