Білет 20

1.Міцність - це здатність матеріалу чинити опір руйнуванню від внутріш­ніх напружень, що виникають під дією різних зовнішніх навантажень. У про­цесі експлуатації будівель і споруд будівельні матеріали найчастіше зазнають апружень стиску, згину, розтягу, зрізу та удару.

Будівельні матеріали неоднаково сприймають різні навантаження. Це за­лежить від хімічного та мінералогічного складів матеріалу, структури й будови. Так, риродні кам'яні матеріали, цегла та бетон добре працюють настиск але погано на розтяг і згин. На розтяг вони витримують навантаження в 10...15 разів менші, ніж на стиск. Тому такі матеріали застосовують переважно в кон­струкціях, які працюють здебільшого на стиск (колони, стіни). Матеріали з во­локнистими наповнювачами мають підвищену міцність на згин, показник якої порівняно з міцністю на стиск нижчий усього лише в 1,5...3 рази (наприклад, азбестоцементні покрівельні вироби). Ряд будівельних матеріалів, наприклад, деревина, сталь, деякі полімерні матеріали (склопластики) мають високі показ­ники міцності на стиск і згин, а тому їх застосовують в таких несучих кон­струкціях, як балки, фермід^труби^

Міцність будівельних матеріалів характеризується границею міцності при
стиску, згині тощо. Вона чисельно дорівнює напруженню в матеріалі, яке від-
повідає навантаженню, що призвело до руйнування зразка і вимірюється в ме-
гапаскалях (МПа).

Оскільки будівельні матеріали неоднорідні, то границя міцності визнача­ється як середній результат випробування ссрїі зразків (не менше трьох). Зраз­ки будівельних матеріалів випробовують, як правило, на спеціальних пресах до руйнування, а границю міцності при стиску, МПа

Міцність матеріалу одного виду, наприклад, цегли, залежить від його середньої густини і буде тим більшою, чим вищий цей показник. На міцність міцність матеріалу впливає також ступінь насиченості його водою. Внаслідок зволоження міцність багатьох буд.мат. знижується.

2.До неорганічних в'яжучих речовин належать переважно порошкоподібні матеріали, що утворюють при змішуванні з водою або іншою рідиною пластичне тісто, яке внаслідок певних фі-зико-хімічних процесів перетворюється у каменеподібне тіло.

Узагальнення сучасних уявлень про механізми виявлення в'яжучих власти­востей дозволяє зробити деякі висновки щодо природи та властивостей мінераль­них в'яжучих речовин різного типу:

1) до в'яжучих речовин відносять безводні або напівводні сполуки, які вза­ємодіють із водою (або розчинами деяких електролітів) з утворенням істинних або колоїдних розчинів;

2) ця взаємодія повинна протікати з визначеною, але не дуже високою швидкістю;

3) в'яжучі матеріали мають бути у пухкому або порошкоподібному стані.

4) причому при взаємодії з рідкою фазою вони переходять у дисперсний колоїдний стан з утворенням пересичених систем, що трансформуються у пластичні пасти, здатні з часом до твердіння;

5) міцнісні та спеціальні властивості затверділого штучного (цементного) каменю в загальному випадку пов'язані з його структурою, яка при заданих тех­нологічних умовах виготовлення є похідною від фазового складу продуктів гідра­тації;

6) склад та послідовність кристалізації гідратних фаз визначаються найбіль­шою термодинамічною вірогідністю їхнього утворення, яка залежить як від тех­нологічних факторів (температури, тиску, швидкості та тривалості змішування та ін.), так і від складу в'яжучої системи;

7) при встановленні здатності мінеральних в'яжучих речовин до гідратацій­ного твердіння вимоги щодо обмеження розчинності слід висувати не до речо­вин, що входять до вихідного складу в'яжучих, а до продуктів гідратації;

8) довговічність утвореного штучного каменю визначається ступенем нероз­чинності та термодинамічною стабільністю сполук, що входять до складу продук­тів твердіння.

 

3. З усіх кольорових металів у будівництві найбільш поширеним є алюміній. Його масова частка у земній корі становить 8,8%, густи­на - 2,7 г/см³, температура плавлення - 660°С. Алюмінієвими рудами є боксити, нефеліни, апатити й алуніти.

Для виробництва алюмінієвих сплавів, фольги, кабельних та струмопровід-них виробів використовують алюміній технічної чистоти, який містить 0,15...1% домішок.

Сплави з алюмінію поділяють на дві групи: сплави, що деформуються, з яких прокатуванням, пресуванням, волочінням, куванням і штампуванням отримують різноманітні вироби, і ливарні, призначені для виготовлення відливок.

Ливарні алюмінієві сплави містять підвищену кількість силіцію, міді, магнію, цинку. Серед ливарних алюмінієвих сплавів найпоширеніші силуміни - сплави алюмінію з кремнієм (в кількості 4...13%). Ці сплави мають високі ливарні якос­ті, малу усадку і пористість, тверді й міцні. Ливарні сплави АЛ8, АЛ13 застосову­ють для виготовлення виробів та деталей, які несуть високі та середні статичні й ударні навантаження та працюють в умовах контакту з корозійноактивними се­редовищами.

Для будівельних конструкцій використовують сплави з магнієм (магналії), які відрізняються здатністю до зварювання та високою корозійною стійкістю; сплави з магнієм та силіцієм (авіалії); сплави з міддю та магнієм (дюралюміни), що мають високу міцність, але меншу корозійну стійкість порівняно з магна-ліями.

Сплави алюмінію використовують для виготовлення зварних деталей, тру­бопроводів, бункерів та інших деталей і виробів.

Вироби та конструкції з алюмінієвих сплавів є антимагнітними, вогне- та сейсмостійкими, при ударі не дають іскор. Вони економічні, мають добрий зов­нішній вигляд, не потребують додаткової обробки лицьової поверхні, легко об­робляються різанням.Останнім часом алюміній набуває широкого використання у будівництві !для виготовлення конструкцій, в тому числі панелей зовнішніх стін та покриттів безперервного типу, підвісних стель, збірно-розбірних та листових конструкцій.

В несучих конструкціях використання алюмінію є невигідним, за винятком бага-топрогонних покриттів та експлуатації в умовах дії агресивного середовища.

Вироби з алюмінієвих сплавів у вигляді листового прокату, гнутих і пресо­ваних профілів широко застосовують для виготовлення огороджувальних кон­струкцій та вікон і дверей. Пресування дає змогу отримати алюмінієві профілі, не тільки схожі із сталевими, а й ряд інших, у тому числі досить складної форми.

Висока стійкість алюмінієвих сплавів до корозії дає змогу використовувати елементи мінімальної товщини у агресивних середовищах, враховуючи тільки ви­моги за міцністю (згідно з проектом), а не вимоги захисту проти корозії. Висока холодостійкість алюмінієвих сплавів дозволяє застосовувати їх для будівництва в північних районах.

Білет21

 

1. ПористістьП - це ступінь заповнення об'єму матеріалу порами. її виража­ють у процентах або у частках одиниці (коли загальний об'єм матеріалу прийма­ють за одиницю).

Істинна, або загальна пористість П, - це сумарний об'єм всіх пор (відкри­тих і закритих) по відношенню до загального об'єму матеріалу. Її можна оцінювати в частках одиниці або у процентах. Істинну пористість оцінюють за формулою

Пі =(р – pm / p)*100%

 

Відкрита, або уявна пористість П_в відносний об'єм пор матеріалу, які спо­лучаються із зовнішнім середовищем; її можна визначити як відношення сумар­ного об'єму всіх пор, насичених водою, до загального об'єму матеріалу.

Пористість є важливою характеристикою, оскільки з нею пов'язані такі тех­нічні властивості матеріалу, як міцність, водопоглинання, морозостійкість, теп­лопровідність тощо. Легкі пористі матеріали мають зазвичай невелику міцність і велике водопоглинання, щільні (Пі=0...0,8%) - значну міцність і незначне водо­поглинання.

Проте, крім кількості пор у матеріалі, на його властивості істотно впливає також характер пористості. Матеріали можуть бути крупнопористими і дрібнопористими.Самі по­ри можуть бути закритими, тобто недоступними для заповнення водою, і відкри­тими.

Для дослідження пористості використовують порометрію - сукупність ме­тодів, які дозволяють визначити розподіл пор у матеріалі за розмірами.

Будівельні матеріали навіть із значною пористістю, але з невеликими або переважно закритими порами мають невелике водопоглинання і значну морозос­тійкість, тоді як матеріали з таким самим числовим показником пористості, але з відкритими порами не можуть застосовуватися у місцях з високою вологістю. Таким чином, вибираючи матеріал для різних за призначенням споруд та умов експлуатації, необхідно орієнтуватися не лише на числове значення порис­тості, а й на будову пор.

2.Гіпсові в'яжучі речовини (ДСТУ Б В. 2.7-82-99) є типовим прикладом по­вітряних в'яжучих речовин. Вони складаються переважно з напівводного гіпсу або ангідриту і отримуються внаслідок теплової обробки вихідної сировини та її розмелювання. Продукт твердіння таких в'яжучих вважа­ється майже ідеальним будівельним матеріалом, оскільки є екологічно безпеч­ним, негорючим та вогнестійким.

Як вихідну сировину для виготовлення гіпсових в'яжучих речовин викорис­товують гірські породи - природний гіпс (гіпсовий камінь), що складається пе­реважно з мінералу гіпсу Са50₄ • 2Н₂0; ангідрит Са80₄; а також природну сиро­вину у вигляді гажі і глиногіпсу та деякі відходи промисловості (борогіпс, фосфо­гіпс, фторогіпс, ферогіпс; титаногіпс; гідролізний гіпс).

У твердому стані будівельний гіпс характеризується невисокою міцністю (2... 16 МПа), яка зменшується зі зволоженням виробів.

Застосовують формувальний гіпс у керамічній та фарфоро-фаянсовій, а також машинобудівній промисловостях для виготовлення форм та моделей.

Супергіпс — це високоміцна в'яжуча речовина, яка використовується для ви­готовлення різних видів облицювальних плит, фігурних тонкостінних будівельних

виробів, а також для влаштування безшовних наливних підготовок для підлог. Може також застосовуватись як компонент, що додається до формувального гіп­су у керамічній промисловості. Низьковипалювальні гіпсові в'яжучі широко застосовують у будівництві для виготовлення панелей-перегородок, блоків, тепло- і звукоізоляційних плит, деко­ративних плит, пінобетонних виробів, сухої штукатурки. Гіпс також використо­вується для виробництва форм і моделей у фарфоро-фаянсовій, машинобудівній та інших галузях промисловості.

ГЦПВ та гіпсошлакоцементні в'яжучі використовують для виготовлення па­нелей та блоків зовнішніх і внутрішніх стін споруд, перегородок та об'ємних ка­бін санвузлів, вентиляційних блоків, основ підлог та інших виробів, а також му-рувальних та опоряджувальних розчинів.

Повітряне будівельне вапно (ДСТУ Б В.2.7-90-99) - продукт випалювання не до спікання при температурі 1000.1200°С кальцієво-магнієвих гірських порід (вапняку, крейди, вапняку-черепашнику, доломітизованого вапняку), що містять не більше 6% глинистих домішок. Високодисперсний кремнезем та глинисті до­мішки при їхньому обмеженому вмісті 5...7% і відповідно вибраному режимі ви­палювання не знижують якість вапна. Домішки гіпсу та піриту небажані, оскіль­ки вони сприяють утворенню вапна, що гаситься повільно. Основною галуззю використання вапняно-зольних цементів є мурувальні та штукатурні розчини, а також вироби автоклавного твердіння.

 

Магнезіальні в'яжучі речовини - каустичний магнезит і каустичний доло­міт - це дисперсні порошки, головною складовою частиною яких є оксид маг­нію. Особливістю цих в'яжучих речовин є те, що вони замішуються не водою, а водними розчинами солей. Магнезіальні цементи, відомі як цементи Сореля, не потребують вологих умов твердіння, забезпечують високу вогнестійкість, низьку теплопровідність, підвищені зносостійкість та міцність утвореного штучного ка­меню.

Магнезіальний цемент використовують найчастіше разом з органічними за­повнювачами. Такі вироби відрізняються підвищеною ударною в'язкістю, добре оброблюються, є жаростійкими, мають звукоізоляційні властивості. Типовими прикладами таких матеріалів є ксилоліт (заповнювач - деревна тирса) та фібро­літ (заповнювач - довговолокниста деревна маса).

На основі магнезіальних в'яжучих речовин виготовляють також теплоізоля­ційні піно- і газоматеріали. Ці в'яжучі речовини можна застосовувати при прове­денні штукатурних робіт, використовуючи як заповнювач кварцовий пісок.

3. Матеріали для покриття підлог. Покриття підлог із полімерних матеріалів гігієнічні, еластичні, зносостійкі, тепло- та звукоізоляційні, довговічні і, в поєд­нанні з можливістю індустріалізації будівельних робіт, досить ефективні.

Майже 70% загального випуску полімерних матеріалів для підлог становлять полівінілхлоридні лінолеуми.

Лінолеуми (ДСТУ Б АЛЛ.-18-94) - це рулонні матеріали, які виготовляють на основі полівінілхлоридних, алкідних, гумових та інших полімерів. Вони приз­начаються для влаштування покриттів підлог у житлових, громадських та деяких промислових будівлях. Застосування покриттів з лінолеуму у 5...7 разів скорочує тривалість робіт порівняно з настиланням дощатих та паркетних підлог. Виготов­лені з високоякісних матеріалів згідно з усіма вимогами технології, вони можуть експлуатуватися 20...25 років. Лінолеуми випускають без підоснови, а також на тканинній, повстяній та інших видах підоснови. Безосновні лінолеуми випуска­ють одношаровими та багатошаровими. Вони можуть мати різну поверхню: ко­льорову, гладеньку, з візерунком, блискучу, матову та тиснену.

Лінолеуми виготовляють трьома способами: каландровим, промазним та ек-струзійним.

Лінолеум без підоснови формують каландровим та екструзійним способами.

До сучасних різновидів утеплених лінолеумів на звукоізолюючій основі можна віднести полівінілхлоридні багатошарові покриття, які складаються з шару полівінілхлоридиої плівки, зміцненого армуючим прошарком склополот-на на голкопробивній волокнистій основі. Такі рулонні покриття можуть бути застосовані у приміщеннях житлових і громадських буді­вель без обмежень, крім шляхів евакуації Полівінілхлоридний лінолеум (ДСТУ Б В.2.7-20-95; ДСТУ 2.7-21-95) виго­товляють у вигляді полотнищ, ширина яких 1200...2000 мм, товщина до 1,8 мм і довжина не менш як 12 м. Полівінілхлоридний лінолеум зберігають у рулонах у вертикальному положенні при температурі, не нижчій ніж 10°С; приклеюють до основи бітумними та іншими мастиками. Застосовують його також у вигля­ді зварних килимів на всю площу підлоги приміщення.

Гумовий лінолеум (релін) (ГОСТ 16914) виготовляють із гумових сумішей на основі синтетичних каучуків. Релін — це дво- чи тришаровий рулонний ма­теріал. Він характеризується низьким водопоглинанням, високою зносостійкіс­тю, еластичністю, світло- та кольоростійкістю, кислото- та лугостійкістю, зву­копоглинанням.

Перспективними для покриття підлог у житлових та громадських будівлях є синтетичні килимові матеріали (ГОСТ 4.18; ГОСТ 28415; ГОСТ 28867). Це, як правило,— неткані матеріали ворсової чи повстяної структури (ворсолін та вор-соніт).

Рулонні килимові матеріали, виготовлені із зносостійких синтетичних (по­ліамідних, поліпропіленових) чи змішаних волокон, застосовують як покриття для підлог з високими діелектричними та комфортними характеристиками.

За способом виробництва існує багато різновидів нетканих килимових ма­теріалів. Основні з них - ворсово-прошивні (тафтингові) з розрізним або пе­тельним ворсом різної висоти, голкопробивні (або повстяні) безворсові матері­али, промазні килимові покриття з петельним ворсом та полівінілхлоридною плівковою основою, електростатичні (або флоковані) килими з оксамитовою ворсовою структурою

Килимові матеріали для покриття підлог виготовляють увигляді рулонів, довжина яких становить не менш як 10 м, ширина - 1...3 м (максимальну ширину мають тафтингові та ворсові килими), товщина -3...8 мм; тафтингові килими можуть мати ворс завдовжки в кілька сантимет­рів. Більшість килимових матеріалів дублюють з пористою латексною осно­вою, яка поліпшує їхні акустичні та теплотехнічні властивості.

Килимові матеріали можуть бути однотонними або мати багатоколірний малюнок.

Недоліком таких матеріалів є знижена гігієнічність, що обмежує їхнє засто­сування.

Плитки для підлог (ГОСТ 16475) виготовляють із полівінілхлориду, інденку-маронових полімерів, каучуків, регенерованої гуми та фенопластів. Порівняно з рулонними матеріалами плитки мають краще зчеплення з основою, створюють потрібний візерунок підлоги; легко замінюються під час ремонту, при укладанні не дають відходів, зручні в транспортуванні. Плитки можна також вирубувати з кусків лінолеуму, що вибраковані. Проте підлоги з плиток менш гігієнічні й більш трудомісткі, а крім того, можуть мати меншу довговічність, ніж безшовні підлоги, через наявність великої кількості стиків.

Крім рулонних та плиткових, для влаштування підлог застосовують масти­ки (ГОСТ 4.54), які наносять поливанням чи розпилюванням на різні основи, пе­реважно бетонні, з наступним отвердінням при кімнатній температурі. Наливні підлоги з мастикових матеріалів гігієнічні та зручні в експлуатації, технологічні.

Використовують також рід­кі термореактивні олігомери: фенолформальдегідні, карбамідні, поліефірні, епок­сидні, фуранові та їхні модифікації.

Крім того, епоксидно-сланцева композиція може бути застосована при влаштуванні антикорозійних покриттів для захисту металевих, бетонних і інших поверхонь; при виконанні внутрішньої і зовнішньої гідроізоляції бетонних і ме­талевих конструкцій та герметизації швів і стиків.

 

Білет №22