Плитки для облицовки стен

Фаянсовые плитки изготовляют из сырьевой смеси каолина, полевого шпата и кварцевого песка. Майоликовые плитки изготовляют из красножгущихся глин с последующим покрытием глазурью.

Классификация

По характеру поверхности: Плоские, рельефно-орнаментированные, фактурные

По виду глазурного покрытия: прозрачные или глухие; блестящие или матовые; одноцветные или декорированные многоцветными рисунками.

По форме: бывают различной формой.

Свойства

Водопоглощение – до 16%

Прочность при изгибе – 12 МПа

Выдерживают перепады t° от 125±5 °С до 15-20 °С

Плитки керамические для полов (метлахские)

Производятся из тугоплавких и огнеупорных глин с добавками и без них. Их применяют для настилки полов в зданиях, к чистоте которых предъявляются высокие требования, где возможны воздействия жиров и др. химических реагентов, интенсивное движение, когда материал служит декоративным элементом. Плитки ожигаются до спекания.

Свойства

Водопоглощение – не более 4%

Высокая износостойкость

Имеют различную форму, фактуру, цвет, размер.

 

Качество керамических изделий полностью зависит от состава и чистоты сырья, вследствие чего необходим постоянный контроль за соблюдением технологии карьерных работ и качества добываемого сырья. Подготовка глиняной массы заключается в обогащении, дробле­нии, тонком помоле материалов и последующем тщательном переме­шивании их до получения однородной массы. При пластическом спо­собе формования массу увлажняют. Эти плитки практически водонепроницаемы, т. е. надежно защищают несущие конструкции от увлажнения, не впитывают жидкостей, хо­рошо противостоят действию кислот и щелочей, имеют высокое со­противление истирающим воздействиям, их легко мыть. Плитки для облицовки стен ванных комнат, туалетных, кухонь, бань, прачечных, больничных и других помещений представляют со­бой квадратные или фигурные пластинки, изготовленные из глиняного порошка (иногда с добавками) и покрытые глазурью. Поверхность тыльной стороны плиток рифленая для обеспечения при облицовке надежного сцепления с цементным раствором. При разнообразных размерах плиток толщина их не должна превышать 6 мм, а плинтусных плиток 10 мм.

Фасадные керамические плитки.

Плиты керамические фасадные предназначены для облицовки фа­садов зданий. В зависимости от конструкции, способов изготовления и методов крепления плиты разделяют на закладные и прислонные.

Закладные плиты устанавливают во время кладки стен.

Прислонные крепят на раствор после их возведения и осадки.

Выпускают плиты различных размеров начиная от 250x215 мм с допусками ±5 мм по длине и ±3 мм по ширине.

Структура черепка плит должна быть од­нородной — без расслоений и пустот.

Морозостойкость плит должна быть не ниже Мрз25.

Водопоглощеиие плит из светложгущихся глин должно быть не более 12%, из остальных глин — не более 14%.

Цвет лицевых поверхностей плит должен соответствовать утвер­жденному эталону; видимая с расстояния 10 м разнотонность лицевой поверхности не допускается.

Плитки фасадные малогабаритные изготовляют с гладкой или фак­турной наружной поверхностью. На тыльной стороне плиток делают углубления для лучшего их сцепления с цементным раствором. Ли­цевая сторона плиток может быть глазурованной или неглазурованной. Плитки выпускают прямые (рядовые) и угловые. Всего предусмо­трено по три размера этих плиток, мм: прямые длиной от 120 до 240, высотой от 65 до 140 и толщиной от 6 до 17; угловые длиной от 65 до 190, высотой от 65 до 140 и толщиной от 8 до 17. Отклонения по раз­мерам не должны превышать по длине ±3, по толщине и ширине (высоте) — ±22 мм.

Керамический кирпич, свойства и применение.

Кирпич керамический изготовляют из глин, а также диатомитов, лессов и про­мышленных отходов с минеральными, органическими добавками или без них. Их применяют для кладки наружных и внутренних стен и других элементов зданий и для изготовления стеновых панелей (двух и трехслойных) и блоков.

Диатомит – осадочная горная порода, состоящая преимущественно из раковинок диатомовых водорослей; обычно рыхлая или слабо сцементированная, светло-серого или желтоватого цвета

Лесс – тонкозернистая, сильно пористая, слабосцементированная осадочная горная порода желтоватого цвета, состоящая из пылеватых частиц разных минералов, содержит большое количество кальцита

Кирпич имеет размеры:

250x120x65 мм – обыкновенный

250x120x85/88 мм – кир­пич утолщенный

288x138x65/85мм - кирпич модульный

Расположение пустот, их количество и размеры должны соответствовать стандартам. Кирпич может быть полноте­лым или пустотелым. Количество и форма пустот очень разнообразны. Поверхность граней нередко изготовляют рифленой, пустоты располагаются пер­пендикулярно или параллельно постели и могут быть сквозными или несквозными.

По средней плотности в сухом состоянии кирпич по­дразделяют

а) эффективные (улучшающие теплотехнические свойства стен и позволяющие уменьшать их толщину, средняя плотностью не более 1400 кг/м³).

б) условно-эффек­тивные (улучшающие теплотехнические свойства: кирпич и камни со средней плотностью 1450—1600 кг/м³).

в) обыкновенные (со средней плотностью более 1600 кг/м³).

Свойства

Масса кирпичей не должна превышать требуемую стандартами.

Марки по прочности: 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75

Марки по морозостойкости: Мрз 15_, Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50, Мрз 100.

Водопоглощение кирпича должно быть не менее 6 и не более 16%.

Для кладки малоэтажных домов прочность кирпича может быть сравни­тельно невысокой — М-100, М-150, так как прочность кладки на 60% зависит от качества (состава) раствора, его прочности (марок).

Полнотелый кирпич пластического прессования применяют при устройстве наружных и внутренних стен, полов, цоколей и фунда­ментов. Полнотелый кирпич полусухого прессования и пустотелые кирпичи не рекомендуется применять для устройства цоко­лей и фундаментов ниже уровня гидроизоляции. Панели и блоки стеновые из кирпича и керамических камней применяют для устройства наружных и внутренних стен и перегоро­док. Панели могут быть однослойными, изготовляемы­ми из пустотелых керамических камней, двухслойными — из кирпича на ребро (толщиной 120 мм) и утеплителя толщиной до 100 мм (плиты минераловатные, фибролит, пеностекло).

 

12. Стеновые изделия. Керамический кирпич. Эффективные стеновые керамические изделия. Форма и размеры, предельные допуски, прочность, морозостойкость и др., применение.

Фасадные керамические плитки.

Плиты керамические фасадные предназначены для облицовки фа­садов зданий. В зависимости от конструкции, способов изготовления и методов крепления плиты разделяют на закладные и прислонные.

Закладные плиты устанавливают во время кладки стен.

Прислонные крепят на раствор после их возведения и осадки.

Выпускают плиты различных размеров начиная от 250x215 мм с допусками ±5 мм по длине и ±3 мм по ширине.

Структура черепка плит должна быть од­нородной — без расслоений и пустот.

Морозостойкость плит должна быть не ниже Мрз25.

Водопоглощеиие плит из светложгущихся глин должно быть не более 12%, из остальных глин — не более 14%.

Цвет лицевых поверхностей плит должен соответствовать утвер­жденному эталону; видимая с расстояния 10 м разнотонность лицевой поверхности не допускается.

Плитки фасадные малогабаритные изготовляют с гладкой или фак­турной наружной поверхностью. На тыльной стороне плиток делают углубления для лучшего их сцепления с цементным раствором. Ли­цевая сторона плиток может быть глазурованной или неглазурованной. Плитки выпускают прямые (рядовые) и угловые. Всего предусмо­трено по три размера этих плиток, мм: прямые длиной от 120 до 240, высотой от 65 до 140 и толщиной от 6 до 17; угловые длиной от 65 до 190, высотой от 65 до 140 и толщиной от 8 до 17. Отклонения по раз­мерам не должны превышать по длине ±3, по толщине и ширине (высоте) — ±22 мм.

Керамический кирпич, свойства и применение.

Кирпич керамический изготовляют из глин, а также диатомитов, лессов и про­мышленных отходов с минеральными, органическими добавками или без них. Их применяют для кладки наружных и внутренних стен и других элементов зданий и для изготовления стеновых панелей (двух и трехслойных) и блоков.

Диатомит – осадочная горная порода, состоящая преимущественно из раковинок диатомовых водорослей; обычно рыхлая или слабо сцементированная, светло-серого или желтоватого цвета

Лесс – тонкозернистая, сильно пористая, слабосцементированная осадочная горная порода желтоватого цвета, состоящая из пылеватых частиц разных минералов, содержит большое количество кальцита

Кирпич имеет размеры:

250x120x65 мм – обыкновенный

250x120x85/88 мм – кир­пич утолщенный

288x138x65/85мм - кирпич модульный

Расположение пустот, их количество и размеры должны соответствовать стандартам. Кирпич может быть полноте­лым или пустотелым. Количество и форма пустот очень разнообразны. Поверхность граней нередко изготовляют рифленой, пустоты располагаются пер­пендикулярно или параллельно постели и могут быть сквозными или несквозными.

По средней плотности в сухом состоянии кирпич по­дразделяют

а) эффективные (улучшающие теплотехнические свойства стен и позволяющие уменьшать их толщину, средняя плотностью не более 1400 кг/м³).

б) условно-эффек­тивные (улучшающие теплотехнические свойства: кирпич и камни со средней плотностью 1450—1600 кг/м³).

в) обыкновенные (со средней плотностью более 1600 кг/м³).

Свойства

Масса кирпичей не должна превышать требуемую стандартами.

Марки по прочности: 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75

Марки по морозостойкости: Мрз 15_, Мрз 25, Мрз 35, Мрз 50, Мрз 100.

Водопоглощение кирпича должно быть не менее 6 и не более 16%.

Для кладки малоэтажных домов прочность кирпича может быть сравни­тельно невысокой — М-100, М-150, так как прочность кладки на 60% зависит от качества (состава) раствора, его прочности (марок).

Полнотелый кирпич пластического прессования применяют при устройстве наружных и внутренних стен, полов, цоколей и фунда­ментов. Полнотелый кирпич полусухого прессования и пустотелые кирпичи не рекомендуется применять для устройства цоко­лей и фундаментов ниже уровня гидроизоляции. Панели и блоки стеновые из кирпича и керамических камней применяют для устройства наружных и внутренних стен и перегоро­док. Панели могут быть однослойными, изготовляемы­ми из пустотелых керамических камней, двухслойными — из кирпича на ребро (толщиной 120 мм) и утеплителя толщиной до 100 мм (плиты минераловатные, фибролит, пеностекло).

 

 

13. Строительный гипс. Состав, свойства и области применения.

Твердение строительного гипса, и его основные характеристики.

Строительный гипс — порошок бе­лого цвета

Истинная плотностью 2,2-2,5 г/см³

Средняя плотность в рых­лом состоянии 0,8-1,1 и в уплотненном — 1,25-1,45 г/см³.

Обладает высокой водопотребностью: для получения теста нормаль­ной густоты необходимо 50—70% воды по массе, а удобоукладываемое тесто в производственных условиях требует до 60—80% воды от массы вяжущего вещества.

Предел проч­ности при сжатии определяется через 2 ч после изготовления образцов имеется, 12 марок — от Г-1 до Г-25 (цифры обозначают минимально допус­тимый предел, МПа).

Имеет низкую водо­стойкость, при увлажнении он склонен к ползучести.

По срокам схватывания гипс различают:

быстросхватывающийся (начало через 2 мин, конец — не позднее 15 мин),

нормальносхватывающийся (начало через 6 мин, конец — не позднее 30 мин), медленносхватывающийся (начало — не ранее 20 мин, окончание не нормировано).

Схватывание и твердение строительного гипса заключается в том, что при смешивании с водой образуется пластичное тесто, превращаю­щееся впоследствии в твердое камневидное тело с определенной проч­ностью при t°=25 °С в сухих условиях.

CaSO₄ • 0_;5Н₂О + 1,5Н₂О =CaSO₄ • 2Н₂О + Q

При смешивании с водой полуводный гипс растворяется до образования насыщенного раствора. По мере получения наиболее концентрированного раствора, происходит его гидратация с присоединением 1,5Н₂О. Насыщенный раствор переходит в пересыщенный, и на короткое время образуется гель. Гипсовое тесто загустевает. При этом образуются кристаллы двуводного сульфата кальция – это начало схватывания. Кристаллы срастаются между собой (сростки наблюдаются по всему объему гипсового теста) – это конец схватывания. Схватывание будет быстрее при повышенной t°, т.к. при этом происходит быстрое испарение влаги.

 

 

14. Стандартные испытания строительного гипса (определение нормальной густоты, сроков схватывания, прочности).

Твердение строительного гипса, и его основные характеристики.

Строительный гипс — порошок бе­лого цвета

Истинная плотностью 2,2-2,5 г/см³

Средняя плотность в рых­лом состоянии 0,8-1,1 и в уплотненном — 1,25-1,45 г/см³.

Обладает высокой водопотребностью: для получения теста нормаль­ной густоты необходимо 50—70% воды по массе, а удобоукладываемое тесто в производственных условиях требует до 60—80% воды от массы вяжущего вещества.

Предел проч­ности при сжатии определяется через 2 ч после изготовления образцов имеется, 12 марок — от Г-1 до Г-25 (цифры обозначают минимально допус­тимый предел, МПа).

Имеет низкую водо­стойкость, при увлажнении он склонен к ползучести.

По срокам схватывания гипс различают:

быстросхватывающийся (начало через 2 мин, конец — не позднее 15 мин),

нормальносхватывающийся (начало через 6 мин, конец — не позднее 30 мин), медленносхватывающийся (начало — не ранее 20 мин, окончание не нормировано).

Схватывание и твердение строительного гипса заключается в том, что при смешивании с водой образуется пластичное тесто, превращаю­щееся впоследствии в твердое камневидное тело с определенной проч­ностью при t°=25 °С в сухих условиях.

CaSO₄ • 0_;5Н₂О + 1,5Н₂О =CaSO₄ • 2Н₂О + Q

При смешивании с водой полуводный гипс растворяется до образования насыщенного раствора. По мере получения наиболее концентрированного раствора, происходит его гидратация с присоединением 1,5Н₂О. Насыщенный раствор переходит в пересыщенный, и на короткое время образуется гель. Гипсовое тесто загустевает. При этом образуются кристаллы двуводного сульфата кальция – это начало схватывания. Кристаллы срастаются между собой (сростки наблюдаются по всему объему гипсового теста) – это конец схватывания. Схватывание будет быстрее при повышенной t°, т.к. при этом происходит быстрое испарение влаги.

 

15. Воздушная строительная известь. Состав негашеной и гидратной извести. Гашение извести в гидратную (пушонку) и в известковое тесто.

Известь, виды, применение.

Строительные извести. Строительную известь полу­чают путем обжига кальциево-магниевых горных пород мела, из­вестняка, доломитизированных и мергелистых известняков, доломи­тов и мергелистого мела до полного удаления углекислоты. Тонко­молотую строительную известь получают гашением водой и размолом негашеной извести, в процессе которых можно вводить в ее состав минеральные тонкомолотые добавки.Применяют строительную известь для приготовления строительных растворов и бетонов, вя­жущих материалов и в производстве искусствен­ных камней, блоков и строительных деталей. Качество строительной извести должно отвечать требованиям ГОСТ 9179—70. В зависимости от условий твердения строитель­ную известь разделяют на воздушную, обеспечива­ющую твердение строительных растворов и бето­нов и сохранение ими прочности в воздушно-сухих условиях, и на гидравлическую, наличие которой в растворах и бетонах обеспечивает им твердение и сохранение прочности как на воздухе, так и в воде. Воздушную известь по виду содержащегося в ней основного окисла делят на кальциевую магнезиальную и доломитовую.

Строительную воздушную известь получают из кальциево-магниевых горных пород; породы, при­годные для получения воздушной извести, не должны содержать более 6% глинистых примесей. Технологический процесс получения извести состо­ит из добычи известняка в карьерах и его подго­товки (дробления и сортировки) и обжига. После обжига комовую известь измельчают, получая мо­лотую негашеную известь. При гашении ее водой получают гашеную известь. Основной процесс в производстве извести — об­жиг, при котором известняк декарбонизуется и превращается в известь по реакции СаСО₃+180 кДж= СаО+СОа₂ (на разложение 1 моля СаСО₃ тре­буется 180 кДж тепла). В заводских условиях температура обжига известняка обычно составляет 1000—1200°. При обжиге из известняка удаляется угле­кислый газ, составляющий до 44% его массы; объем же продукта уменьшается всего до 10%, поэтому куски комовой извести имеют пористую структуру.

 

Гашеная известь. Воздушная известь в отличие от других вяжущих веществ может превращаться в порошок не только при помоле но и при гашении — действием воды на куски комовой извести. Этот про­цесс протекает по реакции CaO+Н₂О=Са(ОН)₂ + 65,5 кДж. В зависимости от скорости гашения все сорта воздушной нега­шеной извести подразделяют на три вида: быстрогасящуюся со ско­ростью гашения не более 8 мин; средне-гасящуюся — до 25 мин и медленно-гасящуюся — не менее 25 мин. Нельзя применять известковое тесто с большим содержанием не погасившихся полностью зерен извести, так как при гашении их в кладке может растрескаться известковый раствор. Молотая негашеная известь. До недавнего времени воздушную известь применяли в строительстве только в гашеном виде. при определенных условиях возможно твердение извести при взаимодействии с водой. При этом образуется гидрат окиси кальция подобно тому, как твердеет портландцемент или гипс при реакции с водой. Молотая негашеная известь имеет ряд преимуществ перед гидратной известью при внесении ее в растворы для бетонов в виде порошка или теста. Для приготовления растворов и бетонов используется вся тонкоизмельченная известь, включая отходы в виде непогасившихся зерен. При гидратном твердении молотой негашеной извести выде­ляется значительное количество тепла, что ускоряет процессы твер­дения извести.

Такая известь характеризуется меньшей водопотребностью, чем гашеная. Удельная поверхность ее значительно меньше, чем гидратной извести, и требуемую удобоукладываемость бетонной или раст­ворной смеси получают при пониженном расходе воды. Снижение же водопотребности бетонных и растворных смесей увеличивает прочность ; изделий. Кроме того, негашеная известь, гидратируясь в уложенных растворах и бетонах, связывает большое количество воды и переходит в твердую фазу. Изделия из негашеной извести имеют повышенную плотность, прочность, водостойкость и долговечность по сравнению с полученными на гашеной извести. Широкое применение воздушной извести в строительстве объясняется простотой ее производства и тем, что она является мест­ным вяжущим материалом. Известковые растворы из извести и песка применяют для каменной кладки как с добавкой цемента, так и без него. Смешанные известково-цементные растворы отличаются большей пластичностью, чем цементные, и более высокой прочностью, чем известковые. Известковые растворы применяют также для штукатур­ных работ с добавкой других вяжущих и без них. Известь широко используют для производства различных авто­клавных строительных материалов: плотных и ячеистых, армирован­ных и неармированных. Их выпускают в виде панелей, блоков и кир­пичей для наружных и внутренних стен, панелей перекрытий, колонн, площадок и маршей лестничных клеток, балок и других изделий.В отличие от обычных бетонных и железобетонных изделий их изготовляют без цемента и называют бесцементными или силикатными бетонами. На основе извести можно готовить известково-шлаковые, известково-глиняные и известково-зольные материалы. Строительную воздушную известь применяют в качестве компонента для получения известково-шлаковых и известково-пуццолановых цементов. Известь в чистом виде или смеси с мелом и красителями используют для по­белок и других отделочных работ.

 

 

16. Как происходит твердение строительных растворов на основе гашеной и негашеной извести.

Твердение воздушной извести.

Карбонатное твердение известковых растворов и бетонов на гаше­ной извести при обычных температурах:

испарение механически примешан­ной воды, сближение кристаллов Са(ОН)₂

кристаллизация извести Са(ОН)₂ + СО₂ + nН₂О = СаСО₃ + (n + 1)Н₂О

кристаллы СаСО₃ срастаются с кристаллами Са(ОН)₂ =>упрочняется известковый раствор

Чистое известковое тесто вследствие сильной усадки при высы­хании растрескивается. Для устранения этого к тесту добавляют от 3 до 5 частей по объему песка.

Прочность известковых растворов на гашеной извести невысока: при твердении растворов в течение одного месяца в обычных условиях прочность при сжатии составляет 0,5-1, а в возрасте нескольких десятков лет — 5-7 МПа (70 кгс/см²).

Гидратное твердение - процесс постепенного превра­щения в твердое камневидное тело известковых растворов и бетонных смесей на молотой негашеной извести в результате взаимодействия извести с водой и образования гидрооксида кальция.

СаО + Н₂O→Са(ОН)₂ + Q

Кристаллы гидрооксида кальция срастаются между собой (CaО*H₂О)

Гидросиликатное твердение характерно для тепловой обработки изделий в автоклавах. Производство изделий из известково-песчаных смесей не получало развития из-за того, что при обычных t° гашения известь твердеет очень медленно, а изделия на ее основе имеют небольшую прочность. Если же известковопесчаные силикатные изделия обрабатывать паром повышенного давления 0,8-1,6 МПа (8—16 кгс/см²), что соответствует температуре 174,5-200°, то в автоклаве происходит химическое взаимодействие между известью и кремнеземом песка с образованием гидросиликатов кальция, обеспечивающих высокую прочность и долговечность изде­лий.

Твердение известково-кремнеземистых материалов в условиях теп­ловой обработки паром в автоклавах

образование кристаллических зародышей гидросиликатов, некоторый рост крис­таллов и увеличение их числа без срастания;

формирование кристал­лического сростка;

разрушение (ослабление) сростка вследствие пере­кристаллизации контактов между кристаллами.

 

17. Свойства воздушной извести и области применения.

Строительная известь, виды, свойства, применение.

Строительная известь – воздушное вяжущее вещество, которое полу­чают путем обжига не до спекания кальциево-магниевых (карбонатных) горных пород (мела, из­вестняка, доломитизированных и мергелистых известняков, доломи­тов и мергелистого мела) до полного удаления углекислоты. Карбонатные породы обжигают в шахтных печах при t°=900…1200 °С.

СаСО₃→СаО + СО₂↑ - Q

Негашеная известь (СаО) может быть в виде кусков – комовая известь и в виде тонко измельченного порошка – молотая известь.

СаО + Н₂O→Са(ОН)₂ + Q

Гашение извести в заводских условиях происходит в специальных известегасильных машинах. В зависимости от количества воды может быть известковое тесто ρ₀=1,2…1,4 г/см³ или белый тонко измельченный порошок – пушонка ρ₀=0,4…0,45 г/см³

Свойства

Содержание MgO для всех сортов не более 5%

Активность извести – оценивается содержанием в % (СаО+MgO), которое определяется методом титрования 1н HCl.

1сорт – не менее 90% СаО+MgO

2сорт – не менее 80% СаО+MgO

3сорт – не менее 70% СаО+MgO

Содержание непогасившихся зерен (из-за недожега или пережега извести)

1сорт – не более 7%

2сорт – не более 10%

3сорт – не более 12%

Время и t° гашения определяется на приборе термостат. t°гашения – это максимальная t° на термостате. Время гашения – это время достижения максимальной t°.

Быстрогасящаяся (не более 8 мин.)

Среднегасящаяся (не более 25мин.)

Медленногасящаяся (больше 25 мин.)

Чем качественнее известь, тем быстрее происходит гашение, и тем выше t° гашения. Качество строительной извести должно отвечать требованиям ГОСТ 9179—70. Воздушную известь по виду содержащегося в ней основного окисла делят на кальциевую магнезиальную и доломитовую.

Применение

Для приготовления строительных и малярных растворов и бетонов, вя­жущих материалов и в производстве силикатного кирпича, силикатных бетонов, блоков и строительных деталей, для автоклавных вяжущих (кремнеземистые). Чем дольше гасится известь, тем лучше изделия из нее.

Гидравлическая известь– гидравлическое вяжущее вещество, наличие ее в растворах и бетонах обеспечивает им твердение и сохранение прочности как на воздухе, так и в воде.

 

18. Стандартные испытания воздушной извести (определение скорости гашения, содержание непогасившихся зерен и активных CaO + MgO).

 

 

19. Портландцемент. Минералогический состав клинкера и его влияния на свойства цемента.

Портландцемент. Сырьевые материалы, технология производства, свойства.

Портландцемент (от англ. города Портлин) - гидравлическое вяжущее вещество, от темно-зеленого до серого цвета, твердеющее в воде и на воздухе и получаемое путем тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с добавкой природного гипсового камня (CaSО₄*2H₂О) для корректировки сроков схватываия.

Клинкер- зерна в виде шаровидных гранул в поперечнике от 5 до 7 см, очень прочные и твердые (полуфабрикат), полученные из сырьевой смеси (известняк или другая карбонатная порода (мергелистые известняки) в количестве 75…78% и глины 22…25%)

Глина (SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃)

Известняк (СаО и MgO не в значительном количестве)

Производство

Мокрый способ (если глина имеет большую карьерную влажность, и когда состав сырьевых материалов неоднороден): сырьевые материалы измельчают, переме­шиванием с водой в мельницах-мешалках. Полученную смесь влажностью около 50% перекачивают в шаровую мельницу (в которых высокая степень измельчения дости­гается растиранием стальными шарами и цилиндрами различного размера) куда одновременно подают дробленый известняк и различные добавки. Тонкоизмельченный материал в виде шлама подается в стальные резервуары (шламбассейны), где достигается однородность состава шлама и создается запас его для бесперебойной работы об­жиговых печей. Обжиг ведут в длинных вращающихся печах, куда равномерно подают шлам. В печах происходит подсушка шлама и процесс его обжига. Далее помол полученного клинкера.

Недостатки: необходимость удаления избыточной воды, а это ведет к перерасходу топлива, электроэнергии и удлиняет производственный цикл.

Сухой способ применяют, когда сырьем служат мергели или смеси твердых известняков и глин небольшой влажности (содержание влаги в сырьевой шихте не превышает 8—10%). При сухом способе исходные материалы после дробления и сушки размалывают совместно в шаровых или других мельницах до остатка 5—8% на сите с сеткой № 008. Сырьевую муку обжигают в коротких вращающихся печах с циклонными теплообменниками или кальцинаторами.

Недостатки: требуются сырьевые материала однородного химического и минералогического состава, низкая карьерная влажность глинистого компонента. В цехах - большая запыленность, что приводит к болезни силикоз.

Комбинированный способ: сырьевые материалы, подготовливают по мокрому способу, и шлам, имеющий влажность около 40%, обезвоживают на фильтрах до образования коржей влажностью 16—18%. Из полученного «сухаря», приготовляют гранулы и обжигают их.

Общая технологическая схема производства

Добыча и подготовка сырья

Подготовка сырьевой смеси на заводе

Обжиг (для получения клинкера)

Помол клинкера совместно с добавкой гипса

Свойства

Тонкость помола – отаток на сите №008 должен быть не более 15%.

S_уд (удельная поверхность определяемая с помощью поверхностомера) – суммарная поверхность всех зерен, содержащихся в единице массы портландцемента. S_уд = 2500…3000см²/г = 250…300 м²/кг. Средний размер частиц цемента составляет 15—20 мкм.

Нормальная густота – количество воды по отношению к количеству цемента, необходимое для смешивания с цементом, чтобы получить цементное нормальной рабочей консистенции. Определяется на приборе Вика с металлическим пестиком. Необходимо, чтобы пестик не доходил до металлической подставки на 5…7мм. Н.Г.=25…29%

Плотность портландцемента без минеральных добавок равна 3,1 г/см³, насыпная плотность в среднем — 1300 кг/м³.

Сроки схватывания – определяются на приборе Вика с иглой (н.с. не ранее 45 мин., к.с. не позднее 10 часов)

Марки портландцемента – 400, 500, 550, 600 кгс/см²

Морозостойкость цементного камня. Сов­местное и попеременное действие воды и мороза приводит к разрушению бетонных сооружений. Морозостойкость зависит от минерало­гического состава клинкера, тонкости помола цемента и водоцементного отношения. Повышают морозостойкость бетона поверхностно-активные добавки (СДБ, мылонафт).

Равномерность изменения объема выражается в визуальной оценке состояния образцов-лепешек из теста нормаль­ной густоты в возрасте 24 ч, прошедших трехчасовое кипячение в воде. По стандарту образцы не должны деформироваться или иметь радиальные трещины.

Стойкость цементного камня – способность сопротивляться агрессивному воздействию. Бетон в инженерных сооружениях в процессе эксплуатации может подвергаться агрессивному воздействию: пресных и минерализованных вод, совместному действию воды и мороза, попеременному увлажнению и высушиванию.

Упаковку, маркировку, транспортирование и хранение цемента осуществляют по ГОСТ 22237-76. Цемент упаковывают в бумажные мешки (битумированные бумажные мешки или в контейнеры). При транспортировании и хранении портландцемент должен быть защищен от влаги и загрязнения посторонними примесями. Все необходимые сведения о технических свойствах цемента, получаемого с завода, отражены в пас­порте на поставляемую партию цемента.

Применение

Для бетонных и железобетонных конструкций в наземных, подземных и подводных сооружениях, в том числе и таких, которые подвержены поперемен­ному замораживанию и оттаиванию. Для растворов они использу­ются только тогда, когда не имеется более дешевых вяжущих веществ - воздушной и гидравлической извести, смешанных цемен­тов.

 

 

20. Твердение цемента. Гидролиз и гидратация минералов портландцемента.

Твердение портландцемента.

Подготовительный период. В нем происходит гидролиз клинкерных материалов, в результате чего образуются гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферриты кальция.

2(ЗСаО • SiO₂) + 6Н₂О = ЗСаО • 2SiO₂. ЗН₂О + 3Ca(OH)₂

2(2СаО • SiO₂) + 4Н₂О = ЗСаО • 2SiO₂. ЗН₂О + Ca(OH)₂

ЗСаО*А1₂О₃ + 6Н₂О = ЗСаО*А1О₃*6Н₂О

4СаО*А1₂О₃*Fe₂O₃ + mН₂О = ЗСаО*А1О₃*6Н₂О + CaO*Fe₂O₃*nH2O

ЗСаО*А1₂О₃ + 3(CaSO₄*2Н₂О) + 26Н₂О = ЗСаО*А1О₃*3CaSO₄*32Н₂О (гидросульфоалюминат кальция, эттрингит)

Период коллоидации. В нем происходит образование пересыщенного раствора по отношению к продуктам реакции, здесь же образуются студнеобразные соединения в виде геля. Происходит схватывание цемента. Внешне это выражается в виде загустевания цементного теста.

Период кристаллизации. В нем образуются зародыши кристаллов, вокруг которых постепенно происходит нарастание других кристаллов, которые пронизывают друг друга, и образуется кристаллический сросток. Цементное тесто полностью превращается в плотное, прочное камнеподобное тело (цементный камень).

 

 

21. Основные строительно-технические свойства портландцемента (водопотребность, сроки схватывания, активность и марки, водостойкость и др.).

Марки портландцемента и их определение.

Прочность портландцемента характеризуется пределами прочности цементного камня при сжатии и изгибе.

Марку цемента устанавливают по показателям предела прочности при изги­бе образцов бетонных балочек размером 40x40x160 мм и при сжа­тии их половинок.

R_сж = P/F (МПа)F=25см²

Образцы изготовляют из пластичной цементно-песчаной смеси в соотношении Ц:П=1:3 (по массе) в В/Ц=0,4 и испытывают на 28 сутки нормального твердения. Первые сутки после изготовления эти балочки находятся в формах и накрыты влажной тканью. Через сутки их вынимают и кладут в камеру нормального твердения (t°=20±2 °С, влажность 95-100%).

Предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут называют активностью цемента.

Для приготовления образцов применяют чистый квар­цевый песок постоянного зернового и химического состава, что поз­воляет исключить влияние его качества на прочность цемента и полу­чать сравнимые результаты.

Марки портландцемента – 400, 500, 550, 600 кгс/см²

ОБТЦ – 600, 700 кгс/см²

 

22. Коррозия цемента и меры защиты от коррозии.

Коррозия портландцемента и меры борьбы с ней.

1)Выщелачивание (вымывание) Са(ОН)₂ Происходит под действием пресной воды. Там, где был Са(ОН)₂ образуются пустоты или поры => уменьшается прочность изделия и происходит разрушение.

Пре­дохраняет от данного вида коррозии защитная корка из углекислого кальция, образующаяся на поверхности бетона в результате реакции между гидроокисью кальция и углекислотой воздуха:

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃ + Н₂О

Или применять портландцемент с активными минеральными добавками:

Са(ОН)₂+ SiO₂ + nН₂О = СаО • SiO₂ • nН₂О

Коррозия в результате обменных реакций. Возможна, когда бетон находится в морской воде или углекислой среде. При этом химические элементы, содержащиеся в воде, вступают в обменные реакции с соединениями, содержащимися в цементном камне. При этом образуются продукты, которые либо легко растворяются и уносятся, либо выделяются в виде аморфной массы, не обладающей связующими свойствами. Увеличи­вается пористость цементного камня => снижается его прочность.

Сульфатная коррозия. Взаимодействие растворенного в воде гипса с трехкальциевым гидроалюминатом. При этом обра­зуется труднорастворимый гидросульфоалюминат кальция (эттрингит), который при кристалли­зации поглощает большое количество воды и увеличивается в объеме примерно в 2,5 раза, что разрушающе действует на цементный камень.

Исключить или ослабить влияние коррозионных процессов можно применением цементов из клинкера определен­ного минералогического состава (пониженное содержание алюминатов кальция) и активных минеральных доба­вок (шлакопортланцемент). К конструктивным мерам относят устройство гидроизоляции, во­доотводов и дренажей.

 

23. Быстротвердеющий и высокопрочный портландцемент. Состав, свойства и области применения.

Быстротвердеющий портландцемент.

Быстротвердеющий портландцемент, (БТЦ) обладает более ин­тенсивным, чем обычный, нарастанием прочности в начальный период твердения. Для этого требуется более тонкий помол цемента (S_уд =300…400 м²/кг) и регули­рование его химического и минералогического состава.

При помоле быстротвердеющего портландцемента можно вводить активные минеральные добавки в количестве не более 10%, а доменные гранулиро­ванные шлаки не более 15% по массе.

3CaO*SiO₂ 60-65%

3CaO*Al₂O₃ не менее 8%

Марки: 400, 500 кгс/см²

Разновидность быстротвердеющего цемента — особо быстротвердеющий цемент (ОБТЦ) — отличается не только большой скоростью твердения в начальный период, но и высокой прочностью — 60 МПа и более.

3CaO*SiO₂ 65-68%

S_уд =400…450 м²/кг

Марки: 300, 450, 500—600, 700 кгс/см²

Способы получения ОБТЦ и БТЦ аналогичны. Введение большого количества гипса способствует уплотнению цементного камня в начальный период твердения и быстрому росту его прочности. Быстротвердеющие портландцементы целесообразно применять для зимнего бетонирования, для массового производства тонкостенных изделий, изготовления высокопрочных, обычных и предварительно-на­пряженных железобетонных изделий и конструкций, а также при воз­ведении сооружений из монолитного бетона.

Расходуется меньше цемента, сокращается время тепловой обработки, увеличивается оборачиваемость форм ЖБК.

 

 

24. Сульфатостойкие портландцементы. Состав, свойства и области применения.

Глинозёмистый цемент, сырье, производство, свойства и примнение.

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельченного клинкера, содержащего преимущественно низкоосновные алюминаты кальция.

Сырье: Al₂O₃*nH₂O – боксит и СаСО₃ – известняк

Обжиг производится во вращающихся печах. При этом получается полуфабрикат, содержащий в основном алюминаты кальция.

Свойства

Быстротвердеющий (набирает прочность за 3 дня)

Тонкость помола характеризуется остатком на сите №008 – 10%

Не быстросхватывающийся: н.с. не ранее 30 мин, к.с. не позднее 12 ч.

Марки: 400, 500 и 600 (определяются на 3 сутки твердения)

Высокая водо-, воздухо-, морозо- и жаростойкость (1400° и выше);

Стоек в условиях пресных и сульфатных вод, однако разрушаются щелоч­ными водами

Высокая воздухостойкость (объясняется уплотнением и кристаллизацией продуктов гидратации цемента и их незначительной деформативной способностью при изменении влажнос­ти воздуха)

Большая плотность

Небольшая пористость (в 1,5 раз < портланд­цемента)

По физико-механическим свойствам пре­восходит все другие вяжущие вещества, в том числе и портландце­мент. Стоимость его в 3—4 раза выше портланд­цемента.

Применение

Для тампони­рования нефтяных и газовых скважин, на предприятиях пищевой промышленности, на травильных и красильных предприятиях, для футеровки шахтных колодцев и туннелей. Для изготовления жаростойких бетонов. Нельзя использовать глиноземистый цемент в тех случаях, когда температура бетона во вре­мя его твердения может подняться выше 25—30°, а также в бетонных конструкциях, подвергающихся действию вод, содержащих ще­лочи. На основе глиноземистого цемента налажено производство расширяющегося и безусадочного портландцемента.

 

 

25. Шлакопортландцемент. Состав, свойства и области применения.

Шлаковый цемент (ГОСТ 10178-85).

Сырьё: помол смеси портландцементного клинкера, 21-80% доменного гранулированного шлака и гипса.

Особенности состава: помол гранулированных доменных шлаков, в которые добавлены активизаторы, в роли которых могут использоваться известь, ангидрит, строительный гипс и пр.

Свойства: Шлакопортландцемент обладает более растянутым во времени, нежели обычный портландцемент процессом схватывания и твердения.

Основное назначение: В основном шлаковый цемент используется для создания строительных растворов и бетонов, что применяется для возведения подводных и подземных сооружений. Применение известково-шлакового цемента наиболее эффективно для производства автоклавных изделий и материалов. Шлакопортландцемент обладает более растянутым во времени, нежели обычный портландцемент процессом схватывания и твердения.

 

 

26. Пуццолановый портландцемент. Состав, свойства и области применения.

Пуццолановый портландцемент (ГОСТ 22266-76)

Сырьё: помол смеси цементного нормированного клинкера.

Особенности состава: помол смеси цементного нормированного клинкера, гипса и активной минеральной добавки вулканического происхождения (25-40% от цементной массы), или осадочного происхождения (20-30%).

Свойства: обладает способностью хорошо твердеть в условиях повышенной влажности и даже в воде. Растворные смеси, основанные на пуццолановом цементе обладают отличной водостойкостью и водонепроницаемостью, на нем не образуется высолы.

Основное назначение: используется в основном при создании гидротехнических объектов и в работах по облицовке плавательных бассейнов, чьи плоскости подвергаются воздействию морской воды.

 

 

27. Пластифицированный портландцемент. Состав, свойства и области применения.

Пластифицированный портландцемент (ГОСТ 10178-85)

Сырьё: клинкер.

Особенности состава: введение в клинкер в процессе помола небольшого количества (порядка 0,25%) концентрата сульфитно-спиртовой бражки.

Свойства: благодаря введению этого поверхностно-активного вещества, растворные смеси пластифицируются, а так же приобретают повышенную морозостойкость.

Основное назначение: применяют для изготовления высокопрочных сборных обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций, а также для монолитных железобетонных сооружений.

Допускаемое применение: Эффективен при проведении аварийных ремонтных и восстановительных работ ввиду высокой начальной прочности бетона.

 

 

28. Гидрофобный цемент. Состав, свойства и области применения.

Гидрофобный цемент (ГФЦ) (ГОСТ 10178-85)

Сырьё: гипс.

Особенности состава: тонкий помол смешанного с гипсом и гидрофобизирующим составом (мылонафт, асидол, окисленный петролатум, олеиновая кислота, кубовые остатки синтетических жирных кислот и пр.) портландцементного клинкера.

Свойства: отличается меньшей водопоглощающей способностью, имеет хорошую водонепроницаемость, в большей степени устойчив к морозам.

долгое время может хранится даже в условиях повышенной влажности и при этом не потерять своей активности. Данный цемент имеет повышенное воздухововлечение, совершенно не комкуется и сохраняет свои рабочие качества при продолжительном хранении и длительных перевозках.

Основное назначение: лучше использовать при строительстве сооружений, для эксплуатации которых необходимы такие качества строительного материала, как малое водопоглощение, морозостойкость, высокая водонепроницаемость.

 

 

29. Глиноземистый цемент. Состав, свойства и области применения.

Глинозёмистый цемент.

Глиноземистый цемент — быстротвердеющее, но не быстросхваты-вающееся вяжущее вещество: начало схватывания должно наступать не ранее 30 мин, а конец — не позднее 12 ч. Этот цемент делят на три марки: 400, 500 и 600. Бетоны на глиноземистом цементе характеризу­ются высокой водо-, воздухо-, морозо- и жаростойкостью; они стойки в условиях пресных и сульфатных вод, однако разрушаются щелоч­ными водамиВысокая воздухостойкость глиноземистого цемента объясняется уплотнением и кристаллизацией продуктов гидратации цемента и их незначительнойдеформативной способностью при изменении влажнос­ти воздуха. Бетоны на глиноземистом цементе обладают значительной., плот­ностью, примерно в 1,5 раза меньшей пористостью, чем на портланд­цементе, что и определяет их высокую морозостойкость. По физико-механическим свойствам глиноземистый цемент пре­восходит все другие вяжущие вещества, в том числе и портландце­мент. Однако из-за того, что стоимость его в 3—4 раза выше портланд­цемента, применяют его в тех случаях, когда наиболее рационально используются специфические свойства (например, при срочных вос­становительных работах). Вследствие высокой химической стойкости глиноземистого цемента целесообразно его использовать для тампони­рования нефтяных и газовых скважин, на предприятиях пищевой промышленности, на травильных и красильных предприятиях, для футеровки шахтных колодцев и туннелей. Глиноземистый цемент обладает большей, чем другие- вяжущие, стойкостью к действию высокой температуры (1400° и выше), что. позволяет использовать его для изготовления жаростойких бетонов, при­меняемых для футеровки тепловых аппаратов. Нельзя использовать глиноземистый цемент в тех случаях, когда температура бетона во вре­мя его твердения может подняться выше 25—30°, а также в бетонных ' конструкциях, подвергающихся действию вод, содержащих ще­лочи.

 

30. Строительные растворы. Классификация. Материалы. Основные свойства и области применения строительных растворов.

Строительные растворы, классификация, марки.

Строительный раствор - разно­видность ИСК, получаемая при отвердевании рационально подо­бранной и тщательно перемешанной смеси, состоящей в основном из вяжущего вещества, воды и мелких заполнителей (песка).

Свойства

Отсут­ствие крупного заполнителя (придает строительным растворам неко­торые специфические особенности по сравнению с бетонами, напри­мер, повышенную пластичность).

Марки по пределу прочности на сжатие: 4,10,25,50,75,100,150,200. Для конст­рукционных целей принимают и более высокие марки растворов — 300 и выше. Марку строительного раствора устанавливают с помощью испытания образ­цов-кубов с размером стороны 7,07 см из смеси рабочей консистенции, отвердевающих на пористом или плотном основании при температуре 15—20°С и испытываемых в возрасте 28 суток.

Удобоукладываемость –свойство смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, перевозке и перекачивании растворонасосами. Зависит от подвижности и водоудерживающей способности смеси.

Подвижность – характеризуется глубиной погружения Ме конуса (массой 300г) стандартного прибора. Для кирпичной кладки подвижность составляет – 9-13см, для заполнения швов между панелями и другими сборными элементами – 4-6см, а для вибрирования бутовой кладки – 1-3см.

Водоудерживающая способность – свойство растворной смеси сохранять воду при укладке на пористое основание, что необходимо для сохранения подвижной смеси, предотвращения расслоения и хорошего сцепления раствора с пористым основанием (кирпичом и т.д.). Водоудерживающую способность увеличивают путем введения в растворную смесь неорганических дисперсных добавок и органических пластификаторов.

Морозостойкость – характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают насыщенные водой образцы – кубики стороной 7,07см (допускается снижение прочности не более 25% и потеря массы не выше 5%). Марки: F10, 15, 25, 35, 50, (100, 150, 200, 300 – для влажностных условий).

Классификация строительных растворов.

По функциональному назначению

кладочные

штукатурные

монтажные

специальные (аку­стические, тампонажные, гидроизоляционные, рентгенозащитные, декоративные, инъекционные и др.)

По виду мелкозернистых заполнителей

Тяжелые (средняя плотность тяже­лых — свыше 1500 кг/м³)

Легкие (средняя плотность — менее 1500 кг/м³)

По виду вяжущего вещества

цементные (приготовляемые с применением портландцемента или его разновидностей) известковые — на основе извести воздушной или гидравлической

гипсовые — с применением в них строительно­го или высокопрочного гипса

смешанные (получаемые на основе двух или нескольких вяжущих, чаще всего цемента и извести, реже — цемента и глины)

Применение

Строительные растворы применяют для связывания в монолит кирпичной, каменной кладки или крупных изделий, например пане­лей, блоков при строительстве сборных жилых и промышленных зданий. Растворы используют также при декоративной отделке стен и потолков, для устройства полов, изготовления тонкостенных кон­струкций, выполнения штукатурных работ. Высокопрочный раствор используют для за­полнения каналов в предварительно напряженных конструкциях, уплотнения бетонных сооружений методом инъекции (инъекционные растворы). В них применяют портландцемент марок 400, 500.

 

31. Автоклавные силикатные материалы на основе известково-кремнеземистых цементов. Силикатный кирпич. Состав, свойства и области применения.

Силикатный кирпич, производство, свойства, применение, сырьё.

Силикатный кирпич — искусственный камневидный материал, получаемый путем прессования увлажненной смеси кварцевого песка и извести с последующим твердением в автоклаве. Сырьем для его производства служат кварцевый песок (92—94% от массы сухой смеси) и известь (6—8%, считая на активную СаО). Перед прессованием в из­делия известково-песчаную смесь увлажняют до 7—9% по массе.

Кварцевые пески дол­жны состоять из зерен различной крупности для уменьшения объе­ма пустот, иметь примесей слюды не более 0,5% и быть без включе­ний глины, снижающих качество изделий.

Известь может быть негашеной или гидратной с содержанием не более 5% MgO. Наличие в извести пережога затрудняет ее гашение и может способствовать растрескиванию кирпича. Обычно используют быстрогасящуюся известь с содержанием около 70% активной СаО.

Изготовление силикатного кирпича включает следующие опера­ции:

измельчение извести-кипелки

смешение извести с песком

га­шение извести в смеси с песком

дополнительное перемешивание и увлажнение смеси до 7—9% по массе

формование (прессование) кирпича

обработка сырца-кирпича в автоклавах

Основными операциями являются формование и запаривание сырца. Формование кирпича производится на рычажных прессах под давлением 15,0—20,0 МПа. Отформованный кирпич-сырец укладывается на вагонетки и пода­ется для запаривания в автоклав. Запаривание сырца в автоклаве (по П.И. Боженову) условно со­стоит из пяти этапов:

1) от начала пуска пара до установления в автоклаве температуры 100°С;

2) от начала подъема давления пара до установления максимально заданного;

3) выдержка изделия при по­стоянной температуре и давлении;

4) с момента снижения давления и температуры до 100°С;

5) остывание изделий до температуры 18—20°С (возможно добавление вакуумирования). Весь цикл запаривания длится 10—14 ч. Выгруженный из автоклава кирпич

выдерживают 10—15 дней на воздухе для карбонизации непрореагировавшей извести углекислым газом, что способствует повышению плотности, прочности и водостойко­сти силикатного кирпича.

Свойства

Цвет светло-серый (может быть любого цвета при введении красящего пигмента).

Размер — 250x120x65 мм. Его изготовляют как сплошным, так и пустотелым. Выпускают также крупноразмерный (модульный) кирпич (250x120x88 мм) с пустотами.

Марки по прочности: 75, 100, 125, 200 и 250.

Средняя плотность составляет 1800-1900 кг/м³

Теплопроводность 0,7-0,75 Вт/(м *°С).

Водопоглощение лицевого силикатного кирпича не превышает 14%, а рядового – 16%.

Марки по морозостойкости для лицевого кирпича: 25, 35, 50; для рядового – 15.

По теплотехническим показателям кирпич бывает:

эффективный с плотностью не более 1400 кг/м³ и теплопроводностью до 0,46 Вт/(мК) условно эффектив­ный соответственно 1401—1650 кг/м³ и до 0,58 Вт/(м-К)

обыкно­венный с плотностью свыше 1650 кг/м³ и теплопроводностью до 0,7 Вт/(м-К)

По назначению этот кирпич именуют рядовым и лицевым. Лице­вой может быть неокрашенным и цветным: голубого, зеленоватого, желтого и других цветов.

Себестоимость силикатного кирпича на 25—35% ниже глиняного, так как в два раза меньше расход топлива, в три раза — электроэнергии, ниже трудоемкость производства.

Применение

Он широко при­меняется для кладки несущих стен жилых, промышленных и граж­данских зданий, для столбов, опор и т. д. Однако по сравнению с обычным глиняным кирпичом силикатный имеет пониженную стой­кость против воздействия некоторых агрессивных сред. Такой кир­пич не следует использовать для кладки фундаментов, особенно в условиях высокого уровня грунтовых вод. Нельзя применять сили­катный кирпич в изделиях и конструкциях, подверженных длитель­ному воздействию температур свыше 500°С (печи, дымовые трубы и т.п.) При длительном нагреве силикатный кирпич разрушается вследствие дегидратации гидросиликата и гидрооксида кальция.

 

 

32. Теплоизоляционные материалы. Основные требования. Классификация. Способы поризации, свойства и области применения.

Теплоизоляционные материалы.

Теплоизоляционными называют строительные материалы, кото­рые обладают малой теплопроводностью и предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций жилых, производст­венных и сельскохозяйственных зданий, поверхностей производст­венного оборудования и агрегатов (промышленных печей, турбин, трубопроводов, камер холодильников и пр.). Эти материалы имеют небольшую среднюю плотность — не выше 600 кгм³, что достигает­ся повышением пористости. В строительстве тепловая изоляция позволяет уменьшить толщи­ну ограждающих конструкций (стен, кровли), снизить расход основ­ных материалов (кирпича, бетона, древесины), облегчить конструк­ции и понизить их стоимость, уменьшить расход топлива в эксплуатационный период. В технологическом и энергетическом оборудовании тепловая изоляция снижает потери теплоты, обеспе­чивает необходимый температурный режим, снижает удельный рас­ход топлива на единицу продукции, оздоровляет условия труда. Чтобы получить достаточный эффект От применения тепловой изо­ляции, в инженерных проектах производятся соответствующие теп­ловые расчеты, в которых принимаются конкретные разновидности теплоизоляционных материалов и учитываются их теплофизические характеристики. Эти мероприятия позволяют успешно решать проблему экономии топливно-энергетических ресурсов.По основной теполофизической характеристике — теплопровод­ности — теплоизоляционные материалы делят на три класса: А — малотеплопроводные, Б — среднетеплопроводные и В — повышен­ной теплопроводности. Классы отличаются величиной теплопро­водности материала, а именно: при средней температуре 25°С мате­риалы класса А имеют теплопроводность до 0,06 Вт/(мК), класса Б — от 0,06 до 0,115 Вт/(мК), класса В — от 0,115 до 0,175 Вт/(мК). Наблюдаются исключения из этой зависимости, когда с повышением температуры материала теплопроводность его не повышается, а снижается, например у магнезитовых огнеупоров, металлов.Самым характерным признаком теплоизоляционных материалов является их высокая пористость, поскольку воздух в порах имеет меньшую теплопроводность, чем окружающее его вещество в конденсированном состоянии (твердом или жидком). При величине пор 0,1—2,0 мм воздух имеет в них теплопроводность, равную 0,023—0,030 Вт/(мК). Пористость теплоизоляционных материалов может составлять до 90 и даже до 98%, а супертонкое стекловолокно имеет пористость до 99,5%. Между тем такие конструкционные ма териалы, как тяжелый цементный , бетон, имеет пористость до 9—15%, гранит, мрамор — 0,2—0,8%, керамический кирпич -25—35%, сталь — 0, древесина — до 70% и т. п. Поскольку пористость непосредственно влияет на величину средней плотности, теплоизоляционные материалы обычно различают не по пористости,а по средней плотности. Их делят на три группы: особо легкие ОЛ (и наиболее пористые), имеющие марку по средней плотности (в кг/м в сухом состоянии 15, 25, 35, 50, 75 и 100; легкие (Л) — 125, 150, 175 200, 225, 300 и 350 и тяжелые (Т) — 400, 450, 500 и 600. Материалы имеющие среднюю плотность между указанными марками, относят к ближайшей большей марке. При средней плотности 500—700 кг/» материалы используют с учетом их несущей способности в конструкциях, т. е. как конструкционно-теплоизоляционные. В целом же следует отметить, что ориентация на низкую теплопроводность воз духа в порах хотя и обоснована, но не исключает поиска менее теплопроводных среднеинертных газов, вакуума и других условий pа боты материалов. Теплопроводность резко возрастает при увлажнении теплоизоляционных материалов, так как теплопроводность воды равна 0,58 Вт/(мК), т. е. примерно в 25 раз выше, чем у воздуха. При замерзании увлажненного теплоизоляционного материала происходит дальнейшее увеличение его теплопроводности, поскольку теплопроводность льда составляет 2,32 Вт/(мК), т. е. в 100 раз больше чем воздуха в тонких порах. Очевидно, что весьма важно предохранять теплозащитный слой в конструкциях и на оборудовании от увлажнения, тем более при возможном последующем замерзании влаги. Важным свойством утеплителя является морозостойкость при защите наружных ограждающих конструкций. Теплопередача пор складывается из теплопроводности газа в по­рах, конвективной передачи теплоты и теплоизлучения газа.

 

33. Лесные материалы. Достоинства и недостатки. Основные свойства и области применения.

Изделия из древесины.

Как строительный материал древесина обладает рядом положительных свойств: сравнительно высокой прочностью при небольшой объемной массе, достаточной упругостью и малой теплопроводностью. В благоприятных условиях эксплуатации деревянные постройки и строительны детали сохраняются очень долго — несколько сотен лет. Благодаря этим качествам и относительно невысокой стоимости древесину широко применяют в строительстве.

К недостаткам древесины как строительного материала можно "отнести анизотропность, гигроскопичность, загниваемость, сгорае­мость и некоторые другие ее свойства.Анизотропность — это неоднородность строения, обусловливаю­щая различие показателей прочности и теплопроводности древесины вдоль и поперек волокон, что создает некоторые затруднения при применении древесины в строительстве. Гигроскопичность — способность поглощать и отдавать влагу в весьма значительном количестве при изменении влажности и температуры окружающего воздуха, что ведет к набуханию древесины (при возрастании влажности) или усушке (при уменьшении влажности) ее с изменением в объеме. Так как вследствие анизотропности древесины эти изменения размеров в различных направлениях неодинаковы, то они вызывают внутренние напряжения, приводящие к образованию трещин и короблению материалов. Загниваемость древесины выражается в способности ее разрушаться под действием микроорганизмов, особенно при нахождении в небла­гоприятных условиях эксплуатации (повышенная и меняющаяся влажность).

Вследствие легкой воспламеняемости древесины деревянные по-троики и конструкции огнеопасны, особенно если не приняты спе­циальные меры для защиты их от возгорания. Влажность древесины оказывает очень большое влияние на ее свойства. Условно-нормальной считают влажность древесины 12%, и при определении ее физических свойств

результаты их следует приводить к этой влажности. Различают влагу, находящуюся в древесине в свободном состоя­нии, т. е. когда она заполняет полости клеток, сосудов и межкле­точные пространства, и влагу гигроскопическую, находящуюся в стен­ках клеток и сосудов в виде ультрамикроскопических тонких слоев. При высыхании древесина сначала теряет свободную влагу и только после полного ее удаления начинает выделять гигроскопическую влагу. Гигроскопичностью называют свойство материала поглощать из воздуха пары воды; степень пог­лощения зависит от температуры воздуха и его относительной влаж­ности. Колебания влажности древесины в результате гигроскопичности могут быть весьма значительными как по времени года, так и г условиям эксплуатации. Установлено, что система отопления может вли­ять на влажность мебели: мебель, находящаяся в комнатах с местным печным отоплением, имеет влажность на 2—3% большую, чем в по­мещениях с центральным отоплением. Это в одинаковой степени отно­сится к древесине полов, дверей и прочих внутрикомнатных конст­рукций. Водопроницаемость древесины зависит от породы дерева, первона­чальной влажности, характера плоскости разреза (торцовый, ради­альный, тангенциальный), возраста древесины, ширины годичных слоев и других причин. Усушка и разбухание древесины имеют большое практическое зна­чение. Свежесрубленная древесина может поглотить некоторое коли­чество воды, причем количество гигроскопической влаги остается неизменным; поэтому линейные размеры и объем древесины не изме­няются, хотя масса ее увеличивается. Такое постоянство размеров сохраняется и при высыхании древесины вплоть до точки насыщения волокон. При уменьшении влажности ниже этой точки начинается усушка древесины — уменьшаются ее линейные размеры и, следова­тельно, объем. Из-за усушки древесины образуются щели в местах соединения отдельных деревянных конструктивных элементов, а при увлажнении отдельные элементы конструкций увеличиваются в объеме. В связи с этим целесообразно применять древесину с такой влажностью, ко­торая соответствовала бы условиям ее службы в конструкциях.

Из хвойных и лиственных пород дре­весины изготовляют строганые доски и бруски, разделяемые на собст­венно строганые и шпунтованные, имеющие на одной кромке выемку (шпунт), а на другой— выступ (гребень), входящий в шпунт соседней доски. Размеры шпунта и гребня строго согласованы, форма их может быть прямоугольной, треугольной, трапецеидальной и сегментной (рис. 60). Шпунтованные доски применяют для устройства перегоро­док, настилки полов и других работ, требующих повышенной продольной плотности и жесткости. Наиболее ответственным и широко распространенным изделием древесины является паркет для лицевого покрытия полов. Паркет должен быть прочным и красивы»"' его изготовляют из первосортной древе­сины дуба, бука, вяза, клена, ясеня, лиственницы и других прочных пород, имеющих красивую текстуру. Паркет вы­пускают в виде досок, наборного паркета, наклеенного на бумагу (мозаичный пар­кет), и штучного. Строительная фанера занимает значительное место среди изделий