Бетон

РЕФЕРАТПо химииНа тему Бетон Ученика 9 А классаШколы-гимназии 5Г. Марьина ГоркаХодневича ТимофеяАрхктура- важный показательисторического развития человечества. В зависимости от того как развивалисьлюди, развивалась и архитектура, а в следствие и строительные материалы. Известняк, по-видимому, был первымстроительным материалом, какой использовал человек.Из его плит сооруженыегипетские пирамиды и Великая китайская стена. Наша столица Москва прозванабелокаменной именно потому, что многие ее здания возведены из известняка.Прочность кладки древних сооружений обеспечивалась идеальной подгонкой камней.

Вяжущие материалы тогда не применяли вовсе. Их научились приготавливать многопозже. Бетон был изобрет н ещ в Древнем Риме. Ониизобрели бетон, который, застывая, приобретал прочность и долговечность камня.Все это позволило римлянам создать величественное Лишь несколько лет назад люди начали сооружатьстены из многотонных блоков и панелей.Некоторые из них делаются ростом не водин, а в два этажа.

Появились железобетонные плиты, способные сразу перекрытькомнату в 25 квадратных метров. Весят эти конструкции по 10-15 тонн. Еслидоведется укладывать их на место - соседа на помощь не позовешь. Но не будемзабегать вперед. Разговор об этом еще впереди. Приходилось ли вам наблюдать, как разбираютстаринные здания? Это очень нелегкое дело. Рабочие с превеликим трудомотламывают от стен кирпичи.Может быть, наши пращуры знали какой-нибудь секреткладки? Нет. Оказывается, податливый, мягкий, как тесто, известковый раствор,которым скрепляли кирпичи, впитывает в себя углекислый газ из воздуха.Постепенно он становится тем же крепышом, каким был первоначально, -известняком.

В современном строительстве известь почти не применяется.Во-первых, масса слишком долго твердеет во-вторых, сохнет она недостаточнобыстро и в-третьих, прочность шва невелика.Но известковый раствор не единственный вяжущий материал, который использовался в строительстве.Внастоящее время основной вяжущий материал в строительстве - цемент.Производство цемента - процесс весьма трудоемкий.

Сначала в огромные печизагружают измельченную шихту- известняк и глину, а затем снизу подают топливо природный газ, угольную пыль или распыленный мазут. При сгорании топлива печьразогревается до 1500 градусов. Известняк разлагается, а образующаяся окиськальция реагирует с составными частями глины, образуя силикаты и алюминатыкальция.Смесь выходит из печи в виде мелких зерен - цементного клинкера.

Егоперемалывают в серовато-зеленый порошок и отправляют потребителям. В настоящеевремя вместо искусственно приготовленной смеси известняка и глины применяют мергели- породы, которые по составу соответствуют цементной смеси. Химический составцементов выражают обычно в процентах содержащихся в них оксидов. Весовоеотношение оксида кальция к остальным оксидам называется гидромодулем цемента ихарактеризует его технические свойства, например, способность к затвердеванию.Для силикатных цементов гидромодуль близок к двум. Строители предъявляют к цементу высокиетребования.

Он должен хорошо схватываться после смешивания с водой и песком, ночерез определенный промежуток времени 45- 60 минут , чтобы успеть доставитьего к рабочему месту и уложить. По теории академика А. А. Байкова, схватываниецемента проходит в три стадии. Сначала происходит гидратация частичек смеси собразованием гидрооксида кальция, который, выделяясь в аморфном состоянии,склеивает цементные крупинки.Вторая стадия - собственно схватывание цемента.Затем начинается третья - кристаллизация, или отвердевание.

Частичкигидрооксида кальция укрупняются, превращаясь в игольчатые кристаллы, которые какбы прошивают аморфную массу силиката кальция, уплотняя ее. Следует отметить,что для затвердевания цемента необходима не слишком низкая температура. Поэтомузимой строители принимают меры для обогрева строящихся сооружений.Более высокими качествами, чем силикатный,обладает глиноземистый цемент, который получают при употреблении глин с малымсодержанием кремнезема.

Главной составной частью такого цемента являютсяалюминаты кальция. Он дороже силикатного, но имеет ряд преимуществ. Так,глиноземистый цемент лучше противостоит действию морской воды, быстреесхватывается, а кроме того, присоединение воды к алюминатам кальция - реакцияэкзотермическая. Это очень важно, так как можно вести работы в зимнее время, нетратя средства на обогрев конструкций.Уже через сутки затвердевшийглиноземистый цемент имеет такую прочность, какую силикатный приобретает лишьчерез месяц.

Не случайно этот цемент называют каменным клеем. С его помощьюудается приготовить бетон, который не боится воды, не горит в огне, служит долгои надежно. Но при высокой температуре он плавится. Ипотом, если бы мы начали строить дома из стали, то стены зданий пришлось бысделать в 40 раз толще бетонных металлы легко отдают тепло.Когда людивзвесили все за и против , то оказалось, что лучше бетонанет строительного материала.

Получают его, смешивая цемент, щебень, песок иводу. При этом наполнитель обволакивается цементным раствором, укладывается всоответствующие формы, тщательно трамбуется. Затвердевшая масса образуетпрочнейший монолит. Бетоны классифицируются по прочности, объемному весу иприменению. Наиболее важная характеристика получаемого материала - объемныйвес.Так, тяжелые бетоны - те, что применяются чаще всего имеют объемный веспорядка двух тонн на кубический метр. Легкие и сверхлегкие - от полутора тонндо трехсот килограммов на кубометр.

Облегчают бетонные конструкции, вводя вкачестве наполнителя шлаки, пемзу, туфовый щебень, керамзит вспученную глину .Особо легкие марки бетонов получают, вспенивая массу различными способами. Такрождается пенобетон воздушные пузырьки образуют замкнутые полости и поробетон, где пустоты сообщаются между собой. Всем хорош бетон, но и у него есть недостаок камень был слаб на разрыв.Излечить бетон от этого недуга удалось безвестномуфранцузскому садовнику Ж. Монье. Он первым показал миру вещь, изготовленную изнового материала. Произошло это при таких обстоятельствах.

Корнипальм, выращенных садовником, быстро разрывали деревянные бочки. Тогда Моньерешил сделать их из бетона. Эти кадки служили дольше, но при перевозке надальние расстояния они разваливались Монье все же нашел выход иззатруднительного положения.Он взял две деревянные бочки, одну побольше, другуюпоменьше, и поставил их одну в другую, опустил вдоль стенок железные стержни,залил промежуток цементным раствором. Когда он затвердел, садовник сбил обручи,разбросал доски.

Цветочная кадка получилась на редкость прочной. Она отличновыдержала напор корней пальм. Так впервые, сам того не сознавая, Монье сделалоткрытие, которому вскоре суждено было найти широкое распространение во всехстранах мира. Несокрушимый союз бетона и железа открыл новую эпоху встроительной технике.На первых порах сооружения делалисьмонолитными. Каждая постройка воздвигалась как бы дважды один раз в дереве ввиде опалубки, точно воспроизводившей колонну или балку , а второй раз вбетоне, заполнявшем форму, внутри которой находилась железная арматура -стальные мышцы камня.

Вскоре строители поняли, что этот способ нерационален.Ведь окружающая нас природа творит, затрачивая меньше средств и усилий. Она несоздает сначала , русло реки, а потом реку. Разве так уж необходимо человекувоспроизводить свой замысел дважды? И выход был найден. Появился сборныйжелезобетон.Используя его, строители втрое сократили трудовые затраты, резкоускорили темпы возведения зданий.Разумеется,железобетон не отменил ни кирпич, ни известковый камень, ни дерево.

Им человеквсегда найдет разумное применение. Но железобетону, конечно, принадлежитбудущее. Его можно производить и применять всюду. Кроме него получают и некоторые другие бетоныспециального назначения.Так, если вместо обычного песка взять кварцевый илимелкораздробленный гранит, получится бетон не боящийся разрушающего действиякислот.

Добавка хлористого кальция делает материал морозостойким, небольшихколичеств сульфата бария - рентгенонепроницаемым. Не очень давно специалистыизобрели бетон , который прекрасно сопротивляется истиранию. Получают его,смешивая бетон со стальными опилками. Труднодаже перечислить все специальности этого материала. Из него делаютстанины для станков, панели, трубы, плиты для тротуаров и автомобильных дорог,шпалы, причалы и многое другое.Применение сборных железобетонных конструкцийимеет неоспоримые достоинства.

Это ясно каждому. Но при колоссальном размахесовременного промышленного и гражданского строительства в наших городахпоявляется множество с виду совершенно неотличимых друг от друга зданий. Вновых районах трудно ориентироваться, и это создает известные неудобства. Отделкафасадов домов мозаикой слишком дорога, а окраска весьма недолговечна и поддействием промышленных выбросов, сильных дождей быстро теряет своюпривлекательность.Остроумно решил проблему ленинградский ученый Н. Г. Корсак.Он предложил окрашивать железобетонные панели пламенем. Ученый рассуждалпримерно так бетон - это смесь минералов, где каждый компонент имеет свойспецифический состав и цвет. Термическая обработка при температуре около 2000градусов должна изменять цвет материала.

Так оно и оказалось. Бетон покрывалсятонкой стеклообразной цветной пленкой.Позже было выяснено, что бетоннуюповерхность можно окрашивать в самые различные цвета, изменяя лишь химическийсостав пламени нейтральное окрашивает в светлые тона, а окислительное - в темные.

Такое покрытие не боится резких колебаний температуры, дождя, снега, прямыхсолнечных лучей. Кроме того, автолит так назвал изобретатель этотстекловидный слой легко очищается от копоти и грязи даже после небольшогодождя. Новый метод очень перспективен и уже прошел испытание в некоторыхгородах страны.