Міністерство освіти і науки України
Харківська національний університет будівництва і архітектури
В.О. Бондар
Курс лекцій з дисципліни
Загальні відомості
Властивості будівельних матеріалів
Rо = m/V.
Середня щільність матеріалу завжди менше істиною щільності. Наприклад: середня щільність легкого бетону – 500-1800 кг/м3, а його істинна щільність – 2600 кг/м3;
відносна щільність d виражає щільність матеріалу стосовно щільності води і є безрозмірною величиною;
насипна щільність rн (г/см3 ,кг/м3) – маса одиниці об'єму пухко насипаних зернистих чи волокнистих матеріалів (цемент, пісок, щебінь і т.д). Якщо маса матеріалу m , а Vн – його обсяг у пухко насипному стані, то
rн = m/Vн;
пористість П – є ступінь заповнення матеріалу порами.
Пористість виражають у % чи частках одиниці.
При експериментально-розрахунковому методі визначення пористості використовують значення істинної й середньої пористості:
П=(1 – ρо/ρ )100%.
Значення пористості будівельних матеріалів коливається від 0 до 98%. Наприклад, пористість важкого бетону – 10%; цегли звичайної – 32%; природних кам'яних матеріалів магматичного походження – 1,4%; міпори (спінених полімерів) – 98% (табл. 1.1).
Таблиця 1.1 - Значення істинної й середньої щільності, пористості для деяких будівельних матеріалів
Матеріал | Щільність, кг/м3 | Пористість ,% | |
середня | істинна | ||
Граніт | 2600…2700 | 2700…2800 | 0…2 |
Важкий бетон | 2200…2500 | 2600…2700 | 2…25 |
Цегла | 1400…1800 | 2500…2600 | 25…35 |
Деревина | 400…800 | 1500…1550 | 45…70 |
Пінопласт | 15…100 | 950…1200 | 90…98 |
Гігроскопічність – здатність матеріалів поглинати вологу з повітря. Залежить від хімічного складу матеріалу і характеру його пористості.
Вологість матеріалу визначається вмістом вологи, віднесеної до маси матеріалу в сухому стані, залежить як від властивостей самого матеріалу, так і від навколишнього середовища. Вологість впливає на теплопровідність, стійкість до гниття і т.д.
Водопоглинення– здатність матеріалу всмоктувати й утримувати воду.
Розрізняють водопоглинення за масою і об’емом :
Wm = [(m1 – m)/m] · 100%;
Wv = [(m1 – m)/v] · 100%,
де m1 - маса зразка, насиченого водою;
m - маса сухого зразка.
Водопроникність – це властивість матеріалу пропускати воду під тиском. Водопроникність характеризується коефіцієнтом фільтрації Кф (м/г):
Кф = Vв · a/(S(р1-р)t),
де Vв – кількість води (м3), що проходить через стінку площею S = 1 м2, товщиною а = 1 м, за час t = 1 год. при різниці гідростатичного тиску на межах стінки р1-р=1 м вод ст.
Коефіцієнт розм'якшення – Кр – відношення міцності матеріалу, насиченого водою Rв, до міцності сухого матеріалу Rс:
Кр = Rв/Rс.
Коефіцієнт розм'якшення характеризує водостійкість матеріалу, він змінюється від 0 (розмокла глина) до 1 (метали). Якщо коефіцієнт розм'якшення менше 0,8, то матеріали не застосовують у будівельних конструкціях, що знаходяться у воді.
Морозостійкість – властивістьнасиченого водою матеріалу витримуватипопереміннозаморожування і відтавання. Морозостійкість матеріалу кількісно оцінюється циклами і відповідно маркою за морозостійкістю. За марку матеріалу по морозостійкості приймають найбільше число циклів поперемінно заморожування і відтавання, що витримують зразки матеріалу без зниження міцності на стиск більше 15%; втрати маси більше 5%.
Теплопровідність – властивість матеріалу передавати тепло від однієї поверхні до іншої. Характеристикою теплопровідності є коефіцієнт теплопровідності λ (Вт/м оС) На практиці зручно судити про теплопровідність за щільністю матеріалу.
Зазначена залежність виражається формулою В.П. Некрасова:
λ =1,16,
деd – відносна щільність матеріалу.
Теплоємність – здатність матеріалу акумулювати тепло при нагріванні і виділяти тепло при остиганні;
Вогнестійкість –властивість матеріалу витримувати тривалий вплив високої температури (від 1580 оС), не розм'якшуючись і не деформуючись.
Вогнестійкість –властивість матеріалу пручатися дії вогню при пожежі протягом певного часу, залежить від здатності матеріалу спалахувати і горіти. Неспалювані матеріали – це бетони, інші матеріали на основі мінеральних в'яжучих, цегла, сталь та ін. Важкоспалювані під впливом вогню чи високої температури жевріють, але після припинення горіння і тління їх дія припиняється.
Хімічні й технологічні властивості матеріалів
Хімічні властивості матеріалу визначають його здатність вступати в хімічну взаємодію з речовинами навколишнього середовища ,при якому утворюються нові речовини. До хімічних властивостей відносять: корозійну стійкість, розчинення, адгезію, горючість, токсичність, дисперсність.
Технологічні властивості матеріалу характеризують відношення матеріалу до різних технологічних процесів, що змінюють стан матеріалу, структуру його поверхні, що додає потрібну форму і розміри. Такі технологічні властивості, як подрібнюваність, розпилюваність, шліфованість, гвоздимість мають важливе практичне значення, тому що від них залежать якість і вартість готових виробів і конструкцій.
Контрольні запитання
1. Якими документами регламентовані вимоги до якості будівельних матеріалів?
2. На яких рівнях вивчається будова матеріалу?
3. Які фізико-хімічні методи аналізу використовують для оцінки складу й структури матеріалу?
4. Що ви знаєте про істинну і середню щільність матеріалу?
5. Розкажіть про фізичні властивості матеріалів (пористість, водопоглинення, вологість, гігроскопічність, вологовіддача).
6. Від чого можуть руйнуватися матеріали зовнішніх конструкцій будинків і споруд?
7. Як оцінюється морозостійкість матеріалу?
8. Який головний фактор визначає теплопровідність матеріалів?
9. Розкажіть про міцність, твердість, пружність та пластичність?
10. Розкажіть про технологічні й хімічні властивості матеріалів?
Розділ 2. ПРИРОДНІ БУДІВЕЛЬНІ МАТЕРІАЛИ
Загальна схема технології виробництва керамічних матеріалів
Технологія виготовлення керамічних виробів, незважаючи на різноманітність асортименту, що випускається за властивостями, формами і призначенням є загальною й включає наступні технологічні етапи: добування сировинних матеріалів, підготовка керамічної маси (шихти), формування виробів (сирцю), сушіння , випалювання.
Підготовка глин і формування залежно від виду виготовленої продукції, виду й властивостей сировини здійснюється такими способами:
- пластичне формування застосовують тоді, коли глиниста сировина волога, пухка, добре розмокає у воді. Для цього використовують легкоплавкі середньо- та помірнопластичні глини, що містять 40...50% піску. Формування виробів при вологості 18-28% здійснюється на стрічкових пресах, які бувають вакуумними й безвакуумними.
- напівсухий спосіб виробництва припускає формування керамічних виробів із шихти вологістю 8-12% при тиску 15-40 МПа. Зазначений спосіб має ряд переваг: вироби мають більш правильну форму й точні розміри, до 30% скорочуються витрати палива, допускається використання малопластичних глин з більшим вмістом відходів промислового виробництва. Пресування виробів виконують у пресформах на гідравлічних пресах. Напівсухий спосіб пресування використовується для виготовлення усіх видів виробів;
- сухий спосіб є різновидом напівсухого виробництва керамічних матеріалів. Прес-порошок при цьому способі має вологість 2-6%. Усувається операція сушіння відформованого виробу. Цим способом виготовляють щільні керамічні вироби-плитки для підлог, дорожня цегла;
- шлікерний спосіб застосовується для виготовлення керамічних виробів складної конфігурації. Виливок виробів виконують з маси вмістом води 40%. Цим способом виготовляють санітарно-технічні вироби, лицювальну плитку.
Сушіння виробів. Перед випалом вироби висушують до вмісту вологи 5-6% у тунельних і камерних сушарках протягом 72-х годин, температура теплоносія 120-1500С. Вказана технологічна операція необхідна, щоб уникнути нерівномірної усадки, скривлень і розтріскування виробів при випалі.
Випалювання виробів – найбільш важлива й завершальна стадія виготовлення керамічних виробів. У процесі випалу під дією температури в сировинної суміші відбуваються складні фізико-хімічні перетворення. Так, при нагріванні сирцю до 1200С видаляється фізично зв'язана вода й керамічна маса стає непластичною. У більш високій температурній зоні – від 4500С до 6000С відбувається виділення хімічно зв'язаної води, глинисті мінерали розкладаються на окремі оксиди. При подальшому збільшенні температури вигорають органічні домішки й керамічна маса втрачає свою пластичність. Формування міцності майбутнього черепка починається при 800 0С завдяки протіканню твердофазових реакцій. У процесі нагрівання від 1000 0С до 1200 0С відбувається вогнева усадка виробу й спікання (залежно від виду глини усадка становить 2%-8%.). Інтервал температур випалу лежить у межах: від 9000С до11000С для цегли, каменю, керамзиту; від 11000С до 13000С для клінкерної цегли, плиток для підлог; від 13000С до18000С для вогнетривкої кераміки.
Керамічні матеріалі й вироби
Контрольні запитання
1. Які матеріали мають назву « кераміка»?
2. Які сировинні матеріали використовують для отримання кераміки?
3. Які види, властивості й засоби виробництва керамічної цегли вам відомі?
4. Наведіть класифікацію керамічних матеріалів за призначенням, структурою черепка та видом поверхні.
5. Наведіть характеристики стінових керамічних виробів.
6. Наведіть характеристики керамічних виробив для облицювання фасадів та внутрішнього облицювання.
7. Які сировинні матеріали використовують для отримання санітарно-технічної кераміки?
Розділ 4. СКЛО І МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ МІНЕРАЛЬНИХ РОЗПЛАВІВ
Контрольні запитання
1. Що називають склом?
2. Які сировинні матеріали використовують для виготовлення скла?
3. Які найголовніші оксиди входять до складу скла?
4. Які найголовніші властивості скла?
5. Як одержують листове скло?
6. Назвіть матеріали й вироби зі скла.
7. Назвіть марки скла.
8. Що таке сітали?
Розділ 5. МЕТАЛИ Й МЕТАЛІЧНІ КОНСТРУКЦІЇ, ЗАСТОСОВУВАНІ В БУДІВНИЦТВІ
Основи технології чорних металів
Кольорові метали і сплави
Вартість кольорових металів і їхніх сплавів у порівнянні з чорними значно вище, тому в будівництві вироби з кольорових металів застосовують рідше.
Мідь і сплави на її основі
Чиста мідь – м’який, пластичний метал із щільністю 8960 кг/м3, володіє високої теплопровідністю, незначною міцністю на розтягнення 180...240МПа, температура плавлення – 10800С. Мідь використовується у вигляді сплавів : латуні й бронзи.
Латунь – сплави міді з цинком(10...40%). Добре піддається прокату, штампуванню і витягувань. У порівнянні з чистою міддю має більш високу твердість і міцність на розтягання 250...600 МПа. У будівництві застосовується в основному для декоративних цілей(поручні, накладки і т.д.) і для санітарно - технічних пристроїв.
Бронза – сплав міді з оловом(до 10%), алюмінієм, свинцем. Міцність бронзи така, як і в міді, але значно вища твердість. Володіє гарними ливарними властивостями. Призначення в будівництві як латуні.
Контрольні запитання
1. Що таке метали?
2. Розкажіть про сплави.
3. Які метали відносяться до чорних?
4. Які метали відносяться до кольорових?
5. Розкажіть про будову і властивості залізовуглецевих сплавів.
6. Які основи виробництва чавуну?
7. Які основи виробництва сталі?
8. Які вам відомі вироби із сталі?
9. Що означає марка легованої сталі?
10. Які легуючі елементі покращують властивості сталі ?
Розділ 6. НЕОРГАНІЧНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ
Повітряні в'яжучі речовини
Магнезіальні в'яжучі
Магнезіальні в'яжучі- каустичний магнезит MgO і каустичний доломіт MgO + CaCO3одержують шляхом помірного випалу (750-850оС) магнезиту:
MgCO3 → MgO + СО2.
Особливістю цих в’яжучих речовин є то ,що вони замішуються не водою, а водними розчинами солей: хлориду магнію, сульфату магнію. Застосування водних розчинів солей магнію сприяє прискоренню твердіння та підвищенню міцностімагнезіальних в’яжучих.
Магнезіальні в’яжучі речовини мають високу міцність при стиску, що досягає 60...100 Мпа. Каустичний магнезит – речовина швидкого твердіння, яка має початок тужавлення не раніше 20 хв., кінець – не пізніше 6 год. Каустичний доломіт відрізняється строками тужавлення: початок через 3...10 год., кінець не раніше 8...20 год.
Магнезіальні в’яжучі характеризуються високою адгезією до органічних заповнювачів. Такі вироби (ксилоліт, фіброліт) відрізняються підвищеною ударною в’язкістю, добре обробляються, є жаростійкими, мають звукоізоляційні властивості.
Гідравлічні в'яжучі речовини
Гідравлічні в'яжучі являють собою тонкомолоті порошки, що складаються із силікатів і алюмінатів кальцію, гідратируючихся у водяному середовищі з утворенням міцного водостійкого штучного каменю.
Гідравлічне вапно
Гідравлічним вапном (ДСТУ Б В 2.7 – 90-99) називають тонкомолотий продукт випалу при температурі 900-1000оС мергелистих вапняків із вмістом до 20% глинистих домішок. При цій температурі сировинні матеріали розкладаються з утворенням вільних оксидів СаО, Si2, Al2O3, Fe2O3, що надалі, володіючи хімічною активністю, взаємодіють між собою з утворенням силікатів, алюмінатів і феритів кальцію. Саме такий мінералогічний склад забезпечує надалі гідравлічне твердіння цього в'язкого матеріалу.
Залежно від вмісту в гідравлічному вапні вільного оксиду кальцію терміни схоплювання коливаються в межах: початок – 0,5-2 і кінець – 8-16 годин. Активність гідравлічної від 1,7 до 5 МПа. Гідравлічне вапно застосовують для виготовлення низькомарочних легких і важких бетонів, для виготовлення штукатурних і кладочних розчинів.
Контрольні запитання
1. Що ви знаєте про повітряні й гідравлічні в'яжучі матеріали?
2. Розповісти про міцність і швидкість твердіння в'яжучих.
3. Які сировинні матеріали використовують для виробництва неорганічних в'яжучих?
4. За якими показниками маркірують гіпсові й вапняні в'яжучі?
5. Як отримують повітряне вапно, які існують його різновиди?
6. Як отримують гіпсові в'яжучі?
7. Які мінерали складають цементний клінкер?
8. Назвіть активні мінеральні добавки, які використовують у виробництві цементів?
9. У чому розходження гідравлічного і повітряного вапна?
10. Розповісти про виробництво портландцементу.
11. Як визначають марку і активність портландцементу?
12. Розповісти про різновиди портландцементу.
Розділ 7. ШТУЧНІ МАТЕРІАЛИ Й ВИРОБИ НА ОСНОВІ МІНЕРАЛЬНИХ В’ЯЖУЧИХ РЕЧОВИН
Контрольні запитання
1. Яку роль у залізобетоні відіграє бетон, а яку арматура?
2. Розповісти про напружено-армований бетон.
3. У чому принципове розходження монолітного і збірного залізобетону?
4. Як на заводах збірного залізобетону прискорюють твердіння бетону?
5. Розповісти про основні види збірних залізобетонних виробів. Чим відрізняється стінова панель від стінового блоку?
6. Що таке азбестоцемент, які матеріали його складають?
7. Які азбестоцементні вироби та конструкції вам ведомі?
8. Назвіть матеріали й вироби на основі вапняних в’яжучих?
9. Які матеріали й вироби на основі гіпсових в’яжучих вам ведомі?
Розділ 8. ЗАПОВНЮВАЧІ ДЛЯ РОЗЧИНІВ І БЕТОНІВ
Функції заповнювачів у бетонах і розчинах.
Оцінка якості дрібного заповнювача
Піски, які застосовують для виготовлення будівельних розчинів і бетонів, можуть бути:
− природні ( гірські, яружні, річкові, морські), що являють собою пухкі суміші головним чином зерен кварцю SiO2
− штучні ( важкі , легкі ), отримані дробленням щільних ( базальт, діабаз, мармур) і пористих (пемза,туф) гірських порід.
−
Зернова сполука визначається за результатами просівання проби через стандартний набір сит. Для пісків це сита з отворами , мм: 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; і 0,16.
Після просівання встановлюють часткові залишки: a 2,5;a1,25;a0,63;a0,315 (у вагових і відсоткових одиницях), потім розраховують повні залишки. Повний залишок (А2,5; А1,25; А0,63; А0,315 і т.д.) на будь – якому ситі дорівнює сумі часткових приватних залишків на цьому ситі й усіх вище розташованих. На підставі результатів ситового аналізу розраховують модуль крупності піску:
Мкр = А2,5+ А1,25+ А0,63+ А0,315 +А0,16/ 100.
Отримані значення повних залишків далі використовують для побудови кривої розсіву, положення якої аналізують щодо області допустимих значень (рис.12.1).
Якщо крива лежить у межах заштрихованої області стандартного графіка - заповнювач придатний для виготовлення бетонів або розчинів.
Присутність у піску пилуватих, глинистих і мулистих домішок знижує міцність і морозостійкість бетонів і розчинів. Кількість таких домішок визначається богаторазовим промиванням водою( відмулюванням). У природних пісках допускається вміст пилуватих і глинистих домішок до 3% від маси піску.
Присутність у піску органічних домішок встановлюють колориметриним методом. Пробу піску обробляють розчином їдкого натру NaOH і за зміного кольору щодо світлого еталону судять про наявність органіки. Якщо колір розчину темніше еталону, пісок не рекомендують застосовувати як заповнювач, тому що виявлені в ньому органічні домішки будуть сповільнювати строки схоплювання і твердіння бетонів і розчинів, і тим самим знижувати їхню міцність.
Рис. 8.1. - Графік зернового складу піску:
Допустима нижня межа крупності піску (Мк ~ 1,5); 2— рекомендована нижня межа крупності піску (Мк = 2,0) для бетонів класу В15 і вище; 3 — рекомендована нижня межа крупності піску (Мк =* 2,5) для бетонів В25 і вище; 4 — допустима верхня межа крупності піску (Мк = 3,25) для розчинів і бетонів (заштрихована область — піски, допустимі для використання
Оцінка якості великого заповнювача
Як великий заповнювач для бетонів застосовують щебені, гравій, керамзит, жужільну пемзу , аглопорит, спучені перлітовий пісок і щебені.
Для великих заповнювачів одним з найважливіших показників є насипна щільність і межзернова пустотність. Оскільки в процесі формування структури бетону порожнечі між зернами великого заповнювача заповнюються цементно-піщаним розчином, важливо, щоб межзернова пустотність була найменшою. Звичайно вона становить 40...50%. Регулювання межзернового простору здійснюють підбором зернового сполучення.
Зернове сполучення великого заповнювача. За крупністю зерен щебені й гравій розділяють на наступні фракції: 5...10; 10...20;20...40; 40...70.
Вміст різних фракцій у великому заповнювачі для бетонів нормується стандартом ( табл.12.5).
Таблиця 8. 1
Найбільша крупність заповнювача, мм | Вміст фракцій у великому заповнювачі, % | |||
5...10 | 10...20 | 20...40 | 40...70 | |
25...40 | 60...75 | - | - | |
15...25 | 20...35 | 40...65 | - | |
10...20 | 15...25 | 20...35 | 35...55 |
Шкідливі домішки ( органічні, пилуваті, глинисті) у великому заповнювачі можуть бути, як і у пісках. Методи їхнього визначення аналогічні.
Міцність великого заповнювача для важких бетонів повинна бути в 1,5...2 рази вище міцності бетону.
Контрольні запитання
Яку роль у бетонах і розчинах відіграють заповнювачі?
2. Чим відрізняються дрібні й великі заповнювачі, природні й штучні?
3. Як впливає на властивість бетонів зернове сполучення заповнювачів?
4. Назвіть види піску залежно від зернового сполучення
5. Як впливають шкідливі домішки на якість бетону?
6. Як установлюється зернове сполучення піску й щебенів?
7. Як розрахувати модуль крупності піску?
8. У чому розходження між гравієм і щебенями?
Розділ 9. БЕТОНИ
Крупнопористий бетон
Одержують при затвердінні бетонної суміші з в'яжучого (звичайно портландцементу), великого заповнювача і води. Завдяки відсутності піску і зниженій витраті цементу (70... 150 кг/м3), використовуваного тільки для склеювання зерен великого заповнювача, щільність крупнопористого бетону на 600...700 кг/м3 нижче, ніж в аналогічному бетоні залитої монолітної будівлі.
Крупнопористий бетон доцільно виготовляти на основі пористих заповнювачів (керамзитового гравію, жужільної пемзи та ін.). У цьому разі середня щільність бетону складає 500...700 кг/м3, плити з такого бетону ефективні для теплоізоляції стін і покрить будинків.
Контрольні запитання
1. Розкажіть про склад бетону.
2. Які механічні й фізико-механічні властивості бетону?
3. Розкажіть про властивості бетонної суміші.
4. Як оцінюють міцність бетону?
5. Чим відрізняється клас бетону від його марочної міцності?
6. Чому бетон завжди має деяку пористість?
7. Як підбирають склад бетону?
8. Розкажіть про приготування бетонної суміші.
9. Як відбувається твердіння бетону?
10. Які існують способи одержання легких бетонів?
11. Який бетон використовують у сучасному будівництві?
12. У результаті чого утворюється міцність силікатної цегли? Її
основні властивості.
13. Що таке піносилікат і газосилікат?
Розділ 10. БУДІВЕЛЬНІ РОЗЧИНИ Й СУХІ БУДІВЕЛЬНІ СУМІШІ
Сухі будівельні суміші
Сухі будівельні суміші - це порошкоподібні композиції , що складаються з мінеральної або органічноїв’яжучої речовини , наповнювачів і заповнювачів, добавок, які виготовляють у заводських умовах.
Переваги сухих сумішей порівняно з традиційними розчинами і бетонами:
- мінімум доводочних технологічних операцій для приведення сухих сумішей у робочій стан – достатньо затворити водою;
- зниження на 5-7% відходів розчинів у результаті порційного дозування;
- економія на 10-15% цементу за рахунок використання пластифікуючих і водоутримуючих добавок;
- стабільність складу сухих сумішей в результаті точного дозування компоненів і ефективного їх змішування;
- підвищення в 1,5- 3 рази продуктивності праці будівельників;
- скорочення на 10-15 % транспортних витрат і підвищення якості робіт при одночасному зниженні трудоємкості і технологічних процесів.
Контрольні запитання
1. Що називають будівельними розчинами?
2. Як досягають необхідної зручноукладуваності й водоутримуючої здатності розчинної суміші?
3. У чому полягає зміст змішаних розчинів?
4. Області застосування будівельних розчинів.
5. Які види декоративних розчинів ви знаєте?
6. Що називають сухою будівельною сумішшю?
7. Як класифікують сухі будівельні суміші?
8. Як будівельні розчини відрізняються від сухих будівельних сумішей?
9. Наведіть характеристики сухих будівельних сумішей різного призначення.
Розділ 11. БІТУМНІ Й ДЬОГТЬОВІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ, МАТЕРІАЛИ НА ЇХНІЙ ОСНОВІ
Асфальтобетонні розчини
Асфальтобетонні розчини є важливим матеріалом для пристрою дорожніх і аеродромних покриттів, підлог промислових підприємств.
Асфальтобетон – штучний будівельний матеріал, одержуваний у результаті затвердіння ущільненої асфальтобетонної маси, що складається з ретельно перемішаних компонентів: щебеню, піску, мінерального порошку і бітуму. Асфальтобетон , що не містить великий заповнювач, називається асфальторозчином.
За видом великого заповнювача асфальтобетон поділяють на щебеневий і гравійний. Залежно від марки застосовуваного бітуму і температури укладання поділяється – на гарячі(1200С), теплі (700С), і холодні, приготовлені на рідких бітумах чи бітумних емульсіях, які укладають при температурі навколишнього середовища не нижче 50С.
Залежно від розміру зерен заповнювача гарячі й теплі асфальтобетони розділяють на грубозернисті – найбільший розмір зерен до 40мм; дрібнозернисті – до 20мм; піщані – з найбільшим розміром зерен до 5 мм.
Асфальтові бетони можна подати як суміш асфальтового розчину і великого заповнювача; у цьому разі кількість асфальтового розчину. Щільність асфальтобетону — важлива характеристика. Звичайно пористість асфальтобетону складає — 5...7 %. Чим вище пористість, тим менше довговічність асфальтобетону, тому що при цьому зростає водопоглинання, знижується корозійна стійкість і морозостійкість (остання є головний фактор руйнування дорожніх покриттів). Щільні асфальтобетони (пористість < 5 %) практично водонепроникні і можуть застосовуватися як гідроізоляційний матеріал.
На відміну від бетонів на мінеральних в'яжучих міцність асфальтових бетонів і розчинів помітно змінюється при коливаннях температури. Так, якщо при 20° С міцність асфальтобетону складає 2,2...2,4 МПа, то при 50° С — тільки 0,8...1,2 МПа. При цьому знижується модуль пружності і зростає повзучість асфальтобетону.
Асфальтові бетони більш стійкі до корозійних впливів, ніж цементні, але бояться впливу рідкого палива і масел. Зносостійкість асфальтових бетонів вище, ніж цементних. Асфальтові бетони і розчини застосовують для верхніх покриттів доріг, аеродромів, підлог промислових будинків, плоских покрівель, стяжок, а також у гідротехниці для створення гідроізоляційних шарів і екранів і заповнення компенсаційних швів.
Технологія асфальтобетону. Для одержання пластичної зручноукладуваної асфальтобетонної суміші використовують два методи:
- нагрівання суміші до 140...170° С для повного розрідження бітуму;
- приготування суміші на рідких бітумах, гудронах (з наступним тужавінням за рахунок випару летких компонентів) чи на бітумних емульсіях (тужавіння відбувається після випару води).
Кращу якість мають «гарячі» асфальтобетони.
Укладають і ущільнюють асфальтобетонні суміші за допомогою спеціальних асфальтоукладчіків і важких ковзанок. При малих обсягах робіт можливе ручне ущільнення.
Довговічність асфальтобетону багато в чому залежить від якості укладання і забезпечення його зчеплення з нижчележачими шарами; на довговічність істотно впливає також якість основи.
Бетони, аналогічні асфальтовим, можуть бути отримані на дьогтьових в'яжучих, але їхнє використання дозволене лише для дорожніх покриттів поза населеними пунктами .
Для підвищення якості асфальтобетонів бітуми модифікують полімерами (поліетиленом, поліпропіленом, синтетичними каучуками); для цієї мети раціонально використовувати вторинну полімерну сировину і промислові відходи.
Контрольні запитання
1. Які види органічних в'яжучих речовин ви знаєте?
2. Які загальні властивості бітумів і дьогтів? У чому їхня відмінність?
3. Якими властивостями характеризується марка бітуму?
4. Які марки руберойду ви знаєте? Які технічні характеристики наведені у позначенні марки руберойду?
5. Наведіть характеристики матеріалів на основі бітумних і дьогтьових в'яжучих речовин.
6. Які рулонні матеріали, вироблені на їхній основі, ви знаєте?
7. Які матеріали на основі бітумних в'яжучих речовин використовують для виконання обмазувальної гідроізоляції?
8. Що таке асфальтобетон і асфальторозчин? Які матеріали використовують для їх одержання?
9. Якими властивостями характеризується якість асфальтобетонів і асфальторозчинів?
Розділ 12. ПОЛІМЕРНІ МАТЕРІАЛИ
Склад і властивості пластмас
Властивості пластмас
Позитивні властивості пластмас:
- мала щільність (від 20 до 2200 кг/м3);
- високі міцнісні характеристики ( від 120 до 420 Мпа);
- низька теплопровідність;
- корозійна стійкість;
- мала стиранність;
- здатність фарбуватися в різні кольори;
- можливість одержання прозорих композицій;
- технологічність;
негативні властивості пластмас:
- низька теплостійкість;
- мала твердість;
- високий коефіцієнт термічного розширення ;
- горючість із виділенням шкідливих газів;
- токсичність при експлуатації і виробництві;
Застосування полімерних матеріалів і виробів
Аналіз всіх властивостей полімерних матеріалів показав, що в будівництві економічно доцільне їх використання при виготовлені несучих конструкцій високої корозійної стійкості,покриттів підлог, обробки стін, теплоізоляції огороджень і технологічного устаткування,герметизації стиків і швів у великопанельних будинках,гідроізоляції покрівлі й фундаментної частини будинку,виготовленні санітарно-технічного встаткування і труб.
Гумовийлінолеум (релин) виготовляють на основі синтетичного каучука, наповнювачів і добавок. У масовому житловому будівництві використається обмежено, але добре себе зарекомендував для покриттів підлог тваринницьких, медичних установ. Випускається як одношаровим так і багатошаровим на теплозвукоїизоляційній основі.
Алкідний лінолеум служить для влаштування підлог у житлових, дитячих ,лікарняно – профілактичних і виробничих будівель.
Плитки для підлог (ГОСТ16475)виготовляють із полівінілхлориду, каучуків, регенерованої гуми і 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.
Контрольні запитання
1. Що таке пластмаси? Назвіть основні компоненти пластмас.
2. Перелічіть основні позитивні й негативні властивості платмас.
3. Яка роль наповнювачів у пластмасах?
4. Які основні методи одержання виробів із пластмас?
5. Перелічіть основні області застосування пластмас. Обґрунтуйте свою відповідь.
6. Склопластики. Яка роль компонентів у цьому матеріалі?
7. Які полімерні матеріали для підлог ви знаєте?
8. Які опоряджувальні полімерні матеріали вам відомі?
Розділ 13. ЛАКОФАРБОВІ МАТЕРІАЛИ
Список літератури
1. Кривенко П.В., Пушкарьова К.К. Будівельне матеріалознавство. - К: ТОВ УАВК « Екс Об», 2004. - 704с.
2. Захарченко П.В., Долгий Е.М. Сучасні композиційні будівельно- оздоблювальні матеріали . - К: КНУБА, 2005. - 512с.
3. Микульский В.Г., Куприянов В.Н. Сахаров Г.П. Строительные материалы. - М: Изд-во АСВ, 2000. - 536с.
4. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия . - М: Высш.шк., 2002 . - 367 с.
5. Юхневский П.И. Строительные материалы и изделия. – Минск.: УП
« Технопринт», 2004. - 476 с.