Виробництво сталі та її застосування у будівництві - раздел Строительство, Курс лекцій з дисципліни Будівельне матеріалознавство
Для Одержання Сталі Використовують Шихту, До Складу Якої Вход...
Для одержання сталі використовують шихту, до складу якої входить передільний чавун, сталевий лом, а також шлакоутворюючі й легуючі речовини. Виробництво сталі – досить складний технологічний процес, що зводиться до видалення з чавуну частини вуглецю і домішок. Існує три способи одержання сталі: конвертерний, мартенівський і електроплавильний. У наш час використовують в основному киснево-конвертерний спосіб. Він полягає в продувці рідкого чавуну технічно чистим киснем у конвертері. Виплавлену сталь розливають на злитки, або переробляють у заготовки методом безперервного розливання. Сталеві злитки піддають обробці тиском з метою одержання різних сталевих виробів. Розрізняють наступні види обробки сталі тиском: прокатка, пресування, волочіння, ковка, штампування.
Сталь є одним з найважливіших конструкційних матеріалів. Високі фізико-технічні характеристики, технологічність і великі обсяги виробництва визначили її широке використання в будівництві.
Залежно від % вмісту вуглецю розрізняють сталі:
- низьковуглецеву (до 0,25%);
- середньовуглецеву (0,25-0,6%);
- високовуглецеву (більше 0,6 %).
З підвищенням вуглецю у сталі істотно зменшується пластичність, підвищується крихкість, у зв’язку з чим у будівництві переважно використовують низьковуглецеві сталі. Для підвищення технічних властивостей чавунів і сталей до них додають легуючі речовини: марганець, хром, нікель, молібден, алюміній, мідь.
Якщо вміст легуючих добавок у сталей складає до 2,5% – це низьколеговані сталі; 2,5-10% – средньолеговані; більше 10% – високолеговані. Введення легуючих добавок підвищує корозійну стійкість, ковкість, пружність сталі.
За призначенням вуглецеві сталі підрозділяються на конструкційні й інструментальні. Конструкційні сталі містять вуглець не більше 0,65%. Їх застосовують для виготовлення арматур залізобетонних конструкцій. У свою чергу, конструкційні сталі, які використовуються в будівництві, підрозділяють на сталі звичайної якості, якісні й спеціальні.
Сталь вуглецева звичайної якості підрозділяється на групи А,Б,В.
При поставці сталей групи А споживачу гарантують механічні властивості без уточнення хімічного складу. Виготовляють марки Ст 0, Ст 1 и т.д. доСт 6.Чим більше номер сталі, тим більше в ній % вмісту вуглецю.
Сталі групи Б (БСт0,БСт1,БСт3 и т.д.) поставляють із гарантованим хімічним складом. Сталі групи В – з гарантованими хімічним складом і механічними властивостями.
Леговані сталі, на відміну від вуглецевих, містять ще й легуючі добавки, які підвищують якість сталі і надають їй певних властивостей. До легуючих добавок відносять :С - кремній, Х - хром, Г - марганець, Н - нікель, М - молібден, Д - мідь.
Легування сталі кремнієм підвищує її пружні властивості, нікель і хром – жаростійкість і корозійну стійкість, молібден – ряд механічних характеристик і т.д. При маркуванні легованих сталей перші дві цифри показують вміст вуглецю в сотих частках відсотків, наступні букви – умовне позначення легуючих елементів. Якщо кількість легуючого елемента становить 2% і більше, то після букви ставлять ще і цифру, яка вказує цю кількість. Приклад: 25 ХГС2С – це марка стали, яка вказує на вміст вуглецю 0,25%, близько 1% хрому, 2% марганцю й близько 1% кремнію.
Для зміни фізико-механічних характеристик сталі поряд з легуванням використовують також методи термічної обробки: загартування, нормалізацію, відпуск. При загартуванні сталі ( нагрівання до 800...10000С і швидке охолодження) підвищується твердість і міцність, але знижується пластичність і ударна в’язкість. Повільне нагрівання сталі до 250...3500С , витримка при цій температурі з наступним охолодженням на повітрі (відпуск) знижує внутрішнє напруження, підвищує пластичність сталі, зберігаючи високу міцність. При нормалізації сталі (нагрівання з наступним охолодженням на повітрі) збільшується ударна в’язкість і пластичність. Велика кількість сталі використовується для виготовлення будівельних сталевих конструкцій – крупнорозмірних елементів будинків і споруд. Сталеві конструкції звичайно виконують із прокатних елементів різного профілю.
Сортова сталь (ДСТУ 2254-93,ДСТУ 2255-93,ДСТУ 3436-96,ДСТУ 2252-93) включає профілі масового попиту, швелери, двотаври й профілі спеціального призначення (рис. 5.1).
Рис. 5.1 – Прокатні вироби із сталі різного профілю: а —кутикова рівнобока;
б — кутикова нерівнобока; в — швелер; г — двотавр;
д — підкранова рейка; е — кругла; ж — квадратна;
з —штабова; и — шпунтова паля; к — листова;
л — рифлена; м — хвиляста.
Основним видом спеціального прокату для будівництва єарматурна сталь(ДСТУ 3760-98) у вигляді стрижнів гладкого й періодичного профілів, дроту та канатів (рис. 5.1).
Рис. 5.2 – Види арматурної сталі:
а — гладка стрижнева;б — гарячекатана періодичного профілю, класу Л-П;
в — те ж класу А-Ш;г — холоднокатана з чотирьох сторін;
д — те ж з двох сторін;е — кручена.
Металочерепиця – це богатошаровий виріб, який використовується для влаштування покрівель як пластичний ахітектурно-виразний матеріал. Її виготовляють з гарячеоцинкованої холоднокатаної листової сталі (прокату) товщиною 0,5 мм, покритої після пасивації та грунтування шаром кольорового полімерного покриття (поліестр, пурал, пластизол). Довжина панелі може бути від 500 до 8000 мм, а крок 275...450мм. Метало- черепиця відрізняється високими експлуатаційними характеристиками, у тому числі високою корозійною стійкістю, довговічністю та здатністю до пластичного деформування.
Все темы данного раздела:
БУДІВЕЛЬНЕ
МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО»
Харків 2013/14 уч.рік
ЗМІС
ПЕРЕДМОВА .....
ПЕРЕДМОВА
Будівництво є частиною матеріальної культури суспільства, за ним можна судити про прогрес науки і техніки, особливості побуту, національні традиції.
Людина почала будувати перші житла ще в
Стандартизація будівельних матеріалів
Стандартизація –система єдиних загальноприйнятих нормативів за типами, параметрами, розмірами і якістю виробів, за величинами вимірів показників, методами випробування, контрол
Класифікація будівельних матеріалів
Виходячи з умов роботи матеріалу в споруді, будівельні матеріали поділяють за призначенням на:
- матеріали для несучих конструкцій
Будівля матеріалів
Будову матеріалу вивчають на трьох рівнях:
1. Макроструктура матеріалу - будова, видима неозброєним оком.
2. Мікроструктура
Склад матеріалів
Будівельні матеріали характеризуються хімічним, мінеральним і фазовим складом.
Хімічний склад дозволяє судити про ряд властивостей матеріалу: вогнестій
Фізичні властивості матеріалів
Рис. 1.1 - Вплив зовнішнього середовища на конструкції будівель
Щоб буді
Механічні властивості матеріалів
Будівельні матеріали і конструкції у процесі експлуатації піддаються різним зовнішнім силам – навантаженням, що викликають у них деформації і внутрішні напру
Гірські породи й мінерали
Мінерали – це природні фізично й хімічно однорідні тіла, що виникають у земній корі в результаті фізико-хімічних процесів. Гірські породи складаються з мінералі
Магматичні гірські породи
Утворення магматичних гірських порід тісно пов'язано зі складними проблемами походження магми і Землі. Залежно від умов утворення виділяють дві основних групи магматичних порід –
Метаморфічні гірські породи
Метаморфічні гірські породи сформувалися в надрах земної кори в результаті зміни магматичних і осадових порід під впливом високих температур тиску і хімічно активних речовин.
Метаморфічні гірські породи
Метаморфічні гірські породи сформувалися в надрах земної кори в результаті зміни магматичних і осадових порід під впливом високих температур тиску і хімічно активних речовин.
Техногенні відходи
Відходи виробництва – це всі види залишків виробництва, що мають якусь споживчу цінність і можуть бути використані в матеріальному виробництві.
З галузей, що споживают
Будова і склад деревини
Зростаюче дерево складається з кореневої системи, крони і стовбура. Стовбур є основною і найбільш коштовною частиною дерева. З нього одержують від 60 до 90% ділової деревини.
Загальні властивості деревини
Кожна порода дерева має характерний колір і текстуру. Для хвойних порід характерний простий і одноманітний малюнок, а різноманіття і багатство текстури деревини листяних порід високо ціниться в сто
Деревні породи
Деревні породи поділяють на хвойні й листяні.
Сосна–ядрова порода, має високу міцність і низьку щільність, середня щільність – 470-540 кг/м3
Вади деревини
Сучки – це частини в деревині, що порушують однорідність її будови викликають скривлення волокон, утруднюють механічну обробку.
Захист деревини від гниття, уражених комахами і загоряння
При вологих умовах експлуатації деревина піддається дії мікроорганізмів, руйнується – загниває. Захист деревини від гниття і продовження терміну служби забезпечується шляхом попереднього природного
Матеріали і вироби з деревини
Матеріали з деревини застосовують у будівництві, як конструкційні, оздоблювальні, теплоізоляційні, акустичні й погонажні.
До конструкційного відносяться круглі лісо
Контрольні запитання
1. Розповісти про використання природних кам'яних матеріалів у будівництві.
2. Як класифікують гірські породи?
3. Чим розрізняються між собою гірська порода і мінерал?
Сировина для виробництва керамічних матеріалів
Основною сировиною для виробництва кераміки є глини й каоліни. Для поліпшення технологічних властивостей глини, а також надання готовим виробам певних фізико-механічних властивостей
Стінові керамічні матеріали
Керамічні цегли й камені виготовляють із легкоплавких глин з добавками й без, застосовують для кладки зовнішніх і внутрішніх стін ,для виготовлення стінових панелей і блоків. Ц
Вироби для облицювання фасадів
Цегла й камені лицьові є оздоблювальними й конструктивними несучими елементами, що працюють у цегельній кладці разом зі звичайною цеглою. Лицьова цегла і камені призначені для
Плитки для внутрішнього облицювання
Керамічні плитки для внутрішнього облицювання використовуються для облицювання стін і для покриттів підлог. Ці вироби експлуатуються усередині приміщення, тому вимоги за морозо
Керамічні вироби для покрівлі й перекриттів
Керамічна черепиця (ДСТУ Б В. 2.7 -28 -95) є найпоширенішим керамічним матеріалом для покрівлі як в Україні, так і в западноєвропейських країнах завдяки своїй екологічній чисто
Санітарно-технічна кераміка й керамічні вироби спеціального призначення
Вироби санітарні керамічні – раковини, умивальники, унітази, зливальні бачки і т п. Ці вироби виготовляють з фарфору й фаянсу. Сировиною є біловипалювальні глин
Загальні відомості
Як галузь прикладного мистецтва виробництво виробів із скла було особливо розвинуте в Древньому Єгипті, Сірії, Фінікії, Китаї. Винахід склодувного способу в середині I століття до н
Основи виробництва скла
Сировинні матеріали для виробництва скла розділяють на основні й допоміжні.
До основних відносяться кварцовий пісок, сода, доломіт, вапняк, поташ, сульфат натрію.
Різновид скляних виробів
Листове віконне скло виробляється товщиною від 2,0 до 6,0 мм, максимальними розмірами залежно від товщини – від 1000х1600 мм до 400х500 мм. Може бути полірованим, неполірованим
Сітали, шлакосітали й сіталопласти
Сітали – це склокристалічні матеріали, отримані із скляних розплавів шляхом їх повної чи часткової кристалізації.
Технологія виробництва сіталів аналогічна технології виробництв скла, одна
Загальні відомості
Метали – кристалічні речовини, характерними властивостями яких є висока міцність, пластичність, тепло- і електропровідність, особливий блиск. Широке використання металів у буді
Виробництво чавуну
Чавун одержують у доменних печах шляхом високотемпературної обробки (19000С) суміші залізної руди, коксу й флюсу. Залізна руда, що є основною сировиною, крім порожньої породи містить від
Алюміній і сплави на його основі
У чистому вигляді алюміній м’який, пластичний, добре відливається, прокочується, плавиться при температурі 6570С, має півищену стійкість до корозії, високу тепло- і електропровідність. Щ
Загальні відомості
Неорганічними в'яжучими речовинами називають порошкоподібні матеріали, які при змішуванні з водою утворюють пластично-грузле тісто, здатне згодом мимовільно твердіти у результаті ф
Загальні відомості
Неорганічними в'яжучими речовинами називають порошкоподібні матеріали, які при змішуванні з водою утворюють пластично-грузле тісто, здатне згодом мимовільно твердіти у результаті ф
Повітряне вапно
Повітряне вапно (ДСТУ Б В 2.7-90-99) – продукт помірного випалу кальцієво-магнієвих карбонатних гірських порід (вапняку, крейди, вапняку- черепашника, доломітизованого вапняку)
Портландцемент
Портландцементом називають порошкоподібний матеріал, отримуваний у результаті спільного помелу клінкера (продукту спікання вапняно-глинистої суміші при температурі 1400-1500
Спеціальні види портландцементу
З метою надання портландцементу спеціальних властивостей, розширивши тим самим його застосування в будівництві, змінюють ступінь подрібнювання, коректують використовувана сировина, вводять спеціаль
Матеріали й вироби на основі портландцементу
Вироби бетонні стінові дрібноштучні (ДСТУ Б В 2.7.-7-94) поділяють на цеглу, каміння і блоки повнотілі й порожнисті, рядові й лицьові. Виготовляють ці вироби в
Залізобетон
Залізобетон – це композиційний будівельний матеріал, в якому вдало сполучається робота бетонної матриці і сталевої арматури.
Винаходу залізобетону передувало відкриття
Азбестоцементні вироби й конструкції
Азбестоцемент – штучний композиційний кам'яний будівельний матеріал, отриманий у результаті затвердіння суміші, що складається з цементу, азбесту (10-20% від
Матеріали й вироби на основі вапняних в’яжучих речовин
Силікатна цегла (ДСТУ Б В 2.7.-80-98). При виготовленні силікатної цегли, як вихідну сировину застосовують вапно, кварцовий пісок, який виконує функції дрібного заповнювача і
Матеріали й вироби на основі гіпсових в’яжучих речовин
Каміння стінові (ДСТУ Б В 2.7.-36-95) виготовляють на основі гіпсових чи змішаних в’яжучих речовин. За габаритними розмірами каміння стінові можуть бути цілими (390 X 190 X 1
Класифікація заповнювачів
Заповнювачами називають пухку суміш мінеральних або органічних зерен природного чи штучного походження. В’яжучі речовини скріплюють зерна заповнювача і утворюєт
Пористі заповнювачі
Заповнювачі для приготування легких бетонів бувають природними, штучними або отриманими з відходів промисловості.
Керамзит є штучним пористим заповнювачем, який отр
Загальні відомості. Класифікація бетонів
Бетон— штучний композиційний матеріал, одержуваний в результаті формування і подальшого затвердівання раціонально підібраної бетонної суміші, що складається з в'яжу
Властивості бетонної суміші
Суміш, що складається зв'яжучої речовини, великого й дрібного запоповнювачів і води до затверднення має назву бетонної суміші . Бетонна суміш являє собою пластично-в’
Основи технології бетону
Виготовлення бетонних і залізобетонних конструкцій містить в собі наступні технологічні операції:
- підбір складу бетону;
- приготування і транспортування бетонної
Твердіння бетону
Нормальний ріст міцності бетону відбувається при позитивній температурі (15...25° З) і постійній вологості. Дотримання цих умов ос
Основні властивості важкого бетону
Важкий бетон — основний конструкційний будівельний матеріал, тому оцінці його міцнісних властивостей приділяється велика увага. Міцнісні характеристики бетону визначаються строго ві
Легкі бетони
Легкі бетони (на початку XX ст. їх називали «теплі бетони») — бетони з щільністю менше 1800 кг/м3 — універсальний матеріал, який огороджують і несуть конструкції
Легкі бетони на пористих заповнювачах
Пористі заповнювачі мають шорсткувату поверхню, тому зчеплення цементного каменю із заповнювачем не є слабкою ланкою легких бетонів. Цьому сприяє також хімічна активність речовини заповнювачів, що
Ніздрюваті бетони
Ніздрюваті бетонина 60...85 % за обсягом складаються з замкнутих пор розміром 0,2...2 мм. Ніздрюваті бетони одержують при затвердінні насиченої газовими пухирцями суміші в'яжучого, кремнези-мистого
Спеціальні види бетонів
Спеціальні бетони здатні працювати в екстремальних умовах і мають властивості, не характерні для звичайних бетонів. Але при цьому їхня технологія і склад залишаються «бетонними».
Загальні відомості
Протягом багатьох віків архітектура й будівництво були безпосередньо пов’язані з використанням мінеральних будівельних розчинових сумішей. Вапняні штукатурні розчини відомі понад 8 тис. років, гіпс
Будівельні розчини
Будівельним розчином називають матеріал ,одержуваний в результаті затвердіння раціонально підібраної суміші в'яжучого (цемент, вапно і т.д.),дрібного заповнювача(піску) і води,
Матеріали для виготовлення розчинних сумішей
В'яжучі речовини. Для виготовлення будівельних розчинів, як правило, застосовують портландцемент і шлакопортландцемент, марка яких повинна бути в 3-4 рази більше ма
Властивості розчинних сумішей і затверділих розчинів
Якість розчинної суміші характеризується: рухомістю, водоутримувальною здатністю, водовідділенням та розшарованням (ДСТУ Б В .2.7. -114-2002).
Рухомість роз
Підбір складу, приготування і транспортування розчинів
Підбір складу будівельного розчину виконують, виходячи з необхідної марки розчину, рухливості, призначення розчину й умов провадження робіт. Склад розчину виражається кількістю вихідних матеріалів
Види будівельних розчинів
Розчини для кам’яних кладок та монтажу виготовляють з використанням:
- портландцементу та шлакопортландцементу(для монтажу стін із панелей та бетонних і цегляних блокі
Класифікація сухих будівельних сумішей і характеристика вихідних матеріалів
Сухі будівельні суміші класифікують за призначенням :
- для вирівнювання стін і стелі ( штукатурні розчини, розчини для монтажу гіпсокартонних виробів);
Характеристика сухих будівельних сумішей різного призначення
Мурувальні розчини (розчини для кам’яної кладки) отримують на базі цементу та гідравлічного вапна марок М 100 і М 200. Заповнювачами є кварцовий або вапняковий пісок. Такі розч
Загальні відомості
Бітуми й дьогті являють собою органічні матеріали аморфної структури до складу яких входять високомолекулярні вуглеводні і їхні похідні.
Застосування бітум
Загальні відомості
Бітуми й дьогті являють собою органічні матеріали аморфної структури до складу яких входять високомолекулярні вуглеводні і їхні похідні.
Застосування бітум
Загальні відомості
Бітуми й дьогті являють собою органічні матеріали аморфної структури до складу яких входять високомолекулярні вуглеводні і їхні похідні.
Застосування бітум
Загальні відомості
Полімерними речовинаминазивають високомолекулярні сполуки, які складаються з елементарних (мономірних ) ланок, об’єднаних у макромолекули різної будови.
Початок широко
Класифікація полімерних речовин
За способом синтезу і тверднення органічні полімерні речовини поділяють на:
- полімеризаційні, отримані в результаті реакції по
Склад пластмас
Матеріали, що містять у своєму складі полімери і мають пластичність на певному етапі виробництва, що повністю втрачається після затвердіння полімеру, називаються пластмасами.
Технологія виробництва пластмас
Вироби з пластмас одержують з використанням різних прийомів, при виборі яких визначальним фактором є природа полімеру й вид наповнювача.Основними прийомами переробки пластмас є:
-
Конструкційні полімерні матеріали
Склопластики (ГОСТ 27389) -листові композиційні матеріали, одержувані шляхом просочення скляних волокон або тканин (армуючих компонентів) полімером. Склопластик
Опоряджувальні полімерні матеріали
Лицювальна полістирольна плитка являє собою квадрати або прямокутники товщиною 1,25-1,5 мм з гладкою й рельєфною поверхнею, одержувані методом лиття під тиском. До складу компо
Полімерні матеріали для покриттів підлог
Покриття підлог із полімерних матеріалів гігієнічні, еластичні, зносостійкі, тепло- та звукоізоляційні, довговічні.
Безшовні монолітні покриття застосовують у промисло
Теплоізоляційні полімерні матеріали
Полімерні теплоізоляційні матеріали класифікують за структурою, формою, видом основної сировини, середньою щільністю, теплопровідністю та стискуваністю (ГОСт 16381). Полімерні матеріали, що мають н
Загальні відомості
Лакофарбовими називають природні чи штучні матеріали, які наносять у в’язко-рідкому стані тонким шаром (60…500мкм) на поверхню будівельних конструкцій і деталей для утворення п
Основні компоненти лакофарбової композиції
Основними компонентами, що складають лакофарбову композицію є: плівкоутворювачі речовини, пігменти, наповнювачі, сикативи, розчинники.
Плівкоутворюювачі (сполучні )
Маркування лакофарбових матеріалів
Маркування фарбових матеріалів ( ГОСТ 24404) виконують з позначенням виду, природи плінкоутворюючого компонента та їхнього призначення. З цією метою для маркування використовується система позначен
Види лакофарбових матеріалів
Ґрунтовки – це суспензії пігментів або їхніх сумішей з наповнювачами в розчині плівкоутворюючої речовини, які після висихання утворюють суцільну непрозору однор
Контрольні запитання
1. Які функції виконують лакофарбові покриття?
2. Назвіть основні компоненти, що складають лакофарбову композіцію. У чому відмінність лаку від фарби й фарби від ґрунтовки?
3. Які
Новости и инфо для студентов