1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.
2. Айрапетов Г.А., Безродный О.К., Жлобин А.Л., и др.; Строительные материалы: Учебно-справочное пособие // 2-е изд., перераб. и доп. — Ростов н/Д: Феникс, 2005. — 608 с.: ил. (Строительство)
3.
4. http://dic.academic.ru/
ВОПРОС № 2
Каменные строительные материалы включают широкую номенклатуру изделий, получаемых из горных пород: рваный камень в виде кусков неправильной формы (бут, щебень и др.), изделия правильной формы (блоки, штучный камень, плиты, бруски), профилированные изделия и др. Исходя из специфики технологии производства, их разделяют на три группы.
Первую составляют нерудные строительные материалы — это камень, используемый в виде полупродукта, идущего на производство искусственных материалов (бетоны и растворы),
Под «штучным» стеновым камнем понимают каменные материалы правильной геометрической формы, полученные непосредственно из горного массива с помощью специальных механизмов.
Третью группу составляют облицовочные (декоративные) природные камни, которые по своим эстетическим качествам после соответствующей переработки пригодны для отделочных работ.
Используемые горные породы для производства материалов и изделий должны обладать достаточной прочностью, определенными физическими свойствами (плотностью, пористостью, водопоглощением), минимально допустимой маркой по морозостойкости, а в отдельных случаях достаточной истираемостью.
Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от нагрузок. Прочность камня зависит от его строения и сил межзерновых связей слагающих его минералов. Так, прочность при сжатии у мелкозернистых горных пород выше, чем у крупнозернистых. Прочность при растяжении горных пород невысока и порой в 6—10 раз меньше прочности при сжатии.
Под истинной плотностью — понимают массу единицы объёма абсолютно плотного материала.
Под средней плотностью — понимают массу единицы объёма материала (изделия) в естественном состоянии ( с пустотами и порами ).
Физико-механические свойства горных пород
... буровой машины. Буримость ухудшается с увеличением плотности, прочности, вязкости, твёрдости, абразивности горных пород, зависит также от минерального состава, строения пород и ... горных пород. Связная горная порода имеет водно-коллоидную связь между частицами минералов и минеральными агрегатами. 14. Другие классификации горных пород. Природные каменные материалы получают из горных пород, ...
Средняя плотность используемых камней изменяется в широких пределах (от 300—500 кг/м3 для пористых до 2600—3300 кг/м3 для гранитов, габбро, диабазов, мрамора).
Пористость — степень заполнения материала порами. Наименьшей пористостью обладают кварциты (0,7%) и граниты (1—3,3 %), наибольшей — известняки (до 30%) и вулканические туфы (до 65%).
Водопоглощение характеризует способность горной породы впитывать и удерживать в себе воду. Водопоглощение гранита — 0,1— 0,8%, а туфа и известняка-ракушечника — до 40% по массе.
Морозостойкость — способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. Морозостойкость зависит от строения и пористости горной породы. Для большинства изделий из природного камня ее минимальную величину нормируют. Так, минимальная марка по морозостойкости для облицовочного камня F15 (известняк-ракушечник, вулканический фельзитовый туф).
Истираемость материала характеризуется потерей первоначальной массы, отнесённой к 1 м2 площади истирания.. Истираемость горной породы (г/см2 ) нормируется у облицовочных материалов, применяемых для устройства полов, лестниц, тротуаров и др.
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.
2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.; Высш. шк., 1988. — 527 с.: ил.
3. Айрапетов Г.А., Безродный О.К., Жлобин А.Л., и др.; Строительные материалы: Учебно-справочное пособие // 2-е изд., перераб. и доп. — Ростов н/Д: Феникс, 2005. — 608 с.: ил. (Строительство)
ВОПРОС № 3
Для производства строительной керамики применяют глины как относительно пластичный компонент и добавочные вещества — не пластичные компоненты сырьевой смеси. Глина является главным структурообразующим веществом, создающим при обжиге изделий микро- и макроструктуру керамического конгломерата в виде различных изделий. Добавочные вещества вводят в глину (смеси) с целью:
повышения или снижения её пластичности, что важно при формировании изделий;
для увеличения пористости лёгких керамических изделий (порообразующие добавки);
для снижения температуры обжига изделий (легкоплавкие добавки, или плавни);
для придания плиткам необходимого цвета вводят красители (хромистое железо, оксид кобальта и т. д.).
Добывают сырьё в карьерах экскаваторами, вывозят глину из карьера автосамосвалами, вагонетками и конвейерами (при не большой удалённости карьера).
Строительные материалы (лекции за 2-й курс)
... основные виды природных каменных материалов. Природные каменные материалы и изделия получают путём обработки горных пород. По способу получения каменные материалы подразделяют на рваный камень ... рыхлые породы. обломочные (рыхлые) К обломочным рыхлым горным породам относят гравий, щебень, песок, глину. Химические осадочные породы : известняк, доломит, гипс. Органогенные горные породы : ...
Не пластичные материалы обычно поступают с карьеров необработанными и необогащёнными. Подготовка сырьевых материалов состоит из разрушения природной структуры глины, удаления или измельчения крупных включений, измельчения и просеивания непластичных материалов и отделения от них железосодержащих и других вредных примесей, смешивания глины с добавками и увлажнения.
Подготовку керамической массы осуществляют полусухим, сухим, пластическим и шликерным (мокрым) способами.
Полусухой способ, Сухой способ
пластическом прессовании
шликерном способе
Обжиг производится по специальному режиму: прогрев сырца, собственно обжиг и охлаждение готового изделия. Обжиг осуществляется в кольцевых и туннельных печах.
По пределам прочности при сжатии и при изгибе. по форме, размерам, средней плотности, водопоглощению изделия должны соответствовать требованиям ГОСТов.
Крупноразмерные облицовочные плиты, Плитки керамические фасадные и ковры из них, Керамические плитки для внутренней облицовки стен, Плитки для полов
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.
2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.; Высш. шк., 1988. — 527 с.: ил.
ВОПРОС № 4
Доменные гранулированные шлаки — основной вид сырья при производстве шлаковых цементов. Их получают в качестве побочного продукта при выплавке чугуна из железной руды в доменной печи. Так же как и чугун, их выпускают из печи в расплавленном состоянии, причем на 1 т чугуна получается в среднем 0,6—0,7 т шлака.
Шлаки образуются в результате сплавления находящейся в руде пустой породы с флюсом (карбонаты кальция и магния) и золой кокса и представляют собой силикатный и алюмосиликатный расплавы.
Главнейшие факторы, определяющие гидравлическую активность доменного шлака,— его состав и режим охлаждения шлакового расплава.
В состав доменного шлака входят главным—образом четыре окисла: СаО, SiQ2 , А12 03 , MgO суммарное содержание которых обычно превьштает,90%. 3начительно меньше в шлаке других соединений: Ti02, MnO, FeO, CaS, MnS, FeS. Влияние главных окислов на свойства шлаков сказывается в том, что окись кальция и глинозем(последний в особенности) повышают гидравлическую активность шлаков, а кремнез оказывает обратное влияние. Окись магния в небольших количествах может быть признана практически равноценной окиси кальция. Окись магния в шлаках находится в связанном состоянии и не вызывает неравномерности изменения объема шлаковых цементов.
Свойства доменного гранулированного шлака как компонента шлакопортландцемента характеризуются коэффициентом качества К, который определяют по формулам:
Биологическая роль кальция и магния
... входит в состав накипи. Жёсткость, вызванная присутствием в воде кислых карбонатов кальция и магния, называется карбонатной или временной, так как она может быть устранена. Помимо карбонатной ... , или при помощи так называемых катионитов. При использовании углекислого натрия растворимые соли кальция и магния тоже переводят в нерастворимые карбонаты: Са2+ + Na2 CO3 = 2Na+ + CaCO3 v. Устранение ...
при содержании MgO до 10 %
К = %CaO+%Al2 O3 +%MgO/SiO2 +%TiO2
при содержании MgO более 10%
К = %CaO+%Al2 O3 +10/SiO2 +%TiO2 %(MgO-10)
В зависимости от коэффициента качества и содержания некоторых соединений доменные гранулированные шлаки делятся согласно ГОСТ 3476—74 на три сорта.
По скорости охлаждения, доменные шлаки разделяют на медленно охлажденные в обычных естественных условиях и гранулированные, получаемые путем искусственного быстрого охлаждения тем или иным способом.
При медленном охлаждении расплава основного доменного шлака он застывает в сплошные каменные глыбы, причем успевает в значительной своей части закристаллизоваться. В таких шлаках содержатся силикаты и алюмосиликаты кальция и магния, как-то: геленит 2CaO·Al2 03 ·Si02 ; окерманит 2CaO·MgO·2Si02 ; твердые растворы геленита и окерманита, называемые мелилитами; двухкальциевый силикат в в-форме; псевдоволластонит и волластонит CaO·Si02 ; ранкинит ЗСаО·2Si02 ; анортит CaO·Al203 ·2Si02 ; мервинит ЗСаО·MgO·2Si02 , а также сульфидные соединения (CaS, MnS, FeS); магнетит FeO·Fe203 ; оливины типа 2RO·Si02 ; магнезиальная шпинель MgO·Al2 03 ; монтичеллит CaO·MgO·Si02 , небольшое количество стекловидной массы и ряд других веществ.
Доменные шлаки, содержащие более 45—46% СаО, при медленном охлаждении рассыпаются в тонкий порошок. Это происходит оттого, что находящийся в шлаке двухкальциевый силикат претерпевает в таких условиях полиморфные превращения, причем переход в ?-форму при 675°С сопровождается увеличением объема на 10%. При этом шлак растрескивается и рассыпается. Это явление известно под названием силикатного распада; реже возникают известковый и железистый распады. Известковый распад вызывается гашением встречающихся иногда в шлаках включений свободной окиси кальция. Железный распад является результатом присутствия в шлаке сульфидов железа FeS, которые под влиянием атмосферной влаги образуют Fe(OH)2+H2 S. Эта реакция сопровождается значительным увеличением объема (на 38%), вызывающим распад шлака. Аналогичными образом происходит и марганцевый распад
Доменные шлаки бывают:
1) основные, т.-е. такие в которых преобладает известняковое начало; такие шлаки распадаются на воздухе в мельчайший порошок,
2) кислые, в которых преобладают кремнекислые начала.
Такие шлаки весьма стойки и пригодны для некоторых простых строительных целей, между прочим, для замощения дорог. Доменные шлаки, вливаемые в жидком состоянии в воду, дают гранулированный шлак, из которого, без всяких добавочных примесей, формуется хороший строительный кирпич, не нуждающийся в обжиге, а затвердевающий на воздухе. В Донбассе имеется много заводских и жилых построек из этого серого по цвету шлакового кирпича. Из доменного шлака изготовляется также гидравлический цемент.
Проект доменной печи производительностью 7000 т передельного чугуна в сутки
... доменную печь и аглошихту для снижения температуры плавления пустой породы и предания доменному шлаку необходимого состава и физических свойств, обеспечивающих получение чугуна заданной марки и нормальную работу печи. В доменном ... и газообразного топлив явилось одним из главных направлений развития технологии доменного производства в истекшем десятилетии. В последние годы возрос интерес к ...
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. http://stroymaster.ru
ВОПРОС № 5
Известково-кремнеземистое вяжущее вещество
Одним из основных компонентов сырьевой смеси служит известь, которая обладает большой химической активностью к кремнезёму при термовлажностной обработке. Именно по этому вторым основным компонентом сырьевой смеси является кварцевый песок или другие минеральные вещества, содержащие кремнезём, например кварцит или другие кислые породы, кислые шлаки, золы. Чтобы химическое взаимодействие проходило интенсивнее (со сбережением тепловой энергии и топлива), кремнеземистый компонент подвергают тонкому измельчению. Непременным третьим химически активным компонентом сырьевой смеси является вода.
В настоящее время к самой распространенной составляющих автоклавных известково-кремнеземистых вяжущих веществ относят кальциевую известь. ГОСТ 9179-77 установлено, чтобы CaO + MgO было больше 70%, в том числе MgO не более 5%; CO2 — менее 8%, время гашения не более 20 мин. В природе чаще встречаются мергелистые и доломитизированные известняки, и поэтому проблема использования магнезиальной извести, получаемой обжигом таких известняков, остаётся весьма актуальной. Присутствие MgO свыше 5% приводит к запоздалому гашению этого оксида (периклаза) с образованием Mg(OH)2 и появлению трещин в силикатных изделиях.
В формировании структуры и свойств силикатного камня, как цементирующей связки на основе известково-кремнеземистого вяжущего вещества большую пользу приносят вяжущие компоненты (добавки), выполняющие функции ускорителей процессов химического становления гидросиликатов кальция и магния.
Силикатные материалы и изделия автоклавного твердения представляют собой искусственные строительные конгломераты на основе известково-кремнеземистого (силикатного) камня, синтезируемого в процессе автоклавной обработки под давлением пара при высокой температуре и повышенном давлении. К числу автоклавных силикатных изделий относят силикатный кирпич, крупные силикатные блоки, плиты из тяжелого силикатного бетона, панели перекрытий и стеновые, колонны, балки, и пр. Лёгкие заполнители позволяют понизить массу стеновых панелей и других элементов. Силикатные изделия выпускают полнотелыми или облегчёнными со сквозными или полузамкнутыми пустотами. Особое значение имеют силикатные ячеистые бетоны, заполненные равномерно распределёнными воздушными ячейками, или пузырьками. Они могут иметь конструктивное или теплоизоляционное назначение, что обуславливает форму и назначение изделий, их качественные показатели.
Полный цикл автоклавной обработки, по данным П.И. Боженова, слагается из пяти этапов:
— впуск пара и установление температуры 100°С;
— дальнейшее повышение температуры среды и давления пара до назначенного максимума;
Основные виды строительных конструкций. Строительные конструкции ...
... и другие. железобетонных строительных конструкциях Области применения строительных конструкций. стальных строительных конструкций Создание продуктивных объемных конструкций (из тонколистовой стали), увеличение объемов применения сталей высокой прочности и ... в том, что образец конструкции, выполненной по возможности в натуральную величину, нагревают в специальной печи и одновременно подвергают ...
— изотермическая выдержка при постоянном давлении (чем выше давление, тем короче режим автоклавизации);
— медленное и постепенное нарастание скорости снижения давления пара до атмосферного, а температуры — до 100°С;
— окончательное остывание изделий в автоклаве или после выгрузки их из автоклава.
Согласно одной из теорий образование цементирующего вещества происходит через предварительное растворение извести в воде. Так как растворимость извести с повышением температуры понижается, то постепенно раствор становится насыщенным. Но с повышением температуры возрастает растворимость тонкодисперсного кремнезёма. При температуре 120°С — 130°С известь и кремнезём, находясь растворе, взаимодействуют с образованием гелеобразных гидросиликатов кальция. По мере дальнейшего повышения температуры новообразования укрупняются с возникновением зародышей и кристаллической фазы, а затем и кристаллических сростков. Кристаллизация происходит вокруг зёрен кварца и в межзерновом пространстве; сопровождается срастанием кристаллических новообразований в каркас с дальнейшим его упрочнением и обрастанием.
Согласно другой теории, образование микроструктуры вяжущего происходит не через растворение извести и кремнезёма, а в твёрдой фазе под влиянием процесса самодиффузии молекул в условиях водной среды и повышенной температуры.
Имеется и третья теория допускающая образование микроструктуры вяжущего в результате реакций в жидкой и твёрдой фазах.
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.
ВОПРОС № 6
мокром способе
Вращающаяся печь представляет собой длинный цилиндр из листовой стали, облицованный внутри огнеупорным материалом. Длина печей 150…185…230 м, диаметр 4…5…7 м. Барабан печи установлен с наклоном 3,5…4° и вращается вокруг своей оси с частотой 0,5…1,4 мин-1 . Вращающиеся печи работают по принципу противотока. Шлам загружается с верхней сто-роны печи и передвигается к нижнему концу.
Топливо в виде газа или пыли каменного угля вдувается вместе с воздухом с противоположного конца печи и сгорает, создавая температуру 1500°С. Дымовые газы удаляются со стороны поднятого конца печи. Шлам, перемещаясь вдоль барабана, соприкасается с горячими газами, идущими ему навстречу, и постепенно нагревается.
Образованию портландцементного клинкера предшествует ряд физико-химических процессов, протекающих в определенных температурных границах — технологических зонах печного агрегата — вращающейся печи. При мокром способе производства цемента по ходу движения обжигаемого материала условно выделяют следующие зоны: I — испарения, II — подогрева и дегидратации, III — декарбонизации, IV — экзотермических реакций, V — спекания, VI — охлаждения. Рассмотрим эти процессы начиная с поступления сырьевой смеси в печь, т. е. по направлению с верхнего ее конца (холодного) к нижнему (горячему).
Сухие строительные смеси в современных строительных технологиях
... - клеи и водорастворимые полимеры. Компоненты, применяемые в производстве сухих строительных смесей, повышают устойчивость сухих строительных материалов к высоким и низким температурам ... строительные смеси универсальным материалом, широко используемым для отделки. Сейчас сухие строительные смеси применяются для выполнения целой серии различных работ: шпатлевка стен, заделка швов в бетонных ...
зоне испарения
зоне подогрева
зоне декарбонизации
экзотермических реакций
зоне спекания
зоне охлаждения
Границы зон во вращающейся печи достаточно условны и не являются стабильными. Меняя режим работы печи, можно смещать зоны и регулировать тем самым процесс обжига.
Образовавшийся таким образом раскаленный клинкер поступает в холодильник, где резко охлаждается движущимся навстречу ему холодным воздухом.
По расчётному минералогическому составу портландцементный клинкер можно разделить на группы: алитовый с содержанием алита свыше 55% и белита меньше 20%; белитовый — с содержанием алита 40-55% и белита 20-40% при общем количестве во всех трёх случаях C3 A + C4 AF 20-30% (по массе);
алюминатный — при содержании C3 A больше 10% и C4 AF меньше 15%;
алюмоферритный — при содержании C3 A меньше 10% и C4 AF при общем количестве силикатов, равном 75%.
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.
2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.; Высш. шк., 1988. — 527 с.: ил.
ВОПРОС № 7
Белый портландцемент
Расширяющийся портландцемент (РПЦ) — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным тонким помолом портландцементного клинкера — 58-63%, глиноземистого шлака или клинкера — 5-7%, гипса — 7-10% и гранулированного доменного шлака или другой активной минеральной добавки — 23-28%.
Гидрофобный портландцемент, Шлакопортландцементом называют
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.; Высш. шк., 1988. — 527 с.: ил.
Задача №1
Определить номинальный состав бетона и массу бетонной смеси при заданных показателях.
Марка бетона Rб = —
Марка цемента Rц = —
Организация дорожно-строительных работ (2)
... состав и обязанности. Способы организации дорожно-строительных работ. Буровзрывные работы. Понятие и виды битумных эмульсий. Материально-техническое снабжение дорожного строительства. Охрана труда при строительстве ... по приготовлению битумных смесей, базы органических вяжущих материалов, заводы по изготовлению бетонных и железобетонных деталей и конструкций, щебеночные заводы, лесоперерабатывающие ...
Водоцементное отношение — 0,6
Осадка конуса — 8см.
Жёсткость, сек. —
Известняковый щебень, фр. — 40мм.
Водопотребность песка — 7%
Влажность щебня — 5%
Плотность истинная щебня ск = 2,7 г/см3 ; насыпная гк = 1,5 г/см3
Плотность песка кварцевого см = 2,8 г/см3 ; насыпная гм = 1,6 г/см3
Плотность истинная цемента сц = 3,1 г/см3 ; насыпная гц = 1,3 г/см3
Решение.
Расход воды по таблице приложения 1
Для осадки конуса 8см., и щебня наибольшей крупности 40мм: В=190 кг/м 3 .
Вычисляем расход цемента:
Ц = = = 316,7 кг/м 3
Коэффициент раздвижки зёрен по таблице приложения 1
б = 1,36
Пустотность щебня :
V п = 1- = 1- = 0,444
Вычисляем весовое соотношение песка и гравия по формуле:
= V п б = 0,444 1,36 = 0,645
Определяем абсолютный объём цемента (л) в 1 м 3 бетонной смеси и заполнителей по формуле:
V ц = = = 102,2 дм3
V п + Vщ = 1000 — (Vц + Vв ) = 1000 — (102,2 + 190) = 707,8 дм3
Вычисляем плотность смеси (кг/дм 3 ) заполнителей:
с см = = = 2,739 кг/м3
Определяем массу заполнителя (кг) в 1 м 3 бетонной смеси:
с см = (Vп + Vщ ) = 2,739 * 707,8 = 1939 кг.
Количество песка:
П = 1939 = 1939 = 760,1 кг.
Количество щебня:
Щ = 1939 — 760,1 = 1179 кг.
Содержание воды в щебне:
В п = 0,05 * 1179 = 58,94 дм3 .
Состав бетонной смеси будет:
Цемент: 316,7 кг.
Песок: 760,1 кг.
Щебень: 1179 + 58,94 = 1238 кг.
Вода: 190 — 58,94 = 131,1 дм 3 .
Масса 1 м 3 бетонной смеси составит: 2446 кг.
Состав бетона: Цемент — 316,7 кг.,
Вода — 131,1 кг.,
Песок — 760,1 кг.,
Щебень — 1238 кг.
Задача №2.
Определить прочность при сжатии и скалывании (МПа).
Плотность и ККК древесины при стандартной влажности, если дана масса 10 стандартных образцов-призм, разрушающая нагрузка при сжатии и скалывании стандартных образцов вдоль волокон с влажностью при испытании согластно варианту.
Масса 10 стандартных образцов призм m = 74,4 г.
Разрушающая нагрузка при сжатии, R сж = 16800 Н.
Разрушающая нагрузка при скалывании, R ск = 3400 Н.
Влажность, W = 19%.
Решение.
На рис. показаны форма и размеры образца для определения предела прочности при скалывании вдоль волокон.
Обследование технического состояния существующих строительных ...
... обследованию строительных конструкций зданий и сооружений, действующих на момент обследования. 1. Подготовительный этап обследования 1 Предоставленная документация Участок исследований расположен в г. Астрахани. Полевые инженерно-геологические работы ... характеристик материалов строительных конструкций. Произвести отрывку ... редкими прослойками суглинка, средней плотности, влажными и насыщенными водой; ...
Толщина образца b = 20мм.
Определим прочность при скалывании вдоль волокон :
b = 0,02 м., l = 0,03 м.,
ф w = = = 5666667 Па
Пересчитаем предел прочности для стандартной влажности 12%:
ф 12 = фw [ 1+б(w-12)] = 5666667 * [1+0,03(19-12)] = 6856667 Па.
Плотность древесины :
с 0 w = = = 620 кг/дм3
Пересчитаем плотность для стандартной влажности 12%:
с 0 12 = с0 w [1+0,01(1-K0 )(12-W)] K0 =0,5
с 0 12 = 620[1+0,01(1-0,5)(12-19) = 598,3 кг/дм3
Коэффициент конструктивного качества (к.к.к.) материала равен отношению показателя прочности R (МПа) к относительной объёмной массе г (безразмерная величина):
к.к.к. = R/г = 53,76 / 0,598 = 89,85 МПа, где R = у 12 (МПа), г = с0 12 (г/см3 ).
ВОПРОС №8
Строительная сталь предназначается для изготовления строительных конструкций — мостов, газо- и нефтепроводов, ферм, котлов и т. д. Все строительные конструкции, как правило, являются сварными, и свариваемость — одно из основных свойств строительной стали. Конструкционные низколегированные стали в горячекатаном или нормализованном состоянии применяют для строительных конструкций, армирования железобетона, магистральных нефте- и газопроводов. Для изготовления деталей машин их применяют сравнительно редко. Эта группа сталей содержит относительно малые количества углерода 0,1—0,25 %. Повышение прочности достигается легированием обычно дешевыми элементами — марганцем и кремнием.
Простые углеродистые строительные стали — Ст1, Ст2 и СтЗ, поставляются по ГОСТ 380—71. Наиболее широко применяется сталь марки СтЗ, которую для сварных конструкций следует поставлять по требованиям группы В, а для несварных конструкций — по группе А.
Из полученных тремя способами раскисления сталей (спокойная, полуспокойная и кипящая) более надежна сталь спокойная, имеющая более низкий порог хладноломкости.
Таким образом, следует применять для несвариваемых конструкций (или свариваемых неответственных конструкций) — кипящую сталь, для сварных расчетных конструкций — полуспокойную или спокойную сталь. Для ответственных конструкций, а также для сооружений, работающих в условиях низких температур, следует применять нормализованную или термически улучшенную сталь.
Низколегированные или строительные стали повышенной прочности — в отличие от конструкционных легированных сталей, строительные стали повышенной прочности у потребителей не подвергаются термической обработке, т. е. структура и служебные характеристики формируются при производстве сталей.
По сравнению с углеродистыми сталями более высокая прочность строительных низколегированных сталей достигается упрочнением феррита за счет легирования сравнительно малыми количествами кремния и марганца, а также хрома, никеля, меди и некоторых других элементов.
К низколегированным строительным сталям относятся стали марок 14Г2, 17ГС, 14ХГС, 15ХСНД, 34Г2АФ, 17Г2АФБ и другие. Сталь 15ХСНД, содержащая никель и медь, работает в конструкциях до —60°С без перехода в хрупкое состояние. Кроме того, введение этих элементов увеличивает коррозионную стойкость стали в атмосферных условиях.
Все такие стали имеют низкое содержание углерода (<0,22% С) .
Строительные стали применяют главным образом в виде листов разной толщины, а также в виде сортового проката. Применение в строительных конструкциях более прочных низколегированных сталей, вместо углеродистых, дает возможность снизить расход металла на 15—25 %. Несмотря на несколько более высокую стоимость их использование экономически целесообразно.
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. www.omegametall.ru/stroysteel/
ВОПРОС №9
Подобно другим конгломерантным смесям, бетонная представляет собой дисперсную систему, в которой в роли дисперсной среды выступает цементное тесто, а твёрдой дисперсной фазой является механическая смесь мелких и крупных заполнителей. Если при необходимости в бетонную смесь были добавлены порошкообразный наполнитель или иной микродисперсный компонент, растворимый или не растворимый в воде, то они являясь по размеру частиц соизмеримыми с частицами цемента, относятся к дисперсной среде. На стадии проектирования бетонной смеси предусматривается, что бы все компоненты в бетонной смеси находились на возможно более малых расстояниях друг от друга, с тем чтобы на микро- и макроуровнях полнее проявлялись силы взаимодействия частиц. С увеличением содержания цементного теста подвижность бетонной смеси также повышается при сохранении практически той же прочности после затвердевания. Это объясняется тем, что при более высоком содержании цементного теста оно не только заполняет пустоты и обволакивает зерна заполнителей, но и раздвигает их, создавая между ними обильные прослойки, уменьшающие трение между зернами, а это повышает подвижность смеси.
При более крупных заполнителях суммарная поверхность зерен получается меньше; следовательно, при том же количестве цементного теста прослойки его между зернами заполнителей оказываются толще, что увеличивает подвижность бетонной смеси. Увеличение количества песка сверх оптимального, установленного опытом, уменьшает подвижность бетонной смеси вслед. ствие возрастания суммарной поверхности заполнителей.
Поверхностно-активные добавки
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.
2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.; Высш. шк., 1988. — 527 с.: ил.
ВОПРОС №10
Бетонополимеры получают путём обычной технологии цементного бетона, однако на завершающей стадии твердения бетонного изделия производится его вакуумная сушка и последующая пропитка мономером. Среди употребляемых мономеров — метилметакрилат, стирол, низкомолекулярные эпоксидные смолы, ФАМ и др. Они заполимеризовываются в порах цементного камня и бетона под влиянием кислорода воздуха, повышенных температур, отвердителей и др. Пропитка полная или только верхнего слоя на глубину 10 — 20мм изделия снижает сквозную пористость и повышает прочность исходного цементного бетона. Его предельная прочность при сжатии может составить до 120-300МПа. Возрастает в 3-4 раза сопротивление истиранию. Резко снижается ползучесть с возрастанием модуля упругости. Повышается морозостойкость, увеличиваясь с 200 до 500 циклов, водонепроницаемость, химическая стойкость. Но введение мономера удорожает бетон, поэтому его используют в ответственных конструкциях, при производстве тюбингов и др.
Порошкообразный водонерастворимый полимер или мономер может быть внесён в бетон как обычный наполнитель на стадии производства бетонной смеси. Для придания дисперсной системе повышенной гидрофильности в неё вводят ПАВ.
Из неорганических веществ для пропитки бетона применяют жидкое стекло и серу. Состав серных бетонов: сера 58-70%, минеральный наполнитель 30-40%, пластификатор 1-4%. При температуре 180-200°С и последующем быстром охлаждении образуется полимерная сера: в макромолекуле находятся многие десятки тысяч атомов серы.
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.
ВОПРОС №11
МАСТИКИ.
По виду исходного вяжущего различают мастики битумные, битумно-полимерные, битумно-эмульсионные, резинобитумные, полимерные, дегтевые и дегтеполимерные.
Мастики по назначению бывают приклеивающие — для приклеивания рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов и для устройства защитного слоя кровель. Кроме того, мастики производят для устройства мастичных слоев гидро- и пароизоляции, а также для изоляции подземных стальных трубопроводов и других сооружений с целью защиты их от коррозии.
По способу укладки мастики бывают горячие и холодные Горячие мастики применяют с предварительным подогревом: битумные — до температуры — 160…180°С, резинобитумные — 170… 180, дегтевые— 130…150 и гудрокамполимерные — 70°С. Холодные мастики используют при температуре окружающего воздуха 5°С без подогрева, при более низких температурах с подогревом —до 60…70°С.
Мастики изготовляют из органического вяжущего, разбавителя и наполнителя. Наполнители применяют для повышения теплостойкости, уменьшения хрупкости при пониженных температурах и уменьшении расхода вяжущего. Для мастики используют наполнители пылевидные, волокнистые и комбинированные (смесь пылевидного и волокнистого).
В качестве пылевидных наполнителей применяют известняк, доломит, кварц, тальк, трепел, золу, цемент и многие другие, а в качестве волокнистого наполнителя — хризотиловый асбест 7-го и 8-го сортов, асбестовую пыль, коротковолнистую минеральную вату. В качестве разбавителя мастики могут содержать воду, органические растворители, нефтяные масла, битумы, гудрон, мазут.
Горячие мастики
Приклеивающие мастики, Кровельно-изоляционные мастики, Гидроизоляционные асфальтовые горячие мастики,
Холодные мастики
Битумная холодная мастика, Резинобитумную мастику, Гудрокамовая холодная мастика, Мастика изол
Холодную мастику изол получают введением в горячую мастику 30…50% (по массе) бензина или других растворителей.
ПАСТЫ.
Битумные пасты
Битумные пасты применяют для устройства защитного гидроизоляционного покрытия, грунтовки изолируемой поверхности, уплотнения стыков в кровле, а также в качестве вяжущего для изготовления холодных мастик.
ЭМУЛЬСИИ.
Эмульсиями
Битумные и дегтевые эмульсии — это дисперсные системы, в которых вода является средой, а диспергированный битум или деготь — фазой. Образование и устойчивость эмульсии достигается путем введения в нее специальных эмульгаторов — поверхностно-активных веществ или тонкодисперсных твердых порошков, которые, с одной стороны, понижают поверхностное натяжение между битумом и водой и этим способствуют более мелкому раздроблению, а с другой — сообщают частицам определенный заряд, препятствующий слиянию частиц. В качестве органических эмульгаторов для получения битумных эмульсий применяют олеиновую кислоту, концентраты ССБ и асидол. Содержание битумов в эмульсиях составляет около 50%, эмульгатора — 0,1.-5%.
Битумные эмульсии после нанесения их на поверхность должны относительно быстро и полно выделять битум в виде тонкой и плотной пленки, которая снова переходит в эмульсию при действии воды. В отличие от битумов, дегтей и пеков, которые применяют в строительстве обычно разогретыми, в сухую погоду и при сухих заполнителях, битумные эмульсии используют в холодном состоянии. Их можно наносить на влажные поверхности.
Эмульсии применяют для устройства защитного гидроизоляционного и пароизоляционного покрытия, грунтовки основания под гидроизоляцию, приклейки штучных и рулонных материалов, а также гидрофобизации поверхностей изделий. Кроме того, эмульсию добавляют к воде затворения при изготовлении бетонов; этим достигается их объемная гидрофобизация.
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.; Высш. шк., 1988. — 527 с.: ил.
ВОПРОС №12
1.1 Строительные лаборатории создаются в составе строительно-монтажных трестов, в том числе специализированных, а также территориально — удаленных от трестов крупных строительно-монтажных управлений.
1.2 В составе строительных лабораторий могут создаваться лабораторные посты, размещаемые как правило, непосредственно на участках выполнения строительно-монтажных работ.
1.3 На лабораторный пост возлагается:
- а) контроль качества строительно-монтажных работ в порядке, установленном схемами операционного контроля;
- б) проверка соответствия стандартам, техническим паспортам и сертификатам поступающих на строительство строительных материалов, конструкций и изделий;
- в) контроль за соблюдением правил транспортировки, разгрузки и хранения строительных материалов, конструкций и изделий;
- г) контроль за соблюдением технологических режимов при производстве строительно-монтажных работ;
- д) отбор проб грунта, бетонных и растворных смесей, изготовление образцов и их испытание на месте или в лаборатории треста;
- определение прочности бетона в конструкциях и изделиях неразрушающими методами;
- контроль за состоянием грунта в основаниях (промерзание, оттаивание);
- е) участие в решении вопросов по распалубливанию бетона и нагрузке изготовленных из него конструкций и изделий;
- ж) участие в оценке качества строительно-монтажных работ при приемке их от исполнителей (бригад, звеньев).
1.4 Контроль качества строительных материалов, конструкций, изделий и качества строительно-монтажных работ, осуществляемый строительными лабораториями, не снимает ответственность с производственного линейного персонала и службы производственно — технологической комплектации строительно-монтажных организаций за качество принятых и примененных строительных материалов, конструкций и изделий и выполняемых работ.
1.5 Строительные лаборатории обязаны вести журналы регистрации осуществленного контроля и испытаний, в том числе отбора проб, испытаний строительных материалов и изделий, подбора различных составов, растворов и смесей, контроля качества строительно-монтажных работ, контроля за соблюдением технологических режимов при производстве работ и т.п., а также регистрировать температуру наружного воздуха.
1.6 Строительные лаборатории дают по вопросам, входящим в их компетенцию, указания, обязательные для производственного линейного персонала. Эти указания вносятся в журнал работ и выполнение их контролируется строительными лабораториями.
1.7 Строительные лаборатории обязаны своевременно вносить руководству организаций предложения о приостановлении производства строительно-монтажных работ, осуществляемых с нарушением проектных и нормативных требований, снижающих прочность и устойчивость несущих конструкций.
1.8 Строительные лаборатории несут ответственность за качество проводимых ими испытаний, правильность выдаваемых составов, смесей, растворов и мастик, осуществление контроля за качеством строительно-монтажных работ, материалов, конструкций и изделий и соблюдением технологических режимов при производстве работ.
1.9 Строительные лаборатории имеют право:
- а) получать от производственного линейного персонала информацию, необходимую для выполнения возложенных на лабораторию обязанностей;
- б) привлекать в установленном порядке для консультаций и составления заключений работников других организаций.
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. Положение от 23.03.1977 Госстрой СССР Типовое положение о строительных лабораториях.
ВОПРОС №13
Термическое сопротивление R, м 2 С/Вт, слоя многослойной ограждающей конструкции, а также однородной (однослойной) ограждающей конструкции следует определять по формуле
где — толщина слоя, м;
- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м С),
Кирпич.
Кирпичная кладка из сплошного кирпича, глиняного обыкновенного (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе.
л=0,56 Вт/(м С), плотность 1800кг/м 3 .
д=0,5м.
Бетон (тяжёлый).
Бетон на гравии или щебне из природного камня.
л=1,51 Вт/(м С), плотность 2400кг/м 3 .
д=0,5м.
Лёгкий бетон.
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон.
л=0,21 Вт/(м С), плотность 800кг/м 3 .
д=0,5м.
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА. СНиП II-3-79, Минстрой России.
ВОПРОС №14
Основные виды строительных материалов и изделий.
Каменные природные строительные материалы и изделия из них.
Природные строительные материалы, получаемые в результате относительно не сложной механической обработки монолитных горных пород с сохранением их физико-механических и технологических свойств, используют в виде плит, блоков, бортовых и облицовочных камней, дорожной брусчатки, бутового камня, щебня, дроблёного песка и т. д.
Вяжущие материалы неорганические и органические.
Неорганическими вяжущими веществами называют порошкообразные минеральные материалы, которые при смешивании с водой или водными растворами некоторых солей образуют пластическую массу (тесто), способную со временем твердеть до камневидного состояния.
Органические связующие вещества представляют собой природные или искусственные твёрдые, вязкопластичные или жидкие (при комнатной температуре) материалы, состоящие из химических соединений, в молекулах которых содержатся атомы углерода и потому называемые органическими.
Лесные материалы и изделия из них.
Древесина, как строительный материал и великое множество производных из неё.
Металлические изделия.
Широкий спектр изделий из стали и чугуна.
Сталь содержит углерода до 2%. Сталь пластична, упруга и обладает высокими технологическими свойствами (способностью обрабатываться).
Чугун представляет собой сплав железа и углерода 2-4,3%. В специальных чугунах — ферросплавах — количество углерода может достигать 5% и более.
Основные свойства строительных материалов.
общефизическим свойствам
Многие строительные материалы, в частности бетоны — капиллярнопористые тела.
Истинная плотность
Согласно СТБ 4.211-94
где — истинная плотность, кг/м 3 ; т — масса, кг; V — объем, занимаемый веществом, м3 .
Для многокомпонентных композиционных материалов определяют средневзвешенное значение истинной плотности:
= ci mi /mi ,
где ci — плотность i-го компонента бетона (например, плотность: кварцевого песка — c 1 =2650 кг/м3 , цементных новообразований — c 2 =3100 кг/м3 , вспученного перлитового песка (ВПП) — c 3 =2000 кг/м3 ); mi — содержание i-го материала в бетоне.
Истинная плотность большинства строительных материалов больше единицы (за единицу условно принимают плотность воды при t = 4 °С).
Для каменных материалов плотность колеблется в пределах 2200 — 3300 кг/м 3 ; органических материалов (дерево, битумы, пластмассы) — 900 — 1600, черных металлов (чугун, сталь) — 7250 — 7850 кг/м3 .
Средняя плотность
где — средняя плотность, кг/м 3 ; т — масса материала (изделия) в естественном состоянии, кг; V — объем материала (изделия), м3 .
Для сыпучих материалов (песок, цемент, щебень, гравий) определяют насыпную плотность.
Насыпная плотность
Для пористых строительных материалов истинная плотность больше средней плотности. Только для абсолютно плотных материалов (металлы, стекла, лаки, краски) показатели средней и истинной плотности численно равны.
общая пористость (П)
Влажность по массе материала
где: m в — масса образца в увлажненном состоянии,
m с — масса образца, высушенного до постоянной массы.
Влажность материала по объему при его средней плотности
Wo=с . Wm
Гидрофизические свойства
Гигроскопичность
Водопоглощение
Влагоотдача
Водопроницаемость
Водонепроницаемость
Морозостойкость
Воздухостойкость
теплофизическим свойствам,
Теплопроводность
Теплоемкость
Термостойкость
Жаростойкость
Огнеупорность
Огнестойкость
акустические свойства.
Звукопоглощающие
Звукоизолирующие
Виброизолирующие и вибропоглощающие
физико-механическим
Прочность, Твёрдость, Ударная вязкость
Химические свойства
Технологические свойства
Используемая литература:
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/stroitelnoe-materialovedenieyi/
1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.
2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.; Высш. шк., 1988. — 527 с.: ил.
