физ. Свойства хим.

1 Физические свойства материала характеризуют его поведение под воздействием физических факторов, моделирующих воздействие внешней среды и условия работы материала (действие воды, высоких и низких температур и т. п.).

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. По морозостойкости материалы подразделяют на марки: F15; F25; F35; F50; F100

Гигроскопичность — способность материала изменять свою влажность при изменении влажности воздуха. При увеличении влажности воздуха гигроскопичный материал поглощает и конденсирует водяной пар на своей поверхности, в том числе и на поверхности пор. Этот процесс называют сорбцией.

Теплопроводность — способность материала передавать теплоту сквозь свою толщу от одной своей поверхности к другой в случае, если температура этих поверхностей разная. Теплопроводность материала характеризуется количеством теплоты (в джоулях), которое способен передать материал через 1 м поверхности при толщине 1 м и разности температур на поверхностях 1 К в течение 1 с.

Огнестойкость — способность материала выдерживать без разрушения воздействие огня и воды в условиях пожара. Разрушение материала в таких условиях может произойти из-за того, что он сгорит, растрескается, потеряет прочность. По степени огнестойкости различают несгораемые, трудносгораемые и сгораемые материалы.

Несгораемые материале под действием огня или высокой температуры не горят и не обугливаются. К таким материалам относятся бетон, кирпич и др. Однако некоторые несгораемые материалы (стекло, асбестоцемент, мрамор) при резком нагревании разрушаются, а остальные конструкции при сильном нагревании теряют прочность и деформируются.

Трудносгораемые материалы под действием огня медленно воспламеняются и после удаления огня их горение и тление прекращаются. К этим материалам относятся фибролит, пропитанная антипиренами древесина, асфальтобетон.

Сгораемые материалы под действием огня или высокой температуры горят и продолжают гореть после удаления источника огня.

Акустические свойства материалов — это свойства, связанные с взаимодействием материала и звука. Звук, или звуковые волны,— это механические колебания, распространяющиеся в твердых, жидких и газообразных средах.

Влажность – количество воды в материале.

Пористость – степень заполнения материала порами.

Электропроводимость – способность материала проводить ток.

Радиационные – способность не пропускать радиацию(доб. Свинец, пластик и т.д.)

Хим. свойства

Газостойкость характеризует такое свойство строительного материала, как способность не реагировать химически с газами, находящимися в окружающей среде. К строительным материалам выдвигаются требования по газостойкости к сероводороду, углекислоте и прочим газам. Материалы, содержащие медь и свинец, под воздействием сероводорода чернеют, а вот взаимодействие углекислого газа с гидратом оксида кальция в бетоне увеличивает прочность.

Кислотостойкость - это способность стройматериала не разрушаться и не терять прочность под воздействием кислот. Такие строительные материалы, как сталь, бетон, штукатурка, осадочные горные породы и силикатный кирпич не являются кислотостойкими и разрушаются неорганическими и некоторыми органическими кислотами (уксусной, масляной, молочной), а также некоторыми растворами, используемыми в пищевой промышленности - патокой, раствором сахара, фруктовыми соками и пр. Для строительства в условиях, когда требуется кислотостойкость сооружения, применяются природные камни - гранит, базальт, андезит, диабаз. Также применяются керамика, стекло и пластмассы.

Коррозионная стойкость является характеристикой способности строительного материала противостоять коррозионному воздействию внешней среды и сохранять свои основные характеристики - прочность, твердость, упругость и пр. Коррозия бывает химическая, биологическая и электрохимическая. Для возникновения химической коррозии распространенной средой является пресная, а особенно морская, вода. Коррозионная агрессивность воды зависит от многих факторов, таких как наличие растворенных солей и газов, жесткости воды, щелочной или кислотной реакции, температуры. Другой коррозионной средой является воздух с парами сероводорода, с содержанием хлора или оксидов азота и других газов. Также коррозионную активность проявляют и живые существа (биокоррозия) - грибы, растения, бактерии и другие микроорганизмы, насекомые. Старение стройматериалов (изменение химического состава и структуры под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца, повышенной температуры и кислорода воздуха) также относят к коррозионным процессам. Последнее особенно справедливо для изделий из пластмасс.

Химическая стойкость определяет способность строительных материалов противостоять действию агрессивных химических веществ, таких как щелочи, кислоты, растворенные в воде соли и газы, а также агрессивных газов - хлор, фтор, кислород и пр. Химическая стойкость зависит прежде всего от химического состава стройматериала. Так, строительные материалы на основе оксида кальция, такие как известняк, мрамор, цементный камень, разрушаются под воздействием кислот, но практически не чувствительны к воздействию щелочей. Строительные материалы на основе диоксида кремния, наоборот, стоики к воздействию кислот, но разрушаются щелочами.

Щелочестойкость определяет свойство стройматериала сохранять свои свойства при воздействии щелочей. Особой агрессивностью отличаются каустическая сода и растворы едкого кали, особенно концентрированные. При покраске оштукатуренных известью, бетонных и цементных стен с содержанием извести следует выбирать щелочестойкие красители, так как известь - сильная щелочь.

Технологические свойства строительных материалов------------Технологические свойства характеризуют способность материала подвергаться тому или иному виду обработки. Так, древесина хорошо обрабатывается инструментами. Технологические свойства некоторых полимерных материалов включают способность сверлиться, обтачиваться, свариваться, склеиваться. Глиняные, бетонные и иные смеси обладают пластичностью, вязкостью, которые обеспечивают заполнение определенного объема.

Вязкость. Вязкость – это сопротивление жидкости передвижению одного ее слоя относительно другого. Когда какой-либо слой жидкости приводится в движение, то соседние слои также вовлекаются в движение и оказывают ему сопротивление, величина которого зависит от температуры и вещественного состава. Вязкостные свойства важны при использовании органических вяжущих веществ, природных и синтетических полимеров, красочных составов, масел, клеев. При нагревании вязкость этих материалов снижается, при охлаждении – повышается.

Упругость. Упругость является свойством материала восстанавливать после снятия нагрузки свою первоначальную форму и размеры. Пределом упругости считается напряжение, при котором остаточные деформации впервые достигают некоторой очень малой величины.

Пластичность – способность материала деформироваться без разрыва сплошности под влиянием внешнего механического воздействия и сохранять полученную форму, когда действие внешней силы закончится. Все материалы делятся на пластичные и хрупкие. К пластичным относят сталь, медь, глиняное тесто, нагретый битум и др.

Механические свойства строительных материалов

Прочность. Прочность – способность материала сопротивляться разрушению под влиянием внутренних напряжений, возникающих в результате действия на материал внешних нагрузок или других факторов. В построенном здании почти все конструкции испытывают нагрузки (вес частей здания, вес оборудования, вес мебели и др.), вследствие чего в материалах конструкций возникают напряжения, противодействующие внешним силам.

Основными показателями, характеризующими прочность материала, являются сопротивление сжатию, растяжению, изгибу. Прочность материала при сжатии и растяжении характеризуется его пределом прочности. Предел прочности, или временное сопротивление, – напряжение в материале образца, соответствующее нагрузке, при которой он разрушается.

Предел прочности различных материалов при сжатии и растяжении меняется в широких пределах – от 0,5 до 1000 МПа и более. Для многих материалов предел прочности при сжатии резко отличается от предела прочности при растяжении. Одинаково хорошо сопротивляются сжатию и растяжению такие материалы, как сталь, древесина. Плохо сопротивляются растяжению каменные материалы: природный камень, кирпич, бетон и т.п.

Примером прочности конструкции при изгибе может служить мост, доска через канаву, а также балка, на которую опираются плиты перекрытия, стропила крыши.

Твердость. Твердость – это способность материалов сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела. Твердость не всегда соответствует прочности материала. Существуют несколько способов определения твердости. Например, твердость каменных материалов оценивают шкалой Мооса, состоящей из десяти минералов, расположенных по степени возрастания их твердости. Показатель твердости испытуемого материала находится между показателями твердости двух соседних минералов, из которых один чертит, а другой сам чертится этим материалом.

Строение

ПОРОКИ ДРЕВЕСИНЫ

Условия, в которых растет и развивается дерево, влияют не только на текстуру его древесины, но и приводят к различным отклонениям от строения и развития ствола. Это, в свою очередь, может вызвать наличие различных пороков, накладывающих ограничения на область применения древесины.

Пороками древесины считают недостатки отдельных участков древесины, снижающие ее качество и ограничивающие возможность ее использования.

Действующий в настоящее время ГОСТ 2140-81 "Пороки древесины" все пороки древесины делит на 9 групп:

1. Сучки.

2. Трещины.

3. Пороки формы ствола.

4. Пороки строения древесины.

5. Химические окраски.

6. Грибные поражения.

7. Биологические повреждения.

8. Инородные включения, механические повреждения и пороки обработки.

9. Покоробленности.

Повышение долговечности деревянных конструкций и изделий достигается применением надежных способов защиты древесины от разрушения. К числу их относят сушку древесины, ее антисептирование, нанесение иа поверхность стойких огнезащитных составов, конструктивные меры по предотвращению увлажнения конструкций в процессе эксплуатации, а также применение клееных деревянных конструкций.

ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ Истинная плотность древесины определяется совокупностью веществ, слагающих оболочку клеток. Так как клетки имеют схожее строение для всех пород, то истинная плотность древесины колеблется в пределах от 1490 до 1560 кг/м3.

Средняя плотность зависит от влажности и пористости породы. Значение средней плотности указывается применительно к нормальной 12%-ной влажности.

Влажность древесины Вода в древесине может находиться в трех видах: в свободном состоянии, гигроскопическом и химически связанном. Свободная, или капиллярная, вода заполняет полости клеток и сосудов и межклеточное пространство; гигроскопическая вода находится в стенках клеток и химически связанная вода входит в химический состав веществ.

По степени влажности древесину подразделяют на мокрую, свежесрубленную, воздушносухую, комнатносухую и абсолютно сухую. Мокрая имеет влажность свыше 100%, свежесрубленная — 35% и выше, воздушносухая — 15-20% , комнатносухая — 8-12% и абсолютно сухая — 0%.

Гигроскопичностью называют способность древесины поглощать из воздуха парообразную воду. Противоположная характеристика гигроскопичности — влагоотдача — способность древесины отдавать воду в окружающую среду. Гигроскопичность и влагоотдача зависят от температуры и относительной влажности воздуха.

Усушкой называют уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка не происходит при испарении свободной и начинается только при удалении гигроскопической воды. Усушка древесины в различных направлениях неодинакова. Вдоль волокон она составляет 0,1-0,3%, в радиальном направлении — 3-6% и в тангенциальном — 7-12%. Объемная усушка, выражаемая коэффициентом объемной усушки, составляет 0,2-0,75%.

Набуханием называют способность древесины увеличивать свои размеры при поглощении воды. Набухание вдоль волокон составляет 0,1-0,8%, в радиальном направлении — 3-5%, в тангенциальном — 6-12%. Усушка приводит к появлению щелей между деревянными элементами, образованию трещин.

Свойства древесины по-разному изменять свои размеры при усушке и набухании приводит к короблению.

Теплопроводность древесины составляет 0,16-0,3 Вт/(м×°С). Вдоль волокон она в 1,8 раза выше, чем поперек.

Звукопроводность древесины вдоль волокон в 16 и поперек волокон в 3-4 раза выше звукопроводности воздуха. Вдоль волокон она составляет 5000, поперек волокон в радиальном направлении — 1450 и в тангенциальном — 850 м/с.

Виды и сорта лесоматериалов

В строительстве применяют хвойные и лиственные породы деревьев.

Хвойные породы: сосна, лиственница, кедр, пихта и ель.

В строительстве применяют следующие виды лесных материалов и изделий: лесоматериалы круглые (бревна), пиломатериалы и заготовки, изделия строганые погонажные, материалы для полов, плиты столярные, материалы кровельных временных зданий, фанера и столярные изделия. К деревянным конструкциям относятся: несущие конструкции, изготавливаемые из естественной (неклееной) древесины; комплекты изделий и деталей для домов заводского изготовления и клееные конструкции.

Материалы и изделия из древесины принято подразделять по степени их обработки. При этом выделяют:

круглый лес (подразделяют по породам, толщине, назначению);

пиломатериалы — получают путем продольной распиловки круглого леса;

полуфабрикаты и готовые изделия.

Круглый лес

Круглые лесоматериалы — это отрезки стволов древесины, очищенные от сучьев и спиленные под прямым углом к продольной оси. Круглые лесоматериалы подразделяются по породам (хвойные и лиственные), по назначению (используемые в круглом виде и для распиливания (пиловочник) и по толщине (жерди — 3-7 см, подтоварник — 8-11 см, бревна более 12 см).

Пиломатериалы

Пиломатериалы получают продольной распиловкой бревен. Их ассортимент характеризуется следующими видами изделий:

пластины — распиленные вдоль волокон на две равные части бревна;

четвертины — распиленные по двум взаимно перпендикулярным направлениям бревна;

доски — пиломатериалы толщиной до 100 мм и шириной более двойной толщины, могут быть обрезными и нео­брезными;

бруски — толщина их до 100 мм, ширина не превосходит двойную толщину;

брусья — крупный пиломатериал, шириной и толщиной от 100 до 250 мм, они могут быть двухкантными (опилен­ными с двух сторон) или четырехкантными (опиленными с четырех сторон);

Существует также клееный брус, который изготавливается из досок (ламелей) и используется при строительстве домов из бруса.

горбыль — срезанная при распиловке узкая часть бревна, обычно с корой.

Полуфабрикаты и готовые изделия

Полуфабрикаты и готовые изделия включают следующий ассортимент:

фанеру — слоистый древесный материал, склеенный из трех и более слоев листов лущеного шпона;

фанеру декоративную — облицована пленочными или другими декоративными покрытиями;

столярные плиты — щиты, склеенные из реек древесины хвойных пород и березы и оклеенные с обеих сторон двумя слоями лущеного шпона;

плиты древесностружечные — получают их методом горячего прессования древесных частиц со связующими ве­ществами;

древесноволокнистые плиты — изготавливают из древесины хвойных и лиственных пород, а также из тростника и льняной костры с добавлением других наполнителей и связующих веществ.

Го́рные поро́ды — природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Планеты и другие твёрдые космические объекты состоят из горных пород.

По происхождению горные породы делятся на три группы: магматические (эффузивные и интрузивные), осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90 % объёма земной коры, однако, на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. Остальные 10 % приходятся на долю осадочных пород, занимающие 75 % площади земной поверхности.

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Факторами, вызывающими эти изменения, могут быть: близость застывающего магматического тела и связанное с этим прогревание метаморфизуемой породы; воздействие отходящих от этого тела активных химических соединений, в первую очередь различных водных растворов (контактовый метаморфизм), или погружение породы в толщу земной коры, где на неё действуют факторы регионального метаморфизма —высокие температуры и давления.

Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях относительно низких температур и давлений в результате преобразования морских и континентальных осадков. По способу своего образования осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы: обломочные породы (брекчии, конгломераты, пески, алевриты) — грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород, обычно наследующие наиболее устойчивые минеральные ассоциации последних; глинистые породы —дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды; хемогенные, биохемогенные и органогенные породы — продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических вещества (например, угли) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки). Промежуточное положение между осадочными и вулканическими породами занимает группа эффузивно-осадочных пород. Между основными группами осадочных пород наблюдаются взаимные переходы, возникающие в результате смешения материала разного генезиса. Характерной особенностью осадочных Г. п., связанной с условиями образования, является их слоистость и залегание в виде более или менее правильных геологических тел (пластов).

Породообразующие минералы — минералы, входящие в качестве постоянных существенных компонентов в состав горных пород.

Наибольшее значение имеют силикаты (75 % массы земной коры). Для каждой группы пород — магматических, метаморфических и осадочных — характерны свои ассоциации породообразующих минералов.

Для верхней мантии породообразующие минералы: оливин, плагиоклаз, шпинель, гранаты, пироксены, амфиболы, полиморфы кварца.

Наиболее распространённые минералы земной коры (каждой генетической группе пород свойственны свои породообразующие минералы):

Средневзвешенный состав Земной коры — андезитовый. Основные минералы коры: полевой шпат, кварц, слюды, кальцит, амфиболы, пироксены. Средний состав мантии — ультраосновный. Основные минералы мантии: оливин (Mg,Fe)2SiO4, ромбический пироксен, моноклинный пироксен, гранат.

элементы составляют приблизительно 3% по массе от состава земной коры. В чистом виде химические элементы встречаются в ней редко; подавляющее большинство их находится в виде соединений с однородными химическим составом, структурой и свойствами, которые называются минералами. Содержащиеся в составе горных пород минералы разделяются на породообразующие и второстепенные. Первые, примерно 40... 50 минералов, участвуют в образовании горных пород и обусловливают их свойства; второстепенные встречаются в них только в виде примесей. Среди породообразующих выделяются первичные и вторичные. Первичные возникли при формировании пород, вторичные — позднее как продукты видоизменения первичных минералов.Природные минералы находятся в основном в твердом состоянии и имеют преимущественно кристаллическое строение с закономерным расположением частиц (ионов, атомов, молекул) в пространстве. Реже они встречаются в виде аморфных веществ с беспорядочным пространственным расположением частиц.Минералы обладают рядом характерных свойств, оказывающих большое влияние на технические свойства пород, среди которых следует особо выделить твердость, спайность, излом, блеск, окраску, плотность. Эти свойства зависят от строения и прочности связей в кристаллической решетке.

Твердость характеризует поверхностную энергию минерала.

Спайность проявляется в виде способности минералов раскалываться по определенным направлениям с образованием гладких зеркальных поверхностей-плоскостей спайности. Минералы имеют различную спайность: одни легко расщепляются на тончайшие пластинки в одном или нескольких направлениях, у других она проявляется плохо или совсем отсутствует.

Используется при производстве тонкой керамики при производстве тонкой фарфоровой и фаянсовой керамики

Природные каменные материалы и изделия

Общие сведения. Природными каменными материалами называют строительные материалы и изделия, получаемые из горных пород методами механической обработки (дроблением, раскалыванием, распиливанием). В результате такой обработки природные каменные материалы почти полностью сохраняют физико-механические свойства горной породы, из которой они были получены.

Горная порода — скопление минералов более или менее постоянного состава и свойств. Горные породы могут состоять из одного или нескольких минералов

Классификация. Природные каменные материалы классифицируют по следующим основным признакам:

по плотности (в сухом состоянии) — тяжелые (плотностью более 1800 кг/м3) и легкие (плотностью менее 1800 кг/м3);

по пределу прочности при сжатии (МПа) — на марки 10... 100 (тяжелые каменные материалы), 1 ...20 (легкие);

по морозостойкости (Мрз) — на марки 10...300;

по водостойкости (коэффициенту размягчения) — на группы 0,6; 0,75; 0,9 и 1.

Изделия. Изделия из природного камня подразделяют на пиленые (выступы до 2 мм), получистой тески (выступы до 10 мм), грубой тески (выступы до 20 мм), грубоколотые под скобу (имеют две приблизительно параллельные грани) и камень бутовый рваный.

Применяют для наружных и внутренних стен жилых зданий Стеновые камни из горных пород (ГОСТ 4001—84) для кладки стен, перегородок и других конструктивных элементов Для увеличения срока службы облицовку из природных каменных материалов покрывают и пропитывают гидрофобными (водоотталкивающими) составами, например растворами кремнийорганических жидкостей или пленкообразующими полимерными материалами.

Добычу сырья осуществляют иа карьерах открытым способом — экскаваторами. Транспортировку сырья от карьера к заводу производят автосамосвалами, вагонетками или транспортерами при небольшой удаленности карьера от цеха формовки. Заводы по производству керамических материалов, как правило, строят вблизи месторождения глины, и карьер является составной частью завода.

• Подготовка сырьевых материалов состоит из разрушения природной структуры глины, удаления или измельчения ( 3.1) крупных включений, смешения глины с добавками и увлажнения до получения удобоформуемой глиняной массы.

• Формование керамической массы в зависимости от свойств исходного сырья и вида изготовляемой продукции осуществляют полусухим, пластическим и шликерным (мокрым) способами. При полусухом способе производства глину вначале дробят и подсушивают, затем измельчают и с влажностью 8... 12% подают на формование. При пластическом способе формования глину дробят, затем направляют в глиносмеситель ( 3.2), где она перемешивается с отощающими добавками до получения однородной пластичной массы влажностью 20...25%. Формование керамических изделий при пластическом способе осуществляют преимущественно на ленточных прессах. При полусухом способе глиняную массу формуют на гидравлических или механических прессах под давлением до 15 МПа и более. По шликер-ному способу исходные материалы измельчают и смешивают с большим количеством воды (до 60%) до получения однородной массы — шликера. В зависимости от способа формования шликер используют как непосредственно для изделий, получаемых способом литья, так и после его сушки в распылительных сушилках.

Свойства материалов условно разделяют на физические, механические, химические и технологические.

Физические свойства характеризуют вещество и структуру материала, а также его способность реагировать на внешние воздействия, не вызывающие изменения химического состава и структуры материала. Основными из них являются:

– общефизические свойства: плотность (истинная, средняя, насыпная), объемная масса, относительная плотность, пористость (общая, открытая, замкнутая);

– гидрофизические свойства: влагоотдача, водопоглощение, морозостойкость, воздухостойкость, гигроскопичность, гидрофобность, гидрофильность, межзерновая пустотность, гидрофобность, влажность, водонепроницаемость, водостойкость, фильтрационная способность (водопроницаемость);

– теплофизические свойства: теплопроводность, теплоемкость, термостойкость, жаростойкость, огнеупорность, огнестойкость;

– акустические свойства: звукопоглощение, звукоизоляция, виброизоляция, вибропоглощение;

– механические свойства: предел прочности на сжатие, растяжение, изгиб, твердость, износ, сопротивление удару, упругость, истираемость;

– химические свойства: коррозионная стойкость, химическая активность, растворимость, кристаллизация;

– технологические свойства: вязкость, пластичность, ковкость, свариваемость, гвоздимость, набухание и усадка, хрупкость и др.

Кроме того, физические свойства включают и механические свойства, которые характеризуют поведение материала при действии на него различных нагрузок. К механическим свойствам относятся: сопротивление материала сжатию, растяжению, изгибу, упругость, пластичность, хрупкость и др.

Стеновые керамические материалы являются одними из наиболее древних строительных материалов, использующихся для возведения стен. По прошествии веков принцип производства и их внешний вид мало изменился, претерпев лишь некоторую качественную и конструктивную модернизацию. Искусственные каменные материалы изготавливают из легкоплавкого глиняного сырья, иногда с использованием различных добавок. Сегодня стеновые керамические материалы представлены различными видами кирпича и камня для строительных и облицовочных работ. ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕНОВЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

К стеновым керамическим изделиям относят глиняный строительный кирпич и керамические камни.

Согласно ГОСТ 530—71, кирпич глиняный обыкновенный представляет собой искусственный камень, имеющий форму параллелепипеда размером 250Х120Х65 мм, изготовленный из глины с добавками или без них и обожженный. Допускается также изготовление полуторного кирпича толщиной 88 мм с технологическими пустотами и массой не более 4 кг. Практически его из­готовляют очень редко. Все керамические изделия конструктивного назначения, имеющие размеры больше кирпича, называют керамическими камнями.

КЕРАМИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Глиняная черепица представляет собой кровельный материал, получаемый из легкоплавких глин путем формования сырца, его сушки и последующего обжига. В настоящее время керамические заводы выпускают черепицу нескольких видов (в скобках приведены ее размеры в мм): пазовую штампованную (не нормируется); пазовую ленточную (400x220); плоскую ленточную (365x155) и коньковую (365x200)

Дорожный кирпич (клинкер) выпускают размером 220х110x65 мм и применяют в дорожном строительстве, а также для облицовки набережных, канализационных коллекторов, мостовых опор, для устройства полов промышленных зданий. Его получают из тугоплавких глин путем обработки, формования, сушки и обжига до спекания, но без остекленения поверхности. Марки кирпича 1000, 600, 400; морозостойкость соответственно не менее 100, 50, 30 циклов; водопоглощение соответственно не более 2; 4; 6% и сопротивление истиранию 14-18 г/см2

Санитарно-технические изделия — раковины, умывальники, унитазы, смывные бачки и т.д. Изготовляют, в основном, из беложгущихся фарфоровых, фаянсовых и полуфаянсовых масс.

Огнеупорными называются керамические материалы с огнеупорностью не менее 1580°С. Материалы, получаемые из огнеупорных глин, отощенные той же глиной, но предварительно обожженной до спекания и измельченной (шамот), называют шамотными изделиями.

Керамические изделия специального назначения

К этой группе керамических материалов относятся керамический лекальный кирпич, камни для канализационных сооружений и кирпич для дорожных покрытий (клинкерный). К указанным материалам предъявляются повышенные требования прочности, морозостойкости, истирания и удара.

Керамика – твердый (каменный) искусственный материал или изделие, при получении которого используется технологический процесс, включающий обработку минерального сырья и высокотемпературный обжиг.

Различают отделочную керамику для наружной и внутренней облицовки, а также для покрытия полов. Для каждой области применения используют керамику с различным строением черепка (плотным или пористым) и соответственно с разными свойствами.

Материалы для наружной облицовки зданий и сооружений включают в себя лицевой кирпич, крупноразмерные облицовочные плиты и архитектурные детали (терракоту) и плитки различных размеров.

Плитку для внутренней облицовки выпускают разнообразных типоразмеров. Чаще других используют плитку размером 150 х 150 мм и 200 х 300 мм, кроме плиток, выпускают фасонные элементы: фризы, уголки и т. п. Такую плитку часто называют кафельной.

Облицовка керамикой — один из самых экономически эффективных видов отделки фасадов и интерьеров зданий. Хотя первоначальная стоимость такой облицовки выше многих других видов отделки, но с учетом очень высокой долговечности керамики, т. е. в пересчете на один год эксплуатации, керамическая облицовка оказывается выгоднее большинства видов отделки. К несомненным достоинствам такой облицовки необходимо отнести архитектурную выразительность. Оценка экологичности керамической облицовки также указывает на то, что она и с этой точки зрения оказывается одной из лучших.

Смесь, или шихта, из которой приготавливается стекло, содержит некоторые главные материалы: кремнезем (песок) почти всегда; соду (оксид натрия) и известь (оксид кальция) обычно; часто поташ, оксид свинца, борный ангидрид и другие соединения. Шихта также содержит стеклянные осколки, остающиеся от предыдущей варки, и, в зависимости от обстоятельств, окислители, обесцвечиватели и красители либо глушители. После того как эти материалы тщательно перемешаны друг с другом в требуемых соотношениях, расплавлены при высокой температуре, а расплав охлажден достаточно быстро, чтобы воспрепятствовать образованию кристаллического вещества, получается целевой материал - стекло. Хотя песок внешне не похож на стекло, большинство распространенных стекол содержат от 60 до 80 мас.% песка, и этот материал как бы образует остов, относительно которого протекает процесс стеклообразования. Стеклообразующий песок - это кварц, наиболее распространенная форма кремнезема. Он подобен песку с морского пляжа, из которого, однако, удалено большинство посторонних примесей. Оксид натрия Na2O обычно вводится в шихту в виде кальцинированной соды (карбоната натрия), однако иногда используется бикарбонат или нитрат натрия. Все эти соединения натрия разлагаются до Na2O при высоких температурах. Калий применяется в форме карбоната или нитрата. Известь добавляется в виде карбоната кальция (известняка, кальцита, осажденной извести) либо иногда в виде негашеной (CaO) или гашеной (Ca(OH)2) извести. Главные источники монооксида бора для производства стекла - бура и борный ангидрид. Оксид свинца обычно вводится в шихту в виде свинцового сурика или свинцового глета.

Декоративная стеклокрошка при применении вместо керамических стеклянных плиток для отделки дает существенный экономический эффект. Крошка представляет собой гранулы размерами от 0,4 до 10 мм из глушенного окрашенного или неокрашенного стекла. Стеклянная крошка применяется для декоративной отделки фасадных поверхностей стен и оформления интерьеров.

Пенодекор - плиты размером 450x450-мм и толщиной до 40 мм, лицевая поверхность которых покрыта сплошной стекловидной пленкой широкой гаммы цветов. В качестве сырья используется стеклобой стекла.

Сигран - стеклокристаллический материал, имитирующий гранит, мрамор. Получают методом прессования стекла из шлаковых расплавов. К этой разновидности относятся и плиты из авантюринового стекла (природный авантюрин представляет собой мелкозернистый кварцит). Массовое применение находят хромовые авантюриновые стекла, получаемые на основе минерального сырья и металлургических шлаков с добавками оксидов хрома. Авантюриновые стекла используются и для покрытия керамических плиток в качестве глазури. Применяются для внутренней и наружной отделки интерьеров и витражей, работающих в отраженном свете.

Стеклокристаллит - выпускается в виде плит, получаемых сплавлением гранул из бесцветного или окрашенного стекла. Размеры плит 300x300 и 300x150 мм. Применяется для облицовки стен зданий и устройства полов.

Стеклокремнезит - облицовочно-декоративный плиточный материал, получаемый спеканием массы из стеклянных гранул и наполнителей (песка, глины, шамота). Стеклокерамит - облицовочный материал, получаемый спеканием массы на основе отходов стекла, глины и кварцевого песка.

Чёрные металлы — железо и его сплавы (стали, ферросплавы, чугуны), в отличие от остальных металлов, называемых цветными, чёрные металлы составляют более 90 % всего объёма, используемых в экономике металлов, из них основную часть составляют различные стали.

Чугуны — сплавы железа с углеродом, при содержании углерода более 2,14 % (в некоторых чугунах до 6 %). Чугуны делятся на белые, серые и ковкие.

Стали — сплавы железа с углеродом при содержании углерода менее 2,14 %.

низкоуглеродистые (меньше 0,25 %)

углеродистые (0,25 — 0,6 %)

высокоуглеродистые (более 0,6 %)

Кроме углерода в чугунах и сталях содержатся другие компоненты, такие как кремний, марганец, сера, фосфор.

Для получения чугунов и сталей с требуемыми свойствами (устойчивость к коррозии, упругость, ковкость и др.) к ним добавляют легирующие вещества: алюминий, марганец, молибден, медь, никель, хром.

Производство чугуна

Чугун выплавляется в домнах. Это сложное инженерное сооружение, работающее непрерывно в течение 5-10 лет.

Печь работает по принципу противотока. Сверху загружается руда, флюсы и кокс, а снизу подаётся воздух. Кокс служит для нагревания и расплавления руды. В коксе должно быть минимум серы и фосфора. Флюсы (известняки, кремнезимы) необходимы для получения шлаков. При сгорании топлива образуется окись углерода, которая и является главным восстановителем железа.

Производство стали

Чтобы получить сталь из чугуна надо уменьшить в нём количество углерода, марганца, серы и фосфора. Сталь получают в кислородных конверторах, мартеновских печах и электропечах.

Мартеновское производство менее производительное, чем конверторное, но лучше регулируется процесс, используются чугунные чушки и металлолом. Мартен это регенеративная пламенная печь. Газ сгорает над плавильным пространством, где создаётся температура 1750-1800 С. Газ и воздух предварительно подогреваются до 1200-1250 С в регенераторах. За счёт тепла сгоревших газов, выходящих в трубу. Два регенератора : один работает, а другой накапливает тепловую энергию. Для интенсификации процесса ванну продувают кислородом. Раскисление ванны проводят ферросилицием и ферромарганцем в ванне, а окончательное – алюминием и ферросилицием в сталеразливочном ковше.

Сталь высокого качества выплавляют в дуговых и индукционных электропечах. Процесс примерно такой же как и в мартеновской печи, но температура выше, поэтому можно получать в электропечах тугоплавкую сталь, содержащую хром, вольфрам и др. Два периода при выплавке электростали: окислительный за счёт кислорода, воздуха и оксидов шихты, восстановительный- раскисление стали, удаление серы. Для этого вводят флюс, состоящий из извести и плавикового шпата.

Индукционная плавка применяется обычно для переплавки сталей и получения высоколегированных и специальных сталей в условиях ваккума или специальной регулируемой атмосферы

Конструкции из металла обладают высокой несущей способностью, позволяя выдерживать на себе довольно существенные нагрузки. При этом масса таких конструкций сравнительно невелика. Кроме того металлические конструкции надежно эксплуатируются в агрессивных и напряженных средах.

Данные конструкции, как это понятно из их названия, изготавливаются из металла. В качестве материала для них используется высококачественная сталь. Перед тем, как применить сталь в производстве, ее подвергают специальной обработке, а затем наносят специальный полимерный слой. Благодаря ему изделие не подвергается коррозии и прочим неблагоприятным и агрессивным воздействиям при эксплуатации. Также существенно повышается эстетическая ценность изделия. Металлическим конструкциям можно придать любую фактуру, цвет и оттенок.

Без металлоконструкций на сегодняшний день не может обойтись ни одно строительство. Конструкции из металла используются независимо от того, что вы строите: дачу иди дом, многоквартирное строение или частный коттедж. Достаточно лишь упомянуть такие элементы как козырьки, лестничные перила и ограждения, гаражные ворота, металлические двери, металлические ограждения, решетки и становится понятно – без металла при строительстве никуда. Конечно, при производстве некоторых из перечисленных элементов можно вполне обойтись и без металла, но данное решение не всегда вполне осмыслено. Реферат «Изделия из металла» позволяет понять всю ценность металлоконструкций.

Металлоконструкции обладают весомыми преимуществами перед другими строительными материалами.

• Относительно низкая стоимость;

• Простота в монтаже и эксплуатации;

• Красота изделий.

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ

Проблема защиты металлов от коррозии возникла почти в самом начале их использования. Люди пытались защитить металлы от атмосферного воздействия с помощью жира, масел, а позднее и покрытием другими металлами и, прежде всего, легкоплавким оловом. В трудах древнегреческого историка Геродота (V век до нашей эры) уже имеется упоминание о применении олова для защиты железа от коррозии

Задачей химиков было и остается выяснение сущности явлений коррозии, разработка мер, препятствующих или замедляющих её протекание. Коррозия металлов осуществляется в соответствии с законами природы и поэтому ее нельзя полностью устранить, а можно лишь замедлить.

В зависимости от характера коррозии и условий ее протекания применяются различные методы защиты. Выбор того или иного способа определяется его эффективностью в данном конкретном случае, а также экономической целесообразностью.

Легирование

Имеется способ уменьшения коррозии металлов, который строго нельзя отнести к защите. Этим способом является получение сплавов, которое называется легирование . В настоящее время создано большое число нержавеющих сталей путем присадок к железу никеля, хрома, кобальта и др. Такие стали, действительно, не покрываются ржавчиной, но их поверхностная коррозия имеет место, хотя и с малой скоростью. Оказалось, что при использовании легирующих добавок коррозионная стойкость меняется скачкообразно. Установлено правило, названное правилом Таммана, согласно которому резкое повышение устойчивости к коррозии железа наблюдается при введении легирующей добавки в количестве 1/8 атомной доли, то есть один атом легирующей добавки приходится на восемь атомов железа. Считается, что при таком соотношении атомов происходит их упорядоченное расположение в кристаллической решетке твердого раствора, что и затрудняет коррозию.

Цветной металл – это простое вещество, отличающееся блеском и обладающее такими качествами, как способность проводить электрический ток и тепло, ковкость. Сюда относятся все сплавы и металлы, кроме железа. Поэтому во многих европейских странах вместо понятия «цветной металл» используется «нежелезный».

Цветные металлы, в свою очередь, также подразделяются на несколько групп. К легким металлам относится титан и магний, а также алюминий. Группу тяжелых металлов составляют цинк, медь, никель и свинец. Платиновые металлы принято именовать благородными. Существуют также редкоземельные, тугоплавкие, радиоактивные и рассеянные металлы.

Цветной металл используется при производстве техники различного назначения. Поэтому производство этого сырья имеется в подавляющем большинстве российских регионов. Данной цели служит цветная металлургия. Она занимается добычей и последующей обработкой металлов: от обогащения руд до выплавки сплавов.

Классификация минеральных вяжущих материалов

Минеральные вяжущие материалы представляют собой порошкообразные вещества, которые при смешивании с водой приобретают способность переходить из тестообразного состояния в твердое, превращаясь, таким образом, в искусственный камень.

Минеральные вяжущие материалы являются одним из основных до-рожно-строительных материалов, которые широко применяются при строительстве дорожных покрытий для стабилизации грунтов. Так, для строительства 1 км автомобильной дороги I-II категории с цементобетонным покрытием требуется примерно 600 т цемента.

В зависимости от условия твердения минеральные вяжущие материалы делят на две группы:

а) воздушные вяжущие – это материалы, которые после их затворения водой способны затвердевать и превращаться в камень только в сухой среде (воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие и растворимое стекло);

б) гидравлические вяжущие – это материалы, которые после их затворения водой способен затвердевать и превращаться в камень не только на воздухе, но и в воде. Представителями этой группа являются цемент и его равновидности, а также гидравлическая известь.

Вяжущие — вещества, способные затвердевать в результате физико-химических процессов. Переходя из тестообразного в камневидное состояние, вяжущее вещество скрепляет между собой камни либо зёрна песка, гравия, щебня. Это свойство вяжущих используется для изготовления: бетонов, силикатного кирпича, асбоцементных и других необожжённых искусственных материалов; строительных растворов — кладочных, штукатурных и специальных.

Вяжущие вещества по составу делятся на

1. неорганические (известь, цемент, строительный гипс, магнезиальный цемент, жидкое стекло и др.), которые затворяют водой (реже водными растворами солей). Включают: вяжущие воздушные, вяжущие гидравлические, вяжущие автоклавного твердения.

2. органические (битумы, дёгти, животный клей, полимеры), которые переводят в рабочее состояние нагреванием, расплавлением или растворением в органических жидкостях.

К гидравлическим вяжущим веществам, как уже отмечалось, относятся гидравлическая известь и различные цементы.

Строительная гидравлическая известь — продукт умеренного обжига (не до спекания) при температуре 900—1000 °C кальциево-магниевых карбонатных горных пород, содержащих от б до 20 % глинистых примесей. Производство ее аналогично производству воздушной извести с той лишь разницей, что при обжиге происходит не только разложение СаСО3 с образованием СаО и СО2, но и соединение части оксида кальция (СаО) с оксидами кремния (SiО2), алюминия (Аl2 О3) и железа (Fе2 О3), содержащимися в глине. В результате этого образуются простейшие силикаты (2СаО-SiО2), алюминаты (СаО-АlО3) и ферриты (2СаО-Fе2 О3), придающие гидравлической извести способность твердеть в воде.

Чем больше в гидравлической извести силикатов, алюминатов и ферритов кальция, тем условия ее твердения ближе к условиям твердения цемента, а чем меньше (при соответственно большем содержании гидрата извести), тем они ближе к условиям твердения воздушной извести.

Гидравлическая известь, смоченная водой, гасится и рассыпается в порошок, а залитая большим количеством воды превращается в тесто.

Гидравлическая известь подразделяется на слабогидравлическую и сильногидравлическую.

Гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путём совместного, тонкого помола клинкера и двуводного гипса.

Клинкер — продукт обжига до спекания (при t>1480 °C) однородной, определённого состава природной или сырьевой смеси известняка или гипса. Сырьевую массу обжигают во вращающихся печах.

Портландцемент как вяжущее вещество используют при приготовлении цементных растворов и бетонов.

Шлакопортландцемент — в своём составе имеет гидравлическую добавку в виде гранулированного, доменного или электротермофосфорного шлака, охлаждаемого по специальному режиму. Его получают путём совместного помола портландцементного клинкера (до 3,5 %), шлака (20-80 %), и гипсового камня (до 3,5 %). Шлакопортландцемент характеризуется медленным нарастанием прочности в начальные сроки твердения, однако в дальнейшем скорость нарастания прочности возрастает. Он чувствителен к окружающей температуре, стоек при воздействии на него мягких сульфатных вод, имеет пониженную морозостойкость.

Карбонатный портландцемент получают путём совместного помола цементного клинкера с 30 % известняка. Он обладает пониженным тепловыделением при твердении, повышенной стойкостью.

Марка портландцемента — условное обозначение, выражающее минимальные требования к пределу прочности при сжатии образцов из стандартного цементного раствора, изготовленных, твердевших и испытанных в условиях и в сроки, установленные нормативной документацией. Марку портландцемента получают путём округления в низшую сторону до целых значений (400, 500, 550 и 600) прочностного ряда в кг/см², определяемого соответствующим стандартом, величин прочности при сжатии образцов — половинок призм размером 4×4×16 см, предварительно испытанных на прочность при изгибе в возрасте 28 суток. Образцы изготавливаются из растворной смеси 1:3 на стандартном нормальном песке при В/Ц близком к 0,40, хранятся до испытаний в течение суток при влажности не менее 90 %, а затем до 28 суток в воде при температуре 20±2 °C.

Классификация бетонов производится по основному назначению, виду вяжущего, виду заполнителей, структуре и условиям твердения.

По назначению различают бетоны

обычные (для промышленных и гражданских зданий)

специальные — гидротехнические, дорожные, теплоизоляционные, декоративные, а также бетоны специального назначения (химически стойкие, жаростойкие, звукопоглощающие, для защиты от ядерных излучений и др.).

По виду вяжущего вещества подразделяют на цементные, силикатные, гипсовые, шлакощелочные, асфальтобетон, пластобетон (полимербетон) и др.

По виду заполнителей бетоны могут быть на плотных, пористых или специальных заполнителях.

По структуре бетоны могут быть плотной, поризованной, ячеистой или крупнопористой структуры.

По условиям твердения бетоны подразделяют на твердевшие:

в естественных условиях;

в условиях тепловлажностной обработки при атмосферном давлении;

в условиях тепловлажностной обработки при давлении выше атмосферного (автоклавного твердения).

По объёмной массе бетоны подразделяют на

особо тяжёлый (плотность свыше 2500 кг/м³) — баритовый, магнетитовый, лимонитовый

тяжёлый (плотность от 1800 до 2500 кг/м³) — гравийный, щебёночный (базальтовый, известняковый, гранитный)

легкий (плотность от 500 до 1800 кг/м³) — керамзитобетон, пенобетон, газобетон, арболит, вермикулитовый, перлитовый

особо лёгкий (плотность менее 500 кг/м³)

По содержанию вяжущего вещества и заполнителей различают бетоны

тощие (с пониженным содержанием вяжущего вещества и повышенным содержанием крупного заполнителя),

жирные (с повышенным содержанием вяжущего вещества и пониженным содержанием крупного заполнителя),

товарные (c соотношением заполнителей и вяжущего вещества по стандартной рецептуре).

Основной показатель, которым характеризуется бетон — прочность на сжатие, по которому устанавливается класс бетона.

Наряду с классами прочность бетона также задается марками, обозначаемыми латинской буквой «М» и цифрами 50-1000, означающими предел прочности на сжатие в кгс/см².

Класс бетона по прочности Ближайшая марка бетона по прочности

B3,5 М50

B5 М75

B7,5 М100

B10 М150

B12,5 М150

B15 М200

B20 М250

B22,5 М300

B25 М350

B27,5 М350

B30 М400

B35 М450

B40 М550

B45 М600

B50 М700

B55 М750

B60 М800

B65 М900

B70 М900

B75 М1000

B80 М2000

По удобоукладываемости различают бетоны

сверхжесткие (жесткость более 50 секунд),

жесткие (жесткость от 5 до 50 секунд),

подвижные (жесткость менее 4 секунд, подразделяются по осадке конуса).

Прочность на изгиб,

морозостойкость — обозначается латинской букой «F» и цифрами 50-1000, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон, водонепроницаемость — обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 20, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки

удобоукладываемость (подвижность, осадка конуса) — обозначается буквой «П»

Лёгкие бетоны — группа бетонов с объёмной массой менее 1800 кг/м3. К ней относятся бетоны на пористых заполнителях (керамзитобетон, аглопоритобетон, перлитобетон), бетоны на лёгких органических заполнителях (арболит, костробетон, полистиролбетон) и ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон). В качестве вяжущих могут быть использованы цемент, гипс, магнезиальный цемент.

Применяются лёгкие бетоны как конструкционные или теплоизоляционные материалы, обладая небольшой массой и стоимостью относительно тяжёлых бетонов.

Расчёт состава бетона производится чаще всего по методу "обсолютных обьемов".

Сущность:

Сумма абсолютных обьемов исходных материалов: Ц П Щ(Г) В = 1 метр кубический уплотнённой бетонной смеси.

Расчёт материалов ведётся:

1) Определяем водоцементное отношение

2) Определяем расход воды на 1 метр кубический по таблице.

3)Определяем расход цемента

4)Определяем расход щебня

5) Определяем расходпеска (лабороторный расчёт без учёта влажностей материалов)

6) перещёт состава бетонной смеси с учётом влажности заполнителей (кроме цемента)

7) Определяем коэффициент выхода

8) Перемешиваем ингридиенты и проверяем на подвижность и если подвижность совпала с заданной, изготавливаем кубики (образцы). Образцы твердеют при относительной влажности в 95% 28 суток.

Затем их испытывают на предел прочности на сжатие. По Rсж определяем марку бетон по таблице.

Для приготовления бетонной смеси (раствора) используются в определенных пропорциях четыре основных компонента – одна часть цемента, две части песка, ½ части воды, четыре части щебня. Пропорции основных частей зависят от требуемой марки бетона и характера производимых работ. Естественно, при приготовлении готовой смеси огромное значение имеет температура, качество заполнителей (отсутствие загрязнений и примесей – глины, земли), марка цемента, количество и назначение добавок-пластификаторов или их отсутствие.

К положительным качествам железобетонных конструкций относятся:

долговечность;

невысокая цена — железобетонные конструкции значительно дешевле стальных;

пожаростойкость — в сравнении со сталью;

технологичность — несложно при бетонировании получать любую форму конструкции;

химическая и биологическая стойкость;

высокая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам;

К недостаткам железобетонных конструкций относятся:

невысокая прочность при большой массе — прочность бетона при растяжении в среднем в 10 раз меньше прочности стали. В больших конструкциях железобетон «несёт» больше своей массы, чем полезной нагрузки.

Выделяют сборный железобетон (ж/б конструкции изготавливаются в заводских условиях, затем монтируются в готовое сооружение) и монолитный железобетон (бетонирование выполняется непосредственно на строительной площадке).

В зависимости от свойств примененных вяжущего и заполнителя, а также в зависимости от дозировки составных частей раствора (вяжущее, добавка, заполнитель, вода) могут существенно меняться нижеследующие свойства свежей массы неотвердевшего раствора:

1) Консистенция раствора, характеризующая общую подвижность массы

2) Внутренняя связность, предохраняющая раствор от сепарации

3) Тестообразность (пластичность) или наоборот грубозернистость массы, зависящая в основном от относительного содержания в растворе мелких частиц и, в частности, от содержания в нем вяжущего и добавки, а также от их способности делать смесь более или менее пластичной.

4)Удобоукладываемость, представляющая как бы результирующую трех вышеперечисленных частных свойств, зависит и от консистенции, и от внутренней связности, и от степени пластичности раствора.

5)Водоудерживающая способность раствора, наличие которой делает раствор удобоукладываемым как на плотных, так и на пористых поверхностях.

Асбестоцементные строительные тонкостенные изделия выпускают на основе портландцемента. Асбестоцемент представляет собой искусственный каменный материал, который получают в результате затвердевания смеси цемента, асбеста и воды. Цементные камни хорошо сопротивляются сжимающим нагрузкам и плохо – растягивающим.

Физико-механические свойства цементного камня улучшают путем введения в цемент от 10 до 20 % тонковолокнистого минерального асбеста, обладающего высокой прочностью при растяжении и изгибе. Полученный материал обладает высокой прочностью, огнестойкостью, небольшой водопроницаемостью, теплопроводностью и электропроводностью. Однако он хрупок и при изменении влажности подвергается короблению.

В номенклатуру асбестоцементных изделий входит более 40 наименований. Основные группы асбестоцементных изделий составляют следующие виды:

– стеновые и стеновые каркасные панели с теплоизоляционным внутренним слоем;

– обыкновенные и офактуренные или окрашенные плоские плиты, применяемые для облицовки стен;

– волнистые и полуволнистые профилированные листы для обшивки стен и кровель;

– архитектурные, санитарно-технические, электроизоляционные и иные специальные изделия;

– напорные и безнапорные трубы.

Для получения асбестоцементных изделий применяют сырьевую смесь, которая в расчете на массу сухих веществ содержит около 85 % цемента и 15 % асбеста. Получают асбест путем механической обработки горной породы хризотил-асбест, которая сравнительно легко расщепляется на тонкие волокна диаметром до 0,0005 мм. Волокна обладают гибкостью, огнестойкостью, водостойкостью и высокой механической прочностью.

Изделия длиной до шести метров, используемые при изготовлении кровельных, стеновых и перегородочных панелей, получают методом экструзии.

Готовая продукция представляет собой волнистые крупноразмерные листы, которые применяют в качестве кровельных покрытий – шифер, а также плоские крупноразмерные листы, применяемые для изготовления сборных утепленных ограждающих конструкций в виде панелей и плит.

Асбестоцементные трубы различной длины и диаметров выпускают для устройства водопроводов, нефтепроводов, газопроводов, канализации, дымовых и вентиляционных каналов, а также для прокладки телефонных кабелей.

Битумные и дегтевые вяжущие вещества наряду с полимерами и органическими клеями образуют группу органических вяжущих веществ. На основе этих вяжущих производят большое количество материалов и изделий для строительства: асфальтовые бетоны и растворы, рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы, мастики, пасты, эмульсии и некоторые лаки.

Битумные материалы могут быть как природные, встречающиеся в виде отдельных скоплений или чаще пропитывающие горные породы, так и искусственные, получаемые при переработке нефти. Дегтевые - искусственные материалы, получаемые в заводских условиях при сухой перегонке твердых видов топлива.

Различают следующие группы битумных и дегтевых вяжущих веществ:

битумные, состоящие из нефтяных битумов или из сплавов нефтяных и природных битумов;

дегтевые - каменноугольные или сланцевые или сплавы дегтевых масел с пеками;

смешанного вида - гудрокамовые (продукты совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона);

дегте- и битумополимерные, содержащие нефтяные битумы пли каменноугольные дегтевые вещества и полимеры.

Битумные и дегтевые вяжущие имеют темно-коричневый или черный цвет, поэтому их часто называют "черными вяжущими".

Наиболее широкое применение в строительстве и производстве строительных материалов получили битумные вяжущие и особенно нефтяные битумы. Дегтевые материалы применяют ограниченно, так как большинство их служит сырьем для получения разных ценных химических продуктов. К тому же дегтевые вяжущие и материалы на их основе в условиях эксплуатации под влиянием влаги, кислорода воздуха, солнечной радиации сравнительно быстро "стареют", становясь хрупкими и малопрочными, обладают неприятным запахом и выделяют вредные для здоровья вещества.

По консистенции (при температуре 18°С) битумы могут быть твердыми, обладающими упругими, а иногда хрупкими свойствами, полутвердыми (вязкопластичными) и жидкими (легкотекучими).

Природные битумы отличаются высокой атмосферостойкостью и хорошим прилипанием к поверхности каменных материалов, но из-за дефицитности и высокой стоимости в строительстве применяют ограниченно. Их используют главным образом в химической и лакокрасочной промышленности.

Нефтяные битумы

Нефтяные битумы получают из нефти путем обработки остатков, образующихся при ее фракционной перегонке на нефтеперерабатывающих заводах. В зависимости от способа производства различают остаточные, окисленные и крекинговые нефтяные битумы.

Остаточные битумы

Остаточные битумы получают путем глубокого отбора масел из гудронов. При нормальной температуре это твердые или полутвердые продукты относительно малой вязкости. Для повышения вязкости остаточные битумы или гудрон подвергают окислению, продувая через них воздух. При продувке под воздействием кислорода воздуха нефтяные остатки окисляются и уплотняются за счет образования высокомолекулярных компонентов, их вязкость повышается, в результате чего получаются окисленные битумы.

Окисленные битумы

Окисленные битумы более погодостойки, чем остаточные, и по долговечности не уступают природным битумам. Смешивая битум, полученный как остаточный продукт после обработки гудрона жидким пропаном, с масляными дистиллятами, получают смешанные (компаундированные) битумы.

Крекинговые битумы

Крекинговые битумы получают окислением (продувка воздухом) крекинг-остатков, образующихся при переработке мазута, с целью увеличения выхода бензина, крекинг-процессом, т.е. расщеплением углеводородов при высоких температурах и больших давлениях.

Свойства битумных вяжущих

обработанным битумом.

Основными свойствами, определяющими качество твердых и полутвердых битумов и деление их на марки, являются вязкость, температура размягчения и хрупкости, пластичность; для жидких битумов - вязкость и фракционный состав (содержание летучих масел).

Битумы обладают и другими важными свойствами: водостойкостью и водонепроницаемостью; стойкостью к действию водных растворов многих кислот, щелочей, солей и к большинству агрессивных газов; способностью частично или полностью растворяться в различных органических растворителях (хлороформе, спирте, бензине, бензоле, сероуглероде, дихлорэтане и др.).

Применение битумных вяжущих

Твердые и полутвердые нефтяные битумы применяют для дорожных покрытий, изготовления кровельных и гидроизоляционных материалов, некоторых герметизирующих материалов, а жидкие битумы используют в основном при строительстве дорог (для обработки гравийных и щебеночных смесей, изготовления асфальтовых материалов).

40)Общая характеристика. Битумы и дегти наряду с синтетическими полимерами являются органическими вяжущими и представляют собой смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных.

Битумы и дегти получают из различных материалов и различными способами, однако их объединяет ряд общих свойств, обусловленных относительной близостью состава и структуры. Важнейшими компонентами как битумов, так и дегтей являются масла и смолы. Масла и раствор смол служат жидкой средой, в которой диспергированы твердые фазы: для битума в основном асфальтены, а для дегтя — свободный углерод.

Асфальт ены — высокомолекулярные соединения с молекулярной массой 900—6000, содержащие преимущественно соединения углеводородов с кислородом, серой и азотом. Модификациями асфальтенов, образующимися при более глубоком окислении, являются карбены и карбоиды.

Смолы имеют молекулярную массу от 500 до 2000, консистенция их изменяется от тягучей липкой массы до твердого аморфного состояния.

Битумы и дегти характеризуются мицеллярной структурой. Мицелла — наименьшее количество коллоидного вещества, определяющее все основные его свойства. В битумах ядрами мицелл являются асфальтены — частички коллоидных размеров (<20 мкм), а в дегте — свободный углерод. Оболочка мицелл в обоих случаях создается маслами и смолами. Агрегатное состояние битумов и дегтей зависит от соотношения в них масел и твердых компонентов, а также от температуры. При избыточном содержании масел между мицеллами отсутствует контакт и система находится в жидком состоянии. Снижение вязкости и переход в жидкость имеет место также и при нагревании, которое приводит к разрушению мицелл. При понижении температуры концентрация мицелл возрастает, они вступают в непосредственный контакт, что вызывает переход системы в вязкое или твердое состояние.

Основными качественными показателями битумов и дегтей являются вязкость, деформативность и теплоемкость. Эти свойства зависят в основном от состава. С увеличением содержания масел снижается вязкость, возрастает деформационная способность и уменьшается температура размягчения. Смолы обусловливают вяжущие свойства битумов и дегтей, придают им пластичность, увеличивают клеящую (адгезионную) способность.

Кроме указанных, при необходимости определяются и другие свойства — температура вспышки, хрупкости, растворимость и др.

Битумные и дегтевые вяжущие являются гидрофобными материалами, не смачиваемыми водой и нерастворимыми в воде.

Битумные и дегтевые (асфальтовые) материалы объединяют большую группу кровельных, гидроизоляционных, дорожных и других материалов, получаемых на основе битумных и дегтев