Шпаргалка по "Строительные материалы"

Изделия из гипса нельзя применять в помещениях с влажностью воздуха более 60 %. Чтобы увеличить прочность при изгибе, гипсовые изделия армируют, применяя для этой цели деревянные рейки или органические волокна.

На основе строительного гипса получают бетон марок 25... 100, а на основе гипсоцементно-пуццоланового вяжущего (ГЦПВ)-марок 35...200.

Гипсовые бетоны - быстротвердеющие. Так, предел прочности при сжатии бетонов на ГЦПВ через 2 ч составляет 20.. .30 % от 28-суточной прочности. Это позволяет распалубливать изделия вскоре после формования.

Из гипсобетонов изготовляют различные строительные изделия - от мелких камней до крупных панелей. Мелкие стеновые камни выпускают из чистого гипса плотной или ячеистой структуры и из легких гипсовых бетонов. Широко применяются камни с тремя рядами щелевидных пустот по ширине, расположенных в шахматном порядке. Гипсовые камни выпускают размерами 250x120x140 мм, 390x190x140 мм и др. Средняя плотность гипсобетонных пустотелых камней - 1000... 1350 кг/м3, влажность - не более 8 %, морозостойкость - не менее 10... 15 циклов.

Гипсобетонные панели выпускают размером на комнату (высотой - до 3 м, длиной - до 6 м, толщиной - 60... 100 мм), сплошными и с проемами для дверей и фрамуг. Панели, предназначенные для помещений с влажностью не более 60 %, изготовляют из бетона на строительном гипсе прочностью при сжатии не менее 3,5 МПа, для санузлов и вентиляционных коммуникаций - на ГЦПВ прочностью 7 МПа и более.

К панелям предъявляются в основном требования по прочности и звукоизоляции. Этим требованиям отвечает гипсобетон состава 1:1:1 (гипс : песок : опилки). Средняя плотность гипсобетона панелей в высушенном состоянии составляет 1100... 1400 кг/м3.

Получают гипсобетонные панели методами непрерывного проката или вертикального формования в кассетах. Панели армируют каркасом из деревянных реек, а по контуру панели выполняют обвязку из деревянных брусков. Весь цикл производства занимает 30...60 мин.

Гипсовые панели хранят и транспортируют в вертикальном положении. В панели с проемами при транспортировании и монтаже устанавливают укрепляющие раскосы.

Плиты для перегородок могут быть гипсовыми, гипсобетонными и гипсоволокнистыми. Большей частью плиты имеют паз и гребень, что облегчает монтаж перегородок. Технология их изготовления состоит из следующих операций: дозирования компонентов, перемешивания смеси, формования плит и высушивания. Плиты изготовляют в разборных формах или на карусельных машинах. Их размер: гипсовых и гипсобетонных -800x400 мм, армированных камышом - 1500x400 мм; толщина плит - 90... 100 мм. Средняя плотность плит зависит от состава смеси и способа уплотнения и равна 1100... 1300 кг/м3, прочность на сжатие - не менее 5 МПа.

Для отделочных работ и устройства перегородок в помещениях с влажностью не более 60 % применяют гипсокартонные листы (сухую штукатурку). Они состоят из затвердевшего гипсового сердечника, прочно соединенного с картонной оболочкой. Технологический процесс производства гипсокартонных листов включает приготовление формовочной массы, подготовку картона, формование непрерывной ленты штукатурки, разрезание ее на отдельные листы после схватывания гипса и сушку в многоярусных туннельных сушилках. В гипсовое тесто при перемешивании вводят пенообразующие добавки для снижения плотности, органические волокна с целью армирования гипсового камня и другие добавки. Размеры листов: по длине - 2500, 2700, 3000 мм, по ширине - 920, 1200, 1290 мм, по толщине -12, 14, 16 мм. Средняя плотность гипсокартонных листов -800...900 кг/м3, влажность их - не более 1 %. Гипсоволокнистые плиты без оболочки размерами 1000x1200x10 (12) мм используют для устройства полов (вместо стяжки).

2.                  Роль наполнителей в пластмассах.

Пластмассы (пластики) — материалы, обязательным компонентом которых, играющим роль матрицы, являются полимеры. В период формования изделий полимер находится в вязкотекучем или высокоэластичном состоянии, а в готовых материалах и изделиях — в отвержденном состоянии. Кроме полимеров в состав большинства пластмасс входят наполнители, пластификаторы, красители и специальные добавки.

В наше время пластмассы заняли заметное место во всех отраслях хозяйства, в том числе и в строительстве. Несмотря на значительно более высокую стоимость, они оказались конкурентоспособными по отношению к традиционным строительным материалам. Основная причина этого объясняется высокой технологичностью пластмасс. Они легко перерабатываются в самые различные материалы и изделия, из которых, в свою очередь, чрезвычайно просто получать готовые конструкции. Яркий пример этому — линолеум, настилка которого сводится к раскатыванию рулона материала по поверхности пола и закреплению его клеем. Таким образом получается декоративное, гигиеничное и износостойкое покрытие пола с необходимыми тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Свойства пластмасс.

У пластмасс довольно необычный для строительных материалов набор свойств (как положительных, так и отрицательных); – высокая прочность при малой плотности (рт < 1500 кг/м , а у газонаполненных пластмасс уникально низкая плотность — 50… 10 кг/м3); – более низкий (в 10 и более раз), чем у традиционных материалов, модуль упругости и соответственно высокая деформативность; заметная ползучесть (развитие деформаций при длительном воздействии нагрузок); – высокая износостойкость при малой поверхностной твердости; – водостойкость, водонепроницаемость и универсальная химическая стойкость (к кислотам, щелочам, растворам солей); – невысокая теплостойкость (в основном 100…200 °С; для некоторых пластмасс 300…350 °С) и зависимость механических свойств от температуры; – декоративность — способность окрашиваться в яркие тона и принимать нужную текстуру поверхности; – хорошие электроизоляционные свойства и склонность к накапливанию статического электричества; – склонность к старению (особенно под действием УФ-излучения и кислорода воздуха); – горючесть, усугубляемая токсичностью продуктов горения; – экологическая проблемность пластмасс.

Применение пластмасс в строительстве целесообразно и экономически оправдано в таких вариантах, когда при небольшом расходе полимера на единицу продукции (м2 или м ) достигается определенный технико-экономический эффект. Это, например, декоративные и гидроизоляционные полимерные пленки, листовые облицовочные материалы, покрытия полов, лаки, краски, клеи и мастики, трубы и другие погонажные изделия, санитарно-технические изделия, а также ультралегкие теплоизоляционные газонаполненные пластмассы (пено- и поропласты).

Состав пластмасс. Основные компоненты пластмасс: полимер, наполнитель, пластификатор, краситель и специальные добавки.

Полимер выполняет роль связующего и определяет основные свойства пластмассы.

Наполнитель уменьшает расход полимера и придает пластмассе определенные свойства. По виду и структуре наполнители могут быть порошкообразные (мел, тальк, древесная мука), грубодисперсные (стружка, песок, щебень), волокнистые (стекловолокно, целлюлозные волокна и т. п.), листовые (бумага, древесный шпон и т. п.). Волокнистые и листовые наполнители создают армирующий эффект, существенно повышая прочность и модуль упругости пластмасс. Так, стеклопластики, углепластики, бумажно-слоистые пластики очень прочные и легкие конструкционные материалы.

Пластмассы могут быть наполнены (до 90…95% по объему) воздухом. Такие материалы, называемые пенопластами, обладают очень высокими теплоизоляционными свойствами.

Пластификаторы — вещества, повышающие эластичность пластмасс. Например, жесткий поливинилхлорид в линолеуме пластифицирован слаболетучими вязкими жидкостями (диоктилфталатом, трикрезилфосфатом и др.). Они, проникая между молекулами полимера, повышают их подвижность. Это делает материал пластичным. Пластификаторы также облегчают переработку пластмасс, снижая температуру перехода в вязкопластичное состояние.

Пигменты, применяемые в пластмассах, могут быть как мине ральные, так и органические. Чтобы пластмасса длительно сохранял цвет, от пигментов требуется в основном светостойкость, так как по лимеры, будучи сами химически инертными, защищают пигменты от других агрессивных воздействий.

Стабилизаторы и антиоксиданты — необходимый компонент многих пластмасс, так как полимеры под действием солнечного света и кислорода воздуха стареют (происходит деструкция полимера и окислительная полимеризация), что приводит к потере эксплуатационных свойств и разрушению пластмасс.

Отвердители и вулканизаторы используются в тех случаях, когда необходимо произвести отверждение жидких олигомеров (например, отверждение эпоксидной смолы аминными отвердителями) или сшивку макромолекул термореактивного полимера (например, вулканизация каучука серой, отверждение фенолформальдегидных смол уротропином). В любом случае происходит укрупнение молекул исходных продуктов с образованием пространственных сеток с помощью низкомолекулярных веществ. В ряде случаев отвердителями могут служить кислород или влага, содержащиеся в воздухе.

Пластмассы и экология. Широкое использование в нашей жизни пластмасс породило новую экологическую проблему.

Большинство полимеров и соответственно пластмасс — биологически инертные (безвредные для человека) материалы, поэтому может показаться, что пластмассы — экологически чистые материалы. В действительности это далеко не так. Производство синтетических полимеров связано со сложными и энергоемкими химическими процессами с вредными для человека мономерами, сопровождающимися вредными выбросами в атмосферу.

3.                  Задача вычисление объема капиллярных пор.

№6

1.                  Расскажите об основах технологии керамики.

Все разнообразие керамических материалов производится в принципе по однотипной схеме, включающей в себя следующие переделы: добычу сырьевых материалов, подготовку сырьевой массы, формование изделий, сушку и обжиг. Однако для получения изделий с различной структурой черепка и различной конфигурации применяют разные методы формования: литье, пластическое формование, полусухое и сухое прессование. В зависимости от метода формования производят подготовку сырьевой массы.

Основные изделия строительной керамики — кирпич и керамические камни, а также некоторые виды керамических плиток, черепицы и труб производят методом пластического формования. Этот метод формования наиболее прост и получил наибольшее распространение. Ниже рассмотрена схема производства керамики с использованием метода пластического формования на примере производства кирпича.

Производство кирпича методом пластического формования ведется на хорошо проработанной пластичной массе с влажностью 15...25 % из легкоплавких глин средней пластичности, содержащих 40...50 % песка.

Подготовка сырья в старину велась «естественным» образом: глина, добытая в карьере, в течение 1...2 лет выдерживалась в буртах под открытым небом. Периодическое намокание, замораживание и оттаивание разрушало природную структуру глины, вымывало из нее соли (вспомните белые высолы на современном кирпиче). После этого глину обрабатывали на глинорыхлителях и камнеотделительных валках и доводили до требуемой пластичности добавлением воды.

В настоящее время глину увлажняют паром и интенсивно обрабатывают на бегунах, дезинтеграторах и валках (это в какой-то мере заменяет вылеживание) до получения пластичной удобоформируемой массы без крупных каменистых включений (кусочки СаСО3 должны быть удалены или измельчены в порошок).

Качество массы и будущих изделий зависит от тщательности проработки сырьевых компонентов.

Формование кирпича-сырца производят на ленточном прессе, напоминающем мясорубку. Увлажненная и тщательно размятая глиняная масса продавливается винтовым конвейером через решетку в вакуумную камеру, где жгуты глины разбиваются вращающимся ножом для удаления воздуха из глиняной массы. Далее масса винтовым валом подается в конусную головку пресса, где окончательно уплотняется и продавливается сквозь формующую часть пресса — мундштук. Мундштук придает глиняной ленте, выходящей из пресса, определенную высоту и ширину. В мундштуке могут быть установлены керны, образующие каналы в выдавливаемой ленте; так получают пустотелый кирпич и трубы.

Глиняная лента нарезается автоматическим устройством на кирпич-сырец. Размер таких кирпичей несколько больше требуемого, так как в процессе последующей обработки глина дважды (при сушке и при обжиге) претерпевает усадку, достигающую 10... 15 %.

Сушка — важный и сложный этап производства кирпича. Главная трудность сушки массивного кирпича-сырца в том, что в глине перенос влаги затруднен (глина — водонепроницаемый материал), и поэтому быстрое высыхание глины с поверхности приводит не к ускорению сушки, а к растрескиванию кирпича-сырца. Это происходит из-за того, что поверхностный слой дает усадку при высыхании (до 7...10 %), а влажное ядро препятствует ей. Простейший способ предохранить кирпич от растрескивания — сушить его медленно, так, чтобы скорость испарения воды не превышала скорости ее миграции из внутренних слоев. Но этот путь снижает темпы производства.

Ускорить сушку можно, вводя в сырьевую смесь вещества, облегчающие миграцию влага к поверхности (например, опилки), или путем формования в кирпиче сквозных отверстий. Улучшение условий сушки пустотелого кирпича — залог более высокого качества материала.

При влажности кирпича-сырца 6...8 % его можно подавать на обжиг.

Для обжига используют печи различной конструкции от самых старых кольцевых, в которые кирпич укладывают и вынимают вручную, и до современных туннельных и щелевых, где кирпич обжигается в процессе продвижения его по печи. Температура обжига зависит от состава сырьевой массы и обычно находится в пределах 950... 1000° С. Необходимую температуру обжига следует строго выдерживать.

Полусухой способ производства кирпича отличается от пластического тем, что глина влажностью 6...7 % измельчается в порошок, из которого на специальных прессах поштучно формуется кирпич-сырец. Такой сырец не требует сушки — его сразу же после формования можно обжигать. Так как кирпичи полусухого прессования (рис. 5.2, 6) получаются более плотными, в них делают несквозные пустоты (так называемый пятистенный кирпич). Кирпич полусухого прессования имеет гладкие грани и значительно меньше дефектов, чем кирпич пластического формования, но в то же время он менее морозостоек.