СКлассификация строительных материалов

Технология изготовления стекла.

1. Подготовка сырья: дробление, дозировка, перемешивание.
2. Варка стекла:

А) силикатообразование - 800®/900®С - образуется вязкое, непрозрачное вещество.

Б) Стеклообразование - 1100®/1200®С-ввод осветлителей, удаление примесей, образование стекломассы.

В) Осветление-1400®/1600®С - ввод обесцвечивателей, стекло становится прозрачным и бесцветным.

Г) Гомогенизация. Происходит при той же температуре.

Д) Остывание - медленное снижение температуры до 1100®/1200®С.

Е) Формование - методом  литья, прокатки, вытяжки, флоат - способом, прессованием, дутьем, центробежным способом.

Методы обработки стекла:

• Механическая обработка - резка стекла (механическая резка, лазерная, ультразвуковая, огневая), шлифовка, гравирование и т.д.
• Химическая обработка - травление, химическая полировка, выщелачивание, покраска.

Физико-механические свойства стекла:

• R сжатия=100-700 мПа.
• Плотность = 2500 м².
• Светопрозрачность = 85-90%.

Номенклатура стекла:

1. Оконное стекло - бесцветное, гладкое. Толщина - 2-6 мм. Размеры от 250/250 до 1600/2200.
2. Витринное стекло - от 5,5 до 10 мм толщиной. Габариты от 1700/1250 до 3500/6000.
3. Узорчатое стекло - получают из оконного, методом прессования. Глубина узора 0,5-1,5мм. Бывает 2 видов - матовое и армированное. Матовое - однослойное, двухслойное, применяется для перегородок, остеклений и витражей. Армированное стекло - имеет в середине арматурную стальную сетку - вязанную или сварную. Увеличивается не прочность стекла, а его безопасность.
4. Закаленное стекло - получают путем повторного нагрева уже готового стекла до 600®-900®С и резко охлаждают.5-6 циклов закаливания увеличивают прочность стекла в 2 раза.
5. Солнцезащитные стекла - имеют низкую способность пропускать инфракрасные и другие солнечные лучи.

Изделия из стекла:

• Стеклоблоки - получают путем сварки по контуру 2х полу блоков, применяют в качестве декоративного элемента интерьера, для изготовления перегородок и т.д.).
• Стеклопакеты - получают путем соединения по контуру 2х и более стекол. Расстояние между ними 8-20 мм. Стеклопакеты бывают клееные и сварные.
• Многослойное стекло (триплекс) - представляют собой 2-3 стекла, склеенных между собой с помощью синтетической прозрачной пленки.
• Смальта - кусок цветного стекла неправильной формы, используется для изготовления мозаик на стенах.
• Стемалит - листы плоского стекла, внутренняя сторона которых окрашена керамическими краскам.
• Стеклянная облицовочная плитка - изготовляется из отходов стекольной промышленности, имеет высокую кислото - и химическую стойкость. Как правило, используется для облицовки в химической промышленности.
• Растворимое стекло - твердый стекловидный сплав, состоящий из кремнезема и окислов щелочных металлов. Образует с водой клейкую жидкость - жидкое стекло. Его клеящая способность в 3-5 раз выше, чем силикатных цементов и других вяжущих.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Минеральные вяжущие. Гипс

Измельченные вещества, порошки, образующие при контакте с водой пластичную массу, со временем переходящую в камневидное состояние, называют минеральными вяжущими.

Их применение обусловлено  такими факторами, как:

1. Наличие значительных запасов дешевого сырья.
2. Эти материалы имеют высокие экологические показатели.
3. Легко используются в жилищном, гражданском и промышленном строительстве.
4. Возможность придавать конструкциям разнообразную форму, сохраняя качество самой конструкции.
5. Хорошо совмещаются с другими материалами.
6. Просты в изготовлении, не энергоемки.

Такие материалы делятся  на 2 большие группы - воздушные и  гидравлические.

Процесс твердения воздушных  вяжущих происходит на воздухе (гипс, воздушная известь). У второй категории  минеральных вяжущих - гидравлических - процесс твердения может происходить как на воздухе, так и под водой (цементы).

Рассмотрим один из наиболее широко применяющихся минеральных  вяжущих материалов - гипс.

Гипсы получают из природного гипса светло-серого или светло-желтого  цветов. Производство гипса складывается из дробления, помола и тепловой обработки (дегидратации) гипсового камня. Тепловую обработку гипсового камня производят в варочных котлах, сушильных барабанах, шахтных или других мельницах.

Наиболее распространена схема производства гипсового вяжущего с применением варочных котлов. Гипсовый камень, поступающий на завод в крупных кусках, сначала дробят, затем измельчают в мельнице, одновременно подсушивая его. В порошкообразном виде камень направляют в варочный котел периодического или в установку непрерывного действия. При варке в котле гипс не соприкасается с топочными газами, что позволяет получать чистую продукцию, не загрязненную золой топлива.

Быстрое схватывание  гипса затрудняет в ряде случаев  его использование и вызывает необходимость применения замедлителей схватывания (кератинового, известково - кератинового клея, сульфитно-дрожжевой бражки в количестве 0,1.0,3% от массы гипса).

Применяется гипсовое вяжущее  для производства гипсовых и гипсобетонных  строительных изделий для внутренних частей зданий (перегородочных плит, панелей, сухой штукатурки, приготовления гипсовых и смешанных растворов, производства декоративных и отделочных материалов, например искусственного мрамора), а также для производства гипсоцементно-пуццолановых вяжущих. Основными характеристиками гипсовых вяжущих являются сроки схватывания, тонкость помола, прочность при сжатии и растяжении, водопотребность и др. Гипсовое вяжущее является быстросхватывающим и быстротвердеющим вяжущим веществом. По срокам схватывания ГОСТ 125-79 предусматривает выпуск вяжущих: быстротвердеющего (индекс А) с началом схватывания не ранее 2 мин, концом - не позднее 15 мин; нормальнотвердеющего (индекс Б) с началом схватывания не ранее 6 мин, концом - не позднее 30 мин; медленнотвердеющего (индекс Б) с началом схватывания не ранее 20 мин, конец схватывания не нормируется.

В зависимости от степени  помола различают вяжущие грубого, среднего и тонкого помола с максимальным остатком на сите с размером ячеек  в свету 0,2 мм не более 23, 14 и 2% (обозначаемые соответственно индексами I, II и III). Марку гипсовых вяжущих характеризуют по прочности при сжатии образцов - балочек 40X40X160 мм в возрасте 2 ч после затворения водой. Минимальный предел прочности каждой марки должен соответствовать значениям, приведенным в табл.5.1 Четкое индексирование различных сортов гипсовых вяжущих позволяет давать большой объем информации в сокращенной форме. Например, гипсовое вяжущее с прочностью при сжатии 5,2 МПа, началом схватывания 5 мин, концом схватывания 9 мин и остатком на сите 0,2 мм 9%, т.е. вяжущее марки Г-5 быстротвердеющее, среднего помола, может быть записано в виде сокращенного обозначения Г-5АП.

Гипсовые вяжущие применяют  при производстве гипсовой штукатурки, перегородочных стеновых плит и панелей, вентиляционных коробов и других деталей в зданиях и сооружениях, работающих при относительной влажности воздуха не выше 65%. Изделия из них обладают небольшой плотностью, несгораемостью и рядом других ценных свойств, но при увлажнении прочность их снижается. Для гипсовых строительных изделий всех видов рекомендуются марки Г-2. Г-7 всех сроков твердения и степеней помола; для тонкостенных строительных изделий и декоративных деталей может использоваться гипс тех же марок, но только тонкого и среднего помола, быстрого и нормального твердения. При штукатурных работах и заделке швов применяют марки Г-2. Г-25 нормального и медленного твердения. Гипс марок Г-5. Г-25 нормального и медленного твердения. Гипс марок Г-5. Г-25 тонкого помола с нормальными сроками твердения служит для изготовления форм и моделей в керамической, машиностроительной промышленности, а также в медицине.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Природные каменные материалы

Природные каменные материалы  получают без обработки или путем  механической обработки (дробление, раскалывание, распиловка, теска, шлифовка) горных пород, состоящих из одного или нескольких породообразующих минералов с незначительными включениями. При этом свойство горной породы, из которой они получены, сохраняется почти полностью. Строительные свойства горных пород, в свою очередь, определяются их химическим составом, физическими и механическими свойствами. В зависимости от условий образования горные породы делятся на изверженные (магматические), осадочные и метаморфические.

Магматические (первичные) - образовались при охлаждении и отвердении магмы (глубинные магматические породы - граниты, сиениты, диориты, габбро; излившиеся - порфиры, андезиты, трахиты, диабазы, базальты; рыхлые - вулканические пеплы, пемза; цементированные - вулканические туфы, трассы, туфовая лава).

Осадочные (вторичные) - горные породы, образовавшиеся в результате естественного процесса разрушения первичных и других пород (рыхлые - пески, гравий, глина, природный щебень; цементированные - песчаники, конгломераты; химические осадки-некоторые виды известняков, известковые туфы, магнезиты, доломиты, гипс, ангидрид; органогенные отложения - мел, большинство известняков, трепелы, опоки, диатомиты).

Метаморфические (видоизмененные) - породы, которые образовались при  изменении первичных и вторичных пород (измененные изверженные породы - гранитные гнейсы; измененные осадочные породы - глинистые сланцы, известняковые мраморы, кварциты).

ПРИМЕНЯЮТ для возведения фундаментов и стен зданий, защитных и декоративных облицовок строительных конструкций, для изготовления бетонов, а также оснований при строительстве железных и автомобильных дорог.

Известняки.

Известняки состоят  в основном из кальцита. Качество известняков  зависит от содержания в них примесей (кремнезема, глины, доломитов, оксидов  железа и т.д.). При содержании глины не более 6% породу называют известняком; при наличии 6-20% глинистых примесей - мергелистым известняком; более 20% - мергелем (мергель неводостоек и поэтому как строительный камень не применяется, его используют как сырье для производства цемента). Известняки, в которых присутствует доломит, называют доломитизированными.

Плотные известняки (плотность  более 1800 кг/м3) наиболее часто применяются  в строительстве в виде строительного  камня.

Известняки - ракушечники - пористые горные породы, характеризуются небольшой плотностью, низкой прочностью и малой теплопроводностью.

Известковые туфы - пористые известняки химического происхождения. Они характеризуются хорошей  морозостойкостью и относительно низким водопоглощением. Разновидность известкового туфа - траверин - имеет прочность при сжатии до 80 МПа.

ПРИМЕНЯЮТ плотные известняки в виде бутового камня для фундаментов, стен не отапливаемых зданий, плит и  фасонных изделий, для облицовки  стен, цоколей и карнизов, а также  в качестве щебня для бетонов, основания для дорог и сырья для получения цемента и извести.

Известняк-ракушечник применяют  для кладки стен, а также в качестве щебня для легких бетонов.

Известковые туфы чаще всего  используют для облицовки зданий. Если в известняке более 3,5% глины, то он считается непригодным для использования в качестве строительного камня.

Песчаники.

Песчаники - горная порода, образованная из зерен кварца, сцементированных природными цементами (известковыми, кремнистыми, глинистыми, железистыми). Наиболее ценными считаются кремнистый песчаник на водном кремнеземе, обладающий очень высокой прочностью и стойкостью (в том числе кислотостойкостью), а также известковый песчаник на кальците и доломите.

Глинистый песчаник размокает  в воде и как строительный камень не применяется.

ПРИМЕНЯЮТ для кладки фундаментов, стен не отапливаемых зданий, ступеней, тротуаров, облицовки зданий, а также в виде щебня для  бетонов.

Долмит.

Доломит (порода химического  происхождения) по свойствам близок к плотным известнякам, но обладает большей стойкостью.

ПРИМЕНЯЮТ для тех  же целей, что и известняки, а также  для производства теплоизоляционных  материалов и огнеупоров.

Гнейсы.

По составу и свойствам  близки к граниту. Из-за сланцеватого строения менее долговечны. Глинистые  сланцы имеют большую плотность и четкую слоистость. ПРИМЕНЯЮТ в виде бутовых плит для кладки фундаментов, устройства тротуаров, для облицовки каналов и набережных.

Мрамор.

Мрамор, образовавшийся из известняков и доломитов, имеет  плотное кристаллическое строение, высокую плотность - до 2900 кг/м3, малое водопоглощение - до 0,7%, большую прочность при сжатии - до 300 МПа, хорошо шлифуется и полируется.

ПРИМЕНЯЮТ мраморные  плиты для внутренней облицовки  помещений, изготовления подоконных досок, ступеней, устройства полов. Мраморную крошку и отходы мраморной обработки используют в качестве заполнителей для отделочных растворов и бетонов. Нельзя использовать мрамор для наружной облицовки в больших городах, где в атмосфере много сернистого газа. При наличии влаги кальцит наружного слоя мрамора превращается в гипс - поверхность тускнеет и быстро разрушается. То же самое наблюдается при переменном замораживании и оттаивании.

Кварц.

Целиком состоит из кварца. Окраска - белая, красная, темно-вишневая. Кварциты обладают высокой плотностью (до 2700 кг/м3), водопоглощением 0,2% и прочностью при сжатии 400 МПа.

ПРИМЕНЯЮТ для наружной облицовки, когда требуется повышенная стойкость, а также в качестве щебня и как сырье для изготовления динасовых огнеупоров.

Бутовый камень.

Бутовый камень - куски камня размером 150-500 мм. Рваный бут добывается чаще всего взрывным способом, плитняковый (постелистый) получают из пород пластового залегания раскалыванием специальным инструментом.

ПРИМЕНЯЮТ для устройства фундаментов и стен не отапливаемых зданий, а также для переработки в щебень.

Щебень.

Щебень - куски камня  размером 5-70 мм. Получают дроблением прочных  горных пород. ПРИМЕНЯЮТ чаще всего  в качестве заполнителей для бетона.

Плиты для внутренней облицовки