Задачи:
1. Цилиндрический образец
горной породы диаметром 50 мм
и высотой 50 мм имеет массу
в сухом состянии 245 г, а после насыщения
водой – 249 г. Определить среднюю плотность
камня и его водопоглощение по массе и
объёму.
2. Вычислить, сколько получится
строительного гипса CaSO4×0,5H2O из 10 т гипсового
камня?
1. Решение:
Объем цилиндрического
образца составит: V=π r²h;
V = 3.14*2,5см²*5см=98,125
см³
Средняя плотность цилиндрического
образца:245/98,125 г/см³
Массовое водопоглощение: (249- 245)/245*100=1,63%
Объемное водопоглощение: (249-245)/98,125*100 = 4,08%
2. Решение:
Мcaso₄ 2h₄o=40+32+4*16+2(2*1+16)=172 г/моль
Mcaso₄ 0.5h₄o=40+32+4*16+0.5(2*1+16)=145 г/моль
145*10/172=8,43 т
Ответ: 8,43 т строительного гипса получится
из 10 т гипсового камня
Вопросы:
- Стеновые керамические изделия,
их свойства и сравнительная оценка.
Керамические изделия обладают
различны ми свойствами, которые определяются
составом исходного сырья, способами его
переработки, а также условиями обжига—газовой
средой, температурой и длительностью.
Материал (т.е. тело), из которого состоят
керамические изделия, в технологии керамики
именуют керамическим черепком.
Строительные керамические
изделия классифицируют по структуре
керамического черепка и по их конструктивному
назначению в отдельных элементах зданий
и сооружений.
По структуре черепка различают
изделия с пористым и со спекшимся черепком, а также изделия грубой и тонкой керамики. Пористыми в технологии керамики условно считают
изделия, у которых водопоглощение черепка
превышает 5%, обычно такой черепок пропускает
воду. Спекшимся считают черепок с водопоглощением ниже
5%; как правило, он водонепроницаем.
У изделий грубой керамики черепок
имеет в изломе зернистое строение (макронеоднородный). Большинство строительных керамических
изделий — строительный кирпич, черепица,
канализационные трубы и др. — являются изделиями
грубой керамики.
У изделий тонкой керамики излом
черепка имеет макрооднородное строение.
Он может быть пористым, как, например,
у фаянсовых облицовочных глазурованных
плиток, и спекшимся (плитки для полов,
кислотостойкий кирпич, фарфоровые изделия).
Изделия со спекшимся черепком с водопоглощением
ниже 1 % называют каменными керамическими. Если при этом черепок обладает еще
и просвечиваемостью, то его называют фарфором.
По конструктивному назначению
различают следующие группы керамических
строительных материалов и изделий:
стеновые изделия—кирпич, керамические камни и панели
из них;
фасадные изделия—лицевой кирпич, различного рода плитки;
архитектура-художественные детали, наборные
панно;
изделия для внутренней облицовки стен—глазурованные плитки
и фасонные детали к ним (карнизы, уголки,
пояски);
плитки для облицовки
пола;
изделия для перекрытий (балки, панели, специальные камни);
кровельные изделия—черепица;
санитарно-строительные
изделия—умывальные столы, унитазы,
ванны;
дорожные изделия—клинкерный кирпич;
изделия для подземных
коммуникаций — канализационные и дренажные
трубы;
теплоизоляционные
изделия (керамзитокерамические панели,
ячеистая керамика, диатомитовые и шамотные
легковесные изделия);
заполнители бетонов (керамзит, аглопорит).
Общие свойства керамических
строительных изделий
1.Водопоглощение керамических материалов характеризует
количественную величину их пористости и соответственно
степень спекания, которая в свою очередь
влияет на многие рабочие свойства изделий
строительной керамики: морозостойкость,
паро- и воздухопроницаемость, сцепление
с раствором, загрязняемость и др. Диапазон
этого показателя для изделий строительной
керамики в зависимости от их вида и назначения
довольно велик—от 1—30%.
2.Предел
прочности при сжатии Rcж керамических материалов зависит
от их состава и структуры и уменьшается
с увеличением размера образца. Наиболее
важное значениеRсж имеет для изделий стеновой
керамики, которые воспринимают большие
нагрузки в зданиях и сооружениях. По этому
показателю стеновые изделия маркируют,
принимая за марку среднюю величину по
результатам испытания пяти образцов.
Для изделий строительной керамики Rсж находится в
пределах 7,5—70 МПа.
3. Предел прочности
при изгибе керамических материалов Rиз зависит от тех же факторов,
что и Rcж, с той лишь разницей, что здесь
структура материала оказывает более
резкое влияние на его сопротивляемость
изгибу. Так, например, кирпич полусухого
прессования имеет меньшую величину предела
прочности при изгибе, чем кирпич пластического
формования, изготовленный из тех же глин,
хотя Rcж последнего ниже, чем у кирпича
полусухого формования.
Предел прочности при изгибе
регламентируется ГОСТами для кирпича,
поскольку в стене он испытывает не только
сжимающие, но и изгибающие нагрузки, вследствие
неровностей своей поверхности. Этот показатель
регламентируется и для некоторых других
керамических изделий. По нему также судят
об относительной прочности испытуемого
материала и используют его как косвенный
показатель для характеристики некоторых
других свойств глинистого сырья и обожженных
изделий (связность, способность, связующая
термостойкость)
Для керамических материалов
Rиз находится в
пределах 0,7—5 МП а.
4 Морозостойкостью называют способность материала в насыщенном
водой состоянии выдерживать многократное
попеременное замораживание и оттаивание
без признаков разрушения и без значительного
понижения прочности. Показателем морозостойкости
является количество теплосмен, которое
выдерживает материал без признаков разрушения.
Обстоятельные исследования
по влиянию грануло-метрии пор на морозостойкость
керамических материалов выявили следующие
положения:
все поры в керамическом
материале (с точки зрения морозостойкости)
могут быть разделены на три категории:
опасные, безопасные и резервные;
опасные
поры заполняются водой при насыщении
на холоду. В них она удерживается при
извлечении материала из воды и замерзает
при температуре от —15 до —20° С. Диаметр
этих пор от 200 до 1 мк для глиняного кирпича
пластического прессования, от 200 до 0,1
мк для глиняного кирпича полусухого прессования;
безопасные
поры при насыщении на холоду водой
не заполняются, либо заполнившая их вода
не замерзает при указанных температурах.
Это обычно мелкие поры. Заполняющая их
вода становится по существу пристеночной
адсорбированной влагой, имеющей свойства
почти твердого тела и температуру замерзания
существенно ниже (—20° С);
резервные
поры при насыщении на холоду полностью
заполняются водой, но из них при извлечении
образца из насыщающего сосуда вода частично
вытекает вследствие малых капиллярных
сил. Это крупные поры диаметром более
200 мк.
Согласно этим исследованиям,
керамический материал будет морозостойким,
если в нем объем резервных пор достаточен
для компенсации прироста объема замерзающей
воды в опасных порах.
5. Теплопроводность керамических материалов
зависит от их объемной массы состава,
вида и размера пор и резко возрастает
с увеличением их влажности , так как теплопроводность
воды [l=0,58 Вт/(м-град)]
выше теплопроводности воздуха
[l=0,029 Вт/(м-град)] в 20
раз. Замерзание воды в порах материала
ведет к дальнейшему резкому возрастанию
его теплопроводности, поскольку теплопроводность
льда [l=2,33 Вт/(м-град)] больше теплопроводности
абсолютно плотного керамического черепка l= =1,163 Вт/(м-град)
примерно в 2 раза, больше теплопроводности
воды в 4 раза и больше теплопроводности
воздуха в 80 раз.
6. Паропроницаемость действующими Гостами
и ТУ не регламентирована. Однако в некоторых
случаях она влияет на долговечность строительных
конструкций.
Низкая паропроницаемость
стеновых материалов может явиться причиной
потения внутренней поверхности стен,
особенно в зданиях с повышенной влажностью
воздуха. По экспериментальным данным,
коэффициент паропро-ницаемости плиток
полусухого прессования с водопоглощением
8,5; 6,5 и 0,25% соответственно равен 0,155; 0,0525;
0,029 г/(м.ч.Па).
В многослойных стенах
неодинаковая газопроницаемость отдельных
слоев стены может вызвать накопление
влаги в ее толще, последующее ее замерзание
и отслаивание части стены . По этой причине
не вполне надежна сквозная фасадная облицовка
стен глазурованными плитками, обладающими
низкой газопроницаемостью.
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.
Кирпич является одним из наиболее
древних искусственных строительных изделий.
Его «возраст» составляет примерно 5000
лет, и до сего времени он продолжает сохранять
значение одного из основных стеновых
материалов. Его доля в общем балансе стеновых
материалов составляет около 40%.
- Шлакопортландцемент, его свойства и применение.
Шлакопортландцемент
является вяжущим гидравлическим веществом,
который получают посредством измельчения
цементного клинкера, определенного количества
гипса и шлака гранулированного. Как правило
используется доменный шлак, являющийся
вторичным продуктом металлургического
производства. Основными видами сырья,
применяющимися в производстве этого
шлакопортландцемента, являются стандартный
клинкер и доменные шлаки, так же обладающие
вяжущим гидравлическим свойством. Клинкер
служит активизатором шлаков в составе
шлакоцемента.
Технология
производства шлакопортландцемента состоит
в высушивании шлака в специальных сушилках
до влажности не более 1%. Затем шлак, клинкер
и гипс загружают в бункер цементной мельницы,
где вся загруженная смесь подвергается
измельчению до гомогенного тонкодисперсного
порошка (до аналогичного состояния измельчается минеральный
порошок для асфальтобетона).
В процессе производства
шлакоцемента применяют как основные,
так и кислые шлаки. Причем, для создания
клинкера используют шлаки как гранулированные,
так и не гранулированные. В первую очередь
значение имеет не физическая структура,
а химический состав материала. Это очень
важный момент в выборе исходного сырья.
По экономическим соображениям предпочтение
стоит отдать гранулированным видам, поскольку
использование не гранулированных сильно
усложняет производственный процесс.
Во всяком случае, основные шлаки, которые
будут добавляться после обжига, непременно
должны быть гранулированными.
Получающийся
в результате шлакопортландцемент затвердевает
медленнее обычного, поскольку содержание
шлака в нем составляет от 20 до 80% от общей
массы. Как правило, соотношение равно
50/50%. Применяют шлакоцемент в строительстве жебелезотонных и бетонных наземных, подводных
и подземных сооружений, которые подвергаются
воздействию пресных и минерализованных
вод. Так же он применяется при производстве
стеновых блоков, бетонных смесей, строительных
растворов, сухих смесей и т.д. Область
применения у шлакопортландцемента не
менее обширна чем у классического
цемента м500.
По сравнению с обычным цементом шлакопортландцемент имеет
более низкую стоимость, выделяет меньше
теплоты при затвердении (что позволяет
использовать его при возведении массивных
сооружений из бетона), меньшую степень
объемной деформации. Шлакоцемент жаростоек
и устойчив к воздействию сульфатных и
пресных вод.
Он также характеризуется меньшей, по
сравнению с обычным цементом, морозостойкостью, если речь идет о колебании
температур, провоцирующих переменное
замораживание и оттаивание. Также для
шлакопортландцемента характерно сравнительно
медленное нарастание прочности на начальных
этапах твердения; для приближения к показателям
прочности обычного цемента требуется
6-12 месяцев. Более высокие показатели
этой характеристики имеют быстротвердеющие
шлакопортландцементы.
Схватывание
и твердение цемента еще больше замедляют пониженные
температуры. Для ускорения процесса следует
применять клинкер с высоким содержанием
алюмината и силиката, а также шлаки с
большим содержанием глинозема. Шлакоцемент
необходимо длительное время выдерживать
во влажной среде, поскольку на его твердение
плохо влияет преждевременное высыхание.
В условиях достаточной влажности повышенные
температуры ускоряют твердение, поэтому
обработка твердеющего шлакопортландцемента
в камерах и автоклавах весьма эффективна.
Размалывают шлакопортландцемент до порошка
примерно той же тонкости, что и у обычного
портландцемента. Необходимо стремиться
получить как можно более тонкий помол,
чтобы цемент был более прочным и твердел
быстрее. Тонкость помола отвечает за
такой важный показатель вяжущего как
- активность. Относительно обычного цемента
большая тонкость помола шлакоцемента
дает более выраженный эффект. Для получения
вяжущего высокого качества рекомендуется
двухступенчатый или сепараторный помол.
Шлакопортландцементы могут применяться
в производстве различных стеновых блоков, строительных бетонов, и т.д.
- Разновидности
воздушной строительной извести,
их применение. Основы гашения извести
Строительная
известь - это вяжущее вещество,
получаемое в результате умеренного обжига
и последующего помола кальциево-магниевых
карбонатных горных пород известняка,
мела, доломитизированных и мергелистых
известняков, доломита с содержанием не
более 6% глинистых примесей. Сырьём для
производства строительной извести служат
карбонатные породы (известняки, мел, ракушечник,
доломитизированные известняки).
Виды извести
По количеству содержащихся в извести
силикатов и алюмоферритов кальция, придающих
ей гидравлические свойства, различают: