Строительные материалы

Министерство  образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский  государственный технический университет 
 
 
 
 
 

     Кафедра ТСМиИ

Контрольная работа

Дисциплина: «Строительные материалы I» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Караганда 2009 

Содержание  

Введение           3

1. Бетон и его свойства         4

2. Акустические материалы        9

   3. Классификация  ПКМ. Примеры              11

   Список использованных источников                      13

 

      Введение 

      Влияние архитектурных форм на мировоззрение  людей зависит от вида, цвета, форм и своеобразности рисунков, используемых в отделке зданий и сооружений. Эти свойства оказывают значительное воздействие на красоту, наглядность и другие элементы зданий и сооружений.

     С развитием промышленности появились новые, специализированные по назначению строительные материалы: для кровли — листовое железо, рулонные материалы и асбестоцемент; для несущих конструкций — стальной прокат и высокопрочный бетон; для тепловой изоляции — фибролит, минеральная вата и др.

     Появившиеся в XX в. синтетические полимеры дали толчок к внедрению в строительство высокоэффективных полимерных материалов (пластмасс). В современном строительстве широко применяются полимерные отделочные материалы, материалы для полов (линолеум, плитка), герметики, пенопласты и др.

     По  назначению материалы делят на следующие  группы:

     • конструкционные, которые воспринимают и передают нагрузки;

     • теплоизоляционные, основное назначение которых — свести до минимума перенос теплоты через ограждающие конструкции и тем самым обеспечить необходимый тепловой режим помещения при минимальных затратах энергии;

     • акустические  (звукопоглощающие  и звукоизоляционные) — снижающие уровень «шумового загрязнения» помещения;

     • гидроизоляционные и кровельные — для создания водонепроницаемых слоев на кровлях, подземных сооружениях и других конструкциях, которые необходимо защищать от воздействия воды или водяных паров;

     • герметизирующие — для заделки стыков в сборных конструкциях;

     • отделочные — для улучшения декоративных качеств строительных конструкций, а также для защиты конструкционных, теплоизоляционных и других материалов от внешних воздействий;

     • специального назначения (огнеупорные, кислотоупорные и др.), применяемые при возведении специальных сооружений.

     Некоторые материалы (например, цемент, известь, древесина) нельзя отнести к какой-либо одной группе, так как их используют и в исходном состоянии, и как сырье для получения других строительных материалов и изделий — это так называемые материалы общего назначения. Трудность классификации строительных материалов по назначению состоит в том, что одни и те же материалы могут быть отнесены к разным группам. Например, бетон в основном применяют как конструкционный материал, но некоторые его виды имеют совсем иное назначение: особо легкие бетоны — теплоизоляционные материалы; особо тяжелые бетоны — материалы специального назначения, используемые для защиты от радиоактивного излучения.

     В данной работе рассматриваются следующие  вопросы: 1) бетон и его свойства, 2) акустические материалы, 3) классификация ПКМ.

     1. Бетон и его  свойства 

     Бетон (от фр. béton) — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси вяжущего вещества (цемент или др.), заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки.

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

     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  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).

     Основной  показатель, которым характеризуется  бетон — прочность на сжатие, по которой устанавливается класс бетона (обозначается латинской буквой «B» и цифрами (кгс/кв.см). Например обозначение В25 означает, что бетон данного класса в среднем способен выдержать давление 250 кгс/кв.см). Но для расчета показателя прочности необходимо учитывать коэффициенты. Например, бетон В25 при нормативном коэффициенте вариации v=13,5 % способен выдерживать 327,4 кгс/кв.см., и соответствует марке бетона М350.

     Другие  важные показатели: прочность на изгиб, морозостойкость (обозначается латинской букой «F» и цифрами 50-500, означающими количество циклов замерзания-оттаивания, которые способен выдержать бетон), водонепроницаемость (обозначается латинской буквой «W» и цифрами от 2 до 12, обозначающими давление воды, которое должен выдержать образец-цилиндр данной марки). Для испытаний бетона на морозостойкость и водонепроницаемость используются испытательные климатические камеры.

Реологические свойства бетонной смеси

     Бетонной  смесью называют рационально составленную и тщательно перемешанную смесь  компонентов бетона до начала процессов  схватывания и твердения. Состав бетонной смеси определяют, исходя из требований к самой смеси и к бетону. Основной структурообразующей составляющей в бетонной смеси является цементное тесто.

     Независимо  от вида бетона бетонная смесь должна удовлетворять двум главным требованиям: обладать хорошей удобоукладываемостью, соответствующей применяемому способу уплотнения и сохранять при транспортировании и укладке однородность, достигнутую при приготовлении.

     При действии возрастающего усилия бетонная смесь вначале претерпевает упругие деформации, когда же преодолена структурная прочность, она течет подобно вязкой жидкости. Поэтому бетонную смесь называют упруго-пластично-вязким телом, обладающим свойствами твердого тела и истинной жидкости.

     Свойство  бетонной смеси разжижаться при  механических воздействиях и вновь  загустевать в спокойном состоянии называется тиксотропией.

Технические свойства бетонной смеси

     При изготовлении железобетонных изделий  и бетонировании монолитных конструкций самым важным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость (или удобоформуемость), т.е. способность заполнять форму при данном способе уплотнения, сохраняя свою однородность.

     Для оценки удобоукладываемости используют три показателя:

     - подвижность бетонной смеси (П), являющуюся характеристикой структурной прочности смеси;

     - жесткость (Ж), являющуюся показателем динамической вязкости бетонной смеси;

     - связность, характеризуемую водоотделением бетонной смеси после ее отстаивания.

     Подвижность бетонной смеси характеризуется  измеряемой осадкой (см) конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси, подлежащей испытанию. Подвижность бетонной смеси вычисляют как среднее двух определений, выполненных из одной пробы смеси. Если осадка конуса равна нулю, то удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется жесткостью.

     Жесткость бетонной смеси характеризуется  временем (с) вибрирования, необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения жесткости.

     Связность бетонной смеси обуславливает однородность строения и свойств бетона. Очень  важно сохранить однородность бетонной смеси при перевозке, укладке в форму и уплотнении. При уплотнении подвижных бетонных смесей происходит сближение составляющих ее зерен, при этом часть воды отжимается вверх. Уменьшение количества воды затворения при применении пластифицирующих добавок и повышение водоудерживающей способности бетонной смеси путем правильного подбора зернового состава заполнителей являются главными мерами борьбы с расслоением подвижных бетонных смесей.

Удобоукладываемость бетонной смеси

     Количество  воды затворения является основным фактором, определяющим удобоукладываемость бетонной смеси. Вода затворения (В, кг/м3) распределяется между цементным тестом (Вц) и заполнителем (Взап): В= Вц + Взап. Количество воды в цементном тесте определяют его реологические свойства: предельное напряжение сдвига и вязкость, а следовательно, и технические свойства бетонной смеси - подвижность и жесткость.

     Водопотребность заполнителя Взап является его важной технологической характеристикой; она возрастает с увеличением суммарной поверхности зерен заполнителя и поэтому велика у мелких песков.

     Для обеспечения требуемой прочности  бетона величина водоцементного отношения должна сохраняться постоянной, поэтому возрастание водопотребности вызывает перерасход цемента. При мелких песках он достигает 15-25%, поэтому мелкие пески следует применять после обогащения крупным природным или дробленым песком и с пластифицирующими добавками, снижающими водопотребность.

Деформативные свойства бетона

     Под нагрузкой бетон ведет себя иначе, чем сталь и другие упругиe материалы. Конгломератная структура бетона определяет его поведение при возрастающей нагрузке осевого сжатия.

     Область условно упругой работы бетона - от начала нагружения до напряжения сжатия, при котором по поверхности сцепления цементного камня с заполнителем образуются микротрещины.

     Опыты подтвердили, что при небольших  напряжениях и кратковременном нагружения для бетона характерна упругая деформация, подобная деформации пружины.

     Модуль  упругости бетона возрастает при  увеличении прочности и зависит от пористости: увеличение пористости бетона сопровождается снижением модуля упругости.

     При одинаковой марке по прочности модуль упругости легкого бетона на пористом заполнителе меньше в 1,7-2,5 раза тяжелого. Еще ниже модуль упругости ячеистого бетона. Таким образом, упругими свойствами бетона можно управлять, регулируя его структуру. Модуль упругости бетона при сжатии и растяжении принимают равными между собой: 

Есж = Ер = Еб. 

     Ползучестью называют явление увеличения деформаций бетона во времени при действии постоянной статической нагрузки.