Рубрика «Строительные материалы»
Бетоны и строительные растворы
Определение и общая классификация бетонов
Трудно сказать, когда впервые в строительной практике появился бетон, так как начало его использования человеком уходит в глубь веков. Наиболее раннее применение бетона, обнаруженное археологами, можно отнести к 5600 г. до н. э. Этот бетон был найден в одной из хижин древнего поселения каменного века на берегу Дуная в Югославии. Из него был сделан пол толщиной 25 см.
В состав того бетона входили гравий и известь красноватого цвета. К этому же периоду относится материал, из которого выполнены конструкции «египетского лабиринта» и который также был приготовлен строителями древности на известковом вяжущем веществе. Однако бетон тех времен мало походил на современный. В теперешнем виде бетон начали применять лишь в начале XIX в., когда был изобретен портландцемент. И все же наибольшее применение этот материал получил лишь в XX ст., преобразившем мир.
Коррозия металлов
Коррозия металлов (от позднелат. corrosio — разъедание) — физико-химическое взаимодействие металлического материала и среды, приводящее к ухудшению эксплуатационных свойств материала, среды или технической системы, частями которой они являются.
В основе коррозии металлов лежит химическая реакция между материалом и средой или между их компонентами, протекающая на границе раздела фаз. Это процесс является самопроизвольным, а также является следствием окислительно-восстановительных реакций с компонентами окружающей среды. Химические вещества, разрушающие строительные материалы, называются агрессивными. Агрессивной средой может служить атмосферный воздух, вода, различные растворы химических веществ, газы. Процесс разрушения материала усиливается при наличии в воде даже незначительного количества кислот или солей, в почвах при наличии в почвенной воде солей и колебаниях уровня грунтовых вод.
Виды заполнителей и их назначение в бетонах и растворах
Общие сведения. Свойства.
Заполнителями называют рыхлую смесь минеральных или органических зерен природного или искусственного происхождения. В бетоне эти зерна скрепляются вяжущим веществом, образуя прочное камневидное тело.
1.Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема и, следовательно, позволяют резко сократить расход цемента или других вяжущих, являющихся наиболее дорогой и дефицитной составной частью бетона.
2.Цементный камень при твердении претерпевает объемные деформации. Усадка его достигает 2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и трещины. Мелкие трещины могут быть невидимы невооруженным глазом, но они резко снижают прочность и долговечность цементного камня.
Воздушная известь. Гидравлические известесодержащие вяжущие.
Воздушная известь
ОАО «Солигаличский известковый комбинат»
Воздушная известь — одно из древнейших вяжущих, широко применяемых в строительстве и промышленности. Известь -продукт умеренного обжига кальциевых и кальциево-магниевых карбонатных пород до возможно полного удаления углекислого газа. В результате обжига образуется продукт белого цвета, нарываемый негашеной комовой известью (кипелкой).
Производство. Сырьем для получения извести являются распространенные осадочные горные породы: известняки, доломиты, мел, доломитизированные известняки, содержащие не более 8 % глины. В сырье преобладает карбонат кальция СаСО3, в небольшом количестве содержатся карбонат магния МgСОз и некоторые примеси. Сырье обжигают в шахтных или вращающихся печах при температуре 900…1200 °С:
СаСОз = СаО + СО2; МgСО3 = МgО+СО2
Неравномерность обжига может привести к образованию в извести недожога или пережога. Недожог (неразложившийся СаСО3), получающийся при слишком низкой температуре обжига, снижает качество извести, так как не обладает вяжущими свойствами. Пережог образуется при слишком высокой температуре обжига в результате сплавления СаО с примесями кремнезема и глинозема. Зерна пережога гасятся медленно, а поскольку при гашении увеличиваются в объеме, то могут вызвать растрескивание и разрушение уже затвердевшего материала.
Транспортировка и хранение цементов
Цементы доставляют с завода-изготовителя к месту потребления железнодорожным и автомобильным транспортом. При доставке по железной дороге используют вагоны-цементовозы бункерного типа (хоппер), цистерны и контейнеры, а также обыкновенные крытые вагоны, в которые цемент загружают навалом или в бумажных мешках. В случаях перевозки цемента навалом выгружают его механизированным способом пневматическими и пневмомеханическими разгрузчиками. При транспортировании автоцементовозами его загружают через герметически закрывающийся люк, а выгружают при помощи сжатого воздуха, поступающего от компрессора, установленного на цементовозе. Способ поставки зависит от дальности транспортировки.
В бумажных мешках обычно перевозят белый и цветной портландцементы и другие специальные цементы.
Цементы различных заводов, поступающие навалом, хранят в силосных или бункерных складах отдельно по видам, маркам и партиям. Запрещается при хранении смешивать цементы различных видов и марок.
Глиноземистый цемент и его разновидности
Глиноземистый цемент — быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, состоящее преимущественно из моноалюмината кальция (СаО — Аl2О3). Свое название этот цемент получил от технического названия оксида алюминия Аl2О3 — глинозем. Однако для его получения требуется иной клинкер (не портландцементный). Этот цемент является быстротвердеющим вяжущим веществом, набирающим через сутки твердения прочность, которая составляет свыше 85 % марочной.
Получение. Сырьем для глиноземистого цемента служат бокситы и известняки. Бокситы — горная порода, состоящая из гидратов глинозема (А12О3•nН2О) и примесей (в основном Fе2О3, SiO2, СаО и др.). Бокситы широко используются в различных отраслях промышленности: для получения алюминия, абразивов, огнеупоров, адсорбентов и т. п., а месторождений с высоким содержанием А12О3 очень немного.
Разновидности портландцементов
Наряду с обычным портландцементом выпускают большое количество его разновидностей: быстротвердеющий, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, белый и цветной. Эти цементы более дорогие и рекомендуются только в тех случаях, когда их специальные свойства могут быть использованы с максимальной эффективностью.
Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется более быстрым нарастанием прочности в первые 3 сут. твердения. Более быстрое твердение цемента достигается за счет содержания в клинкере активных минералов (С3S + С3А = 60…65 %), а также за счет повышения тонкости помола клинкера до удельной поверхности 3500…4000 см/г. При помоле БТЦ допускается введение активных минеральных добавок (не более 15 %) или доменных гранулированных шлаков (до 20 % по массе цемента).
Быстротвердеющие портландцементы марок 400 и 500 целесообразно применять при изготовлении сборных высокопрочных обычных и предварительно напряженных железобетонных изделий и конструкций. Применение быстротвердеющего портландцемента при возведении сооружений из монолитного бетона позволяет значительно сократить сроки выдержки конструкций в опалубке. При хранении в течение 1…2 месяца БТЦ утрачивает свойство быстро твердеть и набирает прочность, как обычный портландцемент. Следовательно, хранить БТЦ длительное время нецелесообразно.
Портландцемент. Производство портландцемента. Схватывание и твердение портландцемента. Свойства портландцемента
Портландцемент упакованный
Из всех вяжущих веществ важнейшим является портландцемент — один из основных строительных материалов, без которого невозможно получить бетон, железобетонные конструкции, высококачественные растворы для каменных кладок и штукатурок.
Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением клинкера и небольшого количества гипса. Клинкер получают обжигом до спекания при температуре 1450…1500°С сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины. Для регулирования сроков схватывания цемента к клинкеру при помоле добавляют гипсовый камень в количестве 1…4 % от массы цемента в расчете на SО3. От качества клинкера зависят важнейшие свойства цемента: прочность и скорость ее нарастания, долговечность, стойкость в различных эксплуатационных условиях.
Минеральные вяжущие вещества
Основные сведения о минеральных вяжущих веществах и их классификация
Минеральные вяжущие вещества — это тонкоизмельченные порошкообразные материалы, образующие при смешивании с водой пластичное тесто, которое самопроизвольно или в определенных условиях постепенно затвердевает и переходит в камневидное состояние. Таким образом, вяжущие вещества могут скреплять между собой камни (например, кирпич) или зерна песка, гравия и щебня. Это свойство вяжущих веществ используют для приготовления на их основе растворов, бетонов, безобжиговых искусственных каменных материалов и изделий.
Керамические материалы и изделия различного назначения
Кирпичи и камни керамические специального назначения
Для кладки и футеровки промышленных дымовых труб выпускают лекальный кирпич, отличающийся от обычного кривизной.
Рис. 1. Лекальный кирпич