Характеристика основных материалов, применяемых в строительстве

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Характеристика основных материалов, применяемых в строительстве

Характеристика основных материалов, применяемых в строительстве

3

22

Министерство образования РФ

Внебюджетный заочный факультет ПГС

Кафедра ГСХ

Контрольная работа №1

по дисциплине

«Дорожное и строительное материаловедение»

вариант №8

г. Омск - 2001

Содержание

• 1. Вопрос №2 Привести классификацию керамических изделий, охарактеризовать их свойства
• 2. Вопрос № 22 Из каких сырьевых материалов производят стекло? Основы производства стекла
• 3. Вопрос №35 Дать определение асфальтобетону, привести классификацию асфальтобетона
• 4. Вопрос №48 Что такое герметики? Цель применения герметиков, разновидность этих материалов
• 5. Вопрос № 59 Изобразить технологическую схему производства многослойных безосновных линолеумов
• 6. Вопрос №69 Какие виды трещин бывают у дерева и как предотвратить появление трещин при сушке и хранении древесины?
• 7. Вопрос №77 Какие свойства и область применения растворителей и разбавителей?
• 8. Вопрос № 85 Сколько потребуется глины для изготовления 2500 шт. плиток для полов размером 150х150х13 мм., если известно, что пористость плиток - 4%, плотность спекшейся массы равна 2,25 г/см3, а потери при сушке и обжиге глины составляют 18% от массы глины?
• Литература
• 1. Вопрос №2. Привести классификацию керамических изделий, охарактеризовать их свойства
• В основу классификации керамических изделий, выпускаемых промышленностью для строительства, положено их назначение. По этому признаку все материалы и изделия строительной керамики подразделяют на следующие группы и виды:
• стеновые материалы эта группа объединяет следующие виды изделий: кирпич глиняный обыкновенный, кирпич глиняный пустотелый и пористо-пустотелый пластического прессования, кирпич глиняный пустотелый полусухого прессования, камни керамические пустотелые пластического прессования и кирпич строительный легкий;
• кирпич и камни строительные глиняные специального назначения: кирпич глиняный лекальный, камни для канализационных сооружений (подземных коллекторов), кирпич для дорожных одежд (клинкер);
• изделия керамические пустотелые для перекрытии: камни для часторебристых перекрытий (сборных или монолитных), камни для армокерамических балок и камни для накатов (заполнители между балками);
• изделия керамические для облицовки фасадов здании глазурованные и неглазурованные: кирпич и камни керамические лицевые, ковровая керамика, плитки керамические малогабаритные, плитки керамические фасадные и подоконные сливы;
• изделия керамические для внутренней облицовки зданий:
• плитки для облицовки стен, детали встроенные, плитки для по-лов крупные и плитки для полов мозаичные;
• кровельные материалы: глиняная черепица рядовая для покрытия скатов кровли, коньковая для покрытия коньков и ребер, разжелобочная для покрытия разжелобков, концевая («половинки» и «косяки») для замыкания рядов и черепица специального назначения;
• трубы керамические канализационные и дренажные;
• изделия керамические кислотоупорные: футеровочные кирпич кислотоупорный нормальный, плитки кислотоупорные и термокислотоупорные и керамические фасонные плитки по особому заказу; трубы кислотоупорные керамические и фасонные части к ним.

Асфальтовым бетоном называют искусственный материал, получаемый в результате уплотнения специально подобранной смеси, состоящей из щебня (или гравия), песка, минерального порошка, битума и пека. Применяют его главным образом в дорожном строительстве.

В зависимости от температуры, при которой укладывают и уплотняют смесь в покрытии, и вязкости применяемого битума различают следующие разновидности асфальтовых бетонов:

горячие, приготовляемые на вязких битумах при температуре 140-180° С и укладываемые в покрытие при температуре не ниже 130° С, формирование структуры бетона в основном заканчивается в период уплотнения;

теплые приготовляемые на битумах пониженной вязкости при температуре 90-160° С и укладываемые в покрытие при температуре 30--100° С, формирование структуры также в основном заканчивается в период уплотнения;

холодные, приготовляемые на жидких битумах при температуре 80--120° С и укладываемые в покрытие после полного их остывания; формирование их структуры продолжается в течение 20--30 суток. К холодным относятся также асфальтобетонные смеси на битумных эмульсиях, укладываемые при нормальной температуре.

По максимальной крупности зерен минерального материала асфальтовый бетон делят на:

крупнозернистый с наибольшим размером зерен 40 мм;

среднезернистый -- 25 мм;

мелкозернистый-- 15 мм;

песчаный--5 мм.

По структурным признакам (плотности) асфальтовый бетон может быть:

плотный, имеющий суммарную пористость 3--5% объема;

крупнопористый с пористостью 5--10% объема.

Асфальтобетонную смесь готовят по следующей технологической схеме (рис. 3): минеральные материалы (щебень и песок) из открытых складов и минеральный порошок из закрытого склада подают в дозаторы, после чего отвешенный на один замес (массой 3--3,5 т) материал транспортером подают в бункер, откуда при открытии затвора он самотеком поступает во вращающийся барабан смесителя. Последний разделен на два отделения сушильное для просушивания и подогрева минеральных материалов до 170--190° С и смесительное для объединения минеральных материалов и расплавленного битума, поступающего через дозатор по трубам из битумоплавильных котлов. На один цикл работы затрачивается 12--15 мин. Производительность смесителя Д-138 (Г-1) при приготовлении крупнозернистой асфальтобетонной смеси составляет 90--110 т в смену.

Приготовленную асфальтобетонную смесь транспортируют в автосамосвалах и у места укладки загружают в асфальтоукладчик, который ровным по толщине слоем распределяет ее по подготовленному основанию. Распределенную по дорожному основанию смесь уплотняют катками массой 5--14 т или вибрационными моторными катками массой 0,5--4,5 т.

В строительстве более широко применяют асфальтобетон, так как он долговечнее. Крупнозернистый асфальтобетон используют для устройства нижнего слоя дорожного покрытия; среднезернистый для устройства однослойных покрытий и верхнего слоя двухслойных покрытий; мелкозернистый, обладающий достаточно высокой сопротивляемостью механическим и атмосферным воздействиям, для устройства покрытий с интенсивным движением и для верхнего слоя двухслойных покрытий; песчаный, обладающий повышенной пластичностью, для покрытия полов в цехах промышленных зданий, тротуаров и покрытий дорог с легким движением.

Рис. 3. Технологическая схема приготовления асфальтобетонной смеси:

1 -- дробилка для камня; 2 -- элеватор, 3 -- сортировка на фракции, 4 -- бункера щебня; 5 -- бункер песка; 6 -- питатель; 7 -- элеватор для холодной смеси; 8 -- сушильный барабан, 9 -- полка, 10 -- подача нефти; 11 -- элеватор для горячей смеси, 12 -- бункера горячей смеси; 13 -- элеватор для наполнителя, 14 -- дозаторы, 15 -- смеситель; 16 -- самосвал, 17 -- приемник для наполнителя.

Для устройства покрытий на дорогах облегченного типа используют мелкозернистые асфальтобетонные смеси холодного типа. Крупнозернистые холодные бетоны применяют для устройства оснований и нижнего слоя двухслойных покрытий. Холодные бетоны проще и дешевле в изготовлении и удобнее в укладке, особенно в сырую и холодную погоду, чем обычные асфальтовые бетоны.

В строительной практике наряду с горячим, теплым и холодным асфальтовыми бетонами применяют также литой асфальтобетон. Уплотняют его в горячем состоянии утюгами или легкими (0,5--1,5 т) катками. Литой асфальт используют в стесненных условиях, где нельзя использовать тяжелые катки и вибраторы или при малых объемах работ (для устройства покрытий на тротуарах, плоских кровлях, полах в складских и производственных помещениях, а также для гидроизоляции).

Полимерные материалы находят широкое применение для покрытия полов. Они устойчивы против истирания, малотеплопроводны, имеют небольшое водопоглощение, не набухают при увлажнении, достаточно тверды и прочны, отличаются высокими лакокрасочными качествами, т. е. отвечают всем требованиям, предъявляемым к полам.

Материалы для полов делят на три группы, рулонные (линолеумы), плиточные и материалы для устройства бесшовных полов.

Рулонные материалы для покрытия полов изготовляют на основе различных полимеров и наполнителей. В их состав вводят также пластификаторы, пигменты и технологические добавки. В зависимости от вида применяемого полимера различают глифталевые (полиэфирные), поливинилхлоридные, коллоксилиновые, резиновые (релин) и другие рулонные материалы для покрытия полов, по структуре безосновные и с упрочняющей основой или тепло- и звукоизолирующей основой, однослойные, многослойные и ковровые покрытия с гладкой, рифленой и ворсистой поверхностью, одно- и многоцветные.

Алкидный линолеум изготовляют на основе модифицированного глифталевого полимера с введением в него наполнителей (пробковой или древесной муки), пигментов и других добавок. Его выпускают в рулонах длиной 20 м, шириной 1,8--2,0 м и толщиной 2,5--3 мм.

Физико-механические показатели алкидного линолеума характеризуются следующими данными: потеря в массе при истирании не более 0,06 г/см2, водопоглощение за 24 ч не более 6%, твердость по шариковому твердомеру ТШР-2 не более 0,7 мм (глубина вдавливания шарика диаметром 5 мм под нагрузкой 10 Н) и упругость не менее 50%.

Технологический процесс изготовления алкидного линолеума слагается из следующих основных операций:

окисления и полимеризации (оксиполимеризация) растительных масел в линоксиновых аппаратах под действием кислорода, воздуха и температуры 60-90° С;

приготовления линолеумного цемента, заключающегося в модификации глифталевого полимера мас-лом, которое прошло процесс оксиполимеризации (придания ему достаточной жесткости и эластичности); процесс варки линолеумного цемента протекает при температуре до 220° С в течение 6--7 ч;

приготовления линолеумной массы на смесительных машинах, для чего линолеумный цемент смешивают с наполнителями и красителями;

формования линолеума линолеумная масса наносится на джутовую основу при помощи каландра слоем заданной толщины, после чего полученная лента следует на вторую пару вальцов для полирования;

грунтовки основы и вызревания изготовленная лента линолеума направ-ляется для грунтовки основы масляной краской или эмульсией в целях предохранения джутовой ткани от гниения, а затем направляется в сушильные камеры для окончательного вызревания; в процессе вызревания при температуре 65-80° С в течение 5 суток линолеум приобретает необходимые свойства упругость, эластичность и стойкость на истирание;

обрезки кромок, разрезки на куски и упаковки.

Глифталевый линолеум выпускают с одноцветным или с многоцветным рисунком.

При производстве печатного линолеума вводятся дополнительные процессы: приготовление красок, нанесение узора на поверхность и вторичная сушка линолеума. Укладывают глифталевый линолеум на холодную битумную, резинобитумную типа «изол», канифольную или казеино-цементную мастику. Глифталевый линолеум обеспечивает получение малотеплопроводных полов без специальных дополнительных теплоизолирующих прослоек. Применяют глифталевый линолеум для покрытия полов жилых и гражданских зданий.

Поливинилхлоридный линолеум изготовляют из поливинил-хлорида, наполнителей, пластификаторов, пигментов и других добавок. Выпускают его на тканевой основе и безосновной. Безосновный линолеум может быть одно-, двух- или многослойным. Кроме того, выпускают тепло- и звукоизоляционный линолеум на войлочной или пористой основе.

Поливинилхлоридный линолеум имеет большую прочность, хорошую сопротивляемость истиранию, не подвержен гниению, имеет малую теплопроводность и гигиеничен.

Поливинилхлоридный линолеум производят обычно двумя способами: вальцево-каландровым (безосновный линолеум) и промазным. Для изготовления поливинилхлоридного линолеума в качестве связующего применяют поливинилхлорид, получаемый путем полимеризации хлористого винила эмульсионным способом. В качестве пластификатора обычно используют дибутилфталат, наполнителями могут быть тальк, барит (тяжелый шпат), каолин, асбест; для придания линолеуму цвета применяют минеральные краски, мумию, сурик железный (красный цвет), охру, крон свинцовый, крон цинковый (желтый и оранжевый), ультрамарин (синий цвет), сажу газовую (черный цвет), белила цинковые и литопон (белый цвет). В состав композиции вводят также стабилизатор (для стабилизации свойств поливинилхлорида), трансформаторное масло (в качестве разбавителя композиционной массы) и стеарат кальция (для уменьшения прилипания к вальцам в сырьевой массе).

Вальцево-каландровый способ производства безосновного линолеума (рис.4) состоит из следующих основных операций: приготовления композиционной массы, вальцевания и каландрпрования. Приготовление композиционной массы осуществляется в смесителе, куда при работающей мешалке последовательно за гружают дибутилфталат, трансформаторное масло, краситель, стеарат кальция, поливинилхлорид, стабилизатор и наполнитель. Смесь перемешивают в течение 2 ч при температуре 80° С, после чего выдерживают для набухания и созревания в емкостях при нормальной температуре в течение 24 ч. Подготовленную массу далее обрабатывают на смесительных вальцах при температуре 130-165°С до получения пластика с гладкой поверхностью Затем материал срезают с вращающегося валка и направляюг на обогреваемые паром каландры. Каландрирование производят при температуре 150-165° С. При этом происходит формование непрерывной ленты линолеума необходимой толщины и ширины, уплотнение массы и удаление из нее воздуха. С каландров лента поступает на холодильные барабаны, а оттуда на разбраковочный стол для обрезки кромок и разрезки полотна на куски определенной длины, сортировки и упаковки.

Рис.4. Технологическая схема производства поливинилхлоридного линолеума вальцево-каландровым способом:

/ и 3 -- бункер для поливинилхлорида; 2 -- вибрационные сита; 4 -- бункер для барита; 5 -- мерник дибутилфталата; 6 -- мерник трансформаторного масла; 7 -- сушильный барабан для барита; 8 -- краскотерка, 9 -- смеситель, 10 -- смесительные вальцы, 11 -- каландр; 12 -- браковочный стол

Примерный состав линолеумной массы однослойного безосновного линолеума (в % по массе) следующий: поливинилхлорид 30-40, наполнитель (асбест) 50-60, пластификатор (дибутилфталаг) 10-15, технологические добавки 1-2 и краситель 1-2.

Пороками древесины называют отклонения от нормального строения, а также повреждения, которые оказывают влияние на ее технические свойства. Пороки появляются как при росте дерева, так и при хранении на складах и эксплуатации. В зависимости от причин их появления пороки делят на следующие основные группы: пороки, зависящие от неправильного строения; образовавшиеся от механического повреждения; от грибковых заболеваний; от повреждения насекомыми.

Рис. 5. Пороки, вызываемые неправильностью роста древесины:

а -- крень; б -- косослой; в -- отлуп; г -- двойная сердцевина

Пороки, зависящие от неправильного роста древесины, следующие:

косослой древесины выражается в косом (винтообразном) направлении волокон (рис. 5, б), что значительно ухудшает физико-механические свойства древесины: косослойная древесина имеет повышенную усушку и продольное коробление, понижает прочность древесины при изгибе;

крень однобокая и местная (рис.5, а); часто встречается у хвойных пород и представляет собой утолщение поздней части годовых слоев;

кривизна, представляющая собой искривление ствола по длине, бывает односторонней и разносторонней, причем ствол может быть искривлен в одной или разных плоскостях; кривизна уменьшает полезный выход продукции и является причиной искусственного косослоя;

сбежистость представляет собой представляет собой уменьшение диаметра ствола дерева от корня к вершине, превышающее норму и является причиной искусственного косослоя и уменьшает полезный выход продукции;

двойная сердцевина, характеризуемая наличием двух сердцевин в торцевом сечении ствола, встречается при двухвершинности дерева (рис. 5, г), что снижает качество сортамента;

сучковатость выражается количеством сучков на 1 м, вели-чиной и видами самих сучков; сучки бывают заросшие, выпадающие, рыхлые, роговые, табачные и др , а также здоровые и загнившие (так, табачные являются очагами загнивания здо-ровой древесины);

трещины образуются не только при высыхании срубленного дерева, но и при жизни ею от различных причин (усыхания ядра, раскачивания ветром, от мороза и т д.). Трещины бывают следующих видов: метик, отлуп, морозобоина и трещины усушки.

Рис 6. Метик крестовый Рис.7. Трещины усушки

Метик представляет собой одну или несколько внутренних радиально-продольных трещин, проходящих через сердцевину, но не доходящих до луба. Различают метик простой и крестовый (рис.6). Простой метик состоит из одной или двух трещин на торце, расположенных по одному диаметру; крестовый метик образуется двумя или несколькими трещинами на торце, расположенными под углом одна к другой. Метик бывает согласный, если трещина идет по стволу в одной плоскости, и несогласный, если трещина идет винтообразно.

Отлупом называют внутреннюю трещину, идущую по годовому слою вдоль ствола (рис.5, е). Отлуп может быть дугообразный или кольцеобразный Морозобоиной называют наружную открытую продольную трещину, более широкую с внешней стороны ствола и сужающуюся к центру ствола. Трещины усушки встречаются очень часто в древесине почти всех пород (рис.7). Они образуются при высыхании древесины ниже точки насыщения волокон и распространяются от поверхности вглубь. Трещины снижают качество древесины, уменьшают количество полезной древесины и способствуют ее загниванию.

Предохранение древесины от разрушения

Древесина, находящаяся в сооружении и на складе, может подвергаться разрушению, вызываемому грибами и насекомыми. Неодинаковые древесные породы оказывают различную сопротивляемость разрушающей деятельности грибов и насекомых. Более стойкой является плотная древесина с большим содержанием летней древесины с дубильными веществами. Сухая окоренная (без луба) древесина сохраняется довольно долго в сухих, проветриваемых помещениях. Некоторые древесные породы, находящиеся в воде, не только не разрушаются, но и увеличивают свою прочность, например дуб.

Предохранение древесины от загнивания и продление срока службы в сооружении достигается путем защиты древесины от увлажнения конструктивными мерами окраской или обмазкой, выщелачиванием и пропиткой древесины антисептиками.

Окраска, обмазка и выщелачивание. Срок службы древесины увеличивается при сплошном покрытии ее в сухом состоянии масляной краской, лаком или олифой. Значительно увеличивает срок службы сухая древесина, обмазанная смолой. В этом случае смола выполняет функции не только красителя, но и антисептика. хотя и слабого. Выщелачиванием древесины в холодной воде либо в процессе сплава леса можно удалить растительные соки. Выщелачивание производят также в горячей воде путем вываривания.

Хранение и сушка лесных материалов

Свежесрубленная древесина имеет влажность значительно большую, чем допускается при ее использовании. При быстром высыхании древесины возможно коробление и растрескивание. Поэтому перед использованием древесины в строительстве ее сушат, что предохраняет от загнивания, увеличивает прочность, уменьшает объемную массу и склонность к изменению формы и размеров. В настоящее время применяют следующие способы сушки древесины: воздушную (естественную), камерную, электросушку, сушку в горячих жидкостях. Основными являются воздушная и камерная сушки.

Воздушная сушка происходит на открытом воздухе, под навесом или в закрытых складах. Время сушки древесины с влажностью 60% до влажности 20% в зависимости от времени года составляет 15--60 суток. Воздушная сушка не требует специального оборудования, топлива, электроэнергии и т. д. Вместе с тем воздушная сушка имеет недостатки она требует больших площадей, зависит от климатических условий и времени года, не исключает загнивания, высушивание древесины возможно только до воздушно-сухого состояния.

Камерную сушку осуществляют в специальных камерах-сушилках с помощью нагретого и увлажненного воздуха или топочных газов с температурой 40--105° С. При камерной сушке соблюдается определенный режим, т. е. соотношение между температурой и влажностью воздуха. Нарушение режима сушки приводит к растрескиванию и короблению древесины, к увеличению брака и удлинению сроков сушки. Искусственная сушка не только сокращает сроки сушки, но позволяет высушивать изделия до влажности ниже 16%, высокого качества без коробления и трещин. К недостаткам камерной сушки относится необходимость иметь оборудование и помещение, а также значительный расход топлива, электроэнергии и рабочей силы.

Находим объем одной плитки: 15х15х1,3 = 292,5 см3;

Находим объем всей партии плиток: 292,5х2500 = 731 см3;

Делаем поправку на пористость: 731 - 4% = 702 см3;

Находим массу всей партии плиток: 702х2,25 = 1,579 т;

Вычисляем массу глины, если 1,579 т это 82%, то: 1,579/0,82 = 1,925 т.

Ответ: Для изготовления для изготовления 2500 шт. плиток для полов размером 150х150х13 мм потребуется 1,925 т глины.