Контрольная работа по дисциплине: «Строительные материалы и изделия»

Государственное образовательное  учреждение среднего                         профессионального образования  Свердловской области НИЖНЕТАГИЛЬСКИЙ  СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ

 

Отделение: заочное

Специальность: 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

Группа: ДЗС – 31

Зав. заочным отделением

Е.В. Катаева __________

 

Контрольная работа

по дисциплине: «Строительные материалы и изделия»

Вариант 1

 

Выполнил:                                                           Храмков И.И.

Проверил:                                                           Бритова Е.Н.

 

 

 

 

 

2013г

Вопросы

 

1. Какого значение увеличения производства строительных материалов в капитальном строительстве?
2. Что представляют собой ситаллы и шлакоситаллы? Каковы их свойства и где их целесообразно применять?
3. Какие добавки применяют при производстве пуццоланового портландцемента? Каковы свойства этого цемента и где его применяют?
4. Что представляют собой фибролитовые плиты, каковы их свойства и для каких целей их применяют?
5. Что такое стеклопластики, каковы их свойства и область применения?

 

Задачи

1. Масса образца камня в сухом состоянии – 100г. При насыщении его водой масса камня увеличилась до 118 г. Определить среднюю плотность, массовое водопоглощение и пористость камня, если его объемное водопоглощение и пористость камня равна 2,5 г/см³.
2. Рассчитать состав бетонной смеси по массе и расход материалов на замес бетоносмесителя вместимостью 1200 л. При следующих данных: бетон класса В15 (марка 200), подвижность бетонной смеси 8 см, активность шлакопортландцемента – 420 кгс/см², наибольшая крупность гравия – 400 мм. Характеристика исходных данных приведена в приложении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.   Какого значение увеличения производства строительных материалов в капитальном строительстве?

Увеличение выпуска строительных материалов в виде изделий и деталей, отличающихся высокой степенью заводской готовности ведет к увеличению темпов капитального строительства, снижению стоимости строительства и росту производительности труда.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Что представляют собой ситаллы и шлакоситаллы? Каковы их свойства и где их целесообразно применять?

Ситаллы представляют собой  стеклокристаллические материалы, получаемые из стекла в результате его полной или частичной кристаллизации. Сырьем для получения ситаллов служат те же природные материалы, что и  для стекла, а также ряд специальных  добавок (например, соединения лития). К чистоте сырья предъявляют  очень высокие требования. Ситаллы  получают методом вытягивания, выдувания, прокатки и прессования, добавляя к  стеклянным расплавам специальные  добавки (минерализующие катализаторы), улучшающие кристаллизацию. По сравнению  с производством изделий из стекла получение ситаллов требует дополнительной термической обработки, в процессе которой происходит превращение  стекла в стеклокристаллическое  состояние. В качестве катализаторов  кристаллизации применяют соединения фторидов или фосфатов щелочных или  щелочно-земельных металлов, способных  легко кристаллизоваться из расплавов. Ситаллы имеют большую прочность (до 500 МПа) и высокую стойкость  к химическим и тепловым воздействиям. По внешнему виду ситаллы могут быть темного, коричневого, серого, кремового, светлого цветов, глухие (непрозрачные) и прозрачные. Они обладают хорошими диэлектрическими свойствами и могут  широко использоваться для производства различных электротермостойких  изоляторов. На основе ситаллов получают различные клеи для склеивания металла, стекла, керамики. Они могут использоваться в виде конструктивного и отделочного  материала в промышленном и гражданском  строительстве.

Шлакоситалл — это стеклокристаллический  материал, получаемый путем управляемой  гетерогенной кристаллизации стекла, сваренного на основе металлургического  шлака, кварцевого песка и некоторых  добавок и характеризуемый мелкозернистой кристаллической структурой. Листовой шлакоситалл производят белого и  серого цветов с гладкой или рифленой поверхностью. При необходимости  поверхность шлакоситалла шлифуют, полируют и фрезеруют. Шлакоситалловые  листы можно окрашивать в различные  цвета путем нанесения на их поверхность  керамических глазурей. Шлакоситалл  обладает высокой химической стойкостью, износостоек, водонепроницаем, отличается повышенной механической прочностью и  твердостью по сравнению со стеклом  и каменным литьем. Физико-механические свойства шлакоситалла характеризуются  следующими данными: плотность — 600...2700 кг/м³, прочность при изгибе — 65...110 МПа, прочность на сжатии — 250...550 МПа, удельная ударная вязкость — 0,3...0,35 МПа/см, потеря в массе при истирании — 0,03... 006 г/см², термостойкость образца размером 30X30X4 мм — 100...150°С, кислотостойкость в 96%-ной H₂SO₄ — 99,1...99,9% и щелочестойкость в 35%-ной NaOH — 80...85%.

Производство листового  шлакоситалла отличается высокой степенью механизации и автоматизации. Шихту  для белого шлакоситалла приготовляют на обычном оборудовании стекольного  производства. Стекло для шлакоситалла варится в ванной печи непрерывного действия. Изготовление листового шлакоситалла осуществляется на непрерывно действующей  поточно-механизированной линии. Сваренная  масса подается на формование в прокатную  машину, рассчитанную на получение  непрерывной ленты шириной 1,6 м, толщиной 7...10 мм. Отформованная лента стекла подвергается теплообработке в печи-кристаллизаторе  непрерывного действия с газовым  обогревом, в результате чего стекло превращается в мелкозернистый стекло-кристаллический  материал. На открытой части рольганга  печи-кристаллизатора производится поперечный и продольный автоматический раскрой ленты на изделия заданных размеров.

Шлакокристаллы могут  быть получены любого цвета, а по долговечности  они конкурируют с базальтами и гранитами.

Сочетание физических и механических свойств шлакоситаллов обусловливает  возможность их широкого использования  в строительстве: для полов промышленных и гражданских зданий, декоративной и защитной облицовки наружных и  внутренних стен, перегородок, цоколей, футеровки строительных конструкций, подверженных химической агрессии или  абразивному износу, кровельных покрытий отапливаемых и неотапливаемых промышленных зданий, облицовки слоистых панелей  навесных стен зданий повышенной этажности.

Экономический эффект использования  изделий из шлакоситаллов обусловливает  дальнейшее расширение номенклатуры изделий. Все более широкое развитие получает производство пеношлакоситаллов, обладающих малой плотностью 300... 600 кг/м³, прочностью при сжатии до 14 МПа, теплопроводностью 0,08...0,16 Вт/(м-°С) и рабочей температурой до 750 °С. Ситаллопласты представляют собой материалы, получаемые на базе пластических масс (фторопластов) и ситаллов. Ситаллопласты обладают высокой износоустойчивостью и химической стойкостью. Они находят применение в качестве антифрикционных и конструктивных материалов, а также могут использоваться в промышленности, где ни ситаллы, ни пластмассы, отдельно взятые, не удовлетворяют требованиям высокой пластичности, износоустойчивости и химической стойкости. Для изготовления ситаллопластов ситаллы измельчают до получения порошка заданного гранулометрического состава. Дальнейший процесс Hag отличается от технологии изготовления пластмасс, разница лишь та, что с добавкой ситалла усадка пластмассы будет меньше.

 

3. Какие добавки применяют при производстве пуццоланового портландцемента? Каковы свойства этого цемента и где его применяют?

Пуццолановым  цементом называется  гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и во влажных условиях, получаемое путем совместного помола цементного клинкера с активной минеральной добавкой или тщательным смешением в сухом виде тех же раздельно измельченных материалов.

Весовое содержание добавок зависит от их состава и свойств. Содержание добавок  осадочного происхождения составляет 20-35%, добавок вулканического происхождения  обожженной глины, глиежа и топливной  золы 25-40%. Устанавливая оптимальное  соотношение между цементным  клинкером и активной минеральной  добавкой, приходится также учитывать  и минералогический состав клинкера. При помоле пуццоланового цемента  добавляют гипс в количестве, необходимом для регулирования сроков схватывания, с тем, однако, чтобы содержание SO3 в пуццолановом цементе не превышало 3,5%.

Производство  пуццоланового цемента по наиболее распространенному способу - совместному  помолу - отличается от производства цемента  тем, что клинкер, выходящий из печи, размалывается в  многокамерной мельнице вместе с активной минеральной добавкой и гипсом. До помола добавку дробят и сушат в сушильном барабане, гипс же только дробят. Поскольку расходы по получению клинкера выше, чем расходы по дроблению и сушке добавки, себестоимость пуццоланового цемента ниже себестоимости цемента. С увеличением количества вводимой добавки себестоимость уменьшается.

Требуемое количество добавки зависит от активности: чем она выше, тем меньше ее вводится в пуццолановый цемент. Хотя мaлоактивныe дешевые добавки вводимые в большем  количестве (чем активные), понижают стоимость цемента, все же нет  оснований считать эти добавки  более выгодными. Даже при оптимальных  дозировках они дают пуццолановый цемент меньшей прочности, чем более  активные добавки, так как содержат сравнительно больше инертных составляющих.

Пуццолановый  цемент можно изготовлять не только на заводах, но и непосредственно  на стройках, в специальных сушильно-помольных  установках, где активная минеральная  добавка высушивается, размалывается  и смешивается с цементом или  осуществляется совместный помол клинкера с предварительно высушенной добавкой. При этом транспортируется только клинкер, так как перевозить его удобнее, чем измолотый цемент; кроме того, уменьшается загрузка транспорта, так  как добавка является местным  материалом. Наряду с этим, на стройках получают свежеизготовленныЙ пуццолановый цемент, состав которого можно изменять, вводя в него наполнители. Однако строительство помольных установок  может оказываться рентабельным только на очень крупных стройках.

В других случаях можно применять  предложенную С. В. Шестоперовым мокрую пуццоланизацию цемента, при которой  активная минеральная добавка в  смеси с водой вводится в виде водной суспензии в бетономешалку в процессе изготовления бетонной смеси. Это возможно лишь при легко распускающихся в воде добавках, какими являются многие виды трепелов и диатомитов. Мокрая присадка гидравлических добавок была впервые применена на строительстве канала имени Москвы. Наряду с мокрой возможна и сухая присадка в бетономешалку тонкоизмолотой добавки. Однако в этом случае она хуже смешивается с цементом.

Требования  стандарта к тонкости помола такие  же, что и для цемента, остаток  на сите №008 не должен превышать 15%. Однако целесообразно размалывать пуццолановый цемент возможно более тонко, так  как при этом увеличивается поверхность  взаимодействия между реагирующими компонентами, что ведет к ускорению  твердения. Весьма эффективен, особенно при использовании мягких добавок, двухступенчатый помол, при которого вначале измельчают цементный клинкер  с гипсом до обычной или несколько  меньшей удельной поверхности, а  затем в мельницу подают активную минеральную добавку, и всю смесь  измельчают до заданной тонкости помола. При совместном помоле, когда в  мельницу одновременно загружают клинкер, добавку и гипс, добавка размалывается  в первую очередь, и она оказывается  измельченной более тонко, чем цементным  клинкер, что понижает свойства пуццоланового  цемента.

При твердении пуццоланового цемента  вначале взаимодействуют с водой  цементные частицы, образуя гидрат окиси кальция, двухкальциевый гидросиликат С₂SН₂ и высокоосновные гидроалюминаты и гидроферриты кальция. Наличие активной минеральной добавки ускоряет гидратацию и гидролиз цементной части пуццоланового цемента. Вслед за этим активная составляющая добавок вступает во взаимодействие с продуктами гидратации цемента, в первую очередь с гидратом окиси кальция. Это вызывает постепенное уменьшение концентрации извести в жидкой фазе твердеющей системы, в результате чего двухкальциевый гидросиликат переходит в однокальциевый - CSH (В), а высокоосновные гидроалюминаты - в менее основные. При взаимодействии гидроалюминатов и активного Si0₂ возможно образование сульфатостойких гидрогранатов типа 3СаО*Аl₂О₃* xSi0₂(6-2х) Н₂О, которые значительно быстрее возникают при автоклавном твердении.

Пуццолановые  цементы, при твердении которых  связывается гидрат окиси кальция  и образуются менее основные гидросиликаты  и гидроалюминаты кальция, чем при  твердении цемента, значительно  более стойки по отношению к выщелачиванию  пресной водой и к воздействию  минерализованых вод.