Значение строительных материалов в строительстве

 

Гипсовые вяжущие вещества характеризуются целым комплексом свойств, которые дают возможность оценить их качество и области применения.

Основными свойствами ГВ являются: цвет, плотность, удельная поверхность, тонкость помола; водопотребность; сроки схватывания теста; механическая прочность, старение и др.

Цвет. Цвет гипсовых вяжущих зависит от химической чистоты гипсового сырья, содержания примесей и способа производства.

Плотность. Значения истинной, насыпной в уплотненном и в рыхлом состоянии плотности гипсовых вяжущих составляют соответственно 2,6.. .2,75 г/см3, 1200... 1450 и 800... 1100 кг/м3.

Удельная поверхность. Внешняя удельная поверхность гипсовых вяжущих веществ - это суммарная поверхность всех зерен в единице объема или массы. Полная удельная поверхность - это сумма внешней поверхности и поверхности пор и капилляров.

Тонкость помола характеризует степень измельчения гипсового вяжущего.

Водопотребность является важнейшим свойством гипсовых вяжущих и характеризует минимальное количество воды, необходимое для получения теста заданной консистенции. Водопотребность зависит от многих факторов: состава сырья, способа получения вяжущего и тонкости его помола. Для сопоставления свойств различных гипсовых вяжущих стандартом принята величина нормальной густоты теста.

Сроки схватывания определяются временем от момента затворения гипсового вяжущего водой до начала и конца схватывания, определяемые при помощи прибора Вика. Сроки схватывания зависят от модификационного состава гипсовых вяжущих. Быстротвердеющие вяжущие в основном содержат двугидрат, медленнотвердеющие - ангидрит.

В зависимости от сроков схватывания гипсовые вяжущие делятся на 3 группы: быстротвердеющие, нормальнотвердеющие и медленнотвердеющие.

Старение гипсовых вяжущих - это изменение их свойств (водопотребности, сроков схватывания, прочности) во время хранения. Старение может быть естественным и искусственным.

Механическая прочность затвердевшего гипсового вяжущего определяется по результатам испытаний стандартных образцов на изгиб и (или) сжатие после твердения определенное время в соответствующих условиях в зависимости от вида вяжущего.

Водостойкость гипсовых вяжущих оценивается по коэффициенту размягчения.

Гипсовые вяжущие в зависимости от величины коэффициента размягчения делятся на:

• неводостойкие (НВ) -Кр< 0,45;
• средней водостойкости (СВ) - 0,45 ≤Кр ≤ 0,6;
• повышенной водостойкости (ПВ) - 0,6 < Кр ≤0,8;
• водостойкие (В)-Кр

Деформативность. Полугидрат сульфата кальция при схватывании и твердении в первоначальный период обладает способностью увеличиваться в объеме примерно на 0,5... 1%. Увеличение объема еще не схватившейся пасты не имеет вредных последствий, а часто является преимуществом при изготовлении различных изделий или ремонтных работах.

 

 

 

Технологическая схема получения строительного гипса.

 

 

Технологическая схема производства строительного гипса во вращающихся печах (сушильных барабанах)

В зависимости от размера кусков исходного гипсового камня и требуемых размеров кусков, направляемых на обжиг, дробление осуществляют по одно- или двухступенчатой схеме в щековых или других дробилках.

Полученный гипсовый щебень при необходимости подвергается грохочению на фракции 0…10, 10…20 и 20…35 мм., которые направляются в соответствующие бункеры над печью обжига. Обычно щебень различных фракций обжигается раздельно. Для каждой фракции выбирается соответствующий режим обжига. Из бункера гипсовый щебень с помощью питателя, например, тарельчатого, непрерывно поступает во вращающуюся печь.

Обжиг гипса во вращающихся печах может осуществляться при непосредственном соприкосновении с горячими газами, образующимися при сжигании топлива или за счет передачи тепла через стенки барабана при его наружном обогреве.

Температура газов при входе в печь (сушильный барабан) при прямотоке – 950…10000С, при противотоке – 750…8000С. Температура газов при выходе из печи при прямотоке – 170…2200С, при противотоке – 100…1100С.

Обожженный материал поступает в расходные бункеры, расположенные над шаровой мельницей. Равномерное питание мельницы материалом обеспечивается питателем. Поступивший в мельницу материал имеет температуру 800…1000С.

В шаровой мельнице 1456А (обычно двухкамерной) производится помол обожженных кусков гипсового камня. В шаровой мельнице кроме помола осуществляется выравнивание вещественного состава продукта за счет перехода недожога и пережога в полугидрат.

После помола гипсовое вяжущее направляется в бункеры (силосы) хранения и на расфасовку.

Современные производства гипсовых вяжущих осуществляются по аналогичным технологическим схемам, но преимущественно для транспортирования сыпучих и порошкообразных материалов используются системы пневмотранспорта, обеспечивающее высокую степень очистки воздуха от пыли.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Задача № 1

 

Образец плотного (пористость 0 %) камня имеет массу 33,9г. При взвешивании того же образца в воде (метод гидростатического взвешивания) он уравновешивается гирями массой 25,6г. Вычислить среднюю плотность этого камня.

 

Решение:

 

p = m / Vтв.;

Vест = ( mнас – mвод ) * p H2O = 1г/см 3;

Vест. = 33.9г – 25,6г = 8,3г/см 3;

p =33,9г : 8,3г = 4,084г/см 3 = 4000кг/м 3.

 

Задача № 2

Природный камень, представляющий собой куски неправильной формы, имеет среднюю плотность в куске 820 кг/м3. Рассчитайте пористость этой породы, если известно, что плотность вещества, из которого она состоит, 2500 кг/м3. (как называется эта порода).

 

Решение:

П = (1-Рср/Р) * 100, где

Рср – средняя плотность (820 кг/м3)

Р – истинная плотность (2500 кг/м3)

П = (1-820/2500) * 100 = (1-0,328) * 100 = 67%

Ответ: 67%, глина или известняк

 

 

 

Задача № 3

При определении марки кирпича от партии было отобрано 5 штук кирпича, из которых изготовили образцы согласно требованиям ГОСТ. При испытании образцов на сжатие были зафиксированы следующие значения разрушающих усилий (Рразр), кН; 196; 183; 184; 204; 185. Какова марка кирпича по результатам его испытания на сжатие?

Решение:

V = 250х120х65 мм

Находим среднее значение

F = 196+183+184+204+185 = 952 кН

F = 952/5 = 190,4 кН

Rсж = 10хF/A

А = 250 х 120 / 2 = 150 см2

Rсж = 10 х 190,4/150 = 12,69 МПа

Ответ: М125

Задача № 4.

Рассчитать количество негашеной извести, полученной при обжиге 19 т чистого известняка, имевшего влажность 9%. Атомные массы: см.табл. Менделеева

Решение:

Атомные массы Ca = 40, C = 12, O = 16, H = 1

Чистого известняка 100 – 9 = 91%

CaCO3 =  CaO 56 % + CO2 44%

Расчет ведем на 90 кг примеси (влага) и 910 кг CaCO3

Составляем пропорцию

100 – 56

910 – х 

Х = 910х56/100=

=509,6 кг

Содержание CaO в смеси 510 кг – 100%

Ответ: 9690 кг

 

 

Задача № 5

Лабораторный состав бетона (расход материалов на 1 м3 бетона): цемент – 350 кг; вода – 220кг; песок – 680 кг; щебень – 1320 кг. Как изменится расход материалов, если влажность песка, поступившего на стройку, 8 %, а щебня 2 %.

Решение:

Ц = 350 кг

В = 220 кг

П = 680 кг, W = 8%

Щ = 1320 кг, W = 2%

П = 680 х 0,08 = 54,4 = 54 кг

Щ = 1320 х 0,02 = 26,4 = 26 кг

54+26 = 80 кг 

Ответ:

Ц = 350 кг

В = 220 – 80 = 140 кг

П = 680 + 54 = 734 кг

Щ = 1320 + 26 = 1346 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Термины и определения

Сингони́я (от греч. σύν, «согласно, вместе, рядом», и γωνία, «угол» — дословно «сходноугольность») — классификация кристаллографических групп симметрии, кристаллов и кристаллических решёток в зависимости от системы координат (координатного репера). Группы симметрии с единой координатной системой объединяются в одну сингонию.

Побежалость — радужные цвета на поверхности м-ла, возникшие в результате образования тонкой пленки окислов

Метаморфический - Испытавший действие метаморфизма, утративший первоначальную структуру (о горных породах).

Метаморфизм (греч. metamorphoómai — подвергаюсь превращению, преображаюсь) — процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида.

Парагенезис минералов (от пара... и генезис) - совместное нахождение в земной коре минералов, связанных общими условиями образования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1.Строительные материалы. Под редакцией Микульского С. В. М., АСВ, 2002.

2.ГорчаковГ.И., БаженовЮ.М. Строительныематериалы. М., Стройиздат, 1986.

3.ВоробьевВ.А. Строительныематериалы. М., Высшаяшкола, 1979.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В процессе выполнения контрольной работы мы изучили основные свойства строительных материалов, а именно морозостойкость строительных материалов, причины разрушения материалов при действии отрицательных температур, способы повышения морозостойкости, марки морозостойкости тяжелых бетонов, кирпича; природные каменные материалы (корунд, кварц, опал, магнетит, гематит, лимонит) и их роль в производстве строительных материалов; минеральные вяжущие вещества.

Знание возможностей и эффективности использования конкретных строительных материалов позволяет строителю проектировать и возводить долговечные сооружения, удовлетворяющие техническим требованиям и эстетическим запросам. Строительные материалы представляют собой основу современного строительства. В настоящее время в РФ активно ведется строительство различным объектов. Поэтому данная тема на современном этапе является актуальной.

В работе также выполнена практическая часть, решено несколько задач.