Шпаргалка по дисциплине "Строительные материалы"

8. Неметаллическая арматура

В целях экономии металла проводятся исследования по созданию неметаллической арматуры конструкций. Неметаллическую стеклопластиковую арматуру получают из тонких стекловолокон, объединяемых в арматурный стержень с помощью связующих пластиков из синтетических смол. Стеклопластиковые арматурные стержни обладают хорошим сцеплением с бетоном, высокой прочностью на разрыв (до 1800 МПа), но низким модулем упругости (45 000 МПа). Высокая прочность и низкий модуль упругости предопределяют целесообразность применения стеклопластиковой арматуры для предварительно напряженных конструкций. К недостаткам стеклопластиковой арматуры относятся склонность к разрушению от щелочных реакций и старение, характеризуемое снижением прочности во времени

    7.вопрос

Гипсовые и гипсобетонные изделия

Изделия, получаемые на основе гипсового вяжущего вещества, разделяют на гипсовые и гипсобетонные. Гипсовые изделия изготовляют из гипсового теста, иногда с минеральными или органическими добавками для улучшения технических свойств готовой продукции, гипсобетонные — из смеси с применением мелкозернистых и крупных пористых заполнителей: минеральных — шлака, ракушечника, туфового и пемзового заполнителя и других и органических — древесных опилок, древесной шерсти, камыша и т. п.

Гипсовые и гипсобетонные изделия могут быть сплошные и пустотелые (объем пустот более 15%), армированные и неармированные. По назначению их делят на панели и плиты перегородочные; листы обшивочные (гипсовая сухая штукатурка); камни стеновые; изделия перекрытий; теплоизоляционные материалы; архитектурно-декоративные детали. Изготовление гипсовых и гипсобетонных изделий предусматривает все операции, присущие технологии ИСК, а именно: подготовка и дозирование составляющих, приготовление гипсового теста или гипсобетонной смеси, формование изделий, освобождение их от Форм и сушка. Бетоны на основе строительного гипса благодаря ряду ценных свойств вяжущего вещества (быстрое твердение в обычных условиях и способность легко формоваться) являются перспективными при изготовлении крупноразмерных элементов для сборного строительства. Они характеризуются низкой теплопроводностью и звукопроводностью (при относительно малой средней плотности), имеют достаточную прочность, легко поддаются механической обработке и окрашиваются в различные цвета. К недостаткам изделий из гипса и гипсобетона следует отнести низкую водостойкость, гигроскопичность, хрупкость и малую прочность при изгибе. Такие изделия и конструкции нельзя применять в помещениях с влажностью воздуха более 60%.

Гипсобетонные панели широко используют в строительстве для устройства перегородок, санитарно-технических кабин, оснований под полы и других деталей.

Гипсобетонные плиты изготовляют из гипсового теста или растворных и гипсобетонных смесей. Они могут быть сплошными и пустотелыми, с размерами 0,8x0,4 м при толщине 80... 100 мм. Гипсобетонные плиты применяют для устройства перегородок и в качестве огнезащитной облицовки деревянных конструкций.

Листы гипсокартонные (сухая гипсовая штукатурка) представляют собой отделочный материал, состоящий из тонкого слоя затвердевшего гипсового теста с некоторым количеством в нем наполнителя и технической пены, оклеенного картоном. Картон как бы армирует гипсовое тесто (сердечник), повышает прочность изделия и позволяет вести отделку стены без особой подготовки. Пена уменьшает среднюю плотность гипсового сердечника до 900 кг/м3 и ниже. При изготовлении сухой гипсовой штукатурки используют также различные добавки, которые вводят с целью регулирования сроков схватывания гипса, получения пористой структуры и лучшего сцепления гипсовой массы с картоном.

Гипсовые обшивочные листы изготовляют на прокатных конвейерных установках по следующей технологической схеме. Предварительно приготовленное гипсовое тесто поступает в мешалку и перемешивается с устойчивой технической пеной.

Полученный пеногипс выливают на лист картона, движущийся вместе с резиновой лентой транспортера, и покрывают сверху другим листом. После этого гипсовая масса, покрытая картоном, протягивается между формующими валками, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном толщине сухой штукатурки. Пройдя между формующими валками, гипсокартонная лента вместе с транспортером продолжает двигаться к обрезному устройству и во время движения отвердевает. После отвердевания она разрезается на листы требуемой длины, которые затем поступают в многоярусные сушила. Просушенные обшивочные листы отправляют на склад готовой продукции.

Гипсовые облицовочные листы применяются для обшивки внутренних стен перегородок и потолков промышленных и гражданских зданий с относительной влажностью воздуха не более 60%. Их крепят к облицуемой поверхности специальными мастиками, изготовленными на битумной, казеиновой или гипсовой основах.

Гипсобетонные камни для наружных стен изготовляют сплошными и пустотелыми. Такие камни могут быть использованы для кладки стен неответственных зданий.

Кроме указанной выше продукции могут изготовляться гипсовые и гипсобетонные изделия для перекрытий: самонесущие плиты и несущие гипсовые и гипсобетонные камни. Эти изделия выпускаются как сплошными, так и пустотелыми, армированными и неармированными, с каркасом и без каркаса. Гипсовые и гипсобетонные изделия применяются в качестве вкладышей и для заполнения часторебристых панелей перекрытий в жилых и подсобных зданиях и неответственных сооружениях.

8 вопрос

Общая характеристика

Цемент сертифицирован, по результатам постоянного радиационного контроля соответствует I классу, что позволяет его применять во всех видах гражданского и промышленного строительства.

Свойства цемента

Однородность и высокая дисперсность зернового состава цемента, полученного в замкнутом цикле помола, строго дозированный ввод добавок позволяют получить цементный камень одинаково плотный по всей глубине. Это препятствует его разрушению при попеременном замораживании и оттаивании, при попадании в микротрещины атмосферной влаги, агрессивных растворов органических и минеральных соединений, морских и грунтовых вод. Портландцемент марки 400 (ПЦ II/Б-Ш-400) с добавкой шлака до 35 % от массы цемента занимает промежуточное положение между портландцементами и шлакопортландцементами по своим химическим и физико-механическим свойствам, ему присущи их положительные качества:

хорошая сцепляемость с арматурой;

повышенное содержание активной гидравлической добавки придает цементу стойкость к воздействию сульфатных вод, растворов органических и минеральных соединений;

ПЦ II/Б-Ш-400 более светлый, чем ПЦ II/А-Ш-400, что делает возможным применение окрашивающих пигментов;

более низкое содержание шлака, чем в шлакопортландцементах, не оказывает существенного влияния на рост прочности в ранние сроки;

высокая жаропрочность.

Физико-механические свойства ПЦ II/Б-Ш-400:

удельная поверхность S = 330 м2/кг;

объемный вес в рыхлом состоянии - 1030 кг/м3;

сроки схватывания: начало - 4 час., конец - 5.5 час.;

прочность при сжатии: в возрасте 2 суток - не ниже 30 Мпа; в возрасте 28 суток - не ниже 40 Мпа;

прочность при пропаривании - не ниже 30 Мпа.

Область применения

Портландцемент марки 400 с добавкой гранулированного доменного шлака до 35 % (ПЦ II/Б-Ш-400) применяется при изготовлении бетонов, армированных бетонов, общестроительных работах.

11 вопрос

Составляющие материалы для бетона, их технические свойства в значительной мере предопределяют состав бетонной смеси, технологию изготовления, свойства бетона и стоимость бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Цементы. В качестве вяжущего для приготовления тяжелых бетонов и изделий из них применяют: портландцемент и его разновидности (быстротвердеющий и особо быстротвердеющий, пластифицированный, сульфатостойкий, белый и цветные), шлакопортландцемеит и пуццолановый портландцемент, а также некоторые специальные виды цементов (расширяющийся, кислотостойкий, жаростойкий и др.).

Вода для затворения бетонной смеси. Для затворения бетонной смеси могут быть использованы обычные пресные воды (питьевая вода), не загрязненные чрезмерным количеством вредных примесей. К вредным примесям, вызывающим коррозию бетона, относят кислоты, сульфаты, сахаристые вещества, жиры, растительные масла и т. п. Вода считается непригодной для затворения бетонной смеси, если в ней общее содержание солей более 5000 мг\л или содержание сульфатов (сернокислые соли Na, Ca, Mg) в пересчете на SO"4 свыше 2700 мг/л. Вода непригодна также при водородном показателе рН<4, свидетельствующем о кислотном ее характере. Запрещается применять болотные и сточные воды, а также воды, загрязненные промышленными отходами. Вода может быть признана пригодной, если приготовленные на ней бетонные образцы имеют не меньший предел прочности при сжатии через 28 суток хранения в нормальных условиях, чем образцы, изготовленные на чистой питьевой воде. Морская вода, при содержании солей в указанных пределах, может быть использована в бетонах для массивных конструкций, на поверхности которых возможны солевые выцветы.

Мелкий заполнитель. В качестве мелкого заполнителя в тяжелом бетоне применяют природные или искусственные пески. Крупностью зерен менее 5 мм искусственные пески получают путем дробления горных пород. Для приготовления тяжелых бетонов наибольшее распространение получили природные кварцевые пески, обладающие высокой стойкостью и прочностью.

На качество бетона оказывают влияние зерновой (гранулометрический) состав песка, а также содержащиеся в нем вредные примеси — пылевидные, илистые и глинистые частицы, органические примеси. Качество природного песка регламентируется требованиям» ГОСТ 10268—70 и ГОСТ 8736—67. В соответствии с указанным ГОСТом в природном песке содержание глинистых, пылевидных и илистых частиц не должно превышать 3% по массе, Глинистые и пылевидные частицы повышают водопотребность бетонной смеси, препятствуют сцеплению цементного камня с заполнителями, вследствие чего снижается прочность и морозостойкость бетона. В природных песках часто встречаются органические примеси в виде остатков растений, гумуса и т. п. Эти примеси снижают прочность бетона при твердении в раннем возрасте. Наличие в песке органических примесей устанавливается колориметрическим методом. Проба песка обрабатывается 3%-ным раствором едкого натра,, и если цвет раствора вследствие растворения солей органических веществ становится не темнее светло-желтой окраски (соответствующей специальному эталону), количество органических примесей допустимо.

Тяжелый бетон

В строительстве наиболее широко используют обычный тяжелый бетон плотностью 1600 -2500 кг/куб. м. на заполнителях из горных пород (граните, известняке, диабазе, щебне). Строительными нормами и правилами, установлены следующие марки тяжелых бетонов - М100, 150, 200,300, 400, 500, 600. Существуют различные виды тяжелого бетона:

Бетон для сборных железобетонных конструкций

Высокопрочный бетон

Быстротвердеющий бетон

Бетон на мелком песке

Бетон для гидротехнических сооружений

Бетон для дорожных и аэродромных покрытий

Бетон с тонкомолотыми добавками

Малощебеночный бетон

Литой бетон

Бетон с поверхностно - активными добавками

Бетон для сборных железобетонных конструкций

Для ускорения твердения бетона при изготовлении сборных железобетонных конструкций применяют тепловую обработку. Рост прочности бетона при тепловой обработке определяется не только активностью, но также минералогическим составом цемента, составом бетона, консистенцией бетонной смеси, режимом тепловой обработки и другими факторами. Для получения требуемой отпускной прочности применяют следующий оптимальный режим тепловой обработки, предварительная выдержка -1...2 ч, подъем температуры -2...3 ч, изотермическая выдержка - 6...12 ч, остывание - 3...4 ч.

Оптимальная температура изотермической выдержки - 80 градусов.

Оптимальный состав бетона следующий: В = 140 л, Ц = 280 кг, Щ = 1415 кг, П = 590 кг.

Высокопрочный бетон

Высокопрочный бетон прочностью 60... 100 МПа получают на основе цемента высоких марок, промытого песка и щебня прочностью не ниже 100 МПа. Высокопрочный бетон приготовляют с низким В/Ц = 0,3... 0,35 и ниже (смеси жесткие или малоподвижные) в бетоносмесителях принудительного действия. Для укладки смесей и формования изделий используют интенсивное уплотнение: вибрирование с пригрузом, двойное вибрирование.

Для приготовления высокопрочного бетона применяют различные способы повышения активности цемента и качества бетонной смеси (домол и виброактивация цемента, виброперемешивание, применение суперпластификаторов) и принимают высокий расход цемента. Большие перспективы в получении высокопрочных бетонов связаны с применением вяжущего низкой водопотребности (ВНВ), которое получают совместным помолом высокомарочного цемента и суперрластификатора С-3. При бетонировании массивных сооружений целесообразно применить цементы с пониженным содержанием алита (трех кальциевого силиката) и особенно целита (трех кальциевого алюмината), лучше всего белитовые (двух кальциевый силикат). Максимально допустимый расход белитового портландцемента составляет 450 кг/ куб.м. В качестве крупного заполнителя следует применять фракционированный щебень из плотных и прочных горных пород. Предел прочности при сжатии - у изверженных не менее ЮОМПа и у осадочных 80 Мпа. Песок для высокопрочных бетонов должен иметь пустотность менее 40%. Марки высокопрочных бетонов М 500 - 1000.

Быстротвердеющий бетон

Получение быстротвердеющего бетона, обладающего относительно высокой прочностью в раннем возрасте (1...3 сут.) при твердении в нормальных условиях, достигается применением быстротвердеющего цемента, а также различными способами ускорения твердения цемента (применение жесткой бетонной смеси с низким В/Ц, использование добавок-ускорителей твердения (хлористый кальций, хлористый водород, глиноземистый цемент), сухое или мокрое домалывание цемента с добавкой гипса (2...5% от массы цемента) или с применением комплексных специальных добавок, активация цементного раствора. Для получения качественного быстротвердеющего бетона используют алюминатный цемент марки М500, домолотого с 3% гипса, жесткой бетонной смеси с В/Ц = 0,35, добавки хлористого кальция в количестве 2% веса цемента и виброперемешивание. По результатам испытаний в первые сутки быстротвердеющий бетон набирает прочность при сжатии 300 - 500 кг/ кв.см.

Бетон на мелком песке

Ввиду широкого распространения в природе мелких песков и отсутствия в некоторых районах песков с удовлетворительным зерновым составом допускаются применять в бетоне мелкие и тонкие пески (с Мкр < 1,5) при условии соответствующего технике - экономического обоснования.