- •Н.С.Ковалев
- •Материаловедение. Технология
- •Конструкционных материалов
- •Учебное пособие
- •120702.62 – Земельный кадастр;
- •120703.62 – Городской кадастр»
- •В.Н. Макеев
- •В.В. Адерихин Ковалев н.С.
- •Введение
- •1. Основные свойства и классификация строительных материалов
- •1.1. Свойства строительных материалов
- •1.2. Физические свойства
- •1.3. Свойства материалов по отношению к воздействию воды
- •1.4. Теплотехнические свойства
- •1.5. Механические свойства
- •1.6. Классификация строительных материалов
- •1.7. Нормативно-справочная литература по испытаниям и применению строительных материалов
- •2. Природные каменные материалы и технология их получения
- •2.1. Понятие о минералах и горных породах
- •Горной породой называют минеральную массу, состоящую из одного минерала (мономинеральная порода) или нескольких минералов (полиминеральная порода).
- •2.2. Классификация горных пород по происхождению
- •2.3. Классификация и виды природных каменных материалов
- •Дорожные каменные материалы
- •Жаростойкие и химически стойкие материалы и изделия
- •2.4. Технология получения строительных материалов из горных пород
- •2.5. Защита каменных материалов от воздействия окружающей среды
- •3. Керамические материалы и технология их приготовления
- •Общие сведения о керамических материалах
- •Добавки к глинам
- •Общая технология производства керамических изделий
- •Виды керамических материалов
- •4. Минеральные вяжущие вещества
- •4.1. Классификация минеральных вяжущих. Общие сведения
- •4.2. Воздушные вяжущие, сырье для их приготовления, технология получения, свойства и применение в строительстве
- •Известь строительная воздушная
- •4.3. Гидравлические вяжущие, сырье и технология их получения
- •4.4. Основные минералы портландцемента и их соотношение. Твердение цемента. Марки и виды цемента. Применение в строительстве
- •5. Бетон и железобетон
- •5.1. Бетоны и их классификация. Свойства бетонной смеси и бетона
- •5.2. Добавки в бетон. Требования к минеральным материалам. Расчет состава бетона Добавки в бетон
- •5.3. Технология изготовления бетонных изделий и виды бетонов
- •5.4. Железобетон. Номенклатура изделий и технология их изготовления
- •6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения
- •6.1. Строительные растворы, их классификация и технология изготовления
- •6.2. Изделия на основе извести и магнезиальных вяжущих веществ
- •6.3. Изделия на основе гипсовых вяжущих и технология их изготовления
- •6.4. Асбестоцементные изделия и технология их изготовления
- •7. Органические вяжущие вещества, материалы и изделия на их основе
- •7.1. Битумные и дегтевые вяжущие вещества
- •7.2. Материалы на основе битумов и дегтей, технология их изготовления и применения в строительстве
- •Характеристика рубероида
- •7.3. Классификация полимеров и технология их получения
- •Поликонденсационные полимеры (Класс б)
- •7.4. Пластические массы, их состав и классификация
- •7.5. Способы получения строительных изделий из пластмасс
- •7.6. Полимерные строительные материалы
- •Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •Санитарно-технические изделия
- •8. Тепло- и звукоизоляционные материалы. Древесина и изделия из нее
- •8.1. Классификация и свойства теплоизоляционных материалов
- •8.2. Органические теплоизоляционные материалы и технология их изготовления
- •Физико-механические свойства пенопластов
- •8.3. Неорганические теплоизоляционные материалы
- •8.4. Смешанные теплоизоляционные материалы и изделия
- •8.5. Свойства древесины как строительного материала
- •К недостаткам древесины как строительного материала можно отнести анизотропность, гигроскопичность, загниваемость, сгораемость, пороки древесины.
- •Коэффициент объемной усушки определяют по формуле
- •8.6. Виды лесоматериалов, применяемых в строительстве, и технология переработки древесины
- •8.7. Защита древесины в строительстве
- •9. Металлы и сплавы. Стекло и расплавы
- •9.1. Металлы и сплавы. Технология их получения
- •9.2. Применение металлов в строительстве и защита их от коррозии
- •9.3. Изделия на основе минеральных расплавов и технология их получения
- •Р ис. 46. Технологическая схема производства листового строительного стекла:
- •Изделия из стекла
- •Каменное и шлаковое литье
- •Вопросы для самопроверки
- •1. Основные свойства и классификация строительных материалов.
- •2. Природные каменные материалы и технология их получения.
- •3. Керамические материалы.
- •4. Минеральные вяжущие вещества.
- •5. Бетон и железобетон.
- •6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения.
- •7. Органические вяжущие вещества, материалы и изделия на их основе.
- •8. Тепло- и звукоизоляционные материалы. Древесина и изделия из нее.
- •9. Металлы и сплавы. Стекло и расплавы.
- •Список литературы
- •Оглавление
- •Материаловедение. Технология конструкционных материалов
- •394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1
5.3. Технология изготовления бетонных изделий и виды бетонов
Процесс приготовления бетонной смеси состоит из двух операций – дозирования материалов, составляющих бетонную смесь, и перемешивания их для получения однородной массы. Для отмеривания материалов применяют весовые или объемные дозаторы. Перемешивают бетонную смесь в бетоносмесителях периодического или непрерывного действия (рис. 19).
Рис. 19. Бетоносмесительная установка с 8 бетоносмесителями емкостью 2400 л:
1 – наклонный ленточный транспортер; 2 – трубопровод для подачи цемента; 3 – надбункерное отделение; 4 – бункера; 5 – баки для воды; 6 – дозировочное отделение; 7 – сборная воронка для сухой смеси; 8 – поворотная воронка; 9 – загрузочные устройства; 10 – бетономешалки; 11 – бункера для бетонной смеси; 12 – отделение выдачи бетона
При современном строительстве бетон приготавливают на специальных централизованных заводах, оснащенных мощным оборудованием.
Транспортируют бетонную смесь к месту укладки чаще всего автосамосвалами, вагонетками, ленточными транспортерами, кранами, бетононасосами.
Бетонную смесь необходимо укладывать в опалубку или форму плотно, чтобы в ней не образовывались воздушные пазухи. Особенно тщательно надо заполнять углы и суженные места опалубки. Для уплотнения бетонной смеси обычно применяют вибраторы. Благодаря вибрации бетонная смесь разжижается и, растекаясь, заполняет опалубку.
Вибраторы по роду привода могут быть электромеханические, электромагнитные и пневматические; наиболее распространены электромеханические вибраторы. По способу вибрирования различают вибраторы поверхностные и глубинные. Выбор типа вибратора зависит от характера бетонируемой конструкции; при небольшой толщине бетона (до 10-20 см) применяют поверхностные вибраторы, при большей толщине – глубинные (рис. 20).
Рис. 20. Виды вибраторов:
а) поверхностный: 1 – электромотор с эксцентриком; 2 – стальная плита;
б) глубинный: 1 – вибронаконечник; 2 – гибкий вал; 3 – электродвигатель
В летнее время бетонную смесь необходимо защищать от высыхания. Для этих целей ее покрывают слоем песка, шлака или пленкообразующими веществами. При температуре ниже 10 °С скорость твердения замедляется, поэтому при бетонировании в зимних условиях в смеси вводят добавки – ускорители твердения, тонкие конструкции обогревают паром или электричеством. На заводах бетонных и железобетонных изделий применяют паропрогрев, позволяющий набрать 60-100% прочности бетона за 8-12 ч пропаривания.
Виды бетонов
Гидротехнический бетон является разновидностью тяжелого бетона и отличается повышенной водостойкостью, водонепроницаемостью и морозостойкостью. Этот бетон применяют для строительства сооружений или их отдельных частей, постоянно или периодически подвергаемых воздействию воды.
Кислотоупорный бетон получают на кислотостойком цементе и заполнителях (кварцевый песок, щебень из андезита или кварцита). Этот бетон хорошо сопротивляется действию серной, соляной, азотной и других кислот, поэтому его применяют в химической промышленности.
Жаростойкие бетоны способны сохранять в заданных пределах физико-механические свойства при длительном воздействии высоких температур. Изготовляют такие бетоны на портландцементе с добавкой жидкого стекла. По степени огнеупорности жаростойкие бетоны подразделяют на высокоогнеупорные, огнеупорные и жароупорные.
Легкие бетоны получают в результате затвердевания бетонной смеси, состоящей из вяжущего, воды и легких заполнителей (керамзита, аглопорита, шлаковой пемзы, перлита, туфа). В зависимости от вида крупного заполнителя бетон имеет различные названия: керамзитобетон, аглопоритобетон, шлакобетон и т.д. По назначению легкие бетоны делят на три вида:
конструкционные со средней плотностью 1400-1800 кг/м3;
конструктивно-теплоизоляционные со средней плотностью 500-1400 кг/м3;
теплоизоляционные со средней плотностью менее 500 кг/м3.
Пенобетон получают путем смешивания приготовленной растворной смеси, состоящей из портландцемента, молотого песка и воды с пенообразователем. В качестве пенообразователя используют растворы канифольного мыла с животным клеем или сапонина (растительного мыльного корня). Различают теплоизоляционный, конструктивно-теплоизоляционный и конструктивный пенобетон с пределом прочности соответственно менее 2,5 МПа, 2,5-7,5 МПа и 7,5-15 МПа.
Газобетон получают из смеси цемента, молотого песка, воды и газообразователя. В качестве газообразователя применяют алюминиевую пудру или пергидроли.
Полимерцементные бетоны получают путем смешивания цементных бетонов с добавками различных высокомолекулярных органических соединений (винилацетата, винилхлорида, стирола, латекса). В результате полимерцементный бетон приобретает особые свойства: повышенную плотность, высокую прочность при растяжении и изгибе, более высокую морозостойкость, хорошие адгезионные свойства, пониженную истираемость, водонепроницаемость и т.д. Наиболее целесообразно применять для тех конструкций и изделий, где можно использовать их особые свойства: для полов, автомобильных дорог, отделочных составов, коррозионно-стойких покрытий.
Бетоны для защиты от радиоактивных излучений применяют в качестве защитных экранов ядерных реакторов. В качестве заполнителей в этих бетонах применяют материалы с высокой плотностью: магнетит, гематит, барит, металлический скрап. Для улучшения защитных свойств вводят добавки, содержащие легкие элементы: карбид бора, хлористый литий, сернокислый кадмий и т.д. Бетон обладает повышенной температуростойкостью, высокой теплопроводностью, низкой усадкой, малым коэффициентом температурного расширения и ползучести.
Железобетон представляет собой строительный материал, в котором выгодно сочетается работа бетона и стали. Совместная работа бетона и стали определяется следующими факторами: бетон прочно сцепляется со стальной арматурой; сталь и бетон обладают примерно одинаковыми коэффициентами линейного температурного расширения, вследствие чего обеспечивается полная монолитность железобетона, бетон предохраняет арматуру от коррозии. Более подробно о железобетоне мы поговорим ниже.