Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Июля 2012 в 19:12, шпаргалка
Работа содержит ответы на вопросы по дисциплине "Строительные материалы".
wm = (m2-m1)/m1*100%,
wv = m2-m1/V*100%
Где
m2 - масса материала в насыщенном водой состоянии, кг;
m1 - масса материала в сухом состоянии, кг;
V - объем материала в естественном состоянии, м3.
Водопоглощение по массе может быть и более 100%, если удельный вес стройматериала меньше плотности воды, по объему же водопоглощение всегда меньше 100%. Наличие воды в стройматериале вредно, так как снижает его характеристики - прочность, теплопроводность, плотность и вес. Водопоглощение является хорошей характеристикой качества бетонов.
Водостойкость
Водостойкость - это свойство строительного материала сохранять прочность при насыщении водой. Степень снижения прочности называется коэффициентом размягчения строительного материала и измеряется при предельном насыщении стройматериала влагой. Материалы с коэффициентом размягчения выше 0.8 называются водостойкими и применяются в местах с высокой влажностью или в воде.
Водопроницаемость
Водопроницаемость - это свойство стройматериала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость измеряется в количестве воды, прошедшей в течение одного часа через строительный материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при постоянном давлении. Плотные материалы без пор (стекло, сталь, пластик, битум) и некоторые пористые материалы с закрытыми порами (бетон) воду практически не пропускают и называются водонепроницаемыми.
Воздухостойкость
Воздухостойкость характеризует способность строительного материала выдерживать многократное увлажнение и высыхание без значительных деформаций и снижения механической прочности в течение длительного времени. Переменная влажность ведет к снижению прочности, особенно бетонов. Для повышения воздухостойкости в стройматериалы при необходимости вводят гидрофобные (водоотталкивающие) добавки.
Гигроскопичность
Гигроскопичность характеризует способность пористых стройматериалов впитывать воду из воздуха. Строительные материалы, которые могут поглотить значительное количество влаги, называются гигроскопичными. К ним относятся: теплоизоляционные материалы, дерево, некоторые кирпичи и др. Вода, впитанная из воздуха, снижает их прочность и долговечность, такие материалы могут изменять геометрические размеры при насыщении водой. Для снижения влияния влаги на такие стройматериалы применяют защитные водоотталкивающие покрытия.
Звукопоглощение
Звукопоглощение - это способность строительного материала снижать уровень проходящего через материал звука. Степень звукопоглощения особенно важна для жилых зданий и промышленных построек с высоким уровнем шума и определяется сторуктурой стройматериала: наличием и видом пор, многослойностью и пр.
Морозостойкость
Морозостойкость характеризует свойство стройматериала выдерживать многократное переменное замораживание и оттаивание без снижения прочности, появления трещин, расслаивания, крошения в насыщенном водой состоянии. Для постройки частей зданий и сооружений, находящихся в подобных условиях (внешние стены, фундамент, кровля и пр.), применяют морозостойкие строительные материалы. Как правило, повышенной морозостойкостью обладают плотные стройматериалы с низким водопоглощением.
Огнестойкость
Огнестойкость — это способность строительного материала сохранять основные характеристики (несущая способность, прочность, твердость и пр.) под воздействием высоких температур, например, при пожаре. По степени огнестойкости строительные материалы делят на несгораемые, трудно-сгораемые и сгораемые. Несгораемые материалы (кирпич, бетон, сталь) под действием открытого пламени или высоких температур не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются, но могут деформироваться. Трудносгораемые материалы (фибролит, асфальтовый бетон и т.д.) тлеют и обугливаются, но после удаления источника пламени или высокой температуры тление прекращается. Сгораемые материалы (дерево, рубероид, пластмассы и т. д.) воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть и после удаления источника пламени или температуры.
Огнеупорность
Огнеупорность является характеристикой свойства строительного материала не деформироваться и не расплавляться в течение длительного времени при воздействии высокой температуры. Строительные материалы по этой характеристике делятся на огнеупорные (выдерживают температуры выше 1580 °C), тугоплавкие (до 1580°C) и легкоплавкие.
Плотность
Плотность - одна из основных характеристик строительного материала и измеряется как отношение массы стройматериала к занимаемому им объему (кг/кв.м.).
р0 = m/V1
где m - масса материала, кг;
V1 - объем материала в естественном состоянии, м3.
Различают среднюю и истинную плотность строительных материалов. Средняя плотность стройматериала - это отношение его массы ко всему объему, включая поры. Истинная плотность - это отношение массы материала к объему без учета пустот и пор. Истинная плотность пористых материалов больше средней.
Плотности некоторых строительных материалов приведены в таблице. Материал Плотность, кг/м3
Сталь строительная 7850-7900 7800-7850
Гранит 2700-2800 2600-2700
Известняк (плотный) 2400-2600 1800-2400
Песчаник - 2300—2600
Туф вулканический - 900—1220
Песок - 1400—1600
Керамический кирпич 2600-2700 1600-1900
Тяжелый бетон 2600-2900 1800-2500
Легкий бетон - 500—1800
Поропласты 1000-1200 20-100
Древесина сосны - 500—600
Плотность стройматериала широко используется при определении веса строительной конструкций, прочностных расчетах, расчетах его пористости, а также при транспортных и подъемно-разгрузочных расчетах.
Пористость
Пористость - это степень заполнения строительного материала порами. Пористость измеряется в процентах и рассчитывается по формуле:
П = (1-р0/р)*100%,
где р0 -средняя плотность материала, кг/м3;
р - истинная плотность материала, кг/м3.
Поры - это пустоты в строительном материале, заполненные воздухом. Поры бывают крупные (от 0.1 до 1-2 мм) и мелкие (0.001-0.01 мм), а также закрытые и открытые. Мелкие поры придают стройматериалу свойства теплоизоляции. Уровень пористости влияет на такие свойства строительных материалов, как прочность, водопоглощение, теплопроводность, морозостойкость и пр. и находится в диапазоне от 0% (для плотных стройматериалов - стали, стекла и пр.) до 95-98% (пенопласты).
Теплопроводность
Теплопроводность — это способность стройматериала передавать тепло при разности температур внутри и снаружи здания или сооружения. Теплопроводность стройматериала зависит от его структуры, влажности, пористости, от разности темератур и средней температуры передачи теплоты. Плотные стройматериалы, материалы с крупными порами и материалы с закрытыми лучше передают тепло, поэтому для целей теплоизоляции применяют мелкопористые материалы, материалы с открытыми порами и аморфные стройматериалы. Теплопроводность, как правило, зависит и от средней плотности - чем меньше плотность, тем меньше теплопроводность, и наоборот. Наличие влаги в стройматериале увеличивает его теплопроводность.
Теплопроводность измеряется количеством тепла, передающимся через материал толщиной в 1 м, площадью 1 кв.м. за 1 час при разнице температур в 1 °C.
2. Органические вяжущие вещества.
Органические вяжущие вещества представляют собой природные пли искусственные твердые, вязкопластичные или жидкие (при нормальной температуре) продукты, способные изменять свои физико-механические свойства в зависимости от температуры. В зависимости от химического состава, вида сырья и технологии производства органические вяжущие вещества разделяют на битумы и дёгти. На основе битумов и дёгтей изготовляют другие вяжущие вещества (битумно-дёгтевые) и материалы в виде эмульсий и паст (при температуре не ниже 2° С эмульсии имеют жидкую консистенцию, пасты до состояния, текучести разбавляются водой), асфальтовых лаков, асфальтовых растворов и бетонов. Битумы и дегти применяют также для изготовления рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов.
Битумы — органические вяжущие вещества черного цвета, состоящие из высокомолекулярных углеводородов, главным образом метанового (CnH2n+2) и нафтенового (СиН2п) рядов и их кислородных и сернистых производных, полностью растворимых в сероуглероде. В зависимости от консистенции (при температуре 18° С) битумы делят на твердые, обладающие упругими, а иногда хрупкими свойствами; полутвердые (вязкопластичные) — с высокой степенью пластичности, и жидкие — легкотекучие, содержащие в своем составе летучие углеводороды. Битумы бывают природные, встречающиеся в природе почти в чистом виде или получаемые путем извлечения из асфальтовых горных пород—асфальтовых известняков, песчаников и т. п.; нефтяные, получающиеся в результате переработки нефти и нефтепродуктов; сланцевые, образующиеся при переработке продуктов перегонки некоторых горючих сланцев.
Дёгти — органические вяжущие вещества черного и темно-бурого цвета полутвердой и жидкой консистенции; в их состав входят в основном смеси углеводородов ароматического ряда (СпН2п-б) и их неметаллических производных — кислорода, азота и серы. Дегти бывают каменноугольные, торфяные и древесные; их получают путем деструктивной перегонки (без доступа воздуха) каменного угля, торфа и древесины. Из перечисленных органических вяжущих материалов, применяемых для устройства дорожных покрытий и тротуаров в городах, особое значение имеют битумы нефтяные дорожные. Сырьем для получения нефтяных битумов является нефть. На нефтеперерабатывающих заводах из нефти получают различные виды топлива, смазочные масла и др. Нефтяные остатки, образующиеся после переработки нефти, гудрон, крекинг остаток и т. д., используют для получения битумов.
Остаточные битумы, получающиеся в результате атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистых нефтей и отбора из них бензина, керосина и части масел, представляют собой твердые или полутвердые продукты. Однако при атмосферно-вакуумной переработке маслосмолистых нефтей остаточные битумы получаются малой вязкости, для повышения вязкости их подвергают окислению. Окисленные битумы изготовляют путем продувки воздухом нефтяных остатков (гудрона и др.) на окислительных установках.
Гудрон, поступающий в кубы окислительной установки, продувается при температуре 350° С воздухом, который подаётся через перфорированные отверстия трубы, расположенной в нижней части куба. В результате взаимодействия кислорода воздуха с гудроном в процессе продувки идет реакция дегидрополиконденсации с образованием высокомолекулярных компонентов и повышением вязкости окисленного битума. После окончания цикла окисления гудрона (4—60 ч в зависимости от заданной вязкости битума) готовый битум перекачивают из кубов в цистерны для транспортировки или в емкости для хранения. Компаундированные битумы получают компаундированием, т. е. смешением остатков, образующихся при различной переработке нефти. За последнее время процесс окисления остатка интенсифицируется путем введения катализаторов или эмульгированием окисляемого продукта (способ И. В. Провинтеева).
3. Задача на прочность.
№5
1. Гипсовые и гипсобетонные изделия(виды, свойства, применение).
Изделия на основе гипса получают как из гипсового теста (т. е. из смеси гипса и воды), так и из смеси гипса, воды и заполнителей.
В первом случае изделия называют гипсовыми, во втором - гипсобетонными.
Иногда вместо гипса применяют более водостойкое гипсоцементно-пуццолановое вяжущее.
В качестве заполнителей при изготовлении гипсобетонных изделий используют кварцевый песок, пористые заполнители (керамзит, шлаковую пемзу), опилки, стружки, льняную костру, макулатуру и т. п. Для уменьшения плотности к гипсовым смесям добавляют вспенивающие вещества.
Гипс - воздушное вяжущее, поэтому гипсовые и гипсобетонные изделия применяют в основном для внутренних частей зданий, не несущих больших нагрузок. Изделия из гипса могут быть сплошными и пустотелыми, армированными и неармиро-ванными.
Гипсовые изделия имеют невысокую плотность (1100... ...1400 кг/м3), несгораемы, хорошо изолируют от шума, поддаются механической обработке и легко пробиваются гвоздями.
Изготовлять гипсовые изделия несложно, так как гипс твердеет быстро.
Наряду с перечисленными положительными свойствами у гипсовых изделий есть и существенные недостатки: низкая водостойкость, гигроскопичность, хрупкость и малая прочность при изгибе.