Шпаргалка по "Строительные материалы"

Если растягивающие напряжения достигнут предела прочности древесины на растяжение поперек волокон, то могут возникнуть трещины: в начале процесса сушки на поверхности сортимента, а в конце - внутри.

Внутренние напряжения сохраняются в высушенном материале и служат причиной изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины. Остаточные напряжения снимают путем дополнительной обработки пиломатериалов (пароувлажнение).

Коробление.

При высыхании или увлажнении древесины изменяется форма поперечного сечения доски. Такое изменение формы называется короблением. Коробление может быть поперечным и продольным. Поперечное выражается в изменении формы сечения доски. Происходит это из-за разницы усушки по радиальному и тангентальному направлениям. Сердцевинные доски уменьшают свои размеры к кромкам: доски, у которых внешняя часть расположена ближе к тангентальному направлению, усыхают больше, чем внутренние, имеющие радиальное направление. Чем ближе доска расположена к сердцевине, тем больше ее коробление.

По длине доски могут изгибаться, принимая дугообразную форму или форму винтовой поверхности (крыловатость). Первый вид продольного коробления встречается у досок, содержащих ядро и заболонь (усушка ядра и заболони по длине волокон несколько различается). Крыловатость наблюдается у пиломатериалов с тангентальным наклоном волокон. Для предупреждения появления коробления необходима правильная укладка, сушка и хранение древесины.

Разбухание.

Разбуханием называется увеличение линейных размеров и объема древесины при повышении содержания связанной влаги. Разбухание наблюдается при увеличении влажности до предела гигроскопичности; увеличение свободной влаги не вызывает разбухания. Так же, как и усушка, наибольшее разбухание древесины наблюдается в тангенциальном направлении поперёк волокон, а наименьшее - вдоль волокон.

Водопоглощение.

Водопоглощение - способность древесины благодаря пористому строению поглощать капельно-жидкую влагу. Водопоглощение происходит при непосредственном контакте древесины с водой. При этом в древесине увеличивается содержание как связанной, так и свободной влаги.

Плотность древесины

Плотность древесины зависит от влажности и для сравнения значения плотности всегда приводят к единой влажности - 12%.

Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной.

Величина плотности колеблется в очень широких пределах. По плотности при влажности 12% древесину можно разделить на три группы:

- породы с малой плотностью (510 кг/м3 и менее): сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха, каштан, орех;

- породы средней плотности (550...740 кг/м3 ): лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, карагач, клен, платан, рябина, яблоня, ясень; - породы с высокой плотностью (750 кг/м3 и выше): акация белая, береза железная, граб, самшит, саксаул, фисташка, кизил.

Теплопроводность - это способность толщи древесины проводить тепло от одной поверхности к противоположной. Для древесины характерен низкий коэффициент теплопроводности 0,17-0,31 Вт/ (моС), зависящий от породы, плотности, влажности и направления разреза. Сухая древесина плохой проводник тепла.

Звукопроводность - это способность древесины проводить звук. Звукопроводность древесины вдоль волокон больше звукопроводности воздуха в 16 раз, а поперек волокон - в 3-4 раза.

Качество древесины определяется звукопроводностью. После удара по комлевой части растущего или срубленного ствола хорошее распространение звука свидетельствует о качестве древесины. Прерывистый звук, переходящий в глухой, свидетельствует о загнивании древесины.

2. Заполнители для растворов и бетонов.

Виды заполнителей для бетонов и растворов.

Заполнителями называют рыхлую смесь минеральных или органических зерен природного или искусственного происхождения. В бетоне эти зерна скрепляются вяжущим веществом, образуя прочное камневидное тело.

Зачем же нужны в бетоне заполнители?

1. Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема и, следовательно, позволяют резко сократить расход цемента или других вяжущих, являющихся наиболее дорогой и дефицитной составной частью бетона.

2. Цементный камень при твердении претерпевает объемные деформации. Усадка его достигает 2 мм/м. Из-за неравномерности усадочных деформаций возникают внутренние напряжения и трещины. Мелкие трещины могут быть невидимы невооруженным глазом, но они резко снижают прочность и долговечность цементного камня.

Заполнитель создает в бетоне жесткий скелет, воспринимает на себя усадочные напряжения и уменьшает усадку обычного бетона примерно в 10 раз по сравнению с цементным камнем.

3. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя увеличивает прочность бетона, повышает его модуль упругости (т. е. уменьшает деформации конструкций при приложении нагрузки), снижает ползучесть.

4. Легкие пористые заполнители уменьшают среднюю плотность бетона и его теплопроводность.

5.  Специальные особо тяжелые заполнители (чугунная дробь, железная руда) делают бетон надежной защитой от радиоактивного излучения.

Виды заполнителей:

По происхождению заполнители бывают природными и искусственными. Природные заполнители получают путем добычи и переработки горных пород. К искусственным заполнителям относят попутные продукты промышленности (доменные и топливные шлаки, золу ТЭС), а также специально изготовляемые - керамзитовый гравий, щебень из вспученного перлита и др.

В последнее время начинают использовать «вторичные» заполнители, выделяемые из отслуживших свой срок бетонных и железобетонных конструкций дроблением и рассевом.

По крупности зерен различают:

Мелкий заполнитель – песок (природный, искусственный), состоящий из частиц размерами 0,16...5 мм;

Природный: горный песок используют для ж/бетонных конструкций в строительстве;

речной, морской –  применяют, как правило, для кладки стен, различных стяжек, строительства дренажных систем, в качестве наполнителя при производстве бетона;

искусственные пески (тяжелые, легкие) – тяжелые пески получают дроблением горных пород, легкие – дроблением пористых горных пород(пемза, туф).

Песок, диаметр зёрен которого не превышает 0,25 мм, считается мелким и применяется при приготовлении накрывки. К хранению накрывочных сухих смесей выдвигаются такие же требования как для хранения сухих штукатурных составов.

Крупным песком называют песок, в состав которого входят зёрна размером до 8 мм. Области применения такого песка разнообразны: от использования в штукатурных растворах до изготовления сплошных монолитных полов.

Крупный заполнитель (гравий или щебень) с размерами частиц 5...70 мм.

Получают дроблением крупнообломочных пород.

Гравий — это популярный заполнитель, используемый при приготовлении бетонных смесей, диаметр зёрен которого составляет от 5 до 70 мм. Использование гравия в бетонной смеси требует его специальной подготовки. В основном из-за большого количества пустот необработанный грунт негоден для приготовления высококачественного бетона. Особое внимание обращают на гранулометрический состав гравия при изготовлении водонепроницаемого бетона.

Щебнем называют монолитный гравий, имеющий круглые или заострённые края зёрен, с отсутствием гранул небольшого размера. Примером использования такого материала может служить его присутствие в качестве заполнителя при изготовлении внешних стен.

Мелким щебнем называют ломаный гравий среднего размера с рваными острыми краями зёрен. Такой щебень используют во время укладки брусчатки и плит.

Дренажный гравий — это смесь зёрен, используемая для защиты дренажных труб от попадания в них небольших частиц земли.

Пористые заполнители – вспученный перлит, пемза.

Среди лёгких заполнителей широкое применение нашли такие материалы как вспученный сланец и керамзит, зернистый полистирол и пемза, перлит и различные вулканические породы.

В основном такие заполнители применяются при изготовлении лёгких теплоизоляционных бетонных блоков.

3. Задача на определение  сред. прочности.

№12

1.                  Горная порода и минерал(определение, свойства, применение).

Горной породой называется крупное скопление сложенного из нескольких минералов и характеризующимся достаточным строительным материалом, составом и свойствами.

Горная порода представляет собой сочетание минералов естественного(природного) происхождения.

По происхождению горные породы делят на три класса: осадочные горные породы, магматические горные породы и метаморфические горные породы. Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90% объёма земной коры, остальные 10% приходятся на долю осадочных, которые, однако, занимают около 75% площади земной поверхности.

Осадочные горные породы- образовались в результате процессов выветривания первичных  магматических горных пород (механические отложения), выпадения из водных растворов химических осадков (химические осадки) и накопления и  преобразования остатков животного мира и растений (органогенные отложения).

К ним относятся: глина, песчаники, известняки, мел, известковый туф.

Магматические горные породы - образовавшиеся в результате кристаллизации или затвердевания магмы. Магма затвердевает как на глубине, внутри земной коры, так и на поверхности после излияния. Наиболее распространенные магматические породы — граниты сиениты, диориты, андезиты, габбро, диабазы, базальты.

Метаморфические – образовались в результате преобразования магматических и осадочных горных пород под действием повышенных температур и давлений. При этом возможно перекристаллизация минералов, изменение строения и даже изменение химического состава.

К метаморфическим породам относятся гнейсы, сланцы, мраморы, роговики и др.

Применяют горные породы в строительстве: бутовый камень, камни для гидросооружений,

плиты и камни для облицовки стен,

Минералы - это природное тело, имеющее постоянный химический состав и определенные физические свойства.

По происхождению различают первичные минералы, входящие в состав магматических пород, и вторичные минералы, образовавшиеся в результате выветривания первичных минералов и изменения их химического состава.

Алмаз — самый твердый минерал, образуется при огромном давлении в недрах Земли. Его широко применяют в технике и для изготовления ювелирных изделий.

Графит — очень мягкий минерал, хотя имеет тот же химический состав, что и алмаз.

Графиты применяют для изготовления карандашей, электродов в атомных реакторах, а также электроплавильных тиглей.

Сера — минерал светло-желтого цвета, Серу широко применяют в химической промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Она относится к почвообразующим минералам.

2.                  Свойства растворов.

Затвердевшие растворы должны обладать определенной плотностью, заданной прочностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, постоянством объема и в отдельных случаях химической стойкостью.

Плотность раствора зависит от вида и химического состава заполнителя.

Истинная плотность обычных цементно-песчаных растворов составляет 2600...2700 кг/м3. По средней плотности, как известно, строительные растворы подразделяют на тяжелые и легкие.

Тяжелые растворы плотны, прочны, морозостойки и теплопроводны. В отличие от тяжелых легкие растворы благодаря наличию пор, заполненных воздухом, малотеплопроводны.

Они достаточно прочны, но не всегда морозостойки. Поэтому легкие растворы применяют не для наружных, а для внутренних штукатурок и устройства подготовок под полы. Плотность раствора зависит также и от зернового состава заполнителя. Наибольшая плотность заполнителя и раствора будет при определенном соотношении между количеством зерен различной крупности.

Прочность строительного раствора характеризуют маркой, которую определяют по пределу прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из рабочей растворной смеси и испытанных после 28-суточного твердения (ГОСТ 5802—86).

По пределу прочности при сжатии (кгс/см2) для растворов установлены марки: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 и 300.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, подстилающего слоя под керамическую плитку пола в ванной комнате, для специальных гидроизоляционных штукатурок и т. д. Поскольку затвердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет.

Принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий малое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Чем раствор менее порист, чем он плотнее, тем он меньше пропускает воду. Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в раствор вводят добавки— уплотняющие (жидкое стекло) и гидрофобизирующие (полимерные смолы, битум, церезит).