Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1.
Строительные материалы и изделия классифицируют по назначению, виду материла и способу получения:
Природные строительные материалы добывают в местах их естественного образования (горные породы), обычно в верхних слоях земной коры, или роста (древесина). Их используют в строительстве, применяя преимущественно механическую переработку (дробление, распиловку). Состав и свойства этих материалов в основном зависят от происхождения исходных пород и способа их обработки и переработки.
Искусственные строительные материалы изготавливают из природного минерального и органического сырья (глины, песка, известняка, нефти, газа и т.д.), промышленных отходов (шлака, золы) с использованием специальной отработанной технологии. Полученные искусственные материалы приобретают новые свойства, отличные от свойств исходного сырья.
Свойства любого материала можно регулировать в широких пределах путем изменения его состава и структуры.
2.
Безотходная технология - технология, подразумевающая наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии в производстве, обеспечивающее защиту окружающей среды.
Безотходная технология - принцип организации производства вообще, подразумевающий использование сырья и энергии в замкнутом цикле. Замкнутый цикл означает цепочкупервичное сырьё - производство - потребление - вторичное сырьё.
Принципы безотходной технологии
Современное экологическое можно определить как критическое. Поэтому отсутсвие отдодов является преимуществом безотходной технологии производства строительных материалов
3.
Свойства любого материала зависит от его состава и структуры.
Состав материала: химический, минеральный (минералогический), фазовый (твердый, жидкий, газообразный) зависит в большей степени от сырья, которое было использовано.
Под структурой строительных материалов понимается совокупность элементов их строения. Структуру материала изучают на микроуровне при помощи микроскопов и на макроуровне – визуально.
В зависимости от состава микроструктура может быть нестабильной коагуляционной, оцениваемой по вязкости и пластичности (клей, лакокрасочные материалы, глиняное и цементное тесто), которая с течением времени переходит в более устойчивую – аморфную (стекло, шлаки), характеризующуюся однородностью и хаотичным расположением молекул, или самую стабильную – кристаллическую (металлы, природный и искусственный камень), представляющую собой кристаллическую решетку со строго определенным расположением атомов. Форма, размеры и расположение кристаллов оказывают большое влияние на свойства материалов
Макроструктура материалов: плотная (стекло), искусственная ячеистая (пеносиликат), мелкопористая (кирпич), волокнистая (древесина), слоистая (пластики), рыхлозернистая (песок, щебень, гравий) зависит от технологии получения материала и изделия.
Комплексной характеристикой качества материалов является долговечность — способность сопротивляться внешним и внутренним факторам в течение возможно более длительного времени. О долговечности судят по продолжительности изменения до критических пределов прочности, упругости или других свойств. С этой целью образцы или изделия подвергают в лабораторных или натурных (эксплуатационных) условиях воздействию комплекса механических, физических, химических и других факторов, реально воздействующих на конструкцию. После расчетного периода времени действия комплекса факторов, или определенного цикла испытаний, устанавливают степень изменения первоначальных числовых значений свойств и сравнивают с допустимой величиной их изменения
4.
Физические свойства в свою очередь подразделяют на общие физические, характеризующие структуру материала, гидрофизические, теплофизические и акустические.
К общефизическим свойствам относятся: истинная плотность, средняя плотность и пористость материала.
Истинная плотность () – масса единицы объема вещества в абсолютно плотном состоянии, без пор и пустот.
,
где – истинная плотность, кг/м3; т – масса, кг; V – объем, занимаемый веществом, м3
Средняя плотность (ср) – масса единицы объема материала (изделия) в естественном состоянии с пустотами и порами
,
где – средняя плотность, кг/м3; т – масса материала (изделия) в естественном состоянии, кг; V – объем материала (изделия), м3.
Если образец имеет правильную геометрическую форму, его объем определяют путем вычислений по измеренным геометрическим размерам; если же образец неправильной формы, – по объему вытесненной жидкости.
Насыпная плотность (н) – масса единицы объема сыпучих материалов в свободном (без уплотнения) насыпном состоянии. Формула расчета и размерность показателя те же. В единицу объема таких материалов входят не только зерна самого материала, но и пустоты между ними.
Количество пустот, образующихся между зернами рыхлонасыпного материала, выраженное в процентах по отношению ко всему занимаемому объему, называют пустотностью. Этот параметр характеризует и свойства изделий с технологическими пустотами.
5.
Гидрофизические свойства проявляют материалы и изделия при контакте с водой. Наиболее важные из них – гигроскопичность, водопоглощение, водостойкость, водонепроницаемость, паропроницаемость морозостойкость, воздухостойкость.
Гигроскопичность – свойство материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их на своей поверхности. Одни материалы притягивают к своей поверхности молекулы воды (острый угол смачивания) и называются гидрофильными – бетон, древесина, стекло, кирпич; другие, отталкивающие воду (тупой угол смачивания), – гидрофобными: битум, полимерные материалы.
Водопоглощение – способность материала впитывать и удерживать воду. Характеризуется это свойство количеством воды, поглощенной высушенным до постоянной массы материалом, полностью погруженным в воду, выраженным в % от массы
,
Влагоотдача – способность материала отдавать влагу при снижении влажности воздуха. Скорость влагоотдачи зависит от разности влажности образца и окружающей среды. Чем она выше, тем интенсивнее идет высушивание изделия
Водопроницаемость – свойство материала пропускать воду под давлением.
Морозостойкость – способность материала сохранять свою прочность при многократном попеременном замораживании в водонасыщенном состоянии и оттаивании в воде. Для материалов, эксплуатируемых в условиях знакопеременных температур наружного воздуха, морозостойкость является одним из важнейших свойств.
Воздухостойкость – способность материала длительно выдерживать многократное увлажнение и высушивание без деформаций и потери механической прочности.
6.
При действии звука на материал проявляются его акустические свойства.
Звукопоглощающие материалы предназначены для поглощения шумового звука. Основной акустической характеристикой является величина коэффициента звукопоглощения, равная отношению количества поглощенной материалом звуковой энергии к общему количеству падающей на поверхность материала в единицу времени. Звукопоглощающими материалами называют те, у которых коэффициент звукопоглощения больше 0,2. Эти материалы обладают открытой пористостью или имеют шероховатую, рельефную поверхность, поглощающую звук.
Звукоизолирующие материалы применяют для ослабления ударного звука, передающегося через строительные конструкции здания из одного помещения в другое. Оценку эффективности звукоизоляционных материалов проводят по двум основным показателям: динамическому модулю упругости и относительной сжимаемости (%) под нагрузкой.
Звукоизолирующая способность – один из параметров оптимизации наружных и внутренних ограждающих конструкций. Звукоизолирующая способность зависит от природы материала и конструктивного решения, например, стены или перегородки. Для однослойной конструкции звукоизолирующие свойства зависят от массы единицы площади поверхности.
7.
К основным теплофизическим свойствам, оценивающим отношение материала к тепловым воздействиям, относятся теплопроводность, теплоемкость, термостойкость, жаростойкость, огнеупорность, огнестойкость
Теплопроводность – способность материала пропускать тепловой поток при условии разных температур поверхности.
Теплопроводность материалов характеризует коэффициент, который равен количеству тепла, проходящего через стену из испытуемого материала толщиной 1 м площадью 1 м2 за 1 ч при разности температур противоположных поверхностей стены 1 К
Теплоемкость – свойство материала поглощать при нагревании определенное количество тепла. При охлаждении материалы выделяют тепло, причем тем больше, чем выше их теплоемкость. Коэффициент теплоемкости равен количеству тепла (Дж), необходимого для нагревания 1 кг материала на 1 К
,
Термостойкость – способность материала выдерживать без разрушений определенное количество резких колебаний температуры. Единицей измерения этого свойства является количество теплосмен, определяемое для многих теплоизоляционных и огнеупорных материалов.
Жаростойкость – способность материала выдерживать температуру эксплуатации до 1000 °С без нарушения сплошности и потери прочности.
Огнеупорность – способность материала выдерживать длительное воздействие высоких температур без деформаций и разрушения. По степени огнеупорности материалы подразделяют на огнеупорные, работающие без снижения свойств при температуре свыше 1580 °С, тугоплавкие – 1580 – 1350 °С и легкоплавкие – ниже 1350 °С
Огнестойкость – свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение определенного времени.
8.
Растворимость — это способность материала растворяться в том или ином растворителе. Мерой растворимости материала при данных условиях служит концентрация его насыщенного раствора.
Если материал под действием растворителя ухудшает свои свойства или разрушается, то растворимость является отрицательным фактором. Если же растворимость используется как составная часть технологии при изготовлении мастик, то растворимость становится положительным фактором.
соле-, кислото-, щелочестойкость- способность материала противостоять действию солоей, кислот, щелочей, сохраняя свои свойства.
Химическая активность - это свойство материалов подвергаться химическим превращениям под влиянием воды, температуры, солнечной радиации или при взаимодействии с другими веществами.
Кристаллизация — процесс образования кристаллов при переходе вещества из термодинамически менее устойчивого состояния в более устойчивое.
9.
Механические свойства:
Прочность свойство материала сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим в материале под действием внешних факторов.
,
Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в его поверхностные слои другого, более твердого тела определенной формы.
Истираемость свойство материала постепенно разрушаться тонкими слоями под действием истирающих усилий; оценивается потерей первоначальной массы образца, отнесённой к единице его площади или уменьшением толщины материала:
,
Предел прочности материала при ударе характеризуется количеством работы, затраченной на разрушение образца, отнесенной к единице объема.
Износ – разрушение материала при совместном действии истирающей и ударной нагрузок.
Технологические свойства:
Пластичность – способность материала деформироваться без разрыва сплошности под влиянием внешнего механического воздействия и сохранять полученную форму, когда действие внешней силы прекращается.
Вязкостью или внутренним трением называют сопротивление жидкости передвижению одного ее слоя относительно другого.
Входной контроль включает проверку соответствия поступающих материалов и изделий установленным требованиям.
Технологический контроль состоит в проверке соответствия установленным требованиям температуры, давления, времени выдерживания, тщательности перемешивания и других показателей технологического процесса.
Приемочный контроль заключается в проверке соответствия готовых изделий требованиям стандартов или технических условий.
10.
Дерево состоит из ствола, кроны и корней. Ствол является основной и наиболее ценной частью, из него получают от 60 до 90 % деловой древесины.
По своему строению древесина является волокнистым пористым материалом, состоящим из живых и мертвых клеток. По назначению клетки подразделяют на проводящие питательные вещества, запасающие и механические. Макроструктуру древесины изучают в поперечном и двух продольных сечениях: радиальном и тангенциальном.
В зависимости от вида клеток и сосудов, расположения их в древесине различают породы:
-хвойные (сосна, ель и др.);
-лиственные кольцесосудистые (дуб, ясень, тополь и др.) и лиственные рассеянно-сосудистые (берёза, липа, осина и др.).
Вследствие волокнистого строения древесина относится к анизотропным материалам, т. е. все ее физические и механические свойства в разных направлениях различны.
Дерево в процессе роста поглощает углекислоту из воздуха и воду из почвы с содержащимися в ней минеральными солями. Зеленые растения обладают способностью превращать энергию видимого света солнечных лучей в потенциальную химическую энергию органических соединений. В листьях деревьев, содержащих зеленый пигмент хлорофилл, идет процесс фотосинтеза, т. е. из углекислоты и воды при участии солнечного света образуется органическое вещество. При этом вырабатываются углеводы и другие химические соединения, которые, видоизменяясь, служат материалом для построения клеток древесины
Поперечный разрез ствола:
Каждая порода дерева имеет характерный цвет и текстуру. Хвойные породы в основном обладают простым и однообразным рисунком, древесина лиственных пород – сложным. Благодаря богатству и разнообразию текстуры ряд пород – дуб, бук, орех, каштан – высоко ценятся в столярно-отделочных работах.
Истинная плотность древесины, состоящей в основном из целлюлозы, составляет 1540 кг/м3 и практически не зависит от породы дерева. Средняя плотность колеблется от 450 кг/м3 (кедр, пихта) до 900 кг/м3 и более (граб, железное дерево, самшит, кизил) и зависит от общей пористости, которая для хвойных пород равняется 46 – 81 %, лиственных – 32 – 80 %.
Вследствие гидрофильной природы и волокнистой пористой структуры древесина при изменении температурно-влажностных условий эксплуатации легко впитывает и отдает влагу.
В зависимости от влажности (степень насыщения водой в %) древесину подразделяют на мокрую – свежесрубленную (более 35 %), воздушно-сухую (15 – 20 %) и комнатно-сухую (8 – 12 %).
Влажность, приобретенную древесиной при длительном нахождении в условиях постоянного температурно-влажностного режима, называют равновесной (сорбционной).
Полная влажность (при погружении в воду) может доходить до 200 %. Так как влажность влияет на все физические и механические свойства древесины (увеличиваются размеры, повышается электро- и теплопроводность, снижается прочность), то с целью анализа области применения вводят показатель стандартной влажности – 12 % и все свойства пересчитывают с его учетом по специальным формулам.
12..Способы повышения огне- и биостойкости древесины.
По огнестойкости древесина относится к сгораемым материалам, ее возгорание происходит при температуре 250 – 300 °С. Нормами допускается использование древесины для изготовления балок, колонн, арок, ферм, рам при условии пропитки материала специальными огнезащитными веществами – антипиренами.
Наиболее эффективен метод обработки под давлением. Традиционными средствами огнезащиты деревянных конструкций являются покрытия на основе цементно-песчаных, глиняных и других штукатурок.
Для огнезащиты древесины широко применяют также разнообразные краски – невспучивающиеся и вспучивающиеся, неорганические и органические. Покрытия и краски защищают материал от воспламенения, выделяя при нагревании газы, препятствующие процессу горения и поглощающие выделяющуюся теплоту, или воду, поддерживающую температуру на уровне 100 °С.
Для огнезащиты деревянных конструкций применяют также плитные и листовые материалы. Наиболее широкое распространение нашли гипсокартонные и асбестоцементные листы. Их применение позволяет увеличить предел огнестойкости деревянных конструкций на 20 – 30 мин при толщине 10 мм.
Способность древесины сопротивляться действию организмов, вызывающих её биоразрушение, называют биостойкостью. Причём различают биостойкость натуральную (естественную) и приобретённую.
Натуральная биостойкость зависит, в основном, от породы древесины, её состояния и условий эксплуатации.
Приобретённая же обусловлена, главным образом, свойствами и количеством введённого в древесину специального защитного вещества. Древесина в процессе хранения и при эксплуатации (в готовых изделиях) подвергается воздействию различных факторов: механических нагрузок, температуры и влажности окружающей среды, солнечного света, агрессивных жидкостей и газов, грибков, насекомых и т.п. Способность древесины сопротивляться разрушению от действия указанных факторов называют её стойкостью. Наиболее разрушительный для древесины фактор – биологический. В целях повышения стойкости древесины, во-первых, очень важно обеспечить наилучшие условия для хранения или эксплуатации древесины и, прежде всего, температурно-влажностный режим. Во-вторых, древесину обрабатывают антисептиками. Однако и здесь не всё так просто, как кажется на первый взгляд. Практика защиты памятников деревянного зодчества показала, что применение этих веществ не всегда приводит к однозначным результатам. Синтетические антисептики приостанавливают биоразрушение, но вызывают целый комплекс необратимых отрицательных процессов, таких, как химическая деструкция целлюлозы в поверхностном слое, дополнительное растрескивание. Кроме того, заодно с вредными микроорганизмами и грибами уничтожаются и естественные враги домового точильщика, который в результате заметно активизируется. Поэтому выбор антисептика крайне важен. Многое зависит и от способа пропитки. Ещё одна сложность – ограниченный срок действия препаратов. Поэтому периодически необходимо повторять обработку древесины антисептиками.
Для защиты древесины от насекомых неокоренной древесины на лесосеках и складах применяют мелкокапельное опрыскивание инсектицидами, а особо ответственные детали конструкций подвергают глубокой пропитке специальными пастами и суперзамазками. И, конечно же, необходимо исключить использование заражённой древесины в строительстве и производстве мебели. Старую мебель при переезде в новый дом необходимо тщательно осмотреть и при необходимости обработать инсектицидами.
13.. Химическая стойкость и модификация древесины.
Химическая стойкость древесины зависит от концентрации и длительности воздействия растворов кислот и щелочей. Органические кислоты (уксусная, молочная и т.п.) не разрушают этот материал, в равной мере как и слабощелочные растворы. Неорганические кислоты (серная, фосфорная) обезвоживают древесину, вызывая ее обугливание.
Модификация древесины — это направленное изменение свойств древесины, позволяющее комплексно улучшить свойства древесины, повышая ее прочность, стабильность размеров и форм, химическую стойкость, био- и огнестойкость и снижая влаго- и водо-поглощаемость и набухание. Модифицированную древесину целесообразно применять в панелях покрытия и стеновых панелях, особенно в сооружениях с агрессивной средой. Для модификации рационально использовать древесину березы.
Технологический процесс производства модифицированной древесины состоит из следующих основных операций:
Сушка древесины
Механическая обработка
Приготовление модификатора
Наполнение модификатором
Полимеризация модификатора в древесине
Окончательная механическая обработка
Процесс приготовления модификатора определяется видом применяемого для пропитки состава. При использовании различных фенольных соединений процесс подготовки, как правило, состоит из доведения модификатора до необходимой вязкости, которая не должна превышать 35—38 с по вискозиметру ВЗ-1 с соплом № 5.
Сушка пиломатериалов производится до влажности древесины 12— 16%, так как при этой влажности достигается наилучшее наполнение древесины модифицирующими полимерными материалами.
Механическая обработка пиломатериалов, подлежащих модификации, включает обрезку, вырезку дефектных мест и острожку с припуском на чистовую острожку после модификации.
Введение в древесину модификатора осуществляется с помощью установки для пропитки древесины под давлением с предварительным вакуумированием. Выбор давления обуславливается характеристикой применяемого модификатора, его вязкостью и степенью наполнения им древесины. При введении в древесину низковязких мономеров давление колеблется от атмосферного до 4 кгс/см2. Применение фенольных соединений требует увеличения давления до 8—10 кгс/см2.
Полимеризация введенного модификатора — завершающая операция технологического модифицирования древесины, В практике получения модифицированной древесины применяют следующие способы полимеризации модификатора — термический, радиационный, химический.
14.. Пороки и дефекты древесины.
Пороки древесины, особенности и недостатки отдельных участков древесины, ухудшающие её свойства и ограничивающие возможности её использования. П. д. возникают в растущих деревьях (сучки, кривизна и др.), в лесоматериалах (синева, побурение и др.), некоторые П. д. характерны как для растущих деревьев, так и для срубленных (трещины, гниль, червоточина). П. д. механического происхождения, образующиеся при заготовке древесины, её транспортировке, механической обработке и т.п. процессах, называют дефектами обработки. Влияние П. д. определяется его видом, размерами, расположением, а также назначением лесоматериала. Поэтому П. д., нежелательные в одних видах лесоматериалов, могут не приниматься во внимание в других и цениться в третьих. Например, свилеватость недопустима в резонансной древесине, безразлична в рядовых пиломатериалах и высоко ценится в облицовочном шпоне— придаёт ему декоративность.
К основным П. д. относятся сучки, трещины, грибные поражения, кривизна, наклон волокон и червоточина. Сучки — части ветвей, заключённые в древесине. Сучки ухудшают внешний вид и нарушают однородность строения древесины, вызывают искривление волокон и годичных колец, снижают прочность древесины при растяжении вдоль волокон и при изгибе; вместе с тем сучки повышают прочность при поперечном сжатии и продольном скалывании. Трещины — разрывы древесины вдоль волокон под действием внутренних напряжений; направлены либо по радиусу, либо возникают между годичными кольцами. Трещины образуются при росте дерева, а также от низких зимних температур и при сушке лесоматериалов. Трещины нарушают целостность древесины, что ведёт к снижению сё прочности. Важнейшие из грибных П. д. — гниль древесины и грибные окраски (см. Грибы паразитические). Одни гнили (например, ядровая) поражают только растущие деревья; развитие этих гнилей обычно прекращается в срубленном дереве. Др. гнили (например, заболонная) разрушают влажную древесину лесоматериалов; особенно опасна наружная трухлявая гниль, которая образуется не только в непросушенной, но и в относительно сухой древесине. Все гнили резко снижают механические свойства древесины. Как и гнили, грибные окраски возникают в растущих деревьях (ядровые пятна и полосы) и в срубленной древесине (заболонные окраски, например синева). Ядровые пятна и полосы, вызываемые возбудителями ядровой гнили, являются первой стадией развития этой гнили. Заболонные грибные окраски появляются под воздействием деревоокрашивающих грибов, не вызывающих образования гнили. Грибные окраски практически не сказываются на механических свойствах древесины, но изменяют её внешний вид, а также газо- и водопроницаемость (например, синева увеличивает проницаемость, побурение — уменьшает). Пропитка древесины антисептиками предохраняет её от развития грибных П. д. Наклон волокон — отклонение направления волокон древесины от параллельности продольной оси сортимента. Наклон волокон затрудняет строжку и раскалывание древесины, ухудшает способность к загибу (см. Гнутьё древесины),служит причиной повышенной продольной усушки и коробления, снижает прочность при растяжении вдоль волокон и изгибе. Червоточина — ходы и отверстия, проделываемые в древесине насекомыми. Деятельность большей части насекомых прекращается после окорки древесины, а также после сушки или обработки древесины антисептическими средствами. Поверхностная червоточина (глубина до 3 мм)не влияет на механические свойства древесины; более глубокая — нарушает целостность древесины и при большом развитии снижает её прочность. Обычно червоточина влечёт за собой поражение древесины заболонными грибными окрасками и заболонной гнилью.
15.. Назначение строительных материалов на оcнове древесного сырья: конструкционные и отделочные, теплоизоляционные и акустические, погонажные и столярные.
Материалы из древесины применяют в строительстве в качестве конструкционных, отделочных, теплоизоляционных, акустических и столярных изделий.
К конструкционным материалам относят круглые лесоматериалы, пиломатериалы, фанеру, древесные слоистые пластики, фибролит, арболит, цементно-стружечные плиты.
Круглые лесоматериалы получают путем очистки от коры и распиловки стволов деревьев. В зависимости от диаметра верхнего торца их подразделяют на бревна (не менее 14 см), подтоварник (8 – 13 см) и жерди
(3 см).
Толстые короткие лесоматериалы диаметром более 200 мм называют кряжами, их используют для изготовления древесного шпона, фанеры; бревна – для выработки пиломатериалов, возведения бревенчатых домов, изготовления свай, гидротехнических сооружений, элементов мостов, опор линий связи, радио- и электропередачи; подтоварник и жерди – для вспомогательных и временных сооружений.
При раскрое бревен получают пиломатериалы различного вида и размеров (брусья, шпалы, доски). Из бревен, досок и брусьев изготавливают клееные конструкции: рамы, арки, фермы, балки, сваи, прочность, жесткость и несущую способность которых повышают путем армирования стальными стержнями, проволокой, сеткой или стеклопластиковой арматурой.
Фанера представляет собой листовой материал, склеенный из трех и более слоев лущеного шпона таким образом, чтобы направление волокон в смежных слоях было взаимно перпендикулярным.
Шпон – тонкий листовой материал, полученный лущением или строганием на специальных станках распаренных кряжей.
С целью повышения прочности, твердости и жесткости при изготовлении фанеры между ее слоями прокладывают металлическую сетку. В этом случае фанера называется армированной и может применяться в особо ответственных конструкциях.
В качестве конструкционного материала фанерные трубы используют для колонн, мачт, опор, ферм.
Древесные слоистые пластики представляют собой листовой материал, полученный методом прессовки нескольких слоев шпона, пропитанного при высокой температуре высокомолекулярными смолами.
Из пластиков выполняют обшивку градирен, конструкции жестких пространственных оболочек для покрытия помещений больших пролетов (крытые стадионы, цирки, рынки), наружную и внутреннюю отделку производственных помещений.
Фибролитом называют плитный материал из тонких длинных древесных стружек и минерального вяжущего (чаще - портландцемента). Плиты фибролита можно пилить и сверлить обычными деревообрабатывающими инструментами, в них легко забивать гвозди и ввертывать шурупы; они хорошо оштукатуриваются и окрашиваются; прочно сцепляются с незатвердевшим бетоном и надежно крепятся к поверхности бетонных и каменных конструкций.
В зависимости от плотности выпускают конструкционный, теплоизоляционный и акустический фибролит.
Конструкционные фибролитовые плиты применяют в качестве перекрытий, перегородок и покрытий сельскохозяйственных и складских зданий, а также стен деревянных стандартных домов, теплоизоляционный и акустический – для обеспечения комфортных условий проживания и работы в жилых и общественных зданиях.
Арболит представляет собой легкий деревобетон на минеральном вяжущем.
Для изготовления арболита используют дробленые отходы лесопиления и переработки древесины различных пород, а также измельченные сучья, ветви, вершины, горбыли, рейки.
В качестве минерального вяжущего чаще применяют портландцемент, реже – известь с гидравлическими добавками, в отдельных случаях – магнезиальные и гипсовые вяжущие. Технология изготовления аналогична фибролиту.
Из арболита делают навесные и самонесущие панели наружных и внутренних стен, плиты покрытий. Поверхность панелей защищают асбестоцементными листами на шурупах, цементным раствором, керамической плиткой. Не разрешается использовать изделия из арболита для цоколей, стен подвалов.
Перспективным материалом для деревянного домостроения являются цементно-стружечные плиты. В отличие от фибролита и арболита эти плиты прессуют при повышенном давлении, поэтому они имеют большую плотность и прочность. Цементно-стружечные плиты применяют для наружной обшивки стеновых панелей жилых домов, изготовления санитарно-технических кабин.
Выбор материалов для внутренней отделки зависит от назначения помещений, условий эксплуатации и капитальности зданий. Для отделки стен в жилых комнатах применяют вагонку, в помещениях общественного назначения – цементно-стружечные, древесностружечные, твердые древесноволокнистые плиты с отделкой лицевой поверхности декоративными лакокрасочными составами, полимерными пленками, пластиком или шпоном ценных древесных пород.
Древесностружечные (ДСП) и древесноволокнистые (ДВП) плиты получают методом плоского прессования отходов древесины (стружек, опилок), смешанных с горячими синтетическими смолами или клеем. Аналогичные по свойствам плитные материалы отходов производят на основе переработки льна (костры) или костры в сочетании с древесными волокнами.
Для облицовки внутренних стен общественных административных и производственных зданий применяют декоративную фанеру с отделкой лицевой поверхности специальной бумагой, имитирующей текстуру ценных пород древесины или ткани, пленочным покрытием, строганым шпоном. Если проектом предусмотрена улучшенная или высококачественная отделка, используют древесные слоистые пластики.
При производстве отделочных работ широкое применение нашли обои, которые применяют для оклейки стен и потолков. Это рулонный материал на бумажной основе с печатным или рельефным рисунком.
Для покрытия полов в жилых и общественных помещениях применяют доски, паркет, паркетные доски, древесностружечные и твердые древесноволокнистые плиты. Эти материалы нельзя использовать в помещениях с влажным режимом эксплуатации (влажность более 60 %) и большими нагрузками (полы в вестибюлях, торговых залах, столовых).
Такие материалы, как теплоизоляционный фибролит, арболит, мягкие древесноволокнистые плиты средней плотностью 175 – 500 кг/м3, применяют для утепления тонких кирпичных и бетонных стен в сельскохозяйственных постройках, ограждающих стеновых конструкций жилых, общественных и промышленных зданий с сухим режимом эксплуатации.
Акустические фибролитовые и мягкие древесноволокнистые плиты применяют при строительстве зданий аэропортов, фойе театров, кафе, ресторанов, используя их для выполнения звукопоглощающих подвесных потолков. Для улучшения акустических свойств на их поверхность наносят специальные объемные штукатурки или выполняют перфорацию.
К столярным изделиям относятся оконные и дверные блоки, подоконные доски, ворота.
16..Безотходная технология при производстве строительных материалов на основе древесины.
Непосредственным сырьем для производства ДВП и ДСП является технологическая щепа или стружка, которую получают из круглых сортиментов хвойных и лиственных пород, окоренных и с корой, кусковых и мягких отходов лесопильно-деревообрабатывающего, а также фанерного и спичечного производств.
Технологическую щепу получают путем измельчения древесины в дисковых рубительных машинах, марки которых зависят от вида исходного сырья.
Для круглых и колотых сортиментов используют многоножевые рубительные машины с плоским диском и гравитационной подачей сырья — МРН-50, МРН-100 и МРН-150; для круглого тонкомера и кусковых отходов — МРН-25 с наклонной подачей (сырья, а также МРГ-18 с горизонтальной подачей сырья.
Сырьем наиболее высокого качества является стружка, которая используется для наружных слоев трехслойных плит. Оптимальные ее размеры составляют: длина (вдоль волокон) 5...20 мм; ширина 2...5 мм; толщина 0,1...0,3 мм. Такую стружку можно поручить на стружечных станках типа ДС-6, в которые материал подается под небольшим углом или параллельно режущей кромке. В результате получается длинноволокнистая тонкая стружка, ширину которой формируют в дробилках ДМ-3. Для изготовления послойных плит или средних слоев трехслойных плит допускается использовать стружки больших размеров, которые получают измельчением технологической щепы в молотковых дробилках марки ДМ-1 или на стружечном станке центробежного типа ДС-5. Полученную щепу от рубительных машин подают в гравитационные сортировочные машины СЩ-1, СЩ-1М, СЩ-120, а стружку на вибрационные установки типа ДРС-1. Крупные фракции Мнительно измельчают в дезинтеграторах и повторно сортируют. Затем стружку и технологическую щепу пропускают через электромагнитные сепараторы для удаления металлических включений. После этого технологическую щепу и стружку подвергают мойке водой с целью удаления примесей песка и грязи и увеличения их влажности до 40 %, что важно при получении ДВП.
Для производства ДСП конечная влажность технологической щепы или стружек должна быть не более 4...7 %, что достигается его сушкой в сушилках роторного, барабанного, ленточного или пневматического типов.
В роторных и барабанных сушилках стружка сушится горячим воздухом или газом, вращаясь и перемешиваясь лопатками. Ленточная сушилка имеет несколько этажей. В ней стружка сушится за счет перемещения поленте. Пневматическая сушилка представляет собой систему двух цилиндров, в которых происходит двухступенчатая сушка стружки до 12 % и 4...6 % соответственно. Сушильным агентом является топочный газ, который поступает через сетчатое дно навстречу падающей стружке, подаваемой через центральную трубу.
Отделенные от пыли и мелких фракций сухие стружка и технологическая щепа, являющиеся кондиционным сырьем, по системе конвейеров направляются в бункеры, вместимость которых должна обеспечивать непрерывное производство плит в течение трех смен.
17.. Классификация горных пород. Влияние условий образования на химический состав и свойства горных пород.
Горные породы природные агрегаты минералов более или менее постоянного состава и строения, являющиеся продуктом геологических процессов и образующие в земной коре самостоятельные тела. Свойства горной породы во многом определяются свойствами породообразующих минералов.
Горные породы состоят из множества химических соединений и элементов, преобладающими из которых являются: , , , , , .
Известно более 1000 видов различных горных пород. Горная порода может состоять из одного минерала (мономинеральная) или из нескольких минералов различных по химическому составу и свойствам (полиминеральная). Однако, на физико-механические, технологические и декоративные свойства горных пород оказывает влияние не только химический и минералогический состав, но также их структура (строе-ние) и текстура (сложение).
Породы с одинаковым минеральным составом, но имеющие разную структуру (например, гранит и кварцевый порфир), обладают разными свойствами.
18.. Показатели качества природных каменных материалов.
Физические свойства камня определяют возможность его применения для облицовки зданий, сооружений и других поверхностей. К ним относятся объемная масса, пористость, трещиноватость, морозостойкость и водопоглощение. Пористость — степень заполнения объема камня порами. Она определяется как процентное соотношение объема пор ко всему объему камня.
Трещиноватость — показатель наличия трещин в камне.
Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в порах воду. Определяется как процентное отношение массы образца камня, насыщенного водой, к массе его в абсолютно сухом состоянии. Прочность — способность камня сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок. За предел прочности материала принимается напряжение, соответствующее нагрузке, при которой происходит разрушение материала. Камень хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению.
Хрупкость — свойство материала под действием внешних сил разрушаться сразу, не обнаруживая значительных деформаций. Плиты из мрамора, гранита и других пород плохо сопротивляются удару.
Твердость — способность камня оказывать сопротивление проникновению в него более твердых тел. Твердость камня, как правило, оценивают по Шкале твердости Мооса. Для более точных определений используют специальный прибор — склерометр.
Обрабатываемость — это свойство камня поддаваться .обработке, принимая заданную форму и фактуру в результате воздействия на него камнеобрабатывающего инструмента. Этот показатель оценивают относительным параметром (коэффициентом обрабатываемости), представляющим собой отношение производительности станка при обработке камня, принятого за эталон, к производительности при обработке данного вида камня.
19.. Природные каменные материалы. Причины разрушения изделий из горных пород, способы защиты.
Природные строительные материалы, получаемые в результате относительно несложной механической обработки монолитных горных пород с сохранением их физико-механических и технологических свойств, используются в виде плит, блоков, бортовых и облицовочных камней, дорожной брусчатки, бутового камня, щебня, дробленого песка и т. д. В огромных количествах используются также естественные рыхлые породы: валуны, гравий, песок, глина и др. Кроме того, горные породы являются важнейшими сырьевыми продуктами при получении искусственных строительных материалов (строительной керамики, огнеупоров, стекла, цемента, извести и др.).
Предохранить изделия от разрушения можно следующими способами: использовать конструктивную защиту, заключающуюся в придании открытой части здания (карниза, парапета) пологой формы, обеспечивающей слив воды; повысить плотность и гладкость поверхностного слоя изделия за счет шлифовки и полировки; пропитать поверхность изделия на определенную глубину специальными уплотняющими составами (флюатами), затрудняющими проникновение воды в поры материала; нанесением на лицевую поверхность изделия гидрофобизирующих составов, придающих материалу водоотталкивающие свойства; защитить поверхность изделия пленкообразующими полимерными составами (прозрачными или окрашенными).
20.. Технология получения, свойства и применение материалов и изделий из природного камня.
Обработка камня включает ряд технологических операций, в результате которых камню придаются определенная форма и размеры, а его лицевой поверхности — заданная фактура. Схема технологических процессов обработки камня включает: приближенную обработку камня по форме и размерам изделия — точную обработку камня по форме и размерам изделия — фактурную обработку изделия.
Цеха современных камнеобрабатывающих предприятий специализируются на выпуске изделий из твердого, средней твердости и мягкого природного камня. Процессы подготовки и распиловки блоков на заготовки являются общими при обработке изделий из природного камня любой твердости. Окантовку и шлифовку для камней различной твердости производят в различной последовательности.
Плиты из твердого камня обрабатывают по схеме: распиловка — шлифовка— окантовка; из камня средней твердости: распиловка — окантовка — шлифовка; ' из мягкого камня: распиловка — окантовка. Так как в общем, объеме выпускаемых облицовочных материалов и изделий из природного камня около 90% приходится на плиты, большинство камнеобрабатывающих предприятий используют наиболее распространенную технологическую схему обработки, которая основана на процессах распиловки.
При обработке поверхности камня скалыванием получают фактуры: типа «скала», которая характеризуется естественным сколом камня, образующим бугры и впадины на поверхности без следов обрабатывающего инструмента закольника; таким образом, обрабатывают гранит, сиенит, диорит, лабрадорит, кварцит, габбро, песчаник, базальт, известняк; точечную — с равномерной шероховатой поверхностью с точечными углублениями; она образуется в результате обработки поверхности крестовой бучардой. Таким способом обрабатывают гранит, сиенит, диорит, габбро, диабаз, базальт. Далее обрабатывают поверхности камня абразивами на станках резанием, пилением, фрезерованием или истиранием абразивными материалами. При этом получают следующие фактуры поверхностей: пиленую, для которой характерны длинные бороздки с высотой рельефа до 3,0 мм; образуется в результате распиливания на станках большинства горных пород; шлифованную, для которой характерен матовый вид, легкая равномерная шероховатость с малой высотой рельефа (до 0,5 мм); образуется в результате процесса обработки камня, складывающегося из обдира, грубой и тонкой шлифовки; таким способом обрабатывают гранит, сиенит, диоритд, габбро, базальт, диабаз, туф, мрамор, известняк; лощеную, которая отличается гладкой, бархатисто-матовой с выявленным рисунком камня поверхностью; обработке лощением подвергают гранит, сиенит, диорит, мрамор, известняк; полированную, для которой характерна гладкая поверхность, дающая четкое отражение и полностью выявленный природный цвет и рисунок камня; полировку делают, учитывая большую, чем в предыдущих случаях, стоимость работ, только у наиболее декоративных пород: гранита, спиенита, диорита, габбро, лабрадорита, мрамора, гипсового камня, кварцита.
В настоящее время при обработке каменных изделий толщину снижают, так как тонкие плиты из природного камня со шлифованной и полированной поверхностью в почти в 2—3 раза экономичнее по сравнению с выпускавшимися ранее.
21.Виды каменных изделий: блоки и камни для стен, плиты для облицовки сооружений, ступени, изделия для устройства полов, профильные изделия.
В связи с большим разнообразием свойств, обусловленных их составом и структурой, горные породы применяют в качестве нерудных строительных материалов, конструкционных, отделочных и специального назначения (кислотостойкие,теплоизоляционные и акустические).К нерудным строительным материалам относятся такие неорганические зернистые, сыпучие материалы, как щебень, гравий, песчано-гравийная смесь, песок.К конструкционным материалам относятся бутовый камень, камни и блоки стеновые, изделия для дорожного строительства. Бутовый камень получают из осадочных пород взрывным способом и методом скола. В зависимости от назначения к. этому материалу предъявляют требования по прочности – не ниже 10 МПа, морозостойкости и водостойкости.Бутовый камень весом до нескольких тонн применяют при строительстве гидротехнических сооружений (дамбы, плотины), весом до 40 кг – для кладки фундамента и стен неотапливаемых зданий. Большой объем бутового камня перерабатывают путем дробления на щебень для производства бетонных изделий и конструкций. Стеновые камни из горных пород получают методом распиловки и применяют для кладки наружных стен и перегородок. Крупные блоки выпиливают с помощью механизмов из массива горных пород непосредственно в карьерах или нарезают из добытых предварительно блоков-заготовок. Кроме этого крупные блоки изготавливают методом кладки мелких стеновых камней на строительном растворе. Применяемые породы: известняк, туф, доломит, песчаник плотностью 900 –2200 кг/м3. Марка блоков по прочности должна быть не ниже 25 кгс/см2. Облицовочные пиленые материалы в виде шлифованных и полированных плит из гранита, лабрадорита, мрамора применяют для наружной и внутренней облицовки стен, покрытия полов, изготовления ступеней в общественных и уникальных зданиях.
22. Виды каменных рыхлых материалов: песок, гравий, гравийно-песчаная смесь.
Большой объем добываемых горных пород составляют так называемые нерудные строительные материалы. К ним относятся такие неорганические зернистые, сыпучие материалы, как щебень, гравий, песчано-гравийная смесь, песок. Их применяют в качестве заполнителей для бетонов и растворов в качестве уплотняющего подслоя при выполнении дорожных покрытий, балластного слоя железнодорожного пути, сооружения плотин, дамб, насыпей, засыпок при благоустройстве территорий.
Щебень – остроугольные обломки размером от 5 до 150 мм, образующиеся при выветривании горных пород (природный) или полученные в результате их добычи буровзрывным способом и последующего дробления.
Гравий – продукт естественного разрушения и перемещения скальных горных пород, представляет собой окатанные обломки размером от
5 до 150 мм. В зависимости от происхождения он может быть речным, озерным, морским и ледниковым.
Песчано-гравийная смесь состоит из песка размером до 5 мм и гравия (15 – 75 %). Основной объем добывают из русел рек, используют для изготовления цементных и асфальтовых бетонов, а также при строительстве дорог.Песок размером от 0,14 до 5 мм может быть дробленым и природным в виде мелкообломочной рыхлой породы, добываемой открытым карьерным или гидромеханизированным способом выемки при речном залегании. В зависимости от назначения песка к нему предъявляют требования по размерам и химическому составу. Основными потребителями этого сырья являются производства по получению стекла, строительной керамики, бетонов и растворов, кровельных и гидроизоляционных материалов. Полученные в результате многостадийного дробления горных пород щебень и песок разделяют на фракции (по размерам), моют и отправляют потребителям.
23.Получение щебня из гравия. Использование отходов камнедробления и камнепиления.
Щебень является продуктом дробления горных пород и активно используется в строительстве. Такое его использование сказывается на темпах добычи и внедрении новых технологических схем производства щебня.. Иногда скопление валунов, которые были принесены ледниками и водными потоками, используются для производства щебня. В основном это крупные обломки высокопрочных горных пород.Кроме того, щебень производят путём дробления крупных фракций гравия. Причём от общего количества производства, щебень из гравия составляет около двадцати процентов. Гравием именуют каменные обломки пород, крупность которых составляет от 5-70 мм. Имея округлую форму, гравий, в ряде случаев, предпочтительнее щебня. К примеру, при производстве бетонных смесей.Щебень из гравия должен иметь не менее восьмидесяти процентов дробленых зёрен по массе. Таковыми считаются зёрна, поверхность которых имеет сколы, размером не менее половины от общей площади. Требования, которые предъявляются к такому щебню, практически ни чем не отличаются от требований к щебню обычному.
Отходы от камнедробления и камнепиления применяют в качестве заполнителей для бетонов и растворов в качестве уплотняющего подслоя при выполнении дорожных покрытий, балластного слоя железнодорожного пути, сооружения плотин, дамб, насыпей, засыпок при благоустройстве территорий.
24. Сырье для производства керамических материалов и изделий. Отощающие добавки, плавни.
Основным сырьём для производства керамических материалов и изделий являются глины - осадочные породы, образовавшиеся в результате выветривания полевошпатных горных пород. Глины состоят из глинообразующих минералов (каолинита Al2O3•2SiO2•2H2O, монтмориллонита Al2O3•4SiO2•nH2O, гидрослюды K2O•MgO•4Al2O3•7SiO2•2H2O) и примесей, которые влияют на свойства глин. С целью регулирования свойств формовочной массы и готовых изделий в глину вводят добавки: отощающие, порообразующие, пластифицирующие, плавни. Отощающие добавки – шамот (измельченная обожженная глина), бой кирпича, кварцевый песок, зола ТЭЦ, шлак вводят в смесь в тонкоизмельченном состоянии при использовании высокопластичных глин, дающих усадку в изделиях при сушке и обжиге. Таким образом, они предотвращают появление в процессе тепловой обработки трещин и деформаций.
Плавни вводят в состав смеси с целью снижения температуры спекания глинистой массы. Для этого применяют полевые шпаты, стеклобой, перлит-материалы, которые способны образовывать стеклообразные расплавы при более низких температурах, обеспечивая при остывании большую плотность и прочность изделий.
25. Классификация керамических материалов и изделий.
С использованием глинистого сырья и высокотемпературной обработки получают материалы конструкционные, облицовочные и специального назначения: санитарно-технические, кислотостойкие, теплоизоляционные и огнеупорные.
К конструкционным керамическим материалам относятся кирпичи и камни, применяемые для возведения стен зданий, кровельная черепица, водопроводные, канализационные и дренажные трубы.
Облицовочные материалы и изделия применяют для вертикальной и горизонтальной отделки поверхностей с целью защиты их от увлажнения, механического повреждения, воздействия огня, химических веществ, обеспечения требуемых гигиенических норм, удобства уборки, придания облицовочным поверхностям декоративности. Различают наружную облицовку и внутреннюю.
К материалам и изделиям специального назначения относятся санитарно-технические: умывальники, раковины лабораторные, мойки, ванны и т.д. В качестве основного сырья используют беложгущиеся каолиновые глины, полевые шпаты для снижения температуры обжига, бой обожженных изделий – отощающие добавки.
Кислотоупорные изделия применяют для футеровки башен и резервуаров на химических предприятиях, для устройства полов и защиты стен в цехах с агрессивными средами.
Изделия (кислотоупорный кирпич, кислотоупорная и термокислотоупорная плитка, фасонные детали) должны быть химически стойкими, обладать прочностью и термической устойчивостью.
Огнеупорные материалы в виде кирпича, фасонных изделий используют для футеровки печей, топок и других аппаратов, работающих при высоких температурах. К этим материалам предъявляют требования по прочности, огнеупорности, теплостойкости, химической стойкости против воздействия различных газов, расплавленных металлов, шлаков, стекломассы.
К теплоизоляционным керамическим материалам относятся диатомитовые, пенодиатомитовые, перлитодиатомитовые изделия теплопроводностью 0,09 – 1,15 Вт/моС, а также такие рыхлые, сыпучие материалы, как керамзитовый щебень, гравий, песок, аглопоритовый песок и щебень. Теплоизоляционные материалы в виде высокопористого огнеупорного (пенокерамика) кирпича получают из осадочных глинистых горных пород – трепела и диатомита. Высокую пористость обеспечивают вводимые в формовочную массу выгорающие и/или пенообразующие добавки.
26. Формование керамических материалов и изделий, в зависимости от способа производства (пластический, сухой, полусухой)
Подготовка массы. Заключается в обогащении, дроблении, тонком помоле материалов, увлажнении и перемешивании массы. Подготовленные материалы керамической массы тщательно смешивают. Различают три способа приготовления керамической массы: пластический, полусухой и сухой.
Пластический способ формования керамической массы более приемлем при использовании глин с повышенной влажностью (18-23%о), хорошо размокаемых в воде. Таким способом получают обыкновенный кирпич, пустотелые изделия, трубы и т. д. Пластическое формование при производстве черепицы, электроизоляторов, капселей осуществляют способом штамповки в гипсовых и металлических формах.
Полусухой способ прессования применяется при плотной структуре глиняного сырья и низкой исходной влажности (8-12%). Из полусухих порошкообразных масс изделия формуют на прессах высокого давления (10-30 МПа и более). Изделия, спрессованные из порошков, обладают в сырце большой прочностью и точностью размеров, а также характеризуются низкой усадкой при обжиге. Из порошкообразных масс изготовляют обыкновенный пустотелый кирпич, керамические камни и плитки.
Сухим способом из пресс-порошков влажностью 6 ... 7 % изделия (плиты для полов и др.) прессуют в металлических пресс-формах на прессах (коленно-рычажных, гидравлических и др.), которые уплотняют пресс-порошок под давлением до 30 МПа. Равномерность уплотнения изделий увеличивается при ступенчатом многократном прессовании.
27. Сушка и обжиг глин. Структура керамического черепка.
На качество готовых керамических изделий большое влияние оказывает режим сушки и обжига. Основное назначение сушки изделия-сырца (до 300 0С)– снижение его влажности, приобретение прочности, достаточной для транспортирования в печь и последующего бездефектного обжига при минимальных энергозатратах.
В процессе сушки наблюдается воздушная усадка изделий, которая может привести к появлению деформационных трещин на их поверхности. Повышают трещиностойкость введением опилок, отощающих добавок и подбором температурного режима.
Процесс обжига, завершающий при изготовлении керамических изделий, разделяют на три периода: нагрев до максимальной температуры 950 – 1300 оС, зависящей от состава сырья и заданных свойств получаемых изделий, выдержку и постепенное охлаждение до температуры окружающего воздуха.
Наиболее ответственны для получения качественной продукции максимально допустимые скорости нагрева и охлаждения, которые определяют расчетным путем в каждом конкретном случае. При обжиге изделий происходит спекание керамической массы за счет частичного образования стеклорасплава, соединяющего при охлаждении все кристаллические включения, обеспечивая тем самым плотность, прочность и водостойкость изделий
Керамические изделия обладают различны ми свой¬ствами, которые определяются составом исходного сырья, способами его переработки, а также условиями обжи¬га—газовой средой, температурой и длительностью. Материал (т.е. тело), из которого состоят керамические изделия, в технологии керамики именуют керамическим черепком.
Строительные керамические изделия классифициру¬ют по структуре керамического черепка и по их конст¬руктивному назначению в отдельных элементах зданий и сооружений.
По структуре черепка различают изделия с пористым и со спекшимся черепком, а также изделия грубой и тон-кой керамики. Пористыми в технологии керамики условно считают изделия, у которых водопоглощение черепка превышает 5%, обычно такой черепок пропуска¬ет воду. Спекшимся считают черепок с водопоглощением ниже 5%; как правило, он водонепроницаем.У изделий грубой керамики черепок имеет в изломе зернистое строение (макронеоднородный).
У изделий тонкой керамики излом черепка име-ет макрооднородное строение. Он может быть пористым, как, например, у фаянсовых облицовочных глазурованных плиток, и спекшимся Изделия со спекшимся черепком с водопоглощением ниже 1 % называют каменными керамическими. Если при этом черепок обладает еще и просвечиваемостью, то его называют фарфором.
28. Управление структурой и свойствами керамических изделий.
С целью регулирования свойств формовочной массы и готовых изделий в глину вводят добавки: отощающие, порообразующие, пластифицирующие, плавни.
Отощающие добавки – шамот (измельченная обожженная глина), бой кирпича, кварцевый песок, зола ТЭЦ, шлак вводят в смесь в тонкоизмельченном состоянии при использовании высокопластичных глин, дающих усадку в изделиях при сушке и обжиге. Таким образом, они предотвращают появление в процессе тепловой обработки трещин и деформаций.
Порообразующие добавки обеспечивают повышенную пористость, снижение средней плотности и коэффициента теплопроводности изделий. К ним относятся выгорающие (древесные опилки, отходы угля, торф), газообразующие, разлагающиеся при высокой температуре с выделением газообразных продуктов (известняк) и термостойкие легкие заполнители (вспученный перлит).
Пластифицирующие добавки применяют при использовании малопластичных (тощих) глин для улучшения формовочных свойств смесей. В качестве добавок используют высокопластичные бентонитовые глины и органические поверхностно-активные вещества (ПАВ) в количестве 0,1 – 1 %. Эффект пластифицирующего действия последних основан на способности этих веществ, в частности, водорастворимых отходов деревообрабатывающей промышленности – ССБ, СДБ, образовывать на поверхности глины адсорбционные гидрофильные пленки, улучшающие смачиваемость частиц и облегчающих их перемещение по отношению друг к другу.
Плавни вводят в состав смеси с целью снижения температуры спекания глинистой массы. Для этого применяют полевые шпаты, стеклобой, перлит-материалы, которые способны образовывать стеклообразные расплавы при более низких температурах, обеспечивая при остывании большую плотность и прочность изделий.
В процессе изготовления керамических материалов с целью объемного окрашивания в смесь вводят беложгущиеся глины и неорганические пигменты. Для повышения декоративности и стойкости лицевой поверхности используют глазури и ангобы.
Глазури представляют собой сложные смеси, включающие легкоплавкие соединения, пигменты и другие компоненты, которые наносят на поверхность облицовочных плиток, лицевых кирпичей, канализационных труб, санитарно-технических изделий до процесса обжига. После высокотемпературной обработки состав, расплавляясь, образует плотное, прочное, блестящее стекловидное покрытие, обеспечивающее декоративность и защиту поверхности изделий.
29. Пористо-пустотелые изделия из керамики (эффективная керамика)
Кирпич может быть пустотелым или полнотелым. Полнотелым называется кирпич без пустот или с технологическими пустотами объёмом до 13% от объёма кирпича.Пустотелым называется кирпич с объёмом пустот более 13%. Форма, размер, количество и расположение пустот могут различными. Различают по размерам – на кирпичи полнотелые и пустотелые и укрупненные камни только пустотелые. Пустоты сквозные и несквозные, вертикальные и горизонтальные могут иметь форму щелевидную или цилиндрическую. по средней плотности (кг/м3) – на особо легкие до 600, легкие – 600 – 1300, облегченные – 1300 – 1600, тяжелые – 1000 – 2200;.по прочности изделия с вертикально расположенными пустотами марки (кгс/см2) – 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, горизонтально – 25, 35, 50, 100; по морозостойкости – изделия рядовые марки F15, F25, F35, F50, F75, лицевые – F35, F50, F75, F100.
По теплотехническим свойствам и плотности керамические кирпичи и камни в высушенном до постоянной массы состоянии разделяют на три группы: эффективные, пустотелые, плотностью не более 1400 кг/м3 – кирпич и 1450 кг/м3 – камни, улучшающие теплотехнические свойства стен и позволяющие уменьшить их толщину по сравнению со стенами из полнотелого кирпича;условно эффективные, малопустотелые, плотностью более 1400 кг/м3 – кирпич и 1450 кг/м3 – камни, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих конструкций без снижения их толщины; обыкновенный кирпич плотностью свыше 1600 кг/м3
30. Кирпич и камни керамические. Крупноразмерные блоки. Стеновые сборные панели из кирпича и керамических камней для индустриального строительства.
Для граней кирпича приняты следующие названия: нижняя или верхняя грань ¾ постель; большая боковая грань ¾ ложок; меньшая боковая грань ¾ тычок Кирпич может быть пустотелым или полнотелым. Полнотелым называется кирпич без пустот или с технологическими пустотами объёмом до 13% от объёма кирпича.Пустотелым называется кирпич с объёмом пустот более 13%. Форма, размер, количество и расположение пустот могут различными. Лицевой кирпич ¾ вид керамического кирпича, применяемый для кладки и одновременной облицовки стен зданий и сооружений (т.е. выполняет конструктивные и декоративные функции). Лицевой кирпич отличается от обычного большей точностью размеров, высоким качеством лицевых поверхностей, однородностью цвета. Выпускают такой кирпич или из высококачественных глин, или из обычного сырья, но с улучшенными в эстетическом отношении лицевыми гранями. Кирпичи различают по размерам, плотности, прочности и морозостойкости.
По теплотехническим свойствам и плотности керамические кирпичи и камни в высушенном до постоянной массы состоянии разделяют на три группы: эффективные, пустотелые, плотностью не более 1400 кг/м3 – кирпич и 1450 кг/м3 – камни, улучшающие теплотехнические свойства стен и позволяющие уменьшить их толщину по сравнению со стенами из полнотелого кирпича;условно эффективные, малопустотелые, плотностью более 1400 кг/м3 – кирпич и 1450 кг/м3 – камни, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих конструкций без снижения их толщины; обыкновенный кирпич плотностью свыше 1600 кг/м3.
Крупноформатные поризованные блоки — материал, коэффициент теплопроводности которого (теплопроводность — основной параметр, по которому определяется эффективность материала), составляет всего 0,16-0,21 Вт/мК.Принципиальное отличие этого материала от других состоит в том, что заявляемые данные по теплопроводности являются эксплуатационными: несмотря на присутствие «мокрых» процессов во время строительства стена практически сразу выходит на указанное сопротивление передаче вследствие того, керамика быстро отдает поглощенную влажность.Технология производства керамических блоков та же, что и у обычного красного кирпича, это: формовка, сушка и обжиг. Глина — основное сырье. Высокие показатели теплоизоляции материала определяются двумя факторами — рациональными пустотами и порами в черепке камня. В глиняную массу (шихту), из которой формуются блоки, добавляются измельченные добавки, которые, выгорая, образуют в черепке камня особые микроструктуры — поры.
31. Санитарно-технические изделия, керамические канализационные и дренажные трубы.
К материалам и изделиям специального назначения относятся санитарно-технические: умывальники, раковины лабораторные, мойки, ванны и т.д. В качестве основного сырья используют беложгущиеся каолиновые глины, полевые шпаты для снижения температуры обжига, бой обожженных изделий – отощающие добавки.
В зависимости от соотношения в формовочной смеси глины и полевошпатных пород, придающих за счет стеклообразования при обжиге повышенную плотность и прочность керамическому черепку, методом литья получают фаянсовые, полуфарфоровые и фарфоровые изделия.
Фаянсом называют белый пористый черепок водопоглощением 9 – 22 %, прочностью до 100 МПа. Все фаянсовые изделия покрывают слоем глазури для придания им водонепроницаемости и улучшения внешнего вида.
Фарфор – плотноспекшийся белый черепок прочностью 500 МПа, водопоглощением 0,2 – 0,5 %, теплостойкий, химически стойкий и просвечивающийся в проходящем свете.
Промежуточное положение по составу массы и свойствам занимает полуфарфор, обладающий повышенными санитарно-гигиеническими и механическими свойствами. Прочность изделий на сжатие составляет 150 – 200 МПа, водопоглощение 3 – 5 %.
Канализационные керамические трубы – длинномерные пустотелые изделия с плотным спекшимся черепком, полученным из огнеупорных и тугоплавких глин, покрытые снаружи и внутри кислотостойкой глазурью и имеющие на одном конце раструб.
В настоящее время развивается производство более экономичных безраструбных труб, которые соединяют муфтами-кольцами. Их применяют при строительстве безнапорных сетей для транспортировки агрессивных отходов химических производств, а также водопроводных сетей, проходящих в агрессивных грунтовых водах. Они более коррозионностойки, чем чугунные, бетонные и железобетонные.
Канализационные трубы производят диаметром 150 – 600 мм с длиной ствола 800 – 1200 мм и толщиной стенки 19 – 41 мм. Водопоглощение труб не более 8 %, кислотостойкость не менее 93 %. Трубы должны выдерживать внутреннее гидравлическое давление не менее 0,15 МПа в течение 5 мин и внешнюю нагрузку на 1 м длины 20 – 30 кН в зависимости от диаметра труб.
Дренажные трубы – керамические неглазурованные изделия с гладкой поверхностью и сквозными канавками или прорезями для повышения водопроницаемости. Такие трубы предназначены для сбора и отвода грунтовых вод с целью понижения их уровня и осушения почвы.
Их выпускают без раструбов внутренним диаметром 40 – 200 мм, длиной 33 – 500 мм. Они должны выдерживать внутреннее гидравлическое давление не менее 0,05 МПа и иметь морозостойкость не ниже F 15.
32. Керамические изделия для наружных и внутренних облицовок.
Для облицовки фасадов применяют кирпич лицевой (сплошной и пустотелый), камни лицевые (пустотелые), керамические плитки, фасонные детали для устройства сливов, карнизов.
Кирпич и камни керамические лицевые отличаются от обыкновенных большей точностью формы и размеров, однородностью цвета и оттенка в данной партии. Эти изделия сочетают в себе свойства конструкционных и отделочных материалов.
Подбирая исходное сырье, вводя пигменты и регулируя время и температуру обжига, получают кирпич от белого до коричневого цветов. Для придания большей декоративности лицевую поверхность отделывают ангобом или глазурью.
Разработана также технология двухслойного кирпича с лицевым слоем из цветной или белой глины с красителями. Кроме изделий, имеющих строго геометрические формы, выпускают камни и кирпичи лицевые профильные, форма и размеры которых оговариваются заказчиком.
При производстве плиток для облицовки фасадов применяют беложгущиеся, легкоплавкие глины с добавлением отощающих добавок и плавней. Их производят методом прессования из порошкообразных масс толщиной 4 – 9 мм и методом литья из керамических суспензий толщиной до 3 мм.
Плитки могут быть квадратными и прямоугольными, размер их колеблется в широких пределах от 21х21 до 250х140 мм.
Лицевая поверхность фасадных плиток может быть с естественно светлоокрашенным черепком и глазурованной, а по фактуре – гладкой, рифленой, блестящей или матовой.
Обратную сторону плиток делают рифленой для более прочного сцепления с раствором.
Фасадные изделия должны иметь водопоглощение от 6 до 14 % и морозостойкость не ниже F 25.
В зависимости от рельефа лицевой поверхности выпускают также цветные архитектурные плитки типа «ромб», «лепесток», «диагональная», «волна», «шары» и т.д.
Плитки применяют для облицовки наружных поверхностей железобетонных стеновых панелей, цоколей зданий, подземных пешеходных переходов и проездов транспорта.
Керамические плитки не разрешают использовать для облицовки стен из кирпича и ячеистого бетона вследствие разной структуры материалов, возможного скопления влаги на границе раздела и, как следствие, отслоения облицовки.
Для внутренней облицовки используют керамические глазурованные и неглазурованные плитки квадратной (150х150 мм), прямоугольной (150х100 мм) и фигурной формы различных цветов и рисунков.
Плитки всех сортов должны быть одного оттенка без трещин и волнистостей. Водо-поглощение плиток не должно превышать 16 %, средний предел прочности при изгибе не менее 12 МПа. Плитки должны выдерживать без появления дефектов перепады температур от 125 до 20 оС. Их применяют для облицовки внутренних стен лечебных и торговых помещений, столовых и кухонь, санитарных узлов, бытовых помещений, плавательных бассейнов и т.д.
Для отделки полов, к которым предъявляют требования по чистоте, износостойкости, химической стойкости и декоративности, выпускают керамические (одноцветные и многоцветные) плитки, квадратные, прямоугольные, шестигранные, пятигранные с длиной грани 50 – 150 мм, толщиной 10 – 13 мм, а также ковры из мелкоразмерных плиток определенного рисунка.
Полы из керамических плиток водонепроницаемы, хорошо сопротивляются истирающим усилиям, легко моются, они кислото- и щелочестойки, долговечны.
Такие полы устраивают в помещениях, подверженных систематическому увлажнению. Это полы в санитарных узлах, банях, прачечных, вестибюлях, школах, торговых залах, на лестничных площадках жилых и общественных зданий, а также в производственных помещениях некоторых предприятий.
Водопоглощение плиток не более 4 %, потеря массы при истирании – не более 0,67 г/см2, число твердости 7 – 8 по шкале Мооса, прочность на сжатие 180 – 250 МПа, кислотостойкость 92 – 98 %.
33. Пористые заполнители из глин: сырьё, свойства, технология получения.
Основными пористыми заполнителями из глин являются керамзит и керамзитовый песок.
Керамзит — легкий пористый заполнитель, представляющий собой округлые зерна красно-коричневого цвета, получаемые быстрым обжигом гранул из легкоплавких глин.
Глины, из которых получают керамзит при быстром обжиге, способны вспучиваться в 3…5 раз. При этом гранулы керамзита с оплавленной поверхностью как бы раздуваются, образуя во внутреннем пространстве мелкопористую структуру черного цвета. Плотность гранул керамзита 600…1800 кг/м3, керамзитового гравия — 250…800 кг/м3. Размер гранул гравия 5…40 мм.
Основные свойства:
1) высокая прочность;
2) хорошая звуко- и теплоизоляция;
3) морозоустойчивость, огнеупорность;
4) химическая инертность и кислоустойчивость;
5) долговечность;
6) натуральный, экологически чистый материал;
7) оптимальное соотношение цены и качества;
Технология получения
Обжиг глинистого сланца производится в металлических барабанах-печах, диаметром 2-5 метров и длиной до 70 метров. Барабаны устанавливаются под небольшим углом, сланцевые гранулы засыпаются в верхнюю часть печи, под воздействием силы тяжести они скатываются к нижней части, где установлена форсунка для сжигания топлива. Время пребывания гранул в печи около 45 минут. Иногда используют двухбарабанные печи, где барабаны отделены друг от друга порогом и вращаются с разными скоростями. Подобные печи позволяют использовать менее качественное сырье, хотя на выходе качество керамзитового щебня или гравия не отличается или выше полученного в однобарабанных печах
Керамзитовый песок получают рассевом керамзита или дроблением керамзитового гравия. В последнем случае он имеет темно-серый цвет. Марки керамзитового песка по насыпной плотности 500…1000.
34. Сырьё, технология получения изделий различного назначения из стекла.
Сырьевые материалы для производства стекла разделяются на основные и вспомогательные.
Основным сырьем для изготовления стекла является чистый кварцевый песок (72 – 75 %), известняк (СаСО3), доломит (СаСО3; MgСО3), кальцинированная сода (Na2CO3), сульфат натрия и полевой шпат.
Для придания специальных свойств – повышенной термостойкости, прочности, химической стойкости, светорассеивания, цвета – в состав вводят добавки.
Минеральное сырье, как правило, имеет большое количество примесей и непостоянный состав.
Примеси условно разделяются на две группы:
ухудшающие качество стекломассы (оксиды железа, хрома, титана, марганца, ванадия) - придают стеклу нежелательную окра¬ску, а также могут привести к образованию пороков в стекле в виде включений;
соответствующие основным компонентам состава стекла (оксиды алюминия, кальция, магния, калия, натрия) - обычно учитываются при рас¬чете рецепта шихты.
Вспомогательные сырьевые материалы (осветлители, глушите¬ли, красители и др.) вводят в шихту для ускорения варки стекла и придания ему требуемых свойств.
Осветлители (сульфаты натрия и алюминия) способствуют удалению из стекло¬массы газовых пузырьков.
Глушители (плавиковый шпат) делают стекло непрозрачным.
Красители придают стеклу заданный цвет соединения: ко¬бальта — синий, хрома — зеленый и т.д.
Производство строительного стекла состоит из следующих ос¬новных операций: обработка сырьевых материалов; приготовление шихты, варка стекла, формование изделий и их отжиг.
Обработка включает дробление и помол материалов, посту¬пающих на завод в виде кусков (доломит, известняк, уголь), сушку влажных материалов (песок, доломит, известняк), просеивание всех компонентов через сита заданного размера.
Приготовление шихты включает операции усреднения, дозиро¬вания и смешения. Шихта считается качественной, если отклонение от заданного состава ее не превышает 1%.
Стекловарение производится в специальных стеклоплавильных печах непрерывного (ванные печи) или периодического (горшковые печи) действия.
Формование изделий производится различными методами: вы-тягиванием, литьем, прокатом, прессованием и выдуванием. Формо-вание листового стекла производится путем вертикального или гори-зонтального вытягивания ленты из расплава, прокатом или способом плавающей ленты (флоат-способ).
Метод вытягивания применяют для получения стекла толщиной 2-6 мм. Как правило лента вытяги¬вается из стекломассы вращающимися валками машины через ло¬дочку (огнеупорный брус с продольной прорезью).
Сущность флоат-способа в том, что струя стекломассы (1000 оС) непрерывно подается на поверхность расплавленного олова (232 оС), растекается по ней слоем определенной толщины и в результате охлаждения превращается в ленту стекла с полированной поверхностью. Поверхности листового стекла получаются ровными и гладкими и не требуют дальнейшей полировки.
Отформованные изделия охлаждают в специальных печах и камерах.
Если охлаждать медленно (отжиг), то возникающие при формовке остаточные напряжения ослабевают до нормы, что обеспечивает длительную и надежную эксплуатацию стеклянных изделий.
Если повторно нагреть полученное изделие, а затем резко охладить, то можно получить равномерно распределенные остаточные напряжения сжатия во внешних слоях и растяжения во внутренних. Такой режим охлаждения называют закалкой.
Его применение обеспечивает стеклу повышенную механическую прочность при ударе (в 5 – 7 раз) и изгибе, термостойкость (в 3 – 5 раз) и твердость (с 5 до 7 по шкале Мооса).
35. Свойства стекол, способы регулирования свойств.
Стеклом называют все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплавов независимо от их химического состава и тем-пературной области затвердевания, обладающие в результате посте-пенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообраз-ное должен быть обратимым.
Признаками стеклообразного состояния вещества является отсутствие четко выраженной точки плавле¬ния, гомогенность и изотропность.
Стекло способны образовывать называемые стеклообразующие оксиды Si02, P2O5 и В2О3 без каких-либо добавок. Однако в большинстве случаев сырьевой массой для производства стекол является многокомпонентная шихта, содержащая помимо стеклообразующего оксида различные добавки.
В строительстве используют почти исключительно силикатное стекло, основным компонентом которого является диоксид кремния Si02.
Стекло не является веществом с определенным химическим соста-вом, который может быть выражен химической формулой, поэтому со¬став стекла условно выражают суммой оксидов.
Каждый из оксидов играет свою роль в процессе варки форми¬рования свойств стекла. Оксид натрия ускоряет процесс варки, по¬нижая температуру плавления, но уменьшает химическую стойкость стекла. Оксид калия придает блеск и улучшает светопропускание. Оксид кальция повышает химическую стойкость стекла. Оксид алю-миния повышает прочность, термическую и химическую стойкость стекла. Оксид бора повышает скорость стекловарения. Для получе-ния оптического стекла и хрусталя в шихту вводят оксид свинца, повышающий показатель светопреломления.
Строительное стекло представляет собой биостойкий, негорючий твердый материал, обладающий высокой стойкостью к действию влаги, солнечной радиации и отрицательных температур.
Свойства стекол зависят от химического состава. Так, их плотность изменяется в пределах 2200 – 8000 кг/м3, прочность при сжатии составляет 100 – 700 МПа, при растяжении 30 – 80 МПа.
Стекло обладает низкой термической устойчивостью (перепад температуры составляет не более 80 оС) и прочностью на удар (хрупкое разрушение). С увеличением толщины изделия сопротивление удару, тепло- и звукозащитные свойства возрастают.
По электрическим свойствам стекла относятся к диэлектрикам. Силикатные строительные стекла отличаются высокой химической стойкостью за исключением действия плавиковой и фосфорной кислот. Этот материал обладает уникальными оптическими свойствами: светопропусканием, которое достигает 92 %, светопреломлением, отражением и рассеиванием света.
36. Листовые стекла: оконное, витринное, цветное, армированное, узорчатое, солнцезащитное (теплопоглощающее), увиолевое, многослойное, закаленное.
Листовые стекла предназначены для заполнения световых проемов зданий и сооружений. К ним относится оконное, витринное, цветное, армированное, узорчатое, солнцезащитное (теплопоглощающее), увиолевое, многослойное и закаленное стекло.
Стекло оконное выпускают длиной 400—1600 мм, шириной 500—2200 мм, толщиной 2—6 мм, высшего, I и ІІ-го сортов.
Стекло витринное производится полированное и неполированное. Полированное стекло изготавливается размером листов 1380х1340 —4450х2950 мм, толщиной 6,5 и 8 мм. По назначению полированное стекло бывает зеркальное (наиболее качественное), транспортное и строительное. Максимальный размер неполированного стекла —3950х2950, минимальный — 1750х1950 при толщине 6,5 мм.
Стекло цветное листовое выпускается десяти цветов (красное, синее, зеленое, лунно-белое, голубое, серое, молочное, желтое, лимонное и темно-синее) толщиной 3— 4,5 мм.
Стекло армированное — это листовое стекло, имеющее в своей толще параллельно поверхностям сварную или крученую сетку из стальной светлой (отожженной), хромированной, никелированной или с алюминиевым покрытием проволоки. Сетка удерживает осколки стекла, образующиеся при механических повреждениях или воздействии высоких температур. Такое стекло выпускается цветное и бесцветное, с кованной или узорчатой поверхностью, размером листов 400х800 и 1600х2000 мм, толщиной 5,5 и 6 мм.
Стекло узорчатое на одной или обеих сторонах имеет четкий рельефный рисунок (узор) глубиной 0,5—1,5 мм, способствующий рассеиванию света. Оно выпускается цветное и бесцветное, размером листов 400х600 — 1600х2200 мм, толщиной 3—6 мм, двух сортов.
Стекло теплопоглощающее поглощает инфракрасные и другие тепловые лучи. Его получают введением в стекломассу оксидов меди, кобальта, железа и других металлов, окрашивающих отекло в зеленовато-голубой или серый цвет. Особый вид теплопоглощающих стекол — фотохромированные стекла, темнеющие при интенсивном воздействии солнечных лучей и восстанавливающие светопрозрачность при уменьшении освещенности.
Стекло увиолевое способно пропускать до 25 % ультрафиолетовых лучей (длина волны менее 300 мкм). Его получают из особо чистых сырьевых материалов и применяют для остекления медицинских и детских учреждений, изготовления бактерицидных ламп и др.
Стекло многослойное состоит из слоев с разными коэффициентами теплового расширения или имеет кристаллический поверхностный слой. Обладает высокой прочностью на изгиб и большой ударостойкостью. Разновидностью упрочненного стекла является триплекс, получаемый автоклавным склеиванием нескольких листов оконного стекла целлулоидом, ацетилцеллюлозой или бутафолью. С течением времени происходит окисление склеивающего слоя, что снижает светопропускание. Многослойное стекло выпускается толщиной 9—14 мм (в некоторых странах — до 76 мм).
Стекло закаленное подвергается специальной термической обработке, т. е. разогреву до температуры 630— 650°C (выше температуры размягчения) и быстрому, равномерному по площади двухстороннему воздушному охлаждению. В результате образующегося в верхних слоях остаточного напряжения сжатия повышается механическая прочность, термостойкость и безопасность стекол. Закаленное стекло выпускается толщиной 4,5 — 6,5 мм, полированное и неполированное двух сортов. Резать алмазом такое стекло нельзя, так как оно при этом рассыпается на мелкие куски.
37.Конструкционные материалы из стекла: стеклоблоки (мелкоштучные), стеклопрофилит, стеклопакеты (многослойные), конструкции стекложелезобетонные (крупноразмерные).
Стеклянные блоки представляют собой пустотелые стеклоизделия с герметичной воздушной полостью, неокрашенные и цветные, получаемые сваркой по периметру двух отпрессованных полублоков, внутренняя поверхность которых может быть гладкой или рифленой для обеспечения светорассеивания. Изделия обладают повышенными тепло-, звукоизоляционными свойствами, прочностью и огнестойкостью, обеспечивают высокий уровень светопропускания и светорассеивания. Стеклоблоки выпускают квадратными и прямоугольными с толщиной стенок не менее 8 мм, при общей толщине изделия 75 – 98 мм, длине и ширине, например, 194х194 мм, 294х194 мм. Их используют для кладки на цементно-песчаных растворах светопрозрачных ненесущих вертикальных ограждающих конструкций.
Профильное стекло (стеклопрофилит) является погонажным изделием с сечением определенного профиля (швеллерное, ребристое, коробчатое, овальное, треугольное), которое применяют для устройства наружных светопрозрачных ограждающих конструкций, перегородок, ограждений балконов. Его производят непрерывным прокатом ленты листового стекла неокрашенного или цветного и изгибанием ее при прохождении через формующее устройство. После остывания изделие разрезают по длине на заданные размеры. Профильное стекло может быть неармированным и армированным стальной проволокой или сеткой.
Стеклопакетами называют изделия длиной от 400 до 2550 мм, шириной от 400 до 2950 мм и толщиной до 46 мм, состоящие из двух или более листов светопропускающего стекла, соединенных между собой по контуру таким образом, что между ними образуются герметически замкнутые прослойки толщиной 6 – 18 мм, заполненные сухим воздухом или газом. По способу изготовления стеклопакеты подразделяют на клееные, паяные и сварные, по числу слоев стекла – двух-, трех- и четырехслойные. Они предназначены для остекления окон, витрин, балконных дверей общественных, производственных и промышленных зданий. В зависимости от того, какие виды листового стекла использованы для их получения, стеклопакеты могут быть обычными и специального назначения. Свойства применяемых стекол можно регулировать в широких пределах за счет применения специальных оконных пленок, которые располагают на внутренней или внешней поверхностях. С их помощью обеспечивают ударопрочность, безосколочность, термоизоляционность, защиту от ультрафиолетового излучения, пожаростойкость.
Стекложелезобетонные крупноразмерные изделия в зависимости от назначения подразделяют на стеновые, конструкции покрытий, сводов и куполов. В этих конструкциях, где толщина равна высоте стеклоблока, нагрузку воспринимает железобетон, а заформованные в процессе изготовления стеклянные изделия обеспечивают равномерное освещение помещения.
38. Отделочные материалы из стекла: стемалит (крупноразмерный плитный), марблит (плитный), плитки (мелкоштучные), стеклянная крошка, смальта, плиты из стекломрамора, стеклокремнезита, стеклокерамита, стеклокристаллита, ситаллы и шлакоситаллы.
Стемалит – крупноразмерный материал толщиной 5 – 7 мм, полученный из бесцветного листового стекла, окрашенный с одной стороны специальной керамической эмалевой краской. Для закрепления краски на стекле и упрочнения поверхностного слоя изделие подвергают дополнительной термообработке. Стемалит в виде листов размером 1500х1100 мм применяют для облицовки фасадов, внутренних стен производственных и общественных зданий, ограждения балконов, лоджий и лестничных клеток.
Марблитом называют полированные плиты размером от 250х140 до 500х500 мм при толщине 5 – 12 мм, полученные методом непрерывного проката из темно-зеленого или черного глушеного стекла специального состава. Своеобразный декоративный эффект создают блестящие переливающиеся кристаллические вкрапления (авантюриновое стекло). Этот материал используют при облицовке цоколей зданий, стен, колон, оформлении интерьеров.
Плитки из глушеного молочно-белого или цветного стекла производят квадратными и прямоугольными методом проката или прессования. Для более прочного сцепления с раствором тыльная сторона плиток рельефная, лицевая имеет эмалевое покрытие, рельефный рисунок или гладкая. Толщина плиток 4, 5, 6 мм, размеры от 50х50 до 150х150 мм. Их применяют для облицовки стен помещений, к которым предъявляют повышенные гигиенические требования (ванные, кухни, столовые, вестибюли).
Стеклянную крошку получают путем дробления и сортировки глушеных белых или цветных отходов стекла.
Смальта представляет собой изделия заданной формы и размера из глушеного разноцветного стекла с определенным рисунком излома. Изготавливают этот материал методом полусухого прессования из стеклянных порошков, а также прессованием или литьем расплавленной окрашенной стекломассы в формы. Стеклянную крошку и смальту применяют для отделки фасадов и интерьеров зданий, изготовления мозаичных панно, витражей.
Стекломрамор производят методом непрерывного проката глушеной стекломассы, полученной из отходов стекла определенного цвета. Ленту стекла разрезают на плиты заданных размеров. Плиты стекломрамора выпускают белого, голубого, синего, зеленого цветов, однотонные или белые с мраморовидным рисунком. Лицевая поверхность – шлифованная или полированная, тыльная имеет рифление для лучшего сцепления с раствором. Плиты стекломрамора толщиной 8 и 10 мм, длиной и шириной от 250х140 до 800х500 мм применяют для облицовки стен внутри зданий, а также для покрытия пола в помещениях с повышенными санитарно-гигиеническими и эстетическими требованиями при отсутствии ударных воздействий.
Стеклокремнезит представляет собой плитный композиционный материал, нижний слой которого состоит из спекшейся смеси бесцветных стеклянных гранул и песка, а верхний – из расплавленных гранул цветного стекла. Лицевая полированная поверхность имеет различные однотонные или в виде неповторяющегося узора расцветки, имитирующие природный камень. Так как стеклокремнезит обладает декоративными свойствами, высокой механической прочностью и атмосферостойкостью, то его используют для наружной и внутренней облицовки стен, колонн, покрытия полов. С этой же целью в строительстве применяют прокатные листы, плиты и прессованные плитки из ситалла и шлакоситалла, которые могут быть белыми, темно-серыми и с декоративной цветной наружной поверхностью. Вследствие высокой кислотостойкости этих изделий их применяют также для покрытия полов на химических предприятиях.
Стеклокерамит – двухслойных плитный материал для внутренней и наружной отделки стен. Плита состоит из слоя подложки – спекшейся смеси стеклобоя, песка и глины и верхнего декоративного – расплавленного цветного стеклогранулята.
Стеклокристаллит выпускают в виде плит, получаемых сплавлением гранул из бесцветного или окрашенного стекла. Толщина плит 15 мм, длина и ширина 300х300 мм, 300х150 мм. Лицевая поверхность – полированная, тыльная – грубошероховатая.
40. Стеклокристаллические материалы (ситаллы и шлакоситаллы): состав, свойства, области применения.
Ситаллы представляют собой стеклокристаллические материалы, получаемые из стекла в результате его полной или частичной кристаллизации. Сырьем для получения ситаллов служат те же природные материалы, что и для стекла, а также ряд специальных добавок (например, соединения лития). К чистоте сырья предъявляют очень высокие требования. Ситаллы получают методом вытягивания, выдувания, прокатки и прессования, добавляя к стеклянным расплавам специальные добавки (минерализующие катализаторы), улучшающие кристаллизацию. По сравнению с производством изделий из стекла получение ситаллов требует дополнительной термической обработки, в процессе которой происходит превращение стекла в стеклокристалличе-ское состояние. В качестве катализаторов кристаллизации применяют соединения фторидов или фосфатов щелочных или ще-лочно-земельных металлов, способных легко кристаллизоваться из расплавов. Ситаллы имеют большую прочность (до 500 МПа) и высокую стойкость к химическим и тепловым воздействиям. По внешнему виду ситаллы могут быть темного, коричневого, серого, кремового, светлого цветов, глухие (непрозрачные) и прозрачные. Они обладают хорошими диэлектрическими свойствами и могут широко использоваться для производства различных электротермостойких изоляторов. На основе ситаллов получают различные клеи для склеивания металла, стекла, керамики. Они могут использоваться в виде конструктивного и отделочного материала в промышленном и гражданском строительстве.
Шлакоситалл — это стеклокристаллический материал, получаемый путем управляемой гетерогенной кристаллизации стекла, сваренного на основе металлургического шлака, кварцевого песка и некоторых добавок и характеризуемый мелкозернистой кристаллической структурой. Листовой шлакоситалл производят белого и серого цветов с гладкой или рифленой поверхностью. При необходимости поверхность шлакоситалла шлифуют, полируют и фрезеруют. Шлакоситалловые листы можно окрашивать в различные цвета путем нанесения на их поверхность керамических глазурей. Шлакоситалл обладает высокой химической стойкостью, износостоек, водонепроницаем, отличается повышенной механической прочностью и твердостью по сравнению со стеклом и каменным литьем. Физико-механические свойства шлакоситалла характеризуются следующими данными: плотность — 600...2700 кг/м3, прочность при изгибе — 65...110 МПа, прочность на сжатии — 250...550 МПа, удельная ударная вязкость — 0,3...0,35 МПа • см, потеря в массе при истирании — 0,03... 006 г/см2, термостойкость образца размером 30х30х4 мм — 100...150°С, кислотостойкость в 96%-ной H2S04 — 99,1...99,9% и щелочестойкость в 35%-ном NaOH — 80...85%.
39.Материалы специального назначения: ячеистое стекло (газо-, пеностекло), шлаковая пемза (термозит), стекловолокнистые материалы (рулонные — стеклоткань, стеклосетка, листовые — стеклопластик (плоский и профильный), стекловатные изделия (рулонные – маты, шнуры, жгуты), плиты (полужесткие, жесткие).
Ячеистое стекло (газо-, пеностекло) получают спеканием тонкоизмельченного стеклянного порошка с газо- или пенообразующей добавкой. В качестве газообразователя применяют антрацит, кокс, древесный уголь, мрамор, известняк. Этот материал можно резать, шлифовать, сверлить. Плотность пеностекла колеблется в пределах 140 – 350 кг/м3, пористость составляет от 86 до 95 %, водопоглощение 5 – 15 %, предел прочности при сжатии 0,5 – 4,4 МПа, интервал рабочих температур от –180 до +400 °С.
К рыхлым зернистым пористым материалам, полученным дроблением резко охлажденного шлакового стеклорасплава, относится шлаковая пемза (термозит). В зависимости от размера зерен выпускают щебень от 5 до 40 мм и песок от 0,14 до 5 мм. В зависимости от насыпной плотности щебень классифицируют на марки от 300 до 1000, а песок – от 600 до 1200. Эти материалы применяют в качестве пористых заполнителей конструкционных, конструкционно-теплоизоляционных, теплоизоляционных легких бетонов, а также в качестве теплоизоляционных засыпок.
Стеклянное волокно вырабатывают из стеклорасплава определенного состава. В зависимости от длины нити различают непрерывное (20 км и более), полученное путем протягивания стеклорасплава через фильеры, и коротковолокнистое – штапельное стекловолокно диаметром от 5 до 12 мкм. Первое применяют для изготовления стеклосетки и стеклоткани, которые представляют собой рулонные материалы из переплетенных волокон, в ряде случаев связанных синтетическими смолами. Они обладают высокой теплостойкостью, биостойкостью, имеют большую механическую прочность. Их используют в качестве основы для изготовления рулонных кровельных, гидроизоляционных материалов и линолеумов для покрытия пола. Стеклосетку как армирующий материал применяют также при выполнении многослойной теплозащиты фасадов; стеклоткань, пропитанную смолами, – для гидроизоляции подземных трубопроводов и получения стеклопластиков.
Стеклопластик производят прессованием стекловолокна или стеклоткани, пропитанных синтетическими смолами. Стеклопластики выпускают прозрачные (светопропускание 70 – 80 %), полупрозрачные (50 – 70 %) и непрозрачные. Эти материалы не подвергаются коррозии, не усыхают, водостойки, водонепроницаемы, не разбухают, не коробятся. В строительстве стеклопластики применяют в виде плоских и профильных листов как ограждающий и отделочный материал (кровли, внутренние перегородки, наружная отделка стен, ограждение балконов, лоджий и т.д.) для изготовления санитарно-технических изделий.
Стекловатные изделия (рулонные – маты, шнуры, жгуты) применяются для теплоизоляции трубопроводов, технологического оборудования, звукоизоляции строительных конструкций.
Плиты (полужесткие, жесткие) применяются для теплозащиты ограждающих конструкций, выполнения акустических потолков.
41. Классификация минеральных вяжущих по условию твердения и эксплуатации изделий.
Готовые изделия из минеральных связующих получают по одному принципу, но, тем не менее, под различными физическими условиями, это температура, давление, условие насыщенного пара.. Именно поэтому поводу по условию твердения и эксплуатации изделий из искусственного камня все минеральные вяжущие вещества классифицируют на воздушные и гидравлические.
Минеральными вяжущими веществами называют тонкоизмельченные порошки, образующие при смешивании с водой пла¬стичное тесто, под влиянием физико-химических процессов пере¬ходящее в камневидное состояние. Это свойство вяжущих ве¬ществ используют для приготовления на их основе растворов, бетонов, безобжиговых искусственных каменных материалов и изделий. Различают минеральные вяжущие вещества воздушные
и гидравлические.
• Воздушные вяжущие вещества твердеют, долго сохраняют и повышают свою прочность только на воздухе. К воздушным вяжущим веществам относятся гипсовые и магнезиальные вяжущие, воздушная известь и кислотоупорный цемент, жидкое стекло, глина.
• Гидравлические вяжущие вещества способны твердеть и дли¬тельно сохранять свою прочность не только на воздухе, но и в воде. В группу гидравлических вяжущих входят портландце¬мент и его разновидности, пуццолановые и шлаковые вяжущие, глиноземистый и расширяющиеся цементы, гидравлическая из¬весть. Их используют как в надземных, так и в подземных и под¬водных конструкциях.
Вяжущие вещества автоклавного твердения, эффективно твердеющие только при автоклавной обработке — давлении на¬сыщенного пара 0,8...1,2 МПа и температуре 17О...2ОО°С. В груп¬пу вяжущих веществ автоклавного твердения входят известково-кремнеземистые и известково-нефелиновые вяжущие.
42. Гипсовые вяжущие: сырьё, виды, свойства.
Гипсовые вяжущие вещества делят на две группы: низкооб¬жиговые и высокообжиговые.
• Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества получают при нагревании двухводного гипса CaSO4-2H2O до температуры 15О...16О°С с частичной дегидратацией двуводного гипса и пере¬водом его в полуводный гипс СаSO4-О.5Н2О.
• Высокообжиговые (ангидритовые) вяжущие получают обжи¬гом двуводного гипса при более высокой температуре до 700... 1000°С с полной потерей химически связанной воды и образова¬нием безводного сульфата кальция — ангидрита CaSO4. К низко¬обжиговым относится строительный, формовочный и высокопроч¬ный гипс, а к высокообжиговым — ангидритовый цемент и эстрих-гипс.
Сырьем для производства гипсовых вяжущих служат природный гипсовый камень и природный ангидрид CaSO4, а также от¬ходы химической промышленности, содержащие двуводный или безводный сернокислый кальций, например фосфогипс.
• Гипсовым вяжущим(ОБЫЧНЫЙ) называют воздушное вяжущее вещество состоящее преимущественно из полуводного гипса и получаемого путем тепловой обработки гипсового камня при температуре 15О...16О°С. При этом двуводный гипс CaSO4*2H2O, содержа¬щийся в гипсовом камне, дегидратирует по уравнению CaSO4*2HO= CaSO4*0.5H2O+1.5HO
43. Гипсовые вяжущие: технологии получения, области применения.
Вращающиеся печи являются непрерывно действующими установками, обусловливающими компактную технологическую схему. Во вращающихся печах обжигается дробленый гипсовый камень более крупных размеров, чем в варочных котлах, где он хуже перемешивается. Тем не менее, во вращающихся печах при тщательной подготовке материала, правильно подобранных оптимальных условиях обжига и последующего помола обожженного продукта практически можно получить строительный гипс высокого качества. Обжиг гипс во вращающихся печах может производиться по методу прямотока и противотока.
1.2 1) Изготовление гипсовых строительных изделий всех видов
2) Изготовление строительных и декоратвных изделий
3) Для медецинских целей
4) Для разных областей промышленностей
44 Модификация гипсовых вяжущих: способы повышения водостойкости строительных материалов и изделий на основе гипса.
Повышение водостойкости - оно может проводиться различно; путем уменьшения водорастворимости, водоразмываемости и увеличения водонепроницаемости гипса, или KOMплексно, т. е. за счет одновременного уменьшения водорастворимости, водоразмываемости и увеличения водонепроницаемости изделий.
Повышение водозащитных свойств гипсовых стройизделий может осуществляться:
а) введением в состав гипсового теста минеральных и органических добавок — уплотнителей; б) нанесением на поверхность изделий водонепроницаемых минеральных и органических покрытий и их комбинаций; в) простой и комбинированной пропиткой в минеральных и органических жидкостях; г) введением в состав гипсового теста уплотнителей с последующим нанесением на поверхность изделия водонепроницаемых покрытий; д) путем повышения плотности гипсовых отливов за счет уменьшения количества воды затворения и увеличения тонкости помола ис22" ходкого гипсового порошка до оптимальных показателей.
Предлагаемый способ преследует цель односторонней поверхностной водозащиты различных гипсовых стройизделий. Он основан на взаимодействии порошка цинковой пыли с водой и хлористым кальцием, в результате которого образуется конгломерат продуктов, нерастворимых в воде в виде водоустойчивой твердой, плотной массы (корки), хорошо сцепляющейся с гипсовым изделием.
В состав разработанных автором водозащитных покрытий, кроме цинковой пыли и раствора хлористого кальция, вводятся тонко-молотая глина и графит или тальк.
45 Известковые вяжущие: сырьё, виды, свойства.
Известь — продукт обжига известняков, мела и других горных пород.
Строительная Известь по условиям твердения подразделяется на воздушную и гидравлическую. Воздушная Известь, получаемая обжигом известняков, состоит главным образом из оксида кальция, а также из доломитизированного известняка, мела, доломита и других горных пород, содержащих карбонат кальция и магний. Содержание примесей в известняках не должно превышать 6—8%. Воздушная Известь по внешнему виду делится на негашёную комовую, негашёную молотую (гидратная пушонка) и известковое тесто. Гидравлическая Известь — это обожжённые мергелистые известняки, содержащие 6—25% глинистых примесей.
Виды известковых вяжущих: а) известь воздушная, б) известь гашеная, в) известь гидравлическая, г) известь кипелка, д) известково-пуццолановые вяжущие, е) известково-шлаковые вяжущие.
46 Известковые вяжущие:технологии получения, области применения.
Производство известковых вяжущих состоит из следующих основных операций: добычи и подготовки сырья и топлива, обжига, превращения продукта обжига в порошок путем гашения или помола. Добыча известняка обычно осуществляется открытым способом в карьерах после удаления верхних покрывающих и непродуктивных слоев. Плотные известняково-магнезиальные породы взрывают. В зависимости от расстояния между карьером и заводом полученную массу в виде крупных и мелких кусков доставляют автомобильным, железнодорожным или водным транспортом. Перед обжигом породу соответствующим образом подготавливают: сортируют по размеру кусков и, если необходимо, дробят. Обжигают известь в основном в шахтных или вращающихся печах, но могут применяться также установки обжига во взвешенном состоянии (кипящем слое) и обжиг на спекательных решетках. В зависимости от качества сырья меняются температура обжига, производительность печей и свойства конечного продукта. В производственных условиях известняки обжигают при температурах 1000— 1200 °С, доломиты — при температуре 750 — 900 °С.
Применение извести: Традиционным является использование извести для изготовления кладочных и штукатурных растворов, эксплуатируемых в воздушно-сухих условиях. Широкое применение воздушная известь нашла в производстве различных плотных и ячеистых автоклавных материалов в виде силикатного кирпича и крупных изделий. Воздушную известь используют также в производстве местных вяжущих веществ и для получения дешевых красочных составов.
47. .. Способы повышения водостойкости известковых строительные материалов и изделий.
Для повышения водоустойчивости известковых вяжущих, во время помола в него вводят негашеную известь и железный купорос, после чего дегидратацию при температуре до 200.
Способ основан на свойстве извести-кипелки благодаря реагированию гипса и окиси кальция. Кроме того, пластифицирующие свойства извести придают сырьевой смеси большую подвижность, так как она легко перемешивается мешалкой
Двуводный гипс при высокой температуре выделяет воду в парообразном состоянии. Этот процесс сопровождается поглощением тепла на дегидратацию и на испарение воды.
Железный купорос, являясь отходом при травлении железа серной кислотой, взаимодействуя с известью, дает сульфат кальция и гидрат железа, который покрывает коллоидной пленкой гидратированный гипс, повышая при этом водоустойчивость гипсовой отливки.
Добавка негашеной извести и железного купороса значительно удлиняет сроки начала и конца схватывания и повышает прочность изделия
48…Магнезиальные вяжущие: сырьё, технологии получения
Магнезиальные вяжущие вещества — тонкомолотые порошки, состоящие в основном из оксида магния MgO, получаемые умеренным обжигом пород, содержащих карбонат магния. Магнезиальные вяжущие — воздушные вяжущие вещества, твердеющие и сохраняющие прочность только в воздушно-сухих условиях. Различают каустический магнезит и каустический доломит. Они твердеют при затворении водными растворами солей магния.
49. Магнезиальные вяжущие: затворители, твердение, свойства, области примененения
Магнезиальные вяжущие — воздушные вяжущие вещества, твердеющие и сохраняющие прочность только в воздушно-сухих условиях. Различают каустический магнезит и каустический доломит. Они твердеют при затворении водными растворами солей магния.
Начало схватывания магнезитного теста должно наступать не ранее 20 мин, а конец — не позднее 6 ч после затворения. Уже через сутки прочность затвердевшего вяжущего должна быть не менее 1,5 МПа. Марочная прочность затвердевшего каустического магнезита 40…50 МПа.
Каустический доломит получают из природного доломита CaC03-MgC03 обжигом при температуре 650…750°С. При этом происходит декарбонизация только карбоната магния. Карбонат кальция остается в исходном состоянии и является инертной частью вяжущего. Поэтому каустический доломит, обладая всеми свойствами каустического магнезита, имеет меньшую марочную прочность: от 10 до 30 МПа (в зависимости от содержания MgO).
Затворители для магнезиальных вяжущих. Наилучшие показатели имеют магнезиальные вяжущие, затворяемые раствором хлористого магния (MgCl2). Хлористый магний для этих целей получают при переработке Карабогазской рапы (минерал бишофит) или выпариванием из воды лиманов и некоторых соленых озер. Для этой цели используют также природную каменную соль — карналлит, состоящую из смеси хлоридов магния и калия.
На стройки хлористый магний поступает в виде кристаллической соли или раствора технического хлористого магния. Перед применением соль растворяют, а раствор доводят до требуемой консистенции (содержание MgCl2 в растворе не менее 45%; плотность раствора 1140…1160 кг/м3). Для уменьшения гигроскопичности затвердевшего магнезиального вяжущего к раствору хлористого магния добавляют небольшое количество железного купороса. Эта добавка также ускоряет схватывание и уменьшает вероятность появления высолов.
Кроме хлористого магния, сообщающего растворам наибольшую прочность, магнезиальные вяжущие допускается затворять растворами сульфата магния, хлорида или сульфата железа, разбавленными растворами серной и соляной кислот; можно использовать также раствор морской рапы (отходы при производстве брома из соленой воды).
Магнезиальные вяжущие хорошо сцепляются с органическими волокнистыми материалами. Поэтому для их наполнения и армирования используют древесные материалы (опилки, стружки, рейки) На основе магнезиальных вяжущих и древесных стружек получают теплоизоляционный материал — фибролит и легкий и прочный материал для полов с наполнителем из опилок — ксилолит. На заводах изготовляют ксилолитовые плитки, а на стройках делают бесшовные ксилолитовые покрытия полов.
Каустический магнезит используют для устройства особо плотных штукатурок, в том числе искусственного мрамора, и изготовления строительных деталей (подоконных плит, ступеней, скульптурных изделий). Каустический доломит используют для устройства оснований под покрытия пола и изготовления теплоизоляционных изделий.
Все изделия из магнезиальных вяжущих не следует применять в помещениях с повышенной влажностью, так как водостойкость их невысока.
Транспортируют и хранят магнезиальные вяжущие, предохраняя их от увлажнения и засорения. Срок хранения в сухих условиях не нормируется.
50…Жидкое стекло: сырьё, технология получения.
Водный раствор, полученный из растворимого стекла получил название жидкого стекла. Его самой отличительной особенностью является возможность растворяться в воде. Оно может быть натриевое и калиевое. Оба они обладают одним уникальным свойством – возможностью высыхания на воздухе с образованием тонкой пленки на поверхности. Процесс твердения происходит довольно медленно, а образованная после высыхания пленка, не пропускает углекислый воздух и останавливает процесс твердения, для предупреждения такого эффекта используются различные катализаторы.
Сырьем для получения жидкого стекла является кварцевый песок с добавлением соды или сульфата. Производится оно, как и обычное, в плавильных печах. Для его хранения нужна закрытая тара, что не совсем удобно, поэтому производят в твердом виде в виде глыб, которые растворяются уже непосредственно перед применением.
51…Жидкое стекло: твердение, свойства, области применения.
Процесс твердения происходит довольно медленно, а образованная после высыхания пленка, не пропускает углекислый воздух и останавливает процесс твердения, для предупреждения такого эффекта используются различные катализаторы.
Жидкие стекла используют также в качестве неорганического клея (связки-адгезива)- гомогенной системы, отвердевающей и проявляющей адгезионные свойства, при её обезвоживании и при взаимодействиями с отвердителями (силикатизаторами), находящимися в твердом, жидком или газообразном состоянии.
52.. Кислотоупорный цемент: сырьё, свойства, области применения.
Кислотоупорный цемент изготовляют из тонкоизмельченных смесей кислотоупорного наполнителя (кварца, кварцита, диабаза, андезита и т. п.) и ускорителя твердения — кремнефтористого натрия. Название «цемент» для таких порошков имеет условный характер, так как они вяжущими свойствами не обладают и при затворении водой не твердеют. Вяжущим веществом в таких цементах является растворимое стекло, на водном растворе которого их и затворяют. Чаще всего применяют кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, в котвром наполнителем является чистый тонкомолотый кварцевый песок.
Основное достоинство и принципиальное отличие кислотоупорного цемента от других неорганических вяжущих веществ — его способность сопротивляться действию большинства минеральных и органических кислот (кроме фтористоводородной, кремнефтористоводородной и фосфорной).
Схватываются кислотоупорные цементы в пределах 0,3...8 ч. Предел прочности при растяжении через 28сут должен быть не менее 2,0 МПа, а кислотостойкость — не менее 93 %. Предел прочности при сжатии стандартом не нормируется, но можно получить бетоны с прочностью при сжатии 30...40 МПа и более.
Кислотоупорный цемент применяют для приготовления кислотоупорных замазок, растворов и бетонов. Нельзя использовать кислотоупорный цемент для конструкций, подверженных длительному воздействию воды, пара и щелочей, а также в условиях низких температур (ниже—20 °С).