Рабочая программа дисциплины «строительные материалы»
Скачать 0.6 Mb.
|
Приложение №1 к рабочей программе по дисциплине «Строительные материалы» для студентов профиля «Проектирование зданий» Раскрытие сложной лекционной темы «МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА» ВОПРОСЫ:
1. Основные сведения о минеральных вяжущих и их классификация Определение 1. Минеральными вяжущими веществами называют искусственно получаемые порошкообразные тонкодисперсные материалы, которые при затворении водой (водными или иными растворами) образуют пластичное тесто, способное в результате сложных физико-химических процессов затвердевать, т. е. переходить в камневидное состояние. Среди минеральные вяжущих веществ выделяют воздушные и гидравлические. Определение 2. Воздушные вяжущие - вещества, которые способны твердеть, длительное время сохранять и повышать свою прочность только на воздухе. K той категории относятся воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие, жидкое стекло и др. Определение 3 Гидравлическими вяжущими называют вещества, которые способны твердеть, длительное время сохранять и повышать свою прочность не только на воздухе, но и в воде. K данной категории относят гидравлическую известь, романцемент, портландцемент и его разновидности, глиноземистый цемент, водонепроницаемые расширяющиеся и безусадочные цементы и др. 2. Воздушные минеральные вяжущие 2.1 Строительная воздушная известь Понятие1 Строительная воздушная известь - вяжущее вещество, получаемое умеренным обжигом (не до спекания) известняков, содержащих не более 6 % глинистых примесей. При обжиге образуется продукт в виде относительно крупных кусков белого цвета, называемых негашеной комовой известью ( кипелкой). Различают следующие виды воздушной извести: негашеная молотая, гашеная гидратная (пушонка), известковое тесто, известковое молоко. Производство воздушной извести. В качестве сырья для производства воздушной извести используют известняки, мел, доломитизированные известняки и др., состоящие в основном из углекислого кальция CaCO3, а также небольшого количества примесей - доломита, гипса, кварца и глины. Технологический процесс производства воздушной извести состоит из обжига карбонатной породы (известняка или мела) в шахтных или вращающихся печах при температурах до 1000 - 1200оC с разложением (диссоциацией) известняка по следующей зависимости: СаСО3 = СаО+СО2↑. Присутствующий в известняках углекислый магний МgСО3 в процессе обжига также разлагается: MgCO3 = МgO+CO2↑. Комовую известь высокого качества получают при равномерном обжиге известняка до полного удаления из него СО2. Оставшиеся после обжига оксиды кальция и магния (CaO+MgO) являются активными составляющими извести. В комовой извести обычно содержится некоторое количество недожога и пережога. Недожог - неразложившийся углекислый кальций получается при загрузке в печь слишком больших кусков известняка или недостаточно высокой температуры обжига. Недожог почти не обладает вяжущими свойствами и является балластом. Пережог получается в результате сплавления оксида кальция с примесями - кремнеземом, глиноземом и оксидом железа - под действием слишком высокой температуры. Непогасившиеся частицы начинают гаситься в затвердевшем известковом растворе и вызывают появление трещин в штукатурке, силикатных изделиях и т. д. Негашеная комовая известь состоит из пористых кусков плотностью 900 - 1100 кг/м3 и является полупродуктом, который затем измельчают или гасят для превращения в товарную продукцию. При помоле дробленых кусков комовой извести-кипелки получат негашеную молотую известь, которая в отличие от гашеной извести обладает способностью быстро схватываться и твердеть. В процессе помола комовой извести-кипелки можно вводить различные добавки: шлаки, золы, песок, пемзу, известняк, которые улучшают ее свойства и снижают стоимость. Гашение извести. При обработке негашеной комовой извести (называют кипелкой) водой оксид кальция превращается в гидрат по следующей формуле: CaO+H2O = Ca(ОН)2 и происходит "гашение извести" при этом сопровождается выделение большого количества теплоты. Гидратную известь (пушонку) получают в том случае, когда для гашения извести-кипелки берут 6О - 70 % воды. При этом 32% воды участвует в химической реакции, а остальная вода испаряется в процессе гашения и полученный продукт представляет собой белый порошок, состоящий из мельчайщих частиц гидроксида кальция. Известковое тесто представляет собой пластическую массу белого цвета плотностью до 1400 кг/м3. При гашении извести - кипелки в известковое тесто расход воды увеличивают до 2 - 3 частей по массе на 1 часть извести. Используя большее количество воды, получают известковое молоко. В зависимости от скорости гашения комовую известь разделяют на быстрогасящуюся со сроком гашения до 20 мин и медленногасящуюся - свыше 20 мин. Чем выше активность извести, тем быстрее происходит ее гашение и тем больше выход известкового теста. Твердение извести. Известь применяют в строительстве в виде раствора, т. е. в смеси с песком. Известковый раствор на воздухе постепенно затвердевает, превращаясь в искусственный камень. При твердении известкового раствора одновременно протекает несколько процессов. В результате испарения из известкового раствора избытка влаги мельчайшие частицы Са(ОН)2 сближаются между собой, кристаллизуются, а затем образуют прочные кристаллические сростки, которые связывают зерна песка в монолитное тело. При этом вследствие взаимодействия гидроксида кальция с углекислым газом воздуха происходит процесс карбонизации : Са(ОН)2 + CO2+ nH2O = CaCO3 + (n+1)Н2О. В результате этой реакции образуется углекислый кальций, обладающий достаточно высокой прочностью. Области применения. Воздушную известь используют для приготовления известково-песчаных и смешанных строительных растворов, применяемых для каменной кладки и штукатурки, в производстве силикатных изделий, а также в качестве связующего вещества для малярных красочных составов. Воздушную известь молотую и пушонку употребляют при производстве известково-пуццолановых и известково-шлаковых цементов, которые обладают гидравлическими свойствами. Растворы и изделия, изготовленные на воздушной извести, неводостойки. Штукатурные растворы на молотой негашеной извести рекомендуется использовать как при положительной, так и при отрицательной температуре наружного воздуха.
Понятие2 Гипсовыми вяжущими веществами называют материалы, состоящие из полуводного гипса или ангидрита и получаемые путем тепловой обработки тонко измельченного исходного сырья. Сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ служат: природный двуводный гипс CaSO4 2Н2О, называемый, гипсовым камнем, природный ангидрит CаSO4 и некоторые отходы промышленности, содержащие двуводный или безводный сернокислый кальций (фосфогипс, борогипс и др.). Гипсовые вяжущие вещества в зависимости oт температуры обработки сырья разделяют на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые. Низкообжиговые гипсовые вяжущие получают тепловой обработкой двуводного гипса при 110 - 180оС. Они состоят главным образом из тонкоизмельченного полуводного гипса CaSO4 ∙0,5Н2О и характеризуются быстрым твердением. Высокообжиговые гипсовые вяжущие обжигают при 600 - 1000оС. В них преимущественно входит безводный гипс - ангидрит CaSО4, они отличаются медленным твердением. К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам относят: формовочный, строительный и высокопрочный гипс, а также гипсовые вяжущие из материалов содержащих гипс. К высокообжиговым вяжущим веществам относят: ангидритовое вяжущее (ангидритовый цемент) и высокообжиговый гипс (экстрих-гипс), Производство строительного гипса. При обжиге кускового гипсового камня в сушильном барабане (вращающейся печи) происходит непосредственное соприкосновение раскаленных дымовых газов с медленно движущимся дробленым гипсовым камнем. После обжига гипс измельчают в шаровой мельнице. Твердение строительного гипса. При затворении полуводного гипса водой образуется пластичное тесто, которое быстро загустевает и переходит в камневидное состояние. Процесс твердения полуводного гипса происходит в результате гидратации полуводного гипса, т.е. присоединения к нему воды и перехода его в двуводный гипс: CaSO4 0,5H2O + 1,5Н2О = CaSO4 2H2O. Дальнейшее высыхание твердеющей массы приводит к значительному повышению прочности гипса. Для ускорения твердения применяют искусственную сушку гипсовых изделий при температуре не выше 60-65оС. При более высокой температуре может начаться процесс разложения двуводного гипса, сопровождаемый резким снижением прочности. При твердении гипс увеличивается в объеме до 1%, хорошо заполняя формы при отливке гипсовых изделий. Свойства строительного гипса. Строительный гипс представляет собой порошок белого цвета. Плотность его в рыхлом состоянии колеблется в пределах 800 - 1100 кг/м3, а в уплотненном - 1250- 1450 кг/м3, истинная плотность - 2,6 - 2,75 г/cм3. Он является быстросхватывающимся и быстротвердеющим вяжущим веществом, к основным свойствам которого относят водопотребность, сроки схватывания, тонкость помола и предел прочности при сжатии и изгибе. Нормальная густота гипсового теста характеризуется количеством воды (в %), при котором получается тесто заданной подвижности. Строительный гипс обладает большой водопотребностью. Для получения теста нормальной густоты необходимо 50 -70% воды по массе гипса. Сроки схватывания гипсового теста (т.е. такой густоты теста, при которой механическое перемешивание его затруднено или невозможно) определяются на приборе Вика по глубине погружения иглы в гипсовое тесто. По срокам схватывания гипсовое тесто делят на три группы: А - быстросхватывающееся (начало схватывания 2 мин и конец схватывания 15 мин); Б - нормально схватывающееся (соответственно 6 мин и 30 мин); В - медленносхватывающееся (начало схватывания не ранее 20 мин с момента затворения гипсового теста). Быстрое схватывание гипса затрудняет работу и поэтому к гипсовому тесту добавляют замедлители схватывания (животный клей, сульфитно-дрожжевую бражку - СДБ) в количестве 0,1 - 0,3% по массе гипса. Прочность гипса характеризуется пределом прочности при сжатии образцов-балочек размером 40х40х160 мм из гипсового теста нормальной густоты, испытанных через 2 ч после изготовления. По пределу прочности при сжатии установлено 12 марок гипса: Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25, при этом минимальный предел прочности при изгибе для каждой марки должен соответствовать значению соответственно от 1,2 до 8 МПа. Водостойкость гипса повышают добавлением молотого гранулированного доменного шлака. Кроме того, водостойкость гипсовых изделий увеличивают, покрывая их поверхности различными составами, образующими водонепроницаемые пленки. Применение строительного гипса. Строительный гипс применяют для изделий и деталей, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха не более 60 %. Из строительного гипса изготовляют гипсовые и известково-гипсовые штукатурные растворы, декоративные, теплоизоляционные и отделочные материалы, а также различные архитектурные детали. Высокопрочным гипсом называют вяжущее, состоящее в основном из полуводного сульфата кальция, получаемое термической обработкой двуводного гипса в автоклаве под давлением пара или кипячением в водных растворах некоторых солей с последующими сушкой и измельчением в тонкий порошок. Он обладает меньшей водопотребностью (около 45 %), что позволяет получать гипсовые изделия с большой плотностью и прочностью. Предел прочности при сжатии высокопрочного гипса не менее 25 - 30 МПа. Высокопрочный гипс применяют для изготовления архитектурных деталей и строительных изделий с повышенными требованиями по прочности.
Понятие3 Магнезиальные вяжущие вещества представляют собой тонкомолотые порошки, содержащие оксид магния и твердеющие при затворении водными растворами хлористого или сернокислого магния. Магнезиальные вяжущие вещества разделяют на два вида: каустический магнезит и каустический доломит. Каустический магнезит - порошок, состоящий в основном из оксида магния. Его получают обжигом горной породы магнезита MgCO3 - в шахтных или вращающихся печах при 700 - 800оС с последующим измельчением продукта обжига в тонкий порошок. При обжиге магнезит разлагается по реакции MgCО3 = MgO+СО2. Каустический доломит - порошок, состоящий из оксида магния и углекислого кальция, получаемый обжигом природного доломита Са ∙Mg(CО3)2 с последующим измельчением в порошок. Магнезиальные вяжущие вещества обладают способностью прочно сцепляться с древесными опилками, стружками и другими органическими заполнителями, которые в изделиях не подвергаются разложению и загниванию. Эти вяжущие применяют для изготовления теплоизоляционных материалов (фибролита и др.), устройства теплых и износостойких ксилолитовых полов, ступеней, плиток. |
Похожие:
 | Рабочая программа учебной дисциплины «Строительные материалы» Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины базовой части профессионального цикла студентам очной и заочной формы... |  | 1. Цель и задачи изучения дисциплины (учебного курса) В. 3 «Строительные материалы при усилении, восстановлении и реконструкции зданий и сооружений» |
| Рабочая программа дисциплины «строительные материалы» Закона «О техническом регулировании». Этот закон считает приоритетным обеспечение безопасности жизни и здоровья людей при достаточной... | | Рабочая программа дисциплины «строительные материалы» Закона «О техническом регулировании». Этот закон считает приоритетным обеспечение безопасности жизни и здоровья людей при достаточной... |
| Рабочая программа дисциплины «Архитектурно-строительные конструкции» Целью данного курса является то, что с помощью данного предмета «Архитектурно-строительные конструкции» формируется у будущего специалиста... | | Рабочая программа Дисциплины в 02 «Машины и оборудование непрерывного... Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом -высшего профессионального образования и... |
| Композиционные материалы Будет максимальное использование отходов различных производств, отработавших изделий, местного и домашнего мусора. Строительные материалы... | | Композиционные материалы Будет максимальное использование отходов различных производств, отработавших изделий, местного и домашнего мусора. Строительные материалы... |
| Рабочая программа учебной дисциплины сд. 02 Строительные конструкции для специальности Рабочая программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом | | Системы технологий промышленности. Строительные материалы Основные виды строительных материалов, их классификация и применения в строительстве |
| Рабочая учебная программа по дисциплине «машины непрерывного транспорта... Разработана на основании примерной учебной программы данной дисциплины, составленной в соответствии с государственными требованиями... | | Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Учебно-методического комплекса дисциплины рабочая программа учебной... Материалы для организации самостоятельной работы студентов | | Рабочая программа дисциплины «Дорожные и строительные машины» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Рабочая программа дисциплины «Строительные машины в мосто- и тоннелестроении» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Методические рекомендации преподавателю по дисциплине «Функциональные... На первом занятии по данной учебной дисциплине необходимо ознакомить студентов с порядком ее изучения, раскрыть место и роль дисциплины... |
