Разновидность полимерных материалов и изделий.




Полимерными называются материалы, получаемые на основе высокомолекулярных веществ — полимеров, молекулы которых состоят из многократно повторяющихся групп атомов. В строительстве и других отраслях народного хозяйства применяют преимущественно синтетические органические полимеры, получаемые синтезом из простейших веществ — мономеров. Молекулярная масса полимеров превышает 5000 и достигает сотен тысяч единиц, тогда как для молекул обычных низкомолекулярных веществ она колеблется от единиц до нескольких сотен (как правило, менее 500). Столь существенное отличие по молекулярной массе приводит к резкому отличию физических свойств полимеров от свойств низкомолекулярных веществ. Для полимерных материалов характерен ряд общих свойств, определяющих их применение в строительстве: легкость в сочетании с высокой прочностью, стойкость к воде и различным химическим реагентам, высокая износостойкость, технологичность, способность легко окрашиваться, малая теплопроводность. Общими недостатками полимерных материалов являются низкая теплостойкость, значительное линейное расширение, ползучесть, способность к старению, т. е. ухудшению физико-механических свойств под действием различных факторов окружающей среды. Большинство полимерных материалов применяют в виде пластмасс, включающих полимерное связующее, наполнители, пластификаторы, стабилизаторы и другие компоненты. Пластмассы относятся к наиболее прогрессивным в строительстве материалам, они превосходят по многим показателям традиционные материалы. Например, коэффициент конструктивного качества — отношение предела прочности при сжатии к средней плотности для пластмасс составляет обычно 1—2, как для легких металлических сплавов, в то время как для кирпича он равен примерно 0,02, тяжелого бетона класса В15 0,08, стали марки СтЗ 0,5, сосновой древесины 0,7. При замене пластмассами в строительстве металла, бетона, железобетона, древесины достигается во многих случаях высокий технико-экономический эффект. Каждая тонна пластмасс позволяет экономить 5,6 т стали, 3,4 т цветных металлов. Капитальные вложения в производство полимерных строительных материалов в 2—3 раза меньше, чем в производство традиционных строительных материалов. Производство пластмасс позволяет обеспечить высокий уровень комплексной механизации и автоматизации технологических процессов, а применение их — высокий уровень индустриализации строительства и его качества, снижение материалоемкости зданий и сооружений. В зависимости от назначения пластмассы подразделяют на конструкционные (для несущих и ограждающих конструкций), отделочные (для отделки стен и покрытия полов), гидроизоляционные и герметизирующие, тепло- и звукоизоляционные, материалы для трубопроводов, санитарно-технических изделий и др.

В энергетическом строительстве пластмассы особенно эффективны для гидроизоляции конструкций и защиты их от коррозии, герметизации сборных элементов,ремонта бетонных сооружений, устройства противофильтрационных пленочных экранов плотин, трубопроводов,деталей турбин,элементов шлюзов и т.д.

 

15.Строительная керамика. Сырьевые материалы основы технического производства.СТРОИ́ТЕЛЬНАЯ КЕРА́МИКА, материалы и изделия из керамики, применяемые в строительстве. По назначению керамические материалы и изделия делят на следующие виды: стеновые изделия, кровельные изделия, элементы перекрытий; изделия для облицовки фасадов, изделия для внутренней облицовки стен, заполнители для легких бетонов, теплоизоляционные изделия, санитарно-технические изделия, плитка для пола, дорожный кирпич; кислотоупорные изделия, огнеупоры; изделия для подземных коммуникаций.К стеновым изделиям относятся кирпич, пустотелые камни и панели из них. Кровельные изделия — черепица. Элементы перекрытий; изделия для облицовки фасадов — это лицевой кирпич, малогабаритные и другие плитки, наборные панно, архитектурно-художественные детали. Изделия для внутренней облицовки стен - глазурованные плитки и фасонные детали к ним (карнизы, уголки, пояски). Заполнители для легких бетонов — керамзит, аглопорит. Теплоизоляционные изделия — перлитокерамика, ячеистая керамика, и др. Санитарно-технические изделия — умывальные столы, ванны, унитазы. Кислотоупорные изделия — кирпич, плитки, трубы и фасонные части к ним. Изделия для подземных коммуникаций — канализационные и дренажные трубы. Керамические строительные материалы в зависимости от их структуры разделяют на две основные группы: пористые и плотные.

К классу пористых, частично спекшихся изделий с водопоглощением до 15% относятся строительная керамика для стеновых материалов и керамика для отделки фасадов и облицовки внутренних поверхностей зданий, а также кровельные материалы. Это высокопористая, грубозернистая керамика. Исходный материал для стеновой и кровельной керамики — глина, песок и другие материалы; температура обжига — 950-1150оС. Для производства облицовочных материалов используются пластичные и пироплавкие глины, шамот, кварцевый песок, полевой шпат, тальк, температура обжига — 1000- 1200оС. К пористым керамическим изделиям относятся также санитарно-технические изделия и огнеупорная керамика. Санитарно-технические изделия изготавливают на основе глины, каолина и кварцевого песка при температуре обжига 1150-1250оС. Огнеупорную керамику (алюмосиликатную, кремнеземистую, магнезиальную, хромистую, циркониевую) изготавливают из огнеупорной глины, каолина, шамота, кварцитов, извести, доломита, магнезита, высокоогнеупорных окислов и др. при температуре 1350-2000оС. Это кирпичи и блоки, применяемые при сооружении печей, топок и др. К классу полностью спекшихся, блестящих в изломе изделий с водопоглощением не выше 0,5% относятся санитарно-строительные, керамические трубы, кислотоупорные изделия и огнеупоры (футеровочные плиты, кирпич, скорлупы, сегменты и т.д.). В состав кислотоупорной керамики входят беложгущиеся глины, каолин, полевой шпат, цирконосиликаты и др. Температура обжига — 1250-1300оС.

Прочность керамики зависит от фазового состава керамического черепка, пористости и наличия трещин. Для придания необходимых свойств при изготовлении строительной керамики используются порообразующие, выгорающие и пластифицирующие добавки. Порообразующие материалы (вещества, которые при обжиге диссоциируют с выделением газа, например СО2 (молотые мел, доломит), или выгорают) водят в сырьевую массу для получения легких керамических изделий с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью. Выгорающие добавки: древесные опилки, измельченный бурый уголь, отходы углеобогатительных фабрик, золы ТЭС и лигнин не только повышают пористость стеновых керамических изделий, но также способствуют равномерному спеканию керамического черепка. Пластифицирующими добавками являются высокопластичные глины, бентониты, а также поверхностно-активные вещества.

Для придания декоративного вида и стойкости к внешним воздействиям поверхность некоторых керамических изделий покрывают глазурью или ангобом. В современном строительстве керамические изделия применяют почти во всех конструктивных элементах зданий, облицовочные и другие материалы используют в сборном домостроении. Керамические пористые заполнители — это основа легких бетонов. Сырьё. Основным сырьевым компонентом керамических строительных материалов является глина – осадочная горная порода, состоящая из природных водных алюмосиликатов с различными примесями.

Глина, замешанная с определённым количеством воды, образует глиняное тесто, обладающее связностью и пластичностью, способное в процессе обжига образовывать прочный искусственный камень.

Технология производства керамических материалов связана с характеристиками используемых глин (огнеупорность; содержание AlO и красящих оксидов в прокалённом состоянии, водорастворимых солей, включений размером более 0,5 мм; размер включений; пластичность; температура спекания; содержание свободного кремнезёма; механическая прочность). Основные технологические операции при производстве керамических материалов включают:-подготовка сырья -дозировка-перемешивание-формование-Сушка-обжиг В процессе обжига образуется структура керамического материала, определяющая его свойства, в том числе прочность. Возможные дефекты при обжиге необратимы. Например, при отклонении от оптимальной для данного материала температуры обжига может быть пережог, при этом происходят потеря формы, оплавление поверхности. При недожоге ухудшаются основные показатели эксплуатационно-технических свойств.

 

16.Пуццолановый цемент. Шлакопортландский цемент. Область применения. Пуццолановым цементом называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и во влажных условиях, получаемое путем совместного помола цементного клинкера с активной минеральной добавкой или тщательным смешением в сухом виде тех же раздельно измельченных материалов. Область применения:Пуццолановый цемент применяют для подводных и подземных бетонных и железобетонных конструкций, подвергающихся действию пресных и сульфатных вод. Его можно использовать и для конструкций, а также строительных растворов, находящихся в условиях повышенной влажности. Его применяют также для внутримассивного бетона гидротехнических сооружений. Вследствие пониженной морозо- и воздухостойкости этот цемент не рекомендуется использовать в наземных бетонных и железобетонных конструкциях в условиях воздушного твердения. Наблюдающееся при этом быстрое высыхание может приостановить твердение и вызвать значительную усадку цемента. Не рекомендуется также применять пуццолановый цемент для тех частей сооружений, которые находятся на переменном уровне воды в условиях попеременного увлажнения и высыхания, замораживания и оттаивания. Шлакопортландцемент — это гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого помола клинкера, необходимого количества гипса и гранулированного шлака. В шлакопорт-ландцементе содержится 21—80% гранулированного доменного или электротермофосфорного шлака.Качество доменного шлака характеризуется в основном значением коэффициента качества, выражающего отношение суммарного процентного содержания оксидов СаО, MgO, А1203 к суммарному содержанию Si02 и Fe02. Этот коэффициент должен быть не менее 1,65; 1,45 и 1,2 для доменного шлака соответственно первого, второго и третьего сортов.Шлакопортландцемент по сравнению с портландцементом имеет более высокую стойкость в мягких и минерализованных водах, повышенную жаростойкость, что объясняется незначительным содержанием в цементном камне свободного гидроксида кальция. Он более интенсивно твердеет при тепловлажностной обработке и медленнее схватывается и твердеет при пониженной температуре, у него более низкая морозостойкость. Марки шла-копортландцемента М300, М400 и М500. Наряду с обычным изготавливаются также быстротвердеющий и сульфатостойкий шлакопортландцемент. Быстротвер-деющий шлакопортландцемент имеет марку М400, через 3 сут твердения прочность его на сжатие должна быть не менее 20 МПа, на изгиб 3,5 МПа. Сульфатостойкий шлакопортландцемент изготавливают марок М300 и М400 из клинкера, содержащего не более 8% СзА, и шлака, содержащего не более 8% А1203.Шлакопортландцемент применяется в основном для бетонных и железобетонных наземных, подземных и подводных конструкций, подвергающихся действию пресных вод, а также для изготовления сборных конструкций с применением тепловлажностной обработки, конструкций, подвергающихся действию минерализованных вод, для приготовления строительных растворов. Не допускается применять этот цемент для конструкций, эксплуатация которых требует повышенной морозостойкости, и для строительных работ при пониженной температуре без искусственного обогрева, а также в жаркую и сухую погоду без тщательного соблюдения влажностного режима твердения.

17.Общие сведения о стекле.Сырье, техника производства, свойства.
Стекло представляет собой находящуюся в застывшем состоянии жидкость. Это - аморфное вещество, которое не обладает в твердом состоянии свойствами кристаллического вещества. Основными компонентами, образующими стекло, являются: кварцевый песок (69-74%); сода (12-16%); известняк и доломит (5-12%) и в небольших процентных соотношениях, некоторые другие компоненты. Кроме основных сырьевых компонентов можно вводить различные добавки, например, для окрашивания стекла в желаемый цвет или для изменения других свойств стекла.

Технология изготовления стекла Основной компонент, из которого его делают — это обычный кварцевый песок. Для того чтобы из непрозрачной сыпучей субстанции образовался прозрачный и бесцветный монолит, её нагревают до очень высоких температур. Благодаря этому отдельные песчинки сплавляются между собой, и, поскольку охлаждение стеклянного «теста» происходит очень быстро, не успевают вернуться в свою первоначальную форму. Кроме того, в состав стекла входит сода, немного воды и известняк. Чтобы получить цветной материал, в расплавленную массу добавляют оксиды металлов. Каких именно, зависит от желаемого результата. Так, например, окиси хрома и меди дают вместе зелёный цвет, отдельно окись хрома — желто-зелёный, а кобальт — насыщенный синий.

Технология производства стекла выглядит следующим образом. Сначала все компоненты, вымеренные точнейшими электронными весами, отправляются в гигантскую печь, где при температуре в 1600° С превращаются в единую массу. Затем эта масса делается однородной или, говоря научным языком, гомогенизируется, а все пузырьки газа из неё удаляются. Затем стекольной массе предстоит «купание» в ванне с расплавленным оловом, температура которого приближается к 1000° С. Благодаря более низкой плотности, чем у оловянного расплава, стекло не смешивается с ним, а как бы плавает на поверхности. При этом оно охлаждается и приобретает идеальную гладкость.

Толщина материала зависит от дозировки расходной массы, попадающей в ванну — чем она меньше, тем тоньше получится. Когда стеклянное волокно покидает оловянную ванну, его температура понижается до 600 °С, однако оно ещё достаточно горячо для того, чтобы затвердеть. Поэтому его охлаждают повторно, проводя стекольную «простыню» через конвейер из вращающихся роликов до тех пор, пока масса не остынет до 250 °С. Охлаждение должно проходить постепенно, иначе материал треснет. В конце конвейера установлен автоматический контроль качества — выявляющий возможные огрехи материала. Помеченные сканером места удаляются на следующей стадии процесса — во время резки единого «полотна» на листы нужного размера. В процессе нарезки стекла обрезается его край, на котором остаётся полоса от шестёренок.

Полученные обрезки добавляются к новой партии стеклянного «теста» — таким образом, получение стекла становится безотходным процессом.

К важнейшим свойствам стекла можно отнести плотность, прочность, твердость, хрупкость, теплопроводность, термическую устойчивость, оптические свойства. Плотность — это отношение массы тела к его объему. Она зависит от химического состава стекла и бывает от 2,2 до 7,5 г/см3. В некоторой степени плотность стекла зависит от температуры, с повышением которой плотность стекла уменьшается. Прочность —способность материала выдерживать нагрузку на сжатие, растяжение и т. д. Предел прочности на сжатие колеблется от 500 до 2000МШ, на растяжение от 35 до 100 МПа.

Твердость — способность стекла оказывать сопротивление проникновению в него более твердого материала. Твердость стекла по шкале Мооса равна 7. Некоторые виды стекол бывают твердостью 5—6 по шкале Мооса.

Теплопроводность — это способность материала, в данном случае стекла, проводить тепло без перемещения вещества этого материала. У стекла коэффициент теплопроводности равен 0,0017—0,032 кал/(см-с-град). У оконных стекол эта цифра равна 0,0023. Как видно, коэффициент теплопроводности стекла весьма незначителен. Тепловое расширение — это увеличение линейных размеров тела при его нагревании. У стекла оно незначительное и равняется 88• 10~7. Термическая устойчивость — способность стекла выдерживать резкие изменения температуры не разрушаясь. Термическая устойчивость играет большую роль в строительных работах, так как выстроенные различные сооружения могут иметь весьма большую разницу в температуре внутри и снаружи. Термостойкость оконных стекол равняется 80—90°С. Термостойкость стекла во многом зависит от его химического состава. Следует указать, что кварцевое стекло выдерживает резкий перепад температур, который достигает до 1000°С.

Оптические свойства подразумевают светопрозрачность, светопоглощение, отражение и преломление света. Светопоглощение стеклом света невелико. В оконном стекле оно равняется примерно 88%. Для получения стекол с высокой степенью прозрачности необходимо сырьевые материалы до минимума очищать от нежелательных примесей, окрашивающих стекло.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: