Екзаменаційний білет № 8

1.Показники, характеризуючи якість керамічної цегли та області її застосування.

2.Основні властивості бетону.

1. Кирпич керамический полнотелый имеет форму прямоугольного паралле­лепипеда размером 250Х X120X65 мм (рис. 18) или 250X120X88 мм. Для модульного кирпича толщиной 88 мм обяза­

тельно наличие технологических пустот. Допускаемые отклонения от указанных размеров не должны превы­шать по длине ±5, по ширине ±4, по толщине ±3 мм.

Кирпич должен быть нормально обожжен. Кирпич-не­дожог алого цвета, пониженной плотности и морозостой­кости, кирпич-пережог отличается большой плотностью, прочностью п сравнительно высокой теплопроводностью.

Плотность кирпича в сухом состоянии колеблется в пределах 1600—1900 кг/м³, а теплопроводность — 0,71— 0,82 Вт/(м-"С). Эти свойства кирпича зависят от спосо­ба его изготовления. Большую плотность, а следователь­но, и большую теплопроводность имеет кирпич полусу­хого прессования.

По пределу прочности при сжатии и изгибе кирпич подразделяют на следующие марки: 75, 100, 125, 150, 175, 200 и 300 (табл. 6).

Водопоглощение кирпича, высушенного до постоян­ной массы, должно быть не менее 8 %. Меньшая величи-на водопоглощения свидетельствует о повышенной теп­лопроводности кирпича, что нежелательно.

По морозостойкости насыщенный водой кирпич дол­жен выдерживать без каких-либо признаков видимых повреждений (расслоения, выкрашивания и т. д.) не ме­нее 15 циклов попеременного замораживания при —15 °С и ниже с последующим оттаиванием в воде при 15±5°С.

Керамический кирпич применяют для кладки внут­ренних и наружных стен, столбов, сводов и других час­тей зданий. Кроме того, из него изготовляют кирпичные панели.

Для уменьшения массы и толщины наружных стен взамен обычного кирпича широко применяют эффектив­ные керамические материалы, которые характеризуются меньшей плотностью, более низкой теплопроводностью, чем обычный кирпич, но обладают достаточной прочно­стью.

По теплотехническим свойствам и плотности кирпич и камни¹ в высушенном до постоянной массы состоянии подразделяют на эффективные, улучшающие теплотехни­ческие свойства стен зданий и позволяющие уменьшить их толщину по сравнению с толщиной стен из обыкновен­ного кирпича (кирпич плотностью не более 1400 кг/м³ и камни плотностью не более 1450 кг/м³) и условно эффек­тивные, улучшающие теплотехнические свойства ограж­дающих конструкций (кирпич плотностью свыше 1400 кг/м³ и камни плотностью 1450—1600 кг/м³).

К эффективным стеновым керамическим материалам относят пустотелые керамические кирпич и камни (рис. 19). Они имеют форму прямоугольного параллелепипеда с ровными гранями на лицевых поверхностях. Пустоты в кирпиче и камнях должны располагаться перпендику­лярно или параллельно постели и могут быть сквозными или несквозными. Диаметр цилиндрических сквозных пус­тот не более 16 мм, ширина щелевидных пустот не более 12 мм. Толщина наружных стенок кирпича и камней должна быть не менее 12 мм. Водопоглощение пустоте­лых изделий не менее 6%. По прочности кирпич и кам­ни подразделяют на марки: 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75 (см. табл. 6), а по морозостойкости — на марки: Мрз 15, 25, 35 и 50.

2. К основным свойствам затвердевшего тяжелого бето­на относят прочность, плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, усадку и расширение, стойкость против коррозии, огнестойкость.

Прочность при сжатии является основным показате­лем механических свойств бетона. Она определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов размером 150X150X150 мм, изготовленных из данной бетонной смеси и выдержанных до испытания в течение 28 сут в нормальных условиях¹. Можно опреде­лять предел прочности при сжатии бетона на образцах-кубах с размером ребра 300, 200, 100 и 75 мм. Получен­ные результаты испытаний необходимо приводить к стан­дартным путем умножения на коэффициенты, равные со­ответственно 1,1; 1,05; 0,95; 0,85. При выборе размера образцов необходимо руководствоваться следующим условнем:наибольшая круп­ность заполнителя бетона не должна превышать Уз величины размера гра­ни образца.

По пределу прочности при сжатии для тяжелых бетонов установлены сле­дующие марки (классы): М 100 (В 7,5), М 150 (В 10), ' М 200 (В 15), М 250 (В 20), М 300

(В 25), М 350 (В 27,5), М 400 (В 30), М 450 (В 35), М 500 (В 40), М 600 (В 45), М 700 (В 55), М 800 (В 60).

При бетонировании ряда конструкций, например бе­тонных дорожных покрытий, важно знать прочность бе­тона при изгибе. Для этого испытывают образцы-балки размером 150X150x1200 или 150X150x550 мм.

Для обычных железобетонных конструкций широко применяют бетон марок М 200 и М 250, а для предвари­тельно напряженных железобетонных конструкций — бе-ток более высоких марок — М 300—М 600. Бетон марок М 100 и М 150 используют для оснований, фундаментов и других массивных монолитных конструкций.

. Прочность бетона при сжатии зависит от активности цемента, соотношения массы воды и цемента, прочности и качества заполнителей, их зернового состава, длитель­ности твердения, температуры и влажности окружающей среды и др. Основные факторы, влияющие на прочность бетона, — активность цемента и соотношение массы во­ды и цемента в составе бетонной смеси (водоцементное отношение В/Ц или обратное ему цементоводное отноше­ние — Ц/В).

На прочность бетона определенное влияние оказывает ^и зерновой состав заполнителей. Наиболее прочные бетоны получают, используя заполнитель с крупными зер­нами. Зерна крупного заполнителя должны быть доста­точно прочными и иметь шероховатую поверхность, обеспечивающую хорошее сцепление цементного камня с заполнителем.

Прочность бетона зависит и от правильного пере­мешивания его составляющих в бетоносмесителе, когда все зерна заполнителя полностью покрыты слоем це­ментного теста.

Плотность. Обычный тяжелый бетон не является плотным материалом. Имеющиеся в бетоне поры образо­вались вследствие испарения излишней воды, а также не­полного удаления воздушных пузырьков при уплотнении бетонной смеси.

Плотность бетона повышается при тщательном под­боре зернового состава заполнителей, уменьшении водо-цементного отношения и применении пластификаторов, снижающих водопотребность смеси при той же подвиж­ности, а также за счет тщательного уплотнения бетонной смеси. С возрастанием плотности бетона повышаются его свойства — прочность, водонепроницаемость, морозо- и коррозиестойкость и др. Особенно высокие требования по плотности бетонов предъявляют при возведении гид­ротехнических сооружений.

Водонепроницаемость. Плотный бетон при толщине железобетонных конструкций более 200 мм, как правило, оказывается водонепроницаемым. Это свойство бетона характеризуется степенью водопроницаемости, т. е. ве­личиной наименьшего давления воды, при котором она еще не просачивается через бетонный образец. Ио этому показателю бетоны разделяют на 12 марок: В2, В4, В6, В8, В10, В12, В14, В16, В18, В20, В25 и ВЗО, т. е. на бетоны, которые выдерживают давление соответственно не менее 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 и т. д. до 3 МПа.

Для повышения водонепроницаемости бетона приме­няют специальные покрытия, например пленки из пласт­масс или уплотняющие добавки. Значительно возрастает водонепроницаемость бетона при применении расширяю­щихся цементов.

Морозостойкость. Долговечность бетонных и железо­бетонных конструкций, подвергающихся при эксплуата­ции постоянному воздействию воды и отрицательных тем­ператур, зависит от морозостойкости бетона.

Тяжелые бетоны по степени морозостойкости делят на марки Мрз 50, 75, 100, 150, 200 и т. д. до Мрз 700 (циф­ры показывают количество циклов замораживания и от­таивания). Марка бетона по морозостойкости назначает­ся в зависимости от вида конструкции, класса сооруже­ния и условий его эксплуатации. Морозостойкость бетона Для зуется маркой Мрз 50. Однако к морозостойкости бето­нов, используемых в гидротехнических сооружениях, опорах мостов и др., предъявляют более высокие требо­вания.

Морозостойкость бетона зависит от вида применяемо­го цемента, водоцементного отношения, качества запол­нителей, плотности бетона и других факторов. Высоко:'! морозостойкостью обладают бетоны с плотной структу­рой на низкоалюминатном портландцементе и высокока­чественном гранитном щебне.

^г Усадка и расширение. Бетоны на гидравлических вя­жущих, за исключением бетонов на безусадочном и рас­ширяющемся цементах, претерпевают объемные измене­ния. При твердении на воздухе бетон дает усадку, а при твердении во влажных условиях он или совсем не изме­няется в объеме, или разбухает незначительно. Величина усадки тяжелого бетона обычно около 0,15 мм на 1 м длины бетонного сооружения. Усадка бетона может по­влечь за собой образование трещин в массивных и боль-шеразмерных конструкциях, что, в свою очередь, нару­шит монолитность бетона, снизит его прочность и долго­вечность.

Для уменьшения усадки бетона следует избегать при­менения бетонов с большим расходом цемента, при этом необходимо использовать крупные заполнители хорошего зернового состава и обеспечивать влажный режим твер­дения бетона.

При бетонировании массивных конструкций в первый период твердения бетона возможно его расширение от нагревания теплотой, выделяющейся при взаимодействии! цемента с водой. С целью уменьшить тепловыделение бе­тона необходимо применять цементы с малой экзотерми-: ей, а также устраивать температурные швы.

Коррозиестойкость. Коррозией бетона называют раз­рушение его под воздействием физико-химических факто­ров окружающей среды. Коррозия бетона происходит в результате разрушения цементного камня (как наименее стойкого компонента затвердевшего бетона) и обычно сопровождается понижением прочности и водонепрони­цаемости, а также ухудшением его сцепления с армату­рой. Физико-химические процессы, происходящие при коррозии цементного камня, подробно изложены в гла­ве 7.

Коррозия бетона возникает в результате проникания агрессивного вещества в толщу бетона и значительно ус­коряется при постоянной фильтрации вещества через трещины и поры бетона.

Повышение коррозионной стойкости бетона достига­ется увеличением плотности бетона за счет тщательных подбора состава бетона, укладки и уплотнения бетонной смеси, применением специальных цементов, например пуццоланового портландцемента, кислотостойкого и гли­ноземистого цементов.

Для защиты бетона от коррозии поверхности конст­рукций, соприкасающихся с агрессивными средами, об­лицовывают плотными керамическими плитками, обраба­тывают специальными веществами (жидким стеклом с кремнефторнстым натрием), покрывают гидроизоляцион­ными битуминозными и пленкообразующими полимерны­ми- материалами.

Огнестойкость. Бетон является огнестойким материа­лом. При кратковременном воздействии огня в условиях пожара в связи с малой теплопроводностью он хорошо сохраняется. Однако продолжительное воздействие тем­ператур в интервале 160—200 °С снижает прочность бе­тона на 25—30 %. При нагревании свыше 500 °С вследст­вие обезвоживания гндроксида кальция и разложения других продуктов твердения цемента бетон разрушается. Таким образом, бетонные конструкции, подвергающиеся в процессе эксплуатации воздействию высоких темпера­тур (более 200 °С), следует защищать теплоизоляцион­ными материалами или выполнять их из жаростойкого бетона.

Екзаменаційний білет №9

1.Матеріали для важкого бетону.

2.азбестоцементні вироби.

1. Цемент. Выбор вида и марки цемента определяется заданной прочностью бетона, условиями его твердения и.эксплуатации бетонных конструкций. Для тяжелых бетонов рекомендуются следующие марки цементов:В случаях когда марка цемента выше той, которая рекомендуется для данного бетона, следует применять микронаполннтели — измельченные горные породы (из­вестняки, доломиты и др.) или промышленные отходы (доменные и топливные шлаки, золы и др.).

При выборе цемента для бетонов, твердеющих в раз­личных тепловлажностных условиях, необходимо учиты­вать минералогический состав цемента, тонкость помола и содержание в нем минеральных и других добавок.

Вода. Для приготовления бетонных смесей и поливки бетона применяют питьевую или природную воду, не со­держащую вредных примесей, препятствующих нормаль­ному схватыванию и твердению бетона. К вредным приме­сям относятся сульфаты, минеральные и органические кислоты, жиры, сахар и др. Использовать промышлен­ные, сточные и болотные воды для затворения и полив­ки бетона, как правило, нельзя.

Пригодность воды для бетона устанавливают химиче­ским анализом, а также сравнительным испытанием бе­тонных образцов на прочность. Вода для затворения бе­тона считается пригодной, если приготовленные на ней образцы бетона в возрасте 28 сут нормального твердения имеют не меньшую прочность, чем образцы бетона на чи­стой питьевой воде.

Песок. В качестве мелкого заполнителя для тяжелого бетона используют природный песок, который представ­ляет собой рыхлую смесь зерен крупностью от 0,14 до 5 мм, возникшую в результате естественного разрушения твердых горных пород.Качество песка, применяемого для приготовления тя­желого бетона, определяется в основном зерновым со­ставом и содержанием вредных примесей. Зерновой (гра­нулометрический) состав песка имеет большое значение для получения тяжелого бетона заданной марки при ми­нимальном расходе цемента. В тяжелом бетоне песок заполняет пустоты между зернами крупного заполните­ля, в то же время все пустоты между зернами песка должны быть заполнены цементным тестом. Кроме того, этим же тестом должны быть покрыты и поверхности всех частиц. Однако для уменьшения расхода цемент­ного теста следует употреблять пески с малой пустотно-стыо и наименьшей суммарной поверхностью частиц.

Крупный заполнитель. В качестве крупного заполни­теля для приготовления тяжелого бетона применяют гра­вий или щебень.

Гравий — рыхлая смесь зерен округлой формы раз­мером 5—70 мм, образовавшихся в результате естествен­ного разрушения (выветривания) твердых горных пород. Гравий может быть горным (тражным), речным и мор­ским. Горный гравий имеет шероховатую поверхность и содержит обычно примеси песка, глины, пыли и органи­ческих веществ. Речной и морской гравий чище горного, но зато с гладкой поверхностью, что ухудшает сцепление с цементно-песчаным раствором. Для улучшения сцепле­ния его можно дробить на щебень.

Щебень — рыхлая смесь, получаемая дроблением больших кусков различных твердых горных пород, а так­же кирпичного боя, шлаков и др. Полученную смесь зе­рен различных размеров (5—70 мм) подвергают рассеву на отдельные фракции. Отсеянные частицы размером ме­нее 3 мм используют в качестве песка. Щебень отлича­ется от гравия остроугольной формой и шероховатой по­верхностью зерен, в связи с чем сцепление его с цемент­но-песчаным раствором лучше, чем гравия. Содержание ^в щебне вредных органических примесей незначительно.

2. Профилированные листы изготовляют из асбестоце­мента волнистыми (обыкновенного и усиленного профи­ля) и полуволнистыми.

Листы волнистые имеют форму прямоугольника с ше­стью волнами, направление гребней которых совпадает с направлением большой стороны прямоугольника. Длина волнистых листов обыкновенного профиля (ВО) 1200, ширина около 700 и толщина 5,5 мм. Листы волнистые усиленного профиля (ВУ) несколько толще, что позво­ляет изготовлять их больших размеров (рис. 77). Длина их 2800, ширина около 1000 и толщина 8 мм. В последние годы разработан новый тип асбестоцементных волнистых листов —СВ-40-250 размером 2500X1150X6 мм. По сравнению с ранее выпускаемыми листами ВО эти листы имеют большую полезную площадь и меньший расход асбестоцемента на 1 м² полезной площади.

Листы профилированные должны быть строго прямо­угольной формы, без трещин и отколов. Предел прочно­сти при изгибе листов ВО должен быть не менее 16 МПа, ВУ — свыше 18 МПа, водопоглощение листов — не выше 28 °/о, морозостойкость — не ниже Мрз 25.

Профилированные асбестоцементные листы применя­ют для устройства кровель, облицовки стен, ограждений балконов и т. п.

Плоские облицовочные асбестоцементные плиты вы­пускают непрессованными и прессованными повышенной прочности (при изгибе не менее 25 МПа)' толщиной 4— 10, шириной до 1600 и длиной до 2800 мм. В процессе формования их лицевую поверхность отделывают в зави­симости от назначения декоративным асбестоцементньш слоем, окрашивают водостойкими эмалями, полируют, а также делают рельефной, имитирующей керамичес­кую глазурованную плит­ку. Плиты, окрашенные водостойкими эмалями, в последнее время с успе­хом применяют для обли­цовки панелей, потолков, стен санитарных узлов и кухонь жилых и общест­венных зданий.

Асбесгоцементные листы и плиты ис­пользуют для изготовле­ния многослойных кровельных и навесных стеновых па­нелей.

Кровельная панель — слоистая конструкция, состоя­щая из двух асбестоцементных листов, склеенных меж­ду собой по контуру асбестоцементной мастикой и обра­зующих замкнутую оболочку, внутри которой уложен минераловатный утеплитель (рис. 78). Масса панели не превышает 100 кг. Применяют эти панели для покрытия кровель производственных и культурно-бытовых зданий с уклоном не менее 5—7°. Размеры плит панелей покры­тий позволяют перекрывать пролеты до 3 м.

Стеновая панель представляет собой трехслойную конструкцию: наружный и внутренний облицовочный слои ее состоят из прессованного асбестоцемента, а сред­ний слой — из теплоизоляционного материала (пеностек­ло, минераловатные плиты, цементный фибролит, пено­пласт и др.). Стеновые панели можно изготовлять с кар­касом из металла, асбестоцемента, древесины или без каркаса. В зависимости от вида утеплителя толщина ас­бестоцементной панели колеблется в пределах 12—20 см, 1 м² такой панели имеет массу 120—180 кг, что значи­тельно меньше массы любой стеновой панели.

Стеновые асбестоцементные панели применяют при строительстве каркасно-панельных зданий.

Трубы и короба. Асбестоцементные трубы широко применяют для устройства водопроводов (напорные тру­бы), канализации (безнапорные трубы), газопроводов и сетей механизированного орошения полей.

Асбестоцементные водопроводные трубы имеют длину 2950—3950, внутренний диа­метр 50—500, толщину сте­нок 9—43,5 мм. Трубы дол­жны быть прямыми, строго цилиндрической формы, с гладкой внутренней поверх­ностью и без трещин. Напор­ные трубы выпускают не­скольких марок с рабочим давлением от 0,3 до 1,2 МПа. Длина канализационных труб 2500—4000, внутренний диаметр 50—600, толщина

Асбестоцементные вентиля-ДИНеНИЯ канализационных труб ис­пользуют соединительные асбестоцементные муфты.

Вентиляционные короба изготавливают круглого и прямоугольного сечения, безраструбные или с раструбом на одном конце