Введение
|
8
|
1 Основные свойства строительных материалов
|
9
|
Лекция 1-1.1 Общие положения
|
9
|
1.2 Классификация основных свойств
|
13
|
1.3 Физические свойства
|
14
|
Лекция 2-1.4 Теплофизические свойства
|
18
|
1.5 Механические свойства материалов
|
22
|
1.6 Деформативные свойства
|
27
|
Лекция 3-1.7 Физико – химические свойства материалов
|
29
|
1.8 Технологические свойства
|
30
|
1.9 Эксплуатационные свойства
|
31
|
2 Природные каменные материалы
|
34
|
Лекция 4-2.1 Магматические породы
|
35
|
2.2 Осадочные горные породы
|
40
|
Лекция 5-2.3 Метаморфические породы
|
43
|
2.4 Материалы и изделия из природного камня
|
44
|
3 Керамические материалы и изделия
|
48
|
Лекция 6-3.1 Сырьевые материалы
|
49
|
3.2 Свойства глин как сырья для керамических изделий
|
50
|
3.3 Общая схема производства керамических изделий
|
51
|
Лекция 7-3.4 Свойства керамических изделий
|
53
|
3.5 Стеновые керамические изделия
|
54
|
3.6 Облицовочные материалы и изделия
|
56
|
Лекция 8-3.7 Керамические изделия различного назначения
|
57
|
3.8 Санитарно-техническая керамика
|
58
|
3.9 Теплоизоляционные керамические материалы
|
58
|
3.10 Огнеупорные изделия
|
58
|
4 Стекло, материалы на его основе. Ситаллы
|
60
|
Лекция 9-4.1 Свойства стекла
|
61
|
4.2 Сырьё для производства стекла и основные оксиды, содержащиеся в нём
|
62
|
4.3 Общая схема получения стекла
|
62
|
Лекция 10-4.4 Разновидности стекла и стеклянных изделий, применяемых в строительстве
|
63
|
4.5 Материалы и изделия из шлаковых расплавов
|
64
|
4.6 Ситаллы и шлакоситаллы
|
64
|
Лекция 11-4.7 Материалы и изделия из каменного литья
|
66
|
5 Металлы
|
67
|
Лекция 12-5.1 Классификация металлов
|
67
|
5.2 Строение металлов
|
67
|
5.3 Свойства металлов
|
68
|
Лекция 13-5.4 Чугуны
|
70
|
5.5 Сталь
|
73
|
5.6 Влияние нормальных примесей на механические свойства стали
|
74
|
Лекция 14-5.7 Классификация сталей
|
75
|
5.8 Состав и свойства железоуглеродистых сплавов
|
76
|
5.9 Упрочение стали
|
78
|
Лекция 15-5.10 Применение углеродистых сталей
|
79
|
5.11 Легированные стали
|
80
|
5.12 Цветные металлы и сплавы
|
82
|
Лекция 16-5.13 Коррозия металлов
|
83
|
5.14 Производство металлических изделий
|
84
|
5.15 Сварка металлов
|
85
|
Лекция 17-5.16 Газовая резка металлов
|
87
|
6 Древесина
|
88
|
Лекция 18-6.1 Строение древесины
|
88
|
6.2 Свойства древесины
|
90
|
6.3 Защита древесины от гниения, поражения насекомыми и возгорания
|
94
|
Лекция 19-6.4 Основные древесные породы
|
96
|
6.5 Лесоматериалы и изделия из древесины
|
98
|
7 Полимерные материалы и изделия
|
99
|
Лекция 20-7.1 Пластмассы. Составляющие пластмасс
|
99
|
7.2 Общая характеристика полимеров
|
99
|
7.3 Способы изготовления полимерных изделий
|
101
|
Лекция 21-7.4 Основные свойства пластмасс
|
102
|
7.5 Виды строительных материалов и изделий из пластмасс
|
103
|
8 Органические вяжущие
|
110
|
Лекция 22-8.1 Битумы
|
110
|
8.2 Нефтяные битумы
|
111
|
8.3 Дёгти
|
113
|
Лекция 23-8.4 Смешанные вяжущие на основе битумов и дёгтей
|
114
|
8.5 Асфальтовые и дегтевые бетоны и растворы
|
114
|
Лекция 24-8.6 Герметизирующие материалы
|
117
|
8.7 Гидроизоляционные и кровельные материалы
|
118
|
9 Лакокрасочные материалы
|
125
|
Лекция 25-9.1 Связующие
|
125
|
9.2 Пигменты
|
126
|
9.3 Вспомогательные материалы
|
128
|
Лекция 26-9.4 Красочные составы
|
129
|
10 Цемент
|
131
|
Лекция 27-10.1 Сырье и технология изготовления портландцемента
|
132
|
Лекция 28-10.2 Твердение и свойства портландцемента
|
145
|
10.3 Шлакопортландцемент и другие виды цементов
|
147
|
Лекция 29-10.4 Процесс активации портландцемента
|
155
|
Лекция 30-10.5 Физико-химические основы производства
|
157
|
Литература
|
162
|
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время строительство потребляет огромное количество различных материалов и изделий. Затраты на материалы в сметной стоимости строительно-монтажных работ составляют более 50%. Экспертиза качества строительных материалов и силикатных изделий, снижение себестоимости, улучшение качества строительных материалов, физико-механические и гидротационные качества, а также экономически и технически обоснованное расходование сырьевых материалов играют важное значение для подбора методов производства.
Модуль "Технология силикатных и строительных материалов" предназначен для подготовки бакалавров по образовательной программе «6В05330 – Экспертиза веществ и материалов в химической инженерии».
Издание данного учебного пособия является необходимым основным учебным материалом для ведения лекционного курса, обучающихся студентов по данной образовательной программе.
Учебное пособие включает разделы общей классификации силикатных и строительных материалов, разновидностей цементов, способы их производства, физико-механические характеристики и гидротационные ососбенности.
Основные свойства строительных материалов, природные каменные материалы, керамические материалы и изделия, стекло и материалы на его основе, металлы, древесина, полимерные материалы и изделия, органические вяжущие и изделия на их основе.
Во всех разделах учебного пособия представлены материалы в основном классические основы материаловедческого характера, классификация материалов, сырье для их производства, приведены основы технологии получения строительных материалов и изделий, виды изделий, их свойства и область применения.
1 ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Лекция 1-1.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
План: 1.Физико-химические особенности.
2.Классификация строительных материалов
Строительство потребляет огромное количество различных материалов и изделий. Затраты на материалы в сметной стоимости строительно-монтажных работ составляют более 50%. Снижение себестоимости, улучшение качества строительных материалов, бережное отношение к ним при перевозках и хранении, а также экономически и технически обоснованное, экономное их расходование служат повышению эффективности строительства.
Качество, долговечность, стоимость сооружений, а также сроки строительства в большей мере зависят от правильного выбора и применения материалов.
Строительные материалы насчитывают сотни видов, поэтому для удобства изучения и использования их классифицируют, т.е. делят на отдельные группы
По происхождению:
- природные (древесина, глина, песок и т.д.)
- искусственные (минеральные вяжущие, бетоны, стекло, керамика, полимеры)
По виду сырья (химическому составу):
минеральные (природные каменные, минеральные вяжущие, стекло, металлы, бетоны на минеральных вяжущих, керамика и т.д.)
органические (полимеры, битумы, древесные материалы, и др)
По назначению и условиям работы:
- конструкционные, применяемые для несущих конструкций, для устройства фундаментов, каркасов зданий, стен, перекрытий (бетон, железобетон, керамические материалы, стекло, металлы, древесные материалы и др.)
- специального назначения, используемые для защиты конструкций от вредных воздействий среды или повышения эксплуатационных свойств и создания комфортных условий для жизни и работы человека:
а) теплоизоляционные; б) акустические; в) гидроизоляционные, кровельные и герметизирующие; г) отделочные; д) антикоррозионные; е) огнеупорные; ж) материалы для защиты от радиационных воздействий.
4. По физико-механическим свойствам (по показателю основного свойства) делят на марки и классы:
- по пределу прочности при сжатии R (МПа): 0,4; 0,7; 1,0; 1,5; 2,5; 3,5; … 100 (для материалов и изделий, из которых изготовляют несущие конструкции);
по плотности 0 (кг/м3): 10; 15; 25; . . . 600 (для теплоизоляционных материалов);
по морозостойкости: F10; F25 и т.д. (для ряда материалов) по количеству циклов, которые должен выдержать материал без допустимых признаков разрушения;
по наличию внешних дефектов или примесей материалы из древесины, отделочные материалы, известь воздушная и др. делят на сорта.
5. По технологии производства (сырье, технологические приемы, обеспечивающие получение материала с заданными свойствами):
а) естественные каменные; б) вяжущие (минеральные и органические); в) бетоны;
г) металлы; д) стекло, плавленые материалы; е) керамические материалы; ж) древесные материалы; з) битумы и дегти; и) полимерные материалы; к) железобетон и др.
Строительные материалы обладают комплексом разнообразных свойств, определяющих область их рационального применения.
Свойства материала зависят от его состава, строения (структуры) и состояния.
Любой строительный материал характеризуется химическим, минеральным и фазовым составом.
Химический состав неорганических материалов выражается количеством содержащихся в них оксидов, %, например, химический состав извести-кипелки – СаО; известняка СаСО3 (СаО – 56%, СО2 – 42,3%, др. оксиды – 1,7%).
Химический состав органических материалов выражается количеством содержащихся в нем элементов. Химический состав позволяет судить о ряде свойств материала – прочности, огнестойкости, биостойкости.
Минеральный состав показывает, какие минералы и в каком количестве содержатся в данном материале. Основные и кислотные оксиды химически связанные между собой образуют минералы, которые характеризуют многие свойства материала, например, в портландцементе содержание трехкальциевого силиката (ЗсаО х SiO2) составляет 45 – 60%, причем при большем содержании этого минерала ускоряется процесс твердения и повышается прочность.
Фазовый состав и фазовые переходы воды, находящейся в порах оказывают большое влияние на все свойства и поведение материала при эксплуатации. При характеристике фазового состава выделяют: твердые вещества, образующие стенки пор, т.е. каркас и поры, заполненные воздухом или водой. Изменение содержания воды и ее состояние (лед, пар) меняют свойства материала.
Структуру строительного материала изучают на трех уровнях:
Достарыңызбен бөлісу: |