Контрольная работа по "Строительные материалы"

- нанесение на бетонную поверхность лакокрасочных материалов;

- облицовка различными плитами;

- понижение проницаемости бетона;

- применение материалов, стойких к действию продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, преимущественно к кислотам.

Методы защиты цементного камня от коррозии разнообразны, но всё они могут быть сведены в следующие группы:

- выбор надлежащего цемента;

- изготовление особо плотного бетона;

- применение защитных покрытий и облицовок, практически исключающих воздействие агрессивной среды на бетон.

3. Требования к заполнителям для тяжёлого бетона. Влияние качества заполнителей на свойства бетона.

Наиболее распространены тяжёлые бетоны, применяемые в железобетонных и бетонных конструкциях промышленных и гражданских зданий, в гидротехнических сооружениях, на строительстве каналов, транспортных и других сооружений. Особое значение в гидротехническом строительстве приобретает стойкость бетон, подвергающихся воздействию морских и пресных вод и атмосферы. К заполнителям для тяжёлых бетонов предъявляются специальные требования по гранулометрическому составу и чистоте.

Заполнители (песок, щебень или гравий) занимают до 80-85% объёма бетона и образуют его жёсткий скелет препятствующий усадке. Применяя заполнители с различными свойствами, можно получать бетоны с разнообразными физико-механическими показателями, например, лёгкие, жароупорные и пр.

Мелкий заполнитель – песок. Для приготовления тяжёлых бетонов применяют природные пески, образующиеся в результате естественного разрушения горных пород, а также искусственные, полученные путём дробления твёрдых горных пород и из отсевов. Качество песка, применяемого для изготовления бетона, определяется минеральным и зерновым составом и содержанием вредных примесей. В качестве мелкого заполнителя для тяжёлого бетона используют природный песок крупностью от 0,16 до 5 мм и имеющий плотность более 1,8 г/см³.

Крупный заполнитель для тяжёлого бетона – это гравий и щебень.

Гравий – рыхлая смесь зёрен округлой формы размером 5-70 мм, образовавшихся в результате естественного разрушения (выветривания) твёрдых, горных пород. Гравий может быть горным (овражным), речным и морским. Горный гравий имеет шероховатую поверхность и содержит обычно примеси песка, глины, пыли и органических веществ. Речной и морской 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 твёрдых горных пород, а также кирпичного боя, шлаков и др. Полученную смесь зёрен различных размеров (5-70 мм) подвергают рассеву на отдельные фракции. В зависимости от размера зёрен гравий и щебень подразделяют на фракции 5-10, 10-20, 20-40 и 40-70 мм. В каждой фракции гравия или щебня должны быть зёрна всех размеров – от наибольшего до наименьшего для данной фракции.

Для приготовления бетона более экономичен предельно крупный гравий или щебень, так как при этом снижается расход цемента. Но наибольший размер зёрен крупного заполнителя должен быть не более 1/3 наименьшего размера бетонируемой конструкции или не более 3/4 наименьшего расстояния между стержнями арматуры. При бетонировании плит допускается применение до 50% зёрен крупного заполнителя наибольшей крупности, равной половине толщины плиты. Содержание зёрен крупнее установленного наибольшего размера допускается не более 5% по массе гравия или щебня.

Для тяжёлых бетонов следует применять щебень, получаемый из горных пород, имеющих прочность в 1,5-2 раза выше заданной марки бетона. Содержание в щебне зёрен слабых, выветрившихся пород не должно превышать 10% по массе. Проверяется также морозостойкость гравия и щебня. Окончательно пригодность гравия или щебня для бетона требуемой марки устанавливают по результатам испытания бетона на данном заполнителе.

Прочность заполнителей влияет на прочность бетона. Требования по прочности устанавливают только для крупного заполнителя, поскольку обычно применяемые в качестве мелкого заполнителя кварцевые пески заведомо прочнее бетона: предел прочности при сжатии кварца свыше 1000 МПа, а максимальная прочность бетона по ГОСТ 26633-85 составляет 80 МПа. Прочность крупного заполнителя нормируют с учётом прочности бетона. Так, марка щебня из естественного камня должна превышать прочность бетона не менее чем в 1,5-2 раза. Во всех случаях щебень из изверженных горных пород должен быть марки не ниже 80 МПа, из метаморфических пород – не ниже 60 МПа, из осадочных пород – не ниже 30 МПа. Содержание в щебне и гравии зёрен слабых и выветренных пород – не более 10% по массе.

Морозостойкость щебня и гравия должна обеспечивать получение проектной марки бетона по морозостойкости. Определяют её путём циклического замораживания и оттаивания пробы заполнителя в водонасыщенном состоянии. По морозостойкости крупные заполнители подразделяют на семь марок: 15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300.

На прочность бетона и соответственно, изделий жби влияет качество заполнителей бетона. Чем мельче песок, тем больше его удельная поверхность, водопотребность бетонной смеси и расход цемента. Применяя очень мелкий песок, мы рискуем прочностью бетона, а также, получаем перерасход цемента. Использование щебня из гравия, щебня и гравия не отвечающих нормативным указаниям по зерновому составу, приводит к увеличению пустотности смеси заполнителя и, соответственно, понижению прочностных качеств бетона на 5-16%. Для того, чтобы определить наибольшую (максимальную) крупность заполнителя в бетоне, нужно взять в расчёт наименьшее сечение конструкции, расположение арматуры в железобетонном изделии и густоту армирования. Предельная крупность зёрен не должна быть более 1/3 наименьшего размера конструкции и не более 3/4 расстояния между стержнями арматуры. Использование гравия вместо щебня снижает прочность бетона на 10-20%. Особое влияние на прочность бетона оказывает соотношение мелкого и крупного заполнителя.

Прочность заполнителей не оказывает значительного влияния на прочность бетона до тех пор, пока прочность их больше проектируемой марки бетона. Применение низкопрочных заполнителей прочностью ниже требуемой марки бетона может существенно снизить прочность последнего или потребует высокого расхода цемента. Шероховатость поверхности заполнителей также оказывает влияние на прочность бетона. В отличие от гравия, зёрна щебня имеют развитую шероховатую поверхность, чем обеспечивается лучшее сцепление с цементным камнем, а бетон, приготовленный на щебне, при прочих равных условиях имеет прочность, большую, чем бетон на гравии.

Выбор качественных составляющих при изготовлении бетонной смеси, таких как щебень и песок, в конечном итоге, влияет на качество выпускаемого бетона. Грамотный подбор сырья позволит, прежде всего, улучшить сцепление цементного камня и заполнителя. Такая «сцепка» в итоге позволяет улучшить характеристики бетонной конструкции. Среди улучшаемых качеств нужно отметить упругость, плотность, прочность, теплопроводность. Кроме этого повышаются износостойкость, однородность и сопротивляемость усадке.

4. Керамические материалы для внутренней облицовки стен и полов: общие требования, виды и деление по эффективности применения, характеристика отдельных видов по форме, размерам, маркам и особенностям применения.

Керамические плитки для внутренней облицовки ванных комнат, бань, прачечных, больничных и других помещений прочно вошли в строительную практику. В зависимости от назначения для внутренней облицовки применяют плитки для облицовки стен и полов.

Плитки для внутренней облицовки стен изготовляют из легкоплавких мергелистых глин (майоликовые плитки) или из огнеупорных глин с добавкой песка и плавней (фаянсовые плитки) способом полусухого прессования. При обжиге плиток получается пористый черепок, лицевая поверхность которого покрывается глазурью. Ассортимент облицовочных плиток разнообразен (49 типоразмеров): рядовые квадратные (150×150 мм) и прямоугольные (150×75 мм), карнизные и плинтусные и др. Толщина рядовых фаянсовых плиток не более 6 мм, глиняных и плинтусных до 10 мм. Водопоглощение плиток — не более 16%. По характеру поверхности они могут быть плоскими, рельефными или с многоцветным рисунком. Плитки для внутренней облицовки стен применяют в помещениях санитарных узлов, кухонь, бань, прачечных, торговых пищевых и химических предприятий, станций метрополитена и т.д.

Плитки для облицовки стен в зависимости от используемого сырья делят на два вида: майоликовые и фаянсовые.

Майоликовые облицовочные плитки изготовляют из легкоплавких глин с добавкой до 20% углекислого кальция в виде мела. При обжиге плиток получают пористый черепок, лицевую поверхность которого покрывают глазурью, а на тыльную сторону наносят бороздки для лучшего сцепления с поверхностью. Сырьевую массу для майоликовых плиток тщательно перемешивают. Формуют плитки на рычажном прессе, затем их сушат и обжигают; далее плитки покрывают глазурью и вторично обжигают. Слой глазури придаёт плиткам водонепроницаемость и высокие декоративные качества.

Фаянсовые плитки изготовляют из огнеупорных глин с добавкой кварцевого песка и плавней — веществ, понижающих температуру плавления (обычно полевого шпата и известняка или мела). Плитки имеют белый или слабо окрашенный черепок, лицевая поверхность покрыта белой или окрашенной, прозрачной или глухой глазурью. Тыльной стороне облицовочных плиток придают рифлёную поверхность.

Плитки в зависимости от формы бывают квадратные, прямоугольные и фасонные для углов, облицовки карнизов и плинтусов. Для внутренней облицовки применяют плитки длиной 150 мм, шириной 25, 50, 75 и 150 мм. Толщина плиток должна быть не более 6 мм, а плинтусных — не более 10 мм; плиток, изготовляемых из легкоплавких глин, — не менее 12 мм.

К качеству плиток для внутренней облицовки стен предъявляют высокие требования. Плитки должны иметь правильную геометрическую форму, чёткие грани и углы, не иметь выпуклостей, выбоин и трещин, должны быть термически стойкими, не должны иметь на глазурованной поверхности трещин, околов глазури и цека — сетки мелких трещин. Водопоглощение плиток не должно быть более 16%.

Плитки для полов изготовляют из каолиновых глин с добавкой отощающих веществ, плавней и, если требуется, окрашивающих примесей; формуют их прессованием полусухой массы, обжигают до спекания. Водопоглощение плиток не должно превышать 4%. Полы из керамических плиток практически водонепроницаемы, характеризуются малой истираемостью, легко моются, долговечны, обладают стойкостью к действию кислот и щелочей.

Керамические плитки для полов изготовляют размером (длина граней) 50...300 мм, толщиной 10...15 мм. Различная форма и цвет плиток позволяют создавать разнообразные композиции пола.

Мозаичные плитки для полов выпускают квадратной и прямоугольной формы со стороной 23 и 48 мм при толщине 4...6 мм. Из таких плиток на заводе получают разнообразные рисунки пола. Трудоёмкость настила полов из ковровой мозаичной плитки по сравнению со штучной плиткой значительно ниже. Плитки мозаичные обладают высокой плотностью и полным спеканием черепка без остеклования, а, следовательно, высоким сопротивлением к истираемости и малым водопоглощением (не более 3-4%).

Плитки применяют для полов в помещениях с влажным режимом и повышенной интенсивностью движения (бани, ванные комнаты, кухни, вестибюли, коридоры, станции метрополитена, промышленные здания).

Плитки для полов должны иметь правильную форму (квадратную, прямоугольную, шестигранную, восьмигранную, треугольную; длиной грани 50...150 мм и толщиной 10...13 мм), чёткие грани и углы, без выпуклостей, выбоин и трещин; высокую плотность, водопоглощение не более 4%; повышенное сопротивление истираемости. Однако они имеют и некоторые недостатки: большую теплопроводность, слабое сопротивление удару, малые размеры.

Сырьём для изготовления керамических плиток для полов служат высокосортные пластичные глины с понижающими температуру плавления добавками. Для придания плиткам необходимого цвета вводят красители (хромистое железо, оксид кобальта и т.д.). В производстве плиток применяют два способа подготовки массы для формования: мокрый и полусухой.

5. Показатели для оценки удобоукладываемости растворных смесей, роль и виды пластифицирующих добавок в строительных растворах. Основные показатели свойств затвердевших растворов.

В производстве бетонных работ для оценки свойств бетонной смеси используют технические характеристики. Самая важная характеристика — удобоукладываемость.

Удобоукладываемость - способность бетонной смеси заполнять форму при заданном способе уплотнения и образовывать в результате уплотнения плотную, однородную массу. В оценке удобоукладываемости используют три показателя: подвижность, жёсткость и связность смеси.

Подвижность бетонной смеси определяют по осадке стандартного конуса. Разность высот металлической формы конуса и осевшей бетонной смеси, выраженная в сантиметрах, характеризует подвижность смеси и называется осадкой конуса (ОК). С помощью этого показателя оценивают подвижность пластичных бетонных смесей.

Жёсткость смесей, у которых значение ОК=0, характеризуют показателем жёсткости, определяемым на приборе, который представляет собой металлический цилиндр 2 диаметром 240 мм и высотой 200 мм. Время, необходимое для уплотнения смеси в приборе, называют показателем жёсткости бетонной смеси (Ж) и выражают в секундах.

Связность – это способность бетонной смеси сохранять однородную структуру, т.е. не расслаиваться в процессе транспортирования, укладки и уплотнения. В результате уплотнения смеси частицы сближаются, а часть воды как наиболее лёгкого компонента отжимается вверх, образуя капиллярные ходы и полости под зёрнами крупного заполнителя. Крупный заполнитель, плотность которого отличается от плотности растворной части (смеси цемента, песка и воды), также перемещается в теле бетонной смеси. Если заполнитель плотный и тяжёлый, например гранитный щебень, частицы его оседают, пористые легкие заполнители – керамзит, аглопорит – всплывают. Всё это ухудшает структуру бетона, делает его неоднородным, увеличивает водопроницаемость и снижает морозостойкость. Чтобы повысить связность и предотвратить расслоение бетонной смеси, необходимо правильно назначать количество мелкого заполнителя в составе бетона, а также сокращать расход воды затворения, используя пластифицирующие добавки.

Одним из способов улучшения комплекса реологических, физико-механических и структурных характеристик растворных смесей и растворов является введение в их состав продуктов строительной химии. Наиболее распространенная добавка, применяемая как компонент премиксов, так и отдельно, - пластификатор. Она позволяет радикально изменять свойства смеси и раствора, воздействуя практически на все показатели.