Контрольная работа по "Материаловедению"

Кирпич и  камни, изготовленные из диатомитов и трепелов (с добавками или  без них), могут быть сплошными  и пустотелыми, способы их формования — пластический или полусухой. По сравнению с обыкновенным глиняным кирпичом они имеют пониженную среднюю  плотность (классов А и Б 1001—1300 кг/м3, класса В > 1301 кг/м3) и теплопроводность, что позволяет уменьшить толщину стен и снизить массу конструкций. Их применяют для кладки наружных и внутренних стен зданий и сооружений.

Полнотелый  кирпич пластического прессования применяют при устройстве наружных и внутренних стен, полов, цоколей и фундаментов. Полнотелый кирпич полусухого прессования, пустотелые кирпич и камни не рекомендуется применять для устройства цоколей и фундаментов ниже уровня гидроизоляции.

Панели и  блоки стеновые из кирпича и керамических камней применяют для устройства наружных и внутренних стен и перегородок в целях повышения индустриальности строительства. Их изготовляют на специальных установках. Монтаж стен из них осуществляется с помощью крана, при этом время строительства сокращается до 40% по сравнению с продолжительностью возведения стен из кирпича, а себестоимость строительных работ уменьшается на 10—15%. Панели могут быть однослойными, изготовляемыми из пустотелых керамических камней, двухслойными — из кирпича на ребро (толщиной 120 мм) и утеплителя толщиной до 100 мм (плиты минераловатные, фибролит, пеностекло). Трехслойная панель состоит из двух кирпичных наружных слоев, каждый толщиной 65 мм, и в середине — утеплитель толщиной 100 мм. Общая толщина такой панели вместе с наружной и внутренней облицовками 280 мм. Для облицовки фасадных поверхностей панелей и блоков применяют лицевые кирпич и камни, плитки керамические глазурованные, а также декоративные растворы на белом портландцементе и растворы с добавлением крошки, получаемой дроблением горных пород.

Толщина панелей  для внутренних стен и перегородок 80, 140, 180, 270 мм, а для блоков — 270 и 400 мм. При изготовлении этих панелей  используют раствор марок не ниже 75, а для блоков — не ниже марки 50. Их армируют сетками из проволоки в горизонтальных швах и каркасами по периметру панелей и оконного проема, монтажные петли закладывают на всю высоту панели. После укладки материалы уплотняют вибрированием, далее отделывают поверхность и пропаривают в пропарочных камерах 8—14 ч.

Облицовочные  изделия. Керамические облицовочные изделия применяют для наружной и внутренней облицовки в декоративных целях и для повышения долговечности конструкций. Для внешней облицовки зданий применяют кирпич и камни лицевые, крупноразмерные плиты, плитки керамические фасадные и ковры из них. Кирпич и камни лицевые укладывают вместе с кладкой стены. Они имеют ту же форму и размеры как у обычных, но должны отличаться более высокими качествами по внешнему виду, т. е. не иметь белесых потеков, быть однородными по цвету, не иметь на лицевой поверхности отколов, пятен, трещин и других дефектов. По пределам прочности при сжатии и при изгибе, по форме, размерам, средней плотности, водопоглощению они должны соответствовать требованиям ГОСТов. Они имеют марки по прочности 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300, по морозостойкости — 25, 35, 50. Цвет их может быть естественным или окрашенным за счет ввода в сырьевые материалы добавок; с офактуренной лицевой поверхностью — торкретированием минеральной крошкой, ангобированием, глазурованием или двухслойным формованием. Двухслойные изделия изготовляют формованием из двух масс: красножгущихся глин и лицевого слоя толщиной 3—5 мм из светло-жгущихся окрашенных или неокрашенных глин. Лицевые кирпич и камни могут иметь гладкую офактуренную или рельефную лицевую поверхность, они одновременно служат и конструктивным несущим элементом наряду с обыкновенным кирпичом. Их применяют для облицовки фасадов зданий и сооружений, внутренних стен вестибюлей, лестничных стен клеток, переходов и т. п.

Крупноразмерные облицовочные плиты имеют квадратную или прямоугольную форму, длину 490, 990, 1190 мм, ширину 490 и 990 мм и толщину 9—10 мм. Они выпускаются одно- или многоцветными, глазурованными и неглазурованными, с гладкой или рельефной поверхностями. Водопоглощение их менее 1%, морозостойкость не менее 50 циклов. Такие плиты применяют для облицовки подземных переходов и фасадов зданий.

Плитки  керамические фасадные и ковры из них. Плитки выпускают стеновые и цокольные, с глазурованной и неглазурованной лицевой поверхностью, с гладкой или с рельефной поверхностью разных цветов и размеров квадратной и прямоугольной формы (15 типоразмеров). Стеновые плитки имеют водопоглощение 2—9%, а цокольные 2—5%, морозостойкость соответственно не менее 40 и 50 циклов. Плитки, изготовленные из масс, содержащих шлаки, полиминеральные глины и карбонаты, должны иметь водопоглощение не более 12%. Плитки изготовляют пластическим или полусухим прессованием. Стеновые плитки предназначены для облицовки наружных поверхностей стеновых панелей, крупных блоков, для оформления архитектурных элементов зданий, а цокольные — для облицовки цоколей зданий, подземных переходов и других строительных конструкций, находящихся в жестких условиях эксплуатации. Например, плитки типа «Кабанчик» размером 120x65x7 мм изготовляют из беложгущихся глин неглазурованными и глазурованными. Их также используют для отделки панелей (ковры) и для облицовки кирпичных стен.

Для изготовления ковров (одно- или разноцветных) применяют глазурованные или неглазурованные плитки площадью не более 115 см2, а также бой плиток (брекчия) путем их наклеивания на оберточную или мешочную бумагу костным или другими клеями; ковры являются индустриальным типом керамических облицовочных материалов.

По согласованию с потребителем допускается изготовлять  плитки и фасонные детали других размеров, не приведенных в ГОСТ.

Керамические  плитки для внутренней облицовки  стен могут быть квадратной, прямоугольной и фасонной формы — уголки для отделки внешних и внутренних углов, прямая карнизная плитка, уголки карнизные и др. Водопоглощение по массе < 16%, предел прочности при изгибе > 15 МПа. Плитки должны выдерживать перепады температур от 125(150)°С до 15—20°С без появления дефектов. Выпускается 50 типоразмеров плиток. Номинальная толщина плитки 5—8 мм. По согласованию с потребителем допускается изготовлять плитки и фасонные детали других размеров и формы. Плитки могут быть гладкими и рифлеными, их лицевая поверхность покрывается одноцветной (белой или цветной) глазурью. Белые и цветные плитки могут быть с одно- или многоцветным рисунком, нанесенным методом сериографии, декорирования, набрызгивания и др. Обратная сторона плиток делается рифленой, обеспечивающей надежное сцепление с раствором. Их изготовляют из каолиновых глин с добавкой песка и плавней (фаянсовые плитки), способом полусухого прессования.

Майоликовые плитки изготовляют из красножгущихся глин. Их широко применяют для внутренней облицовки стен плавательных бассейнов, ванных комнат, бань, прачечных, столовых, больничных и других помещений, магазинов, лабораторий, санузлов.

Плитки керамические для полов (метлахские) изготовляют  из тугоплавких и огнеупорных  глин с добавками или без них. Их обжигают до спекания для получения  плотного черепка с водопоглощением не более 4%. Плитки выпускаются квадратными, треугольными, прямоугольными четырех-, пяти-, шести-, восьмигранными, фигурными (всего 30 типоразмеров). Толщина их 4—13 мм. Лицевая поверхность может быть гладкой, с рельефом и тиснением, матовой и глазурованной, одноцветной и многоцветной, с рисунком или без него. Их применяют для устройства декоративных полов, в помещениях, где имеет место интенсивное движение, воздействие агрессивных веществ, где необходимо поддерживать особую чистоту. Допускается выпускать плитки других размеров и форм (по согласованию с потребителем).

Для мозаичных (узорчатых) полов применяют плитки площадью не более 9000 мм2. Их изготовляют  из глиняной массы с окрашивающими примесями или без них. Для изготовления ковров эти плитки наклеивают на бумажную основу с размерами, согласованными с заказчиком.

Изделия для перекрытий и кровли. При устройстве перекрытий применяют пустотелые керамические камни для часторебристых перекрытий (сборных и монолитных), камни для накатов (заполнение между балками). Их изготовляют из глиняных масс средней пластичности путем пластического прессования. Пустотность керамических камней для перекрытий 50—75%, за счет чего перекрытия из них обладают хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, огнестойки, долговечны; для их устройства требуется небольшой расход стали и цемента.

Кровля из черепицы имеет хорошую долговечность (до 300 лет), недорога, декоративна, огнестойка. Черепицу широко применяют в странах  Западной Европы. Однако кровля из нее  является тяжелой и неиндустриальной. Кроме того, кровлю необходимо устраивать с большим уклоном (более 30 градусов) для быстрого стока воды. Сырьем для черепицы служат легкоплавкие глины с добавками или без них.

Выпускают черепицу разных типов: пазовую штампованную, пазовую ленточную, плоскую ленточную, S-образную, коньковую и др. ГОСТом предъявляются требования к внешнему виду, прочности, морозостойкости (не менее 25 циклов), массе в насыщенном водой состоянии и др.

Санитарно-технические  керамические изделия и трубы. Сырьем для изготовления санитарно-технических изделий (умывальников, раковин, унитазов, биде, сливных бачков и др.) служат каолин, пластичная беложгущаяся глина, полевой шпат, песок кварцевый, бой обожженный, жидкое стекло, сода. Санитарно-технические изделия бывают фарфоровыми, полуфарфоровыми, фаянсовыми. Изделия из фаянса имеют пористый черепок с водопоглощением <12% и Rcж = 100 МПа, из полуфарфора соответственно <5% и 150—200 МПа. Водопоглощение фарфора <1% и Rcж = 400—500 МПа. Сырье для производства санитарно-технических изделий подвергают тщательной переработке: помолу, отмучиванию, прессованию и др. Формуют их из шликеров — сметанообразных масс методом литья в гипсовых формах. Высушенные изделия покрывают белой или цветной глазурью и обжигают. После обжига глазурь придает изделиям блестящую поверхность и повышает стойкость их к действию агрессивных сред (кислот, щелочей), воды и перепадам температур. Изделия выпускают трех сортов.

Трубы керамические канализационные изготовляют из тугоплавких или огнеупорных глин без добавок или с отощающими добавками (тонкомолотым шамотом или кварцевым песком). Формуют их на специальных трубных прессах. На одном конце имеется раструб для соединения отдельных звеньев трубопровода. Трубы должны быть водонепроницаемыми и выдерживать внутреннее давление не менее 0,15 МПа. Длина труб 1000—1500 мм, внутренний диаметр 150—600 мм. Водопоглощение труб должно быть не более 7,5-8%, кислотостойкость >93%. Их применяют для отвода сточных вод в агрессивных грунтах и для отвода сточных агрессивных жидкостей. Трубы на 1 м длины ствола должны выдерживать без разрушения внешнюю нагрузку не менее 20—35 кН. Трубы керамические дренажные изготовляют из пластичных глин с добавками или без них путем формования на специальных ленточных прессах. Они имеют наружную цилиндрическую, шести- и восьмигранную поверхность, длину 333 мм и внутренний диаметр 50—250 мм, морозостойкость должна быть >15 циклов, а разрушающая внешняя нагрузка 3,5—5 кН (в зависимости от диаметра труб). Снаружи трубы покрывают глазурью. Вода в такие трубы поступает через стыки. Применяют их в мелиоративном строительстве.

Керамические  материалы и изделия специального назначения. Клинкерный кирпич выпускают размером 220x110x65 мм. Его получают из тугоплавких глин путем их обработки, формования, сушки и обжига до спекания, но без остекловывания поверхности. Марки кирпича по прочности — 1000, 700 и 400, морозостойкость 100—500 циклов, водопоглощение не более 2-—6%. Кирпич хорошо сопротивляется истиранию. Его применяют для устройства полов промышленных зданий, обмуровки канализационных коллекторов, для покрытия дорог, в качестве кислотостойкого материала.

Кирпич  керамический лекальный изготовляют из глин с добавками или без них пластическим прессованием. При этом применяют лекальный мундштук с заданным радиусом кривизны. Он предназначается для кладки кирпичных и футеровки железобетонных промышленных дымовых труб при температуре нагрева кирпича не более 700°С. Водопоглощение его не менее 8%, марки по прочности — 100, 125, 150, морозостойкость — не ниже 15 циклов.

Кирпич  керамический для дымовых труб изготовляют из того же сырья и применяют для тех же целей, что и лекальный. Он имеет размеры: длину 120 или 250 мм, ширину 120 или 250 мм, толщину 65 или 88 мм, прямоугольную или клинообразную форму. Может выпускаться клинообразный кирпич с меньшей длиной: 70, 100, 200 и 225 мм. Морозостойкость этого кирпича — 25, 35, 50 циклов, марки по прочности: 125, 150, 200, 250, 300, водопоглощение — не менее 6%. Не допускаются недожог и известковые включения в сырье, вызывающие дутики и разрушение кирпича.

Кислотоупорные  керамические изделия имеют высокую плотность, водопоглощение не более 0,4—10%, R сж - не менее 35—

150 МПа, кислотостойкость  — не менее 95—99%, термическую  стойкость — 2—15 теплосмен.

Кирпич  кислотоупорный выпускают высокой и первой категории качества классов А, Б, В и четырех форм: прямой — КП, клиновой (торцовый — КТ и ребровый — КР), радиальный (поперечный — КРП и продольный — КРПР) и фасонный (слезник — КФ). Размеры кирпича прямого 230x113x65 мм. Эти изделия применяют для устройства фундаментов, футеровки химических аппаратов, кладки колосников, настилки полов, устройства сточных желобов предприятий химической промышленности.

Плитки  кислотоупорные и термокислотоупорные керамические предназначаются для футеровки реакционных аппаратов, отбельных башен, емкостей, целлюлозно-варочных котлов, защиты строительных конструкций от кислотных сред. В зависимости от назначения они имеют разные марки и форму. Плитки производятся высшего и первого сортов шести марок: кислотоупорные фарфоровые — КФ, термокислотоупорные дунитовые — ТКД, термокислотоупорные для гидролизной промышленности — ТКГ, кислотоупорные для строительных конструкций — КС, кислотоупорные шамотные — КШ и термокислотоупорные шамотные ТКШ.

Трубы кислотоупорные керамические и фасонные части к ним предназначаются для устройства кислотопроводов и газопроводов. Они имеют плотный спекшийся черепок, с наружной и внутренней стороны их покрывают глазурью. Они должны выдерживать гидравлическое давление не менее 5 атм (0,5 МПа).

Огнеупорные материалы применяют при строительстве печей, топок и других аппаратов, работающих при высоких температурах, в виде кирпичей, фасонных изделий или блочных элементов. К ним предъявляются требования по прочности, огнеупорности, термостойкости (способности огнеупоров выдерживать без разрушения резкие колебания температуры), химической стойкости против воздействия различных газов, расплавленных металлов, шлаков, стекломассы. Их разделяют на огнеупорные с температурой плавления 1580—1770°С, высокоогнеупорные — 1770—2000°С и высшей огнеупорности с температурой плавления выше 2000°С. По пористости огнеупорные материалы бывают: особо плотными, высокоплотными, уплотненными, среднеплотными, низкоплотными, высокопористыми, ультрапористыми. По способу формования: пластично-формованными, прессованными, сухоформованными, горячепрессованными, плавленолитыми и неформованными (без определенной формы и размеров).

В зависимости  от химико-минерального состава огнеупорные изделия подразделяются на кремнеземистые, алюмосиликатные, высокомагнезиальные, магнезиально-известковые, магнезиально-силикатные, углеродистые, карбидкремниевые, цирконистые, оксидные, бескислородные и др. Наибольшее распространение в строительстве получили кремнеземистые и алюмосиликатные огнеупоры. По применению они бывают: 1) общего назначения; 2) для определенных тепловых агрегатов и устройств.