Материаловедение. 11

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Южно-Уральский государственный  университет

Филиал ЮУрГУ в г.

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

 

 

По дисциплине: «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

Вариант - 4

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Студент 4 курса

группы СтЭз-475

.

 

 

 

Проверил:

Руководитель:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………..……………….……3

 

1 Вулканические туфы  и туфолавы……………………………………….…..5

 

2 Отощающие добавки в керамическую массу………………………..….…..6

 

3 Особенности стекловидного строения……………………………….….…..7

 

4 Общая характеристика и история возникновения портландцемента….....11

 

5 Арматура для бетонных изделий……………………………………….…..13

 

6 ДВП………………………………………………………………………..….15

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..17

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………………19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Строительные материалы и изделия, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте различных зданий и сооружений, делятся на природные и искусственные, которые в свою очередь подразделяются на две основные категории: к первой категории относят: кирпич, бетон, цемент, лесоматериалы и др. Их применяют при возведении различных элементов зданий (стен, перекрытий, покрытий, полов). Ко второй категории - специального назначения: гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические и др. 
        Основными видами строительных материалов и изделий являются: каменные природные строительные материалы из них; вяжущие материалы неорганические и органические; лесные материалы и изделия из них; металлические изделия. В зависимости от назначения, условий строительства и эксплуатации зданий и сооружений подбираются соответствующие строительные материалы, которые обладают определёнными качествами и защитными свойствами от воздействия на них различной внешней среды.       Учитывая эти особенности, любой строительный материал должен обладать определёнными строительно-техническими свойствами. 
        Например, материал для наружных стен зданий должен обладать наименьшей теплопроводностью при достаточной прочности, чтобы защищать помещение от наружного холода; материал сооружения гидромелиоративного назначения – водонепроницаемостью и стойкостью к попеременному увлажнению и высыханию; материал для покрытия дорого (асфальт, бетон) должен иметь достаточную прочность и малую истираемость, чтобы выдержать нагрузки от транспорта. 
        Классифицируя материалы и изделия, необходимо помнить, что они должны обладать хорошими свойствами и качествами. 
Свойство – характеристика материала, проявляющаяся в процессе его обработки, применении или эксплуатации. 
Качество – совокупность свойств материала, обуславливающих его способность удовлетворять определённым требованиям в соответствии с его назначением. 
        Свойства строительных материалов и изделий классифицируют на три основные группы: физические, механические, химические, технологические идр. 
        К химическим относят способность материалов сопротивляться действию химически агрессивной среды, вызывающие в них обменные реакции приводящие к разрушению материалов, изменению своих первоначальных свойств: растворимость, коррозионная стойкость, стойкость против гниения, твердение. 
        Физические свойства: средняя, насыпная, истинная и относительная

плотность; пористость, влажность, влагоотдача, теплопроводность.

 

3

 

        Механические свойства: пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, сдвиге, упругость, пластичность, жёсткость, твёрдость. 
Технологические свойства: удобоукладываемость, теплоустойчивость, плавление, скорость затвердевания и высыхания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

        1 ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ТУФЫ И ТУФОЛАВЫ

 

        Они произошли в результате попадания вулканического пепла и песка в расплавленную лаву до ее остывания. А какие породы называют вулканическими туфами? Вулканическими туфами называют горные породы, которые получились вследствие уплотнения рыхлых залежей вулканических пеплов и последующего цементирования их природными цементами.

        От туфов отличаются туфолавы. Это горная порода, занимающая промежуточное положение между лавой и туфом. Геологи считают, что туфолавы образовались при быстром вспенивании лав, сопровождаемом падением давления и связанным с этим дроблением вкрапленников и стекла без разрыва сплошности лавового потока.

        Туфолавы - горная порода, занимающая промежуточное положение между лавой и туфом. Образование туфолав связывают с быстрым вспениванием лав при падении давления и связанным с этим дроблением вкрапленников и стекла без разрыва сплошности лавового потока.

        В состав вулканических туфов и туфолав входят Si02, Аl2О3, Fe2O3 - Вулканические туфы и туфолавы хорошо сопротивляются выветриванию, мало теплопроводны и, несмотря на большую пористость, морозостойки. Они легко обрабатываются, распиливаются, пробиваются гвоздями., шлифуются, но не полируются.

        Типичный представитель туфолав - артикский туф, добываемый в Армении (вблизи г. Ленинакана). При истинной плотности около 2,6 г/см3 плотность породы колеблется от 750 до 1400 кг/м3. Соответственно пористость ее составляет 70-46%. Теплопроводность артикского туфа меньше, чем обыкновенного кирпича, что позволяет уменьшать толщину наружных стен зданий.

        Прочность туфов находится в тех же примерно пределах, что и прочность обыкновенного кирпича, т.е. 5-15 (иногда до 30) МПа.

        Туф и туфолавы используют в виде пиленого камня для кладки стен жилых зданий, устройства перегородок и огнестойких перекрытий. Используются они также в качестве декоративного камня, чему благоприятствует наличие туфов разных цветов - лиловых, желтых, красных, черных. Применяются туфы и в виде щебня для легких бетонов.

        Типичным представителем туфолав является артикский туф, добываемый в Армении у станции Артик (близ Ленинакана). Он представляет собой стекловатную пористую породу, плотность которой - 750-1400, пористость 40-70%, предел прочности при сжатии 8-19 МПа.

        Цвет туфа - розовато-фиолетовый различных оттенков. Артикский туф - мягкий камень, легко обрабатываемый топорами или пилой. Он обладает высокой морозоустойчивостью. Из туфов выпиливают камни правильной

 

 

5

 формы для кладки стен. Их  форма может также быть и  неправильной (бут). Щебень из туфов  изпользуют как крупный заполнитель для легкого бетона.

        Артикский туф был излюбленным строительным материалом древней Армении. Надо отметить, что прочность артикского туфа такая же, как прочность самого лучшего кирпича или даже выше. Однако он не сразу нашел свое применение. Здесь уместно привести историю внедрения артикского туфа в строительстве, рассказанную и описанную В. П. Петровым в книге "Сложные загадки простого строительного камня" (M.: Недра, 1984).         События происходили в 20-х годах. В строительной практике СССР действовали нормы, оставшиеся со времен царской России. Согласно этим нормам, природный камень должен был иметь 10-кратный запас прочности.         Плотный известняк и гранит укладывались в эти нормы. Артикский и другие туфы Армении были гораздо слабее, но их прочность не уступала прочности самого лучшего кирпича. И вот парадокс! Кирпич являлся привычным материалом для постройки самых крупных сооружений. А туф, тонкостенные здания из которого стоят много веков, применять для крупных городских зданий нельзя! Его удел - крестьянские дома в сельских местностях.

        Только в результате многочисленных экспериментов с образцами артикского туфа, определения его качества и прочности было доказано, что туф однороден, что из него могут быть выпилены стандартные прямоугольные блоки, в которых отсутствуют дефекты. Вот тогда стала очевидна возможность использования артикского туфа в строительстве при тех же нормах, что и кирпича. Сейчас артикский туф добывают в больших количествах.

 

 

        2 ОТОЩАЮЩИЕ ДОБАВКИ В КЕРАМИЧЕСКУЮ МАССУ.

 

        Керамическими называют каменные изделия, получаемые из минерального сырья путем его формования и обжига при высоких температурах.

        Для уменьшения усадки в сушке и обжиге и для ускорения процесса сушки к пластичным глинам добавляют минеральные отощители. До недавнего времени пески были основным видом отощителя при производстве стеновых изделий, так как они дешевы и не требуют дополнительного измельчения. Расширение объема производства и интенсификация режимов сушки и обжига изделий потребовали введения в шихту шамота, получаемого из отходов обожженных изделий, дегидратированной глины, золы, шлака и т. д.

        Отощающие добавки вводятся в состав керамической массы для понижения пластичности и уменьшения воздушной и огневой усадки глин. В качестве отощающнх добавок используют шамот, дегидратированную глину, песок, золу ТЭС, гранулированный шлак.

 

6

 

        Шамот - зернистый керамический материал (с зернами 0,14-2 мм), получаемый измельчением глины, предварительно обожженной при той же температуре, при которой обжигаются изделия. Его можно получить, измельчая отходы обожженного кирпича. Шамот улучшает сушильные и обжиговые свойства глин, поэтому его применяют для получения высококачественных изделий - лицевого кирпича, огнеупоров и т.д.

        Дегидратированная глина при температуре 700- 750 °С, добавляемая в количестве 30-50 %, улучшает сушильные свойства сырца и внешний вид кирпича.

        Песок (с зернами 0,5-2 мм) добавляют в количестве 10-25%.

        Гранулированный доменный шлак (с зернами до 2 мм)-эффективный отощитель глин при производстве кирпича. Роль отощителей выполняют также золы ТЭС и выгорающие добавки.

 

 

        3. ОСОБЕННОСТИ СТЕКЛОВИДНОГО СТРОЕНИЯ.

 

        Физические свойства веществ зависят от их состава и строения. Строение стекол является одним из разделов единой проблемы строения вещества. В связи с этим необходимо подчеркнуть, что современные представления о строении стекла базируются на фундаментальных положениях теоретических разделов неорганической и физической химии, кристаллохимии, химии и физики твердого состояния, и, кроме того, включают идеи и обобщенные положения отдельных гипотез строения стекла, основу которых составляют эмпирические зависимости свойств от состава и строения.

        Отсутствие прямых методов исследования аморфных веществ, отсутствие способов плоскостного изображения объемно неупорядоченных структур пока не позволяют создать завершенную теорию строения стекла.

Существует несколько теоретических  направлений решения проблемы строения стекла, среди которых наиболее широкое  распространение получили кристаллохимическое  и валентно-химическое. Они рассматривают строение стекла на электронном, атомном или молекулярном уровнях, базируясь на основных положениях кристаллохимии, теорий химической связи, зонного строения твердых тел. Преимущественное развитие этих направлений обусловлено в первую очередь прогрессом в области изучения структуры веществ, находящихся в кристаллическом состоянии. Следует отметить, что основополагающие гипотезы строения стекла А. А. Лебедева (1921) и

        Захариасена (1931) появились вскоре после открытия прямого метода изучения структуры кристаллов—метода рентгеноструктурного анализа (Лауэ, 1912).

 

7

        Менее распространены представления о полимерном строении стекол, кинетический подход к процессам твердения расплавов в виде стекла, а также представления о строении стекол на основе концепций о строении жидкостей или расплавов.

        Учитывая сложность и многоплановость вопроса строения стекла, ограничимся рассмотрением основных положений кристаллохимического и валентно- химического направлений, иллюстрируя их конкретными примерами строения силикатных стекол по мере усложнения их состава — от простейшего по составу однокомпонентного кварцевого стекла до двух-, трех- и многокомпонентных составов промышленных стекол.

        В основе данного описания лежат понятия ближнего и дальнего порядка в структуре веществ. Ближний порядок в общем случае, означает правильное расположение отдельных атомов относительно некоторого фиксированного атома.

        Для оксидных стекол ближний порядок характеризует расположение атомов кислорода относительно катионов. Например, атомы кремния всегда окружены четырьмя атомами кислорода. Координационные группировки [SiО2]4 сохраняются в расплавленном, кристаллическом или стеклообразном состояниях диоксида кремния. Это означает, что в структуре стекла сохраняется ближний порядок в расположении анионов относительно катионов кремния, характерный для координационной структуры кристаллов.

        Дальним порядком называется строго периодическое и последовательное расположение атомов или группировок из атомов в пространстве, которое обусловливает образование единой трехмерной решетки.

        Если для кристаллических структур характерно наличие ближнего и дальнего порядков, то особенность строения стекол состоит в том, что в их структуре имеется ближний порядок, но отсутствует дальний порядок в расположении координационных групп атомов. Отсутствие дальнего порядка в структуре характерно для жидкостей и аморфных тел.

        Основными элементами структуры силикатных стекол являются тетраэдры [SiО4]4, которые, соединяясь, друг с другом вершинами, способны образовывать непрерывную в одном, двух, или трех измерениях пространственную структуру (структурную сетку по Захариасену).

        Протяженность сетки определяется содержанием в составе стекла диоксида кремния. Апериодическую сетку, образующуюся путем сочленения координационных полиэдров вершинами, можно рассматривать как анион сложного состава. Компоненты стекла, способные самостоятельно образовывать структурную непрерывную сетку, такие, как SiO2, и другие, принадлежат к группе стеклообразователей. Компоненты стекла, не способные самостоятельно образовывать структурную непрерывную сетку,

 

8

 

называются модификаторами. К группе модификаторов, как правило,

принадлежат оксиды элементов первой и второй групп периодической  системы, а также некоторых элементов  других групп.

        Катионы модификаторов располагаются в свободных полостях структурной сетки, компенсируя избыточный отрицательный заряд сложного аниона. Кислородное окружение катионов модификаторов формируется в соответствии с их координационными требованиями. Прочность связи модификатор — кислород значительно ниже прочности связи стеклообразователь — кислород, поэтому модификаторы не образуют прочных координационных групп.

        Координационное число катиона модификатора в стекле представляет собой некоторое среднестатистическое число атомов кислорода, приходящееся на один атом модификатора. В отличие от геометрически правильных группировок координационных полиэдров стеклообразователей координационные группировки модификаторов могут не иметь геометрически правильной фигуры.

        В структуре стекла различают два возможных состояния атомов кислорода: атомы, соединяющие соседние полиэдры, называют мостиковыми, а соединяющие катионы модификаторов со сложным анионом, называют немостиковыми.

        Структурной основной единицей кварцевого стекла является кремнекислородный тетраэдр. Атом кремния окружен четырьмя атомами кислорода, расположенными симметрично в вершинах тетраэдра.

        Структура кварцевого стекла выполнена из тетраэдров SiО4, соединенных друг с другом вершинами через атомы кислорода. В результате образуется непрерывный пространственный каркас, отличающийся от геометрически правильных решеток кристаллических модификаций кварца отсутствием дальнего порядка в расположении и ориентации тетраэдров. Тетраэдры SiО4 не образуют в пространстве геометрически правильных сочленений в виде шести членных колец, характерных для структуры высокотемпературного кристобалита.

        Структурная сетка стекла выглядит как искаженная кристаллическая решетка.

        Искажение заключается в произвольном варьировании значений угла связи Si—О—Si между соседними тетраэдрами в структуре стекла.

Группировка [SiО4]4- имеет избыточный отрицательный заряд (-4), но каркасная  сетка из тетраэдров SiО4 в целом  электронейтральна, так как каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния. В структуре кварцевого стекла все атомы кислорода мостиковые.

        Структуры кристаллических и стеклообразной форм диоксида кремния не являются плотноупакованными, так как тетраэдры соединяются вершинами, а не ребрами и не гранями. В кварцевом стекле имеются

 

9

свободные структурные полости, ограниченные в пространстве мостиковыми атомами  кислорода.

        Именно благодаря наличию в структуре свободных полостей, кварцевое стекло обладает наиболее высокой газопроницаемостью (гелий, водород, неон) по сравнению с другими силикатными стеклами, в составе которых кроме диоксида кремния присутствуют оксиды щелочных и щелочноземельных металлов.

        В том месте, где выстроились ионы щелочного металла, отсутствует химическая связь между элементами структуры (место разрыва на схеме обозначено пунктирным овалом). Ионы щелочных металлов являются модификаторами. По мере увеличения концентрации Me2О в составе стекла растет число разрывов в структурной сетке и число не мостиковых атомов кислорода, приходящихся на один тетраэдр SiО4. При концентрациях Ме2О более 60 мол. в % создаются условия для образования изолированных тетраэдров SiО4. Кристаллизуются подобные расплавы чрезвычайно быстро, так как облегчаются условия переориентации структурных единиц, в то время как застывание расплава в виде стекла при этом затруднено.

Области стеклообразования в бинарных щелочно-силикатных системах непрерывны. В системе с Li2O содержание предельных концентраций SiO2 составляет 100—64 мол.%, с Na2О 100—48 мол.%, с К2О 100-46 мол. %, с TI2O 50—33 мол. %.

        Фосфатные стекла построены из тетраэдров [PО4]3 . Один из атомов кислорода тетраэдра не может участвовать в образовании связи с другими компонентами структуры из-за наличия двойной связи фосфор — кислород. В структуре фосфатных стекол мостиковыми могут быть только три атома кислорода фосфор кислородного тетраэдра.

        По данным рентгеноструктурного анализа расстояние Р—О в стеклах равно 0,157 нм, угол Р—О—Р—1400.

        В этом отношении структура Р203 отличается от структур других стеклообразователей, у которых все атомы кислорода мостиковые.

Пространственная структура фосфатных  стекол может состоять из колец различного размера, образованных чередующимися  атомами фосфора и кислорода, лент или цепочек из тетраэдров РО4.

        Результаты рентгеноструктурного анализа показывают, что структура двойных фосфатных стекол подобна структуре двойных силикатных стекол по следующим двум параметрам: структурной основной единицей являются тетраэдрические элементокислородные группировки; с добавлением модифицирующих оксидов растет число не мостиковых атомов кислорода.

        Согласно современным представлениям, все однофазные стекла имеют микронеоднородное строение. Речь идет об образовании в структуре микрообластей размером от 1 до 20 нм, отличающихся химическим составом или геометрическим упорядочением в расположении частиц. Прямые

 

10

 

доказательства микронеоднородного строения стекол были получены

методами рентгеноструктурного, электронномикроскопичес-кого, спектрального анализов.

        Микрообласти не имеют поверхностей раздела фаз. Они являются неотъемлемой частью структуры сложного однофазного стеклообразного силиката, но концентрация модифицирующих компонентов в них выше или ниже средней статистической.

        Идея о микронеоднородном строении стекол была заложена в гипотезе А. А. Лебедева и получила развитие в работах Е. А. Порай-Коши-ца, К. С.

Евстропьева, Н. В. Гребенщикова, О. С. Молчановой, С. П. Жданова.

        Щелочно-боросиликатные стекла являются одним из примеров того, что при микронеоднородном строении может наступить фазовое разделение, сопровождающееся образованием границ раздела фаз. При выщелачивании стекол в области составов, отмеченных на рис. 2.1, растворами соляной, уксусной и других кислот образуется высокопористый кремнеземистый каркас (95—96 % SiO2), сохраняющий исходную форму, размеры и прочность (кварцоидные стекла, викор). Средний диаметр пор, в которых располагается натриево-боратная фаза, составляет 2—6 нм.

 

 

        4 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИ

        ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

 

        Одним из самых популярных видов цемента является портландцемент, его ещё называют силикатным цементом. Узнать его можно по внешнему виду - это зеленовато-серый порошок. Как и все цементы, если к нему добавить воду, он при высыхании принимает каменеобразное состояние.    Однако различные виды строительства требуют и специфических качеств от цемента, поэтому сейчас производится выпуск нескольких специализированных видов портландцемента.

        Так, портландцемент с умеренной экзотермией применяется при строительстве в массивных бетонных конструкциях, которые часто подвергаются поочередному замораживанию и оттаиванию (в условиях пресной и слабо минерализованной воде). Таким строительством, например, является строительство гидротехнических сооружений. Специфика данного цемента в том, что он изготавливается из клинкера, содержание трехкальциевого силиката в котором не превышает 50%, а трехкальциевого алюминия - не более 8%. Такой цемент выпускается, как правило, под маркой прочности 300 или 400.

        При особо важном строительстве, где требуется быстрота схватывания материала, используется быстротвердеющий портландцемент. Прочность этого цемента интенсивно нарастает в первый период твердения - через 1 - 3

 

11

 

суток. Это достигается за счет введения в состав портландцемента большого

количества трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюминия. Этот вид цемента очень тонко помолот.

        Часто проблемой становится хранение и перевозка портландцемента, т. к. при повышенной влажности происходит коррозия цементного камня, а при частом замораживании и оттаивании цементный материал теряет свои свойства. Чтобы избежать этого, было налажено производство гидрофобного портландцемента. В его состав включают 0,1 - 0,2% мылонафта, асидола, окисленного петролатума, синтетических жирных кислот и других гидрофобизующих поверхностно-активных добавок. Это создает особую оболочку (толщина её составляет всего одну молекулу) на частицах цемента, что придает ему особые свойства.

        Со второй половины XIX века портландцемент прочно вошел в строительную практику. В России над его созданием и совершенствованием много работал А.Р. Шуляченко, которого называют отцом русского цементного производства. Его заслуга состоит в том, что высококачественные отечественные портландцементы почти полностью вытеснили в России цементы иностранного производства. Русские ученные А.Р. Шуляченко, Н.А. Белелюбский и И.Г. Малюга в 1881 году разработали первые технические условия на цемент и предложили классификацию вяжущих. Ими были заложены основы современной науки о твердении вяжущих материалов. В 1856 году был пущен в действие первый русский завод по выпуску портландцемента в г. Гроздеце, затем были построены заводы в Риге (1866), Щурове (1870), Пунане-Кунда (1871), Подольске (1874), Новороссийске (1882), и т.д. К 1914 г. в России работало 60 цементных заводов общей производительностью около 1,6 млн. тонн цемента. Одновременно росло производство извести и гипса.

        В годы первой мировой войны и гражданской войны производство вяжущих материалов в нашей стране резко снизилось, так как многие заводы были разрушены. После установления Советской власти в нашем государстве цементную промышленность пришлось создавать практически заново. Лишь в 1927 году производство цемента превысило довоенный уровень.   Индустриализация и высокие темпы капитального строительства в СССР предопределили ускоренное развитие цементной промышленности. В 1962 году по выпуску цемента СССР вышел на первое место в мире. В 1971 году выпуск цемента в стране превысил 100 млн. тонн. Цементная промышленность СССР отличалась высокой концентрацией производства. Средняя мощность цементного завода в СССР была почти в 2 раза выше, чем в США, и на 30% выше, чем в Японии. Одновременно с совершенствованием технологии производства расширялся и ассортимент выпускаемых вяжущих материалов. Еще в начале века для строительства подземных и

 

12

 

гидротехнических сооружений начали применять пуццолановый портландцемент с повышенной водостойкостью.

        Развитие металлургии дало цементной промышленности возможность использовать для изготовления шлакопортландцемента и других видов шлаковых вяжущих доменные шлаки. В разработку этих видов цементов большой вклад внесли ученные А.Р. Шуляченко, И.А. Белелюбский, А.А. Байков, С.И. Дружинин, а затем В.А. Кинд, В.Н. Юнг, П.П. Будников, Ю.М. Бутт, С.Д. Окороков, Н.А. Торопов, С.М. Рояк и другие. Производство многокомпонентных цементов в наши дни приобрело важное значение, поскольку это простой и надежный путь экономии топливно-энергетических ресурсов. В соответствии с запросами строительства советскими ученными П.И. Боженовым, П.П. Гайджуровым, Л.Д. Ершовым, И.В. Кравченко, Т.В. Кузнецовой, В.В. Михайловым, В.В. Тимашевым, М.И. Хигеровичем и другими разработана технология производства соответствующих специальных цементов. Их ассортимент постоянно расширяется. В настоящее время в нашей стране выпускается около 30 видов цементов. Одновременно повышается качество цемента, растет средняя его марка.

 

 

5 АРМАТУРА ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ  ИЗДЕЛИЙ

 

        Элементы арматуры делятся на жёсткие (прокатные двутавры, швеллеры, уголки) и гибкие (отдельные стержни гладкого и периодического профиля, а также сварные или вязаные сетки и каркасы). Арматурные стержни могут быть стальными, стеклопластиковыми, древесного происхождения (бамбук) и др. Арматура класса А-3(рифленая).Строительная арматура, предназначенная для армирования обычных железобетонных конструкций, производится по ГОСТ 5781-82 и представляет собой круглую горячекатаную сталь гладкого и периодического профиля. В качестве материала (для арматура класса А3)используется углеродистая и низколегированная сталь марок Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст5сп, Ст5пс, 18Г2С, 10ГТ, 35ГС, 25Г2С, 32Г2Рпс и др. Стальную строительную арматуру класса а3 подразделяют: по классу арматура А3: А400С, А500С, А500СП, 25Г2С, В500С, 35ГС; по механическим качествам арматура А3: А-I (A240), A-II (A300), A-III (A400), A-IV (A600), A-V (A800), A-VI (A1000); Snabsz.ru Арматура А3-по способу изготовления: стержневая, канатная и проволочная арматура; Арматура А3-по технологии изготовления: горячекатаная, холоднокатаная; Арматура А3-по профилю: гладкая (арматура А-I) и периодического профиля* (арматура классов A-II-А-VI**); Арматура А3-по принципу работы: ненапрягаемая и напрягаемая; Арматура А3-по назначению: рабочая, распределительная и монтажная; Арматура А3-по способу установки: арматура сварная и вязаная в виде отдельных стержней,

 

 

13

сеток и каркасов; Снабсз.ру Арматура А3-по эксплутационным

характеристикам: свариваемая (С), термически упрочненная (Т), антикоррозийная (К), арматура для упроченной вытяжки (В). — Арматура периодического профиля (А3)— круглые  профили с двумя продольными  ребрами и поперечными выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии.

        Арматуру А3 диаметром менее 10 мм поставляют в мотках, диаметром 10 мм — как в мотках так и в прутках, 12 мм и более — в прутках длиной от 6 до 12 м или мерной длины (чаще всего 11,7 метра). Арматурную сталь(А3)— нового поколения класса В500С для армирования железобетонных конструкций выпускается диаметром 5,0 мм; 6,0 мм; 8,0 мм; 9,0 мм; 10,0 мм; 12,0 мм; 14,0 мм (и любой промежуточный диаметр), изготовляемую по ТУ 14-1-5552-2007 Допускается изготовление арматурной стали класса A-V (А800) из стали марок 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р и 20Х2Г2СР. Размеры, указанные в скобках, изготовляют по согласованию изготовителя с потребителем

        Арматура классифицируется по ряду признаков: по назначению, ориентации в конструкции, условиям применения, по виду материала из которого арматура изготавливается.

        По назначению арматуру разделяют на:

рабочую арматуру

конструктивную

распределительную

монтажную

анкерную (закладные детали)

        Классификация арматуры по ориентации:

поперечная — арматура, которая  препятствует образованию наклонных  трещин от возникающих скалывающих  напряжений вблизи опор и связывает  бетон сжатой зоны с арматурой  в растянутой зоне;

продольная — арматура, которая  воспринимает растягивающие напряжения и препятствует образованию вертикальных трещин в растянутой зоне конструкции.

        По условиям  применения бывает: напрягаемая  арматура, ненапрягаемая арматура.Напрягаемая арматура в предварительно напряженных ж/б конструкциях может быть только рабочей.

        Совместную работу арматуры и бетона обеспечивает сцепление их по поверхности контакта. Сцепление арматуры с бетоном зависит от прочности бетона, величины его усадки, возраста бетона и от формы сечения арматуры и вида ее поверхности.

        Возможны пять видов контакта арматуры с бетоном:

соединения на связях сдвига;

трение;

 

14

сцепление (соединение с помощью  бетонирования стального элемента арматуры);

обжатие арматуры бетоном после  его усадки;

электрохимическое взаимодействие стальной арматуры и цементного раствора.

        Если арматура была подвергнута предварительному натяжению, то её называют напрягаемой. Натяжение служит для увеличения прочности железобетонной конструкции путём предотвращения образование трещин, уменьшения прогибов и снижения собственной массы конструкции — поскольку по весу требуется значительно меньше арматуры.