Строительные материалы. 2
Строительные материалы
Контрольная работа
Выполнил: Мещеряков Е.Г.
Группа: 9с22
№ студ.: 12142042
1) Как изготовляются газо- и пенобетон и в чем основное отличие их технологии?
Описание технологии производства пенобетона
Изготовление изделии из неавтоклавного пенобетона.
Технология производства пенобетона достаточно проста.
Ячеистая структура может быть получена на основе пено- или газообразования.
Производство неавтоклавного пенобетона отличается простотой оборудования и позволяет осуществлять технологический процесс в полигонных и заводских условиях.
Технологическая линия производства состоит из операций (узлов):
- приготовление пенообразующего состава;
- взбивание пены (пенообразование);
- приготовление цементного теста или раствора;
- приготовление пенобетонной
массы смешиванием пены с
- заполнение форм;
- твердение изделий.
В качестве основных материалов в производстве применяются портландцемент и пенообразователи. Для изготовления неавтоклавного пенобетона применяют портландцемент или пуццолановый портландцемент марки не ниже 400. Использование портландцемента меньшей активности нежелательно, так как в этом случае может быть получен пенобетон пониженной прочности. Повышение прочности путем увеличения расхода цемента приводит к увеличению объемного веса и, естественно, к ухудшению теплоизолирующих свойств. Применение шлако-портландцемента в производстве неавтоклавного пенобетона недопустимо, так как этот вид вяжущего вызывает значительную усадку свежеуложенной пенобетонной массы, обусловленную влиянием доменных шлаков на стойкость нет.
Практически вес 1 м3 пенобетона равен весу цементного камня, при этом весом воздуха в порах пренебрегают. Вес цементного камня равен весу цемента и связанной воды - примерно 15% от веса цемента. В производстве пенобетона важное значение имеет правильный выбор водоцементного отношения. Оптимальное водоцементное отношение определяют из условий получения заданно подвижности пенобетонной массы. В производстве пенобетона к воде затворения предъявляются следующие требования: она не должна быть загрязненной керосином, жирами, маслами и другими примесями, содержать большого количества солей кальция, т.е. не быть жесткой.
В качестве пенообразующих веществ применяются клееканифольная эмульсия, алюмосульфонафтеновая эмульсия и др.
Процесс приготовления пены, цементного теста или раствора и смешение пены с цементным тестом или раствором происходят в пенобетономешалках. Существуют различные типы пенобетономешалок, состоящие из двух или трех барабанов. Наибольшее распространение получили трехбарабанные пенобетономешалки.
Продолжительность цикла работы пенобетономешалки слагается из продолжительности приготовления раствора, пены и смешения их в барабане-смесителе. Средняя продолжительность цикла приготовления пенобетонной массы равна 6 мин. Производительность мешалки выражается емкостью ее смесителя, что и определяет выдачу пенобетонной массы за один замес.
Готовая однородная пенобетонная масса развозится передвижным кюбелем и разливается в подготовленные формы или непосредственно в опалубку строительной конструкции. Для твердения (набора прочности) пенобетона достаточно пропаривания изделий в камерах при атмосферном давлении (в отличие от газобетона, где пропарка проходит в дорогостоящих и энергоемких автоклавных камерах под высоким давлением и высокой температурой).
В условиях засушливого климата
и при высоких дневных
Расход пенообразователя определяется требуемой плотностью пенобетона и колеблется в пределах 0.5-1.2 л/м3.
Технология позволяет
изготавливать конструкционно-
Основные характеристики пенобетона
Неавтоклавный пенобетон наряду с высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами имеет низкие коэффициенты усадки и водопоглощения, обладает высокой пожаростойкостью и устойчивостью к переменному замораживанию, оттаиванию.
Пенобетон используется в строительстве с 70-х годов более чем в 40 странах. За рубежом этот строительный материал пользуется особой популярностью в Германии, Голландии, Скандинавских странах, Чехии. В Швеции более 50% конструкций возводится из этого эффективного материала. В настоящее время на всей территории Украины имеются отработанные технологии производства этого материала.
Характеристики получаемого пенобетона
Марка пенобетона средней плотности в сухом состоянии |
300 |
600 |
800 |
1000 |
|
Теплопроводность бетона в сухом состоянии не более, Вт/м РРС |
0,07 |
0,14 |
0,21 |
0,24 |
|
Класс бетона по прочности на сжатие |
В05 |
В1 |
В2 |
В2,5 |
|
Средняя прочность на сжатие, не менее, МПа |
0,7 |
1,4 |
2,9 |
7,2 |
|
Пенобетон характеризуется следующими свойствами:
- высокими теплозащитными
свойствами: сопротивление теплопередаче
в три с лишним раза больше,
чем у пустотелого кирпича,
что существенно снижает
- широким диапазоном прочности: 3-100 кг/см2 допустимая этажность строительства 4 этажа;
- повышенной морозостойкостью: более 35 циклов;
- повышенной
- высокая пористость: в
помещениях из пенобетона не
накапливается радон, продукты
метаболизма, вредные примеси
и сырость, ячеистая структура
обеспечивает оптимальную
- сорбционная влажность 5-6%, что меньше положенных по нормам 10%;
- изделия из пенобетона хорошо пилятся, "гвоздятся" и "шурупятся";
- великолепное шумоглушение - до 58 ДБ;
- коэффициент линейного
расширения для пенобетона
Сравнительная характеристика пенобетона и традиционных строительных материалов
Показатели |
Кирпич строительный |
Строительные блоки |
Пенобетонные блоки |
|||
глиняный |
силикатный |
керамзитoбетон |
газобетон |
|||
Плотность, кг/м3 |
1550-1700 |
1700-1950 |
900-1200 |
300-1200 |
300-1200 |
|
Теплопроводность, Вт/м оС |
0,6-0,95 |
0,85-1,15 |
0,75-0,95 |
0,07-0,36 |
0,07-0,38 |
|
Морозостойкость, цикл |
25 |
25 |
25 |
35 |
35 |
|
Показатели |
Кирпич строительный |
Строительные блоки |
Пенобетонные блоки |
|||
глиняный |
силикатный |
керамзитoбетон |
газобетон |
|||
Водопоглощение, % по массе |
12 |
16 |
18 |
20 |
14 |
|
Прочность на сжатие, МПа |
2,5-25 |
5-30 |
3,5-7,5 |
0,15-25 |
0,03-12,5 |
|
Характеристика узлов технологической линии изготовления пенобетона
1. Площадка для хранения песка;
2. Ленточный транспортер песка;
3. Бункер для песка со шнековым дозатором;
4. Бункер для цемента со шнековым дозатором;
5. Установка для приготовления пенобетона;
6. Пеногенератор;
7. Металлоформа (узел формования пенобетонных изделий)*.
* - далее формоостнастка должна подвергаться теплообработке в камере ТО 70-80 0С.
На схеме приведена функциональная (общая схема) пенобетонной установки. В реальности конфигурация может быть изменена в ту или иную сторону.
Описание технологии производства газобетона
Бетоны с ячеистой структурой
могут быть получены способом газообразования.
Такие автоклавные и
Газобетон (или автоклавный ячеистый бетон) состоит из кварцевого песка, цемента, негашеной извести и воды. Он изготавливается в промышленных условиях при помощи автоклавов, в которых поддерживается определенное давление и температура. При смешивании в автоклаве всех компонентов с газообразователем - алюминиевой пудрой - происходит выделение водорода. Он в несколько раз увеличивает исходный объем сырой смеси. А пузырьки газа при застывании бетонной массы образуют в структуре материала огромное количество пор. Процесс производства газобетона требует точного соблюдения технологии.
Для изготовления газобетона применяют портландцемент марок 300, 400, 500, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 970-61. Производство газобетона предъявляет специальные требования к портландцементу в отношении щелочности цементного теста - рН теста не должна быть ниже 12. Щелочность цемента определяется количеством свободной СаО и суммой Na2О и K2О. По данным работы газобетонных заводов, содержание щелочей (Nа2О, К20) в 1 л раствора цемента не должно быть менее 75 мг. В случае недостаточной щелочности раствора в газобетонную массу следует дополнительно вводить известь или щелочь в виде каустической соды (NаОН).
При применении в качестве основного вяжущего извести особое внимание уделяют значительному количеству активных окиси кальция (СаО) и магния (МgО). Общая активность извести не должна быть менее 75%, количество МgО - не более 1,5%. В производстве можно применять известь - молотую кипелку и пушонку. Известь должна быть равномерно обожженной.
Введение извести как добавки к цементу сокращает расход цемента и одновременно увеличивает щелочность раствора, обеспечивая энергичное протекание реакции газообразования:
3 Са(ОН)2 + 2 Аl + 6 Н2О 3 СаО·Аl2О3·6Н2О + 3 Н2
В качестве кремнеземистого компонента в производстве газобетона применяют речной или горный кварцевый песок, золу-унос тепловых электростанций, маршалит и другие материалы. Кварцевый песок для изготовления газобетона и газосиликата должен быть чистым, без примесей глины и органических веществ, с содержанием SiO2 не менее 80%. Присутствие глины замедляет твердение газобетона и уменьшает его прочность. Органические примеси вредно сказываются на протекании реакции газовыделения; вспучивание газобетона при наличии органических примесей ухудшается.
Зола-унос может применяться в производстве газозолобетона при содержании SiО2 более 55%. Зола-унос должна иметь незначительное количество сернистых соединений, несгоревших частиц угля и карбонатов кальция.
В качестве кремнеземистого
компонента сырьевой смеси могут
применяться отходы - металлургические
шлаки соответствующих
Для производства газобетона следует применять алюминиевую пудру марки ПАК-2 и ПАК-3. Алюминиевая пудра при хранении в большом объеме самовозгорает. Для предотвращения этого при изготовлении алюминиевой пудры ПАК частицы ее покрывают парафиновой или стеариновой пленкой, вследствие чего они плавают на поверхности воды и цементного раствора. Пленка препятствует протеканию реакции газообразования с выделением вспучивающего газобетонную массу водорода. Для повышения реакционной способности и лучшего смешивания алюминиевой пудры с водой ее предварительно прокаливают в течение 2-3 часов при температуре, не превышающей 190-200°, или в смесь добавляют клееканифольную эмульсию, понижающую поверхностное натяжение на границе парафин - вода. Расход алюминиевой пудры на 1 м3 газобетона зависит от заданного объемного веса и составляет от 300 до 700 г. В качестве добавок регуляторов схватывания и твердения вяжущего применяют железный купорос, едкий натр и сахар. В качестве антикоррозийного покрытия для арматуры в газобетонах применяют цементные растворы с нитридом натрия, битумно-глинистые эмульсии и т. д.
Важнейшей технологической особенностью получения высококачественных газобетонных изделий максимальной пористости и достаточной прочности является создание оптимальных условий для двух одновременно протекающих процессов газовыделения и газоудержания. Необходимо обеспечить соответствие между скоростью реакции газовыделения и скоростью нарастания структурной вязкости цементного теста или раствора. При этом выделение газа должно как можно полнее закончиться к началу схватывания системы цемент - вода. Протекание процесса газообразования определяется большим количеством различных факторов. Наибольшее влияние на скорость этого процесса оказывают вид, количество и свойства газообразователя, щелочность и температура среды и т. д.
Изготовление газобетона
осуществляется мокрым или сухим
способом. Экономически более целесообразным
является мокрый способ, при котором
помол кремнеземистого
Песок размалывают в шаровых мельницах. Для осуществления мокрого помола в мельницу вводят подогретую воду. При применении в производстве извести, последнюю вводят в мельницу для совместного помола с песком. Из мельницы шлам пропускают через сито для отделения от крупных включений. Далее шлам собирают в сборнике и с помощью мембранного насоса или путем передавливания сжатым воздухом подают в шламовый бассейн или шламовый силос. Для предотвращения разделения шлама, т. е. осаждения частиц песка, шлам в бассейнах и силосах подвергают непрерывному перемешиванию. Одновременно производят барботаж шлама.
Дозировка шлама, подогрев и предварительное смешение осуществляются в ванне-дозаторе. Для подогрева шлама до 40-45° применяют острый пар. Дозировка цемента - весоваяю. Газообразователь - алюминиевую пудру - отвешивают и подают в бачок с клееканифольной эмульсией, снабженный пропеллерной мешалкой.
Окончательное интенсивное смешение всех компонентов газобетонной массы происходит в передвижной самоходной пропеллерной газобетономешалке. Материалы в газобетономешалку загружают в определенной последовательности. Сначала заливают песчаный шлам, затем немолотый песок (в случае необходимости) и в последнюю очередь - цемент. После этого в течение 2-3 мин перемешивают всю массу. Введение алюминиевой пудры и клееканифольной эмульсии определяет начало перемешивания газобетонной массы. Одновременно с этим газобетономешалка начинает передвигаться. Перемешивание газобетонной массы должно продолжаться 2-3 мин. В настоящее время применяют высокоскоростные пропеллерные мешалки (50-60 об/мин). Тщательное перемешивание массы обеспечивает однородность смеси и равномерность вспучивания. Излишняя продолжительность перемешивания вредна, так как возможно начало интенсивного газообразования в газобетономешалке. При этом теряется часть выделившегося газа и три заливке в формы газобетонная масса не даст нужного вспучивания. Разливают массу в формы через отверстия в нижней части мешалки при помощи гибких резинотканевых рукавов.
Формы до заливки газобетона смазывают минеральным маслом или специальными эмульсиями для предотвращения сцепления газобетона с металлом форм. Газобетонную массу заливают с учетом вспучивания на 2/3 или 3/4 высоты формы.
После заливки газобетонной массы начинается вспучивание. процесс вспучивания продолжается 30-40 мин. После вспучивания происходит схватывание и твердение газобетона. Для ускорения схватывания и твердения газобетона, а также для ускорения процесса газовыделения в цехе по производству газобетонных тонных изделий температура воздуха должна поддерживаться не ниже +25°. Формы, в которых вспучивается и твердеет газобетон, нельзя передвигать, подвергать сотрясениям и ударам, так как вспученная, но не затвердевшая масса может при этом осесть. При вспучивании газобетонная масса образует так называемую горбушку, которую после затвердевания срезают ручными или механическими ножами. Затем застывшую массу разрезают на изделия нужного размера, формы устанавливают на автоклавные вагонетки в 2-3 яруса по высоте и загоняют в автоклав для ускоренного твердения.
Автоклавная обработка газобетонных изделий принципиально не отличается от обработки пенобетонных изделий. Газобетон допускает ускоренный подъем давления и температуры до изотермического прогрева в течение 3-4 час. После окончания автоклавной обработки формы с изделиями оставляют в цехе для остывания, после чего производят распалубку и увозят изделия на склад готовой продукции.
Некоторые свойства газобетона
Газобетон (автоклавный ячеистый
бетон) - это прочный минерально-
В нем соединились лучшие качества двух самых древних материалов: камня и дерева. Этот материал огнестоек, прочен, он не гниет, не стареет, не выделяет токсичных веществ. За счет поглощения и отдачи влаги ячеистый газобетон поддерживает постоянную влажность воздуха внутри помещения. А воздушные пузырьки, занимающие около 80% материала, обеспечивают ему высокую теплоизоляционную способность, что способствует снижению затрат на отопление на 25-30% и отказу от применения каких-либо дополнительных теплоизоляционных материалов. Термическое сопротивление ячеистого бетона в 3 раза выше, чем из глиняного кирпича, и в 8 раз выше, чем из тяжелого бетона. Наружная стена из блоков толщиной 375 мм обеспечивает требуемое нормативное термическое сопротивление Rt=2,5. пенобетон газобетон теплоизоляционный строительный
Газобетон как материал обладает следующими свойствами:
- прочный, но легкий;
- не горит, не гниет и не боится сырости;
- теплоудерживающий (работает как аккумулятор тепла);
- экологически чистый (не содержит вредных для здоровья веществ);
- удерживает благоприятный микроклимат в помещениях (дышащий материал).
Газобетон может выпускаться как строительный материал в следующих видах изделий:
- стеновые блоки, перегородки и перемычки;
- панели покрытий и перекрытий;
- теплоизоляционные перегородки;
- арочные и U - образные блоки.
Применяя конструкции
из газобетона, вы обеспечиваете дому
и другим строениям целый ряд
существенных преимуществ перед
традиционными строительными
- простоту в монтаже,
которая достигается высокой
размерной геометрической
- отсутствие мостиков
холода (толщина кладочного шва
до 3 мм и соответственно
- уменьшение трудоемкости
и расхода материалов на кладке
(1мі - 25 кг клея или 1мі - 250 кг
бетонного раствора) и штукатурных
работах (за счет точной
- архитектурную выразительность
благодаря легкости обработки
(легко пилится, режется и
- экологическая чистота - коэффициент экологичности: ячеистый бетон - 2,0Ж;
- пожаробезопасность: несгораемый материал (изделия соответствуют всем требованиям классов сопротивления огню);
- экономию на 20%-30% средств
на отопление помещений
- при использовании в
наружных стеновых
- хорошие звукоизоляционные характеристики, влагоустойчивость и морозоустоичивость.
Дома из ячеистого бетона
можно даже оставлять без отделки.
Рассчитано, что они способны простоять
в таком виде 80 лет. Однако из эстетических
соображений их всё же целесообразно
покрыть штукатуркой, покрасить
или облицевать кирпичом. В последнем
случае рекомендуется оставлять
воздушный зазор между
Строительство домов из пенобетона и домов из ячеистого бетона современно, экологично и экономично.
2) Опишите кратко
способы предохранения
Древесина в условиях переменного действия тепла, холода и влажности часто загнивает. Самое опасное загнивание вызывают домовые грибы, которые появляются только в сырых непроветриваемых местах. Поэтому древесину необходимо хранить, проветривая и предотвращая возможность ее намокания.
Приступая к борьбе с грибами, в первую очередь, необходимо соскоблить или срубить зараженную древесину, а затем ее сжечь. По окончании обработки инструмент дезинфицируют. Только просушив древесину, приступают к ее антисептированию.
В зависимости от степени заражения грибами древесину проветривают круглый год или достаточно теплого времени. Не менее опасны жуки-древоеды, или точильщики, которые заводятся в сухой древесине -- в стенах, бревнах, досках, полах, мебели и т. д.
Для предохранения" древесины от гниения и разрушения в качестве профилактических мер широко применяют антисептики, обладающие необходимой токсичностью. Прежде чем использовать антисептик, необходимо познакомиться с его свойствами: препарат не должен разрушать древесину и затруднять ее отделку, вызывать коррозию металла, иметь неприятный запах. Перед применением антисептика следует надеть плотно застегивающийся халат, лучше комбинезон, прорезиненный фартук и резиновые перчатки, защитные очки с респиратором. Вместо респиратора можно использовать предварительно увлажненную марлевую повязку с прослойкой ваты. Из помещения следует временно убрать продукты питания, удалить людей, птиц и животных. После работы лицо, руки, а лучше все тело рекомендуется вымыть теплой водой с мылом.
Антисептики растворяются в воде или масле. Водорастворимые практически не имеют запаха и находят широкое применение в индивидуальном строительстве. Древесину антисептиками обрабатывают при помощи кисти или опрыскивателя.
Наиболее распространены следующие антисептики: фтористый и кремнефтористый аммоний, кремнефтористый аммоний, а также кремнефтористый натрий.
Фтористый натрий -- белый порошок, не имеющий запаха. Древесину не окрашивает, прочность не понижает, металл коррозирует (ржавеет). Растворимость в воде с температурой 20 °С -- 3, 7%, 80 °С -- 4, 6%. Применяют растворы 3--4%-ной концентрации. Антисептируют элементы дома, а также материалы и изделия (чаще всего плиты) из стружки, камыша, опилок, торфа.
Кремнефтористый натрий -- белый или светло-серый порошок с желтоватым оттенком. Растворимость в воде с температурой 20 °С -- до 0, 7%, 80 °С -- до 1, 8%. Следует применять с кальцинированной содой, фтористым натрием или жидким стеклом. Используют для тех же целей, что и фтористый натрий.
Эти два препарата нельзя применять в смеси с известью, мелом, гипсом и цементом, так как они теряют свои антисептические свойства.
Кремнефтористый аммоний -- порошок белого цвета, без запаха. Древесину не окрашивает, не снижает ее прочность, придает ей небольшую огнестойкость. Токсичность выше фтористого натрия. Растворяется в воде с температурой 25 °С -- до 18, 5%, 75 °С -- 32, 5%. Обычно применяют растворы 8%-ной концентрации.
3) В чем преимущества
неорганических
Виды и свойства теплоизоляционных материалов.
Теплоизоляционными называют материалы, применяемые в строительстве жилых и промышленных зданий, тепловых агрегатов и трубопроводов с целью уменьшить тепловые потери в окружающую среду. Теплоизоляционные материалы характеризуются пористым строением и, как следствие этого, малой плотностью (не более 600 кг/м3) и низкой теплопроводностью (не более 0,18 Вт/(м*°С).
Использование теплоизоляционных материалов позволяет уменьшить толщину и массу стен и других ограждающих конструкций, снизить расход основных конструктивных материалов, уменьшить транспортные расходы и соответственно снизить стоимость строительства. Наряду с этим при сокращении потерь тепла отапливаемыми зданиями уменьшается расход топлива. Многие теплоизоляционные материалы вследствие высокой пористости обладают способностью поглощать звуки, что позволяет употреблять их также в качестве акустических материалов для борьбы с шумом.
Теплоизоляционные материалы классифицируют по виду основного сырья, форме и внешнему виду, структуре, плотности, жесткости и теплопроводности.
Теплоизоляционные материалы по виду основного сырья подразделяются на неорганические, изготовляемые на основе различных видов минерального сырья (горных пород, шлаков, стекла, асбеста), органические, сырьем для производства которых служат природные органические материалы (торфяные, древесноволокнистые) и материалы из пластических масс.
По форме и внешнему виду различают теплоизоляционные материалы штучные жесткие (плиты, скорлупы, сегменты, кирпичи, цилиндры) и гибкие (маты, шнуры, жгуты), рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок, вермикулит).
По структуре
По плотности
В зависимости от жесткости (относительной деформации) выделяют материалы мягкие (М) - минеральная и стеклянная вата, вата из каолинового и базальтового волокна, полужесткие (П) - плиты из шпательного стекловолокна на синтетическом связующем и др., жесткие (Ж) - плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем, повышенной жесткости (ПЖ), твердые (Т).
По теплопроводности теплоизоляционные материалы разделяются на классы: А - низкой теплопроводности до 0,06 Вт/(м °С), Б - средней теплопроводности - от 006 до 0,115 Вт/(м °С), В - повышенной теплопроводности -от 0,115 до 0,175 Вт/(м. °С).
По назначению теплоизоляционные материалы бывают теплоизоляционно-строительные (для утепления строительных конструкций) и теплоизоляционно-монтажные (для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов).
Теплоизоляционные материалы должны быть биостойкими т. е. не подвергаться загниванию и порче насекомыми и грызунами, сухими, с малой гигроскопичностью так как при увлажнении их теплопроводность значительно повышается, химически стойкими, а также обладать тепло и огнестойкостью.
Органические теплоизоляционные материалы.
Органические
Теплоизоляционные материалы из органического сырья могут быть жесткими и гибкими. К жестким относят древесносткужечные, древесноволокнистые, фибролитовые, арболитовые, камышитовые и торфяные, к гибким - строительный войлок и гофрированный картон. Эти теплоизоляционные материалы отличаются низкой водо - и биостойкостью.
Древесноволокнистые теплоизоляционные плиты получают из отходов древесины, а также из различных сельскохозяйственных отходов (солома, камыш, костра, стебли кукурузы и др.). Процесс изготовления плит состоит из следующих основных операций: дробление и размол древесного сырья, пропитка волокнистой массы связующим, формование, сушка и обрезка плит.