Строительные материалы. 8
Министерство образования и науки РФ
Сыктывкарский Лесной институт (филиал СПбГЛТА им. Кирова)
кафедра «Дорожного, промышленного и гражданского строительства»
РЕФЕРАТ
по дисциплине «Строительные материалы»
сдала: Леонова Н.А.
гр. 5210, ФЗО
проверил: Бобров В.В.
Сыктывкар, 2013
- Легкие заполнители для конструкционно-теплоизоляционн
ых бетонов. Технические требования к пористым заполнителям.
Легкий бетон — эффективный материал, который имеет большую перспективу. Легкие бетоны находят в строительстве возрастающее применение. Конструкции из легких бетонов позволяют улучшить теплотехнические и акустические свойства зданий, значительно снизить их массу, успешно решить проблему объемного и многоэтажного строительства, а также строительства в сейсмических районах страны. Применение легких бетонов позволяет уменьшить стоимость строительства на 10 – 20%, снизить трудовые затраты на стройках до 50%, увеличить производительность труда на 20%. Развитие производства бетонов с применением пористых заполнителей характерно как для нашей страны, так и зарубежного строительства. Но в нашей стране наиболее широко используемым заполнителем является керамзит, а также аглопорит, перлит и др. За рубежом более типичным легким заполнителем является термозит (шлаковая пемза).
Легкие бетоны классифицируют в зависимости от структуры, вида вяжущего и пористости заполнителей, области применения.
По структуре легкие бетоны в соответствии с ГОСТ 25192 могут быть:
- плотные;
- поризованные;
- крупнопористые
Особой разновидностью легких бетонов являются ячеистые бетоны, имеющие равномерно распределенные поры в виде сферических ячеек, диаметр которых составляет обычно 1-3 мм.
Наименования легких бетонов должны соответствовать ГОСТ 25192 с указанием вида крупного пористого заполнителя. При необходимости в наименование включается вид мелкого заполнителя, если он отличается от крупного, и структура.
Для поризованных легких бетонов вместо структуры в наименовании бетона допускается указывать вид порообразователя
В зависимости от применяемого крупного
пористого заполнителя
- керамзитобетон (бетон на керамзитовом гравии);
- шунгизитобетон (бетон на шунгизитовом гравии);
- аглопоритобетон (бетон на аглопоритовом щебне);
- шлакопемзобетон (бетон на шлакопемзовых щебне и гравии);
- перлитобетон (бетон на вспученном перлитовом щебне);
- бетон на щебне из пористых горных пород;
- термолитобетон (бетон на термолитовом щебне или гравии);
- вермикулитобетон (бетон на вспученном вермикулите);
- шлакобетон (бетон на золошлаковых смесях тепловых электростанций (ТЭС) или на пористом топливном шлаке);
- бетон на аглопоритовом гравии;
- бетон на зольном гравии;
- азеритобетон (бетон на азеритовом гравии).
Могут устанавливаться другие виды легких бетонов на крупных пористых заполнителях, на которые имеются стандарты или технические условия.
Легкие бетоны производят, как на минеральных, так и на органических вяжущих материалах. Из минеральных вяжущих широко применяют цементы, вяжущие автоклавного твердения (на их основе изготавливают силикатные бетоны), гипсовые вяжущие.
Заполнители легких бетонов, так же как и вяжущие, могут иметь минеральное или органическое происхождение. В строительной практике более распространены легкие бетоны с применением природных или искусственных пористых минеральных заполнителей.
Разновидностями легких бетонов на природных заполнителях являются пемзобетон, туфобетоны, опокобетоны и др., на искусственных пористых заполнителях – керамзитобетоны, аглопоритобетоны, шлакопемзобетоны, золобетоны и др.
Для производства легких бетонов возможно применение одновременно различных видов пористых заполнителей. Так, получают, например, керамзитоперлитобетон, керамзитовермикулитобетон и др. (в названии бетона сначала отражается вид крупного заполнителя, а затем мелкого).
Разновидностями легких
бетонов на органических заполнителях
являются арболит, опилкобетоны, изготавливаемые
с применением продуктов
По назначению легкие бетоны подразделяются на:
- конструкционные, в том числе конструкционно-теплоизоляционн
ые, к которым дополнительно предъявляются требования по теплопроводности; - специальные (теплоизоляционные, жаростойкие по ГОСТ 20910, химически стойкие по ГОСТ 25246 и др.).
Теплоизоляционные, основное
назначение которых обеспечивать необходимое
термическое сопротивление
Конструктивные, предназначенные воспринимать значительные нагрузки в зданиях и сооружениях; объемный вес их 1400-1800 кг/м3, марка по прочности не менее 50, морозостойкость не ниже Мрз 15.
Конструктивно-
Из легких бетонов
изготавливают разнообразные
Используют легкобетонные
конструкции и изделия в
От величины объемной массы пористых заполнителей зависит объемная масса бетона. Независимо от вида применяемого заполнителя величина его объемной массы должна находиться согласно СНиП I-B.3-62 в соответствии с объемной массой легкого бетона. Большое значение для получения легкого бетона с оптимальным сочетанием наибольшей прочности и наименьшей объемной массы имеет зерновой состав заполнителей. В зависимости от рассева применяют заполнители двух видов – сортовые и рядовые (нефракционированные). Пористый щебень или гравий используют трех фракций: от 5 до 10, от 10 до 20 и от 20 до 40 мм. В особых случаях может проводиться разделение песка на две фракции: мелкий – до 1,25 мм, крупный – от 1,25 до 5 мм. Рекомендуются границы, в пределах которых изменение зернового состава пористых заполнителей считается допустимым. Установлены допуски по зерновому составу фракционированного пористого гравия, щебня и песка. Сопоставив характеристики зернового состава заполнителей, полученные в результате рассева на стандартном наборе сит, можно установить пригодность их или непригодность для приготовления плотного легкого бетона. В виде исключения применяют нефракционированные заполнители, но это приводит к перерасходу цемента, поскольку повышается пустотность или удельная поверхность смеси заполнителей. Зерна крупного заполнителя могут иметь различную форму, но отношение наибольшего размера зерна к наименьшему (коэффициент формы) не должно превышать 1,5. Количество зерен в смеси, не отвечающее этому требованию, допускается не более 20%, при этом коэффициент формы для них должен быть не более 2,5.
Для высокопрочных легких бетонов предельная крупность зерен гравия и щебня допускается не более 20 мм, а для других бетонов – 40 мм. При этом максимальная крупность не должна быть более 1/3 наименьшего сечения конструкции или % расстояния между арматурой. В легких бетонах, особенно высокой прочности, рационально применять более мелкий заполнитель, чем в тяжелых. Пористые заполнители следует применять сухими, влажность их не должна превышать 2% (в отдельных случаях 5%).
Основные виды неорганических пористых заполнителей представляют собой продукт, прошедший в какой-то степени термическую обработку по различным режимам (например, вулканические породы, искусственные заполнители), и реже материал, который такой обработке не подвергался (осадочные породы). Поэтому у пористых заполнителей различная морозостойкость и стойкость в атмосферных условиях; их пылевидные фракции обладают различной гидравлической активностью и т.д. Все это, естественно, отражается на свойствах легкобетонной смеси и на качестве легкого бетона.
Основные требования
к минеральным пористым заполнителям
изложены в СНиП 1-В.1-62 «Заполнители
для бетонов и растворов». Технические
требования к отдельным видам
пористых заполнителей приведены в
следующих нормативных
Требования к органическим заполнителям для арболита указаны в МРТУ 21-5-64 б. Госкомитета по промышленности стройматериалов при Госстрое СССР. На другие виды органических заполнителей имеются местные технические условия.
Как правило, для изготовления
легких бетонов применяют сортовые
(фракционированные) заполнители однако
в отдельных случаях
Использованная литература:
- Микульский В.Г. и др. Строительные материалы и изделия – М.: Изд-во АСВ, 2007.-520 с.
- Комар А.Г., Баженов Ю.М., Сулименко Л.М. Технология производства строительных материалов: Учеб. для вузов по спец. «Экономика и орг. пром. строит. материалов». – М.: Высш.шк., 1984. – 408 с., ил.
- Стеклянные строительные изделия. Виды.
Свойства стекла. Свойства стекла определяются прежде всего, составом входящих в него оксидов. Главными стеклообразующими оксидами являются оксиды кремния, фосфора и бора, в соответствии с чем стекла называют силикатными, фосфатными или боратными. Подавляющее большинство промышленных стекол является силикатными. Фосфатные стекольные расплавы применяют в основном для производства оптических, электровакуумных стекол, боратные – для специальных видов стекол (рентгенопрозрачных, реакторных и др.). Смешанные боросиликатные стекла применяют для изготовления оптических и термически устойчивых стеклоизделий.
Стекло как строительный
материал обладает целым рядом ценных
качеств, не свойственных другим материалам,
и прежде всего, светопрозрачностью
при высокой плотности и
Плотность обычного строительного стекла составляет 2,5 т/м3. Прочность при сжатии стекла достигает 700 – 1000 МПа, прочность при растяжении значительно ниже – 30 – 80 МПа. Прочностные показатели изделий из стекла зависят не только от состава, но и от целого ряда других факторов: способа получения, режима тепловой обработки, состояния поверхности, размеров изделия. Низкая прочность стекла при растяжении и изгибе обусловлена наличием на его поверхности микротрещин, микронеоднородностей и других дефектов. Теоретическая прочность стекла при растяжении, рассчитанная различными способами, достигает 10000 МПа.
Стекло обладает просто
уникальными оптическими
Поглощающая способность стекла в значительной степени зависит от его химического состава, увеличиваясь с повышением содержания оксидов тяжелых металлов, и от толщины изделий. Многие специальные виды стекол (например, солнцезащитные) отличаются значительным светопоглощением – до 40%.
Обычные силикатные стекла хорошо пропускают всю видимую часть спектра и незначительную часть ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.
Химическая устойчивость
стекол характеризует их сопротивляемость
разрушающему действию водных растворов,
атмосферных воздействий и
Стеклянные материалы.
- Листовое светопрозрачное и светорассеивающее стекло.
Витринное стекло производится двух марок: М7 - полированное и М8 - неполированное, толщиной 6,5-12 мм и максимальных размеров 3000x6000 мм. Применяется для остекления витрин, витражей и окон общественных зданий. Светопропускание витринных стекол 75-83%.
Стекло листовое узорчатое имеет на одной или обеих сторонах четкий рельефный узор и изготовляется способом проката. Узорчатое стекло бывает бесцветным и цветным, окрашенным в массе или нанесением на поверхность его пленок оксидов различных металлов. Применяется для декоративного остекления оконных и дверных проемов, внутренних перегородок, крытых веранд и т.д. Для этих же целей применяется листовое стекло "мороз", имеющее на одной стороне узор, напоминающий заиндевевшее стекло.
Армированное листовое бесцветное и цветное стекло для устройства световых проемов, фонарей верхнего света, ограждений в зданиях и сооружениях различного назначения. Армированное стекло может иметь обе поверхности или одну поверхность гладкими, рифлеными или узорчатыми. Для армирования применяется сварная или крученая сетка из стальной проволоки со светлой поверхностью или с защитным алюминиевым покрытием. Диаметр проволоки сетки 0,45-0,60 мм. Сетка имеет квадратные или шестиугольные ячейки размерами 12,5 и 25 мм. Армированное стекло отличается повышенной прочностью и огнестойкостью. Светопропускание бесцветного армированного стекла 65-75%.
Увиолевое стекло пропускает 25-75% ультрафиолетовых лучей и применяется для остекления оранжерей и заполнения оконных проемов в детских и лечебных учреждениях. Такое стекло получают из шихты с минимальными примесями оксидов железа, титана, хрома.
Закаленное стекло представляет собой листовое или другой формы стекло с повышенной механической прочностью и термической устойчивостью. Используют для остекления дверей, перегородок, ограждения лифтовых шахт, балконов, лестниц, а так же для изготовления электронагреваемых не замерзающих стекол. Толщина более 5 мм, оно выдерживает удар свободно падающего стального шара массой 800 гр. с высоты 120 см. Безопасно. Осколки этого стекла имеют тупые ребра и края.
Многослойное стекло (триплекс), армированное или неармированное, состоит из нескольких листов стекла, прочно склеенных между собой прозрачной эластичной прокладкой, чаще всего из поливинилбутирольной пленки. При ударе оно не дает осколков и является безопасным.
Теплопоглощающее стекло предназначено для защиты интерьеров зданий от воздействия прямого солнечного излучения и уменьшения солнечной радиации в помещениях. Стекла голубого, серого и бронзового оттенков получают введением в состав стекломассы оксидов кобальта, железа или селена. Задерживая большое количество инфракрасных лучей, стекло нагревается и подвергается большим температурным деформациям. Поэтому при остекленении следует предусматривать достаточный зазор между рамой и стеклом.
Применяется с целью уменьшения
нагрева солнцем помещений
Теплоотражающее стекло применяется для нагрева помещений от солнечных и тепловых лучей. Изготавливается нанесением на поверхность тонких (0,3-1 мкм) пленок металлов и их оксидов. Светопропускание стекол 30-70%, а пропускание тепла 40-60%. В связи с тем, что в таких стеклах большая часть инфракрасных лучей не поглощается, а отражается, само стекло почти не нагревается. Вследствие уменьшения излучения из помещения они повышают теплозащиту зимой. Стекла имеют различную окраску: золотистую, голубую, оранжевую и др.
Электропроводящее стекло применяется в строительстве для стеклопакетов, используемых как источники тепла. Электропроводящие прозрачные покрытия наносятся на стекло с целью обогрева стекла и предотвращения запотевания. Покрытие получают напылением на поверхность стекла тонкой (0,5 мкм) пленки солей металлического серебра. Стекло устойчивое к радиоактивным излучениям применяется при строительстве АЭС и предприятий по изготовлению изотопов. Для поглощения радиоактивных лучей используются стекла с высоким содержанием свинца и бора. Например, тяжелое свинцовое стекло плотностью 6200 кг/м3,содержащее 80% оксида свинца, по своей защитной способности в этом отношении эквивалентно стали.
- Светопрозрачные изделия и конструкции.
Кроме листового светопроницаемого стекла в строительстве применяются светопрозрачные изделия и конструкции: стеклоблоки, стеклопрофилит, стеклопакеты, стеклобетонные конструкции и стеклянные трубы.
Блоки стеклянные пустотелые, блоки обладают хорошей стекло рассеивающей способностью, а выполненные из них световые проемы и перегородки имеют хорошие тепло- и звукоизоляционные свойства. Блоки состоят из двух отпрессованных половинок, которые свариваются между собой. Наиболее распространенные виды стеклянных блоков имеют на внутренней стороне рифления, придающие блокам светорассеивающую способность (рисунок 1). Светопропускание - не менее 65%, светорассеивание - около 25%, коэффициент теплопроводности - 0,4 Вт/(м · °С).
Панели из профильного стекла (стеклопрофилит). Отечественной промышленностью освоен выпуск профилированных стеклянных изделий больших размеров. Подобные изделия имеют коробчатый, ковровый, ребристый и другие профили и используются для монтажа светопропускающих перегородок и перекрытий.
Стеклобетонные конструкции представляют собой бетонную обойму, внутри которой на растворе уложены стеклянные блоки. Эти конструкции несгораемы и препятствуют распространению огня. В промышленном строительстве стеклянные блоки применяют для устройства окон. В жилых и общественных зданиях пустотелые стеклянные блоки используют для заполнения наружных световых проемов, остекления лестничных клеток, а также для устройства светопрозрачных перекрытий и перегородок.
Стеклопакеты в индустриальном строительстве находят все большее применение. Они состоят из двух или трех листов стекла, между которыми образуется геометрически замкнутая воздушная полость. Стекло пакетное остекление обладает хорошей тепло- и звукозащитной способностью, оно не запотевает и не нуждается в протирке внутренних поверхностей. В зависимости от назначения стеклопакеты могут быть выполнены с применением оконного, закаленного, отражающего или других видов стекла.
Стеклянные трубы в ряде случаев (например, в условиях химической агрессии) могут оказаться эффективнее металлических. Они обладают высокой химической стойкостью, гладкой поверхностью, прозрачны и гигиеничны. Благодаря этим высоким качествам их широко используют в пищевой и химической промышленности. Основными недостатками стеклянных труб следует считать хрупкость, т.е. слабое сопротивление изгибу и ударам, а также невысокую термостойкость (около 40°С). В последнее время на основе боросиликатных стекол получены термостойкие трубы с малым тепловым расширением.
- Облицовочные изделия из стекла.
Декоративная стеклокрошка при применении вместо керамических стеклянных плиток для отделки дает существенный экономический эффект. Крошка представляет собой гранулы размерами от 0,4 до 10 мм из глушенного окрашенного или неокрашенного стекла. Стеклянная крошка применяется для декоративной отделки фасадных поверхностей стен и оформления интерьеров.
Пенодекор - плиты размером 450x450-мм и толщиной до 40 мм, лицевая поверхность которых покрыта сплошной стекловидной пленкой широкой гаммы цветов. В качестве сырья используется стеклобой стекла.
Сигран - стеклокристаллический материал, имитирующий гранит, мрамор. Получают методом прессования стекла из шлаковых расплавов. К этой разновидности относятся и плиты из авантюринового стекла (природный авантюрин представляет собой мелкозернистый кварцит). Массовое применение находят хромовые авантюриновые стекла, получаемые на основе минерального сырья и металлургических шлаков с добавками оксидов хрома. Авантюриновые стекла используются и для покрытия керамических плиток в качестве глазури. Применяются для внутренней и наружной отделки интерьеров и витражей, работающих в отраженном свете.
Стеклокристаллит - выпускается в виде плит, получаемых сплавлением гранул из бесцветного или окрашенного стекла. Размеры плит 300x300 и 300x150 мм. Применяется для облицовки стен зданий и устройства полов.
Стеклокремнезит - облицовочно-декоративный плиточный материал, получаемый спеканием массы из стеклянных гранул и наполнителей (песка, глины, шамота). Стеклокерамит - облицовочный материал, получаемый спеканием массы на основе отходов стекла, глины и кварцевого песка.
- Изделия из пеностекла.
Пеностекло представляет собой искусственный материал, подобный пемзе. Процесс производства пеностекла заключается во вспучивании размолотого стекла, смешанного с небольшим количеством (1-3%) древесного угля, известняка или других материалов, выделяющих газ при температуре размягчения стекла. Пеностекло хорошо обрабатывается, склеивается, гвоздится, воздухопроницаемо и негигроскопично. Изготавливается в виде блоков и гранул. Плотность пеностекла 100-700 кг/м, коэффициент теплопроводности 0,04-0,15 Вт/(м*°С), предел прочности при сжатии 0,1-15 МПа. Широко применяется в конструкциях как теплоизолирующий и звукопоглощающий материал.
Блоки из пеностекла применяются для тепловой изоляции строительных конструкций, промышленного оборудования, холодильников (в интервале рабочих температур от -260 до +430°С и относительной влажности до 97%). Максимальные размеры изделий 475x400x120 мм.
Гранулированное пеностекло применяется в качестве особо легкого заполнителя в производстве легкого и конструкционного или теплоизоляционного бетона; изготавливается путем вспенивания во вращающихся печах сырцовых гранул, полученных из порошка стекла, измельченного в шаровых мельницах. Насыпная плотность гранулированного пеностекла - 100-150 кг/м3.
- Материалы на основе стекловолокна.
Стеклянное волокно применяется в производстве композиционных строительных материалов в виде непрерывных нитей, стеклотканей, холста, рубленого стекловолокна и стекловаты. Диаметр стекловолокон 5-15 мкм. Прочность их при растяжении достигает 4000 МПа. Непрерывное стекловолокно получают из расплава методами механического вытягивания из фильер плавильных ванн и намотки. Коротковолокнистые материалы получают центробежным или дутьевым способами.
Непрерывное стекловолокно используется для изготовления стеклонитей и стеклотканей. Стеклонити применяются для изготовления стеклопластиковых труб и резервуаров методом намотки на соответствующие оправки.
Стекловолокнистый холст представляет собой тонкий листовой материал из переплетенных непрерывных волокон, скрепленных синтетическим связующим. Применяется как полуфабрикат для изготовления гидроизоляционных и кровельных материалов, в частности, стеклорубероида.
Стеклоткани применяются для изготовления стеклотекстолитов на полимерном связующем, а также в строительстве при теплоизоляции трубопроводов. Рубленое стекловолокно получают резанием непрерывного стекловолокна и применяют для повышения прочности различных изделий на основе минеральных связующих и в производстве стеклопластиковых светопрозрачных плоских и волнистых листов для кровли и обшивок трехслойных панелей.
Способность к образованию стекол характерна для многих минеральных и органических веществ. Наиболее ярко эта способность выражена у диоксида кремния (SiO2) и соединений на его основе — силикатов, к которым относится большинство природных минералов. В стеклообразном состоянии могут находиться и многие другие материалы, например, полимеры (всем известен термин «плексиглас» — органическое стекло). В последние годы даже металлы удалось получить в стеклообразном состоянии.
Стекла по сравнению с кристаллическими веществами обладают повышенной внутренней энергией (скрытой энергией кристаллизации), поэтому вещество в стеклообразном состоянии метастабилъно (термодинамически не устойчиво). Из-за этого обычное стекло при некоторых условиях, а иногда и самопроизвольно начинает кристаллизоваться (этот процесс в стеклоделии называют «зарухание» или расстекловывание). Расстекловывание является браком стеклоизделий.
Этот же процесс,
но проводимый направленно с целью
частичной или полной кристаллизации
расплава, используется для получения
стеклокристаллических
В строительстве, за малым исключением, применяют силикатное стекло, получаемое в промышленных масштабах из простейшего минерального сырья: кварцевого песка, мела, соды и других компонентов (далее вместо термина «силикатное стекло» будет использоваться термин «стекло»).
Прозрачность и возможность окраски стекла в любые цвета, высокая химическая стойкость, достаточно высокая прочность и твердость, электроизоляционные и многие другие ценные свойства делают стекло незаменимым строительным материалом. Его используют не только для сооружения светопрозрачных конструкций (окон, витражей, фонарей), но и как конструкционный и отделочный материал. В современном строительстве высотные здания часто имеют фасады, полностью выполненные из стекла с улучшенными декоративными, светоотражающими и теплозащитными свойствами. Кроме того, из стекла получают различные стеклоизделия (блоки, трубы, стеклопрофилит), эффективные теплоизоляционные материалы (пеностекло и стеклянную вату), а также стекловолокно и стеклоткани.
Стекла встречаются в природе в виде бесформенных непрозрачных кусков — например, вулканическое стекло обсидиан. Первые сведения о получении стекла человеком относятся к третьему-четвертому тысячелетию до н. э. Те стекла были непрозрачными (глухими) наподобие керамической глазури. Они варились в небольших тиглях и использовались как украшения.
Коренное изменение
в производстве стекла произошло
на рубеже нашей эры, когда были решены
две важнейшие проблемы стеклоделия
— варка прозрачного

- Строительные материалы
- Строительные материалы
- Строительные материалы
- Строительные материалы
- Строительные материалы
- Строительные материалы
- Строительные материалы
- Строительное дело
- Строительные детали и изделия из древесины
- Строительные изделия и материалы на основе пластических масс
- Строительные и облицовочные камни
- Строительные и отделочные материалы
- Строительные материалы
- Строительные материалы