Современные строительные материалы и оборудование

АМФОРНАЯ форма вещества может перейти в более устойчивую КРИСТАЛЛИЧЕСКУЮ

Производство СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА - химическое взаимодействие КВАРЦЕВЫЙ ПЕСОК <=> ИЗВЕСТЬ (автоклавная обработка сырца насыщенным водяным паром с температурой 175°С и давлением 0,8 Мпа)

ТРЕПЕЛ* (амфорная форма диоксида кремнезема) + ИЗВЕСТЬ при затворении водой => образует гидросиликат кальция (кристаллическая форма) при нормальной температуре 15...25°С.

Способность материала растворяться в том или ином растворителе.
Если материал под действием растворителя ухудшает свои свойства пли разрушается - отрицательный фактор.
Если используется как составная часть ТЕХНОЛОГИИ при изготовлении мастик - положительный фактор.

2.1. Растворимость

2.2. Коррозионная стойкость

Коррозия — РАЗРУШЕНИЕ, которое вызывается химическими и электрохимическими процессами, при взаимодействии с внешней средой.
Коррозии ПОДВЕРГАЮТСЯ:
металлы,
каменные материалы, бетон,
пластмассы,
древесина.
Коррозия опасна изменениями:
не столько химическими,
сколько физико-механическими характеристик материалов.

НАСЫПНАЯ ПЛОТНОСТЬ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ρн массы m, единицы объёма Vн просушенного свободно насыпанного материала (г/см3, кг/л, кг/м3).

ИСТИННАЯ ПЛОТНОСТЬ ρ массы m, единицы объёма V материала в абсолютно плотном состоянии (г/см3, кг/л, кг/м3).

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ плотность ρ(%) – степень заполнения объёма материала твёрдым веществом.
(ОТНОШЕНИЕ
общего объёма твёрдого вещества V в материале КО всему объёму материала V1 или
средней плотности материала ρ0 К её истинной плотности ρ)

или

Для сыпучих:

Истинная плотность ρ

Средняя плотность ρ0

Насыпная плотность ρн

Отношение массы воды в материале mв=m1-m к массе его в абсолютно сухом состоянии m:

3.3. Влажность W(%)

Способность материала отдавать влагу.

3.4. Влагоотдача

МАССОВОЕ водопоглощение (%) – отношение массы поглощённой материалом воды mв к массе материала в абсолютно сухом состоянии m:

ОБЪЁМНОЕ водопоглощение (%) – отношение объёма поглощённой материалом воды mв/ρв к его объёму в водонасыщенном состоянииV2:

Способность материала поглощать влагу из окружающей среды и сгущать её в массе материала

3.6. Гигроскопичность

Свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки.
Это свойство противоположно упругости.
К пластичным материалам относят битум, глиняное тесто и др.

4.2. Упругость

4.3. Пластичность

4.6. Твёрдость

Способность материала сопротивляться прониканию в него под ПОСТОЯННОЙ нагрузкой более твердого тела (стального шарика)

Важно при устройстве полов и дорожных покрытий

Шкала́ Мо́оса (минералогическая шкала твёрдости) 

НАБОР эталонных минералов для определения твёрдости методом царапания

В 1811 году, немецким минералогом Фридрихом Моосом.

В качестве эталонов приняты 10 МИНЕРАЛОВ, расположенных в порядке возрастающей ТВЁРДОСТИ.

5.2. Удобоукладываемость 

Важнейшее технологическое свойство строительного раствора легко укладываться тонким и плотным слоем на пористое основание и не расслаиваться при транспортировании, перекачивании насосами и хранении.

*Теплоемкость — свойство поглощать при нагревании тепло.

Количественно характеризуется удельной теплоемкостью

c — удельная теплоёмкость, Q —тепло, полученное веществом при нагреве (выделившееся при охлаждении), m — масса, ΔT — разность конечной и начальной температур

[Дж/(кг °С)]

Удельная теплоемкость:
стали - 460, каменных материалов — 755...925; тяжелого бетона — 800...900; лесных материалов — 2380...2720.

НО! Огнестойкость — способность материала выдерживать действие высокой температуры без потери несущей способности (большого  снижения  прочности  и  значительных деформаций). Важно при пожарах!

Развитие атомной энергетики + широкое использование источников ионизирующих излучений в народном хозяйстве
Может произойти глубокое изменение структуры материала (Уровни радиации м.б. велики)
Необходимо оценить:
-радиационную стойкость
-защитные свойства материалов

Поток радиоактивного излучения при встрече с материалом может поглощаться в разной степени в зависимости от :
толщины ограждения,
вида излучения,
природы вещества защиты.

От γ-излучений — материалы с большой плотностью (свинец, особо тяжелый бетон)

Применяют материалы, содержащие в большом количестве связанную воду;

Содержится в тонкодисперсных, глинистых породах, характеризующихся очень мелкими порами и большой поверхностью частиц.

Неподвижна или слабо подвижна.
Бывает в твёрдом веществе породы и в порах.
Удерживается за счёт электростатических сил.

гидратные бетоны,
лимонитовая руда (водный оксид железа)
и др.

Лимонитовая руда

Способность сопротивляться комплексному действию атмосферных и других факторов в условиях эксплуатации.

Ф
А
К
Т
О
Р

По геологической классификации :

1)Изверженные
(первичные)

2)Осадочные
(вторичные)

3)Метаморфические
(видоизменённые)

Доломит

Известняк-ракушечник

Диатомит

К ним относят: глинистый сланец, мрамор, кварцит.

Глинистый сланец,
Монтана, США

Кварцит

2.1. По способу получения 

Рваный камень (бут) – добывают взрывным способом

Грубоколотый камень – получают раскалыванием без обработки

Дроблёный – получают дроблением (щебень, искусственный песок)

Сортированный камень (булыжник, гравий)

Прочность определяется по дробимости при сжатии (раздавливании) в цилиндре.
По прочности подразделяется на марки:
Из изверженных пород — 1400, 1200, 1000, 800 и 600;
Из осадочных и метаморфических пород — 1200, 1000, 800, 600, 400, 300 и 200.
Высшая категория: > 600 из осадочных, > 800  из изверженных и метаморфических

В зависимости от назначения качество щебня определяют по следующим показателям: гранулометрическому составу, форме зерен, содержанию зерен слабых пород, наличию пылевидных и глинистых частиц, прочности и морозостойкости; кроме того, по петрографической характеристике плотности: истинной (без пор), средней (включая поры), насыпной (включая поры и межзерновые пустоты); пористости, пустотности и водопоглощению

Рыхлая масса, состоящая из зерен минералов и пород размером 0,16...5 мм.
В зависимости от минералогического состава различают пески.:
кварцевые,
полевошпатовые,
карбонатные.

Песок

Применяют для:
приготовления растворов и бетонов,
устройства оснований дорожных покрытий,
дренажных сооружений.

При устройстве мостовых (особенно -при крутых подъемах и спусках), трамвайного полотна и пр.

Профиль из колотого булыжника с расшивкой раствором:
а – колотый булыжник; б – песок;
в – бордюр;
г – расшивка раствором

§ 4. Методы защиты природных каменных материалов от разрушения

Предотвратить проникновение воды и ее растворов в материал

Применяют ФЛЮАТЫ => образуются нерастворимые в воде соли => закрывают поры в камне .