Строительные материалы

Содержание

Слайд 2

 

Слайд 3

 

Слайд 4

 

Слайд 5

 

Слайд 6

 

Слайд 7

 

Слайд 8

Огнеупорность – способность материала сопротивляться длительному воздействию высоких температур не деформируясь.

Огнеупорность – способность материала сопротивляться длительному воздействию высоких температур не деформируясь.

Оценивается в оС, в зависимости от температуры.
Легкоплавкие – ниже 1350 оС
Тугоплавкие от 1350 до 1580 оС
Огнеупорные выше 1580 оС
Огнестойкость – способность материала выдерживать кратковременное действие высоких температур, сохраняя свое функциональное назначение. Оценивается в часах, т.е. в течении какого времени будет сопротивляться действию огня при пожаре.
Слайд 9

 

Слайд 10

Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого

Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого

тела.
Оценивается шкалой Мооса.
Тальк – легко чертится ногтем
Гипс – чертится ногтем
Кальцит – легко стальным ножем
Флюорит (плавиковый шпат) – стальным ножом под небольшим нажимом.
Аппатит - стальным ножом под большим нажимом.
Ортоклаз – царапает стекло.
Кварц
Топаз легко царапают стекло
корунд
Слайд 11

 

Слайд 12

Природные каменные материалы Минеральные массы земной коры, которые в своем естественном

Природные каменные материалы
Минеральные массы земной коры, которые в своем естественном состоянии

обладают необходимыми строительными свойствами, а для использования их в строительной отрасли необходима соответствующая обработка.
Горная порода –природный минеральный агрегат, конкретного состава и строения, образовавшийся в земной коре в результате геологических процессов.
Различают :
Мономинеральные горные породы (мрамор)
Полиминеральные, образованные двумя или несколькими минералами .
Слайд 13

Минерал – это всякое однородное по составу, строению и свойствам тело,

Минерал – это всякое однородное по составу, строению и свойствам тело,

находящееся в земной коре и представляющее собой продукт природных физико-химических процессов.
Минерал удовлетворяет требованиям:
Однородности (гомогенности) – по химическому составу
Происхождению – в земной коре, а не искусственно в лаборатории.
Свойства минералов
Блеск (матовый, перламутровый, стеклянный)
Характер излома
Твердость
Химический состав
сплошность
Слайд 14

Классификация горных пород по происхождению. Магматические –образовавшиеся в результате застывания магмы

Классификация горных пород по происхождению.
Магматические –образовавшиеся в результате застывания магмы

на разной глубине в земной коре.
Изверженные или первичные
А) массивные – глубинные (интрузивные), образованные в результате застывания магмы в полостях литосферы. Медленное остывание, медленный рост кристаллов, зернисто кристаллическая структура. Следовательно высокая плотность, прочность, низкое водопоглощение.
Массивные излившиеся (эффузивные) – образованные в результате застывания магмы на поверхности земли. Быстрое остывание, скрыто кристаллическая структура. Следовательно более хрупки и менее долговечны.
Слайд 15

Слайд 16

Б) обломочные (вулканические) – рыхлые пемза и пепел – образованные в

Б) обломочные (вулканические) – рыхлые пемза и пепел – образованные в

результате выделения газов при быстром застывании лав или выброшенные при извержении вулкана.
Сцементированные – вулканический туф – образованные в результате срастания, цементирования, твердых продуктов извержения. Природным цементом являются глинистые или кремниевые соединения.
Осадочные горные породы – образованные в результате выветривания и разрушения различных горных пород.
Механического происхождения – рыхлые и обломочные горные породы (гравий, песок).
Сцементированные – рыхлые породы сцементированные природным веществом (песчаники).
Слайд 17

Химического происхождения – карбонатные породы, доломитовые породы, гипс. Органогенные – зоогенные

Химического происхождения – карбонатные породы, доломитовые породы, гипс.
Органогенные – зоогенные (мел,

известняк ракушечник).
Фитогенные - диатомиты, образованные из диатомитовых водорослей и опаловых скелетов. Трепел, опока – состоящие из опала или халцедона.
Метаморфические – образованные преобразованием горных пород, происходящих в недрах земной коры под влиянием высоких температур и давлений. В таких условиях происходит перекристаллизация минералов без плавления.
Гнейсы – в результате метаморфизма гранитов.
Кварциты – в результате перекристаллизации песчаников.
Мрамор- перекристаллизованный известняк.
Слайд 18

Породообразующие минералы магматических горных пород. Состоят в основном из четырех основных

Породообразующие минералы магматических горных пород.
Состоят в основном из четырех основных групп
1-я

группа – кварца. SiO2 (диоксид кварца, кристаллический кремнезем). Содержится в горных породах до 12%.
В горных пород кварц обычно не прозрачен
Самый распространенный минерал, обладающий
Высокой прочностью на сжатие до 2000 Мпа;
Высокой твердостью Тв-7
Высокой кислотостойкостью
Высокой температурой плавления
Химически инертен
Слайд 19

2-я группа – полевые шпаты – самые распространенные минералы магматических горных

2-я группа – полевые шпаты – самые распространенные минералы магматических горных

пород. Занимают до 60%.
Полевые шпаты по химическому со­ставу — алюмосиликаты калия, натрия, кальция.
Ортоклаз- K 2OAl 2O 36SiO2
между двумя плоскостями спайности у него образуется прямой угол, и его название означает прямораскалывающийся.
Твердость Тв-6
Плагиоклазы в природе существуют в виде многочисленных разновидностей:
аль­бит — алюмосиликат натрия Na2O Al 2O 36SiO2
анортит — алюмосили­кат кальция CaO Al 2O 32SiO2
Слайд 20

Имеют угол спайности 86 градусов Прочность при сжатии 120-170 Мпа Легко

Имеют угол спайности 86 градусов
Прочность при сжатии 120-170 Мпа
Легко выветриваются преимущественно

в каолины
К2ОАl2O36SiO2 +CO2+4H2O =
K2CO3+Аl2O32SiO22Н2О + 4 SiO2
3- я группа - слюды (алюмосиликаты) – встречаются в гранитах и некоторых других магматических горных породах.
Разновидности:
Биотит — черная или бурого цвета железисто-магнезиальная слюда. Преобладают окиси железа и магния.
- Имеет совершенную спайность в одном направле­нии, легко расщепляется на тончайшие упругие пластинки.
Слайд 21

Имеет небольшую твердость Тв (2—3) Мусковит — белая слюда встречается в

Имеет небольшую твердость Тв (2—3)
Мусковит — белая слюда встречается в маг­матических

и метаморфических породах. Преобладает окись калия.
Имеет совершенную спайность в одном направлении, благо­даря чему легко расщепляется на тонкие и прозрачные упругие лис­точки.
Имеет низкую твердость
относительно стоек химически и при выветривании обычно переходит в россыпи без заметного изменения.
Слюды значительно снижают свойства магматических горных пород.
Слайд 22

4-я группа – темноокрашенные минералы (железисто – магнезиальные силикаты). Имеют окрас

4-я группа – темноокрашенные минералы (железисто – магнезиальные силикаты). Имеют окрас

от темно – зеленого до черного цвета.
Разновидности:
Пироксены (авгит) и роговая обманка (амфиболы) – изоморфные смеси силикатов Са, Мg, Fe. Обладают:
Высокой твердостью Тв 5-6
Высокой истинной плотностью 3-4 г\см3
Высокой прочностью на сжатие 300-400 Мпа
Повышенной вязкостью при ударах
Придают горным породам высокую прочность и темный цвет. В больших количествах содержаться в таких породах как габбро, диабаз.
Слайд 23

Оливины – силикаты железа и магния. Имеют цвет от желтоватого до

Оливины – силикаты железа и магния. Имеют цвет от желтоватого до

зеленого. Обладают
Стеклянным блеском
Слабо выветриваются
Пириты – серный железистый колчедан. Обладает
Высокой твердостью Тв -6-7
Высокой истинной плотностью 4,2-5,2 г\см3
Легко разлагаются влагой и кислородом
Отрицательно сказываются на свойствах магматических горных пород.
Слайд 24

Строение горных пород Особенности строения горных пород зависят от условий образования

Строение горных пород
Особенности строения горных пород зависят от условий образования выражаются

структурными и текстурными признаками.
Структура (строение) – особенность строения горных пород; форма, величина, способ связи и характер выделения отдельно взятых минералов. Эти признаки невооруженным взглядом не могут быть обнаружены, только под микроскопом.
По размеру зерен различают:
Крупнозернистые – более 5 мм.
Среднезернистые – 1-5 мм.
Мелкозернистые - 0,5-1 мм.
Слайд 25

Текстура (сложение) – характер расположения составных частей горной породы, зрительно –

Текстура (сложение) – характер расположения составных частей горной породы, зрительно –

воспринимаемый характер поверхности. Различают:
Массивную
Слоистую
Пористую.
Для изверженных горных пород характерны:
Зернисто - кристаллическая (гранитная ) структура – когда отдельные минералы (зерна) приблизительно равны по величине. Магма медленно остывает, что способствует ее полной кристаллизации.
Текстура у таких горных пород массивная.
Слайд 26

Преимущества зернисто – кристаллической структуры: Зернистость (мелкозернистая) – выше прочность Выше

Преимущества зернисто – кристаллической структуры:
Зернистость (мелкозернистая) – выше прочность
Выше стойкость против

распада
Выше плотность.
Порфировая – когда в общей основной массе наблюдаются отдельные кристаллы – зерна вкрапления. Такая структура присуща излившимся горным породам. Кристаллизация происходит в два этапа:
1) Кристаллизуются зерна – образовываясь в магме;
2) Застывание магмы после излияния на поверхность.
Слайд 27

Основные виды глубинных горных пород Граниты – кварц – 20-40% ортоклаз

Основные виды глубинных горных пород
Граниты – кварц – 20-40%
ортоклаз –

40-60%
слюды (биотит) 5-20%
роговая обманка
Обладают следующими свойствами:
Прочность при сжатии 120-200 Мпа (более зернистая структура, более высокая прочность).
Низкое водопоглащение
Высокая морозостойкость
Высокое сопротивление истиранию
Хорошо поддается механической обработке
Слайд 28

Сиениты - не содержит кварца ортоклаз до 75% темноокрашенные минералы Обладают

Сиениты - не содержит кварца
ортоклаз до 75%
темноокрашенные минералы
Обладают следующими

свойствами:
Прочность ниже чем у гранитов из-за отсутствия кварца
Меньше твердость
Легче полируются
Диориты – плагиоклаз до 75%
роговая обманка
Высокая прочность 180-280 Мпа
Хорошо сопротивляется удару.
Слайд 29

Габбро – плагиоклаз до 50% пироксены 50% оливины Высокая прочность 200-280

Габбро – плагиоклаз до 50%
пироксены 50%
оливины
Высокая прочность 200-280 Мпа
Трудно

обрабатывается
Легко полируется
Эффузивные (излившиеся)-
Каждой глубинной горной породе соответствует излившаяся, между ними нет различий в химическом составе, но есть различия в структуре.
Порфир (из гранита) – свойства близки к гранитам, но более хрупкие, так как в них содержится стекловидная масса.
Слайд 30

Трахит (из сиенита) - более пористый, следовательно менее прочный, быстро истирается,

Трахит (из сиенита) - более пористый, следовательно менее прочный, быстро истирается,

не полируется.
Андезит (из диорита) – обладает высокой прочностью, пористостью, кислотостойкостью.
Диабаз и базальт (из габбро) - высокая прочность, плотность, более хрупкие, хорошо полируются.
Обломочные (вулканические горные породы) -
Пористые продукты остывания магмы.
Пемза (вулканическое стекло) – в результате быстрого остывания магмы.
Вулканический песок и пепел - лава в раздробленном виде.
Вулканический туф – в результате цементации пемзы и вулканического песка.
Слайд 31

Минералы осадочных горных пород 1-я группа – кварца. Кварц присутствует в

Минералы осадочных горных пород
1-я группа – кварца.
Кварц присутствует в осадочных породах

не только в кристаллическом состоянии, но и в аморфном виде, часто в соединении с водой. SiO2n H2O. Разновидности:
Халцедон – небольшое количество химически связанной воды 1-5%, иногда с примесями железа и аллюминия.
Цвет темный, бурый, зеленый
Твердость Тв -6
Опал – 2-14% химически связанной воды, с примесями железа и аллюминия.
Цвет молочно – белый
Твердость Тв -6
Слайд 32

2-я группа – глинистые минералы- гидроалюмосиликаты. Разновидности: Каолинит – разновидность глины

2-я группа – глинистые минералы- гидроалюмосиликаты.
Разновидности:
Каолинит – разновидность глины Аl2O32SiO22Н2О –

результат выветривания полевых шпатов.
Цвет белый
Твердость Тв -1
Кристаллы имеют форму пластинок, при затворении водой образуют пластичное тесто.
Монтморилонит – разновидность глин – бентонитовые глины (жирные глины).
3-я группа – соли угольной кислоты
Кальцит – СаСО3
- цвет белый, в зависимости от примесей, сероватый, бурый
Слайд 33

Твердость Тв-3 Имеет разнообразное сложение – зернистый или плотный. Определить легко

Твердость Тв-3
Имеет разнообразное сложение – зернистый или плотный.
Определить легко – при

взаимодействии с соляной кислотой «вскипает»
Магнезит (МgСО3) и доломит (СаМgСО3)
Твердость Тв -3,5-4
С соляной кислотой реагирует плохо.
4-я группа – Сульфаты – соли серной кислоты
Гипс – СаSО42Н2О – двуводный сульфат кальция
Твердость Тв -2
Ангидрит СаSО4 – безводный сульфат кальция
в природе встречается редко, так как присоединяя воду переходит в гипс.
Слайд 34

3-я группа – карбонаты – соли угольной кислоты. Разовидности: Кальцит –

3-я группа – карбонаты – соли угольной кислоты. Разовидности:
Кальцит – СаСО3

- по сложению – зернистый или плотный
Цвет белый, в зависимости от содержания примесей –сероватый, голубой, бурый.
Твердость Тв-3.
Магнезит и доломит МgСО3, СаМgСО3
- Твердость Тв-4
4-я группа – сульфаты – соли серной кислоты. Разновидности:
Гипс – СаSO42Н2О
Ангидрит СаSO4
Слайд 35

Структура осадочных горных пород Зернисто – кристаллическая (мраморовидная) – в зависимости

Структура осадочных горных пород
Зернисто – кристаллическая (мраморовидная) – в зависимости от

среднего размера зерна, различимого невооруженным взглядом или под микроскопом различают:
Мелкозернистую
Среднезернистую
Крупнозернистую
Грубозернистую
Плотная – зерна трудно различимы под микроскопом.
Обломочная – (кластическая) – когда явно выступает сложение горных пород из обломков отдельных минералов или других горных пород, связанных тем или иным естественным цементом.
Слайд 36

Песчаники – сцементированные зерна песка. Конгломераты – сцементированный крупные округлые куски.

Песчаники – сцементированные зерна песка.
Конгломераты – сцементированный крупные округлые куски.
Брекчии –

сцементированный остроугольные куски.
- Туфообразная и пенистая.
Разновидности осадочных горных пород.
Рыхлые и обломочные горные породы – образованные преимущественно из изверженных горных в результате выветривания. По размеру зерна делятся на:
Глины
Пыль
Песок
Гравий
валуны
Слайд 37

По минеральному составу пески в природе делятся на: Кварцевые Полевошпатные Известняковые

По минеральному составу пески в природе делятся на:
Кварцевые
Полевошпатные
Известняковые и доломитовые
Вулканические
По условиям

образования и месту нахождения пески делятся на:
Речные
Морские и озерные
Горные и овражные
дюнные
Слайд 38

Гравий и щебень по месту образования т нахождения делится на: Речной

Гравий и щебень по месту образования т нахождения делится на:
Речной
Озерный
Морской
Ледниковых отложений
2.

Цементированные обломочные горные породы – песчаники и кварциты – в зависимости от вида цементирующего вещества делятся на:
Кремнистые
Глинистые
Известковые
гипсовые
Слайд 39

3. Осадочные горные породы химического и органического происхождения. Химические – образовались

3. Осадочные горные породы химического и органического происхождения.
Химические – образовались

в результате осаждения растворенного в воде вещества (гипс, карбонаты).
Органогенные – в образовании играли роль растительные и животные микроорганизмы. Зоогенные горные породы- известняк – ракушечник, сложены раковинами различных морских беспозвоночных. Фитогенные – диатомит, скопление скелетов диатомитовых водорослей.
Разновидности известняков СаСО3
Состав: кальцит
глина
кремнезем
железо
Слайд 40

Мраморовидный известняк – состоит из кристаллов зерен кальцита и цементирующего вещества

Мраморовидный известняк – состоит из кристаллов зерен кальцита и цементирующего вещества

в малых количествах.
Цвет: в зависимости от примесей
хорошо полируется
Плотный (обыкновенный известняк) – мелкие зерна кальцита, связанные с природным цементным веществом.
Известковый туф- пористый известняк, образованный в результате осаждения углекислой кальциевой соли из горячих растворов.
Известняк – ракушечник, пористая порода из раковин и моллюсков.
Мергель и доломит
Слайд 41

Разновидности метаморфических горных пород Гнейс – по минералогическому составу из гранита.

Разновидности метаморфических горных пород
Гнейс – по минералогическому составу из гранита. (кварц,

полевой шпат, слюда, роговая обманка)
Структура – полнокристаллическая крупно и средне – зернистая.
Текстура – сланцеватая
Технические свойства – ниже чем у гранита.
Кварцит – перекристализовавшийся песчаник. Обладает высокой прочностью, морозостойкостью, огнеупорностью, но низкой истираемостью.
Мрамор – образуется из плотного известняка. Хорошо полируется.
Сланцы – из глинистых пород, раскалываются по плоскостям.
Слайд 42

Добыча и обработка каменных материалов Добыча каменных материалов производится в карьерах.

Добыча и обработка каменных материалов
Добыча каменных материалов производится в карьерах. Подготовка

карьера к разработке производится в следующей последовательности:
Планирование местности, отвод грунтовых вод
Вскрышные работы
Удаление выветрившихся горных пород
Отделение монолитов от массива
Разделка монолита на глыбы нужных размеров
По виду обработки природные каменные материалы можно разделить на:
Грубообработанные (бутовый камень, щебень, гравий и песок)
Слайд 43

2. Штучный камень и блоки правильной формы (стеновые) 3. Плиты с

2. Штучный камень и блоки правильной формы (стеновые)
3. Плиты с различной

обработанной поверхностью
4. Профилированные детали (ступени, декоративные изделия)
5. Изделия для дорожного строительства.
Используя ударную или абразивную обработку природному камню придают различную фактуру.
Ударная обработка – заключается в окалывании поверхности камня при помощи камнетесного инструмента. Получают следующую фактуру:
Скальную – наличие бугров и впадин – естественная при расколе горных пород.
Рифленую – с правильным чередованием гребней и впадин.
Слайд 44

Бороздчатую – с параллельными прерывистыми бороздками Точечно – шероховатую – с

Бороздчатую – с параллельными прерывистыми бороздками
Точечно – шероховатую – с точечными

углублениями.
Абразивная обработка – распиливание, фрезерование, шлифование, полирование. Основные виды фактур, получаемые при абразивной обработке.
Пиленая – с тонкими штрихами и бороздками.
Шлифованная - равномерно шероховатую.
Лощеная – гладкая, матовая с выявленным рисунком камня.
Зеркальная – гладкая с зеркальным блеском.
Слайд 45

Строительная керамика Керамическими – называют искусственные изделия, которые получают в результате

Строительная керамика
Керамическими – называют искусственные изделия, которые получают в результате обработки

преимущественно глинистого сырья, путем приготовления формовочной массы, ее формованием и последующей термической обработкой.
Классификация керамических изделий
По структуре и свойствам черепка:
Грубая керамика – характеризуется неровностями, шероховатостью, в изломе поверхность с видимыми включениями.
а) Плотная – водопоглощение В<5%, по массе - глазурованная (кислотоупорные изделия);
Не глазурованная (плитка для пола)
б) Пористая- водопоглощение В>5%: глазурованная, не глазурованная
Слайд 46

2) По назначению а) стеновые изделия (кирпич и камни) б) кровельная

2) По назначению
а) стеновые изделия (кирпич и камни)
б) кровельная керамика (черепица)
в)

для облицовки поверхностей (стен, пола)
г) санитарно – техническая керамика
д) дорожная керамика (клинкерный кирпич)
е) кислотоупорная керамика (кирпич, плитка, трубы)
ж) огнеупоры (канализационные и дренажные трубы)
з) заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит)
Слайд 47

Сырье для производства изделий строительной керамики Глина – продукт разложения и

Сырье для производства изделий строительной керамики
Глина – продукт разложения и выветривания

полевых шпатов и некоторых других горных пород.
К2ОАl2O36SiO2 +CO2+4H2O = K2CO3 (поташ) + Аl2O32SiO2 (метакаолинит) + 4 SiO2 (аморфный кремнезем).
Глина – тонкообломочные, землистые мягкие горные породы, способные при затворении водой образовывать, пластичное легко формуемое тесто, которое после высыхания сохраняет приданную ему форму, а после обжига образует твердое камневидное тело.
В состав глины входят: глинистая часть, не глинистая часть (кварц, слюды, карбонаты)
Слайд 48

Отощающие добавки – вводятся для снижения усадки (воздушной и огневой). Кварц,

Отощающие добавки – вводятся для снижения усадки (воздушной и огневой). Кварц,

шамот, трепел, диатомит.
Уплотняющие добавки – вводятся для снижения пористости в процессе обжига – плавни (полевой шпат, железистая руда). Снижают температуру спекания.
Порообразующие добавки – вводят для получения легких керамических изделий с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью.
Выгорающие вещества – (древесные опилки, уголь, золы)
Вещества выделяющие газ при высоких температурах (доломиты, мел, карбонаты)
Пластифицирующие добавки – высокопластичные глины, бентониты и ПАВ.
Слайд 49

Классификация глин По минеральному составу: Полиминеральные Мономинеральные 2) По гранулометрическому составу

Классификация глин
По минеральному составу:
Полиминеральные
Мономинеральные
2) По гранулометрическому составу
Глинистые частицы < 0,005 мм
Пыль

0,15 мм…..0,005 мм
Песок 0,15 мм……2,0 мм
3) По содержанию глин
Тяжелые (>60%), глины (30-60%), тяжелые суглинки (20-30%), средние суглинки (15-20%), легкие суглинки (10-15%), песок (<5%)
Слайд 50

4) По химическому составу, определяющему содержание глинистых оксидов SiO2 (40…80%), Аl2O3

4) По химическому составу, определяющему содержание глинистых оксидов SiO2 (40…80%), Аl2O3

(10-35%), Fe2O3 (5-8%), CaO +MgO (до 25%), К2О +Na2O (4-7%)
5) По вещественному составу, в зависимости от содержания примесей:
соединения железа, карбонаты, сульфаты, органические соединения, растворимые соли.
Технические свойства глин
Пластичность – способность глиняного теста принимать под влиянием внешнего воздействия, придаваемую ему форму без нарушения сплошности с сохранением приданной формы после снятия нагрузки, сушки и обжига.
Высокопластичные, умеренопластичные, малопластичные.
Слайд 51

Водопотребность – количество воды, необходимое для получения пластичного теста. Часто по

Водопотребность – количество воды, необходимое для получения пластичного теста. Часто по

водопотребности определяют пластичность глин.
Высокопластичные – воды >28%
Умеренопластичные – 20-28%
Малоппластичные < 20%
Связующая способность – способность связывать зерна не пластичных материалов, по высыхании образовывая сырец (относительно прочное изделие).
Усадка – изменение линейных размеров изделий по мере удаления воды из них.
Воздушная усадка – (усушка) – изменение размеров в процессе сушки. Чем пластичнее глины, тем выше воздушная усадка. Составляет 10-15%
Слайд 52

Огневая усадка – изменение (уменьшение) линейных размеров в процессе обжига, составляет

Огневая усадка – изменение (уменьшение) линейных размеров в процессе обжига, составляет

2-6%.
Спекаемость – плавление – способность уплотняться при обжиге и образовывать камнеподобный черепок. Зависит от содержания примесей – полевой шпат, карбонаты снижают температуру плавления. Железная руда, доломиты снижают температуру спекания.
Огнеупорность- характеристика плавкости в интервале температуры плавления.
Цвет после обжига – зависит от содержания примесей, которые придают черепку окраску.
Слайд 53

Термическая обработка глин (сушка, обжиг)- осуществляется с целью создания в изделии

Термическая обработка глин (сушка, обжиг)-
осуществляется с целью создания в изделии свойств,

необходимых для функционального назначения изделия, либо для дальнейшей обработки.
Сушка – удаление физически связанной воды при температуре 100-150 оС. Сушка производится с целью предотвращения усадки и растрескивания при обжиге.
Обжиг:
а) удаление органических веществ (выгорание) – 300-500 оС.
б) дегидратация – удаление связанной воды из глинистых минералов, декарбонизация – разложение карбонатов и других соединений под воздействием температуры:
Аl2O32SiO22Н2О = Аl2O32SiO2 + 2Н2О
Температура 450-650 оС
Слайд 54

в) Рекристализация оксидов – при температуре 600-850 оС При температуре 700-800

в) Рекристализация оксидов – при температуре 600-850 оС
При температуре 700-800

оС наблюдается аномальное расширение, появляется стекловидная фаза в обожженой глине.
г) Декарбонизация карбонатов и разложение метакаолина.
Аl2O32SiO2= Аl2O3+ 2SiO2
СаСО3 = СаО + СО2
д) Образование муллита 3Аl2O32SiO2 - главная кристаллическая фаза керамической системы. Муллит придает керамическим изделиям прочность, водостойкость, термостойкость (температура от 850 оС ).
е) При температуре >1050 оС происходит жидкофазовое спекание, т. е. образуется расплав, который цементирует кристаллы муллита и упрочняет структуру.
Слайд 55

Жидкофазовое спекание

Жидкофазовое спекание

Слайд 56

Бетоны. Классификация бетонов. Бетон – искусственный каменный материал, получаемый в результате

Бетоны. Классификация бетонов.
Бетон – искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания

тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества с водой, мелкого и крупного заполнителя, химических добавок в определенных пропорциях.
Классификация бетонов по плотности
- Особо тяжелые – плотность более 2500
Тяжелые – плотность 1800-2500
Легкие – плотность 600-1800
Особо легкие – плотность менее 600
Слайд 57

По виду вяжущего: Цементные бетоны – с применением различных видов портландцемента.

По виду вяжущего:
Цементные бетоны – с применением различных видов портландцемента.
Силикатные

бетоны – автоклавного твердения с применением известкового вяжущего и тонкомолотого кремнеземистого компонента.
Гипсовые бетоны – с применением гипсовых и гипсоцементнопуццолановых вяжущих.
Шлакощелочные – с применением шлакощелочных вяжущих.
Полимербетоны – с применением различных видов полимерных связующих (эпоксидные, полиэфирные, акриловые смолы)
Полимерцементные – с применением вяжущего и полимерного вещества.
Слайд 58

Состав тяжелого бетона. Роль и свойства основных компонентов бетона. Заполнители –

Состав тяжелого бетона. Роль и свойства основных компонентов бетона.
Заполнители – занимают

в бетоне до 80% объема и оказывают влияние на его основные свойства:
увеличивают прочность – за счет жесткого скелета;
снижают деформации ползучести при длительном действии нагрузки;
снижают усадку бетона;
повышают долговечность;
снижают себестоимость бетона;
Снижают плотность (пористые заполнители).
Слайд 59

Крупный заполнитель - зернистый материал, полученный путем дробления различных горных пород

Крупный заполнитель - зернистый материал, полученный путем дробления различных горных пород

(гранит, известняк, доломит) или гравий с размером зерен более 5 мм.
Мелкий заполнитель – зернистый материал природный или искусственный (различные виды песков).
Требования к заполнителям
Зерновой состав – содержание в заполнителе зерен разной крупности, определяемый путем просеивания пробы через набор стандартных сит. Различают рядовой - содержащий зерна различных размеров, и фракционированный – зерна разделены на отдельные фракции.
Зерновой состав заполнителей может быть непрерывным и прерывистым.
Должен обладать наименьшей пустотностью.
Слайд 60

Прочность – определяется не только прочностью горной породы, но крупностью зерен

Прочность – определяется не только прочностью горной породы, но крупностью зерен

заполнителя. Оценивается по показателю дробимости.
Rз>1,5-2Rб.
Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы – ограничивают в стандартах в зависимость от вида бетона и требований к нему. Отрицательно влияют на структуру бетона и следовательно снижают его свойства (прочность, долговечность)
Содержание пылевидных и глиностых частиц – ограничивают в стандартах до 3%. Снижают прочность бетона, долговечность, увеличивают расход цемента, ухудшают сцепление цементного камня с заполнителем.
Содержание органических примесей - не допустимо в природных заполнителях.
Слайд 61

Вяжущие вещества – тонкомолотые порошкообразные материалы, которые при взаимодействии с водой

Вяжущие вещества – тонкомолотые порошкообразные материалы, которые при взаимодействии с водой

образуют цементное тесто обволакивающее зерна заполнителя и заполняющее пустоты, впоследствии твердеющее с образованием цементного камня.
Химические добавки – вводятся для регулирования свойствами бетонной смеси и бетона и управлением технологией бетона.
Классификация химических добавок по основному эффекту действия:
Регулирующие свойства бетонных смесей;
-пластифицирующие – увеличивающие подвижность бетонной смеси;
- стабилизирующие - предупреждающие расслоение бетонной смеси;
Слайд 62

- водоудерживающие – уменьшающие водоотделение бетонной смеси. 2) Регулирующие схватывание бетонной

- водоудерживающие – уменьшающие водоотделение бетонной смеси.
2) Регулирующие схватывание бетонной смеси

и твердение бетона:
- Ускоряющие или замедляющие схватывание и твердение;
Обеспечивающие твердение бетона при отрицательных температурах (противоморозные).
3) Регулирующие плотность и пористость бетона.
воздухововлекающие;
уплотняющие;
4) Регулирующие деформации бетона (расширяющие)
5) Повышающие защитные свойства бетона к стали (ингибиторы коррозии)
6) Стабилизаторы – повышающие стойкость бетонных смесей против расслоения
7) Придающие бетону специальные свойства (повышающие стойкость агрессивных средах и т.д)
Слайд 63

Минеральные добавки – порошки различной минеральной природы, получаемые из природного или

Минеральные добавки – порошки различной минеральной природы, получаемые из природного или

техногенного сырья (золы, молотые шлаки или горные породы, микрокремнезем и т.д.). Выполняют следующие функции:
- Заполняют пустоты между зернами заполнителя (уплотняют структуру)
Снижают расход цемента
Увеличивают прочность (микрокремнезем)
Снижают водоотделение и расслоение бетонной смеси в литых и самоуплотняющихся смесях.
Вода – применяется водопроводная и питьевая вода. При использовании другой воды необходимо проводить исследования по содержанию в ней сульфатов и солей.
Слайд 64

Бетонная смесь Сложная многокомпонентная смесь, полученная в результате тщательного перемешивания точно

Бетонная смесь
Сложная многокомпонентная смесь, полученная в результате тщательного перемешивания точно отдозированных

компонентов (заполнителей, вяжущего вещества, воды, различных видов химических и минеральных добавок).
Структура бетонной смеси – создается за счет действия сил молекулярного сцепления между частицами, окаймленными тонкими пленками воды. Пленки придают смеси свойство пластичности.
Реалогические свойства бетонной смеси:
Вязкость (текучесть) – поведение структурированных систем при приложении внешних сил.
Для бетонных смесей характерно свойство тиксотропии – способность смеси под действием внешних сил изменять свои реалогические свойства, а после прекращения воздействий восстанавливать.
Слайд 65

Седиментация – перераспределение твердых частиц по объему бетонной смеси. (расслоение). Технологические

Седиментация – перераспределение твердых частиц по объему бетонной смеси. (расслоение).
Технологические свойства

бетонной смеси:
Удобоукладываемость - характеристика смеси, при которой ее консистенция соответствует условиям укладки.
В зависимости от удобоукладываемости смеси делятся на:
Жесткие – удобоукладываемость определяется в секундах
По методу Вебе
По методу Красного
По методу Скрамтаева
Подвижные – удобоукладываемость определяется в сантиметрах
По осадке конуса
Слайд 66

Метод Вебе

Метод Вебе

Слайд 67

Метод Красного

Метод Красного

Слайд 68

По расплыву конуса.

По расплыву конуса.

Слайд 69

Конус Абрамса

Конус Абрамса

Слайд 70

- Плотность – бетонной смеси Расслаиваемость бетонной смеси (водоотделение) Сохраняемость свойств

- Плотность – бетонной смеси
Расслаиваемость бетонной смеси (водоотделение)
Сохраняемость свойств бетонной смеси

во времени
Температура бетонной смеси.
Свойства бетонной смеси зависят от:
Свойств применяемого вяжущего вещества
Дисперсности составляющих бетона
Ведения различных ПАВ и минеральных добавок
Водоцементного соотношения
Соотношения твердой и пластичной фаз
Соотношения крупного и мелкого заполнителя
Слайд 71

Алгоритм подбора состава бетона Включает в себя несколько этапов: Назначение требований

Алгоритм подбора состава бетона
Включает в себя несколько этапов:
Назначение требований к бетону

исходя из вида и особенностей службы и изготовления конструкций.
Выбор материалов для бетона и получение необходимых данных характеризующих их свойства.
Определение и расчет предварительного состава бетона
Экспериментальная проверка состава в пробных замесах
Корректировка состава при несоответствии полученных характеристик
Контроль за бетонированием
Корректировка состава в процессе производства при колебаниях свойств основных компонентов.
Слайд 72

Основы технологии тяжелого бетона. Основные этапы производства тяжелого бетона: 1). Дозирование

Основы технологии тяжелого бетона.
Основные этапы производства тяжелого бетона:
1). Дозирование основных компонентов

бетонной смеси – необходимо соблюдение следующих требований.
Точность дозирования
Влажность заполнителей
2) Перемешивание бетонной смеси – необходимо соблюдение следующих требований
Получение однородной смеси
Правильный выбор смесителя
Время перемешивания
Контроль технологических характеристик бетонной смеси
Слайд 73

3) Формование изделий и конструкций из бетонной смеси – необходимо соблюдение

3) Формование изделий и конструкций из бетонной смеси – необходимо соблюдение

следующих требований.
Выбор способа формования в зависимости от удобоукладываемости смеси. Способы формования:
- литье
- вибрирование
- прессование
- вибропрессование
- центрифугирование
Соблюдение геометрических размеров форм или опалубки.
Соблюдение защитного слоя арматуры
Соблюдение правильности установки арматурного каркаса.
Слайд 74

4) Твердение бетона – необходимо соблюдение следующих требований. Обеспечение влажностного ухода

4) Твердение бетона – необходимо соблюдение следующих требований.
Обеспечение влажностного ухода за

бетоном
Обеспечение положительных температур
Обеспечение режимов ухода за бетоном при тепловлажностной обработке.
Слайд 75

Свойства тяжелого бетона Плотность – важнейшее свойство тяжелого бетона, которая определяет

Свойства тяжелого бетона
Плотность – важнейшее свойство тяжелого бетона, которая определяет его

прочность, непроницаемость, долговечность.
Плотность зависит от:
- водоцементного соотношения
- содержания заполнителя в бетоне
вида и свойств применяемого цемента
Содержания минеральных добавок
Содержания ПАВ
Качества уплотнения смеси
Слайд 76

Проницаемость – водонепроницаемость – способность бетона сопротивляться воздействию увлажнения, и агрессивных

Проницаемость – водонепроницаемость – способность бетона сопротивляться воздействию увлажнения, и агрессивных

сред. Характеризуется маркой по водонепроницаемости W 2,4,6,8,10,12,14,16,20
Водонепроницаемость зависит от;
Пористости – характера пор.
Однородности бетона
Соблюдения влажностного режима при твердении
Соблюдения режимов уплотнения
Водоцементного отношения
Наличия ПАВ
Гидроизоляции конструкции
Слайд 77

Морозостойкость – способность бетона в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное замораживание

Морозостойкость – способность бетона в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное замораживание

и оттаивание. Характеризуется маркой по морозостойкости F.
Морозостойкость зависит от:
Плотности бетона
Водоцементного отношения
Вида и свойств цемента
Наличия в структуре специально созданных замкнутых резервных пор диаметром не более 0,025см.
Слайд 78

Прочность – способность бетона сопротивляться разрушению от действия внутренних напряжений, возникающих

Прочность – способность бетона сопротивляться разрушению от действия внутренних напряжений, возникающих

в результате нагрузки или других факторов.
Материалы в сооружениях могут испытывать различные внутренние напряжения: сжатие, растяжение, изгиб.
Характеризуются классом бетона по прочности на сжатие В, на растяжение при изгибе Вtb , по прочности на осевое растяжение Вt , в проектном возрасте.
Прочность зависит от:
Водоцементного отношения
Состава бетонной смеси
Способа уплотнения бетонной смеси
Ухода за твердеющим бетоном
Однородности бетонной смеси
Слайд 79

Деформативные свойства бетона. Условно можно разделить на: Деформации бетонной смеси (первоначальная

Деформативные свойства бетона.
Условно можно разделить на:
Деформации бетонной смеси (первоначальная усадка), возникающие

в результате седиментации, которые зависят от:
- Объема бетонной конструкции
- Реалогических свойств бетонной смеси
- Водоцементного отношения
- Процента армирования
Слайд 80

Деформации бетона – деформации возникающие: 1) Под действием физико – химических

Деформации бетона – деформации возникающие:
1) Под действием физико – химических процессов,

протекающих в цементном камне, при твердении - усадка.
2) Под действием механических нагрузок: кратковременного и длительного действия – ползучесть.
3) Температурные деформации.
Усадка – изменение объема цементного камня, возникающего в процессе твердения.
Слайд 81

Виды усадки цементного камня: 1) Контракционная –усадка вызванная, тем, что объем

Виды усадки цементного камня:
1) Контракционная –усадка вызванная, тем, что объем новообразований

цементного камня всегда меньше объема, занимаемого веществами вступающими в химическую реакцию.
Контракционная усадка развивается в период интенсивного протекания реакций между цементом и водой. При контракционной усадке:
- Не изменяются размеры образца
- Происходит изменение в поровой структуре
- Не происходит растрескивание материала.
Слайд 82

2) Влажностная – усадка вызванная изменением распределения, перемещением и испарением влаги

2) Влажностная – усадка вызванная изменением распределения, перемещением и испарением влаги

в образовавшейся в скелете цементного камня. Занимает ведущую роль в суммарной усадке цементного камня.
Зависит :
От состава и свойств используемых материалов
От содержания и вида заполнителей
От соблюдения режима твердения
3) Карбонизационная – вызывается карбонизаций гидроксида кальция и развивается с поверхности бетона в глубину.
Так как влажностная и карбонизационная усадки происходят в затвердевшем материале, то неизбежно возникновение трещин в бетоне или вдоль напрягаемой арматуры.
Слайд 83

Способы борьбы с усадкой - Применение цементов с меньшим содержание алюминатов

Способы борьбы с усадкой
- Применение цементов с меньшим содержание алюминатов
- Уменьшение

водоцементного отношения
- Снижение расхода цемента в бетоне
- Применение заполнителей с прерывистым гранулометрическим составом
- Дополнительное армирование конструкций
- Применение дисперсной арматуры
- В некоторых случаях использование безусадочных, расширяющихся и напрягающих цементов.