14.Железобетон. Определение, основные свойства и перспективы применения.

- строительный материал в котором сочетается совместная работа бетона и стали. Бетон хорошо сопротивляется сжатию, но он хрупок и слабо противодействует растягивающим напряжениям. Прочность бетонапри растяжении примерно в 10...15 раз меньше прочности при сжатии. Бетон не выгодно использовать д/изготовления конструкций, в которых возникают растягивающие напряжения. Сталь же, обладая очень высоким пределом прочности при растяжении, способна воспринимать растягивающие напряжения, возникающие в железобетонном элементе.

Д/строительства элементов, подверженных изгибу, целесообразно применять железобетон. При работе таких элементов возникают напряжения двух видов: растягивающие и сжимающие. При этом сталь воспринимает первые напряжения, а бетон — вторые и ж/бетонный элемент в целом успешно противостоит изгибающим нагрузкам. Т.о. сочетается работа бетона и стали в одном материале — ж/бетоне.

Возможность совместной работы в ж/бетоне двух резко различных по своим свойствам материалов определяется следующими важнейшими факторами: прочным сцеплением бетона со стальной арматурой, вследствие этого при возникновении напряжения в ж/б конструкции оба материала работают совместно; почти с одинаковым коэф. температурного расширения стали и бетона, чем обеспе-чивается полная монолитность ж/бетона; бетон не оказывает разрушающего влияния на заключенную в нем сталь и предохраняет ее от коррозии.

В зависимости  от способа  армирования  и  состояния  арматуры: ж/б  изделия  с  обычным   армированием   и   предварительно   напряженные.   Армирование   бетона стальными стержнями, сетками или каркасами не предохраняет изделия, работающие на изгиб, от образования трещин в растянутой зоне бетона, т.к. последний обладает незначительной растяжимостью (1...2мм на 1 м), тогда как сталь выдерживает без  разрушения  в 5...6раз  большие  растягивающие  напряжения,   чем   бетон.   Появление   трещин   отрицательно   влияет   на работу  ж/б   элемента:   увеличиваются   прогибы,  в трещины проникают влага и  газы,  отчего  создается  опасность коррозии стали.

Предварительное напряжение арматуры не только предупреждает появление трещин в растянутом бетоне, но и позволяет снизить массу ж/б конструкций, увеличить их жесткость, повысить долговечность и сократить расход арматуры.

В основу классификации ж/б изделий положены следующие признаки: вид армирования, плотность, вид бетона, внутреннее строение и назначение.

По плотности изделия бывают из тяжелых бетонов, облегченного, легкого и из особо легких (теплоизоляционных) бетонов. Для элементов каркаса зданий применяют тяжелый бетон, а д/ограждающих конструкций — легкий.

По виду бетонов и применяемых вяжущих различают изделия: из цементных бетонов — тяжелых на обычных плотных заполнителях и легких бетонов на пористых заполнителях: силикатных бетонов автоклавного твердения — плотных (тяжелых) или легких на пористых заполнителях на основе извести или смешанном вяжущем; ячеистых бетонов — на цементе, извести или смешанном вяжущем; специальных бетонов — жаростойких, хим.стойких, декоративных, гидратных.

По внутреннему строению: сплошные и пустотелые, изготовленные из бетона одного вида, однослойные или двухслойные и многослойные, изготовленные из разных видов бетона или с применением различных материалов, например теплоизоляционных.

Ж/б изделия одного вида могут отличаться типоразмерами (стеновой блок, угловой, подоконный ит.д.) Изделия одного типоразмера могут подразделяться также по классам. В основу деления на классы положено различное армирование, наличие монтажных отверстий или различие в закладных деталях.

В зависимости от назначения сборные ж/б изделия делят на основные группы: д/жилых, общественных промышленных зданий, д/сооружений сельскохозяйственного и гидротехнического строительства, а также изделий общего назначения.

Ж/б изделия должны отвечать требованиям действующих ГОСТов, рабочих чертежей и технических условий на них. Изделия массового производства должны быть типовыми и унифицированными д/возможности применения их в зданиях и сооружениях различного назначения. Изделия должны иметь максимальную степень заводской готовности. Составные или комплексные изделия поставляют в законченном собранном и полностью укомплектованном деталями виде.

13.Строительная керамика. Определение, технология, номенклатура продукции и свойства. Кер-кие – камен.изд, получаемые из минер. сырья путем формования и обжига при высоких t-рах. В керам. технологии используют глины, но применяют и др. виды минер. сырья, напр. чистые оксиды (оксидная технич.керамика). Кер. пористые заполнители—основа легких бет-ов. Кер. СМ в зависимости от структуры делят на две основные группы: пористые и плотные. Пористые поглощают более 5% воды (по массе), в среднем их водопоглощение составляет 8-20% по массе или 14-36% по объему. Пористую структуру имеют стеновые, кровельные и облицовочные м-лы, а также стенки дренажных труб и др. Плотные поглощают менее 5% воды, чаще всего 1-4% по массе или 2-8% по объему (плитки д/пола, дорожный кирпич, стенки канализационных труб и др). По назначению кер.изделия: стеновые изд-я (кирпич, пустотелые камни и панели из них); кровельные изд-я (черепица); эл-ты перекрытий; изд-я д/облицовки фасадов (лицевой кирпич, малогабаритные и др. плитки, наборные панно, архтурно-художественные детали); изд-я д/внутренней облицовки стен (глазурованные плитки и фасонные детали к ним - карнизы, уголки, пояски); заполнители д/легких бетонов (керамзит, аглопорит); теплоизоляционные изд-я (перлитокерамика, ячеистая керамика, диатомитовые и др.); санитарно-технические изд-я (умывальные столы, ванны, унитазы); плитка д/пола; дорожный кирпич; кислотоупорные изд-я (кирпич, плитки, трубы и фасон. части к ним); огнеупоры; изд. д/подземных коммуникаций (канализац. и дренажные трубы).

Сырьевые мат-лы д/произ-ва кер.изд: каолины и глины в чистом виде, а чаще - в смеси с добавками (отощающими, порообразующими, плавнями, пластифи-каторами и др.). Каолины и глины - природные водные алюмосиликаты с различн. примесями, способные при замешивании с водой образовывать пластичное тесто, которое после обжига переходит в камнеподобное состояние. Каолины содержат значит. кол-во частиц менее 0,01мм; после обжига сохраняют белый цвет. Глины разнообразны по минер. составу, больше загрязнены минер. и органич. примесями. Содержание тонких частиц определяет пластичность и др. св-ва глин. В глинах могут быть примеси, снижающие t плавления: карбонат кальция, полевой шпат, Fe(OH)3, Fe2O3. Камневидные включения CaCO3 причина появления "дутиков" и трещин в кер.изд., т.к. гидратация CaO, получившегося при обжиге сопр-тся увел-ем его объема. Примесь FeO дает красный окрас. Окраски глин: от белой, коричневой, зеленой, серой до черной, зависит от примесей мин. и органич. происхождения.

Бентониты - высокодисперсные глинистые породы с большим содержанием монтмориллонита. Трепелы и диатомиты, состоящие в основном из аморфного кремнезема, используют д/изгот. теплоизоляционных изд, строит.кирпича и камней.

Отощающие материалы вводят в состав кер. массы д/понижения пластич-ности и уменьшения воздушной и огневой усадки глин (шамот, песок, золу ТЭС, дегидратированную глину, гранулированный шлак). Шамот - зернистый кер. мат-ал (с зернами 0,14-2мм), получаемый измельчением глины, предвар-но обожженной при той же t, при которой обжигаются изделия. Получают, измельчая отходы обожжен. кирпича. Улучшает сушильные и обжиговые св-ва глин, применяют д/по-лучения высококачественных изделий - лицевого кирпича, огнеупоров и т.д. Дегидратированная глина при t 700-750°С, добавляемая в кол-ве 30-50%, улучшает сушильные св-ва сырца и внешн. вид кирпича. Песок (с зернами 0,5-2 мм) добавляют в кол-ве 10-25%. Гранулированный доменный шлак (с зернами до 2мм)-эффект. отощитель глин при пр-ве кирпича. Роль отощителей выполняют золы ТЭС и выгорающие добавки. Порообразующие добавки вводят в сырьевую массу д/получения легких кер. изд. с повышенной пористостью и пониженной теплопро-водностью. Д/этого используют в-ва, которые при обжиге диссоциируют с выделе-нием газа, например СО2 (молотые мел, доломит), или выгорают. Выгорающие добавки: древесные опилки, измельченный бурый уголь, отходы углеобогати-тельных фабрик, золы ТЭС и лигнин повышают пористость кер.изд. и способствуют равномерному спеканию кер.черепка. Пластифицирующие добавки: высокоплас-тичные глины, бентониты, а также поверхностно-активные вещества - сульфитно-дрожжевая бражка и др. Плавни, глазури и ангобы Плавни (полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк и т.п) добавляют если необходимо пони-зить t ее спекания. Д/придания декоративного вида и стойкости поверхность кер.изд. покрывают глазурью или ангобом. Слой глазури, нанесенный на пов-сть кер.м-ла, закрепляют обжигом при высокой t. Глазури – стекла прозрачные и непрозрачные, различного цвета. Сырьевые компоненты глазури: кварцевый песок, каолин, полевой шпат, соли щелочных и щелочно-земельных металлов, оксиды свинца, борная кислота, бура и др. - применяют в сыром виде либо сплавленными - в виде фритты. Оксид свинца заменяют менее вредным оксидом стронция. Ангоб приготовляют из белой или цветной глины и наносят тонким слоем на поверхность необоженного изд-я. При обжиге ангоб не плавится, поэтому цветная пов-сть получается матовой. Ангоб по св-вам должен быть близок к основному черепку.

Св-ва кер.изд. Пористость кер. черепка (пористых изделий) обычно составляет 10-40%, возрастает при введении в кер.массу порообразующих добавок. Снизить плотность и теплопроводность можно созданием пустот в кирпиче и кер. камнях. Водопоглощение харак-ет пористость кер. черепка. Пористые кер. изд. имеют водо-щение 6-20% по массе, т.е. 12-40% по объему. Водоп-щение плотных изд. гораздо меньше: 1-5 % по массе (2-10% по объему). Теплопроводность абсолютно плотного кер.черепка 1,16 Вт/(м°С). Воздушные поры и пустоты в кер. изд. снижают плотность и теплопроводность (напр., снижение плотности стеновых кер.изделий с 1800 до 700 кг/м3 снижает теплопроводность с 0,8 до 0,21 Вт/(м °С), т.е. уменьшается толщина стены и материалоемкость конст-ий. Прочность зависит от фазового состава кер. черепка, пористости и наличия трещин. Марка стенового кер. изд. (кирпича и др.) по прочности обозначает предел прочности при сжатии, однако при установлении марки кирпича наряду с прочностью при сжатии учитывают показатель прочности при изгибе, т.к. кирпич в кладке подвергается изгибу. Морозостойкость. Марка по мороз-ти обозначает число циклов попеременного замораживания/оттаивания, которое выдерживает кер. изд. в насы-щенном водой состоянии б/повреждений (расслоение, шелушение, растрескивание, выкрашнвание). Кер.изд. имеют марки по мороз-сти: 15, 25, 35, 50, 75, 100 в зав-сти от структуры. Кер. м-ал морозостоек, если в нем объем резервных пор достаточен д/компенсации прироста объема замерзающей воды в "опасных" порах. Резервные: открытые поры (Ø больше 200 мкм), в которых капиллярное давление недостаточно д/удержания воды, а также закрытые поры. "Опасные" поры удерживают воду, замерзающую при слабых t (-10°С). Паропроницаемость стеновых кер. изд. спос-обствует вентиляции помещений. Малая пароп-мость нередко причина отпотевання внутр. пов-ти стен помещений с повыш.влажностью воздуха. Пароп-сть зависит от пористости и хар-ра пор (напр. коэф. пароп-сти фасадн.плиток полусухого прессо-вания с водопоглощеннем 8,5; 6,5 и 0,25% соотв-но равен 0,155; 0,0525 и 0,029 г/(м-ч-Па). Неодинаковая пароп-сть слоев нар.стены вызывает накопление влаги (фаса-дн.облицовка стен глазурованными плитками может привести к накоплению влаги в контактном слое стена-плитка, замерзание влаги вызывает отслоение облицовки.