- •Министерство образования и науки Республики Казахстан
- •Введение
- •Глоссарий «Строительные материалы»
- •2 Краткий курс лекций
- •2.1 Введение. Классификация строительных материалов. Строение и основные свойства строительных материалов Введение
- •Классификация строительных материалов Строительные материалы классифицируются по различным признакам.
- •Требования предъявляемые к строительным материалам
- •Физические свойства
- •Гидрофизические свойства материалов
- •Теплофизические свойства материалов
- •Физические свойства технологического характера.
- •Комплексные свойства материалов.
- •Эстетические свойства.
- •2.2 Природные каменные материалы и сырье для производства строительных материалов из горных пород
- •Изверженные породы. Глубинные породы применяемые в строительстве - гранит, сиенит, диорит, габбро.
- •Осадочные породы. Осадочные породы - являются основанием и средой для различных сооружений и доступны в качестве строительного материала.
- •2.3 Материалы, получаемые термической обработкой минерального сырья.
- •2.3.1 Керамические изделия
- •Подготовку сырья: – обогащение, дробление и выделение примесей;
- •Классификация керамических изделий по назначению.
- •Основы производства стекла.
- •Способы формования стеклянных изделий
- •Классификация стеклянных материалов.
- •Защита металлов в условиях пожара. Незащищенные стальные конструкции используют при до t° - 600 °с. Для повышения предела огнестойкости металлических конструкций их покрывают:
- •3.4.1 Воздушные вяжущие вещества
- •Гипсовые и гипсобетонные материалы и изделия
- •Известь воздушная. Сырье и принципы производства
- •2.4.2 Гидравлические вяжущие вещества
- •Принципы производства цемента
- •Основные свойства материалов на основе цементов
- •2.5 Строительные материалы на основе неорганических вяжущих веществ
- •2.5.1 Бетоны. Тяжелые бетоны. Легкие бетоны
- •Тяжелые бетоны
- •Легкие бетоны
- •2.5.2 Силикатные материалы и изделия. Асбестоцементные изделия Силикатные материалы и изделия
- •Асбестоцементные изделия
- •2.5.3 Строительные растворы и сухие строительные смеси
- •Заполнители в качестве мелкого заполнителя для приготовления строительных растворов применяют следующие материалы:
- •2.6 Строительные материалы на основе органического сырья
- •Сортамент лесных материалов.
- •Свойства древесины.
- •2.6.2 Полимерные материалы
- •Номенклатура материалов и изделий из полимеров.
- •2.7 Строительные материалы специального назначения
- •2.7.1 Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы.
- •Гидроизоляционные материалы
- •Герметизирующие материалы
- •2.7.2 Теплоизоляционные и акустические материалы
- •2.7.3 Отделочные материалы Классификация отделочных материалов.
- •2.8 Композитные материалы
- •Преимущества композиционных материалов
- •Понятие о кристаллических и амфорных телах. Понятие о твердости, износостойкости их размерность.
- •Ход работы:
- •1.1 Определение плотности.
- •1.2 Определение плотности на образцах неправильной формы
- •Плотность вычисляют по той же формуле
- •Объем образца определяют из выражения
- •1.3 Определение плотности (насыпной) сыпучих материалов
- •1.4 Определение удельной массы
- •1.5 Определение весового и объемного водопоглощения
- •1.6 Определение пористости и пустотности материала
- •1.7 Определение морозостойкости строительных материалов
- •2.1 Изучение свойств породообразующих минералов
- •2.2 Основные определения и понятия
- •3.3 Определение марки кирпича
- •Предел прочности при изгибе считают по формуле
- •Значение относительного удлинения, б, %, вычисляют по формуле
- •6.I Определение тонкости помола гипса
- •6.3 Определение сроков схватывания гипсового теста
- •6.4 Определение предела прочности при изгибе и сжатии образцов из гипса
- •7. 1 Определение содержания в извести активных СаО и MgО
- •7.2 Определение содержания в извести непогасившихся зерен
- •7.3 Определение температуры и скорости гашения извести
- •Результаты испытания записывают в таблицу
- •Определение сроков схватывания цементного теста (гост 310.3-76)
- •Определение равномерности изменения объема цемента (гост 310.3-76)
- •9.2 Определениезернового состава щебня (гравия)
- •9.3 Определение прочности щебня (гравия)
- •10.1 Материалы рекомендуемые для бетона
- •Назначение марки цемента в зависимости от класса бетона
- •10.2 Подбор состава бетона по первому способу
- •10.3 Экспериментальная проверка и корректировка состава бетона
- •10.4 Производственный состав бетона и расчет материалов на замес бетономешалки
- •10.5 Подбор состава бетона с химическими добавками
- •10.5 Подбор состава бетона по второму способу выполняют в такой последовательности:
- •10.6 Выполняем расчет ориентировочного состава бетона
- •Пустотность щебня, определенная по формуле , составляет
- •10.7 Вычисляем расход материалов в киллограммах на пробный замес бетона после корректировки содержания материалов
- •Состав бетона можно выразить в виде соотношения:
- •11.1 Определение прочности бетона при сжатии
- •11.2 Определение прочности бетона на осевое растяжение
- •11.3 Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
- •11.3 Определение морозостойкости бетона (гост 10060.0-95)
- •12.1 Изучение строения древесины. Работа с каталогами образцов древесины
- •3.12. 2 Определение физических свойств древесины
- •В тангентальном направлении
- •Объемную усушку Voвычисляют с точностью до 0,1 % по формуле
- •12.3 Определение предела прочности при сжатии вдоль волокон
- •- Для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности
- •Предел прочности образцов пересчитывают на влажность 12 % по формуле
- •13.1 Определение гранулометрического состава
- •13.2 Исследование зависимости коэффициента вспучивания вермикулита от технологических факторов
- •13.3 Подбор оптимальной продолжительности вспучивания
- •14.1 Определение теплостойкости пластических масс по Мартенсу
- •14.2 Определение твердости пластических масс по Бринеллю
- •15.3 Определение маслоемкости.
- •15.4 Определение цвета
- •15.5 Определение вязкости
- •3.15.6 Определение скорости высыхания
- •2 Вопросы для подготовки к Рубежному контролю и экзаМену
- •2.1 Темы и вопросы для подготовки для рубежного контроля
- •2.2 Дополнительные вопросы для подготовки к экзамену
Введение
УМКД «Строительные материалы» разработаны для студентов специальностей 5В072900-«Строительство» (бакалавриат).
В данном УМКД представлены свойства, технологии получения и области применения строительные материалов. Описана связь строительных материалов и окружающей среды, методика рационального применения материалов и изделий в конструкциях зданий и сооружений для наружной и внутренней отделки, а так же современные тенденции в области разработки новых строительных материалов, в том числе из промышленных отходов.
Целью изучения дисциплины «Строительные материалы» является подготовка специалистов хорошо владеющих материаловедеческими основами получения строительных материалов с требуемыми свойствами,их роль в обеспечении высокого эксплуатационного качества, экологической частоты и эстетичности.
Знания основ строительных материалов создадут теоретическую базу студентам для последующего изучения предметов «Архитектура-1», «Архитектура-2», «Строительные конструкции» и другие.
Инженеру строителю при применении в строительстве и проектировании необходимо знать природу материала, его физико-механические свойства, области наиболее рационального применения.
Инженер должен уметь выбирать строительные материалы сообразно климатическим условиям и месту строительства. Будущие строители должны знать в необходимом объеме основы производства материалов, их структуру, уметь заблаговременно и четко заказать новые материалы и изделия. Экологические традиции и современные подходы к выбору материалов в практике строительства и проектирования формируют среду- качественную и безопасную для жизни и деятельности людей, во многом зависящую от материалов, обеспечивающих долговечность построек и их экологическую безопасность.
При изучении теоретического курса по дисциплине «Строительные материалы-1» студентам рекомендуется пользоваться учебной и научно-технической литературой и статьями опубликованными в современной периодической печати. Рекомендуется пользоваться нормативной документацией, государственными стандартами и техническими условиями на соответствующие строительные материалы и изделия.
Глоссарий «Строительные материалы»
Истинная плотность - предел отношения массы к объёму, когда объём стягивается к точке, в которой определяется плотность тела ( т.е. без учета имеющихся в них пор и пустот).
Средняя плотность - это масса единицы объёма материала в естественном состоянии.
Пористость - степень заполнения объема материала порами.
Теплопроводность – это способность материала передавать тепло от одной поверхности к другой.
Истираемость - это способность материала уменьшаться в объеме и массе под действием истирающих сил.
Раствор строительный — рационально составленная, однородно перемешанная смесь вяжущего вещества (цемент, известь, гипс и др.), воды, песка и добавок, приобретающая с течением времени камневидное состояние.
Водопотребность — количество воды, необходимое для получения растворной смеси требуемой подвижности.
Растворы декоративные — растворы, применяемые при заводской отделке лицевых поверхностей строительных деталей и конструкций, а также для отделки фасадов зданий и интерьеров и отвечающие требованиям не только в отношении цвета и фактуры, но и обладающие высокой атмосферостойкостью.
Растворы жаростойкие — растворы, сохраняющие в заданных пределах свои общетехнические свойства при длительном воздействии высоких температур.
Растворы кислостойкие — растворы, обладающие наряду с необходимыми показателями общетехнических свойств способностью в течение длительного эксплуатационного периода выдерживать без разрушения агрессивное воздействие концентрированных растворов кислот.
Вязкость (внутреннее трение) — свойство растворов, характеризующее сопротивление действию внешних сил, вызывающих их течение.
Морозостойкость —способность растворов выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание в водонасыщенном состоянии без признаков разрушения.
Щебень шлаковый - неорганический зернистый сыпучий материал с крупностью зерен св. 5 мм, получаемый дроблением шлаков черной (доменных и ферросплавных) и цветной металлургии.
Песок из отсевов дробления шлаков - неорганический зернистый сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, получаемый путем выделения рассевом из отсевов дробления на щебень шлаков черной и цветной металлургии.
Песок из гранулированных шлаков - неорганический зернистый сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, получаемый при дроблении гранулированных шлаков цветной металлургии с использованием специального дробильно-сортировочного оборудования.
Щебень из горных пород - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью св. 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.
Гравий из горных пород - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью св. 5 мм, получаемый рассевом природных гравийно-песчаных смесей.
Природный песок - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования.
Дробленый песок - песок с крупностью зерен до 5 мм, изготавливаемый из скальных горных пород и гравия с использованием специального дробильно-размольного оборудования.
Фракционированный песок - песок, разделенный на две или более фракций с использованием специального оборудования.
Песок из отсевов дробления - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, получаемый из отсевов дробления горных пород при производстве щебня и из отходов обогащения руд черных и цветных металлов и неметаллических ископаемых и других отраслей промышленности.
Фасадная керамическая плитка - изготовленное из керамической или шлакосодержащей массы плоское тонкостенное глазурованное или неглазурованное изделие, применяемое для наружной облицовки стен, стеновых панелей, цоколей зданий и сооружений.
Ковер из керамических плиток - набор плиток, наклеенных на лист бумаги, предназначенный для облегчения работ при укладке.
Ковер «брекчия» - набор частей плиток произвольной формы, наклеенных на лист бумаги.
Стекло защитное многослойное (триплекс)- склеенные между собой полимерными материалами в различном сочетании пластины силикатного стекла, силикатного с органическим стеклом, поликарбонатом или упрочняющими пленками. Представляет собой многослойный блок, обладающий защитными свойствами.
Ударостойкое стекло - защитное стекло, выдерживающее многократный удар свободно падающего тела с нормируемыми показателями.
Цемент - порошкообразный строительный вяжущий материал, который обладает гидравлическими свойствами, состоит из клинкера и, при необходимости, гипса или его производных и добавок.
Вещественный состав цемента - Содержание основных компонентов в цементе, выражаемое в процентах его массы.
Основные компоненты цемента - Клинкер, гипс или его производные, а также минеральные добавки, содержание которых в цементе составляет свыше 5 % массы.
Вспомогательные компоненты цемента - минеральные добавки, содержание которых в цементе не более 5 % массы.
Глиноземистый (высокоглиноземистый) цемент - цемент, полученный на основе глиноземистого (высокоглиноземистого) клинкера.
Сульфоалюминатный (-ферритный) цемент - цемент, полученный на основе сульфоалюминатного (-ферритного) клинкера
Тонкость помола цемента - характеристика дисперсности цемента, которая может быть выражена массовой долей остатка (прохода) на одном или нескольких контрольных ситах или величиной удельной поверхности.
Цементный раствор - однородная смесь цемента, кварцевого песка и воды в любых соотношениях.
Затворение цемента – смешивание цемента с водой.
Водоцементное отношение(сокращенно В/Ц)- Отношение массы воды затворения к массе цемента.
Цементное тесто - однородная пластичная смесь цемента с водой.
Цементно-водное отношение (сокращенно Ц/В) - величина, обратная водоцементному отношению.
Нормальная густота цементного теста - водоцементное отношение в процентах, при котором достигается нормированная консистенция цементного теста.
Водопотребность цемента - водоцементное отношение, при котором достигается нормированная подвижность стандартного цементного раствора.
Морозостойкость бетона - способность сохранять физикомеханические свойства при многократном переменном замораживании и оттаивании.
Морозостойкость бетона характеризуют соответствующей маркой по морозостойкости F.
Марка бетона по морозостойкостиF - установленное нормами минимальное число циклов замораживания и оттаивания образцов бетона, испытанных по базовым методам, при которых сохраняются первоначальные физико-механические свойства в нормируемых пределах.
Цикл испытания - совокупность одного периода замораживания и оттаивания образцов.
Основные образцы - образцы, предназначенные для замораживания и оттаивания (испытания).
Контрольные образцы - образцы, предназначенные для определения прочности бетона на сжатие перед началом испытания основных образцов.
Плотность теплового потока — тепловой поток, проходящий через единицу площади.
Стационарный тепловой режим — режим, при котором все рассматриваемые теплофизические параметры не меняются со временем.
Тепловой поток — количество теплоты, проходящее через образец в единицу времени.
Термическое сопротивление образца — отношение разности температур лицевых граней образца к плотности теплового потока в условиях стационарного теплового режима.
Средняя температура образца — среднеарифметическое значение температур, измеренных на лицевых гранях образца.