- •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
12.1 Изучение строения древесины. Работа с каталогами образцов древесины
Растущее дерево состоит из кроны, ствола и корней. Каждая из частей имеет различное применение. Древесину, используемую в качестве строительного материала, дает ствол. Строение древесины, видимое невооруженным глазом или при незначительном увеличении, называют макроструктурой, видимое только при значительном увеличении (в микроскоп) — микроструктурой.
Выделяют две группы древесных пород, встречающиеся в лесах: хвойные и лиственные.
Породу древесины определяют по макроструктуре и, что более точно по микроскопическим признакам. Для этого существуют специальные определители пород древесины.
При изучении микроскопического строения хвойной породы на тонких срезах с торцевого и тангенциального разрезов отмечают ранние и поздние трахеиды, вертикальные и горизонтальные сердцевинные лучи на тангенциальном разрезе, смоляные ходы. На тонком срезе с радиального разреза отмечают трахеиды, пор на их оболочках, сердцевинные лучи. Наиболее распространенные хвойные породы сосна, ель, лиственница, пихта, кедр.
Соснаядровая порода, мягкая и прочная, легко обрабатывается.
Ельотличается спелой древесиной менее смолистой и более легкой, чем у сосны. По совокупности свойств ель уступает сосне. Обработка ели затруднена вследствие наличия большого количества твердых сучков.
Рисунок 12.1 Строение древесины: кора; 2- луб; 3- камбий; 4-заболонь; 5- ядро; 6- сердцевина
Лиственницаимеет древесину весьма плотную, твердую и прочную, менее подверженную гниению, чем у сосны и ели. Материалы из этой породы с успехом применяют в гидротехническом и других специальных видах строительства.
Древесина пихты во многом аналогична древесине ели, но у нее нет смоляных ходов. Материалы из пихты сравнительно легко загнивают, поэтому их не применяют во влажных условиях эксплуатации.
Кедрхарактеризуется легкой и мягкой древесиной, прочностные характеристики которой уступают сосне.
Дуботличается плотной, прочной и твердой древесиной, которую применяют при строительстве гидротехнических сооружений, мостов, изготовлении паркета, столярных изделий, фанеры.
Ясеньимеет весьма плотную, гибкую, но менее прочную, чем у дуба, древесину, используемую при столярно-отделочных работах, производстве мебели.
Березахарактеризуется плотной заболонной древесиной, сравнительно легко загнивает при повышенной влажности и отсутствии тока воздуха. Из древесины березы производят фанеру, столярные изделия, отделочные материалы.
Букимеет тяжелую твердую древесину, которая легко раскалывается, склонна к загниванию. Из нее получают фанеру и паркет.
Макроскопическое строение древесины изучают с целью распознавания породы древесины, при этом оценивают цвет и поверхность коры, определяют наличие и вид ядра и заболони, степень видимости годичных слоев и их очертание, различие между ранней и поздней древесиной, наличие прожилок, размеры и распределение сосудов, величину и число вертикальных смоляных ходов, а также текстуру, блеск древесины и пр.
Обычно ствол дерева рассматривают на трех основных разрезах: поперечном (торцевом), радиальном продольном (по диаметру или радиусу) и тангентальном продольном (по хорде) (Рисунок 12.1).
При рассмотрении поперечного разреза ствола дерева невооруженным глазом или с помощью лупы можно обнаружить следующие основные его части: кору, камбий, заболонь, ядро и сердцевину.
Кора защищает дерево от механических воздействий, она состоит из двух слоев — наружного (корки) и внутреннего (луба). По лубяному слою в растущем дереве движутся питательные вещества. Камбий находится между древесиной и корой; он состоит из живых клеток и имеет важное значение в процессе роста дерева. Слой камбия откладывает в сторону луба лубяные клетки, а к центру — клетки древесины, причем количество откладываемых клеток древесины больше, чем число клеток луба.
Древесина состоит из ряда концентрических слоев, называемых годичными кольцами, которые светлее к поверхности ствола и темнее у центра. Светлая часть древесины называется заболонью, а темная — ядром. Заболонь состоит из молодых живых клеток. В растущем дереве по заболони движется влага с растворенными минеральными веществами.
Ядро состоит из мертвых клеток и не принимает участия в физиологических процессах, но обеспечивает прочность стволу дерева. В зависимости от наличия ядра и заболони древесные породы делят на ядровые (сосна, дуб, лиственница, кедр) и заболонные, не имеющие ядра (береза, осина, ольха, липа). Древесные породы, имеющие в поперечном сечении одинаковую окраску и содержащие различное количество влаги в центральной и периферической частях, называют спело древесными породами (ель, бук, пихта). Сердцевина представляет собой слабую ткань первичного образования, которая легко загнивает.
При изучении микроскопического строения древесины сосны (Рисунок 12.2) в поперечном разрезе обращают внимание на границу между годичными слоями, на ранние и поздние трахеиды, сердцевинные лучи и вертикальные смоляные ходы. На разрезе трахеиды, которые занимают значительную часть древесины, имеют вид клеток квадратной или прямоугольной формы, расположенных радиальными рядами. В пределах годичного слоя различают ранние {образующиеся весной и в начале лета) и поздние (образующиеся в конце лета и осенью) трахеиды. Ранние трахеиды — с тонкими стенками и широкой полостью — проводящие клетки. Поздние трахеиды — с толстыми стенками и малой полостью — механические ткани. Сердцевинные лучи направлены поперек годичных слоев и имеют вид узких радиальных полосок. Вертикальные смоляные ходы представляют собой каналы, направленные вдоль трахеиды.
Рисунок 12.2 Схема микроскопического строения древесины сосны:вертикальный смоляной ход; 2- годичный слой; 3- мпогорядный луч; 4 - поры; 5 - сердцевинные лучи; 6 - ранние трахеиды.
В радиальном разрезе сосны трахеиды имеют вид длинных волокон, на стенках которых хорошо видны окаймленные поры в виде концентрических окружностей.
Узкие сердцевинные лучи видны хорошо; они длинными полосами пересекают трахеиды.
На тангентальном разрезе сосны трахеиды— длинные волокна преимущественно с гладкими стенками. Сердцевинные лучи имеют вид вертикальных цепочек и по высоте луча состоят из нескольких рядов клеток. Параллельно трахеидам проходят вертикальные смоляные ходы. Хорошо заметны горизонтальные смоляные ходы; они идут только по сердцевинным лучам и на тангентальном срезе представлены поперечным сечением.
При изучении микроскопического строения древесины породы необходимо в журнале для лабораторных работ сделать соответствующие зарисовки строения древесины.