- •А.С.Пушкаренко, о.В.Васильченко
- •Харків – 2001
- •Професор Академії пожежної безпеки України в.Г.Палюх
- •Глава 1. Основні властивості будівельних матеріалів
- •1.1 Загальні відомості
- •1.2 Механічні властивості будівельних матеріалів
- •1.3 Фізичні властивості будівельних матеріалів
- •1.4 Хімічні і спеціальні властивості будівельних матеріалів
- •1.5 Пожежно–технічні характеристики будівельних матеріалів
- •1.5.1 Горіння матеріалів, умови займання і розповсюдження вогню
- •1.5.2 Пожежна небезпека і визначення груп горючості будівельних матеріалів
- •1.5.3 Методи визначення пожежно-технічних характеристик будівельних матеріалів
- •1.6 Стандартизація будівельних матеріалів
- •Глава 2. Природні кам’яні матеріали
- •2.1 Визначення і класифікація
- •2.2 Гірські породи і породоутворюючі мінерали
- •2.3 Особливості хімічного складу і поведінки окремих мінералів при дії високих температур
- •2.3.1 Класи оксидів і гідроксидів
- •2.3.2 Клас силікатів
- •2.3.3 Клас карбонатів
- •2.3.4 Клас сульфатів
- •2.4 Особливості поведінки природних кам'яних матеріалів при нагріванні
- •2.4.1 Вивержені породи
- •2.4.2 Осадові породи
- •2.4.3 Метаморфічні породи
- •Глава 3. Неорганічні в‘яжучі матеріали
- •3.1 Визначення і класифікація
- •3.2 Мінеральні повітряні в'яжучі матеріали та їхня поведінка при впливі високих температур
- •3.2.1 Будівельний гіпс
- •3.2.2 Повітряне будівельне вапно
- •3.2.3 Рідке скло
- •3.3 Гідравлічні мінеральні в'яжучі та їх поведінка при впливі високих температур
- •3.3.1 Портландцемент
- •2. Нагрівання беліту (c2s)
- •5. Нагрівання цементного каменю
- •3.3.2 Глиноземистий цемент
- •Глава 4. Метали і сплави
- •4.1 Властивості металів і сплавів
- •4.1.1 Склад та маркування чорних металів
- •1 За хімічним складом:
- •2 За твердістю (і вмістом вуглецю):
- •3 За застосуванням:
- •4.1.2 Склад та маркування сплавів кольорових металів
- •2 Алюмінієві сплави.
- •4.2 Метали і сплави, що застосовуються в будівництві
- •4.2.1 Будівельні сталі
- •4.2.2 Алюмінієві будівельні сплави
- •4.3 Поведінка металів і сплавів при нагріванні
- •Глава 5. Будівельні розчини, бетони, залізобетон
- •5.1 Будівельні розчини
- •5.2 Бетон і його властивості
- •5.3 Залізобетон і його властивості
- •5.4 Вплив високих температур на бетон і залізобетон
- •Глава 6. Штучні кам‘яні матеріали і вироби
- •6.1. Штучні кам‘яні неопалені матеріали
- •6.1.1. Силікатні матеріали
- •6.1.2 Азбоцементні матеріали
- •6.2 Штучні кам‘яні опалені матеріали
- •6.3 Матеріали і вироби на основі мінеральних розплавів
- •Глава 7. Деревина і вироби на її основі
- •7.1 Будова деревини
- •7.2 Властивості деревини та її застосування
- •7.2.1 Фізичні і механічні властивості деревини
- •7.2.2 Застосування деревини в будівництві
- •7.3 Поведінка деревини при дії високих температур
- •Глава 8. Полімерні будівельні матеріали
- •8.1 Склад і властивості пластмас
- •8.1.1 Основні компоненти пластмас
- •8.1.1.1 Полімери
- •8.1.1.2 Наповнювачі та інші компоненти пластмас
- •8.2 Види будівельних матеріалів і виробів з пластмас
- •8.2.1 Конструкційно-оздоблювальні матеріали
- •8.2.2 Покрівельні і гідроізоляційні матеріали
- •8.2.3 Матеріали для підлог
- •8.2.4 Теплоізоляційні матеріали
- •8.2.5 Полімерні бетони
- •Глава 9. Будівельні матеріали на основі органічних в‘яжучих
- •9.1 Основні властивості бітумних та дьогтьових в‘яжучих
- •9.2 Види будівельних матеріалів на основі органічних в‘яжучих
- •9.2.1 Емульсії, пасти, асфальтові бетони
- •9.2.2 Покрівельні, гідроізоляційні і герметизуючі матеріали
- •Глава 10. Теплоізоляційні матеріали і вироби
- •10.1 Визначення і класифікація теплоізоляційних матеріалів і виробів
- •10.2 Будова і властивості теплоізоляційних матеріалів
- •10.3 Неорганічні теплоізоляційні матеріали
- •10.4 Органічні теплоізоляційні матеріали та вироби
- •11.2 Основи вогнезахисту деревини і деревних матеріалів
- •11.2.1 Вогнезахисне просочування деревини
- •11.2.2 Вогнезахисні покриття деревини
- •11.2.3 Екранування дерев‘яних конструкцій
- •11.3 Основи вогнезахисту металів
- •11.3.1 Легування металів
- •11.3.2 Вогнезахисні покриття металевих конструкцій
- •11.3.3 Екранування металевих конструкцій
- •11.4 Основи вогнезахисту полімерних матеріалів
2.4.2 Осадові породи
Властивості осадових порід обумовлюються властивостями породоутворюючих мінералів і цементуючих речовин.
Піщаники - механічні відкладення, складаються з зерен кварцового піску, зцементованого природними цементами. Застосовуються для виготовлення фундаментів, бортових каменів, східців, тротуарів. При 500-600 оС руйнуються завдяки розтріскуванню кварцу.
Мергель - вапняно-глиняста порода з хімічних осадів. Застосовується як сировина для виробництва портландцементу. При 1450 оС глинясті речовини розпадаються на вільні окисли; вапно дисоціює і утворює клінкерні мінерали.
Вапняки - органогенні відкладення, складаються з кальциту з домішками магнезиту, кварцу і ін. Застосовуються для виготовлення стінових каменів, лицювальних плит, щебеню для бетону, а також для виробництва вапна і портландцементу. Мало поширюються при нагріванні. При t > 800 0С розкладаються на оксид кальцію (повітряне вапно) і вуглекислий газ:
CaCO3 CaO+CO2 .
Повітряне вапно (СаО) – теплоізолятор, воно сприяє уповільненню реакції розкладення СаСО3, перешкоджаючи прогріву матеріалу. При нагріванні аж до 600 оС спостерігається зростання міцності в 1.4 раз, що пояснюється ущільненням структури (див. рис.2.3). Подальший нагрів понад 900 оС за наявності води викликає повторне гасіння вапна і повну втрату міцності .
Діатоміт - легка пухка або слабко зцементована гірська порода, складена з окаменілих діатомітових водоростей. Теплоізолятор до 1000 оС. Використовується як активний кремнеземистий додаток до цементів.
Крейда – неміцна вапняна порода білого кольору. Використовується для виготовлення вапна та портландцементу, а також для побілок та замазок.
2.4.3 Метаморфічні породи
Мармури – утворилися з вапняків або доломітів під дією високої температури і багатостороннього тиску. Кристалічні зерна кальциту (з домішками доломіту) зв'язані без цементуючої речовини. Міцність мармуру при стиску 120-300 МПа (1200-3000 кг/см2). Застосовується він як оздоблювальний матеріал. Оскільки головним породоутворюючим мінералом мармуру є кальцит, то при дії високих температур його поведінка аналогічна поведінці вапняку.
Гнейси – утворилися внаслідок перекристалізації гранітів, порфірів, сієнітів і мають шарувату будову. Зміна їх міцності при нагріванні нагадує зміну міцності граніту. Застосовуються гнейси у вигляді лицювальних плит.
Серпентит – порода, що утворилася як продукт зміни олівіну. Це, в основному, водний силікат мангану, що вміщає до 13-17 % мас зв‘язаної води. Він використовується як заповнювач у бетонах. При 700-800 оС, внаслідок видалення зв‘язаної води, об‘єм серпентиту різко зменшується, що викликає порушення його структури і зниження міцності.
Таким чином, при використанні в будівельних конструкціях природних кам'яних матеріалів слід враховувати, що найбільші температурні деформації мають гірські породи, що містять кварц – граніт, кварцит, піщаники, гнейси, а найменшими – вапняки, базальти, туфи, пемзи.
Також слід враховувати межі температурної міцності гірських порід:
500 оС – піщаники, серпентит;
550-600 оС – граніт і кварцуміщуючі породи;
700 оС – вапняки.