Строительные материалы из природного камня

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вариант 6

Задача: Определить влажность щебня, если масса щебня во влажном состоянии составляет 2000 г, а в сухом состоянии 1994 г.

Решение.

Влажность - содержание влаги в материале в данный момент, отнесенное к единице массы материала в сухом состоянии. Влажность Wm (%) определяют по формуле

Wm = ((m1-m2) /m2) *100,

Где m1 - масса материала в естественно влажном состоянии, г; m2 - масса материала, высушенного до постоянной массы, г.

Таким образом, влажность щебня равна

Wm = (2000-1994) /1994*100=0, 3%

Ответ: влажность щебня составляет 0, 3%.

Что такое прочность материала? Опишите способ определения предела прочности при сжатии. Приведите формулу, схему, единицы измерения для определения предела прочности при сжатии, Укажите, для каких материалов определяют предел прочности при сжатии.

Прочность - свойство материала в определенных условиях и пределах воспринимать нагрузки или другие воздействия, вызывающие в нем внутренние напряжения, без разрушения.

Частицы, из которых состоит твердый материал, удерживаются в равновесии силами взаимного сцепления. Если к какому-либо образцу материала приложить внешнюю силу F, например растягивающую (Рис. 1. 1), то ее действие равномерно распределится на все частицы материала: материал окажется в напряженном состоянии. Напряжение вызовет изменение расстояний между частицами - материал начнет деформироваться.

Для определения значения напряжений у (МПа), т. е. внутренних сил, приходящихся на единицу площади поперечного сечения материала, возникающих в материале при приложении к нему внешней силы Р (кН), мысленно делают поперечный разрез образца (а - а). Чтобы образовавшиеся половинки образца (I и II) остались в равновесии, внешней силе F должна противодействовать равная ей внутренняя сила уА, где А (м2) - площадь сечения образца материала, откуда

у = F/А.

Для твердых и упругих тел с увеличением напряжений у пропорционально возрастают его относительные деформации ?

у = Е?,

где Е - модуль упругости, МПа, характеризующий жесткость материала.

Чем выше модуль упругости, тем меньше материал деформируется. Так, модуль упругости каучука 10…20 МПа, а стали - 200 000 МПа, это значит что под действием одной и той же силы деформация стали будет в 10 000 раз меньше, чем у каучука при прочих равных условиях.

При увеличении действующей силы напряжения в материале возрастают и могут превысить силу сцепления частиц - материал разрушится.

На практике разрушение материала начинается значительно раньше того момента, когда напряжения в нем достигнут теоретического предельного значения. Это объясняется тем, что в реальных материалах много дефектов самого различного уровня (начиная от молекулярного и кончая макродефектами, например трещинами).

Прочность материала характеризуется значением предела прочности R - напряжением в испытуемом образце материала в момент его разрушения.

В зависимости от характера приложения нагрузки F и вида возникающих напряжений различают прочность при сжатии (рис. 1. 2), растяжении, изгибе, складывании (срезе).

Предел прочности материала определяют на образцах, форму и размеры которых устанавливают стандарты на этот материал. Так, для оценки прочности бетона приняты образцы-кубы размером 150*150*150 мм.

Предел прочности бетона при сжатии Rсж обычно 10…. 50 МПа. Чтобы разрушить бетонный куб размером 150*150*150 мм с Rсж = 10 МПа, надо приложить усилие F = Rсж А = 10 (0, 15*0, 15) = 225кН (22, 5 т.). Поэтому для испытания материалов применяют специальные машины, снабженные механизмом для силового воздействия на образец и измерительными устройствами. Так, предел прочности при сжатии определяют с помощью гидравлических прессов, развивающих усилие до 103 кН (100т) и более.

Для испытания на прочность (рис. 1. 3) образец 4 устанавливают на нижнюю плиту 3 пресса, зажимают верхней плитой 5 и включают масляный насос 8. За повышением давления масла наблюдают по манометру 7, фиксируя давление, при котором начинается разрушение материала. Разрушающее усилие Fразр равно произведению значений зафиксированного давления и площади поршня пресса.

Предел прочности при сжатии

Rсж = Fразр/А,

Где А - площадь поперечного сечения образца, м2.

Методы определения прочности дорожно-строительных материалов на сжатие приведены в таблице 1. 1.

Таблица 1. 1

Методы определения прочности дорожно-строительных материалов на сжатие

Прочность материала зависит от размера и формы образа, скорости его нагружения и других факторов.

Охарактеризуйте технические требования и свойства битумных мастик. Опишите область их применения.

Битумы это (от лат. bitumen - горная смола) - твёрдые или смолоподобные продукты, представляющие собой смесь углеводородов и их азотистых, кислородистых, сернистых и металлосодержащих производных. Битумы не растворимы в воде, полностью или частично растворимы в бензоле, хлороформе, сероуглероде и др. органических растворителях; плотностью 0, 95-1, 50 г/смі. Мастика должна изготавливаться в соответствии с требованиями ГОСТ 2889-80 по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

Свойства битумов зависят от способов производства, качества сырья (природы перерабатываемой нефти), а также от параметров процесса термолиза - температуры, давления, продолжительности. Получение высококачественных битумов из нефтей разной природы (компонентый состав) возможно при правильном определении не только вклада того или иного процесса в общую технологическую схему производства, но и последовательности их проведения.

Битум - это продукт черного цвета с плотностью около единицы, с низкой тепло- и электропроводностью. Он прекрасно противостоит воздействию различных химических реагентов, водо- и газонепроницаем, устойчив к действию различных видов радиации и длительному тепловому воз действию. Именно такие ценные качества битумов в сочетании с низкой стоимостью и массовым производством сделали их незаменимыми во многих областях хозяйства.

Будучи веществом аморфным, битум не имеет температуры плавления. Переход от твердого состояния к жидкому характеризуется температурой размягчения, которая обычно определяется по методу «кольца и шара». Твердость битумов оценивается путем измерения пенетрации, а пластичность - растяжимостью (дуктильностью).

Битумы не растворимы в воде, полностью или частично растворимы в бензоле, хлороформе, сероуглероде и др. органических растворителях; плотностью 0, 95-1, 50 г/см3.

Как будет подробно рассмотрено ниже, нефтяные битумы по способу производства делятся на остаточные, окисленные и компаундированные. Остаточные битумы - мягкие легкоплавкие продукты, окисленные - эластичные и термостабильные. Битумы, получаемые окислением крекинг-остатков, содержат большое количество карбенов и карбоидов, которые нарушают однородность битумов и ухудшают их цементирующие свойства.

Пенетрация - показатель, характеризующий глубину проникания тела стандартной формы в полужидкие и полутвердые продукты при определенном режиме, обусловливающем способность этого тела проникать в продукт, а продукта - оказывать сопротивление этому прониканию. Пенетрацию определяют пенетрометром, устройство которого и методика испытания даны в ГОСТ 11501-78; за единицу пенетрации принята глубина проникания иглы на 0, 1 мм. Пенетрация дорожных нефтяных битумов различных марок при 25 °С, нагрузке 100 Г, в течение 5 сек составляет 40-300*0, 1 мм, а при 0 °С, нагрузке 200 Г, в течение 60 сек- от 13 до 50*0, 1 мм. Таким образом, в зависимости от температуры, нагрузки и длительности проникания иглы значение пенетрации существенно изменяется. Поэтому условия ее определения заранее оговаривают. Пенетрация косвенно характеризует степень твердости битумов. Чем выше пенетрация битума при заданной температуре размягчения и при заданной пенетрации - температура размягчения битума, тем выше его теплостойкость. Получить битумы с высокой теплостойкостью можно соответствующим подбором сырья, технологического способа и режима производства.

Температура размягчения битумов - это температура, при которой битумы из относительно твердого состояния переходят в жидкое. Методика определения температуры размягчения условна и научно не обоснована, но широко применяется на практике. Испытание проводят по ГОСТ 11506-73 методом «кольцо и шар» (КиШ), а также иногда методом Кремер - Сарнова.

Температура хрупкости - это температура, при которой материал разрушается под действием кратковременно приложенной нагрузки. По Фраасу - это температура, при которой модуль упругости битума при длительности загружения 11 сек для всех битумов одинаков и равен 1100 кГ/см2 (1, 0787-108 н/м2). Температура хрупкости характеризует поведение битума в дорожном покрытии: чем она ниже, тем выше качество дорожного битума. Окисленные битумы имеют более низкую температуру хрупкости, чем другие битумы той же пенетрации.

Температура хрупкости дорожных битумов обычно колеблется в пределах от -2 до - 30 °С. Для ее определения применяют метод, описанный в ГОСТ 11507-78 с дополнением по п. 3. 2.

Растяжимость (дуктилъностъ) битума характеризуется расстоянием, на которое его можно вытянуть в нить до разрыва. Этот показатель косвенно характеризует также прилипаемость битума и связан с природой его компонентов. Дорожные нефтяные битумы имеют высокую растяжимость - более 40 см. Повышение растяжимости битумов не всегда соответствует улучшению их свойств. По показателю растяжимости нельзя судить о качестве дорожных битумов, так как условия испытания (растяжение со скоростью 5 см/мин) отличаются от условий работы битума в дорожном покрытии.

Растяжимость битумов при 25 °С имеет максимальное значение, отвечающее их переходу от состояния ньютоновской жидкости к структурированной. Чем больше битум отклоняется от ньютоновского течения, тем меньше его растяжимость при 25°С, но достаточно высока при 0°С. Битум должен обладать повышенной растяжимостью при низких температурах (0 и 15°С) и умеренной при 25°С.

Вязкость битумов более полно характеризует их консистенцию при различных температурах применения по сравнению с эмпирическими показателями, такими, как пенетрация и температура размягчения. Ее легко и в более короткий срок можно измерить при любой требуемой температуре производства и применения битума. Желательно, чтобы битум при прочих равных показателях обладал наибольшей вязкостью при максимальной тем пературе применения и имел как можно более пологую вязкостно-температурную кривую. При температуре ниже 40 °С битум подобен твердообразным системам, при температурах от 40 до 140 °С - структурированным жидкостям, при температуре выше 140 °С - истинным жидкостям. Битумы ведут себя как истинная жидкость, когда их вязкость понижается до 102- 103пз.

Дорожные битумы разделяют на вязкие и жидкие. Вязкие битумы используют в качестве вяжущего материала при строительстве и ремонте дорожных покрытий. Основное количество таких битумов вырабатывается в России в соответсвии с ГОСТ 22245-90.

Жидкие битумы предназначены для удлинения сезона дорожного строительства. В соответствии с ГОСТ 11955-82 их получают смешением вязких битумов БНД с дистиллятными фракциями - разжижителями. После укладки покрытия разжижитель постепенно испаряется.

Реология (от греч. rheos - течение, поток), наука о деформациях и текучести вещества. Реология рассматривает процессы, связанные с необратимыми остаточными деформациями и течением разнообразных вязких и пластических материалов (неньютоновских жидкостей, дисперсных систем и др.), а также явления релаксации напряжений, упругого последействия и т. д.

В основе большинства существующих методов анализа битумов лежит различие в растворимости их компонентов в ряде органических растворителей. Впервые деление, основанное на этом принципе, предложил Ричардсон, раз деливший битумы на растворимые в бензине мальтены и нерастворимые в этом растворителе асфальтены. Впоследствии Маркуон с помощью адсорбции на фуллеровой земле разделил мальтены на масла и смолы. В основном эта методика сохранилась и до настоящего времени, но появилось большое количество ее разновидностей, позволяющих получить более узкие, но менее представительные фракции.

Применение битума как одного из наиболее известных инженерно-строительных материалов основано на его адгезионных и гидрофобных свойствах. Область применения битума достаточно широка: он применяется при производстве кровельных и гидроизоляционных материалов, в резиновой промышленности, в лакокрасочной и кабельной промышленности, при строительстве зданий и сооружений и т. д. Кровельные битумы применяют для производства кровельных материалов. Их разделяют на пропиточные и покровные (соответственно для пропитки основы и получения покровного слоя). Изоляционные битумы используют для изоляции трубопроводов с целью защиты их от коррозии.

В настоящее время области использования чрезвычайно широки. Достаточно назвать:

дорожное строительство,

изготовление кровельных материалов,

применение в лакокрасочной и кабельной промышленности,

строительство зданий и сооружений, прокладку трубопроводов и др.

Основным сырьем для производства являются остаточные продукты нефтепереработки: гудроны, асфальты деасфальтизации, экстракты селективной очистки масляных фракций. Использование природного битума крайне незначительно.

Главным же потребителем битума является дорожное строительство (около 90%), в первую очередь, из-за того, что нефтяной битум является самым дешевым и наиболее универсальным материалом для применения в качестве вяжущего при устройстве дорожных покрытий. Использование битумов в дорожном строительстве позволяет покрытию дорог выдерживать повышенные статические и динамические нагрузки в широком интервале температур при сохранении длительной жизнеспособности и погодоустойчивости.

Вязкие битумы, применяемые в дорожном покрытии, используются как вяжущее между каменными материалами. Долговечность дорожного покрытия во многом зависит от марки применённого битума и его качества. При строительстве и ремонте дорог битум может быть разжижен растворителем (керосиновая фракция). Разжиженные битумы разделяются на быстро-, средне- и медленно затвердевающие марки. Для предварительной обработки поверхностей применяют битумные эмульсии, которые готовят с применением коллоидных мельниц, добавляя к битуму воду и эмульгаторы.

Качество дорожного битума в основном определяет долговечность дорожных покрытий. Появление трещин на дорожном покрытии означает, что оно на 85% исчерпало срок службы. Установлено, что показатель «температура хрупкости» битума характеризует время до начала интенсивного трещинообразования дорожного полотна, так как его определение показывает наиболее опасное состояние дорожного покрытия при резких перепадах температур в зимнее время. Соотношение физико-химических показателей битумов БНД обеспечивает дорожному покрытию наибольшую сдвигоустойчивость, трещиностойкость, длительную водо- и морозостойкость.

Битумы строительных марок БН, применяемые для гидроизоляции фундаментов зданий, отличаются малой пенетрацией и дуктильностью и высокой температурой размягчения (от 37 до 105 0С), т. е. они тугоплавкие и твёрдые. Строительный битум нормируется по ГОСТ 6617 - 76

Строительный битум - это сложная смесь углеводородов и гетероорганических соединений разнообразного строения. Особая структура вещества, придает ему важные свойства, способствующие эффективному использованию в самых различных областях строительства.

Строительный битумы БН 90/10 и БН 70/30 находят применение в таких процессах, как гидроизоляция бетонных сооружений и фундаментов, трубопроводов различного назначения, предварительное огрунтование оснований под мягкую кровлю, кроме того, эти марки активно используется в процессе изготовления битумных лаков, битумных мастик, битумного праймера, гидростеклоизола и некоторых других строительных материалов.

Известны следующие виды битума:

- битум строительный ГОСТ 6617-76 БН 70/30, БН 90/10;

- битум изоляционный ГОСТ 9812-74 БНИ-IV, БНИ-V;

- битум кровельный ГОСТ 9548-74 БНК-45/190, БНК-90/130;

- битум дорожный ГОСТ 22245-90, БНД 90/130, БНД 60/90.

Опишите свойства асфальтобетона из песчаных смесей.

Асфальтобетон (ГОСТ 9128 - 97) - искусственный монолитный каменный материал, получаемый в результате отвердевания массы, состоящей из рационально подобранного каменного каркаса из песка и щебни (гравия), скрепленного асфальтововяжу-щим веществом (минеральный порошок и битум). При применении дегтя в качестве вяжущего вещества получают дегтебетон. В зависимости от особенностей состава, структуры, технологических свойств смесей и свойств применяемых материалов выделяют различные разновидности асфальтобетона (деггебетона).

Основными свойствами, характеризующими качество асфальтобетона, являются прочность, деформативность, ползучесть, релаксация, водостойкость, износостойкость, морозоустойчивость.

Прочность - свойство асфальтобетона сопротивляться разрушению под действием механических напряжений. Основные понятия и показатели по прочности и устойчивости асфальтобетонных покрытий отражены в виде нормативов на физико-химические свойства в ГОСТ 9128-97.

Одним из главных свойств асфальтобетона является прочность при сжатии, определяемая путем нагружения образца на прессе при скорости деформирования 3 мм/мин. Поверхность разрыва при разрушении асфальтобетона практически всегда проходит по битуму, следовательно, теоретическая, предельная прочность асфальтобетона определяется прочностью битумной пленки. С увеличением скорости деформирования, а также с уменьшением размера образцов показатели прочности материала возрастают. Прочность асфальтобетона зависит от его температуры, поэтому испытание образцов на сжатие проводят при нормированных значениях температуры +50; +20 и О °С, что соответствует температуре покрытия в жаркий летний день и в осенне-зимний период. С повышением температуры прочность асфальтобетона уменьшается вследствие размягчения вяжушего материала, вызванного понижением вязкости битума, входящего в его состав. С увеличением вязкости битума в пределах рекомендуемых марок дорожных битумов прочность асфальтобетона повышается.

Если при температуре +50 °С ограничивается нижний предел прочности (1, 0... 1, 2 МПа), то при температуре 0°С ограничивается верхний предел прочности (не более 13 МПа). Показатель прочности при сжатии для температуры +50 °С характеризует сдвиго-Устойчивость асфальтобетона при высокой температуре и сопротивляемость материала образованию пластических деформаций в покрытии. Показатель прочности при О °С косвенно характеризу трещиностойкость асфальтобетона при низкой температуре.

Деформативность асфальтобетона оценивают по относительной деформации образцов при испытании на изгиб или растяжение. Покрытие будет устойчивым против образования трещин при температуре О °С, если асфальтобетон обладает относительным удли нением 0, 004... 0, 008, а при температуре -20°С относительное уд. линение должно составлять 0, 001... 0, 002. Прочность асфальтобе тона при растяжении в 6 -8 раз меньше, чем его прочность пр сжатии.

Испытание материала на ползучесть позволяет установить из-»' менение деформации во времени. Ползучесть - процесс мало непрерывной пластической деформации, протекающей в материв алах под воздействием длительной статической нагрузки. При испытании на ползучесть к образцу, имеющему форму цилиндра или балочки, прикладывают постоянную нагрузку, чтобы проследить работу материала в упругой и неупругой (нелинейной) области.

Релаксация - уменьшение напряжений в материале, величина деформации в котором поддерживается постоянной. Процесс релаксации заключается в переходе упругой деформации в пластическую. Температура и вязкость битума оказывают влияние на характер релаксации напряжений в асфальтобетоне. С понижением температуры различия в релаксационных процессах уменьшаются, с повышением - релаксационная способность материала увеличивается. При высоких температурах интенсивность снижения напряжений служит показателем деформативной устойчивости асфальтобетона, а при низких - показателем трещиностойкости.

Водостойкость асфальтобетона - важное свойство, определи-] ющее работоспособность материала в дорожных одеждах. Водостойкость зависит от плотности асфальтобетона и устойчивости адгезионных связей между его компонентами. Основные (щелочные) горные породы и шлаки способствуют большей устойчивости асфальтобетона действию воды, чем при использовании кислых горных пород.

Большое влияние на водостойкость асфальтобетона оказывает пористость. Обычно она составляет 3... 7 мае. %. С уменьшением размера зерен увеличивается количество замкнутых, недоступных воде пор, повышая водостойкость асфальтобетона.

Водостойкость определяется величиной водонасыщения, набухания и коэффициентом водостойкости (отношением прочности водонасыщенных образцов к прочности сухих). Асфальтобетон считается водостойким, если коэффициент водостойкости будет не менее 0, 9, а при длительном водонасышении (15 сут) не менее 0, 8. «Морозостойкость асфальтобетона обычно оценивается коэффициентом, показывающим снижение прочности при растяжений после определенного числа циклов замораживания насыщенных водой образцов при температуре -20 °С и их оттаивания в воде при (сомнатной температуре. Количество испытательных циклов долж-яо составлять не менее 25.

Опишите штучные каменные материалы из горных пород их получение и применение. Выполните рисунки.

Изверженные горные породы подразделяются на глубинные (интрузивные), излившиеся (эффузивные) и обломочные.

Глубинные породы образовались в результате остывания магмы в недрах земной коры. Затвердевание происходило медленно и под давлением. В этих условиях расплав полностью кристаллизовался с образованием крупных зерен минералов.

К главнейшим глубинным породам относят гранит, сиенит, диорит и габбро.

Гранит состоит из зерен кварца (20-40%), полевого шпата (ортоклаза) (40-70%), слюды или железисто-магнезиальных силикатов (5-20%) (рисунок 4. 3). Имеет среднюю плотность 2, 6 г/см3, предел прочности при сжатии -100-300 МПа. Цвета - серый, красный. Он обладает высокой морозостойкостью, малой истираемостью, хорошо шлифуется, стоек против выветривания. Применяют его для изготовления облицовочных плит, архитектурно- строительных изделий, лестничных ступеней, щебня для бетонов и балластного слоя железных и автомобильных дорог.

Рисунок 4.3 - Зернисто кристаллическая структура гранита: К - кварц, о - ортоклаз, С - слюда

прочность дорожный строительный материал

Сиенит состоит из полевого шпата (ортоклаза), слюды и роговой обманки. Кварц отсутствует или имеется в незна-чительном количестве. Средняя плотность составляет 2, 7 г/см3, предел прочности при сжатии до 220 МПа. Цвета светло-серый, розовый, красный Он обрабатывается легче, чем гранит, применяется для тех же целей.

Диорит состоит из плагиоклаза, авгита, роговой обманки, биотита. Средняя плот-ность его составляет 2, 7-2, 9 г/см3, предел прочности при сжатии - 150-300 МПа. Цвета - от серо-зеленого до темно-зеленого. Он стоек против выветривания, имеет малую истираемость. Применяют диорит для изготовления облицовочных материалов, в дорожном строительстве.

Габбро - кристаллическая порода, состоящая из плагиоклаза, авгита, оливина. В составе его может быть биотит и роговая обманка. Имеет среднюю плотность 2, 8-3, 1 г/см3, предел прочности при сжатии - до 350 МПа. Цвета - от серого или зеленого до черного. Применяется для облицовки цоколей, устройства полов.

Разновидностью габбро является лабродорит, состоящий в основном из плагиоклаза. Его особенностью является ирризация, что придает камню декоративность. Применяют его для облицовок.

Излившиеся горные породы образовались при остывании магмы на небольшой глубине или на поверхности земли. В результате быстрого охлаждения прекратился рост кристаллических зерен и возникла полукристаллическая, зернистая или стекловатая структура. Они имеют химический и минералогический состав, аналогичный с глубинными породами, но отличаются от них структурой. К излившимся породам относят порфиры, диабаз, трахит, андезит, базальт.

Порфиры являются аналогами гранита, сиенита, диорита. Средняя плотность составляет 2, 4-2, 5 г/см3, предел прочности при сжатии - 120-340 МПа. Цвета - от красно-бурого до серого. Структура - порфировая, т. е. с крупными вкрапленниками в мелкозернистую структуру, чаще всего ортоклаза или кварца (рисунок 4. 4). Их применяют для изготовления щебня, декоративно-поделочных целей.

Рисунок 4.4 - Порфировая структура с крупными вкраплениями

Диабаз является аналогом габбро, имеет кристаллическую структуру. Средняя плотность его составляет 2, 9-3, 1 г/см3, предел прочности при сжатии - 200-300 МПа, цвета - от темно-серого до черного. Применяют для наружной облицовки зданий, изготовления бортовых камней, в виде щебня, для кислотоупорных футеровок. Температура плавления его невысокая - 1200-1300 °С, что позволяет применять диабаз для каменного литья.

Трахит является аналогом сиенита. Имеет тонкопористое строение. Средняя плотность его составляет 2, 2 г/см3, предел прочности при сжатии - 60-70 МПа. Окраска - светло-желтая или серая. Применяется для изго-товления стеновых материалов, крупного заполнителя для бетона.

Андезит является аналогом диорита. Имеет среднюю плотность 2, 9 г/см3, прочность при сжатии - 140-250 МПа, окраску - от светлой до темно-серой. Применяется в строительстве для изготовления ступеней, облицовочного материала, как кислотостойкий материал.

Базальт - аналог габбро. Имеет стекловатую или кристаллическую структуру. Средняя плотность его составляет 2, 7-3. 3 г/см3, предел прочности при сжатии - от 50 до 300 МПа. Цвета - темно-серый или почти черный. Применяют для изготовления бортовых камней, облицовочных плит, щебня для бетонов. Является сырьем для изготовления каменных литых материалов, базальтового волокна.

Обломочные породы представляют собой выбросы вулканов. В результате быстрого охлаждения магмы образовались породы стекловатой пористой структуры. Они подразделяются на рыхлые и цементированные. К рыхлым относят вулканические пеплы, песок и пемзу.

Вулканические пеплы - порошкообразные частицы вулканической лавы размером до 1 мм. Более крупные частицы размером от 1 до 5мм называются песком. Пеплы применяются как активная минеральная добавка в вяжущие, пески - в качестве мелкого заполнителя для легких бетонов.

Пемза - пористая порода ячеистого строения, состоящая из вулканического стекла. Пористая структура образовалась в результате воздействия газов и паров воды на остывавшую лаву. Средняя плотность составляет 0, 15-0, 5 г/см3, предел прочности при сжатии - 2-3 МПа. В результате высокой пористости (до 80%) имеет низкую теплопроводность л = 0, 13…0, 23 Вт/ (м?°С). Применяют ее в виде заполнителей для легких бетонов, теплоизоляционных материалов, в качестве активной минеральной добавки для извести и цементов.

К цементированным породам относят вулканические туфы.

Вулканические туфы - пористые стекловатые породы, образовавшиеся в результате уплотнения вулканических пеплов и песков. Средняя плотность туфов составляет 1, 25-1, 35 г/см3, пористость - 40-70%, предел прочности при сжатии - 8-20 МПа, теплопроводность л = 0, 21… 0, 33 Вт/ (м ? °С). Цвета - розовый, желтый, оранжевый, голубовато-зеленый. Применяют их в качестве стенового материала, облицовочных плит для внутренней и наружной облицовки зданий.

Штучные каменные материалы из горных пород изделия имеют различные фактуры, которые регламентируются стандартами. Они подразделяются на абразивные и скалывания. К абразивным фактурам относят пиленую, обработанную ультразвуком, шли-фованную, лощенную и полированную. К фактурам скалывания - «скалу», бугристую, рифленую, бороздчатую, точечную, получаемую обработкой камнетесными инструментами, а также термообработанную.

Пиленая фактура после распиловки камня не подвергается дополнительной обработке или же поверхность изделия очищается пескоструйным, химическим (кислотой) или ультразвуковым способами.

Шлифованная фактура образуется при обработке поверхности шлифовальным инструментом. Получается равномерно - шероховатая поверхность с небольшими следами, оставшимися после пиления, или без видимых следов обработки - тонкошлифованной фактурой.

Лощеная фактура образуется после доводки шлифованной поверхности мелкозернистым доводочным инструментом. Получается гладкая матовая поверхность.

Полированная фактура образуется после обработки поверхности полировочными порошками - оксидом хрома или железа, порошком пемзы и др.

Горные породы для изготовления каменных материалов разрабатывают в основном открытым способом в карьерах.

Рыхлые породы (песок, гравий) добывают одно- или многоковшовыми экскаваторами и гидромеханическим способом.

Бутовый камень и щебень получают из горных пород, добываемых взрывным способом.

Дробление щебня выполняется на дробильно-сортировочных установках.

Штучные изделия получают из блоков-полуфабрикатов размером 4-5 м или вырезают из горных массивов специальными камнерезными машинами.

Блоки-полуфабрикаты отделяют от горного массива взрывным, механическим способами, вручную - при помощи клиньев или реактивно-струйным способом, разрезая газовой струей с температурой выше 2500 °С, получаемой сгоранием керосина в кислороде. Затем их распиливают или раскалывают. Распиловку на плиты выполняют рамными, канатными или дисковыми пилами. Этим способом получают облицовочные плиты, подоконные доски, ступени и др. При помощи раскалывания изготавливают облицовочные плиты, бортовые камни, брусчатку.

Укажите целесообразность применения природных каменных материалов для строительства автомобильных дорог и транспортных объектов.

Строительные материалы из природного камня применяются с глубокой древности. До наших дней сохранилась пирамида фараона Хеопса и большой сфинкс в Египте, выполненные из известняка (ХХVIII в. до н. э.), развалины Парфенона Греции, построенные из мрамора (447-438 гг. н. э.), Коллизея в Риме - из туфа, травертина, мрамора (75-80 гг. н. э.) и многие другие.

В Беларуси природные каменные материалы широко применяются в строительстве. Прежде всего следует назвать Минский метрополитен и здание Минского железнодорожного вокзала, при возведении которых применялись материалы из природного камня.

Размещено на Allbest.ru