Строительные материалы
Связь состава и строения материалов с их свойствами. Каменные материалы и древесина. Вяжущие вещества воздушного и гидравлического твердения. Железобетон и строительные растворы. Полимеры, пластмассы и керамика. Виды тепло- и звукоизоляционных материалов.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курс лекций |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.02.2021 |
Размер файла | 2,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Древесина
Широкое применение древесины в строительстве объясняется рядом положительных свойств: высоким коэффициентом конструктивного качества, малой теплопроводностью, легкостью обработки, технологичностью, высокой морозостойкостью, стойкостью ко многим химическим реагентам.
Однако древесина имеет и существенные недостатки: горит и гниет, коробится и растрескивается при изменении влажности и температуры, гигроскопична, обладает целым рядом пороков строения, разрушается насекомыми.
В зависимости от степени переработки древесины различают:
- лесные материалы, полученные только путем механической обработки ствола дерева (бревна, брус, пиломатериалы);
- готовые изделия и конструкции заводского изготовления (сборные дома и детали, клееные конструкции);
- синтетические материалы, полученные глубокой переработкой древесины (целлюлоза, древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты, фанера, арболит и т.д.).
Строение древесины
1) Макроструктура древесины - строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом.
Кора состоит из корки, пробковой ткани и луба. Корка и пробковая ткань защищают древесину от внешних воздействий, луб - проводит питательные вещества от кроны в ствол и корни.
Камбий - слой живых клеток. Ежегодно в вегетационный период камбий откладывает в сторону коры клетки луба, а внутрь ствола в значительно большем объеме клетки древесины. Деление клеток камбия начинается весной и заканчивается осенью, поэтому древесина состоит из ряда концентрических слоев.
Рис. 3.1
Каждое годовое кольцо включает внутренний слой ранней древесины (весенний) и внешний поздней древесины (летней), имеющей более темный цвет и прочность относительно ранней.
Заболонь - состоит из более молодой древесины, в которой еще имеются живые клетки, по которым питательные вещества идут от корней к кроне.
Эта часть древесины имеет большую влажность, легко загнивает, малопрочна, обладает большой усушкой и склонна к короблению.
Ядро - спелая древесина, внутренняя часть ствола, состоящая из омертвевших клеток. Ядро более темное, так как клетки его постепенно пропитываются у хвойных пород смолой, у лиственных дубильными веществами, движение влаги по ним прекращается, поэтому стойкость к загниванию и прочность резко возрастают.
Сердцевина - рыхлая первичная ткань, имеет малую прочность и легко загнивает. Она не допускается в тонких досках и брусках, которые будут работать на изгиб и растяжение.
Древесные породы делятся на:
- ядровые, имеющие ядро и заболонь (дуб, ясень, платан, сосна, кедр, лиственница);
- спелодревесные, имеющие заболонь и спелую древесину, не отличающуюся по цвету от заболони (ель, пихта, бук и др.);
- заболонные, у которых отсутствует ядро и нельзя заметить разницы между центральной и наружной частью ствола (береза, осина, клен, ольха, липа)
2) Микроструктура древесины - структура видимая под микроскопом.
Основную массу древесины составляют клетки веретенообразной формы, вытянутые вдоль ствола; клетки сердцевинных лучей вытянуты в горизонтальном направлении.
В древесине лиственных пород имеются мелкие и крупные сосуды в форме трубочек, идущих вдоль ствола, по которым влага идет от корней к кроне. Лиственные породы по распределению сосудов делятся на кольцесосудистые (дуб, вяз, ясень и др.) и рассеяннососудистые (бук, граб, береза, осина и др.)
У хвойных пород сосудов нет, их роль выполняют удлиненные замкнутые клетки - трахеиды.
Определенные группы клеток выполняют различные функции: проводящие, запасающие, механические. Оболочки клеток сложены из нескольких слоев очень тонких волоконец, микрофибрилл, которые компактно уложены и направлены по спиралям под разным углом к продольной оси клетки в каждом слое.
Микрофибриллы состоят из высокомолекулярного природного полимера - целлюлозы [С6Н10О5]n, где n > 2500. В клеточной оболочке содержатся и другие природные полимеры - гемицеллюлоза, лигнин, которые размещаются преимущественно между фибриллами, а также немного неорганических солей щелочноземельных металлов.
Свойства древесины
1) Физические свойства.
Истинная плотность для всех древесных пород равна 1,54 г/см3, так как их основным составляющим веществом является целлюлоза.
Средняя плотность колеблется в широких пределах, так как строение и пористость растущего дерева зависит от почвы, кли мата, однако у большинства пород она менее 1 г/см3.
Пористость колеблется у различных пород от 30 до 80 %.
Гигроскопичность - свойство древесины легко сорбировать водяные пары из воздуха, так как она, имея волокнистое строение и большую пористость, обладает огромной внутренней поверхностью.
Влажность - количество влаги в процентах по отношению к сухой древесине :
W = (mвл.-m) / m 100%
Влажность складывается из гигроскопической, связанной в стенках клеток влаги, и капиллярной, свободно заполняющей полости клеток и межклеточное пространство.
Предел гигроскопической влажности для разных пород составляет 25...35%, среднее значение принимается 30%, общая же влажность может достигать 40...200%.
Равновесная влажность - это та влажность, которую достигает древесина при длительном хранении на воздухе, она зависит от температуры и относительной влажности окружающего воздуха.
Для комнатных условий равновесная влажность - 8..12%, для открытого воздуха 15...18%. Определить равновесную влажность можно по диаграмме Чулицкого, на которой представлена зависимость между равновесной влажностью древесины и относительной влажностью ( %) и температурой (t?C) воздуха. С изменением влажности древесины изменяются ее плотность и прочность, поэтому для сопоставления различных древесных пород абсолютные значения этих свойств приводят к стандартной влажности, которая принимается 12 %.
Рис. 3.2 Диаграмма Чулицкого.
Усушка - уменьшение объема и размеров изделия в результате удаления связанной влаги (гигроскопической) из стенок клеток, таким образом влажность древесины становится меньше предела гигроскопичности.
Разбухание - увеличение размера и объема изделий при их увлажнении в результате достижения стенками клеток предела гигроскопичности.
Вследствие неоднородности строения древесины она усыхает в различных направлениях неодинаково.
Основные разрезы древесины представлены на рис. 3.
Максимальная линейная усушка вдоль ствола составляет 0,1%, в радиальном направлении - 3...6%, в тангенциальном - 6...12%.
Объемная усушка (без учета продольной) равна
Ув = (ав - аово)/ аово 100%
Рис. 3.3. Основные разрезы ствола: 1 - торцовый разрез, или поперечный; 2 - радиальный разрез; 3 - тангенциальный разрез.
где а и в, ао и во - соответственно размеры влажного и размеры воздушно-сухого образца.
Коэффициент объемной усушки :
К = Уvmax / Wп.г.,
где Уvmax - максимальная объемная усушка, в %;
Wп.г. - предел гигроскопичности, в %.
Усушка и разбухание вызывают коробление и растрескивание древесины.
Коробление при сушке неизбежно вследствие различной усушки в радиальном и тангенциальном направлениях. Поэтому древесину используют с той равновесной влажностью, при которой она будет в условиях эксплуатации: для столярки 8...10 %, для наружных конструкций 15...18 %.
Для предотвращения возникновения трещин торцы бревен и брусьев обмазывают смесью извести, соли и клея.
Теплопроводность сухой древесины незначительна: поперек волокон она составляет 0,17 Вт/м?С, вдоль волокон - 0,34 Вт/м?С. Увеличение влажности древесины вызывает увеличение ее теплопроводности
Электропроводность древесины зависит от ее влажности. С увеличением влажности древесины растет ее электропроводность. Древесина, используемая для электрической проводки, должна быть сухой.
Стойкость к действию агрессивных сред. При длительном воздействии кислот и щелочей древесина медленно разрушается. При рН < 2 древесина быстро разрушается, слабощелочные растворы почти не разрушают древесину, в морской воде она разрушается значительно быстрее, чем в пресной, в воде большой биологи-ческой агрессивности стойкость древесины низкая.
2) Механические свойства.
Прочность древесины определяется на малых образцах без видимых пороков. Она характеризуется пределом прочности при сжатии, растяжении, статическом изгибе, скалывании. Кроме того, могут определяться условный предел прочности при местном смятии и предел прочности при перерезании поперек волокон.
Древесина является анизотропным материалом, поэтому ее механические свойства различны вдоль и поперек волокон, при этом лучше всего она работает на растяжение.
Сравнительные механические характеристики древесины:
Rвраст. в 2,5 раза больше Rвсж; Rвсж в 4...6 раз больше Rпсж;
Rизг в 1,8 раза больше Rвсж; Rизг примерно равно 70% R;
Rпскола в 3...4 раза больше Rвскола.
Предел прочности на растяжение древесины приближается к пределу прочности на растяжение стали и стеклопластиков.
Индексы "в" и "п" обозначают соответственно вдоль и поперек волокон.
Одноко, все механические показатели древесины резко снижаются из-за наличия сучков, трещин и других пороков.
Предел прочности при сжатии определяется на стандартных образцах - кубиках размером 30х20х20 мм. Расчетные формулы при испытании
вдоль волокон Rсж=Nр/F; где F = 2х2 = 4 см2
поперек волокон Rcж=Nр/F; где F = 3х2 = 6 см2.
Предел прочности при изгибе определяется на стандартных образцах - балочках размером 300х20х20 мм, при действии 2-х симметричных нагрузках, приложенных как указано на рис.3.4.
Расчетная формула:
Rизг= 3Npl / 2bh2;
Рис.3.4 Схема нагружения балочки.
Прочность древесины сильно зависит от влажности, когда она возрастает от О до 30 %. В интервале изменения влажности от 8 до 20% пересчет на прочность при влажности 12 % производится по формуле:
R12 = Rw [1 + б(W - 12)] ,
где R12 и Rw - соответственно пределы прочности при влажности
12 % и влажности в момент испытания;
б - коэффициент изменения прочности при изменении влажности на 1%; при сжатии и изгибе б = 0,04,при скалывании б = 0,03;
W - влажность образца в момент испытания.
Если влажность образца более 30 %, то стандартную прочность подсчитывают по формуле
R12 = K12 Rw ,
где коэффициент К для различных пород находится в ГОСТе.
Технологические свойства древесины: хорошо строгается, пилится, сверлится, шлифуется, полируется, склеивается, разделывается на шпон, окрашивается, обладает хорошей гвоздимостью.
Защита древесины от гниения, поражения насекомыми и возгорания
Защита от гниения. Загнивание древесины предупреждается, прежде всего, конструктивными мерами, цель которых предохранить ее от увлажнения (изоляция от грунта, сооружение проветривающих каналов, защита от атмосферных осадков).
Если их недостаточно, то древесину пропитывают антисептиками - химическими веществами, которые убивают грибы или создают среду, в которой они не могут существовать.
Требования к антисептикам:
- высокая токсичность к дереворазрушающим грибам с одновременной безвредностью для людей и животных;
- способность сохранять высокую токсичность в течении заданного срока;
- легко проникать в древесину, не ухудшая ее физико-механических свойств, не вызывая коррозию ее металлических креплений;
- не иметь неприятного запаха, обладать стойкостью при повышенных температурах;
- должны быть относительно дешевы и не дефицитны.
Для антисептирования используют водорастворимые и масляные антисептики, а также антисептические пасты.
Водорастворимые антисептики применяют, когда древесина в процессе эксплуатации защищена от непосредственного увлажнения и вымывающего действия воды:
- фторид натрия NaF - применяется в виде 3...4 % раствора белого цвета, без запаха, теряющий свои антисептические свойства при соприкосновении с известью, цементом, гипсом;
- кремнефтористый натрий Na2SiF6 - по действию сходен с фторидом натрия, применяется в виде серого или белого порошка совместно с содой, фторидом натрия и в силикатных пастах;
- кремнефтористый аммоний (NH4)2SiF6 - легко растворимый порошок белого цвета, без запаха, по токсичности превосходит фторид натрия, повышает огнестойкость древесины, но вызывает слабую коррозию металла;
- препараты XXЦ (смесь хлорида цинка и хромпика) и МXXЦ (смесь хлорида цинка, хромпика и медного купороса) трудно вымываются водой, но окрашивают древесину в желто-зеленый цвет и несколько снижают ее прочность;
- препараты ГР-48 применяют в виде 1...1,5 % раствора без запаха для поверхностной защиты пиломатериалов.
Органикорастворимые препараты типа ПЛ и НМЛ - высокоактивные антисептики, хорошо проникающие в древесину в виде растворов в зеленом масле, керосине, мазуте, препараты типа МНЛ окрашивают древесину в зеленый цвет и затрудняют ее склеивание.
Масляные антисептики - это масла каменноугольные (креозотовое и антраценовое) и сланцевое, представляющие собой жидкости с резким запахом и антисептическим действием. Водой они не вымываются, металл не корродируют, но окрашивают древесину в темно-бурый цвет, Применяются для пропитки шпал, свай, подводных сооружений.
Антисептирующие пасты - это смесь из водорастворимого антисептика, связующего (битум, жидкое стекло) и наполнителя (торфяная крошка). Пастами обрабатывают элементы открытых сооружений с влажностью более 40 % c последующей их гидроизоляцией. При этом антисептик, растворяясь во влаге древесины, глубоко проникает в нее.
Способы пропитки антисептиками:
1) Поверхностная обработка древесины кистями или краскопультами.
2) Метод горяче-холодных ванн: вначале древесину помещают в раствор антисептика с температурой 90...95?С, при этом воздух в порах нагревается и частично удаляется. Затем следует холодная ванна с температурой антисептика 20...30?С, воздух в порах сжимается, создается вакуум, и раствор глубоко проникает в поры древесины.
Защита от дереворазрушающих насекомых производится своевременной окоркой круглых лесо-материалов и обработкой инсектицидами опрыскиванием, пропиткой, обмазкой, опылением, окуриванием.
Защита древесины от возгорания производится:
- конструктивными мерами - удаление от источников нагревания, устройство огнестойких перегородок и стенок;
- покрытие деревянных конструкций штукатуркой, несгораемыми материалами, огнезащитными красками;
- пропитка древесины антипиренами (растворы буры. сернокислого и хлористого аммония, фосфорнокислого натрия).
Огнезащитное действие антипиренов: либо они на на поверхности древесины при возгорании создают оплавленную пленку, которая закрывает доступ воздуха к древесине, либо выделяет горючие газы, которые вытесняют воздух из зоны горения.
И антисептики и антипирены ядовиты и обращаться с ними необходимо осторожно, в соответствии с требованиями по технике безопасности.
Основные древесные породы
Хвойные породы.
Сосна - ядровая порода, ядро буровато-красного цвета, заболонь - желтовато-бурая, широкая, годичные слои хорошо видны, смоляные ходы довольно крупные и многочисленные.
Применение: несущие конструкции, столбы, сваи, шпалы, столярные изделия, фанера.
Ель - спелодревесная порода, древесина белого цвета, имеются смоляные ходы различного диаметра, но меньше, чем у сосны, поэтому у ели повышенное загнивание. Применение аналогичное.
Лиственница - ядровая порода, имеет ядро красновато - бурого цвета и узкую заболонь белого цвета. Прочность, плотность и твердость выше, чем у сосны и ели на 30 %.Имеет повышенную гнилостойкость, но склонна к растрескиванию.
Применение: гидротехническое строительство, шпалы, рудничные стойки.
Кедр - ядровая порода, имеет ядро светло-бурого цвета и широкую заболонь, почти такого же цвета. Механические свойства у него ниже , чем у сосны.
Применение: для столярных изделий, отделки мебели в виде фанеры, в виде круглого леса и пиломатериалав.
Пихта - по древесине схожа с елью, но не имеет смоляных ходов, поэтому легко загнивает. Применяется наравне с елью, но в сухих условиях эксплуатации.
Лиственные породы.
ДУБ - ядровая порода с ярко выраженным ядром от светло - до темно-бурого цвета и узкой светло-желтой заболонью. Отличается высокой прочностью, стойкостью против гниения, красивой текстурой и цветом, но дает значительную усушку, что может вызвать растрескивание.
Применение: несущие конструкции в гидротехническом строительстве, мостостроении, для изготовления паркета, ножевой фанеры, для изготовления оконных переплетов и дверей.
ЯСЕНЬ - напоминает дуб, но имеет более светлую окраску. Применяется наравне с дубом, но в сухих условиях.
БЕРЕЗА - заболонная порода, имеет древесину белого цвета с легким желтоватым и красноватым оттенком, твердую, прочную, но легко загнивающую древесину.
Применение: для изготовления фанеры, некоторых столярных изделий. Карельская береза, имеющая свилеватое строение, применяется для производства мебели.
Осина - заболонная порода, древесина белая, менее прочная, чем у березы. При высыхании не коробится и мало трескается, но во влажном состоянии легко загнивает. Применяется для временных сооружений и изготовления фанеры.
Бук - спелодревесная порода белого цвета с красноватым оттенком, очень прочная, с красивой текстурой на радиальном разрезе, хорошо гнется, не гниет, не коробится, не трескается. Применение: изготовление паркета, шпал, фанеры, мебели и т. п.
Ольха - заболонная порода, склонна к загниванию. Применяется как береза.
Другие лиственные породы (липа, клен, тополь) используют для временных неответственных построек, изготовления подсобно-вспомогательных изделий как местный материал.
Лесоматериалы и изделия из древесины
Лесные материалы получают механической обработкой в основном ствола срубленного дерева, у которого отделены сучья и корни. Такие стволы называются древесными хлыстами.
В зависимости от размеров и наличия пороков хлысты и их обрезки относятся к двум товарным категориям: деловой и дровяной (низкокачественной) древесине. В совокупности с отходами лесозаготовок отходы лесопиления и деревообработки перерабатываются на ценные лесопродукты, используемые в производстве разнообразных по виду и назначению композиционных материалов и изделий на их основе.
По способу механической обработки все лесоматериалы подразделяются на шесть классов:
1. Круглые лесоматериалы, получаемые поперечным делением хлыста на отрезки различной длины.
2. Пиленые лесоматериалы, изготовляемые продольным пилением круглого леса с последующей поперечной распиловкой полученного полуфабриката.
3. Лущеные лесоматериалы, получаемые резанием древесины по спирали (лущением).
4. Строганые лесоматериалы, изготавливаемые резанием древесины ножами, формирующими плоскую поверхность раздела.
5. Колотые лесоматериалы, производимые продольным разделением древесины клиновидными инструментами.
6. Измельченные лесоматериалы, получаемые переработкой древесины на специальном оборудовании (рубильном, строгальном, размольном).
Разновидности материалов первых пяти классов называются сортаментами.
Круглые деловые лесоматериалы хвойных и лиственных пород используются в различных отраслях промышленности, строительстве и сельском хозяйстве. При разделке хлыстов получают следующие разновидности круглых сортиментов:
бревна, предназначенные для использования в круглом виде или в качестве сырья для выработки пиломатериалов и заготовок;
кряжи, используемые для выработки специальных видов лесоматериалов -- лущеного и строганого шпона, шпал и др.;
балансы -- сортаменты, перерабатываемые на целлюлозу и древесную массу.
В соответствии с ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 9462-88 в зависимости от качества древесины круглые лесоматериалы как хвойных, так и лиственных пород изготавливаются трех сортов. По толщине (диаметру в верхнем отрубе) они подразделяются на три группы:
1) мелкие -- толщиной от 6 до 13 см с градацией 1 см;
2) средние -- толщиной от 14 до 24 см с градацией 2 см;
3) крупные -- толщиной от 26 см и более с градацией 2 см.
Длина лесоматериалов зависит от их назначения и колеблется в широких пределах от 0.5 до 17 м. Наиболее распространенные длины находятся в диапазоне 3-6.5 м.
Хвойные сортаменты (сосна, ель, пихта, лиственница) 1-го и 2-го сортов толщиной 14--24 см, длиной 3,6--6,5 м с градацией 0,5 м применяются в строительстве, а для временных сооружений используются лесоматериалы 2-го сорта, толщиной 6--13 см, длиной 3--6,5 м с градацией 0,5 м. Кроме указанных древесных пород, в данном случае может использоваться и кедр.
На строительство в круглом виде могут идти лесоматериалы всех лиственных пород 2-го сорта толщиной 12--14 см и длиной 4--6,5 м с градацией 0,5 м, а для вспомогательных и временных построек -- 2-го сорта толщиной 8--11 см и длиной не менее 3 м с градацией 0,25 м.
Для каждого сорта круглых лесоматериалов установлены соответствующие нормы допуска пороков (сучки, пасынок, грибные поражения, червоточина, трещины, кривизна ствола, наклон волокон, двойная сердцевина, прорости, сухобокость, механические повреждения).
Основными сортообразующими пороками у хвойных лесоматериалов являются сучки и пасынок; в лесоматериалах 2-го сорта допускается наличие проростей, механических повреждений и сухобокость, а у 3-го сорта -- одновременно ядровой и заболонной гнили при условии, что суммарный размер поражения не превышает 1/8 вписанной в торец полосы.
Основными сортообразующими пороками лиственных материалов являются (в зависимости от толщины) сучки, гнили и кривизна. В мелких материалах не допускаются ядровая гниль, дупло и табачные сучки, а в лесоматериалах средних -- ядровая гниль и дупло, если они укладываются в торцовую полосу размером от 1/10 до 1/3 (в зависимости от сорта), то допускаются.
Пиленые лесоматериалы (пилопродукция) по возрастающей степени готовности к дальнейшему использованию подразделяются на собственно пиломатериалы, пиленые заготовки и пиленые детали.
Пиленые материалы получают раскроем бревен; заготовки вырабатываются из пиломатериалов, а детали -- из заготовок или непосредственно из круглого леса. В отличие от собственно пиломатериалов пиленые заготовки по размерам и качеству соответствуют будущим деталям с припусками на усушку и механическую обработку. Пиленые детали дальнейшей механической обработки не требуют.
Требования к пиломатериалам общего назначения, изготавливаемым из древесины хвойных (сосна, ель, лиственница, кедр, пихта) и лиственных (дуб, ясень, бук, клен, вяз, береза, ольха, осина, топать, липа) пород, регламентированы ГОСТ 8486-86 и ГОСТ 2995-83.
По форме и размерам поперечного сечения пиломатериалы подразделяются на доски, бруски, брусья, обапол (горбыльный и дощатый) и шпалы.
К доскам относятся пиломатериалы, ширина которых вдвое превышает их толщину. У брусков ширина меньше двойной толщины, а у брусьев ширина и толщина превышает 100 мм.
В зависимости от числа пропиленных сторон пиломатериалы подразделяются на необрезные, обрезные и односторонне обрезные.
У необрезных пиломатериалов пропилены только пласт и, а кромки не пропилены. Обрезные же пиломатериалы изготавливаются либо пропиленными со всех четырех сторон, либо с кромками, имеющими тупой или острый обзол -- сохранившуюся часть поверхности бревна.
Односторонне обрезные пиломатериалы -- с пропиленными пластью и одной кромкой выпиливаются только из лиственных пород.
В соответствии с ГОСТ 24454-80 пиломатериалы хвойных пород должны иметь следующие номинальные размеры по толщине и ширине при влажности 20% (табл. 3.6).
Таблица 3.6 - Номинальные размеры толщины и ширины пиломатериалов хвойных пород, мм
Толщина |
Ширина |
|||||||||
16 |
75 |
100 |
125 |
150 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
19 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
- |
- |
- |
- |
|
22 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
- |
- |
|
25 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
32 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
40 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
44 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
50 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
60 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
75 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
100 |
- |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
125 |
- |
- |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
- |
|
150 |
- |
- |
- |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
- |
|
175 |
- |
- |
- |
- |
175 |
200 |
225 |
250 |
- |
|
200 |
- |
- |
- |
- |
- |
200 |
225 |
250 |
- |
|
250 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
250 |
- |
При влажности пиломатериалов более или менее 20% их номинальные размеры должны уменьшаться или увеличиваться на соответствующую величину усушки (ГОСТ 6782.1-75).
Ширина узкой пласти, измеренной в любом месте длины необрезных пиломатериалов, должна быть:
* для толщины от 16 до 50 мм -- не менее 50 мм;
* для толщины от 50 до 100 мм -- не менее 60 мм;
* для толщины от 100 до 300 мм -- не менее 0,6 толщины.
Для пиломатериалов обрезных тти показатели должны соответствовать:
* для толщины от 16 до 50 мм -- не менее 50 мм.
По качеству древесины и обработки доски и бруски разделяются на пять сортов (отборный, 1, 2,3, 4-й), а брусья - на четыре сорта (1, 2, 3, 4-й), это определяется наличием в пилопродукции допустимых паразитных и непаразитных пороков (ГОСТ 8486-86).
Лиственные пиломатериалы выпускаются трех сортов. При этом основным сортообразующим пороком в пиломатериалах являются сучки, в соответствии с чем для каждого сорта установлены различные нормы допуска сучков.
Кроме сучков, на сортность пиломатериалов оказывают влияние наличие различные трещины, пороки строения древесины, грибные поражения, червоточина, покоробленность и дефекты распиловки.
Лущеные лесоматериалы
Путем лущения -- срезания слоя древесины в виде непрерывной ленты с вращающегося предварительно окоренного и нагретого (распаренного) отрезка ствола -- получают шпон толщиной от 0,55 до 1,5 мм.
Шпон изготавливается из березы, ольхи, бука, дуба, ясеня, липы, сосны, лиственницы, кедра в виде листов толщиной 0,55; 0,75; 0,95; 1,15; 1,5 мм, шириной (поперек волокон древесины) от 150 до 800 мм с градацией через 50 мм и от 800 до 1600 мм с градацией через 100 мм. Длина листов шпона в направлении вдоль волокон -- от 800 до 2200 мм с градацией через 100 мм. В зависимости от толщины шпона допускаемые отклонения от этого размера составляют ±0,05 или ±0,1 мм.
В зависимости от качества древесины, обработки и назначения лущеный шпон согласно ГОСТ 99-75 подразделяется на восемь сортов: А, АВ, В, ВВ, С -- для наружных слоев клееной древесины и 1, 2 и 3-й -- для внутренних слоев. Сортовые требования характеризуются ограничением содержания в шпоне различного вида пороков и чистотой поверхности, которая должна быть не ниже VI класса шероховатости для ясеня, дуба, ильма и VII класса -- для остальных пород.
В качестве полуфабриката лущеный шпон используется для изготовления клееной фанеры, слоистых пластиков и облицовки (фанерования) изделий из древесины.
По качеству древесины, чистоте обработки и назначению шпон согласно ГОСТ 2977-82 делится на 2 сорта. Толщина шпона в зависимости от породы -- 0.6; 0.8; 1 мм; ширина в зависимости от сорта и направления строгания -- от 80 до 200 мм. Длина тангенциальноторцового шпона -- от 0,3 м, шпона из древесины особо ценных пород -- от 0,4 м и шпона из древесины остальных пород -- от 1 м и выше с градацией 0,3 м.
Измельченные лесоматериалы
К этой категории материалов относятся технологическая щепа, технологические опилки, стружка и древесная мука. Технологическая щепа, получаемая в виде товарной продукции из низкокачественной древесины и круглых отходов лесопиления, широко используется в производстве древесностружечных и древесноволокнистых плит, а также в качестве исходного сырья для изготовления древесных заполнителей в таких композиционных материалах и изделиях на их основе, как арболит, фибролит, цементно-стружечные плиты.
Композиционные древесные материалы
К этой категории древесных материалов относятся: клееная древесина и композиционные материалы на основе измельченной древесины.
* Клееная древесина подразделяется на слоистую клееную -- фанера, фанерные плиты, древесно-слоистые пластики; массивную клееную -- клееные доски, бруски, брусья, плиты и комбинированную клееную -- столярные плиты, сочетающие в себе массивную древесину и шпон.
* Фанера общего назначения представляет собой листовой материал, склеенный из трех и более слоев лущеного шпона, обычно с взаимно перпендикулярным расположением волокон в смежных слоях; возможно также расположение их под углом 45° или звездообразно -- под углом 30 и 60°.
Склеивание фанеры производится разными, отличающимися различной стойкостью к действию воды и атмосферной влаги, клеями.
В соответствии с этим различают фанеру повышенной водостойкости (ФСФ) -- на фенолформальдегидных клеях; средней водостойкости (ФК) -- на карбамидных клеях и (ФБА) -- на клеях альбуминоказеиновых; ограниченной водостойкости (ФБ) -- на казеиновом и других клеях.
Фанера, облицованная строганым шпоном согласно требованим ГОСТ 1159-77 делится на две марки:
ФОФ -- на фенолформальдегидных клеях;
ФК -- на клеях карбамидных.
Фанера декоративная (ГОСТ 14614-79) отличается от фанеры общего назначения наличием на лицевой поверхности пленочного (водо-, тепло- и светостойкого) покрытия иногда в сочетании с декоративной бумагой.
Фанера бакелизированная -- высокопрочный материал повышенной водо- и атмосферостойкости. Изготавливается из склеенных феноло- или крезолоформальдегидными смолами листов березового лущеного шпона с взаимно перпендикулярным расположением волокон. Выпускается шести марокв соответствие с требованиями ГОСТ 11539-83.
Композиционные материалы на основе измельченной древесины
Древесностружечные плиты (ДСП) получают путем горячего прессования формовочной массы, состоящей из смеси древесных стружек и полимерного связующего мочевиноформальдегидной или фенолоформальдегидной смол.
Для придания древесностружечным плитам био- и огнестойкости. гилрофобности в связующее или в стружку вводятся антисептики. антипирены или гидрофобные вещества.
По конструкции плиты разделяются на однослойные, трехслойные и многослойные. В однослойных плитах размеры древесных частиц и содержание связующего примерно одинаковы по всей толщине изделия. В трехслойных плитах наружные слои образованы более тонкими древесными частицами с большим содержанием связующего. чем у внутреннего; у многослойных плит размеры древесных частиц или содержание связующего послойно возрастают от поверхности к середине плиты.
Плотность древесностружечных плит в соответствии с требованиями ГОСТ 10632-89 в зависимости от их структуры, способов формования может колебаться в пределах от 550 до 820 кг/м3, а их водостойкость непосредственно связана с видом используемого связующего и породой древесины частиц стружки.
В зависимости от толщины изделий изменяются и их механические характеристики. Предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты:
- при ее толщине от 8 до 12 мм должен быть не менее 0 35 Мпа (П-А) и 0.30 МПа (П-Б);
- при толщине от 13 до 19 мм - не менее 0,30 МПа для обеих марок:
- при толщине от 20 до 30 мм - не менее 0,25 МПа также для обеих марок.
Предел прочности при изгибе:
- при толщине плиты от 8 до 12 мм должен быть не менее 18 МПа (П-А) и 16 МПа (П-Б);
- при толщине от 13 до 19 мм - не менее 16 МПа (П-А) и 14 МПа (П-Б);
- при толщине от 20 до 30 мм - не менее 14 МПа (П-А) н 12 МПа (П-Б).
Качество поверхности плит должно соответствовать нормам предусмотренным ГОСТ 10632-89 и учитывающим дефекты шлифования. наличие посторонних включений, нарушение гладкости поверхности, сколы кромок, выкрашивание углов.
Древесноволокнистые плиты (ДВП) изготавливаются методом горячего прессования волокнистых масс, состоящих из целлюлозосодержащих волокон, наполнителей, синтетических полимеров и специальных добавок.
В соответствии с ГОСТ 4968-86 древесноволокнистые плиты в зависимости от плотности подразделяются на мягкие (М), полутвердые (ПТ), твердые (Т) и сверхтвердые (СТ).
Средняя плотность мягких плит в зависимости от марки колеблется в пределах от 150 до 350 кг/м3; полутвердых и твердых - от 400 до 850 кг/м3 и сверхтвердых -- 950 кг/м3.
Древесноволокнистые плиты используются для устройства перегородок, облицовки стен, обшивки потолков, настилки полов и др. В строительной практике наибольшее распространение получили отделочные (декоративные) и теплозвукоизоляционные древесноволокнистые плиты.
Отделочные ДВП выпускаются с матовой лицевой поверхностью (тип А) и с зернисто-глянцевой или полуматовой лицевой поверхностью (тип Б).
Мягкие ДВП в основном применяются в строительстве в качестве термоизоляционного материала стен, потолков и полов, теплоизоляции совмещенных крыш, звукоизоляционных прокладок н выравнивающих слоев под твердые покрытия полов.
Изделия на основе древесноцементных композиций
Основными разновидностями таких искусственных конгломератов являются арболит, фибролит, цементно-стружечные плиты и ксилолит.
Арболит - разновидность легкого бетона на органическом (древесная стружка) заполнителе. Находит применение как материал для изготовления крупных и мелких стеновых блоков, панелей, плит покрытий, перегородочных плит, тепло- и звукоизоляционных изделий. объемно-пространственных конструкций и др. Эти изделия в зависимости от средней плотности подразделяются на теплоизоляционные, с плотностью 400-500 кг/м3, и конструкционные, с плотностью 500-850 кг/м3. В соответствии с ГОСТ 19222-84 выпускаются марки 5, 10, 15, 25 и 35 (классы по прочности В-0,35; В-0,75; В-1; В-1,5; В-2; В-2.5).
Основной разновидностью органического заполнителя является дробленка, получаемая из отходов лесозаготовок и лесопиления. Размеры древесных частиц измельченной древесины допускаемые ГОСТ 19222-84, не должны превышать по длине 40 мм по ширине - 10 мм, по толщине - 5 мм.
Фибролит -- плитный материал, технические требования к которому регламентируются ГОСТ 8928-81. Изготавливается из смеси специально нарезанной стружки, портландцемента, химических добавок -- минерализаторов и воды.
Древесная стружка (шерсть) изготавливается на специальных древесно-шерстных стайках преимущественно из древесины таких хвойных пород, как ель, сосна и пихта, и имеет следующие размеры: длина - не более 500 мм, ширина 1-5 мм, толщина 0.2-0.7 мм.
В зависимости от назначения цементно-фибролитовые плиты подразделяются на следующие марки:
Ф-300 - плиты теплоизоляционные;
Ф-400 - плиты теплоизоляционно-конструкционные и звукоизоляционные;
Ф-500 - плиты конструкционно-теплоизоляционные и звукоизоляционные (акустические).
Цементно-стружечные плиты (ЦСП) ГОСТ 26816-86. ЦСП - конструкционный листовой материал, обладающий рядом положительных свойств: высокой механической прочностью, влагостойкостью, биостойкостью, легкой обрабатываемостью, относится к категории трудносгораемых материалов. Это позволяет использовать такие плиты в качестве элементов обшивки ограждающих конструкций -- плит покрытий и перекрытий, панелей стен и перегородок, а также в качестве материала для изготовления огнестойких столярных изделий, подвесных потолков, элементов крыши, полов, вентиляционных каналов и др.
Формование таких изделий осуществляется из рационально подобранных смесей, в состав которых входят: портландцемент марки 500--750, специальная станочная стружка хвойных пород, химические добавки - минерализаторы (сернокислое оксидное железо + хлорид кальция + известь или сернокислый алюминий + жидкое стекло) и вода.
Средняя плотность ЦСП в сухом состоянии - 1185 кг/м3 при отпускной влажности 12% -- 1320 кг/м3.
В зависимости от назначения цементно-стружечные плиты могут отшлифовываться как с одной стороны, так и с обеих сторон или отделываться различными декоративными материалами.
Деревянные клееные конструкции
Клееные конструкции представляют собой крупноразмерные строительные элементы, изготавливаемые склеиванием друг с другом водостойкими высокопрочными полимерными клеями отдельных заготовок (в том числе малых сечений и длин) из качественной еловой или сосновой древесины. Использование клееных конструкций успешно конкурирующих с железобетоном и сталью, является одним из наиболее экономически эффективных способов применения древесины в современном строительстве.
Сочетая дерево с другими материалами, изготавливают как несущие, так и ограждающие клееные конструкции зданий и сооружений различные по форме и назначению. К несущим относятся конструкции плоскостные -- балки, колонны, арки, стойки, фермы и пространственные -- цилиндрические своды, оболочки и сферические купола.
Цилиндрические своды могут быть распорными, опирающимися на продольные стены или по контуру, и безраспорными, опирающимися на торцевые стены, столбы и диафрагмы. Кроме этого, пересечением цилиндрических сводов образуются своды крестовые и квадратные или шестиугольные в плане, своды сомкнутые.
Из купольных сооружений наибольшее распространение получили сферические купола-оболочки, кружально-сетчатые сферические купола и купола, образуемые пересечением в замке трехшарнирных арок и рам.
Из ограждающих клееных конструкций наибольшее распространение получили панели и покрытия размером 3.0x1.5м и 6.0x1.5 м, где в качестве продольных ребер используются клееные многослойные элементы.
К клееным относятся и трехслойные панели, обшитые фанерой, древесностружечными или древесноволокнистыми плитами, со средним слоем из пенопласта, вспениваемого непосредственно в полости изделия. Широкое распространение в практике строительства получили также стеновые панели, состоящие из клееного каркаса, к которому крепятся с одной или с обеих сторон плоские ЦСП.
Перспективны стеновые панели типа АСД на клееном деревянном каркасе, обшитом плоскими ЦСП длиной 6 м. В качестве утеплителя здесь используются минераловатные плиты на синтетическом связующем, а пароизоляцией служит полиэтиленовая мембрана толщиной 0,2 мм. В зависимости от разрезки фасада здания ширина таких панелей может быть 0.6; 0.9 и 1.5 м.
Деревянные клееные конструкции должны изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТ 20850-84 «Конструкции деревянные клееные».
Толщина синтетических клеевых прослоек в элементах конструкций должна быть не более 0.5 мм. При этом показатели предела прочности на послойное скалывание клеевых соединений в конструкциях при влажности древесины 12% должны соответствовать 8 МПа (средний) и 6 МПа (минимальный).
Тема №4. Состав, свойства и применение минеральных вяжущих веществ воздушного и гидравлического твердения
Вяжущими веществами называют материалы, способные в определенных условиях (при смешивании с водой, нагревании и др.) образовывать пластично-вязкое тесто, которое самопроизвольно или под действием определенных факторов со временем затвердевает.
Переходя из пластично-вязкого состояния в камневидное, вяжущие вещества могут скреплять между собой камни (например, кирпич) или зерна песка, гравия и щебня. Это свойство вяжущих используется для получения бетонов, строительных растворов различного назначения, силикатного кирпича, асбестоцемента и других безобжиговых искусственных каменных материалов.
Начало использования человеком вяжущих открыло новую эпоху в строительстве: вместо обтесывания камней строители с помощью вяжущих и камней произвольной формы могли делать любые конструкции, не беспокоясь о плотном прилегании одного камня к другому.
Современные вяжущие вещества в зависимости от состава делят на:
неорганические (известь, цемент, гипсовые вяжущие и др.), которые для перевода в рабочее состояние затворяют водой (реже водными растворами солей);
органические (битумы, дегти, синтетические полимеры и олигомеры), которые переводят в рабочее состояние нагревом либо с помощью органических растворителей, либо сами они представляют собой вязкопластичные жидкости.
В строительстве в основном используют неорганические (минеральные) вяжущие вещества.
Далее для краткости неорганические вяжущие вещества будут называться просто вяжущим. Органические вяжущие так и будем называть (см. лекцию 9).
Подавляющее число неорганических вяжущих способно твердеть самопроизвольно, без создания каких-либо условий. Однако находят применение и вяжущие, которые твердеют при определенных условия и при введении специальных добавок, например вяжущие автоклавного твердения, способные твердеть только в среде насыщенного водяного пара при температуре 150...200°С и при повышенном давлении (в автоклаве). К последним относятся известково-кремнеземистые, известково-зольные, известково-шлаковые и другие вяжущие.
Главным качественным показателем вяжущих является отношение к воздействию воды. По этому признаку их делят на воздушные и гидравлические.
Воздушные вяжущие способны затвердевать и длительно сохранять прочность только на воздухе. По химическому составу можно выделить четыре группы воздушных вяжущих:
1 -- известковые, состоящие, в основном, из гидрооксида кальция Са(ОН)2;
2 -- гипсовые, состоящие из сульфата кальция (CaSO4 * 0,5Н2О или CaSO4);
3 -- магнезиальные, главным компонентом которых служит MgO;
4 -- жидкое стекло -- раствор силиката натрия или калия. Последнее из-за способности сохранять прочность в кислых средах называют кислотоупорным вяжущим.
Гидравлические вяжущие способны твердеть и длительное время сохранять прочность не только на воздухе, но и в воде. Причем, находясь в воде, они могут повышать свою прочность. По химическому составу гидравлические вяжущие представляют собой сложные системы, состоящие в основном из соединений четырех оксидов: СаО - SiO2 - А12О3 - Fe2O3. Эти соединения образуют основные типы гидравлических вяжущих (приводятся в исторической последовательности):
1) гидравлическая известь и романцемент;
2) силикатные цементы, состоящие преимущественно из силикатов кальция (портландцемент и его разновидности);
3) алюминатные цементы, состоящие в основном из алюминатов кальция (глиноземистый цемент и его разновидности);
4) вяжущие эттрингитового типа, основными компонентами которых являются алюминаты кальция и сульфат кальция (расширяющиеся и безусадочные цементы).
Главнейшие показатели качества вяжущих как воздушных, так и гидравлических,-- прочность и скорость твердения.
Прочность вяжущих изменяется во времени, поэтому ее оценивают по прочности (обычно на сжатие и изгиб) стандартных образцов, твердевших определенное время в условиях, установленных стандартом. По этим показателям устанавливают марку вяжущего. Например, марка гипсовых вяжущих определяется по прочности образцов из гипсового теста спустя 2 ч после их изготовления, а портландцемента - по прочности образцов из цементно-песчаного раствора -- через 28 суток твердения во влажных условиях при температуре (20 ± 2)° С.
Скорость твердения -- другая не менее важная характеристика вяжущих. Очень высокой скоростью твердения обладают гипсовые вяжущие: они полностью затвердевают за несколько часов; очень медленно твердеет воздушная известь: процесс ее твердения длится сотни лет.
В процессе твердения строители различают две стадии: схватывание и набор прочности (собственно твердение). Такое членение процесса имеет весьма условный характер, но оно удобно для практических целей.
Схватывание -- потеря тестом вяжущего пластично-вязких свойств и формирование структуры с молекулярными, ван-дер-ваальсовыми связями. Момент, когда появляются признаки загустевания теста, т. е. оно начинает терять пластичность, говорит о начале схватывания. Момент, когда тесто превращается в твердое тело, окончательно теряя пластичность, но не приобретая еще практически значимой прочности, называют концом схватывания. Сроки схватывания гипса 4...30 мин, портландцемента -- несколько часов. Схватывание -- явление, характерное для вяжущих, твердеющих по физико-химическому механизму (гипс, цементы). У простейших вяжущих (глина, известь), твердеющих в результате испарения воды, этап схватывания растягивается на очень длительный период времени, поэтому принято считать, что он просто отсутствует.
Сроки схватывания необходимо знать, так как все работы со смесями на основе вяжущих должны заканчиваться до начала их схватывания, пока они не потеряли пластичности. Повторное перемешивание после схватывания, особенно с добавлением воды, может привести к существенному снижению прочности материала на этом вяжущем.
Глина
Глина -- осадочная горная порода, основные свойства которой определяются свойствами мельчайших частиц размером менее 5 мкм, которые принято называть глинами. В минералогической энциклопедии глинами называют частицы размером менее 2мкм. Глинистые частицы обычно имеют пластинчатое строение и хорошо смачиваются водой (гидрофильны). Благодаря большой общей поверхности частиц глина способна поглощать и удерживать большое количество воды (до 20...30 % по массе). При этом она разбухает и переходит в вязкопластичное состояние.
При высыхании глиняное тесто уменьшается в объеме (10...20 %): частицы глины, сближаясь, начинают прочно удерживаться друг около друга силами поверхностного натяжения тончайших пленок воды, остающейся между ними. Происходит затвердевание глины. Прочность высохшей глины достаточно велика (до 10 МПа).
Глиняное тесто при высыхании из-за сближения частиц дает значительную усадку. Чтобы уменьшить усадку и предотвратить растрескивание, в глиняное тесто добавляют более крупнозернистые материалы (песок, опилки).
При повторном увлажнении глина вновь размягчается, поэтому затвердевший глиняный материал необходимо предохранять от воздействия воды.
Глину в качестве вяжущего применяют как местный материал в сельском строительстве для штукатурных и кладочных растворов. Особенно широко применяют глины для кладки печей. Из глины с добавлением соломы получают также материал для кладки стен -- саман.
Благодаря высокой пластичности и способности удерживать воду на поверхности своих тонкодисперсных частиц глину используют в качестве пластифицирующей добавки к цементу в строительных растворах.
Гипсовые вяжущие вещества
Гипсовые вяжущие -- группа воздушных вяжущих веществ, в затвердевшем состоянии состоящих из двуводного сульфата кальция (CaSO4 * 2Н2О), включает в себя собственно гипсовые вяжущие (далее для краткости -- гипс) и ангидритовые вяжущие (ангидритовый цемент и эстрихгипс).
Гипс (в строительной практике иногда используют устаревший термин алебастр от гр. alebastros -- белый) -- быстротвердеющее воздушное вяжущее, состоящее из полуводного сульфата кальция CaSO4 * 0,5Н2О, получаемого низкотемпературной (< 200° С) обработкой гипсового сырья.
Сырьем для гипса служит в основном природный гипсовый камень, состоящий из двуводного сульфата кальция (CaSO4*2Н2О) и различных механических примесей (глины и др.). В качестве сырья могут использоваться также гипсосодержащие промышленные отходы, например, фосфогипс, а также сульфат кальция, образующийся при химической очистке дымовых газов от оксидов серы с помощью известняка. Все это указывает на то, что проблем с сырьем для гипсовых вяжущих нет.
Получение гипса включает две операции:
- термообработку гипсового камня на воздухе при 150... 160°С; при этом он теряет часть химически связанной воды, превращаясь в полуводный сульфат кальция в-модификации:
CaSO4 * 2Н2О > CaSO4 * 0,5Н2О + 1,5Н2О
- тонкий размол продукта, который можно производить как до, так и после термообработки; гипс - мягкий минерал (твердость по шкале Мооса - 2), поэтому размалывается он очень легко.
Таким способом производится основное количество гипса; обычно для этого используют гипсоварочные котлы. Гипс в-модификации далее для краткости будем называть просто «гипс».
Доступность сырья, простота технологии и низкая энергоемкость производства (в 4...5 раз меньше, чем для получения портландцемента) делают гипс дешевым и привлекательным вяжущим.
Химизм твердения гипса заключается в переходе полуводного сульфата кальция при затворении его водой в двуводный:
CaSO4 * 0,5Н2О + l,5H2O > CaSO4 * 2Н2О
Внешне это выражается в превращении пластичного теста в твердую камнеподобную массу.
Причина такого поведения гипса заключается в том, что полуводный гипс растворяется в воде почти в 4 раза лучше, чем двуводный (растворимость соответственно 8 и 2 г/л в пересчете на CaSO4). При смешивании с водой полуводный гипс растворяется до образования насыщенного раствора и тут же гидратируется, образуя двугидрат, по отношению к которому раствор оказывается пересыщенным. Кристаллы двуводного гипса выпадают в осадок, а полуводный вновь начинает растворяться и т. д. В дальнейшем процесс может идти по пути непосредственной гидратации гипса в твердой фазе.
Конечной стадией твердения, заканчивающегося через 1...2 ч, является образование кристаллического сростка из достаточно крупных кристаллов двуводного гипса. Часть объема этого сростка занимает вода (точнее, насыщенный раствор CaSO4 * 2Н2О в воде), не вступившая во взаимодействие с гипсом. Если высушить затвердевший гипс, то прочность его заметно (в 1,5...2 раза) повысится за счет дополнительной кристаллизации гипса из указанного выше раствора по местам контактов уже сформированных кристаллов. При повторном увлажнении процесс протекает в обратном порядке, и гипс теряет часть прочности.
Причина наличия свободной воды в затвердевшем гипсе объясняется тем, что для гидратации гипса нужно около 20% воды от его массы, а для образования пластичного гипсового теста -- 50...60% воды. После затвердевания такого теста в нем останется 30...40 % свободной воды, что составляет около половины объема материала. Этот объем воды образует поры, временно занятые водой, а пористость материала, как известно, определяет многие его свойства (плотность, прочность, теплопроводность и др.).
Разница между количеством воды, необходимым для твердения вяжущего и для получения из него удобоформуемого теста,-- основная проблема технологии материалов на основе минеральных вяжущих.
Для гипса проблема снижения водопотребности и, соответственно, снижения пористости и повышения прочности была решена путем получения гипса термообработкой не на воздухе, а в среде насыщенного пара (в автоклаве при давлении 0,3...0,4 МПа) или в растворах солей (СаС12 * MgCl2 и др.). В этих условиях образуется другая кристаллическая модификация полуводного гипса -- б-гипс, имеющая водопотребность 35...40 %.
Гипс б-модификации называют высокопрочным гипсом, так как благодаря пониженной водопотребности он образует при твердении менее пористый и более прочный камень, чем обычный гипс в-модификации. Из-за трудностей производства высокопрочный гипс не нашел широкого применения в строительстве.
Гипсовое вяжущее должно соответствовать требованиям ГОСТ 125-79 «Вяжущие гипсовые. Технические условия»
...Подобные документы
Строительные материалы по назначению. Методы оценки состава стройматериалов. Свойства и применение гипсовяжущих материалов. Цементы: виды, применение. Коррозия цементного камня. Состав керамических материалов. Теплоизоляционные материалы, их виды.
шпаргалка [304,0 K], добавлен 04.12.2007Общие сведения о строительных материалах, их основные свойства и классификация. Классификация и основные виды природных каменных материалов. Минеральные вяжущие вещества. Стекло и стеклянные изделия. Технологическая схема производства керамической плитки.
реферат [20,3 K], добавлен 07.09.2011Виды санитарно-технической керамики. Сырьё, технология ее изготовления. История возникновения и производства стекла. Свойства акустических материалов и применение их в строительстве. Основные свойства строительных растворов. Физические свойства древесины.
контрольная работа [41,7 K], добавлен 12.09.2012Классификация искусственных строительных материалов. Основные технологические операции при производстве керамических материалов. Теплоизоляционные материалы и изделия, применение. Искусственные плавленые материалы на основе минеральных вяжущих бетонных.
презентация [2,4 M], добавлен 14.01.2016Естественные и искусственные строительные материалы. Материалы из древесины, сохранившие ее природную физическую структуру и химический состав (лесоматериалы), их разделение на обработанные и необработанные. Основные свойства и пороки древесины.
курсовая работа [8,9 M], добавлен 16.12.2010Свойства дорожно-строительных материалов. Способы формования керамических изделий. Природные каменные материалы. Сырье, свойства и применение низкообжигового строительного гипса. Основные процессы, необходимые для получения портландцементного клинкера.
контрольная работа [302,3 K], добавлен 18.05.2010Свойства строительных материалов, области их применения. Искусство изготовления изделий из глины. Классификация керамических материалов и изделий. Цокольные глазурованные плитки. Керамические изделия для наружной и внутренней облицовки зданий.
презентация [242,9 K], добавлен 30.05.2013Роль качественной звукоизоляции помещений в жизни человека. Основные виды шума: воздушный и структурный. Защита от производственного шума. Группы звукоизоляционных материалов, строительные нормы и правила. Эффективные решения проблемы звукоизоляции.
реферат [5,4 M], добавлен 16.04.2011Прочность материалов и методы ее определения. Разновидности облицовочной керамики в строительстве. Глиноземистый цемент, его свойства и применения. Полимерные материалы, применяемые в отделке внутренних стен. Гидроизоляционные материалы, их применение.
контрольная работа [33,1 K], добавлен 26.03.2012Принципы, определяющие внешний вид офиса. Требования, предъявляемые к отделочным материалам и ремонту офисов. Классификация потолков по конструктивному решению. Типы напольных покрытий. Строительные материалы для отделки стен. Виды оконных конструкций.
реферат [31,3 K], добавлен 20.12.2011Специальные виды цементов, их особые свойства и сферы применения. Физические, механические и технологические свойства древесины. Виды бетонов и их составляющие. Бетон и железобетон: их качества, технологические схемы производства и область применения.
контрольная работа [50,0 K], добавлен 22.02.2012Характеристика свойств строительных материалов. Минеральный состав магматических горных пород. Гипсовые вяжущие вещества, их свойства. Гниение и антисептирование древесины. Рулонные кровельные материалы. Технология получения цемента по "мокрому" способу.
контрольная работа [87,0 K], добавлен 25.07.2010Свойства кровельных и гидроизоляционных материалов на основе органических вяжущих. Виды и применение теплоизоляционных материалов. Требования к зданиям; принципы проектирования генерального плана. Системы отопления и водопровода; канализационные сети.
контрольная работа [100,3 K], добавлен 08.01.2015Классификация строительных материалов. Требования к составляющим бетона, факторы, влияющие на его прочность и удобоукладываемость. Ячеистые и пористые бетоны, их применение в строительстве. Лакокрасочные материалы и металлы, их применение в строительстве.
контрольная работа [31,0 K], добавлен 05.05.2014Характеристика предварительно напряженного железобетона и его преимущества по сравнению с обычным бетоном. Опеределение и строение древесины. Процесс изготовления минеральной ваты. Основные звукоизоляционные материалы. Назначение строительных растворов.
контрольная работа [24,9 K], добавлен 12.05.2009Сущность акустических материалов, их разновидности и свойства. Обзор мягких, полужестких и твердых звукопоглощающих материалов. Звукопоглощающие свойства акмиграна, способы его изготовления. Классификация звукоизоляционных прокладочных материалов.
презентация [561,5 K], добавлен 02.03.2016Битумы, дегти и материалы на их основе. Термопластичные и термореактивные полимеры. Технология производства асфальтобетона. Схема коллоидно-дисперсного строения битума. Классификация органических вяжущих веществ. Основные недостатки битумов и дегтей.
лекция [76,6 K], добавлен 16.04.2010Строительный раствор - затвердевшая смесь, состоящая из вяжущего вещества, мелкого заполнителя (песка) и воды. Классификация строительных растворов по назначению и по составу. Специальные виды растворов и сырьевые материалы, технология их производства.
курсовая работа [153,8 K], добавлен 13.02.2012Характеристика основных пород древесины: хвойные, лиственные кольцесосудистые и рассеяннососудистые. Особенности строения и макросруктуры древесных материалов, их физико-механических свойств: плотность, влажность, тепло- и звукопроводность, разбухание.
реферат [71,4 K], добавлен 17.05.2010Сведения о древесине: достоинства, недостатки, качество, область применения. Физические и механические свойства древесины, методы повышения ее долговечности. Свойства модифицированной древесины; полимеры-модификаторы. Строительные изделия из древесины.
реферат [202,9 K], добавлен 01.05.2017