Ogólne informacje o materiałach budowlanych.
W procesie budowy, eksploatacji i naprawy budynków i konstrukcji wyroby budowlane i konstrukcje, z których są budowane, poddawane są różnym wpływom fizycznym, mechanicznym, fizycznym i technologicznym. Inżynier hydraulik musi kompetentnie wybrać odpowiedni materiał, produkt lub konstrukcję, która ma wystarczającą wytrzymałość, niezawodność i trwałość w określonych warunkach.
WYKŁAD #1
Ogólne informacje o materiałach budowlanych i ich podstawowych właściwościach.
Materiały i produkty budowlane stosowane przy budowie, przebudowie i naprawie różnych budynków i konstrukcji dzielą się na naturalne i sztuczne, które z kolei dzielą się na dwie główne kategorie: pierwsza kategoria obejmuje: cegłę, beton, cement, drewno itp. są używane podczas budowy różne elementy budynki (ściany, sufity, okładziny, podłogi). Do drugiej kategorii - specjalnego przeznaczenia: hydroizolacja, izolacja cieplna, akustyka itp. Główne rodzaje materiałów i produktów budowlanych to: z nich materiały budowlane z kamienia naturalnego; spoiwa nieorganiczne i organiczne; materiały leśne i produkty z nich; sprzęt komputerowy. W zależności od przeznaczenia, warunków budowy i eksploatacji budynków i konstrukcji dobierane są odpowiednie materiały budowlane, które mają określone właściwości i właściwości ochronne przed narażeniem na różne środowiska zewnętrzne. Biorąc pod uwagę te cechy, każdy materiał budowlany musi mieć określone właściwości konstrukcyjne i techniczne. Na przykład materiał na zewnętrzne ściany budynków powinien mieć najniższą przewodność cieplną i wystarczającą wytrzymałość, aby chronić pomieszczenie przed zimnem z zewnątrz; materiał konstrukcji do nawadniania i odwadniania - wodoszczelność i odporność na naprzemienne zwilżanie i suszenie; drogi materiał powłokowy (asfalt, beton) musi charakteryzować się wystarczającą wytrzymałością i niską ścieralnością, aby wytrzymać obciążenia ruchem ulicznym.Kwalifikując materiały i produkty należy pamiętać, że muszą nieruchomości oraz cechy.Nieruchomość- charakterystyka materiału, która przejawia się w procesie jego przetwarzania, stosowania lub eksploatacji. Jakość- zestaw właściwości materiału, które określają jego zdolność do spełnienia określonych wymagań zgodnie z jego przeznaczeniem.Własności materiałów budowlanych i wyrobów są podzielone na trzy główne grupy: fizyczne, mechaniczne, chemiczne, technologiczne itd . Do chemiczny obejmują zdolność materiałów do opierania się działaniu chemicznie agresywnego środowiska, powodując w nich reakcje wymiany prowadzące do zniszczenia materiałów, zmianę ich pierwotnych właściwości: rozpuszczalność, odporność na korozję, odporność na gnicie, twardnienie. Właściwości fizyczne: gęstość średnia, nasypowa, rzeczywista i względna; porowatość, wilgotność, utrata wilgoci, przewodność cieplna. Właściwości mechaniczne : wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie, zginanie, ścinanie, sprężystość, plastyczność, sztywność, twardość. Właściwości technologiczne: urabialność, odporność termiczna, szybkość topnienia, utwardzania i suszenia.
Właściwości fizyczne i chemiczne materiałów.
Średnia gęstośćρ 0 masa m jednostka objętość V 1 całkowicie suchy materiał w stanie naturalnym; wyrażany jest w g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 . Gęstość nasypowa materiałów sypkichρ n masa m jednostka objętość V n suszony materiał sypki; wyrażany jest w g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 . Prawdziwa gęstośćρ masa m jednostka objętość V materiał w stanie absolutnie gęstym; wyrażany jest w g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 . Gęstość względnaρ(%) to stopień wypełnienia objętości materiału substancją stałą; charakteryzuje się stosunkiem całkowitej objętości ciała stałego V w materiale do całej objętości materiału V 1 lub stosunek średniej gęstości materiału ρ 0 do jego prawdziwej gęstości ρ: , lub
. PorowatośćP
- stopień wypełnienia objętości materiału porami, pustkami, wtrąceniami gazowo-powietrznymi: dla materiałów stałych: 
, luzem: 
Higroskopijność- zdolność materiału do pochłaniania wilgoci z środowisko i zagęścić go w masie materiału. WilgotnośćW
(%)
- stosunek masy wody w materiale m w =
m 1
-
m
do swojej masy w stanie całkowicie suchym m: 
Absorpcja wodyW
- charakteryzuje zdolność materiału w kontakcie z wodą do wchłaniania i zatrzymywania jej w masie. Wyróżnij masę W m i wolumetryczne W o absorpcja wody. Masowa absorpcja wody(%)
- stosunek masy wody wchłoniętej przez materiał m w do masy materiału w stanie całkowicie suchym m: 
Wolumetryczna absorpcja wody(%)
- stosunek objętości wody wchłoniętej przez materiał m w /
ρ
w
do swojej objętości w stanie nasyconym wodą V 2
: 
Powrót wilgoci- zdolność materiału do oddawania wilgoci. Właściwości mechaniczne materiałów.
Wytrzymałość na ściskanieR – współczynnik obciążenia zrywającego P(N) do pola przekroju próbki F(patrz 2). Zależy to od wielkości próbki, szybkości nakładania obciążenia, kształtu próbki i wilgotności. Wytrzymałość na rozciąganieR R - współczynnik obciążenia zrywającego R do oryginalnego pola przekroju próbki F. Wytrzymałość na zginanieR oraz - określane na specjalnie wykonanych belkach. Sztywność- właściwość materiału dająca niewielkie odkształcenia sprężyste. Twardość- odporność materiału (metal, beton, drewno) na wnikanie w niego pod stałym obciążeniem stalowej kulki.materiały z kamienia naturalnego.
Klasyfikacja i główne typy skały.
Jako materiały z kamienia naturalnego w budownictwie stosuje się skały, które mają niezbędne właściwości budowlane. Według klasyfikacji geologicznej skały dzielą się na trzy typy: 1) magmowy (pierwotny), 2) osadowy (wtórny) oraz 3) metamorficzny (zmodyfikowany). 1) Skały magmowe (pierwotne) powstały, gdy stopiona magma, która wynurzyła się z głębi ziemi, ostygła. Struktury i właściwości skał magmowych w dużej mierze zależą od warunków chłodzenia magmy, dlatego skały te dzielą się na głęboko oraz wylany. Głębokie skały powstają podczas powolnego stygnięcia magmy w głębi skorupy ziemskiej podczas wysokie ciśnienia leżące nad nimi warstwy ziemi, które przyczyniły się do powstania skał o gęstej strukturze ziarnisto-krystalicznej, wysokiej i średniej gęstości, wysokiej wytrzymałości na ściskanie. Skały te mają niską nasiąkliwość i wysoką mrozoodporność. Skały te obejmują granit, sjenit, dioryt, gabro itp. wypływające skały powstały podczas uwalniania magmy na powierzchnię ziemi podczas stosunkowo szybkiego i nierównomiernego chłodzenia. Najczęściej odpływającymi skałami są porfir, diabaz, bazalt i luźne skały wulkaniczne. 2) Skały osadowe (wtórne) powstały ze skał pierwotnych (magmowych) pod wpływem zmian temperatury, promieniowania słonecznego, działania wody, gazy atmosferyczne itp. Pod tym względem skały osadowe dzielą się na klasyczny (luz), chemiczny oraz organogeniczny. do klasyka luźne skały to żwir, tłuczeń, piasek, glina. Chemiczne skały osadowe: wapień, dolomit, gips. Skały organogeniczne: wapień muszlowy, diatomit, kreda. 3) Skały metamorficzne (zmodyfikowane) powstały ze skał magmowych i osadowych pod wpływem wysokich temperatur i ciśnień w procesie podnoszenia i obniżania skorupy ziemskiej. Należą do nich łupek, marmur, kwarcyt.
Spoiwa hydratacyjne (nieorganiczne).
Wapno hydrauliczne jest substancją wolnowiążącą i wolno twardniejącą. Służy do przygotowania zapraw, betonów niskogatunkowych, betonów lekkich, przy produkcji betonów mieszanych. cement portlandzki- spoiwo hydrauliczne, otrzymywane przez spoinowanie, dokładne mielenie klinkieru i gipsu dwuwodnego. klinkier- produkt wypalania przed spiekaniem (w t > 1480 °C) jednorodnej, naturalnej lub surowej mieszanki wapienia lub gipsu o określonym składzie. Surowa masa jest wypalana w piecach obrotowych. Cement portlandzki jest stosowany jako spoiwo w przygotowaniu zapraw cementowych i betonów. Cement portlandzki żużlowy- w swoim składzie posiada dodatek hydrauliczny w postaci granulowanego, wielkopiecowego lub elektrotermofosforowego żużla, chłodzonego według specjalnego reżimu. Uzyskuje się go przez wspólne mielenie klinkieru cementu portlandzkiego (do 3,5%), żużla (20...80%) i kamienia gipsowego (do 3,5%). Cement żużlowy portlandzki ma powolny wzrost wytrzymałości w początkowych stadiach twardnienia, jednak w przyszłości tempo wzrostu wytrzymałości wzrasta. Jest wrażliwy na temperaturę otoczenia, odporny na miękkie wody siarczanowe i ma obniżoną mrozoodporność. węglan cementu portlandzkiego otrzymany przez wspólne mielenie klinkieru cementowego z 30% zawartością wapienia. Posiada zmniejszone wydzielanie ciepła podczas utwardzania, zwiększoną odporność.
Rozwiązania budowlane.
Informacje ogólne.
Moździerze to starannie dozowane mieszanki drobnoziarniste składające się ze spoiwa nieorganicznego (cement, wapno, gips, glina), drobnego kruszywa (piasek, kruszony żużel), wody oraz w razie potrzeby dodatków (nieorganicznych lub organicznych). W świeżo przygotowanym stanie można je układać na podłożu cienką warstwą, wypełniając wszystkie jej nierówności. Nie złuszczają się, nie zacierają, nie twardnieją i nie nabierają siły, zamieniając się w materiał przypominający kamień. Zaprawy stosuje się przy pracach murarskich, wykończeniowych, naprawczych i innych. Są klasyfikowane według średniej gęstości: ciężkie z średnim ρ \u003d 1500 kg / m3, światło ze średnim ρ <1500кг/м 3 . По назначению: гидроизоляционные, талтопогенные, инъекционные, кладочные, отделочные и др. Растворы приготовленные на одном виде вяжущего вещества, называют простыми, из нескольких вяжущих веществ смешанными (цементно-известковый). Строительные растворы приготовленные на воздушных вяжущих, называют воздушными (глиняные, известковые, гипсовые). Состав растворов выражают двумя (простые 1:4) или тремя (смешанные 1:0,5:4) числами, показывающие объёмное соотношение количества вяжущего и мелкого заполнителя. В смешанных растворах первое число выражает объёмную часть основного вяжущего вещества, второе – объёмную часть дополнительного вяжущего вещества по отношению к основному. В зависимости от количества вяжущего вещества и мелкого заполнителя растворные смеси подразделяют на tłuszczowy- zawiera dużą ilość środka ściągającego. Normalna- o zwykłej zawartości ściągającej. Chudy- zawierające stosunkowo niewielką ilość spoiwa (niska plastyczność). Do przygotowania zapraw lepiej używać piasku o ziarnach o szorstkiej powierzchni. Piasek chroni roztwór przed pękaniem podczas utwardzania, obniża jego koszt. Rozwiązania hydroizolacyjne (wodoodporne)- zaprawy cementowe o składzie 1:1 - 1:3,5 (zwykle tłuszczowe), do których dodaje się cerezyt, amonian sodu, azotan wapnia, chlorek żelazowy, emulsję bitumiczną. cerezyt- reprezentuje masę koloru białego lub żółtego, otrzymaną z kwasu aniilowego, wapna, amoniaku. Cerezyt wypełnia małe pory, zwiększa gęstość roztworu, czyniąc go wodoodpornym. Do produkcji roztworów hydroizolacyjnych stosuje się cement portlandzki, cement portlandzki odporny na siarczany. Piasek jest używany jako drobne kruszywo w rozwiązaniach hydroizolacyjnych. Zaprawy murarskie- stosowany przy układaniu murów kamiennych, konstrukcji podziemnych. Są to cementowo-wapienne, cementowo-gliniaste, wapienno-cementowe. Rozwiązania wykończeniowe (tynkowe)- podzielone według przeznaczenia na zewnętrzne i wewnętrzne, przez umiejscowienie w tynku na przygotowawcze i wykończeniowe. Rozwiązania akustyczne- lekkie zaprawy o dobrej izolacyjności akustycznej. Roztwory te są przygotowywane z cementu portlandzkiego, cementu żużlowego portlandzkiego, wapna, gipsu i innych spoiw przy użyciu lekkich materiałów porowatych (pumeks, perlit, keramzyt, żużel) jako wypełniacze.Beton zwykły na spoiwach hydratacyjnych.
Oprócz pozostałości częściowych znaleziono pozostałości całkowite. ALE, które są zdefiniowane jako suma wszystkich prywatnych pozostałości w % na nakładających się sitach + prywatne pozostałości na tym sicie:
Na podstawie wyników przesiewania piasku określa się jego moduł miałkości:
gdzie ALE– suma pozostałości na sitach, %. Zgodnie z modułem miałkości rozróżnia się piasek gruboziarnisty ( M do >2,5
), przeciętny ( M do =2,5…2,0
), mały ( M do =2,0…1,5
), bardzo mały ( M do =1,5…1,0
) . Wykreślając krzywą przesiewania piasku na wykresie dopuszczalnego składu ziarnowego określa się przydatność piasku do produkcji mieszanki betonowej. 1 - laboratoryjna krzywa przesiewowa odpowiednio dla piasku i grubego kruszywa. Ogromne znaczenie w doborze piasku do mieszanki betonowej ma jej międzykrystaliczna pustka. V P (%)
, który określa wzór: ρ
n.p.- gęstość nasypowa piasku, g / cm 3; ρ
– gęstość rzeczywista piasku, g/cm 3 ; W piaskach dobrych pustka międzykrystaliczna wynosi 30...38%, w piaskach nierównoziarnistych 40...42%. kruszywo grube. Jako duże kruszywo mieszanki betonowej stosuje się naturalny lub sztuczny tłuczeń lub żwir o uziarnieniu od 5 do 70 mm. Aby zapewnić optymalny skład ziarna, kruszywo grube dzieli się na frakcje w zależności od największego uziarnienia. D max.; Na D naib=20mm kruszywo grube ma dwie frakcje: od 5 do 10 mm i od 10 do 20 mm; Na D naib=40mm - trzy frakcje: od 5 do 10 mm; od 10 do 20 mm i od 20 do 40 mm; Na D naib=70mm - cztery frakcje: od 5 do 10 mm; od 10 do 20 mm; od 20 do 40 mm; od 40 do 70 mm. Duży wpływ na zużycie cementu przy przygotowaniu mieszanki betonowej ma wskaźnik międzykrystalicznej pustki kruszywa grubego. V p.kr (%),
co określa się z dokładnością do 0,01% wzorem: ρ
n.cr to średnia gęstość nasypowa kruszywa grubego. ρ
k.kus to średnia gęstość kruszywa grubego w kawałku. Wskaźnik pustki międzyziarnistej powinien być minimalny. Jego mniejszą wartość można uzyskać dobierając optymalny skład ziarna kruszywa grubego. Skład ziarnowy kruszywa grubego określa się przesiewając wysuszone kruszywo grube za pomocą zestawu sit z otworami o wielkości 70; 40; 20; dziesięć; 5 mm, biorąc pod uwagę jego maksimum D naib i minimum D wynajmować delikatność. gruz- zwykle sztuczny materiał sypki o niezaokrąglonych szorstkich ziarnach, uzyskiwany przez kruszenie skał, dużego naturalnego żwiru lub sztucznych kamieni. Aby określić przydatność tłucznia, należy znać: rzeczywistą gęstość skały, średnią gęstość tłucznia, średnią gęstość nasypową tłucznia, względną pustkę międzykrystaliczną i wilgotność tłucznia Żwir- sypki materiał naturalny o zaokrąglonych, gładkich ziarnach, powstały w wyniku fizycznego wietrzenia skał. Te same wymagania dotyczą żwiru, jak i tłucznia. Dodatki. Wprowadzenie dodatków do cementu, zaprawy lub mieszanki betonowej jest proste i wygodnym sposobem poprawa jakości cementu, zaprawy i betonu. Pozwalające znacznie poprawić nie tylko ich właściwości, ale także wskaźniki techniczne i eksploatacyjne. Dodatki stosowane są w produkcji spoiw, przygotowaniu zapraw i mieszanek betonowych. Pozwalają zmienić jakość mieszanki betonowej i samego betonu; wpływające na urabialność, siła mechaniczna, mrozoodporność, odporność na pękanie, wodoodporność, wodoodporność, przewodność cieplna, odporność na warunki środowiskowe. Główne właściwości mieszanki betonowej to kohezja (zdolność do zachowania jednorodności bez rozwarstwiania się podczas transportu, rozładunku), jednorodność, zdolność zatrzymywania wody (odgrywa znaczącą rolę w tworzeniu struktury betonu, nabieraniu wytrzymałości, wodoodporności i mrozu odporność), urabialność (jej zdolność do szybkiego przy minimalnym zużyciu energii uzyskania wymaganej konfiguracji i gęstości, zapewniającej produkcję betonu o dużej gęstości). Świeżo przygotowana mieszanka betonowa musi być dobrze wymieszana (jednorodna), nadająca się do transportu na miejsce układania, z uwzględnieniem warunków atmosferycznych, a jednocześnie odporna na separację i separację wody. Zadanie zaprojektowania i doboru składu mieszanki betonowej obejmuje dobór niezbędnych materiałów (spoiwa i innych składników) oraz ustalenie ich optymalnego stosunku ilościowego. Na tej podstawie uzyskuje się mieszankę betonową o określonych właściwościach technologicznych oraz beton najbardziej ekonomiczny i trwały spełniający wymagania projektowe i eksploatacyjne przy jak najmniejszym zużyciu cementu. W konsekwencji mieszanka betonowa o zaprojektowanym składzie musi mieć nierozdzielność, niezbędną urabialność, kohezję, a beton z tej mieszanki musi mieć wymagane właściwości: gęstość, wytrzymałość, mrozoodporność, wodoodporność. Najprostszym sposobem zaprojektowania składu mieszanki betonowej jest obliczenie według objętości bezwzględnych, które opiera się na fakcie, że przygotowana, ułożona i zagęszczona mieszanka betonowa nie powinna mieć pustek. Projekt składu odbywa się zgodnie z aktualnymi zaleceniami i dokumenty normatywne w tej kolejności: A wydajność betonu:
Współczynnik wydajności betonu β powinien mieścić się w granicach 0,55 ... 0,75. Zaprojektowany skład mieszanki betonowej określany jest na próbnych partiach. Sprawdzają również ruchliwość mieszanki betonowej. Jeśli ruchliwość mieszanki betonowej jest większa niż wymagana, wówczas do mieszanki dodaje się wodę i cement w małych porcjach, zachowując stały stosunek V/C dopóki ruchliwość mieszanki betonowej nie stanie się równa określonej. Jeśli ruchliwość jest większa niż podana, dodaje się do niej piasek i grube kruszywo (w porcjach po 5% pierwotnej ilości), zachowując wybrany stosunek V/C. Na podstawie wyników partii próbnych dokonuje się korekty projektowanego składu mieszanki betonowej, biorąc pod uwagę, że w warunkach produkcyjnych stosowany piasek i kruszywo grube jest w stanie mokrym, a kruszywo grube ma pewną nasiąkliwość, zużycie ( ja Dokument
Ważnymi środkami dla dalszej poprawy gospodarki wodnej w budownictwie są poprawa jakości pracy, maksymalne skrócenie czasu budowy oraz redukcja kosztów, co jest ściśle związane z racjonalnym wykorzystaniem
Wnętrzności regionu Sachalin zawierają znaczne rezerwy różnego rodzaju materiałów budowlanych. Zbadane rezerwy i przewidywane zasoby skał magmowych, metamorficznych i osadowych nadających się do wykorzystania jako
Podstawą uprzemysłowienia budowy obiektów rolniczych jest rozszerzenie zastosowania prefabrykowanych elementów budynków i budowli, kompleksowa mechanizacja wszystkich procesów budowlano-montażowych oraz zastosowanie organizacji przepływu pracy.
Ogólne informacje o materiałach budowlanych.
W procesie budowy, eksploatacji i naprawy budynków i konstrukcji wyroby budowlane i konstrukcje, z których są budowane, poddawane są różnym wpływom fizycznym, mechanicznym, fizycznym i technologicznym. Inżynier hydraulik musi kompetentnie wybrać odpowiedni materiał, produkt lub konstrukcję, która ma wystarczającą wytrzymałość, niezawodność i trwałość w określonych warunkach.
WYKŁAD #1
Ogólne informacje o materiałach budowlanych i ich podstawowych właściwościach.
Materiały i produkty budowlane stosowane przy budowie, przebudowie i naprawie różnych budynków i konstrukcji dzielą się na naturalne i sztuczne, które z kolei dzielą się na dwie główne kategorie: pierwsza kategoria obejmuje: cegłę, beton, cement, drewno itp. znajdują zastosowanie podczas budowy różnych elementów budynków (ścian, stropów, powłok, podłóg). Do drugiej kategorii - specjalnego przeznaczenia: hydroizolacja, izolacja cieplna, akustyczna itp.
Główne rodzaje materiałów i produktów budowlanych to: z nich materiały budowlane z kamienia naturalnego; spoiwa nieorganiczne i organiczne; materiały leśne i produkty z nich; sprzęt komputerowy. W zależności od przeznaczenia, warunków budowy i eksploatacji budynków i konstrukcji dobierane są odpowiednie materiały budowlane, które mają określone właściwości i właściwości ochronne przed narażeniem na różne środowiska zewnętrzne. Biorąc pod uwagę te cechy, każdy materiał budowlany musi mieć określone właściwości konstrukcyjne i techniczne. Na przykład materiał na zewnętrzne ściany budynków powinien mieć najniższą przewodność cieplną i wystarczającą wytrzymałość, aby chronić pomieszczenie przed zimnem z zewnątrz; materiał konstrukcji do nawadniania i odwadniania - wodoszczelność i odporność na naprzemienne zwilżanie i suszenie; drogi materiał nawierzchniowy (asfalt, beton) musi mieć wystarczającą wytrzymałość i niską ścieralność, aby wytrzymać obciążenia ruchem.
Klasyfikując materiały i produkty należy pamiętać, że muszą mieć dobre nieruchomości oraz cechy.
Nieruchomość- charakterystyka materiału, która przejawia się w procesie jego przetwarzania, stosowania lub eksploatacji.
Jakość- zestaw właściwości materiału, które określają jego zdolność do spełnienia określonych wymagań zgodnie z jego przeznaczeniem.
Właściwości materiałów i wyrobów budowlanych dzielą się na trzy główne grupy: fizyczne, mechaniczne, chemiczne, technologiczne itd .
Do chemiczny obejmują zdolność materiałów do opierania się działaniu chemicznie agresywnego środowiska, powodując w nich reakcje wymiany prowadzące do zniszczenia materiałów, zmianę ich pierwotnych właściwości: rozpuszczalność, odporność na korozję, odporność na gnicie, twardnienie.
Właściwości fizyczne: gęstość średnia, nasypowa, rzeczywista i względna; porowatość, wilgotność, utrata wilgoci, przewodność cieplna.
Właściwości mechaniczne: wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie, zginanie, ścinanie, sprężystość, plastyczność, sztywność, twardość.
Właściwości technologiczne: urabialność, odporność termiczna, szybkość topnienia, utwardzania i suszenia.
Właściwości fizyczne i chemiczne materiałów.
Średnia gęstość ρ 0 masa m jednostka objętość V 1 całkowicie suchy materiał w stanie naturalnym; wyrażany jest w g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 .
Gęstość nasypowa materiałów sypkich ρ n masa m jednostka objętość V n suszony materiał sypki; wyrażany jest w g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 .
Prawdziwa gęstość ρ masa m jednostka objętość V materiał w stanie absolutnie gęstym; wyrażany jest w g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 .
Gęstość względna ρ(%) to stopień wypełnienia objętości materiału substancją stałą; charakteryzuje się stosunkiem całkowitej objętości ciała stałego V w materiale do całej objętości materiału V 1 lub stosunek średniej gęstości materiału ρ 0 do jego prawdziwej gęstości ρ: , lub.
Porowatość P - stopień wypełnienia objętości materiału porami, pustkami, wtrąceniami gazowo-powietrznymi:
dla materiałów stałych: , dla materiałów sypkich:
Higroskopijność- zdolność materiału do pochłaniania wilgoci z otoczenia i zagęszczania jej w masie materiału.
WilgotnośćW (%) - stosunek masy wody w materiale mw= m 1 - m do swojej masy w stanie całkowicie suchym m:
Absorpcja wody W - charakteryzuje zdolność materiału w kontakcie z wodą do wchłaniania i zatrzymywania jej w masie. Wyróżnij masę w m i wolumetryczne W około absorpcja wody.
Masowa absorpcja wody (%) - stosunek masy wody wchłoniętej przez materiał mw do masy materiału w stanie całkowicie suchym m:
Wolumetryczna absorpcja wody (%) - stosunek objętości wody wchłoniętej przez materiał mw/ ρ w do swojej objętości w stanie nasyconym wodą V 2 :
Powrót wilgoci- zdolność materiału do oddawania wilgoci.
Właściwości mechaniczne materiałów.
Wytrzymałość na ściskanieR – współczynnik obciążenia zrywającego P(N) do pola przekroju próbki F(patrz 2). Zależy to od wielkości próbki, szybkości nakładania obciążenia, kształtu próbki i wilgotności.
Wytrzymałość na rozciąganieR R - współczynnik obciążenia zrywającego R do oryginalnego pola przekroju próbki F.
Wytrzymałość na zginanieR oraz - określane na specjalnie wykonanych belkach.
Sztywność- właściwość materiału dająca niewielkie odkształcenia sprężyste.
Twardość- odporność materiału (metal, beton, drewno) na wnikanie w niego pod stałym obciążeniem stalowej kulki.
materiały z kamienia naturalnego.
Klasyfikacja i główne rodzaje skał.
Jako materiały z kamienia naturalnego w budownictwie stosuje się skały, które mają niezbędne właściwości budowlane.
Zgodnie z klasyfikacją geologiczną skały dzielą się na trzy typy:
1) magmowy (pierwotny), 2) osadowy (wtórny) oraz 3) metamorficzny (zmodyfikowany).
1) Skały magmowe (pierwotne) powstały, gdy stopiona magma, która wynurzyła się z głębi ziemi, ostygła. Struktury i właściwości skał magmowych w dużej mierze zależą od warunków chłodzenia magmy, dlatego skały te dzielą się na głęboko oraz wylany.
Głębokie skały powstały podczas powolnego stygnięcia magmy w głębi skorupy ziemskiej przy wysokich ciśnieniach nakładających się warstw ziemi, co przyczyniło się do powstania skał o gęstej strukturze ziarnisto-krystalicznej, dużej i średniej gęstości oraz dużej wytrzymałości na ściskanie . Skały te mają niską nasiąkliwość i wysoką mrozoodporność. Skały te obejmują granit, sjenit, dioryt, gabro itp.
wypływające skały powstały podczas uwalniania magmy na powierzchnię ziemi podczas stosunkowo szybkiego i nierównomiernego chłodzenia. Najczęściej odpływającymi skałami są porfir, diabaz, bazalt i luźne skały wulkaniczne.
2) Skały osadowe (wtórne) utworzone ze skał pierwotnych (magmowych) pod wpływem zmian temperatury, promieniowania słonecznego, działania wody, gazów atmosferycznych itp. Pod tym względem skały osadowe dzielą się na klasyczny (luz), chemiczny oraz organogeniczny.
do klasyka luźne skały to żwir, tłuczeń, piasek, glina.
Chemiczne skały osadowe: wapień, dolomit, gips.
Skały organogeniczne: wapień muszlowy, diatomit, kreda.
3) Skały metamorficzne (zmodyfikowane) powstały ze skał magmowych i osadowych pod wpływem wysokich temperatur i ciśnień w procesie podnoszenia i obniżania skorupy ziemskiej. Należą do nich łupek, marmur, kwarcyt.
Materiały i wyroby z kamienia naturalnego uzyskuje się poprzez obróbkę skał.
W drodze dostania materiały kamienne dzielą się na kamień rozdrobniony (ale) - wydobywa się je w sposób wybuchowy; grubo posiekany kamień - uzyskiwany przez łupanie bez obróbki; kruszony - uzyskiwany przez kruszenie (tłuczeń, sztuczny piasek); posortowany kamień (kostka brukowa, żwir).
Materiały kamienne w formie dzielimy na kamienie o nieregularnych kształtach (tłuczeń, żwir) oraz wyroby w kawałkach o odpowiednim kształcie (płyty, bloki).
gruz- kawałki skał o ostrym kącie wielkości od 5 do 70 mm, uzyskane przez mechaniczne lub naturalne kruszenie buta (kamień postrzępiony) lub kamieni naturalnych. Stosowany jest jako kruszywo gruboziarniste do przygotowania mieszanek betonowych, fundamentów.
Żwir- zaokrąglone kawałki skał o wielkości od 5 do 120 mm, wykorzystywane również do sporządzania mieszanek sztucznego żwiru kruszonego.
- luźna mieszanka ziaren skalnych o wielkości od 0,14 do 5 mm. Powstaje zwykle w wyniku wietrzenia skał, ale może być również pozyskiwany sztucznie – poprzez kruszenie żwiru, tłucznia kamiennego i kawałków skał.
Spoiwa hydratacyjne (nieorganiczne).
1. Spoiwa powietrzne.
2. Spoiwa hydrauliczne.
Spoiwa hydratacyjne (nieorganiczne) zwane materiałami drobnoziarnistymi (proszkami), które po zmieszaniu z wodą tworzą plastyczne ciasto, zdolne do twardnienia w procesie chemicznego oddziaływania z nim, nabierając wytrzymałości, wiążąc wprowadzone do niego kruszywa w jeden monolit, najczęściej materiały kamienne (piasek, żwir, tłuczeń kamienny), tworząc w ten sposób sztuczny kamień np. piaskowiec, konglomerat.
Spoiwa hydrostatyczne dzielą się na powietrze(twardnienie i nabieranie siły tylko w powietrzu) oraz hydrauliczny(twardnieje w wilgotnym, przewiewnym środowisku i pod wodą).
Wapno powietrzne budowlaneCaO - produkt umiarkowanego wypalania w temperaturze 900-1300 °C naturalnych skał węglanowych CaCO3 zawierające do 8% zanieczyszczeń gliniastych (wapień, dolomit, kreda itp.). Pieczenie odbywa się w szybach i piecach obrotowych. Najczęściej stosowane piece szybowe. Podczas wypalania wapienia w piecu szybowym materiał poruszający się w szybie od góry do dołu przechodzi kolejno przez trzy strefy: strefę ogrzewania (suszenie surowców i uwolnienie substancji lotnych), strefę wypalania (rozkład substancji) oraz strefę chłodzenia. W strefie grzewczej Wapień jest podgrzewany do 900°C dzięki ciepłu pochodzącemu ze strefy wypalania z gazowych produktów spalania. W strefie ostrzału spalanie paliwa i rozkład wapienia CaCO3 na limonce CaO i dwutlenek węgla CO2 w 1000-1200°C. W strefie chłodzenia wypalony wapień jest schładzany do 80-100°C przez poruszające się w górę zimne powietrze.
W wyniku prażenia dwutlenek węgla jest całkowicie tracony i grudkowaty, uzyskuje się wapno palone w postaci kawałków koloru białego lub szarego. Wapno palone w kawałkach to produkt, z którego uzyskuje się różne rodzaje wapna budowlanego: wapno palone mielone w proszku, ciasto wapienne.
Wapno budowlane różnego rodzaju stosuje się do przygotowania zapraw murarskich i tynkarskich, betonu niskogatunkowego (pracującego w warunkach powietrzno-suchych), produkcji gęstych wyrobów silikatowych (cegły, bloczki wielkogabarytowe, panele) oraz produkcji mieszanej cementy.
Konstrukcje hydrotechniczne i hydrorekultywacyjne a konstrukcje działają w warunkach stałego narażenia na wodę. Te trudne warunki eksploatacji konstrukcji i konstrukcji wymagają zastosowania spoiw, które posiadają nie tylko niezbędne właściwości wytrzymałościowe, ale także wodoodporność, mrozoodporność i odporność na korozję. Takie właściwości posiadają spoiwa hydrauliczne.
wapno hydrauliczne otrzymywany przez umiarkowane wypalanie naturalnych margli i wapieni marglowych w temperaturze 900-1100°C. Margiel i wapień marglisty używany do produkcji wapna hydraulicznego zawierają od 6 do 25% zanieczyszczeń gliniastych i piaskowych. Jego właściwości hydrauliczne charakteryzuje moduł hydrauliczny (lub główny) ( m), reprezentujący stosunek procentowy zawartości tlenków wapnia do zawartości sumy tlenków krzemu, glinu i żelaza:
Wapno hydrauliczne jest substancją wolnowiążącą i wolno twardniejącą. Służy do przygotowania zapraw, betonów niskogatunkowych, betonów lekkich, przy produkcji betonów mieszanych.
cement portlandzki- spoiwo hydrauliczne, otrzymywane przez spoinowanie, dokładne mielenie klinkieru i gipsu dwuwodnego. klinkier- produkt wypalania przed spiekaniem (w t > 1480 °C) jednorodnej, naturalnej lub surowej mieszanki wapienia lub gipsu o określonym składzie. Surowa masa jest wypalana w piecach obrotowych.
Cement portlandzki jest stosowany jako spoiwo w przygotowaniu zapraw cementowych i betonów.
Cement portlandzki żużlowy- w swoim składzie posiada dodatek hydrauliczny w postaci granulowanego, wielkopiecowego lub elektrotermofosforowego żużla, chłodzonego według specjalnego reżimu. Uzyskuje się go przez wspólne mielenie klinkieru cementu portlandzkiego (do 3,5%), żużla (20...80%) i kamienia gipsowego (do 3,5%). Cement żużlowy portlandzki ma powolny wzrost wytrzymałości w początkowych stadiach twardnienia, jednak w przyszłości tempo wzrostu wytrzymałości wzrasta. Jest wrażliwy na temperaturę otoczenia, odporny na miękkie wody siarczanowe i ma obniżoną mrozoodporność.
węglan cementu portlandzkiego otrzymany przez wspólne mielenie klinkieru cementowego z 30% zawartością wapienia. Posiada zmniejszone wydzielanie ciepła podczas utwardzania, zwiększoną odporność.
Rozwiązania budowlane.
Informacje ogólne.
Moździerze to starannie dozowane mieszanki drobnoziarniste składające się ze spoiwa nieorganicznego (cement, wapno, gips, glina), drobnego kruszywa (piasek, kruszony żużel), wody oraz w razie potrzeby dodatków (nieorganicznych lub organicznych). W świeżo przygotowanym stanie można je układać na podłożu cienką warstwą, wypełniając wszystkie jej nierówności. Nie złuszczają się, nie zacierają, nie twardnieją i nie nabierają siły, zamieniając się w materiał przypominający kamień. Zaprawy stosuje się przy pracach murarskich, wykończeniowych, naprawczych i innych. Są klasyfikowane według średniej gęstości: ciężkie z średnim ρ \u003d 1500 kg / m3, światło ze średnim ρ <1500кг/м 3 . По назначению: гидроизоляционные, талтопогенные, инъекционные, кладочные, отделочные и др.
Roztwory przygotowane na jednym rodzaju spoiwa nazywane są prostymi, mieszanymi z kilku spoiw (cementowo-wapiennych). Zaprawy przygotowane ze spoiw powietrznych nazywane są zaprawami powietrznymi (glina, wapno, gips). Skład roztworów jest wyrażony w dwóch (proste 1:4) lub trzech (mieszane 1:0,5:4) liczbach, pokazujących stosunek objętościowy ilości spoiwa i drobnego kruszywa. W roztworach mieszanych pierwsza liczba wyraża część wolumetryczną głównego spoiwa, druga - wolumetryczną część dodatkowego spoiwa w stosunku do głównego. W zależności od ilości spoiwa i drobnego kruszywa, mieszanki zapraw dzieli się na tłuszczowy- zawiera dużą ilość środka ściągającego. Normalna- o zwykłej zawartości ściągającej. Chudy- zawierające stosunkowo niewielką ilość spoiwa (niska plastyczność).
Do przygotowania zapraw lepiej używać piasku o ziarnach o szorstkiej powierzchni. Piasek chroni roztwór przed pękaniem podczas utwardzania, obniża jego koszt.
Rozwiązania hydroizolacyjne (wodoodporne)- zaprawy cementowe o składzie 1:1 - 1:3,5 (zwykle tłuszczowe), do których dodaje się cerezyt, amonian sodu, azotan wapnia, chlorek żelazowy, emulsję bitumiczną.
cerezyt- reprezentuje masę koloru białego lub żółtego, otrzymaną z kwasu aniilowego, wapna, amoniaku. Cerezyt wypełnia małe pory, zwiększa gęstość roztworu, czyniąc go wodoodpornym.
Do produkcji roztworów hydroizolacyjnych stosuje się cement portlandzki, cement portlandzki odporny na siarczany. Piasek jest używany jako drobne kruszywo w rozwiązaniach hydroizolacyjnych.
Zaprawy murarskie- stosowany przy układaniu murów kamiennych, konstrukcji podziemnych. Są to cementowo-wapienne, cementowo-gliniaste, wapienno-cementowe.
Rozwiązania wykończeniowe (tynkowe)- podzielone według przeznaczenia na zewnętrzne i wewnętrzne, przez umiejscowienie w tynku na przygotowawcze i wykończeniowe.
Rozwiązania akustyczne- lekkie zaprawy o dobrej izolacyjności akustycznej. Roztwory te są przygotowywane z cementu portlandzkiego, cementu żużlowego portlandzkiego, wapna, gipsu i innych spoiw przy użyciu lekkich materiałów porowatych (pumeks, perlit, keramzyt, żużel) jako wypełniacze.
Beton zwykły na spoiwach hydratacyjnych.
1. Materiały do zwykłego (ciepłego) betonu.
2. Projektowanie składu mieszanki betonowej.
Beton- sztuczny materiał kamienny uzyskany w wyniku utwardzenia mieszanki betonowej, składający się z uwodnionych spoiw (cementowanie), drobnych (piasek) i dużych (tłuczeń, żwir) kruszyw, wody i w razie potrzeby dodatków dozowanych w określonej stosunek.
Cement. Podczas przygotowywania mieszanki betonowej rodzaj użytego cementu i jego marka zależą od warunków pracy przyszłej konstrukcji lub konstrukcji betonowej, ich przeznaczenia i metod pracy.
Woda. Do przygotowania mieszanki betonowej używa się zwykłej wody pitnej, która nie zawiera szkodliwych zanieczyszczeń, które zapobiegają twardnieniu kamienia cementowego. Do przygotowania mieszanki betonowej zabrania się używania ścieków, wody przemysłowej, bytowej, bagiennej.
drobne kruszywo. Jako drobne kruszywo stosuje się piasek naturalny lub sztuczny. Wielkość ziarna od 0,14 do 5 mm gęstości rzeczywistej powyżej ρ >1800kg/m3. Sztuczny piasek pozyskuje się poprzez kruszenie gęstych, ciężkich skał. Oceniając jakość piasku, określa się jego gęstość rzeczywistą, średnią gęstość nasypową, pustkę międzykrystaliczną, wilgotność, skład ziarnowy i moduł wielkościowy. Ponadto należy zbadać dodatkowe wskaźniki jakościowe piasku - kształt ziaren (kąt ostry, okrągłość ...), chropowatość itp. Ziarno lub skład granulometryczny piasku musi spełniać wymagania GOST 8736-77. Wyznacza się ją przesiewając wysuszony piasek przez zestaw sit z otworami o rozmiarze 5,0; 2.5; 1,25; 0,63; 0,315 i 0,14 mm. W wyniku przesiania próbki piasku przez ten zestaw sit na każdym z nich pozostaje pozostałość, tzw. prywatnyja. Znajduje się jako stosunek masy pozostałości na danym sicie ja do masy całej próbki piasku m:
Oprócz pozostałości częściowych znaleziono pozostałości całkowite. ALE, które są zdefiniowane jako suma wszystkich prywatnych pozostałości w % na nakładających się sitach + prywatne pozostałości na tym sicie:
Na podstawie wyników przesiewania piasku określa się jego moduł miałkości:
gdzie ALE– suma pozostałości na sitach, %.
Zgodnie z modułem miałkości rozróżnia się piasek gruboziarnisty ( M do >2,5), przeciętny ( M k \u003d 2,5 ... 2,0), mały ( M k \u003d 2,0 ... 1,5), bardzo mały ( M k \u003d 1,5 ... 1,0) .
Wykreślając krzywą przesiewania piasku na wykresie dopuszczalnego składu ziarnowego określa się przydatność piasku do produkcji mieszanki betonowej.
1 - laboratoryjna krzywa przesiewowa odpowiednio dla piasku i grubego kruszywa.
Ogromne znaczenie w doborze piasku do mieszanki betonowej ma jej międzykrystaliczna pustka. VP(%) , który określa wzór:
ρ n.s.- gęstość nasypowa piasku, g / cm 3;
ρ – gęstość rzeczywista piasku, g/cm 3 ;
W piaskach dobrych pustka międzykrystaliczna wynosi 30...38%, w piaskach nierównoziarnistych 40...42%.
kruszywo grube. Jako duże kruszywo mieszanki betonowej stosuje się naturalny lub sztuczny tłuczeń lub żwir o uziarnieniu od 5 do 70 mm.
Aby zapewnić optymalny skład ziarna, kruszywo grube dzieli się na frakcje w zależności od największego uziarnienia. D maks.; Na D naib=20mm kruszywo grube ma dwie frakcje: od 5 do 10 mm i od 10 do 20 mm;
Na D naib=40mm - trzy frakcje: od 5 do 10 mm; od 10 do 20 mm i od 20 do 40 mm;
Na D naib=70mm - cztery frakcje: od 5 do 10 mm; od 10 do 20 mm; od 20 do 40 mm; od 40 do 70 mm. Duży wpływ na zużycie cementu przy przygotowaniu mieszanki betonowej ma wskaźnik międzykrystalicznej pustki kruszywa grubego. Vp.kr(%), co określa się z dokładnością do 0,01% wzorem:
ρ n.cr to średnia gęstość nasypowa kruszywa grubego.
ρ c.cus to średnia gęstość kruszywa grubego w kawałku.
Wskaźnik pustki międzyziarnistej powinien być minimalny. Jego mniejszą wartość można uzyskać dobierając optymalny skład ziarna kruszywa grubego.
Skład ziarnowy kruszywa grubego określa się przesiewając wysuszone kruszywo grube za pomocą zestawu sit z otworami o wielkości 70; 40; 20; dziesięć; 5 mm, biorąc pod uwagę jego maksimum D naib i minimum D zatrudnianie delikatność.
gruz- zwykle sztuczny materiał sypki o niezaokrąglonych szorstkich ziarnach, uzyskiwany przez kruszenie skał, dużego naturalnego żwiru lub sztucznych kamieni. Aby określić przydatność tłucznia, należy znać: rzeczywistą gęstość skały, średnią gęstość tłucznia, średnią gęstość nasypową tłucznia, względną pustkę międzykrystaliczną i wilgotność tłucznia
Żwir- sypki materiał naturalny o zaokrąglonych, gładkich ziarnach, powstały w wyniku fizycznego wietrzenia skał. Te same wymagania dotyczą żwiru, jak i tłucznia.
Dodatki. Wprowadzenie dodatków do cementu, zaprawy lub mieszanki betonowej to prosty i wygodny sposób na poprawę jakości cementu, zaprawy i betonu. Pozwalające znacznie poprawić nie tylko ich właściwości, ale także wskaźniki techniczne i eksploatacyjne. Dodatki stosowane są w produkcji spoiw, przygotowaniu zapraw i mieszanek betonowych. Pozwalają zmienić jakość mieszanki betonowej i samego betonu; wpływające na urabialność, wytrzymałość mechaniczną, mrozoodporność, odporność na pękanie, wodoodporność, wodoszczelność, przewodność cieplną, odporność na warunki środowiskowe.
Główne właściwości mieszanki betonowej to kohezja (zdolność do zachowania jednorodności bez rozwarstwiania się podczas transportu, rozładunku), jednorodność, zdolność zatrzymywania wody (odgrywa znaczącą rolę w tworzeniu struktury betonu, nabieraniu wytrzymałości, wodoodporności i mrozu odporność), urabialność (jej zdolność do szybkiego przy minimalnym zużyciu energii uzyskania wymaganej konfiguracji i gęstości, zapewniającej produkcję betonu o dużej gęstości).
Świeżo przygotowana mieszanka betonowa musi być dobrze wymieszana (jednorodna), nadająca się do transportu na miejsce układania, z uwzględnieniem warunków atmosferycznych, a jednocześnie odporna na separację i separację wody.
Zadanie zaprojektowania i doboru składu mieszanki betonowej obejmuje dobór niezbędnych materiałów (spoiwa i innych składników) oraz ustalenie ich optymalnego stosunku ilościowego. Na tej podstawie uzyskuje się mieszankę betonową o określonych właściwościach technologicznych oraz beton najbardziej ekonomiczny i trwały spełniający wymagania projektowe i eksploatacyjne przy jak najmniejszym zużyciu cementu. W konsekwencji mieszanka betonowa o zaprojektowanym składzie musi mieć nierozdzielność, niezbędną urabialność, kohezję, a beton z tej mieszanki musi mieć wymagane właściwości: gęstość, wytrzymałość, mrozoodporność, wodoodporność.
Najprostszym sposobem zaprojektowania składu mieszanki betonowej jest obliczenie według objętości bezwzględnych, które opiera się na fakcie, że przygotowana, ułożona i zagęszczona mieszanka betonowa nie powinna mieć pustek.
Projekt kompozycji odbywa się przy użyciu aktualnych zaleceń i dokumentów regulacyjnych w następującej kolejności:
1. Przypisz dla danej marki betonu Rb racjonalna marka cementu Rc.
2. Określ stosunek wodno-cementowy V/C, dla beton konwencjonalny Z V/C ≥0,4: W/C=ARc/(Rb+0,5 ARc) ; gdzie Rc - marka cementu; Rb- marka betonu; ALE- współczynnik uwzględniający jakość użytych komponentów.
3. Przypisz przybliżone zużycie wody na 1 m 3 mieszanki betonowej. Zużycie wody potrzebne do uzyskania mieszanki betonowej o określonej ruchliwości zależy nie tylko od rodzaju i największego rozmiaru kruszywa, ale także od kształtu i chropowatości ziaren.
4. Oblicz zużycie cementu (kg na 1 m 3 betonu) zgodnie ze znalezionym stosunkiem V/C i przyjęte szacunkowe zużycie wody: ;
5. Zużycie kruszywa oblicza się przy założeniu, że suma bezwzględnych objętości wszystkich materiałów składowych betonu jest równa 1 m3 ułożonej i zagęszczonej mieszanki betonowej:
C, V, P, Kr- koszt cementu, wody, piasku, kruszywa grubego na 1 m3 mieszanki, kg.
ρ c, ρ c, ρ p, ρ kr- gęstość tych materiałów, kg / m3;
- ich bezwzględne objętości, m 3.
Wzory do określania zużycia kruszyw (kg na 1m 3 betonu):
kruszywo grube:
r- współczynnik. separacja gruboziarnistych ziaren kruszywa, pobrana w przybliżeniu (dane tabelaryczne)
P Cr– pustka dużego wypełniacza.
Ρ n.cr- gęstość nasypowa kruszywa grubego.
kruszywo drobne (piasek):
6. Oblicz obliczoną średnią gęstość mieszanki betonowej:
i współczynnik wydajności betonu:
Współczynnik wydajności betonu β powinien mieścić się w granicach 0,55 ... 0,75.
Zaprojektowany skład mieszanki betonowej określany jest na próbnych partiach. Sprawdzają również ruchliwość mieszanki betonowej. Jeśli ruchliwość mieszanki betonowej jest większa niż wymagana, wówczas do mieszanki dodaje się wodę i cement w małych porcjach, zachowując stały stosunek V/C dopóki ruchliwość mieszanki betonowej nie stanie się równa określonej. Jeśli ruchliwość jest większa niż podana, dodaje się do niej piasek i grube kruszywo (w porcjach po 5% pierwotnej ilości), zachowując wybrany stosunek V/C. Na podstawie wyników partii próbnych dokonuje się korekty projektowanego składu mieszanki betonowej, biorąc pod uwagę, że w warunkach produkcyjnych stosowany piasek i kruszywo grube jest w stanie mokrym, a kruszywo grube ma pewną nasiąkliwość, zużycie ( ja) potrzebna woda do przygotowania 1m 3 mieszanki betonowej jest określona wzorem:
W- zużycie znalezionej (obliczonej) wody, l / m 3
P, Cr- zużycie piasku i grubego kruszywa, kg / m 3
WP, Wkr – wilgotność piasku i grubego kruszywa, %.
w kr– nasiąkliwość wodna wypełniacza gruboziarnistego, %.
1. Przygotowanie, transport i układanie mieszanki betonowej. Pielęgnacja i kontrola jakości świeżo położonego betonu.
2. Beton hydrotechniczny.
3. Beton specjalnych typów.
Mieszanki betonowe przygotowywane są stacjonarnie betoniarnie lub w mobilnych mieszalniach betonu. Na jakość mieszanki betonowej (jednorodność) wpływa jakość jej mieszania podczas procesu przygotowania. Czas mieszania to kilka minut. Ponowne wymieszanie mieszanki betonowej jest dozwolone w ciągu 3 ... 5 godzin od momentu jej przygotowania. Najważniejszy warunek przygotowanie mieszanki betonowej - staranne dozowanie materiałów składowych. Dopuszczalne jest odchylenie dozowania nie więcej niż ±1% wagowo dla cementu i wody oraz nie więcej niż ±2% dla kruszyw. Przygotowana mieszanka betonowa dostarczana jest na miejsce układania specjalnymi pojazdami. Czas transportu gotowej mieszanki betonowej do miejsca układania nie powinien przekraczać 1 godziny. Obecnie mieszanka betonowa jest układana zmechanizowana za pomocą układarek betonowych, dystrybutorów betonu. Zagęszczanie mieszanki betonowej podczas układania zapewnia wysokiej jakości wypełnienie wszystkich szczelin mieszanką. Wibracje to najczęstsza metoda zagęszczania mieszanki betonowej. Gdy mieszanka betonowa wibruje, zmniejsza się tarcie między jej składnikami, zwiększa się płynność, mieszanina przechodzi w stan ciężkiej lepkiej cieczy i jest zagęszczana pod wpływem własnego ciężaru. Podczas procesu zagęszczania z mieszanki betonowej usuwane jest powietrze, a beton uzyskuje dobrą gęstość. Aby poprawić beton strukturalny, zwiększyć jego wytrzymałość, mrozoodporność, wodoodporność, ponowną wibrację mieszanki betonowej stosuje się po 1,5-2 godzinach. od momentu pierwszej wibracji.
Właściwa pielęgnacja świeżo położonego betonu jest niezbędna do uzyskania wysokiej jakości betonu. Brak dbałości o świeżo ułożony beton może skutkować niską jakością betonu. Główne środki do pielęgnacji betonu to pokrycie dobrze zwilżonym płótnem, piaskiem, trocinami, powlekanie kompozycją błonotwórczą. Przykrycie powinno nastąpić nie później niż 30 minut po zagęszczeniu mieszanki betonowej.
Zimą istnieją następujące sposoby pielęgnacji: nieogrzewane i ze sztucznym ogrzewaniem. Metody nieogrzewane obejmują metody termosowe z dodatkami przeciw zamarzaniu. Sztuczne ogrzewanie betonu odbywa się za pomocą ogrzewania elektrycznego, ogrzewania parowego, ogrzewania powietrznego.
Beton stosowany przy budowie obiektów hydrotechnicznych i nawadniających, myty stale lub okresowo wodą, to tzw inżynieria hydrauliczna. Beton hydrauliczny musi charakteryzować się nie tylko wytrzymałością, mrozoodpornością, ale także wodoodpornością i wodoodpornością, co zapewni mu długą żywotność w środowisku wodnym.
W zależności od położenia w stosunku do poziomu wody beton hydrauliczny w konstrukcjach lub konstrukcjach dzieli się na: Podwodny- stale w wodzie; strefy o zmiennym poziomie- poddawany okresowemu myciu wodą; powierzchnia- znajduje się nad strefą o zmiennym poziomie. W zależności od pola powierzchni konstrukcji beton hydrauliczny dzieli się na masywne i niemasywne, a w zależności od położenia w konstrukcji na strefy zewnętrzne i wewnętrzne.
Główne właściwości konstrukcyjne i techniczne betonu hydraulicznego- wodoodporność, mrozoodporność, nasiąkliwość, wytrzymałość, odporność na agresywne działanie wody, wydzielanie ciepła, trwałość, ruchliwość i sztywność mieszanki betonowej.
Cement portlandzki jest stosowany jako spoiwo do betonu hydraulicznego. Aby poprawić jakość betonu hydrotechnicznego, zaleca się wprowadzenie do niego dodatków, które mogą zmniejszyć rozszerzalność objętościową, skurcz i zapotrzebowanie na wodę. Piasek do betonu hydrotechnicznego stosowany jest gruboziarnisty, średniej wielkości i drobny naturalny lub sztuczny, z twardych i gęstych skał. Jako duże kruszywo do betonu hydraulicznego stosuje się żwir, tłuczeń ze skał.
Bardzo ciężki beton- stosowany do specjalnych konstrukcji ochronnych (do ochrony przed skutkami radioaktywnymi). Ma średnią gęstość ponad 2500 kg/m 3 . Jako wypełniacz stosuje się magnetyt, limonit, hydrogenit, hematyt, baryt, który określa nazwę betonu - magnetyt, limonit, baryt,... Spoiwami w tym betonie są cement portlandzki, cement żużlowy portlandzki oraz cement glinowy.
beton drogowy- stosowany przy budowie dróg, lotnisk, ulic miejskich. Do przygotowania mieszanki drogowej betonu wykorzystywane są wysokiej jakości materiały. Jako spoiwo stosuje się plastyfikowany cement portlandzki.
suchy beton- jest to sucha mieszanka betonowa, dozowana fabrycznie z suchych składników (cement, piasek, grube kruszywo...). W miejscu układania mieszankę betonową miesza się z wodą w betonomieszarkach lub bezpośrednio w betonowózkach.
WYKŁAD №7
Wyroby betonowe i żelbetowe w budownictwie nawadniającym i odwadniającym.
Informacje ogólne.
Żelbetowe- Jest to sztuczny materiał reprezentujący beton, wewnątrz którego znajduje się stalowe zbrojenie. Zbrojenie stalowe dobrze odbiera nie tylko siły ściskające, ale także rozciągające, które występują w konstrukcji podczas mimośrodowego ściskania, rozciągania i zginania. Konstrukcje żelbetowe mogą być monolityczne, gdy betonowanie odbywa się bezpośrednio na placu budowy, oraz prefabrykowane, gdy konstrukcje powstają w fabrykach.
Konstrukcje, konstrukcje i produkty żelbetowe są wykonane ze zwykłego betonu klasy co najmniej 200, betonu lekkiego klasy co najmniej 50 i gęstego betonu krzemianowego klasy co najmniej 100. Beton klasy 200 jest używany do produkcji lekko obciążone wyroby betonowe i żelbetowe, pracujące głównie na ściskanie. Gatunki betonu 300, 400, 500, 600 wykorzystywane są do produkcji wyrobów żelbetowych o dużej nośności.
Beton stosowany do przygotowania wyrobów betonowych i żelbetowych, konstrukcji i konstrukcji do celów nawadniania powinien zapewniać ich niezawodność i trwałość.
Do formowania zwykłych (bez naprężeń) żelbetowych konstrukcji monolitycznych, a także prefabrykowanych produktów i konstrukcji, spawanych siatek i ram, stosuje się siatki walcowane ze zbrojenia ze stali walcowanej na gorąco. W produkcji konstrukcji i produktów nienaprężonych stosuje się druty i liny wzmacniające o wysokiej wytrzymałości. Zbrojenie jest wstępnie rozciągnięte (napięte). Napięcie zbrojenia wykonuje się przed betonowaniem za pomocą różnych kotew i zacisków. Po ułożeniu, stwardnieniu mieszanki betonowej i nabraniu przez beton wytrzymałości, końce zbrojenia zostają uwolnione (odcięte) i ono próbując powrócić do stanu pierwotnego napręża (ściska) beton. Podczas montażu konstrukcji obciążonych zbrojenie umieszczane jest w specjalnych kanałach, po czym jest rozciągane w taki sposób, że podczas procesu rozciągania elementy te są ściskane w konstrukcji. Po osiągnięciu wymaganego ściśnięcia konstrukcji i rozciągnięciu zbrojenia jego końce są zakotwione, a kanały w których przechodzi zbrojenie są monolityczne o dużej wytrzymałości zaprawa cementowa. Gdy rozwiązanie uzyska niezbędną wytrzymałość, końce zbrojenia zostają odcięte, w wyniku czego konstrukcja nabiera napięcia, co pozwala na zwiększenie jej nośności.
Prefabrykaty betonowe.
Rury drenażowe z betonu krzemianowo-gruntowego są wykonane z mieszanki lokalnej gleby (piasek, glina piaszczysta, glina), żużlu gruntowego i składnika alkalicznego. Długość rury 333 mm, średnica wewnętrzna 50; 70; 100; 150 mm, grubość ścianki 10; piętnaście; 20 mm. Mają wysoką nośność, mrozoodporność. Stosowane są w budowie osuszaczy drenażowych zamkniętych.
Rury drenażowe z betonu filtracyjnego produkowane przez prasowanie warstwa po warstwie. Długość rury 500, 600, 900 mm, średnica wewnętrzna 100, 150 i 200 mm, grubość ścianki 25, 30, 40 mm. Przeznaczone są do urządzenia z zamkniętym drenażem.
filary fundamentowe, wykonane z betonu klasy 100, służą jako fundamenty słupowe dla budynków drewnianych z bali, paneli i szkieletów.
Bloki fundamentowe do tac posiadają marki F-12-6, F15-9, F18-9, F21-12, gdzie pierwsza cyfra oznacza długość L, drugi to szerokość W blok. Wykonane są z betonu hydrotechnicznego o gatunkach co najmniej 200.
Tace sekcja paraboliczna do systemów nawadniających ma z jednej strony gniazdo, a z drugiej gładki koniec. Są uwalniane w luźnej (LR) długości L=6000 mm i długości naprężonej (SSR) L=odpowiednio 8000 mm gatunków, LR-4; LR-6; LR-8; LR-10 i LRN-4; OSR-6; OSR-8; LRN-10, gdzie liczba wskazuje głębokość korytek H w dm. Tace wykonane są z betonu hydrotechnicznego klasy 300.
Szkło i wyroby ze szkła.
Szkło- przechłodzony wytop o złożonym składzie z mieszaniny krzemianów i innych substancji. Wyroby ze szkła formowanego poddawane są specjalnej obróbce cieplnej – wypalaniu.
Szyba produkowane w arkuszach o wymiarach od 250x250 do 1600x2000mm w dwóch gatunkach. Grubość szkła dzieli się na pojedyncze (grubość 2 mm), półtora (2,5 mm), podwójne (3 mm) i pogrubione (4 ... 6 mm).
Szkło prezentacyjne produkowana polerowana i niepolerowana w postaci blach płaskich lub giętych o grubości 6..12 mm. Służy do szklenia witryn sklepowych i otworów.
Szkło arkuszowe wysoce odblaskowe- jest to zwykła szyba okienna, na której powierzchni nakładana jest cienka półprzezroczysta folia odbijająca światło wykonana na bazie tlenku tytanu. Szkło z folią odbija do 40% wpadającego światła, przepuszczalność światła to 50...50%. Szkło ogranicza widoczność z zewnątrz i ogranicza przenikanie promieniowania słonecznego do pomieszczenia.
Szkło chroniące przed promieniowaniem- jest to zwykła szyba okienna, na powierzchnię której nakładana jest cienka przezroczysta folia ekranująca. Folia ekranująca jest nakładana na szkło podczas jego formowania na maszynach. Przepuszczalność światła nie mniejsza niż 70%
Szkło zbrojone- wykonywane na liniach produkcyjnych metodą walcowania ciągłego z jednoczesnym walcowaniem wewnątrz arkusza metalowa siatka. Szkło to ma gładką, wzorzystą powierzchnię i może być bezbarwne lub kolorowe.
Szkło pochłaniające ciepło posiada zdolność pochłaniania promieni podczerwonych widma słonecznego. Przeznaczony jest do szklenia otworów okiennych w celu ograniczenia przenikania promieniowania słonecznego do pomieszczeń. Szkło to przepuszcza promienie światła widzialnego w co najmniej 65%, promienie podczerwone w nie więcej niż 35%.
szklane fajki wykonane są ze zwykłego przezroczystego szkła metodą rozciągania w pionie lub poziomie. Długość rury 1000…3000 mm, średnica wewnętrzna 38-200mm. Rury wytrzymują ciśnienie hydrauliczne do 2 MPa.
Sycylii otrzymany przez wprowadzenie do roztopionej masy szklanej specjalnej kompozycji katalizatorów krystalizacji. Z takiego stopu powstają produkty, następnie są schładzane, w wyniku czego stopiona masa zamienia się w szkło. Podczas późniejszej obróbki cieplnej szkła dochodzi do jego całkowitej lub częściowej krystalizacji – powstaje sitall. Charakteryzują się wysoką wytrzymałością, niską średnią gęstością, wysoką odpornością na zużycie. Stosowane są w okładzinach ścian zewnętrznych lub wewnętrznych, produkcji rur, płyt podłogowych.
stemalit reprezentuje taflę szkła o różnych fakturach, pokrytą z jednej strony głuchymi kryształami ceramicznymi o różnych kolorach. Wykonany jest z niepolerowanego szkła ekspozycyjnego lub rolowanego o grubości 6...12 mm. Służy do okładzin zewnętrznych i wewnętrznych budynków, produkcji paneli ściennych.
Niepalne materiały i wyroby z kamienia sztucznego na bazie spoiw hydratacyjnych.
Niewypalone materiały i wyroby z kamienia sztucznego powstają z mieszaniny spoiw, wody i kruszyw poprzez ich formowanie i odpowiednią obróbkę. Według rodzaju spoiwa dzielą się na krzemiany, żużle wapienne, krzemiany gazowe, gazobeton, gips, gipsobeton, azbestocement itp.
Zgodnie z warunkami hartowania- dzielą się na produkty utwardzające się w autoklawie i obróbce cieplnej oraz produkty utwardzające się w środowisku wilgotnym powietrzem.
Materiały i produkty hartowania w autoklawie.
Do produkcji produktów autoklawowanych szeroko stosowane są lokalne materiały: wapno, piasek kwarcowy, odpady przemysłowe.
Wytrzymałe i wodoodporne materiały i wyroby autoklawowe uzyskuje się w wyniku chemicznego oddziaływania drobno zmielonych składników wapiennych i krzemionkowych podczas ich obróbki hydrotermicznej w środowisku pary o temperaturze 175°C w autoklawach pod ciśnieniem 0,8...1,4 MPa. W wyniku reakcji chemicznej powstaje trwała i wodoodporna substancja (krzemian wapnia), która cementuje cząsteczki piasku, tworząc sztuczny kamień. Materiały i produkty autoklawowane mogą mieć zarówno strukturę gęstą, jak i komórkową.
Beton krzemianowy autoklawizowany- mieszanina spoiwa wapienno-krzemionkowego, piasku i wody. Jako spoiwa stosuje się cementy wapienno-pucolanowe, wapienno-żużlowe i wapienno-popiołowe. Produkty wykonane z autoklawizowanego betonu silikatowego mają wystarczającą mrozoodporność, wodoodporność i odporność chemiczną na niektóre agresywne środowiska. Duże, gęste, silikatowe bloki ścienne wykonane są z autoklawowanego krzemianu.
Beton komórkowy autoklawizowany przygotowany z jednorodnej mieszaniny spoiwa mineralnego, składnika krzemionkowego, gipsu i wody. Materiały wiążące to cement portlandzki, mielone gotowane wapno. Podczas ekspozycji produktu przed autoklawowaniem uwalniany jest z niego wodór, w wyniku którego w jednorodnym plastyczno-lepkim ośrodku wiążącym tworzą się drobne pęcherzyki. W procesie odgazowywania pęcherzyki te powiększają się, tworząc sferoidalne komórki w całej masie mieszanki betonu komórkowego.
Podczas obróbki w autoklawie pod ciśnieniem 0,8-1,2 MPa w środowisku powietrzno-parowym o wysokiej wilgotności w temperaturze 175…200 °C dochodzi do intensywnego oddziaływania spoiwa ze składnikami krzemionki z powstawaniem krzemianu wapnia i innych nowotworów cementujących , dzięki czemu struktura betonu komórkowego o wysokiej porowatości nabiera wytrzymałości .
Panele cięte jednorzędowo, bloczki ścienne i wielkogabarytowe, jednowarstwowe i dwuwarstwowe panele ścian osłonowych, jednowarstwowe płyty stropów międzystropowych i poddaszy wykonane są z betonu komórkowego.
cegła silikatowa formowane na specjalnych prasach ze starannie przygotowanej jednorodnej mieszanki czystego piasku kwarcowego (92...95%), wapna powietrza (5...8%) i wody (7...8%). Po sprasowaniu cegłę parzy się w autoklawach w środowisku nasyconym parą wodną w temperaturze 175°C i ciśnieniu 0,8 MPa. Dokonywanie cegły pojedynczy rozmiar 250x120x65mm i modułowy(półtora) rozmiar 250x120x88mm; solidny i pusty, przedni i zwyczajny. Marka cegły: 75, 100, 125, 150, 200, 250.
Wyroby azbestowo-cementowe.
Do produkcji wyrobów azbestowo-cementowych stosuje się mieszankę azbestowo-cementową, składającą się z azbestu drobnowłóknistego (8 ... 10%), cementu portlandzkiego do wyrobów azbestowo-cementowych i wody. Po stwardnieniu mieszaniny powstaje sztuczny kamień azbestowo-cementowy, reprezentujący kamień cementowy. Do produkcji wyrobów azbestowo-cementowych gat. III-IV azbest, cement portlandzki do wyrobów azbestowo-cementowych gat. 300, 400, 500 lub cement piaskowy, składający się z cementu portlandzkiego i drobno zmielonego piasku kwarcowego oraz wody o temperaturze 20 .. 25°C, nie zawierający zanieczyszczeń gliniastych, substancji organicznych i soli mineralnych.
Rury rury wodociągowe bezciśnieniowe i ciśnieniowe, do układania kabli telefonicznych i rur gazowych mają regularny cylindryczny kształt. Są gładkie i nie mają pęknięć. Rury bezciśnieniowe służy do układania bezciśnieniowych rurociągów wewnętrznych i zewnętrznych transportujących ścieki butowe i atmosferyczne; w budowie bezciśnieniowych rurowych konstrukcji hydraulicznych oraz kolektorów odwadniających systemów odwadniających; w układanie pod ziemią kable. rury ciśnieniowe szeroko stosowany w budowie rurociągów wodociągów podziemnych, nowoczesnych zautomatyzowanych systemów nawadniających, sieci ciepłowniczych.
Talerze są płaskie okładziny tłoczone produkują niepomalowane, malowane. Służą do okładzin ściennych, paneli działowych. Ich długość wynosi 600…1600mm, szerokość 300…1200, grubość 4…10mm.
Wyroby gipsowo-betonowe.
Produkty na bazie spoiw gipsowych charakteryzują się stosunkowo niską gęstością, wystarczającą wytrzymałością, są ognioodporne, mają wysokie właściwości izolacyjne akustycznie i cieplnie oraz są łatwe w obróbce (piłowanie, wiercenie). Aby zwiększyć odporność na wilgoć i wodę wyrobów gipsowych podczas ich produkcji, stosuje się puzzolam gipsowo-cementowy i gipsowo-żużlowo-cementowy. spoiwa, pokryj je wodoodpornymi wodoodpornymi farbami ochronnymi lub pastami. Produkty na bazie spoiw gipsowych powstają z ciasta gipsowego, zaprawy gipsowej lub betonu gipsowego z kruszywami mineralnymi (piasek, żwir keramzytowy...) i wypełniaczami organicznymi (trociny, wióry, trzcina...). Wyroby gipsowo-betonowe są bardzo kruche, dlatego podczas ich produkcji wprowadza się materiały zbrojeniowe w postaci listew drewnianych, trzcin, okuć metalowych (siatka, drut ...)
Płyty okładzinowe gipsowe wykonana z blachy gipsowej, obustronnie wyłożona tekturą. Płyta gipsowa jest przygotowywana z mieszanki gipsu budowlanego z dodatkami mineralnymi lub organicznymi. Służą do okładzin wewnętrznych ścian, ścianek działowych, stropów budynków.
Płyty gipsowe do ścianek działowych wykonane są z mieszanki gipsu budowlanego z wypełniaczami mineralnymi lub organicznymi. Płyty produkowane są lite i drążone o grubości 80...100 mm. Płyty działowe gipsowo-betonowe służą do budowy przegród wewnątrz budynku.
Płyty gipsowo-betonowe na podkłady wykonane są z betonu gipsowego o wytrzymałości na ściskanie co najmniej 7 MPa. Posiadają drewnianą ramę bagażnika. Wymiary paneli określają wymiary pomieszczeń. Panele przeznaczone są do podłóg z linoleum, płytek w pomieszczeniach o normalnej wilgotności.
Gipsowe bloki wentylacyjne wykonane są z gipsu budowlanego o wytrzymałości na ściskanie 12 ... 13 MPa lub z mieszanki spoiwa gipsowo-cementowo-pucolanowego z dodatkami. Bloki przeznaczone są do urządzenia kanałów wentylacyjnych w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej i przemysłowych.
Informacje ogólne.
Sztuczne materiały i wyroby do wypalania (ceramika) uzyskuje się przez wypalanie w temperaturze 900…1300°C uformowanej i wysuszonej masy glinianej. W wyniku wypalania masa gliniana zamienia się w sztuczny kamień o dobrej wytrzymałości, dużej gęstości, wodoodporności, wodoodporności, mrozoodporności i trwałości. Surowcem do produkcji ceramiki jest glina z dodanymi w niektórych przypadkach chudymi dodatkami. Dodatki te zmniejszają skurcz produktów podczas suszenia i wypalania, zwiększają porowatość oraz zmniejszają średnią gęstość i przewodność cieplną materiału. Jako dodatki stosuje się piasek, kruszoną ceramikę, żużel, popiół, węgiel, trociny. Temperatura wypalania zależy od temperatury, w której glina zaczyna się topić. Ceramiczne materiały budowlane dzielą się na porowate i gęste. Materiały porowate mają gęstość względną do 95% i nasiąkliwość wodą nie większą niż 5%; ich wytrzymałość na ściskanie nie przekracza 35 MPa (cegła, rury drenażowe). Gęste materiały mają gęstość względną ponad 95%, absorpcję wody mniejszą niż 5%, wytrzymałość na ściskanie do 100Mpa; są trwałe (płytki podłogowe).
Materiały ceramiczne i wyroby z glin topliwych.
1) Zwykłe cegły gliniane prasowane plastycznie są wykonane z glin z dodatkami rozrzedzającymi lub bez nich. Cegła jest równoległościanem. Klasy cegieł: 300, 250, 200, 150, 125, 100, 75.
2) Cegła (kamienna) ceramiczna wydrążona plastikowa prasowana jest produkowana do murowania ściany nośne budynki parterowe i wielopiętrowe, wnętrza, ściany i ścianki działowe, okładziny z cegły. Gatunek cegły: 150, 125, 100 i 75.
3) Lekkie cegły budowlane powstają poprzez formowanie i wypalanie masy glin z dodatkami palnymi oraz mieszanin piasku i glin z dodatkami palnymi. Rozmiar cegieł: 250x120x88mm, gatunki 100, 75, 50, 35.
Cegły zwykłe gliniane służą do układania ścian wewnętrznych i zewnętrznych, filarów i innych części budynków i budowli. Cegły pustakowe i ceramiczne stosuje się przy układaniu ścian wewnętrznych i zewnętrznych budynków i budowli nad warstwą hydroizolacyjną. Cegła jasna służy do układania ścian zewnętrznych i wewnętrznych budynków o normalnej wilgotności wewnętrznej.
4) dachówka są wykonane z gliny tłuszczowej przez wypalanie w temperaturze 1000 ... 1100 ° C. Wysokiej jakości płytki po lekkim uderzeniu młotkiem wydają czysty, niegrzechoczący dźwięk. Jest mocna, bardzo trwała i ognioodporna. Wady - wysoka średnia gęstość, która powoduje, że konstrukcja nośna dachu jest cięższa, kruchość, konieczność układania dachów o dużym nachyleniu, aby zapewnić szybki przepływ wody.
5) Ceramiczne rury drenażowe wykonane z glin z dodatkami chudymi lub bez, średnica wewnętrzna 25...250 mm, długość 333, 500, 1000 mm i grubość ścianki 8...24 mm. Produkowane są w cegielni lub specjalnych fabrykach. Ceramiczne rury drenażowe znajdują zastosowanie w budowie systemów odwadniających i nawilżających oraz nawadniających, przewodów kolektorowo-drenażowych.
Materiały ceramiczne i wyroby z glin ogniotrwałych.
1) Kamień do kolektorów podziemnych wykonany jest w kształcie trapezu z bocznymi rowkami. Stosuje się go przy układaniu kolektorów podziemnych o średnicy 1,5 i 2 m, przy budowie kanalizacji i innych konstrukcji.
2) Elewacyjne płytki ceramiczne służą do licowania budynków i konstrukcji, paneli, bloków.
3) Ceramiczne rury kanalizacyjne wykonane są z glin ogniotrwałych i ogniotrwałych z ubogimi dodatkami. Mają kształt cylindryczny i długość 800, 1000 i 1200 mm, średnicę wewnętrzną 150…600 m.
4) Płytki podłogowe według rodzaju powierzchnia przednia podzielone na gładkie, szorstkie i tłoczone; według koloru - jednokolorowy i wielokolorowy; w kształcie - kwadratowy, prostokątny, trójkątny, sześciokątny, czworościenny. Grubość płytek 10 i 13mm. Służy do wykonywania posadzek w pomieszczeniach obiektów przemysłowych, gospodarki wodnej w reżimie mokrym.
WYKŁAD №10
Spoiwa koagulacyjne (organiczne).
Zaprawy i betony na ich bazie.
Spoiwa organiczne stosowane w budowie hydroizolacji, w produkcji materiałów i wyrobów hydroizolacyjnych, a także hydroizolacji i roztworów asfaltowych, betonu asfaltowego, dzielą się na bitum, smołę, bitum-smołę. Dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych (benzyna, nafta), są wodoodporne, po podgrzaniu mogą przechodzić ze stanu stałego w plastyczny, a następnie płynny, mają wysoką przyczepność i dobrą przyczepność do materiałów budowlanych (beton, cegła, drewno) .
materiały bitumiczne.
Asfalty dzielą się na naturalne i sztuczne. W naturze czysty bitum jest rzadki. Zwykle bitum jest pozyskiwany z górskich porowatych skał osadowych impregnowanych nim w wyniku wydobycia ropy z niższych warstw. Sztuczny bitum uzyskuje się podczas rafinacji ropy naftowej, w wyniku destylacji gazów (propan, etylen), benzyny, nafty, oleju napędowego z jego składu.
naturalny bitum- stała lub lepka ciecz składająca się z mieszaniny węglowodorów.
skały asfaltowe- skały impregnowane bitumem (wapienie, dolomity, piaskowce, piaski i gliny). Bitum jest z nich wydobywany przez ogrzewanie lub te skały są wykorzystywane w postaci zmielonej (mączka asfaltowa).
asfaltyty- skały składające się ze stałego naturalnego bitumu i innych substancji organicznych nierozpuszczalnych w dwusiarczku węgla.
Materiały smołowe.
Smoła otrzymywany przez suchą destylację (ogrzewanie w wysokich temperaturach bez dostępu powietrza) węgla kamiennego lub brunatnego, torfu, drewna. W zależności od surowca smołę dzieli się na węgiel, węgiel brunatny, torf i smołę drzewną.
Smoła węglowa- lepka ciemnobrązowa lub czarna ciecz składająca się z węglowodorów.
pak węglowy- czarna substancja stała otrzymana po destylacji prawie wszystkich frakcji olejowych ze smoły.
Smoła węglowa, smoła, po podgrzaniu lub rozpuszczeniu wytwarza toksyczne opary, dlatego należy zachować ostrożność podczas pracy z nimi.
roztwory asfaltowe.
Roztwory asfaltowe stosuje się przy montażu tynków i powłok hydroizolacyjnych, chodników, podłóg. Mogą być gorące (odlew) i zimne. Skład roztworów asfaltowych dobierany jest w zależności od warunków ich pracy w konstrukcjach.
zaprawa asfaltowa na zimno są wykonane z mieszanki bitumu naftowego (5 ... 10%) z dodatkiem rozpuszczalnika (benzenu), sproszkowanego wypełniacza mineralnego (wapień, dolomit) i czystego suchego piasku, wymieszanych w specjalnych mieszarkach zapraw ogrzewanych do 110 ... 120°C. Utwardzanie zaprawy asfaltowej na zimno następuje w wyniku odparowania rozpuszczalnika.
zaprawa asfaltowa na gorąco są wykonane z mieszanki bitumu (lub smoły, smoły), sproszkowanego wypełniacza mineralnego i piasku. Mieszanina składników gorącego roztworu asfaltowego jest mieszana w specjalnych mieszalnikach z ogrzewaniem do 120...180°C. Roztwór asfaltowy układa się warstwami na gorąco z walcowaniem każdej warstwy za pomocą rolek.
Beton asfaltowy.
Betony asfaltowe przygotowywane są w wyspecjalizowanych wytwórniach lub instalacjach asfaltowych. W zależności od przeznaczenia dzielą się na drogi, na podłogi; w zależności od składu - na bitumiczne i smołowe; w zależności od temperatury układania - na zimno i gorąco.
Beton asfaltowy na zimno Układać warstwami na suchych lub lekko wilgotnych powierzchniach lekko wałkując. Wykonany jest z mieszanki płynnego bitumu, rozpuszczalników, sproszkowanego wypełniacza mineralnego (wapień, piasek), czystego tłucznia kamiennego i piasku poprzez mieszanie i podgrzewanie.
WYKŁAD №11
materiały polimerowe.
Informacje ogólne.
Materiały polimerowe to naturalne lub syntetyczne związki organiczne o dużej masie cząsteczkowej, składające się z ogromnej liczby atomów. Struktura cząsteczek polimeru może mieć charakter liniowy lub wolumetryczny. Polimery, którego cząsteczki mają struktura liniowa, mają termoplastyczność - miękną po podgrzaniu, ponownie twardnieją po schłodzeniu. Zmiękczanie i utwardzanie można przeprowadzać wielokrotnie. Wielokrotne nagrzewanie, a następnie chłodzenie nie zmienia znacząco właściwości materiału (polietylen, polistyren). polimery, które mają struktura wolumetryczna cząsteczki są termoutwardzalne - nie mogą wielokrotnie topić się i odwracalnie zestalać. Podczas pierwszego ogrzewania stają się plastyczne i przybierają określony kształt, przechodząc w stan nietopliwy i nierozpuszczalny (tworzywa fenolowe).
Zgodnie z właściwościami elastycznymi Polimery dzielą się na tworzywa sztuczne (sztywne) i elastyczne (elastyczne).
Materiały polimerowe zawierają trzy grupy substancji: spoiwa, plastyfikatory i wypełniacze. Segregatory to żywice syntetyczne. Jak plastyfikatory wprowadzenie gliceryny, kamfory i innych substancji zwiększających elastyczność i plastyczność polimerów, ułatwiających ich przetwarzanie. Wypełniacze(proszek, włókno) daj produkty polimerowe wysoka wytrzymałość mechaniczna, zapobiega skurczowi. Ponadto do kompozycji dodawane są pigmenty, stabilizatory, przyspieszacze utwardzania i inne substancje.
W produkcji polimerowych materiałów budowlanych, produktów i konstrukcji najczęściej stosuje się polietylen (folie, rury), polistyren (płyty, lakiery), polichlorek winylu (linoleum), polimetakrylan metylu (szkło organiczne).
Ze względu na dobre właściwości mechaniczne, elastyczność, właściwości elektroizolacyjne, zdolność do przybierania dowolnego kształtu podczas przetwarzania, znalazły się materiały polimerowe szerokie zastosowanie we wszystkich dziedzinach budownictwa oraz w naszym Życie codzienne.
Początkowe materiały polimerowe.
Polimery w zależności od metody otrzymywania dzielimy na polimeryzację i polikondensację. Polimery polimeryzacyjne otrzymuje się przez polimeryzację. Należą do nich polietylen, polistyren. Polimery polikondensacyjne wytwarzane są metodą polikondensacji. Są to między innymi żywice poliestrowe, akrylowe, krzemoorganiczne i inne, poliestry, kauczuki poliuretanowe.
Polietylen otrzymywany przez polimeryzację etylenu z gazu towarzyszącego i ziemnego. Starzeje się pod wpływem promieniowania słonecznego, powietrza, wody. Gęstość 0,945 g/cm 3 , mrozoodporność -70°С, ciepłoodporność tylko 60...80°С. Zgodnie z metodą produkcji rozróżnia się polietylen wysokociśnieniowy (LDPE), polietylen niskociśnieniowy (HDPE) oraz na katalizatorze z tlenku chromu (P). Po podgrzaniu do 80 ° C polietylen rozpuszcza się w benzenie, czterochlorku węgla. Służy do produkcji folii materiałów wykończeniowych.
Poliizobutylen- gumowaty lub płynny materiał elastyczny otrzymany przez polimeryzację izobutylenu. Jest lżejszy od polietylenu, mniej wytrzymały, ma bardzo niską przepuszczalność wilgoci i gazów, prawie się nie starzeje. Służy do produkcji tkanin hydroizolacyjnych, powłok ochronnych, folii, jako dodatek do betonu asfaltowego, spoiwo do klejów itp.
Polistyren- żywica termoplastyczna, produkt polimeryzacji styrenu (winylobenzenu). Służy do produkcji płytek, płytek licowych, lakierów emaliowanych itp.
Metakrylan polimetylu (szkło organiczne)- powstaje podczas polimeryzacji estru metylowego w wyniku jego obróbki kwasem metakrylowym. Na początku metakrylan metylu powstaje jako bezbarwna, przezroczysta ciecz, a następnie otrzymuje się szklisty produkt w postaci arkuszy, rurek… Są bardzo odporne na wodę, kwasy i zasady. Służą do szklenia, wykonywania modeli.
rury polimerowe.
Rury z materiały polimerowe szeroko stosowany w budowie rurociągów ciśnieniowych (podziemne i naziemne), systemów nawadniających, odwodnień zamkniętych, rurowych konstrukcji hydraulicznych. Jako materiał do robienia rury polimerowe użyj polietylenu, plastiku winylowego, polipropylenu, fluoroplastu.
Rury polietylenowe wykonywane są metodą ciągłego wytłaczania ślimakowego (ciągłe wytłaczanie polimeru z dyszy o zadanym profilu). Rury polietylenowe są mrozoodporne, co pozwala na eksploatację w temperaturach od -80°С do +60°С.
Mastyki polimerowe i betony.
Konstrukcje hydrauliczne pracujące w agresywnym środowisku, działanie wysokich prędkości i stałego spływu, zabezpieczone są specjalnymi powłokami lub wykładzinami. W celu ochrony konstrukcji przed tymi skutkami, w celu zwiększenia ich trwałości, stosuje się mastyksy polimerowe, beton polimerowy, beton polimerowy i roztwory polimerowe.
Mastyki polimerowe- przeznaczone do tworzenia powłok ochronnych, które chronią konstrukcje i konstrukcje przed naprężeniami mechanicznymi, ścieraniem, ekstremalnymi temperaturami, promieniowaniem i agresywnym środowiskiem.
Beton polimerowy- betony cementowe, podczas których przygotowania do mieszanki betonowej dodaje się krzemoorganiczny lub rozpuszczalne w wodzie polimery. Takie betony mają zwiększoną mrozoodporność, wodoodporność.
Beton polimerowy- są to betony, w których żywice polimerowe pełnią rolę spoiwa, a nieorganiczne materiały mineralne pełnią funkcję wypełniacza.
Rozwiązania polimerowe różnią się od polimerobetonu tym, że nie zawierają tłucznia. Stosowane są jako powłoki hydroizolacyjne, antykorozyjne i odporne na zużycie do konstrukcji hydraulicznych, podłóg, rur.
WYKŁAD №12
Materiały termoizolacyjne i produkty z nich.
Informacje ogólne.
Materiały termoizolacyjne charakteryzują się niską przewodnością cieplną i niską średnią gęstością ze względu na swoją porowatą strukturę. Klasyfikuje się je w zależności od rodzaju konstrukcji: sztywne (płyty, cegły), elastyczne (wiązki, półsztywne płyty), luźne (włókniste i proszkowe); mając na uwadze główne surowce: organiczne i nieorganiczne.
Organiczne materiały termoizolacyjne.
trociny, wióry- stosowany w postaci suchej z impregnacją w strukturze wapnem, gipsem, cementem.
Filc budowlany wykonane z grubej wełny. Produkowany jest w postaci paneli impregnowanych antyseptycznie o długości 1000 ... 2000 mm, szerokości 500 ... 2000 mm i grubości 10 ... 12 mm.
instrumenty stroikowe produkowane w postaci płyt o grubości 30 ... 100 mm, uzyskane przez mocowanie drutem przez 12-15 cm rzędy prasowanych trzcin.
Nieorganiczne materiały termoizolacyjne.
Wełna mineralna- splątane włókno (o średnicy 5 ... 12 mikronów), uzyskane ze stopionej masy skał lub żużli lub w procesie natryskiwania jego cienkiego strumienia parą pod ciśnieniem. wełna mineralna stosowany jako izolacja termiczna powierzchni o temperaturze od -200°C do + 600°C.
wata szklana- splątane włókno uzyskane ze stopionego szkła. Służy do przygotowania wyrobów termoizolacyjnych (maty, płyty) oraz termoizolacji powierzchni.
Szkło piankowe- porowaty lekki materiał otrzymany przez spiekanie mieszaniny mączki szklanej z czynnikami tworzącymi gaz (wapień, węgiel). Jest wykonany z porami otwartymi i zamkniętymi. Płyty ze szkła piankowego stosuje się do izolacji termicznej ścian, powłok, stropów, izolacji podłóg.
WYKŁAD №12a
Materiały hydroizolacyjne i dachowe na bazie bitumu i polimerów.
Informacje ogólne.
Jedną z ważnych kwestii w budownictwie jest ochrona budynków i budowli przed skutkami opadów atmosferycznych, otaczającego wilgotnego środowiska, ciśnienia i wody bezciśnieniowej. We wszystkich tych przypadkach główną rolę odgrywają materiały hydroizolacyjne i dachowe, które z góry decydują o trwałości budynków i konstrukcji. Materiały hydroizolacyjne i dachowe dzielą się na emulsje, przejścia, mastyksy. W zależności od wodoodporności i materiały dachowe spoiwa dzielą się na bitum, polimer, polimer-bitum.
materiały hydroizolacyjne.
emulsje- układy rozproszone składające się z dwóch cieczy, które nie mieszają się ze sobą, z których jedna znajduje się w drugiej w stanie drobno rozdrobnionym. Do przygotowania emulsji stosuje się słabe wodne roztwory środków powierzchniowo czynnych lub drobno zdyspergowane stałe proszki - emulgatory, które obniżają napięcie powierzchniowe między bitumem a wodą, przyczyniając się do jego drobniejszego rozdrobnienia. Jako emulgatory stosuje się kwas oleinowy, koncentraty wywaru siarczynowo-alkoholowego, asidol. Jako podkłady i powłoki stosuje się emulsje, nakładane warstwami na zimno na suchą lub wilgotną powierzchnię.
Pasty przygotowany z mieszaniny emulgowanego bitumu i drobno zmielonych proszków mineralnych (wapno palone lub wapno gaszone, gliny wysokoplastyczne lub plastyczne). Służą jako podkłady i powłoki do warstwy wewnętrzne wodoodporny dywan.
Materiały dachowe.
pergamin- materiał niepokrywający uzyskany przez impregnację papy miękkim bitumem naftowym. Jest używany jako materiał podszewkowy.
Tol- otrzymywany jest poprzez impregnację papy smołą węglową lub łupkową, a następnie jedno- lub dwustronnie posypywane proszkiem mineralnym. Służy do pokryć dachowych.
WYKŁAD №13
Materiały i produkty budowlane z drewna.
Informacje ogólne.
Ze względu na dobre właściwości budowlane drewno od dawna jest szeroko stosowane w budownictwie. Charakteryzuje się niską średnią gęstością do 180 kg/m 3 , wystarczającą wytrzymałością, niską przewodnością cieplną, dużą trwałością (przy prawidłowej eksploatacji i przechowywaniu), łatwo poddaje się obróbce narzędziowej, jest odporna chemicznie. Jednak oprócz wielkich zalet drewno ma również wady: niejednorodność struktury; zdolność do wchłaniania i uwalniania wilgoci, przy zmianie jej wielkości, kształtu i wytrzymałości; Szybko zapada się z rozpadu, łatwo się zapala.
Według gatunku drzewa dzielą się na iglaste i liściaste. Jakość drewna w dużej mierze zależy od obecności w nim wad, które obejmują ukośne, sękate, pęknięcia, uszkodzenia owadów, zgniliznę. Iglaste - modrzew, sosna, świerk, cedr, jodła. Liściaste - dąb, brzoza, lipa, osika.
Właściwości konstrukcyjne drewna są bardzo zróżnicowane, w zależności od jego wieku, warunków wzrostu, gatunku drewna i wilgotności. W świeżo ściętym drzewie wilgotność wynosi 35…60%, a jej zawartość zależy od czasu ścinki i rodzaju drzewa. Najniższa wilgotność w drzewie zimą, najwyższa wiosną. Najwyższa wilgotność to drzewa iglaste(50-60%), najmniejsza - twarde drewno (35-40%). Suszenie od najwilgotniejszego stanu do punktu nasycenia włókien (do wilgotności 35%), drewno nie zmienia swoich wymiarów, przy dalszym suszeniu jego wymiary liniowe maleją. Średnio skurcz wzdłuż włókien wynosi 0,1%, a w poprzek - 3 ... 6%. W wyniku skurczu objętościowego na styku elementów drewnianych powstają szczeliny, drewno pęka. W przypadku konstrukcji drewnianych należy stosować drewno o wilgotności, przy której będzie pracowało w konstrukcji.
Materiały i produkty z drewna.
drewno okrągłe: kłody - długie odcinki pnia drzewa, oczyszczone z gałęzi; drewno okrągłe (podtovarnik) - kłody o długości 3 ... 9 m; grzbiety - krótkie odcinki pnia drzewa (długość 1,3 ... 2,6 m); kłody do pali budowli hydrotechnicznych i mostów - kawałki pnia o długości 6,5 ... 8,5 m. Wilgotność drewna okrągłego użytego do konstrukcji nośnych nie powinna przekraczać 25%.
graty uzyskane przez piłowanie drewna okrągłego. Płyty to kłody cięte wzdłużnie na dwie symetryczne części; pręty mają grubość i szerokość nie większą niż 100 mm (czterocięte i obosieczne); płyta reprezentuje obciętą zewnętrzną część kłody, w której jedna strona nie jest obrabiana.
Produkty strugane długie- są to listwy (otwory okienne i drzwiowe), cokoły, deski podłogowe lub drewno, poręcze do balustrad, schody, parapety wykonane z drewna iglastego i liściastego.
Sklejka są wykonane z forniru (cienkich wiórów) z brzozy, sosny, dębu, lipy i innych gatunków poprzez sklejenie ich arkuszy ze sobą. Okleinę uzyskuje się przez ciągłe usuwanie wiórów na całej długości kłody parzonej we wrzącej wodzie (o długości 1,5 m) na specjalnym. maszyna.
Stolarka wykonywane są w wyspecjalizowanych fabrykach lub w warsztatach z drewna iglastego i liściastego. Należą do nich okna i bloki drzwi różne kształty, skrzydła drzwi, ścianki działowe i panele.
Konstrukcje klejone w postaci belek, ram, stojaków, pali, ogrodzeń znajdują zastosowanie w powłokach, stropach i innych elementach budynków. Są wykonane przez klejenie wodoodporne kleje deski, pręty, sklejka. (Wodoodporny klej FBA, FOK).
WYKŁAD #14
Materiały dekoracyjne.
Informacje ogólne.
Materiały wykończeniowe służą do tworzenia powłok powierzchniowych do produktów budowlanych, konstrukcji i konstrukcji w celu ochrony ich przed szkodliwymi wpływami zewnętrznymi, nadania im wyrazistości estetycznej i poprawy warunków higienicznych w pomieszczeniu. Materiały wykończeniowe obejmują gotowe kompozycje malarskie, materiały pomocnicze, spoiwa, walcowane Materiały dekoracyjne, pigmenty. Kolorowe kompozycje składają się z pigmentu, który nadaje im kolor; wypełniacz oszczędzający pigment, poprawiający właściwości mechaniczne i zwiększający trwałość koloru; spoiwo, które łączy cząstki pigmentu i wypełniacza ze sobą oraz z malowaną powierzchnią. Kompozycje malarskie po wyschnięciu tworzą cienką warstwę. Oprócz głównych składników, w razie potrzeby, do kompozycji farb dodawane są rozcieńczalniki, zagęszczacze i inne dodatki.
Pigmenty.
Pigmenty- Są to drobno zmielone kolorowe proszki, które są nierozpuszczalne w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych, ale potrafią się z nimi równomiernie wymieszać, przenosząc ich kolor na kolorową kompozycję.
białe pigmenty. Należą do nich kreda, wapno do budowy powietrza. Kreda stosowany w postaci drobno rozdrobnionego proszku, z którego przygotowuje się różne wodorozcieńczalne (wodne) kompozycje malarskie, podkłady, szpachlówki i pasty.
Wapno powietrzne budowlane stosowany jako pigment i spoiwo do przygotowania kolorowych kompozycji, szpachli i mastyksów.
Czarne pigmenty. Należą do nich sadza z kanału gazowego, dwutlenek manganu i czerń.
Kanał gazu sadzy Powstaje podczas spalania różnych olejów, olejów, żywic przy ograniczonym dostępie powietrza. Użyj go do przygotowania bezwodnych kolorowych kompozycji.
dwutlenek manganu występuje w naturze jako minerał i piroluzyt. Użyj go do przygotowania wodnych i bezwodnych kolorowych kompozycji.
Czarny uzyskany przez kalcynację bez dostępu powietrza łupina od orzecha, drewno, torf.
szare pigmenty. Należą do nich pył grafitowy i cynkowy.
Grafit- naturalny materiał o szaro-czarnym kolorze z tłustym metalicznym połyskiem. Służy do przygotowywania barwnych kompozycji oraz do pocierania powierzchni przedmiotów żelaznych wystawionych na działanie ciepła, co nadaje im wypolerowany wygląd.
pył cynkowy- mechaniczna mieszanka tlenku cynku z metalicznym cynkiem. Służy do przygotowania bezwodnych formulacji lakierniczych.
Czerwone pigmenty. Należą do nich suche żelazo minium, naturalna mumia i sztuka.
Suche żelazo minimalne otrzymywany z rudy żelaza zawierającej tlenek żelaza. Jest to bardzo trwały pigment o wysokich właściwościach antykorozyjnych i odporności na światło. Produkowany jest w postaci drobno zmielonego ceglastego proszku i służy do przygotowania klejów, emalii i farb olejnych.
Mumia naturalna- drobno zmielona glina, barwiona na brązowo-czerwono tlenkami żelaza różne odcienie. Stosowany do przygotowania wodnych i bezwodnych formulacji farb.
Sztuczna mumia- drobno zmielony proszek produktu ceramicznego o jasnoczerwonym kolorze.
żółte pigmenty. Należą do nich sucha ochra, sucha korona ołowiana i naturalna sienna.
Sucha ochra otrzymywany z gliny barwionej tlenkami żelaza. Stosowany do przygotowania wszelkiego rodzaju farb stosowanych przy malowaniu powierzchni drewnianych i metalowych.
Siena naturalna otrzymywany z gliny zawierającej dużą ilość tlenku żelaza (70%) i krzemionki.
Zielone, niebieskie, brązowe i inne pigmenty.
Oleje suszące i emulsje.
Olej do suszenia naturalnego lnu i konopi otrzymywany odpowiednio z oleju lnianego i konopnego poprzez gotowanie go w temperaturze 200…300 °C i obróbkę powietrzem z wprowadzeniem przyspieszacza suszenia (środka osuszającego). Służy do przygotowania kompozycji malarskich, podkładów oraz jako samodzielny materiał do prac malarskich do malowania zewnętrznego i wewnętrznego konstrukcji drewnianych i metalowych.
Maszyna wirtualna emulsji składa się z naturalnego oleju schnącego, benzenu, kleju do płytek zwierzęcych, 50% pasty wapiennej i wody. Służy do rozcieńczania grubych farb.
Emulsja MB przygotowany z mieszaniny 10% roztworu kleju zwierzęcego, alkaliów (soda, boraks, potaż) i naturalnego oleju schnącego. Służy do malowania tynków wewnętrznych, drewna.
Kompozycje lakierowe.
Farby olejne- różne kompozycje farb białych i kolorowych przygotowywane na naturalnych lub mieszanych olejach schnących z różnymi dodatkami, doprowadzone do konsystencji farby.
WYKŁAD #15
Metale i wyroby metalowe.
Informacje ogólne.
W budownictwie wodno-kanalizacyjnym szeroko stosowane są różne materiały w postaci wyrobów walcowanych i wyrobów metalowych. W budownictwie stosuje się metal walcowany przepompownie, budynki przemysłowe, produkcja okiennic metalowych różnego typu. Metale stosowane w budownictwie dzielą się na dwie grupy: żelazne (żelazo i stopy) oraz nieżelazne. W zależności od zawartości węgla metale żelazne dzielą się na żeliwo i stal.
Żeliwo- stop żelazo-węgiel o zawartości węgla od 2% do 6,67%. W zależności od charakteru metalowej podstawy dzieli się ją na cztery grupy: szarą, białą, o wysokiej wytrzymałości i plastyczną.
Żeliwo szare- zawiera 2,4 ... 3,8% węgla. Dobrze nadaje się do przetwarzania, ma zwiększoną kruchość. Służy do odlewania produktów, które nie są narażone na uderzenia.
żeliwo białe- zawiera 2,8 ... 3,6% węgla, ma dużą twardość, ale jest kruchy, nie nadaje się do obróbki, ma ograniczone zastosowanie.
Ciągliwy metal otrzymany przez dodanie magnezu do płynnego żeliwa 0,03 ... 0,04%, ma taki sam skład chemiczny jak żeliwo szare. Posiada najwyższe właściwości wytrzymałościowe. Służy do odlewania korpusów pomp, zaworów.
żeliwo- otrzymywane przez przedłużone ogrzewanie w wysokich temperaturach odlewów z żeliwa białego. Zawiera 2,5...3,0% węgla. Służy do produkcji części cienkościennych (nakrętki, wsporniki ...). W budownictwie wodnym stosuje się płyty żeliwne – do wykładania powierzchni konstrukcji hydrotechnicznych narażonych na ścieranie przez osady, żeliwnych zaworów wodnych, rur.
Stać się- uzyskany w wyniku obróbki żeliwa białego w piecach martenowskich. Wraz ze wzrostem zawartości węgla w stalach wzrasta ich twardość i kruchość przy jednoczesnym spadku ciągliwości i udarności.
Właściwości mechaniczne i fizyczne stali ulegają znacznej poprawie po dodaniu do nich pierwiastków stopowych (niklu, chromu, wolframu). W zależności od zawartości składników stopowych stale dzieli się na cztery grupy: węglowe (bez pierwiastków stopowych), niskostopowe (do 2,5% składników stopowych), średniostopowe (2,5...10% składników stopowych), wysokostopowe (ponad 10% składników stopowych) .
Stale węglowe w zależności od zawartości węgla dzielą się na niskowęglowe (węgle do 0,15%), średniowęglowe (0,25...0,6%) i wysokowęglowe (0,6...2,0%).
Do metali nieżelaznych i stopów zaliczamy aluminium, miedź i ich stopy (z cynkiem, cyną, ołowiem, magnezem), cynk, ołów.
W budownictwie stosowane są stopy lekkie – na bazie aluminium lub magnezu oraz stopy ciężkie – na bazie miedzi, cyny, cynku i ołowiu.
Materiały i produkty budowlane ze stali.
Stal walcowana na gorąco produkowane w formie narożnika o równej półce (z półkami o szerokości 20 ... 250 mm); nierówny róg; Promiennie się uśmiecham; Szeroka półka dwuteowa; kanał.
Do produkcji metalowych konstrukcji i konstrukcji budowlanych stosuje się walcowane profile stalowe: narożniki o równej i nierównej półce, kanał, dwuteownik i Taurus. Nity, śruby, nakrętki, wkręty i gwoździe służą jako łączniki ze stali. Przy wykonywaniu prac budowlano-montażowych stosuje się różne metody obróbki metalu: mechaniczną, termiczną, spawalniczą. Główne metody produkcji wyrobów metalowych to mechaniczna obróbka metali na gorąco i na zimno.
Na przetwarzane na gorąco metale podgrzewane do określonych temperatur, po czym w procesie walcowania, pod wpływem uderzeń młotka lub nacisku prasy, nadawane są im odpowiednie kształty i rozmiary.
Obróbka metali na zimno podzielona na ślusarstwo i cięcie metali. Ślusarstwo i obróbka składa się z następujących operacji technologicznych: znakowanie, cięcie, cięcie, odlewanie, wiercenie, cięcie.
Obróbka metalu, cięcie odbywa się przez usunięcie wióry metalowe narzędzia skrawające (toczenie, struganie, frezowanie). Jest produkowany na maszynach do cięcia metalu.
W celu podniesienia walorów konstrukcyjnych wyrobów stalowych poddaje się je obróbce cieplnej – hartowaniu, odpuszczaniu, wyżarzaniu, normalizacji i nawęglaniu.
hartowanie polega na podgrzaniu wyrobów stalowych do temperatury nieco wyższej niż krytyczna, utrzymywaniu ich w tej temperaturze przez pewien czas, a następnie szybkim schłodzeniu w wodzie, oleju, emulsji olejowej. Temperatura nagrzewania podczas hartowania zależy od zawartości węgla w stali. Hartowanie zwiększa wytrzymałość i twardość stali.
Wakacje polega na podgrzaniu utwardzonych produktów do 150 ... W procesie odpuszczania wzrasta lepkość stali, zmniejszają się w niej naprężenia wewnętrzne i jej kruchość, poprawia się jej skrawalność.
Wyżarzanie polega na podgrzaniu wyrobów stalowych do określonej temperatury (750...960 °C), utrzymywaniu ich w tej temperaturze, a następnie powolnym chłodzeniu w piecu. Podczas wyżarzania wyrobów stalowych zmniejsza się twardość stali, poprawia się również jej skrawalność.
Normalizacja- polega na podgrzaniu wyrobów stalowych do temperatury nieco wyższej od temperatury wyżarzania, utrzymywaniu ich w tej temperaturze, a następnie schłodzeniu w nieruchomym powietrzu. Po normalizacji uzyskuje się stal o wyższej twardości i drobnoziarnistej strukturze.
Cementowanie- jest to proces nawęglania powierzchniowego stali w celu uzyskania wysokiej twardości powierzchniowej, odporności na zużycie i zwiększonej wytrzymałości wyrobów; podczas gdy wewnętrzna część stali zachowuje znaczną wytrzymałość.
Metale nieżelazne i stopy.
Obejmują one: aluminium i jego stopy- jest lekki, technologiczny, odporny na korozję materiał. W czystej postaci służy do produkcji folii, części odlewniczych. Do produkcji wyrobów aluminiowych stosuje się stopy aluminium - aluminiowo-manganowe, aluminiowo-magnezowe ... Stopy aluminium stosowane w budownictwie o niskiej gęstości (2,7 ... 2,9 kg / cm 3) mają właściwości wytrzymałościowe zbliżone do wytrzymałości charakterystyka stali budowlanych. Produkty wykonane ze stopów aluminium charakteryzują się prostotą technologii wytwarzania, dobrym wyglądem, odpornością ogniową i sejsmiczną, antymagnetyzmem oraz trwałością. Takie połączenie właściwości konstrukcyjnych i technologicznych stopów aluminium pozwala im konkurować ze stalą. Zastosowanie stopów aluminium w konstrukcjach ogrodzeniowych umożliwia 10...80-krotne zmniejszenie ciężaru ścian i dachów oraz zmniejszenie złożoności montażu.
Miedź i jej stopy. Miedź jest ciężkim metalem nieżelaznym (gęstość 8,9 g/cm3), miękkim i ciągliwym o wysokiej przewodności cieplnej i elektrycznej. W czystej postaci miedź jest stosowana w przewodach elektrycznych. Miedź jest stosowana głównie w różnego rodzaju stopach. Stop miedzi z cyną, aluminium, manganem lub niklem nazywany jest brązem. Brąz to metal odporny na korozję o wysokich właściwościach mechanicznych. Służy do produkcji armatury sanitarnej. Stop miedzi i cynku (do 40%) nazywany jest mosiądzem. Posiada wysokie właściwości mechaniczne i odporność na korozję, dobrze nadaje się na gorąco i chłodne pracowanie. Stosowany jest w postaci produktów, arkuszy, drutu, rur.
Cynk jest metalem odpornym na korozję stosowanym jako powłoka antykorozyjna przy cynkowaniu wyrobów stalowych w postaci blach dachowych, śrub.
Prowadzić jest ciężkim, łatwym w obróbce, odpornym na korozję metalem stosowanym do uszczelniania szwów rur kielichowych, uszczelniania dylatacji i produkcji rur specjalnych.
Korozja metalu i ochrona przed nim.
Wpływ na konstrukcje metalowe a struktury środowiskowe prowadzą do ich zniszczenia, co nazywa się korozja. Korozja zaczyna się od powierzchni metalu i wnika głęboko w nią, podczas gdy metal traci połysk, jego powierzchnia staje się nierówna, skorodowana.
W zależności od charakteru uszkodzeń korozyjnych wyróżnia się korozję ciągłą, selektywną i międzykrystaliczną.
ciągła korozja podzielone na równe i nierówne. Przy jednolitej korozji niszczenie metalu przebiega w tym samym tempie na całej powierzchni. Przy nierównomiernej korozji niszczenie metalu przebiega w nierównym tempie w różnych częściach jego powierzchni.
Korozja selektywna pokrywa poszczególne obszary metalowej powierzchni. Jest podzielony na korozję powierzchniową, punktową, skrośną i punktową.
Korozja międzykrystaliczna przejawia się wewnątrz metalu, podczas gdy wiązania wzdłuż granic kryształów tworzących metal ulegają zniszczeniu.
W zależności od charakteru interakcji metalu ze środowiskiem rozróżnia się korozję chemiczną i elektrochemiczną. Korozja chemiczna występuje, gdy metal jest wystawiony na działanie suchych gazów lub cieczy nieelektrolitowych (benzyna, olej, żywice). Korozji elektrochemicznej towarzyszy pojawienie się prądu elektrycznego, który występuje, gdy na metal działają płynne elektrolity (wodne roztwory soli, kwasów, zasad), wilgotne gazy i powietrze (przewodniki elektryczności).
W celu ochrony metali przed korozją stosuje się różne metody ich ochrony: uszczelnianie metali przed agresywnym środowiskiem, ograniczanie zanieczyszczenia środowiska, zapewnienie normalnych warunków temperaturowo-wilgotnościowych oraz nakładanie trwałych powłok antykorozyjnych. Zwykle w celu zabezpieczenia metali przed korozją pokrywa się je farbami i lakierami (podkłady, farby, emalie, lakiery), zabezpiecza się odpornymi na korozję cienkimi powłokami metalowymi (cynkowanie, powłoki aluminiowe itp.). Ponadto metal jest zabezpieczony przed korozją przez dodanie stopu, tj. poprzez stopienie go z innym metalem (chromem, niklem itp.) i niemetalem.
Potrzebujesz pomocy w nauce tematu?
Nasi eksperci doradzą lub zapewnią korepetycje z interesujących Cię tematów.
Złożyć wniosek wskazanie tematu już teraz, aby dowiedzieć się o możliwości uzyskania konsultacji.
TEMAT: INFORMACJE O MATERIAŁACH
1. Informacje ogólne
2. Właściwości fizyczne
3. Właściwości mechaniczne
5. Badania technologiczne metali i stopów
6. Struktura metali, stopów i ciekłych stopów
Bibliografia
1. Informacje ogólne
Świat ma naturę materialną. Wszystko, co nas otacza, nazywa się materią. Atom, żywa komórka, organizm itp. - to wszystko Różne rodzaje materiał. Obserwowana różnorodność zjawisk w przyrodzie reprezentuje różne formy poruszającej się materii. Materia ma różne formy ruchu: procesy życiowe, przemiany chemiczne, prąd elektryczny, ogrzewanie i chłodzenie itp. Materia nie znika i nie powstaje ponownie, tylko zmienia swoje formy. Niektóre formy ruchu materii mogą przechodzić w inne. Na przykład ruch mechaniczny może zmienić się w termiczny, termiczny – chemiczny, chemiczny – w elektryczny, elektryczny – w mechaniczny itp.
Każdy odrębny rodzaj materii, który ma określony skład i właściwości, nazywany jest substancją. Cechy, którymi różnią się różne substancje, nazywamy właściwościami. Substancje różnią się kolorem, stanem skupienia (stały, ciekły lub gazowy), gęstością, temperaturą topnienia i wrzenia itp. Aby scharakteryzować substancję, musisz znać pewną liczbę - zestaw cech - posiadanych przez nią właściwości. Na przykład substancją, której gęstość wynosi 1000 kg / m3, temperatura wrzenia 100 ° C i temperatura topnienia 0 ° C, jest woda H 2 O. Właściwości materiałów określa się głównie w warunkach laboratoryjnych przy użyciu specjalnych dostarczonych metod zgodnie z normami i specyfikacjami państwowymi.
Substancje mogą być proste lub złożone. Proste substancje (żelazo, miedź, tlen, węgiel itp.) składają się z atomów lub jonów jednego pierwiastka. Związki (woda, dwutlenek węgla, Kwas siarkowy, stal itp.) składają się z cząsteczek utworzonych przez atomy lub jony różnych pierwiastków.
Substancje mogą być czyste lub w postaci mieszanin. Czyste substancje (proste i złożone) składają się z jednorodnych cząsteczek, atomów i jonów. Mieszaniny składają się z różnych prostych i złożonych substancji. Przykładem mieszanki jest powietrze, które składa się z cząsteczek różnych gazów (azotu, tlenu, dwutlenku węgla itp.). Granit to mieszanka kwarcu, miki i skalenia.
Właściwości materiałów użytych w produkcja przemysłowa, warunkowo podzielone na fizyczne, mechaniczne, chemiczne, technologiczne itp.
2. Właściwości fizyczne
Do właściwości fizycznych w zależności od Struktura wewnętrzna materiały obejmują: gęstość, porowatość, przewodność cieplną, pojemność cieplną, przewodność elektryczną, rozszerzalność cieplną (termiczną), mrozoodporność, ognioodporność, temperaturę topnienia itp.
Gęstość jest wartością równą stosunkowi masy substancji do zajmowanej przez nią objętości. Pod względem gęstości metale i stopy dzielą się na dwie grupy: lekkie, których gęstość jest mniejsza niż 5000 kg/m 3 , oraz ciężkie, których gęstość przekracza 5000 kg/m 3 . Do metali lekkich zaliczamy aluminium, magnez, tytan i oparte na nich stopy, do metali ciężkich zaliczamy miedź, nikiel, cynk i stopy na nich oparte. W produkcji maszyn i mechanizmów w celu zmniejszenia ich masy stosuje się metale i stopy o mniejszej gęstości.
Porowatość - stopień wypełnienia objętości materiału porami.
Przewodność cieplna, pojemność cieplna, mrozoodporność, nasiąkliwość zależą od porowatości materiałów.
Przewodność cieplna to zdolność materiału do przenoszenia ciepła przez jego grubość, która występuje na skutek różnicy temperatur na przeciwległych powierzchniach. Przewodność cieplna charakteryzuje się ilością ciepła przechodzącego przez 1 godzinę przez warstwę materiału o grubości 1 m i powierzchni 1 m2, przy różnicy temperatur na przeciwległych powierzchniach płasko-równoległych o jeden stopień. Przewodność cieplna zależy od wewnętrznej struktury materiału.
Wysokie przewodnictwo cieplne metali i stopów w porównaniu z innymi materiałami tłumaczy się tym, że energia cieplna w metalach jest przenoszona przez swobodne elektrony, które są w ciągłym ruchu. Swobodne elektrony zderzają się z drgającymi jonami i wymieniają z nimi energię. Drgania jonów, które zwiększają się po podgrzaniu, przenoszone są przez elektrony na sąsiednie jony, a temperatura szybko wyrównuje się w całej masie metalu. Jak większa przewodność cieplna metal, tym szybciej ciepło po podgrzaniu rozprzestrzenia się w całej objętości. Ta właściwość jest brana pod uwagę przy produkcji urządzeń grzewczych, silników, które nagrzewają się podczas pracy, przy cięciu gazowym metali i stopów, przy obróbce metali za pomocą narzędzia tnącego.
Przewodność cieplna ma ogromne znaczenie przy wyborze materiałów na konstrukcje osłaniające ciepło, wymienniki ciepła i izolację rur.
Przewodność elektryczna - zdolność metali i stopów do przewodzenia prądu elektrycznego pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego. Swobodne elektrony przenoszą prąd elektryczny, więc przewodnictwo cieplne i elektryczne czystych metali jest do siebie proporcjonalne. Przewodność elektryczna metali spada wraz ze wzrostem temperatury. Wynika to z faktu, że po podgrzaniu drgania jonów w metalu wzrastają, co zakłóca ruch elektronów. W niskich temperaturach, gdy drgania jonów maleją, przewodność elektryczna gwałtownie wzrasta.
Srebro, aluminium, miedź i oparte na nich stopy mają wysoką przewodność elektryczną, natomiast wolfram i chrom mają niską przewodność elektryczną. Z metali dobrze przewodzących prąd elektryczny wytwarza się przewody elektryczne, przewodzące części maszyn elektrycznych, a z metali i stopów słabo przewodzących prąd elektryczny (o dużej oporności elektrycznej) wykonuje się grzałki elektryczne i reostaty.
Pojemność cieplna - WŁAŚCIWOŚĆ materiałów do pochłaniania pewnej ilości ciepła po podgrzaniu. Pokazana pojemność cieplna to specyficzna pojemność cieplna, która jest równa ilości ciepła (w dżulach) potrzebnej do podgrzania 1 kg materiału o jeden stopień. Ciepło właściwe jest wykorzystywane przy obliczaniu procesów ogrzewania lub chłodzenia materiałów.
Absorpcja wody to zdolność materiału do wchłaniania i zatrzymywania wody w porach. Absorpcja wody przez materiał zależy od jego porowatości; im większa porowatość, tym większa absorpcja wody.
Nasycenie materiałów wodą zmienia ich właściwości: wzrasta przewodność cieplna, zmniejsza się mrozoodporność.
Zawartość wilgoci w materiale jest określana przez stosunek zawartości wilgoci w próbce do suchej masy tej próbki.
Przepuszczalność wody to zdolność materiału do przepuszczania wody pod ciśnieniem przez siebie. Przepuszczalność wody charakteryzuje się ilością wody, która przeszła przez próbkę o powierzchni 1 m2 przez 1 godzinę przy stałym ciśnieniu 1 N i określonej grubości próbki. Przepuszczalność wody zależy od porowatości, gęstości materiału, kształtu i wielkości porów.
Przepuszczalność pary, gazu - właściwości charakteryzujące się ilością pary lub gazu (powietrza), która przeszła przez próbkę o określonych rozmiarach pod danym ciśnieniem.
Mrozoodporność - zdolność materiału w stanie nasyconym wodą do wytrzymania wielokrotnej liczby cykli naprzemiennego zamrażania i rozmrażania bez widocznych oznak zniszczenia i bez znacznego spadku wytrzymałości. Materiały gęste, a także materiały o niskiej nasiąkliwości są zazwyczaj mrozoodporne. W zależności od liczby cykli wytrzymania naprzemiennego zamrażania i rozmrażania (stopień mrozoodporności).
Rozszerzalność termiczna (termiczna) - zdolność materiałów do zmiany swoich wymiarów podczas ogrzewania przy stałym ciśnieniu. Ta właściwość jest brana pod uwagę przy układaniu rurociągów, torów kolejowych. Długie rurociągi i rurociągi parowe w stanie podgrzanym znacznie zwiększają ich wielkość. Dlatego, aby rurociągi mogły się swobodnie wydłużać, pozostając nienaruszonym, wykonuje się specjalne urządzenia - kompensatory, które dostrzegają wydłużenie rurociągów podczas rozszerzalności cieplnej. Mosty wyposażone są w ruchome podpory. W budynkach i konstrukcjach o dużej długości zapewnione są szwy termiczne. Szyny na torach dźwigowych i kolejowych układa się z małymi szczelinami, aby zapewnić swobodną rozszerzalność cieplną.
Temperatura topnienia - stała temperatura, w której ciało stałe zamienia się w ciekły stop pod normalnym ciśnieniem. Do odczytu temperatury używane są dwie skale: termodynamiczna, gdzie jednostką temperatury jest kelwin (wskazywany przez K) oraz międzynarodowa praktyczna, gdzie jednostką miary jest stopień Celsjusza (wskazywany przez °C).
Temperatura topnienia materiałów zależy od siły wiązania między cząsteczkami, jonami i zmienia się w bardzo szerokim zakresie: na przykład temperatura topnienia rtęci wynosi -39°C, wolframu +3410°C. Czyste metale topią się w określonych temperaturach, podczas gdy większość materiałów topi się w zakresie temperatur.
Wózki samoresetujące działały bez zarzutu, a palce do chwytania ram nie były wygięte. Niezbędne jest okresowe pokrywanie wózków suszarniczych środkami antykorozyjnymi i terminowa ich naprawa. PODSTAWOWE INFORMACJE O PROCESIE SUSZENIA Suszenie cegieł odbywa się wyłącznie metodą konwekcyjną, czyli metodą, w której wilgoć odparowuje w wyniku wymiany ciepła między produktem a ...
Zezwolenia na produkcję kotła parowego. W związku z powyższym konieczna jest możliwość wykonania jednego z najbardziej skomplikowanych i krytycznych odcinków obliczania wytrzymałości kotła - obliczania wytrzymałości wzmocnienia pojedynczego otworu w bębnach. Ponadto problem jest bardziej istotny ze względu na do stosowania konstrukcji kotłów z dużymi otworami w bębnach. Istnieje...
Na lekcjach techniki dzieci uczą się przetwarzać nie tylko tkaniny, papier i tekturę, ale także różne części roślin, minerały, materiały sztuczne i odpady - odpady towarów konsumpcyjnych itp. Dzieci zbierają je na wycieczki, przynoszą w postaci półprodukty i półfabrykaty lub gotowe wyroby przemysłowe.
Do materiałów naturalnych należą gałęzie roślin, liście, kwiaty, nasiona, korzenie, kora, mech, owoce, kamienie rzeczne i morskie, piasek, glina, a także części zwierząt - ości ryb, muszle i muszle mięczaków, suszone owady, jaja drobiowe muszle, pióra. W formie półfabrykatów w klasie używają inny rozmiar deski.
Z sztuczne materiały do pracy studenci często używają plasteliny, plastiku, sklejki, płyty pilśniowej, miękkiej blachy, kawałków plastiku, ceramiki.
Do gotowych produktów przemysłowych należą takie materiały odpadowe jak opakowania, pudełka, wstążki do ozdabiania prezentów i bukietów, słoiki, butelki, akcesoria do ozdabiania ubrań i lokali.
Obróbka wymienionych materiałów jest niemożliwa bez specjalnej wiedzy z zakresu materiałoznawstwa i technologii ich przetwarzania. Dzieci zdobywają taką wiedzę w procesie obserwacji i eksperymentów.
W pierwszej klasie należy poczynić następujące obserwacje: określenie kształtu i koloru liści, żołędzi, łupin orzechów, porównanie właściwości piasku i gliny, drewna i metalu, rozpoznanie cech wyrazu artystycznego w zabawce ludowej itp.
W drugiej klasie prowadzone są obserwacje właściwości szyszek, kory, gałęzi. Ujawniają się cechy obróbki miękkich i twardych materiałów.
W klasie trzeciej uczniowie obserwują właściwości suszu, słomy, rozpoznają właściwości ceramiki, tworzyw sztucznych, szkła. Uczniowie uczą się wybierać najlepsze sposoby przetwarzanie tych materiałów.
W klasie czwartej trwają prace nad uogólnieniem i pogłębieniem posiadanej wiedzy. Studenci samodzielnie wybierają najlepsze sposoby obróbki materiałów, opracowują najprostsze mapy technologiczne dla kreatywnych projektów.
Nauczyciel zapewnia szczegółowe instrukcje dotyczące gromadzenia, przechowywania i wstępnej obróbki różnych materiałów. Szczególną uwagę zwraca się na wymagania higieniczne, a także zasady bezpieczeństwa dotyczące zbierania, transportu i przechowywania materiałów. Ponadto nauczyciel ma obowiązek zwrócić uwagę, że w naszym kraju obowiązuje ustawa o ochronie środowiska, która zobowiązuje nas do dbania o zasoby naturalne. Nie zaleca się używania gotowych produktów, które zostały poddane specjalnej obróbce i nadają się do spożycia przez ludzi (płatki zbożowe, makarony, mąka, rośliny strączkowe). Do pracy używaj tylko produktów, których termin ważności upłynął.
Do pracy z różnymi materiałami wybierane są specjalne narzędzia.
Narzędzia znakujące i pomiarowe.
Ołówki– do zaznaczania detali na drewnie wymagane są ołówki twarde klasy 2 T i 3 T. Kąt ostrzenia ołówka powinien być ostry. Podczas znakowania ołówek należy trzymać z lekkim nachyleniem w kierunku jego ruchu i mocno docisnąć do krawędzi szablonu lub linijki;
Władcy- Do pomiaru zwykle używają metalowej linijki lub taśmy mierniczej. Do znakowania na drewnie wygodniej jest użyć grubej drewnianej linijki lub kwadratu stolarskiego. Znakowanie części okrągłych odbywa się za pomocą cyrkla stolarskiego. Znakowanie linii prostych na metalu wykonuje się rysikiem, na drewnie - grubościomierzem.
Narzędzia tnące.
Nożyce- w procesie obróbki częściej stosuje się nożyczki biurowe, a rzadziej ślusarskie.
Noże- do pracy stosuje się dobrze naostrzone noże z krótkim ostrzem (90-100mm). Do łupania drewna wygodniej jest użyć kosiarki - noża z krótszym i grubszym ostrzem. W procesie cięcia nóż trzymany jest ukośnie, kierując jego ruchem palcem wskazującym. Na stojakach i deskach okładzinowych wycinane są naturalne materiały.
Piły do metalu i wyrzynarki– przeznaczony do piłowania drewna i metali. Dla wygody obrabiane materiały są mocowane w imadle lub zacisku.
przecinak do drutu- służy do odgryzania drutu, cienkich gałązek.
Stichel- nóż wąski, mający kształt kąta ostrego lub łuku w przekroju (kątowym i półkolistym). Sztychel stosuje się przy wykańczaniu wyrobów z drewna (płaskie rzeźbienie), linoleum (klisza na linoryt).
Narzędzia montażowe.
Młotek- służy do montażu produktów na gwoździe. Podczas pracy z młotkiem należy uważać, aby uczeń nie uderzył w palce trzymające gwóźdź.
Szczypce i szczypce okrągłe- używane podczas pracy z drutem. Narzędzia te służą do zginania i skręcania drutu.
Szydło- służy do wykonywania otworów w miękkich lub łatwych w obróbce materiałach. Przebijanie wykonuje się na stojakach lub deskach podkładowych.
Świder ręczny– Przeznaczony do wiercenia otworów w twardszych materiałach. Praca z świderkiem odbywa się na stojakach lub deskach okładzinowych.
Pędzel do kleju- powinno być trudne. Szerokość szczotki dobierana jest zgodnie z wymiarami powierzchni części łączącej.
Łączenie części i materiałów.
Paznokcie- Duże paznokcie nie są używane na lekcjach porodu. Częściej używają nr 1, 2, 3, 4, co odpowiada długości gwoździa w centymetrach.
Szpilka- pręt do stałego połączenia części. Szpilkę łatwo wykonać z zapałki, gałązki lub paska papieru. Szpilka łączy części z żołędzi, stożków, materiałów sztukatorskich.
Klej- do łączenia materiałów naturalnych stosuje się klej PVA, kazeinowy lub stolarski. Modele pływające lepiej przykleić klejem kazeinowym, klejem PVA, BF, Moment. Klejenie części wymaga dużej staranności. Klej nakłada się na cienki materiał lub sklejoną część powierzchni mniejszej części. Suche liście są rozmazane klejem od środka arkusza do krawędzi. Po wchłonięciu części wilgoci dokładnie przyklej zamazane liście. Klej nakłada się na wąskie i głębokie powierzchnie końcówką szydła zamoczoną w kleju.
Zadaniem nauczyciela technologii jest nie tylko dostarczenie uczniom narzędzi i wszystkich niezbędnych materiałów, ale także utrzymanie ich w dobrym stanie. Noże i nożyczki muszą być odpowiednio naostrzone, końcówki szydeł i świderków nie mogą być złamane, pilnik do wyrzynarki musi być dobrze naciągnięty i skręcać się jak sznurek po dotknięciu palcem, połączenia obrotowe nożyczek i grawera muszą być stan dobry, część uderzeniowa młotka musi być dobrze zamocowana na rękojeści. Na każdej lekcji nauczyciel ma obowiązek poinstruować uczniów o zasadach bezpiecznej pracy z narzędziami i niektórymi materiałami.
przetworzone materiały.
Drewno- najczęściej stosowany w pracy uczniów szkół średnich. W klasach podstawowych stosuje się drewno sosnowe, świerkowe, brzozowe, lipowe, a także wykonaną z nich trójwarstwową sklejkę. Drewno piłuje się w kierunku poprzecznym za pomocą piły do metalu i wyrzynarki. Końce tarcicy czyści się pilnikami, papierem ściernym. kolorowanie drewniane rzemiosło farba olejna.
W klasach podstawowych uczniowie tworzą wskaźniki, ecker, etykiety do fabuły klasowej. Do wytwarzania takich produktów wymagane są specyfikacje projektowe. Na przykład deski na etykiety muszą odpowiadać określonym wymiarom, ich krawędzie muszą być szlifowane; kołki muszą odpowiadać podanym wymiarom długości, grubości, ich powierzchnia musi być obrobiona pilnikiem i papierem ściernym.
Słoma- suszone łodygi roślin zbożowych, częściej używa się słomy pszennej, żytniej, owsianej. Przed pracą słomę należy przetworzyć - usunąć węzły, posortować międzywęzły według długości i grubości. Do produkcji paska słomy wylewa się półfabrykaty gorąca woda przez jeden dzień, następnie każda słomka jest cięta wzdłużnie i prasowana gorącym żelazkiem na drewnianej desce. W zależności od temperatury żelazka słomka nabiera różnych odcieni kolorów. Aplikacje wykonane są ze słomy, służy do inkrustowania produktów drewnianych. Przechowuj słomę w suchym, przewiewnym miejscu.
skorupka jajka- doskonały materiał do produkcji wyrobów sypkich i płaskich. Jest dobrze zabarwiony barwnikiem spożywczym, części z muszli są mocowane na kleju, plastelinie. Do produkcji produktów luzem z jaj za pomocą strzykawki medycznej konieczne jest usunięcie zawartości. Jajko jest również napełniane podgrzaną parafiną za pomocą strzykawki. Dekorując jajko różnymi detalami dekoracyjnymi, możesz tworzyć figurki zwierząt, ptaków, ryb itp. Panel mozaikowy można wykonać z pomalowanej skorupki jajka, najpierw pokrywając powierzchnię, która ma być wypełniona warstwą plasteliny.
liście roślin- stosowany w postaci suszonej. Liście są zbierane jesienią, sortowane według wielkości, koloru, kształtu. Liście suszy się pod ciśnieniem lub termicznie (prasuje żelazkiem). sklep gotowy materiał w suchym miejscu.
kora brzozy- ulubiony materiał ludowych rzemieślników. Kora brzozy jest zbierana wiosną lub wczesnym latem, oczyszczona z przylegających cząstek. Dla wygody przetwarzania kora brzozy jest parzona w gorącej wodzie, podzielona na warstwy, pokrojona w pożądane kształty. Wysuszyć materiał w chłodnym, suchym miejscu.
Metale i stopy- na lekcjach często używają cienkiego miękkiego drutu, miękkiej cyny, folii z aluminium, miedzi, mosiądzu, cynku, cyny, ołowiu. Ręczna obróbka metali w stanie zimnym nazywana jest pracą ślusarską. Takie materiały są łatwe w obróbce za pomocą nożyczek, przecinaków do drutu, młotków, szczypiec i szczypiec okrągłych. Cięte krawędzie części są przetwarzane za pomocą pilnika lub papieru ściernego. Kolor części lub produktów można zmienić, trzymając go nad płomieniem lampy alkoholowej lub malując farbami i lakierami do metalu.
Otwory w cienkiej puszce wykonane są szydłem, stemplami. Na cienkiej puszce i folii łatwo wykonać wgłębienia za pomocą cyferek, długopisu i opanować najprostsze techniki cyzelowania. Cienki arkusz można zginać i skręcać młotkiem, szczypcami, szczypcami okrągłymi.
Drut można formować w pierścienie, wielokąty, spirale itp. Drut może być używany do wykonywania płaskich kształtów konturów i produktów trójwymiarowych, a także ramek do zabawki pluszowe. Cienki drut może być również użyty jako materiał łączący.
Materiały sztukatorskie- glina, plastelina, plastik, gips, ciasto solne. Są obecnie dostępne w sklepach. Glinę można pozyskać i przygotować do pracy z uczniami.
Tłusta glinka nadaje się do modelowania. Glinka chuda zawiera dużą ilość zanieczyszczeń i nadaje się do pracy po specjalnym zabiegu - elutriacji. Glina zbierana jest latem, suszona, kruszona i przesiewana. Zmiażdżoną glinę umieszcza się w dużym naczyniu (wannie, zbiorniku), napełnionym wodą i dokładnie wymieszanym. Pływające zanieczyszczenia są usuwane. Ciężkie zanieczyszczenia (kamyki, piasek) osadzają się na dnie, a drobne cząstki gliny pozostają w zawiesinie. Ta płynna kompozycja wlewa się do innego pojemnika, pozostawiając na dnie duże zanieczyszczenia. Po chwili glina osiada na dnie. Woda jest odprowadzana z powierzchni. Ten proces nazywa się elutriacją.
Przed rozpoczęciem pracy glinę zalewa się wodą, miesza. Dobrze ugotowana masa nie powinna przyklejać się do rąk. Z przygotowanej gliny zwija się kiełbasę o długości 10 cm i grubości 1 cm i podnosi z jednego końca. Jeśli kiełbasa się nie rozpadnie, glina jest gotowa do pracy. Aby poprawić jakość gliny, możesz dodać włókno papierowe i olej roślinny. Pracują z gliną na podkładce. Wytnij glinę drutem lub żyłką. Produkty formowane są ręcznie, detale wykończeniowe wykonywane są za pomocą stosu lub specjalnych stempli.
Detale wykonane z materiałów sztukatorskich łączy się poprzez smarowanie, wciskanie lub szpilki. Produkty z materiałów sztukatorskich malowane są gwaszem zmieszanym z klejem PVA (1x1, 2x1), akwarelami (miodowe), lakierowane lub szkliwione (błyszczący szklisty stop utrwalony przez wypalanie, powlekany na powierzchni produktu). Suszyć produkty w piecach muflowych, na grzejnikach lub na dobrze wentylowanej powierzchni.
tworzywa sztuczne- produkty chemiczne. W klasach podstawowych stosuje się łatwo przetwarzane tworzywa sztuczne - szkło organiczne, gumę piankową, tworzywo piankowe, linoleum, nylon itp. Plastikowe półfabrykaty są przetwarzane przez cięcie, wiercenie, można je malować, łączyć klejem, szyć. Zabawki i pamiątki wykonane są z gumy piankowej i pianki polistyrenowej. Guma piankowa może być używana do wypchania miękkich zabawek.
Linoleum używane do tworzenia aplikacji lub klisz. Klisze na linoryty wykonywane są za pomocą grawerów. Farbę (gwasz, tusz drukarski) nakłada się na wykończoną powierzchnię kliszy za pomocą wałka, umieszcza się czystą kartkę papieru i prasuje gładkim przedmiotem. Uzyskaj wrażenie zwane odciskiem.
Odpady- pakowanie pudełek, korków, rolek, tub po kremie, pasty do zębów, syntetycznych siatek do pakowania warzyw, bukietów, pustych prętów, tub itp. Wykonywanie użytecznych rzeczy z odpadów uczy gospodarności, rozwija kreatywność, wyobraźnię, pomysłowość.
Papier mache- bardzo dostępna technologia produkcja produktów masowych w klasach podstawowych. Do pracy potrzebne będą: papier gazetowy, pasta, gwasz. Jako forma do produkcji produktów wolumetrycznych odpowiednie są naczynia, zabawki, domowe formy wykonane z plasteliny. Pasta do pracy wykonana jest ze skrobi lub mąki. Produkty suszone są w dobrze wentylowanych i ciepłych miejscach. Nierówne miejsca na formach wyrównać papierem ściernym. Produkty malowane są farbami gwaszowymi zmieszanymi z klejem PVA w proporcji: 2 części farby i 1 część kleju.
Cechy przetwarzania różnych materiałów, metodologia badania ich właściwości są opisane w licznych podręcznikach metodologicznych, książkach o sztuce i rzemiośle, czasopismach o projektowaniu i robótkach ręcznych, w książkach V.A. Baradulina, AM Gukasova, N.M. Konysheva, wiceprezes Kuzniecowa i inni.
Pytania testowe.
1. Jakie materiały nazywamy naturalnymi?
2. Jaka jest specyfika przechowywania różnych materiałów?
3. Na jakiej zasadzie odbywa się dobór różnych materiałów do pracy z uczniami szkół podstawowych?
4. Jakie materiały łączące są używane do montażu produktów z materiałów naturalnych?
Zadania do samodzielnej pracy.
1. Odnalezienie (w źródłach drukowanych lub elektronicznych) i opracowania materiałów zawierających informacje o właściwościach materiałów naturalnych, metodach ich przygotowania i przechowywania, technikach przetwarzania.
2. Dobierać literaturę dotyczącą technologii wytwarzania wyrobów z różnych materiałów.
Zadania do pracy laboratoryjnej.
1. Przeanalizuj zawartość modułu: „Technologia przetwarzania materiały budowlane i maszynowy” w programie „Technologia”. Podkreśl umiejętności, które autorzy programu zalecają kształtować uczniom szkół podstawowych w procesie przetwarzania różnych materiałów.
2. Opracuj plan przeprowadzenia eksperymentu dla uczniów w klasie 3, aby zaobserwować właściwości jednego z określonych materiałów naturalnych.
3. Opracuj podsumowanie lekcji mającej na celu nauczenie się obróbki jednego ze sztucznych materiałów.
4. Wykonaj 1 próbkę produktów z materiałów naturalnych, sztucznych i odpadów, aby zademonstrować je na lekcjach technologii w klasach podstawowych.
5. Opracuj karty instruktażowe, aby nauczyć uczniów, jak złożyć jeden z produktów z różnych materiałów.
