Строительные материалы

 Вследствие  усадки бетона в бетонных и  железобетонных конструкциях могут  возникнуть большие усадочные  напряжения, поэтому элементы большой  протяженности разрезают усадочными  швами во избежание появления  трещин. При усадке бетона 0,3 мм/м  в конструкции длиной 30 м общая  усадка составит 10 мм. Усадочные  трещины в бетоне на контакте  с заполнителем и в самом  цементном камне могут снизить  морозостойкость и послужить  очагами коррозии бетона.

 

 

 

 

5. Теплоизоляционные  материалы на основе органического  сырья, пористые пластмассы, фибролит, древесноволокнистые,  древесностружечные  плиты.

 

Теплоизоляционные материалы из органического сырья могут быть жесткими и гибкими.

К жестким относят  древесностружечные, древесноволокнистые, фибролитовые, арболитовые, камышитовые и торфяные, к гибким – строительный войлок и гофрированный картон.

Эти теплоизоляционные материалы отличаются низкой  водо - и  биостойкостью.

Древесноволокнистые теплоизоляционные плиты получают из отходов древесины, а также из различных сельскохозяйственных отходов (солома, камыш, костра, стебли кукурузы и др.).

Процесс изготовления плит состоит из следующих основных операций: дробление и размол древесного сырья, пропитка волокнистой массы  связующим, формование, сушка и обрезка плит.

Древесноволокнистые плиты выпускают   длиной 1200-2700, шириной 1200-1700 и толщиной 8-25 мм. По плотности их делят на изоляционные (150-250 кг/м3) и изоляционно-отделочные (250-350 кг/м3).

Теплопроводность изоляционных плит 0,047-0,07, а изоля-ционно-отделочных-0,07-0,08 Вт/(м-°С). Предел  прочности  плит   при изгибе  составляет  0,4-2  МПа.

Древесноволокнистые плиты обладают высокими звукоизоляционными свойствами.

Изоляционные  и  изоляционно-отделочные плиты применяют для тепло- и звукоизоляции стен, потолков, полов, перегородок и перекрытий зданий, акустической изоляции концертных залов и театров (подвесные потолки и облицовка стен).

Арболит изготовляют из смеси цемента, органических  заполнителей, химических добавок и воды. В  качестве органических  заполнителей используют  дробленые отходы  древесных  пород, сечку  камыша, костру конопли или льна и т. п.

Технология изготовления  изделий  из  арболита роста и включает операции  по подготовке органических заполнителей, например дробление отходов  древесных пород, смешивание заполнителя с цементным раствором, укладку полученной  смеси  в формы и ее уплотнение, отвердение  отформованных  изделий.

Фибролит (от лат. fibra – волокно и греч. líthos – камень), строительный материал, представляющий собой спрессованную и затвердевшую смесь специально приготовленной древесной стружки (т. н. древесной шерсти) с портландцементом или (реже) с каустическим магнезитом. Изготовляется в виде плит размерами (в см) до 240´55´10.

По назначению различают фибролит теплоизоляционный (применяемый для тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий) и теплоизоляционно-конструктивный (для устройства перегородок и заполнения деревянных каркасов стен). Коэффициент теплопроводности 0,08–0,23 вт/м×К), предел прочности при изгибе 0,4–1,1 Мн/м2.

Фибролит присуща высокая механическая прочность, как на изгиб, так и на сжатие, выше чем у других плиточных материалов. Фибролит абсолютно негорюч.

Теплоизоляционные материалы из пластмасс. В последние годы создана довольно большая группа новых   теплоизоляционных материалов из пластмасс.

Сырьём для их изготовления служат  термопластичные (полистирольные; поливинилхлоридные, полиуретановые) и термореактивные   (мочевино - формальдегидные)   смолы, газообразующие и вспенивающие вещества, наполнители, пластификачоры, красители и др.

В строительстве наибольшее распространение в качестве тепло- и звукоизоляционных   материалов получили пластмассы пористо-ячеистой структуры.

Образование в пластмассах ячеек или полостей, заполненных газами или воздухом, вызвано химическими, физическими или механическими процессами или их сочетанием.

В  зависимости от структуры теплоизоляционные пластмассы могут быть разделены на две группы: пенопласты  и  поропласты. Пенопластами называют ячеистые пластмассы с малой плотностью и наличием  несообщающихся между собой полостей или ячеек, заполненных  газами или воздухом.

Поропласты - пористые  пластмассы, структура которых характеризуется сообщающимися между собой полостями. Наибольший интерес для  современного  индустриального строительства  представляют  пенополистпрол, пенополивинилхлорид, пенополиуретан  и  мипора . Пенополистирол - материал в виде белой твердой пены с равномерной  замкнутопористой  структурой .

Пенополистирол выпускают марки ПСБС в виде плит размером 1000х500х100 мм и плотностью 25-40 кг/м3. Этот материал имеет теплопроводность 0,05 Вт/(м-°С), максимальная температура его применения 70 °С. Плиты из пенополистирола  применяют для утепления стыков крупнопанельных зданий, изоляции промышленных холодильников, а также  в  качестве  звукоизолирующих  прокладок.

Сотопласты - теплоизоляционные материалы с ячейками, напоминающими форму пчелиных сот. Стенки  ячеек  могут быть выполнены  из  различных листовых материалов (крафт - бумаги, хлопчатобумажной ткани, стекло - ткани  и др.), пропитанных  синтетическими полимерами.

Сотопласты изготовляют в виде плит длиной 1-1,5м,  шириной  550 - 650 и толщиной 300 - 350 мм. Их плотность 30-100 кг/м3, теплопроводность 0,046-0,058 Вт/(м-°С). прочность при сжатии 0,3-4 МПа.

Применяют сотопласты как заполнитель трехслойных панелей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи.

 

1. Бетон на высококачественных заполнителях в возрасте 14 суток, характеризуется пределом прочности при сжатии 24,2 МПа. Определить активность использованного цемента, если В/Ц было равно 0,62.
2. Определить маслоемкость охры, если на смачивание 5г пигмента затрачено 1,1 мл олифы. Плотность олифы – 930 кг/м³.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 1.

Бетон на высококачественных заполнителях в возрасте 14 суток, характеризуется пределом прочности при сжатии 24,2 МПа. Определить активность использованного цемента, если В/Ц было равно0,62.

Решение:

При соотношении В/Ц>0,4 прочность бетона и активность использованного цемента связаны формулой:

 

                                          Rб=ARц (- 0,5)

Где Rб – предел прочности бетона при сжатии в стандартном возрасте 28 суток;

        А=0,65 – коэффициент, характеризующий  высококачественные заполнители;

       Rц  - активность цемента.

 

 

 

Из этой формулы можно вычислить искомую активность цемента Rц, предварительно вычислив предел прочности Rб

 Неизвестную  величину  Rб определяем по формуле:                  

 

                                                               R14= Rб

 

           Где R14=24,2 МПа – заданный предел прочности бетона в возрасте 14                 суток;

                 n- 14 суток – заданный возраст бетона.

 

Отсюда:

                                       R14= Rб  Rб=0,79 Rб;

 

                                       Rб= =30.63 МПа

 

Используя полученный результат, вычисляем активность цемента:

 

Rб=ARц (- 0,5) = = 42,45 МПа

 

Ответ: 42,45 МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2.

Определить маслоемкость охры, если на смачивание 5г пигмента затрачено 1,1 мл олифы. Плотность олифы – 930 кг/м³.

Решение:

Маслоемкость – это способность пигмента ( в данном случае охры), удерживать определенное количество масла ( в данном случае олифы). Чем меньше масла требует пигмент для получения красочной пасты, тем выше стойкость покрытия и больше укрывистость пигмента. Маслоемкость охры характеризуется количеством олифы в граммах, которое необходимо добавить в 100 грамм охры, чтобы получить однородную пасту:

 

                               М =  * 100%

 

Где mолифы – масса олифы;

       mохры=5г – заданная масса охры.

Отсюда можно вычислить искомую маслоемкость, предварительно вычислив массу олифы.

Неизвестную массу олифы определяем по формуле:

 

       mолифы= p*V=930*1.1*10-6=0.00102кг=1,02г

 

где p=930кг/м3 – заданная плотность олифы;

      V=1,1мл=1.1*10-6 м3 – заданный объем олифы.

Используя полученный результат , определяем маслоемкость охры:

 

                               М =  * 100% = = * 100% = 20,40 %

Ответ: 20,40%

Литература

 

Барабанщиков Ю. Г. Строительные материалы и изделия : учебник для студ. сред. проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2008.

Воробьев В. А. Лабораторный практикум по общему курсу строительных материалов: Учеб. пособие для строит, специальностей вузов. — М.: Высш. школа, 1978.

Горчаков Г. И. Строительные материалы. Учебник для студентов вузов. — М.: Высш. школа, 1981.

Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. М, высшая школа,1988.

Микульский В. Г., Сахаров Г. П. и др. Строительные материалы (Материаловедение. Технология конструкционных материалов). Учебное издание. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2007.

Попов К. Н., Каддо М. Б. Строительные материалы и изделия: Учеб.— М.: Высш. шк., 2001.

Рыбьев И. А. Строительное материаловедение Учеб. пособие для строит. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 2004.

Юхиевский П.И. Строительные материалы и изделия. Мн: Технопринт, 2004.