Керамический кирпич, стекло, минеральные активные добавки

• Закаленное стекло получают путем термической обработки стекла

по специальному режиму, в результате чего оно приобретает напряженное  состояние, характеризуемое небольшим  растяжением всей толщи стекла, кроме  тонких поверхностных слоев, которые  оказываются сильно сжатыми. Закаленное стекло имеет выше прочность на удар в 4…6 раз, а предел прочности при изгибе в 5…8 раз по сравнению с обычным стеклом. Основной потребитель закаленного стекла – транспорт. В строительной практике толстое закаленное стекло применяют для устройства дверей, перегородок, потолков.

Разновидности стеклянных изделий, применяемые в строительстве.

По назначению изделия из стекла разделяются на три группы:

1. отделочные (облицовочное стекло): цветные плиты, стеклянные плитки, стеклянная мозаика, зеркала;
2. конструктивные: стеклопакеты, стеклопрофилит, стеклянные блоки, трубы;
3. специального назначения: ячеистое стекло, стеклянное волокно, стеклопластик, штапельное стекловолокно.

 

Отделочные стеклянные изделия (облицовочное стекло).

• цветные плиты «марблит» изготовляют из цветной непрозрачной

(глушеной) стекломассы методом проката или литья с полировкой лицевой поверхности и рифлением тыльной. Такие плиты (толщиной 6…12 мм и размером до 2100*1400 мм) используют для облицовки фасадов и внутренних помещений общественных зданий, а также для подоконников, крышек столов, прилавков.

При прокате марблит может быть разделен на плитки размером 200*200 мм и  менее. Такие плитки называют стекломрамор.

• плиты «стеклокремнезит» - цветные непрозрачные плиты,

получаемые плавлением с последующей  кристаллизацией цветных стеклянных гранул. Стеклокремнезит воспроизводит структуру полированных горных пород; может быть получен разнообразных цветов.

• стеклянную эмалированную плитку производят из отходов

листового оконного стекла путем нарезания  на требуемые размеры (150*150 и 10*75 мм) и нанесения слоя стеклянной эмали, закрепляемого нагреванием в печи. Применяют такую плитку для облицовки помещений с повышенными санитарно-гигиеническими требованиями и в сооружениях, подвергающихся агрессивному действию кислот и щелочей.

• стеклянную мозаику выпускают двух видов – ковровая мозаика и

смальта. Ковровая мозаика – это мелкие квадратные плитки (например, 20*20*4 мм) из непрозрачного прокатного стекла различных цветов с глянцевой или матовой поверхностью. Плитки по рисунку наклеивают на крафт-бумагу и в виде ковриков применяют для облицовки стеновых панелей и внутренней отделки стен и колонн. Смальта – небольшие кусочки разной формы из непрозрачного литого или прессованного стекла различного цвета. Из кусочков смальты набирают мозаичные картины или отдельные вставки при отделке общественных зданий и сооружений.

• зеркала изготовляют из полированного стекла с нанесением на него

с одной стороны тонкого слоя алюминия или серебра, закрепляемого  слоем асфальтового лака или стеклянной эмалью.

 

Конструктивные стеклянные изделия.

• стеклопакетами называют изделия, состоящие из двух или более

листов светопропускающего стекла, соединенных между собой по контуру  таким образом, что между ними образуются герметически замкнутые  прослойки толщиной 15-20 мм, заполненные сухим воздухом или газом. По способу изготовления стеклопакеты подразделяют на клееные, паяные и сварные, по числу слоев стекла – двух-, трех- и четырехслойные. Они предназначены для остекления окон, витрин, балконных дверей жилых, общественных, производственных и промышленных зданий. В зависимости от того, какие виды листового стекла использованы для их получения, стеклопакеты могут быть обычными и специального назначения.

• стеклопрофилит (профильное стекло) (рисунок 4.3) представляет

собой изделия из прокатного стекла, имеющие профильное и коробчатое сечение длиной до 6000мм. Конструкции из стеклопрофилита дают мягкий рассеивающий свет (светопропускание 40…70%). Теплопередача стены из коробчатых (в один ряд) или швеллерных (в два ряда) профилей примерно такая же, как окон с двойным остеклением, а акустические свойства не уступают глухим межкомнатным оштукатуренным перегородкам из кирпича. Стеклопрофилит применяют для устройства несущих стен, внутренних перегородок, остекления фонарей и других целей, обычно в сочетании с металлическими, бетонными, кирпичными или деревянными элементами зданий.

• стеклянные блоки (рисунок 4.4) – пустотелые изделия квадратной

или прямоугольной формы размерами до 294*294*98 мм, состоящие из двух прессованных полублоков из обычной или цветной стекломассы и сваренных или склеенных друг с другом. Блоки имеют небольшую плотность – 800кг/м3, относительно низкую теплопроводность – в среднем 0,46 Вт/(м*⁰С), достаточное светопропускание – 50…65% и светорассеивание – до 25%. Стеклоблоки применяют для сооружения светопрозрачных элементов стен, перегородок, остекления лестничных клеток, лифтовых шахт. Использование стеклоблоков позволяет более чем в 2 раза снизить потери теплоты по сравнению с одинарным остеклением, улучшает звукоизоляцию.

 

                            а)     б)

                                         

а – швеллерный; б - коробчатый

Рисунок 4.3 – Виды стеклопрофилита

 

 

а)   б)

 

1 – стеклоблоки; 2 –  цементный раствор; 3 - арматура

Рисунок 4.4 – Световой проем из стеклоблоков (а) и узел соединения стеклоблоков (б)

 

• стеклянные трубы различных диаметров (до 150 мм и более)

хорошо сопротивляются коррозии, обладают достаточной механической прочностью, гигиеничны, прозрачны, имеют гладкую  поверхность, вследствие чего их пропускная способность на 22 % выше, чем чугунных, и на 6,5 % - стальных труб равного диаметра. Недостатком стеклянных труб является малое сопротивление изгибу и удару и значительная хрупкость. Трубы нашли широкое применение для самых различных целей как в строительстве, так и в других отраслях промышленности – пищевой, химической, фармацевтической.

Стеклянные изделия специального назначения.

• ячеистое стекло получают спеканием тонкоизмельченного

стеклянного порошка с газо- или пенообразующей добавкой. В качестве газообразователя применяют антрацит, кокс, древесный уголь, мрамор, известняк. Этот материал можно резать, шлифовать, сверлить. В зависимости от назначения ячеистое стекло выпускают теплоизоляционным для утепления стен, покрытий и декоративно-акустическим в виде скорлуп, гранул, блоков и плит. Для улучшения акустических свойств плиты подвесных потолков выпускают перфорированными. Гранулированное ячеистое стекло, в равной степени как и шлаковую пемзу, полученную дроблением быстро охлажденной затвердевшей пористой шлакомассы, применяют в качестве легкого заполнителя при изготовлении бетонных конструкций и теплоизоляционных засыпок для утепления полов, крыш, стен.

• стеклянное волокно получают из расплавленного стекла. В

зависимости от длины нити различают  непрерывное (20 км и более) и штапельное (до 50 см) стекловолокно. Первое применяют для изготовления стеклоткани, которая представляет собой рулонный материал из переплетенных волокон. Ее используют в качестве основы для изготовления напольных линолеумов, рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов, а также для изготовления стеклообоев.

• стеклопластик получают прессованием стекловолокна или

стеклоткани, пропитанных синтетическими горячими смолами. Стеклопластики выпускают  прозрачные (светопропускание 70…80%), полупрозрачные (50…70%) и непрозрачные. Эти материалы не подвергаются коррозии, не усыхают, не разбухают, не коробятся. В строительстве стеклопластики применяют в виде плоских и гофрированных листов как ограждающий и отделочный материалы (кровли, внутренние перегородки).

• штапельное стекловолокно получают так же, как минеральную

вату, только из стекло- или шлакорасплава, т.е. вертикальным раздувом струи расплава паром (воздухом) или подачей расплава на центрифугу. Из штапельного стекловолокна (шлаковолокна) выпускают изделия, аналогичные минераловатным, в виде матов, полос и плит. Эти материалы относят к трудносгораемым и применяют для теплоизоляции поверхностей технологического оборудования с температурой от -60 до +500⁰С.

 

 

 

 

 

5. Классификация горных пород по происхождению, по твердости и долговечности

 

Горные породы – это  значительные по объему скопления минералов  в земной коре, образовавшиеся под  влиянием одинаковых условий.

Для того чтобы легче  разобраться в многообразии горных пород и выявить причины в различии их свойств, целесообразно воспользоваться классификацией горных пород, в основу которой положено их происхождение (генезис). Принципы такой классификации были предложены еще М. В. Ломоносовым, а в современном виде она была доработана российскими учеными Ф. Р. Левинсоном-Лессингом, А. П. Карпинским и др. Генетическая классификация горных пород учитывает условия их образования, которые предопределяют строение и, следовательно, свойства пород. енетическая классификация в схематическом виде приведена в таблице 5.1.

 

Таблица 5.1 – Генетическая классификация  горных пород

Магматические (изверженные) породы (первичные)	Массивные: глубинные: граниты, сиениты, диориты, габбро; излившиеся: порфиры, андезиты, трахиты, диабазы, базальты
	Обломочные: рыхлые: вулканические пеплы, пемзы; цементированные: вулканические туфы, трассы, туфовая лава
Осадочные породы (вторичные)	Механические отложения: рыхлые: пески, гравий, глины, природный щебень; цементированные: песчаники, конгломераты, брекчии
	Химические осадки: некоторые виды известняков, известковые  туфы, магнезиты, доломиты, гипс, ангидрит Органогенные отложения: мел, большинство известняков, трепелы, диатомиты, опоки

 

 

Продолжение таблицы 5.1

Метаморфические породы (видоизмененные)	Измененные изверженные породы: гнейсы (из гранитов)
	Измененные осадочные  породы: глинистые сланцы (из глин), мраморы (из известняков), кварциты (из песчаников)

 

Магматические (первичные) горные породы образовались при охлаждении и отвердении магмы.

Осадочные (вторичные) горные породы образовались в результате естественного процесса разрушения первичных и других пород под влиянием различных и многообразных причин, действующих в природе (механических воздействий, химического и физического влияния внешней среды).

Метаморфические (видоизмененные) горные породы образовались в результате последующих изменений первичных и вторичных пород, связанных со сложными физико-химическими процессами, происходившими в земной коре.

Горные породы представляют собой  более или менее однородные минеральные агрегаты, слагающие земную кору, состоящие из одного или нескольких минералов, Горные породы, состоящие из одного минерала, называют простыми или мономинеральными (кварцит, гипс), а из нескольких минералов (гранит, базальт, гнейс) — сложными или полиминеральными.

В строительном деле специалистов интересуют не столько происхождение  и состав горных пород, сколько их твердость. Именно твердостью пород  определяется их долговечность, выбор  инструмента и машин для их добычи и обработки. К числу твердых пород относят все изверженные породы, кроме базальтовых лав, а также гнейсы и амфиболиты, кварциты и граувакки; к числу мягких пород – главным образом песчаники, известняки, туфы и базальтовые лавы. Кроме того, в строительном деле различают крепкие и рыхлые породы. Их разграничивают по очевидному проявлению прочности, или связности – сцеплению между зернами минералов.

По долговечности каменные материалы делят на три группы:

1. Очень долговечные – признаки разрушения наступают через 500 и более

     лет эксплуатации (кварцит, мелкозернистые граниты);

2. Долговечные – первые признаки разрушения наступают через 200 и

    более лет  (крупнозернистые граниты, сиенит, габбро, лабродорит);

3. Относительно долговечные  – первые признаки разрушения  через 60 лет  

    (белый мрамор, плотный песчаник).

 

6. Задача

 

Изготовлена серия бетонных кубиков  и испытана на морозостойкость. При  требуемой марке морозостойкости  F=50 средняя прочность кубиков после 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания оказалась равной R_мрз=24 МПа. Средняя прочность образцов, не подвергавшихся замораживанию, но водонасыщенных, была равна R_нас=30 МПа. Установить, морозостоек ли исследуемый бетон.

 

Дано:                                                    Решение