Композитные материалы

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ ПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ»

Реферат

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Материаловедение»

НА ТЕМУ: «Композитные материалы»

Выполнил: студент 3 курса гр. 36К

Тырновский К.Г.

Проверил: Груздев  В.С.

2013

Минеральные вяжущие материалы - это одно или много компонентные порошкообразные вещества, которые после затворения водой способны переходить из вязкого (тестообразного) состояния в камневидное состояние. В зависимости от способности твердеть на воздухе и в воде вяжущие материалы разделяют на две группы: воздушные и гидравлические. Если вяжущее вещество может твердеть и долго сохранять свою прочность, или же повышать ее только на воздухе, то его называют вяжущим воздушного твердения. К ним относятся: гидравлическая известь, глина, цементы. Вяжущее же, способное твердеть, сохранять и повышать свою прочность не только в воздухе, но еще лучше в воде или во влажных условиях, называют вяжущим гидравлического твердения. К ним относят известь воздушную, магнезиальные вяжущие, гипс, ангидритовый цемент, жидкое стекло. Вяжущие материалы разделяют также на марки. Марка вяжущего характеризует его прочность при сжатии при стандартном методе испытания. Вяжущие материалы характеризуют и по скорости твердения. Наибольшей быстротой твердения обладают гипсовые вяжущие (несколько часов), медленнее других твердеет воздушная известь (в течение нескольких месяцев). 1. 2. Свойства и технологические способы изготовления минеральных вяжущих материалов. 1. 2. 1. Минеральные гидравлические вяжущие. Цементы (табл. 1.1, 1.2) изготавливают из природного мергеля (осадочной горной породы) определенного химического состава или из смеси известняка и глины, которые обжигают во вращающихся печах до спекания при температуре 1450ºС. Сырье после обжига называется клинкером. При совместном помоле клинкера с гипсом и другими добавками получают порошок сероватого цвета - цемент. Таблица 1.1. Характеристика цемента Цемент Марка Предел прочности при сжатии, Мпа, в возрасте, сут. 1 3 28 Портландцемент и портландцемент с минеральными добавками Быстротвердеющий портландцемент Быстротвердеющий шлакопортландцемент Шлакопортландцемент Сульфатостойкий, цветной, пуццолановый портландцемент Белый портландцемент Глиноземистый цемент 300 400 500 550 600 400 500 400 300 400 500 300 400 500 400 500 400 500 600 23 28 33 - - - - - 24,5 27,5 19,6 - - - - - - - - 40 50 60 29,4 39,2 49,0 53,9 58,8 39,2 49,0 39,2 29,4 39,2 49,0 30 40 50 40 50 - - - Тонкость помола цементов характеризуется величиной остатка на сите с сеткой установленного стандартами техническими условиями номера. Тонкость помола влияет на скорость его схватывания и твердения, а также прочность. Цементы (ГОСТ 23464-79) классифицируют: по виду клинкера и вещественному составу; прочности при твердении; скорости твердения; специальным свойствам. Портландцемент (ГОСТ 10178-85) - гидравлическое вяжущее вещество, получаемое при совместном тонком измельчении клинкера и гипса, вводимого для регулирования сроков схватывания, выпускают с активными минеральными добавками и без них. Основными технологическими операциями при получении портландцемента являются: изготовление сырьевой смеси, превращение ее путем обжига до спекания в клинкер и помол последнего в тонкий порошок. Таблица 1.2. Область применения цементов в строительных растворах Цемент Основное назначение Допускаемое применение Не допускается применять Портландцемент, пластифицирован-ный портланд-цемент, гидрофобный портландцемент Белый и цветной портландцемент Глиноземистый портландцемент Шлакопортланд-цемент Пуццолановый портландцемент Бетонные и железо-бетонные конструкции Архитектурно-отделочные работы в виде растворов, бе-тонов и побелок. Из-готовление цементных красок. Штукатурные покрытия. Изготовление цементно-коллоидного клея (КЦК) Получение различных видов расширяющихся цементов Бетонные и железобетонные конструкции Бетонные и железобетонные конструкции, подвергающиеся действию пресных вод Обычные и пластифицированные растворы, если слож-ное вяжущее приго-товляется на основе цемента, извести и молотых добавок. Изготовление сухих растворных смесей. - Получение некоторых химически стойких растворов Строительные растворы (допускается применение цементов марок 300 и 400). Изготовление сухих растворных смесей Марки 300 и 400 в строительных растворах, применяемых в условиях повышенной влажности Конструкции, подвергающиеся действию агрессивных сред Обычные строитель-ные растворы, где не используются декоративные свойства этих цементов - Производство строительных работ при температурах ниже +10ºС То же Шлакопортландцемент (ГОСТ 10178-85) получают путем совместного помола портландцементного клинкера, доменного гранулированного шлака (21-60%) и необходимого количества гипса. Шлакопортландцемент схватывается и твердеет медленнее чем портландцемент. Пластифицированный портландцемент (ГОСТ 10178-85) получают, вводя при помоле клинкера около 0,25% поверхностно-активного вещества, повышающего пластичность и морозостойкость растворов, приготовленных на этом цементе. Гидрофобный портландцемент (ГОСТ 10178-85) изготовляют, вводя в мельницу при помоле клинкера 0,1-0,2% мылонафта или другой гидрофобизирующей поверхносто-активной добавки (асидола, оксидированного петролатумаЮ синтетических жирных кислот). Добавки понижают гигроскопичность цемента и повышают подвижность, удобоукладываемость растворных смесей и морозостойкость затвердевших материалов. Портландцемент белый (ГОСТ 965-89) применяют для архитектурно-отделочных работ. Его получают измельчением белого маложелезистого клинкера, минеральных добавок и гипса. По степени белизны портландцемент делят на три сорта - 1, 2 и 3-й. Цветной портландцемент (ГОСТ 15825-80) изготовляют путем совместного измельчения белого и цветного портландцементного клинкера, минеральных и органических красителей (например, охры, железного сурика, оксида хрома), гипса и активной минеральной добавки. Выпускают цветные портландцементы желтого, красного, зеленого, голубого, розового, коричневого и черного цветов. Глиноземистый цемент (ГОСТ 969-77) получают измельчением клинкера или сплава, которые изготовляют расплавлением (реже обжигом до спекания) сырьевой смеси (бокситов и известняков) надлежащего состава, обеспечивающего преобладание в готовом продукте низкоосновных алюминатов кальция. Глиноземистый цемент используют для получения быстротвердеющих кислотостойких растворов. Пуццолановый портландцемент (ГОСТ 4013-82) получают совместным помолом цементного клинкера нормированного минералогического состава, необходимого количества гипса и активной минеральной добавки вулканического или осадочного происхождения. Растворные смеси, изготовленные на этом цементе, не дают высолов, и отличаются повышенной водостойкостью и водонепроницаемостью. Сульфатостойкий портландцемент (ГОСТ 10178-85) получают помолом клинкера нормированного минералогического состава, не содержащего никаких добавок, кроме гипса. Растворы, приготовленные на этом цементе, обладают повышенной стойкостью к воздействию воды, содержащей соединения серы, но отличаются пониженной морозостойкостью. Известесодержащие гидравлические вяжущие с добавками разделяют на известково-шлаковые с добавлением гранулированных шлаков, известково-пуццолановые с добавлением осадочных или вулканических активных пород, известково-зольные с добавлением зол некоторых видов топлива. Гидравлические известесодержащие вяжущие выпускают марок 50, 100, 150 и 200. Применяют для приготовления строительных бетонов и растворов марок не более 200. Известь строительную гидравлическую (ГОСТ 9179-77) получают путем обжига кальциевых и магнезиальных карбонатных пород. Гидравлическую известь подразделяют на слабогидравлическую и сильногидравлическую. Предел прочности образцов через 28 сут. твердения (МПа не менее): из слабогидравличсекой извести при изгибе - 0,4, при сжатии - 1,7, из сильногидравличсекой извести - соответственно 1 и 5. Глина - осадочная горная порода в виде смеси частиц песка размером (0,15-0,5 мм), пылевидных частиц (0,005-1,15 мм) и собственно глинистых частиц (менее 0,005 мм). В зависимости от содержания песка различают жирную, средней жирности (полужирную) и тощую (суглинки) глины. Глина обладает во влажном состоянии образовывать пластическое тесто, легко принимать заданную форму и сохранять эту форму после высыхания. В сельском строительстве глину используют как вяжущее средство для штукатурных растворов.