Виды искусственных строительных материалов, производство кирпича, бетонных блоков, шлакоблоков. Разработка новых искусственных заполнителей и создание комбинированных структур. Асбестоцементные и гипсобетонные изделия, искусственные каменные материалы.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.12.2009 |
| Размер файла | 22,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Искусственные строительные материалы
К искусственным строительным материалам относятся: кирпич (силикатный, керамический), бетонные блоки, шлакоблоки. Чаще всего предпочтение отдается искусственным строительным материалам, в том числе обожженному камню, т. к. он имеет определенные размеры, что существенно облегчает работу. Керамические красные камни и кирпич используют для кладки как наружных, так и внутренних стен помещений.
Как влияет сырье на прочность пескоблоков.
Кирпичи выпускаются нескольких видов и марок: пустотелые и полнотелые, морозостойкие (марки 15, 25, 35, 50), прочные (марки 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75), обычные (с размерами 250x120x65 мм), утолщенные (с размерами 250 Х 120 X 80 мм).
Камни изготавливаются способом формования и бывают только пустотелыми. Разные виды камней имеют и разные размеры, например: обычные- 250x120x138 мм, укрупненные — 250 X 138 X 138 мм, модульные — 288 X 138 X 138 мм.
Силикатный белый кирпич относится к наиболее распространенным и экономичным материалам. Он является безобжиговым и изготовляется из смеси кварцевого песка и извести путем прессования с дальнейшей обработкой в автоклаве. Выпускается модульный и одинарный кирпич, а также силикатные камни. Одинарный силикатный кирпич бывает полно- и пустотелым (размеры 250 X 120 X 65 мм).
Модульный — 250 X 120 X 88 мм, силикатные камни — 250x120x138 мм. И камни, и модульный кирпич производятся только пустотелыми.
Так же изготавливается лицевой силикатный кирпич и камни. Они бывают неокрашенными и цветными (окрашивается вся масса либо только лицевые грани). Самыми распространенными цветами окраски являются голубой, зеленоватый, кремовый, желтоватый и др. В связи с тем, что силикатный кирпич имеет очень низкую водостойкость, его нельзя использовать при кладке фундаментов и цоколей ниже гидроизоляционного слоя. Еще этот кирпич не применяют для кладки дымовых труб и печей (он не выдерживает высокого нагрева).
Шамотный желтый кирпич изготавливается двух видов: тугоплавкий и огнеупорный. Имеет размеры 250 X 123 X 65 мм и может использоваться для постройки любых помещений. При выборе кирпичей для строительства необходимо производить их тщательный осмотр. Недопустимы трещины и вздутия, перекосы ребер и неправильная форма.
Битое стекло-сырье для стройки
Бетонные стеновые блоки могут быть выполнены из шлакобетона и других композиционных смесей на основе цемента или извести. Использовать их можно для кладки стен и фундаментов, для строительства перегородок или для облицовочной кладки.
Искусственные строительные материалы и изделия производят в основном из природных сырьевых материалов, реже — из побочных продуктов промышленности, сельского хозяйства или сырья, получаемого искусственным путем. Вырабатываемые строительные материалы отличаются от исходного природного сырья как по строению, так и по химическому составу, что связано с коренной переработкой сырья в заводских условиях с привлечением для этой цели специального оборудования и энергетических затрат. В заводской переработке участвует органическое (дерево, нефть, газ и др.) и неорганическое (минералы, камень, руды, шлаки и др.) сырье, что позволяет получать многообразный ассортимент материалов, употребляемых в строительстве. Между отдельными видами материалов имеются большие различия в составах, внутреннем строении и качестве, но они и взаимосвязаны как элементы единой материальной системы.
Искусственные строительные материалы получают, в основном, из природных материалов. При этом конечный продукт отличается от использованного в его производстве сырья и по физическим и по химическим свойствам. В процессе переработки сырья происходят различные химические реакции, которые в корне меняют его свойства. В качестве примера можно привести искусственный камень, который может имитировать любой натуральный камень, но при этом он достаточно прочный и доступный в цене.
Природные строительные материалы проходят лишь механическую обработку, при этом сохраняются все химические и физические свойства материалов. Широко применяются сегодня в строительстве такие природные материалы, как песок, гравий, щебень, дерево, камень, глина, известь и др.
В строительстве используют большое количество разнообразных материалов. По назначению строительные материалы принято делить на следующие группы:
* вяжущие строительные материалы (воздушные вяжущие, гидравлические вяжущие). В эту группу входят различные виды цементов, известь, гипс;
* стеновые материалы — ограждающие конструкции. К этой группе относятся естественные каменные материалы, керамический и силикатный кирпич, бетонные, гипсовые и асбестоцементные панели и блоки, ограждающие конструкции из стекла и силикатного ячеистого и плотного бетона, панели и блоки из железобетона;
* отделочные материалы и изделия — керамические изделия, а также изделия из архитектурно-строительного стекла, гипса, цемента, изделия на основе полимеров, естественные отделочные камни;
* тепло- и звукоизоляционные материалы и изделия — материалы и изделия на основе минеральных волокон, стекла, гипса, силикатного вяжущего и полимеров;
* гидроизоляционные и кровельные материалы ~ материалы и изделия на основе полимерных, битумных и других связующих, асбестоцементный шифер и черепица;
* герметизирующие — в виде мастик, жгутов и прокладок для уплотнения стыков всборных конструкциях;
* заполнители для бетона ~ естественные, из осадочных и изверженных горных пород в виде песка и щебня (гравия), и искусственные пористые;
* штучные санитарно-технические изделия и трубы — из металлов, керамики, фарфора, стекла, асбестоцемента, полимеров, железобетона.
Классификация строительных материалов по назначению позволяет выявить наиболее эффективные материалы, определить их взаимозаменяемость и после этого правильно составить баланс производства и потребления материалов.
Искусственные строительные материалы разделяют по главному признаку их отвердевания (формирования структурных связей) на:
* безобжиговые — материалы, отвердевание которых происходит при обычных, сравнительно невысоких температурах с кристаллизацией новообразований из растворов, а также мате риалы, отвердевание которых происходит в условиях автоклавов при повышенных температуре (175. 200 °С) и давлении водяного пара (0,9. 1,6 МПа);
* обжиговые — материалы, формирование структуры которых происходит в процессе их термообработки в основном за счет твердофазовых превращений и взаимодействий.
Указанное деление является отчасти условным, ибо не всегда возможно определить четкую границу между материалами.
В конгломератах безобжигового типа цементирующие вяжущие представлены неорганическими, органическими, полимерными, а также смешанными (например, органоминеральными) продуктами. К неорганическим вяжущим относят клинкерные цементы, гипсовые, магнезиальные и др.; к органическим -битумные и дегтевые вяжущие вещества и их производные; к полимерным — термопластичные и термореактивные полимерные продукты.
В конгломератах обжигового типа роль вяжущего играют керамические, шлаковые, стекольные и каменные расплавы.
Органические вяжущие вещества позволяют получать конгломераты, отличающиеся: по температуре их применения в строительстве — горячие, теплые и холодные асфальтобетоны; по удобообрабатываемости — жесткие, пластичные, литые и др. ; по размеру частиц заполнителя — крупно-, средне- и мелкозернистые, а также тонкодисперсные.
Полимерные вяжущие вещества — важные компоненты при изготовлении полимербетонов, строительных пластмасс, стеклопластиков и других, нередко называемых композиционными материалами.
Классификация искусственных строительных материалов (конгломератов), объединяемая общей теорией, расширяется с появлением новых вяжущих веществ, разработкой новых искусственных заполнителей, новых технологий или существенной модернизацией существующих, созданием новых комбинированных структур.
Искусственные каменные материалы на основе минеральных вяжущих веществ
Асбестоцементные изделия
Изделия на основе извести
Изделия, состоящие из смеси извести, песка и воды, отформованные и прошедшие тепловлажностную автоклавную обработку, называются силикатными. Долгое время единственным видом силикатных строительных материалов являлся силикатный кирпич, для изготовления которого применяют кварцевый песок и воздушную известь. Если же часть кварцевого песка тонко размолоть, то прочность изделий после автоклавного твердения значительно возрастет, и в этом случае получают уже силикатный бетон, в котором вяжущим является тонкомолотая известково-кремнеземистая смесь.
Гипсовые и гипсобетонные изделия
Изделия на основе гипса можно получать как из гипсового теста, т. е. из смеси гипса и воды, так и из смеси гипса, воды и заполнителей. В первом случае изделия называют гипсовыми, во втором — гипсобетонными. Вяжущими для изготовления гипсовых и гипсобетонных изделий в зависимости от их назначения служат строительный и высокопрочный гипс, водостойкие гипсоцементно-пуццолановые смеси, а также ангидритовые цементы. В качестве заполнителей в гипсобетоне используют естественные материалы — песок, пемзу, туф, топливные и металлургические шлаки; легкие пористые заполнители промышленного изготовления — шлаковую пемзу, керамзитовый гравий, аглопорит, а также органические заполнители — древесные опилки, стружку, макулатуру, стебли и волокно камыша и др.
Гипс — воздушное вяжущее, поэтому гипсовые и гипсобетонные изделия (панели и плиты перегородочные, плиты для оснований пола, листы обшивочные, вентиляционные короба, камни для кладки стен, архитектурные детали) применяют в основном для внутренних частей зданий, не несущих больших нагрузок. Изделия из гипса могут быть сплошными и пустотелыми, армированными и неармированными.
Виды искусственных каменных материалов
В зависимости от вида вяжущего различают изделия на основе цемента, извести, гипса. Вид вяжущего и принятый способ производства определяют условия твердения безобжиговых материалов. Твердение может происходить как в естественных условиях, так и в условиях термовлажностной обработки (пропаривания или обработки в автоклавах).
В качестве заполнителей для изготовления искусственных каменных материалов применяют кварцевый песок, пемзу, шлак, золу, древесные опилки. Для повышения прочности при изгибе изделия армируют волокнистыми материалами — асбестом и древесиной.
В зависимости от вида вяжущего различают изделия на основе цемента, извести, гипса. Вид вяжущего и принятый способ производства определяют условия твердения безобжиговых материалов. Твердение может происходить как в естественных условиях, так и в условиях термовлажностной обработки (пропаривания или обработки в автоклавах).
В качестве заполнителей для изготовления искусственных каменных материалов применяют кварцевый песок, пемзу, шлак, золу, древесные опилки. Для повышения прочности при изгибе изделия армируют волокнистыми материалами — асбестом и древесиной.
По виду минерального вяжущего искусственные каменные изделия можно разделить на четыре группы: гипсовые и гипсобетонные; изделия на основе магнезиальных вяжущих; силикатные; асбестоцементные, изготовляемые на основе портландцемента с добавкой асбеста.
К основным каменным безобжиговым материалам и изделиям относятся гипсобетонные и гипсовые изделия, силикатный кирпич и силикатобетонные изделия, асбестоцементные изделия. В отличие от керамических производство таких материалов осуществляют при сравнительно низких температурах. Так, температура изготовления силикатного кирпича 170-180°С, а время тер мообработки 10-14 ч, в то время как керамический кирпич обжигают при 900-1100°С в течение 24-30 ч. Таким образом, затраты топлива на производство силикатного кирпича гораздо меньшие, чем при производстве керамического. Другие виды безобжиговых каменных материалов требуют еще меньших затрат топлива. Однако, как правило, керамические материалы более долговечны и стойки к действию воды, агрессивных растворов и высоких температур.
Искусственные строительные материалы и изделия производят в основном из природных сырьевых материалов, реже — из побочных продуктов промышленности, сельского хозяйства или сырья, получаемого искусственным путем. Вырабатываемые строительные материалы отличаются от исходного природного сырья как по строению, так и по химическому составу, что связано с коренной переработкой сырья в заводских условиях с привлечением для этой цели специального оборудования и энергетических затрат. В заводской переработке участвует органическое (дерево, нефть, газ и др.) и неорганическое (минералы, камень, руды, шлаки и др.) сырье, что позволяет получать многообразный ассортимент материалов, употребляемых в строительстве. Между отдельными видами материалов имеются большие различия в составах, внутреннем строении и качестве, но они и взаимосвязаны как элементы единой материальной системы.
Литература
1. Горчаков Г .И. Баженов Ю.М. Строительные материалы: Учебник для вузов.-М: Стройиздат, 1986.
2. Комар А.Г. «Строительные материалы и изделия», Москва, 1988 г.
3. Строительные материалы. Учебник для вузов/ под общ. ред. В.Г. Микульского.—М.: издательство АСВ, 1996.
4. Оценка качества строительных материалов: Учебное пособие/ К.Н. Попов, М.Б. Каддо, О.В. Кульков. —М: изд. АСВ,
5. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н. Попов.— М.: Высшая школа, 2005
6. Примеры и задачи по строительным материалам: Учебное пособие/ под ред. Шубенкина М.Н., Скротаева Б.Г.
Подобные документы
Классификация искусственных строительных материалов. Основные технологические операции при производстве керамических материалов. Теплоизоляционные материалы и изделия, применение. Искусственные плавленые материалы на основе минеральных вяжущих бетонных.
презентация [2,4 M], добавлен 14.01.2016
Состав силикатного кирпича, способы его производства. Классификация силикатного кирпича, его основные технические характеристики, особенности применения, транспортировка и хранение. Гипсовые и гипсобетонные изделия. Древесно-цементные материалы.
презентация [2,5 M], добавлен 23.01.2017
Изучение свойств каменных материалов, применения искусственного камня в конструктивных решениях стен зданий. Виды искусственных материалов и их отличия от природного каменного материала. Использование керамогранита в монтаже вентиляционных фасадов.
курсовая работа [33,6 K], добавлен 19.12.2010
Естественные и искусственные строительные материалы. Материалы из древесины, сохранившие ее природную физическую структуру и химический состав (лесоматериалы), их разделение на обработанные и необработанные. Основные свойства и пороки древесины.
курсовая работа [8,9 M], добавлен 16.12.2010
Создание новой шкалы классов бетонов по прочности. Необходимые свойства искусственных каменных облицовочных плит. Рассмотрение основных способов формования плотных бетонов. Использование пропиточных составов для насыщения пористых строительных материалов.
контрольная работа [20,0 K], добавлен 12.12.2012
Общие сведения о строительных материалах, их основные свойства и классификация. Классификация и основные виды природных каменных материалов. Минеральные вяжущие вещества. Стекло и стеклянные изделия. Технологическая схема производства керамической плитки.
реферат [20,3 K], добавлен 07.09.2011
Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия. Минеральная и стеклянная вата и изделия из них. Пеностекло. Теплоизоляционные материалы из вспученных горных пород и изделия на их основе. Асбестосодержащие теплоизоляционные материалы и изделия.
Источник: otherreferats.allbest.ru
GardenWeb
Общие сведения. Потребность в строительных материалах в нашей стране велика и достигает десятков и сотен миллионов тонн. Для производства такого большого количества строительных материалов нужна широкая сырьевая база. Большую часть строительных материалов получают из минерального каменного сырья, которым являются горные породы.
Органические строительные материалы получают преработкой древесины, нефти, каменного и бурого угля и других органических природных материалов. Из древесины получают не только пиломатериалы; она служит сырьем для изготовления древесностружечных и древесноволокнистых плит. Путем химической модификации древесины получают полимерные материалы (например, нитроцеллюлозу). Нефть и уголь служат сырьем для получения битумов, дегтей и большинства синтетических полимеров.
Минерал — природное тело, приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам, образующееся в результате физико-химических процессов в глубинах и на поверхности Земли. Минералы в основном кристаллические или аморфные тела. К ним относятся: самородные металлы; сера; графит; оксиды — кварц Si02, корунд А1203 И гидроксиды; соли различных кислот — хлориды (каменная соль), сульфаты (гипс), карбонаты (кальцит) и наиболее распространенные в природе сложные соединения — силикаты и алюмосиликаты различных металлов (полевые шпаты, слюды, асбест).
По происхождению выделяют магматические (изверженные), осадочные и метаморфические (видоизмененные) горные породы.
Изверженные горные породы образовались при охлаждении магмы. В зависимости от условий охлаждения их делят на глубинные и излившиеся.
Глубинные изверженные породы образовались в толще земли. Остывание магмы шло медленно и под большим давлением, поэтому эти породы имеют плотное крупнокристаллическое строение. Предел прочности при сжатии глубинных пород достигает 500. . .1000 МПа, плотность более 2500 кг/м8. Они хорошо поддаются шлифованию и полированию.
Их применяют в виде плит и других изделий для облицовки фасадов зданий и сооружений, настилки полов в общественных зданиях, в дробленом виде — для декоративных штукатурок и мозаичных работ. Наиболее распространены в строительстве гранит, сиенит, габбро, лабрадорит.
Излившиеся изверженные породы образовались при остывании магмы у поверхности. Быстрое остывание приводит к стекловидной слабозакристаллизованной структуре камня; за счет газов, выделяющихся из магмы, возможно образование пор в породе. Плотные излившиеся породы: базальт, порфир, диабаз характеризуются сильными колебаниями в прочности и относительно плохо шлифуются. Поэтому смешивать крошку этих пород с крошкой глубинных пород для мозаичных полов не рекомендуется.
Из пористых излившихся горных пород применяют обломочные кусковые — пемзу, вулканический пепел и сцементированные — вулканический туф желтого, розового, красного, фиолетового и других цветов. Прочный и долговечный вулканический туф широко используют для изготовления облицовочных плит и в качестве декоративной крошки.
Осадочные горные породы образуются при разрушении других горных пород под действием природных сил. В зависимости от условий образования различают механические, химические и биогенные отложения.
Механические осадочные породы могут быть рыхлыми (песок, глина, гравий) и сцементированными (песчаники, природная брекчия). Для изготовления декоративной крошки и облицовочных плит используют прочную разновидность песчаника — кремнистый песчаник, прочностью более 100 МПа, в котором частицы песка сцементированы кремнеземистым вяжущим.
Осадочные породы химического происхождения образовались в результате выпадения солей из водных растворов (например, карбонатов кальция и магния, сульфата кальция). К таким породам относятся магнезит и доломит, гипс, ангидрит, известковые туфы (среди последних для отделки применяют травертин).
Биогенные осадочные породы образовались в результате жизнедеятельности и вымирания организмов, живших в морских и пресных водах. В отделочных работах из этих пород применяют известняки, ракушечники, мел, диатомиты, трепел и опоки.
Известняки — наиболее распространенная осадочная порода, состоящая главным образом из кальцита, часто с примесью доломита, глинистых и песчаных частиц; нередко содержат остатки известковых скелетов ископаемых организмов. Неуплотненные крупнопористые известняки называются известняки-ракушечники. Плотный известняк имеет плотность 2000…2500 кг/м3.
Предел прочности зависит от плотности и колеблется в широких пределах— 5…100 и более МПа. Цвет известняков — белый или слегка окрашенный в желтоватый, кремовый или сероватый оттенки. Известняки применяют как щебень для бетона, как строительный камень (бутовый или тесаный камень для фундаментов и стен неотапливаемых помещений), как сырье для получения извести и цемента.
Из него выпиливают облицовочные плиты и фигурные детали. Тонко измельченный известняк — известняковая мука — служит наполнителем в битумных и полимерных материалах. Благодаря невысокой твердости (около 3) известняк легко обрабатывается и механизированным и ручным инструментом.
Мел — тонкозернистая, мягкая, белая порода, состоящая из мелких обломков и целых известковых скелетов микроорганизмов. Используют как белый пигмент и напол нитель для мастик и пластмасс.
Диатомит — рыхлая или слабосцементированная кремнистая порода, состоящая преимущественно из панцирей диатомовых водорослей. Трепел — тонкопористая мягкая осадочная порода, состоящая из микроскопических зерен опалового кремнезема, аналогичная диатомиту, но почти лишенная органических остатков. Плотность трепелов зависит от степени уплотнения и находится в пределах 300. . .900 кг/м3.
Опока — легкая, твердая, тонкопористая порода, богатая (до 97%) аморфным кремнеземом с примесью песка и глинистых частиц. Благодаря большому содержанию аморфного кремнезема диатомиты, трепелы и опоки широко используют в качестве активных минеральных добавок к неорганическим вяжущим материалам.
Метаморфические горные породы образовались из осадочных или изверженных пород под воздействием высоких температур и давлений, при этом менялась структура породы без изменения ее химического состава.
Происходило это тогда, когда породы в результате горообразовательных процессов перемещались с поверхности вглубь земной коры. Из метаморфических горных пород в отделочных работах чаще всего используют мрамор и кварцит.
Мраморы образовались в результате перекристаллизации и метаморфизма известняков, реже из доломитов; их отличительная черта — кристаллическое строение. Кристаллы мрамора прочно соединены между собой без всякого цементирующего вещества. Предел прочности мрамора при сжатии в среднем около 100 МПа.
Различный цвет и специфическая текстура мрамора образовались в результате фильтрации через известняк минерализованных вод и осаждения из них цветных солей. Мрамор легко пилится, хорошо шлифуется и полируется. Недостаток мрамора — слабая коррозионная стойкость: он разрушается атмосферной влагой, содержащей растворенные газы (сернистый, углекислый, сероводород); при этом его поверхность тускнеет и теряет полировку. Поэтому мрамор применяют в основном для облицовки внутренних помещений.
Кроме мраморов в природе встречаются мраморо-видные известняки, в структуре которых крупные кристаллы разделены прослойками плотной известняковой массы. По свойствам они занимают промежуточное положение между известняками и мраморами.
Кварцит — видоизмененные кремнистые песчаники с перекристаллизовавшимися зернами кварца. Очень плотная и твердая горная порода (твердость около 7). Предел прочности при сжатии более 200…400 МПа. Чистый кварцит белого цвета; примеси могут окрашивать его в красный, фиолетовый и темно-вишневый цвета.
Источник: gardenweb.ru
1.3. Сырьевая база промышленности строительных материалов
Сырье — исходные вещества или смеси из нескольких компонентов (сырьевые смеси), которые поступают в переработку для получения продукции.
Промышленность строительных материалов получает сырье из 3-х основных источников:
— Неорганическое природное сырье (подавляющая часть) добывается из недр земли или ее поверхностных наносных слоев: горные породы;
— Органическое природное сырье — вещества, содержащие углеводороды или углеводы и их производные: различные угли, древесина, торф, растительные вещества, нефть, газ;
— Отходы и побочные продукты промышленности, образующиеся в огромных количествах, а использующиеся пока в России крайне недостаточно. В то же время установлено, что использование промышленных отходов позволило бы покрыть до 40% потребности строительства России в сырьевых ресурсах, на 10-30 % сократить затраты на изготовление строительных материалов и значительно снизить антропогенные нагрузки на окружающую среду.
Для производства строительных материалов используются следующие виды промышленных отходов: шлаки черной и цветной металлургии, золы и шлаки тепловых электростанций, вскрышные породы, отходы угледобычи и углеобогащения, отходы химической промышленности, отходы древесины и лесохимии, отходы самой промышленности строительных материалов и проч.
Следует отметить, что промышленность строительных материалов является единственной отраслью промышленности, которая способна переработать эти многотоннажные отходы и создать на их основе эффективные материалы. Это путь к созданию малоотходных и безотходных производств.
Глава 2. Основные свойства строительных материалов
2.1. Связь состава, строения и свойств строительных материалов
Строение и свойства. Свойства материала в большой мере зависят от особенностей его строения. Строение материала изучают на трех уровнях:
макроструктура – строение, видимое невооруженным глазом,
микроструктура – строение, видимое в оптический микроскоп;
внутреннее строение веществ, составляющих материал – строение на молекулярно-ионном уровне.
Макроструктура строительных материалов бывает следующих типов:
— конгломератная (например, бетоны различного вида);
— ячеистая (пено- и газобетоны, ячеистые пластмассы);
— мелкопористая (керамические специально поризованные материалы);
— волокнистая (древесина, минеральная вата, стеклопластики);
— слоистая (пластмассы со слоистым наполнителем и другие рулонные, листовые, плитные материалы);
— рыхлозернистая (порошкообразная – различные засыпки, заполнители для бетона и проч.).
Конгломераты – материалы, представляющие собой плотно соединенные (обычно с помощью какого-либо цементирующего вещества) отдельные зерна. Например, в бетоне зерна песка и крупного заполнителя (щебня или гравия) прочно соединены в единое целое при помощи вяжущего вещества – цемента.
По современным представлениям большинство традиционных строительных материалов можно отнести к так называемым композитам. Композиты (композиционные материалы) – материалы с организованной структурой. В композитах различают компонент, образующий непрерывную фазу, называемую матрицей и играющую роль связующего, и второй компонент, дискретно распределенный в матрице, — упрочняющий компонент. В роли матрицы в строительных композитах используют полимерные и минеральные вяжущие вещества, в роли упрочняющего компонента – волокнистые (стекловолокно, отрезки металлической проволоки, асбестовое волокно и т.п.), листовые (бумага, древесный шпон, ткани) материалы, тонкодисперсные порошкообразные частицы.
Матрица «заставляет» дискретный компонент работать как единое целое, обеспечивая высокую прочность материала. В композиционных материалах достигается совокупность свойств, не являющаяся простой суммой свойств исходных составляющих, возникает новое качество материала («синергетический эффект»).
Материалы с волокнистой и слоистой макроструктурой имеют различные свойства в разных направлениях, то есть обладают анизотропией свойств. Примером анизотропного материала волокнистого строения является древесина, которая вдоль и поперек волокон имеет различную прочность, теплопроводность, усадку, набухание.
Микроструктура вещества, составляющего материал, может быть кристаллическая и аморфная. Нередко одно и то же вещество может существовать в обеих формах, например, кристаллический кварц и различные виды аморфного кремнезема в виде вулканического стекла, минерала опала и проч.
У кристаллических веществ молекулы, атомы или ионы расположены упорядоченно, образуя так называемую кристаллическую решетку. Особенностью кристаллических веществ является определенная температура плавления и геометрическая форма кристаллов, характерная только для данного вещества. Аморфные вещества характеризуются беспорядочным расположением частиц. Обладая нерастраченной внутренней энергией кристаллизации, аморфные вещества химически более активны, чем кристаллические того же состава. Аморфная форма вещества может перейти в более устойчивую кристаллическую форму.
Внутреннее строение веществ, составляющих материал, определяет прочность, твердость, тугоплавкость и другие важные свойства материала. Кристаллические вещества, входящие в состав строительного материала, различаются по характеру связи между частицами, образующими пространственную кристаллическую решетку. Ковалентная связь осуществляется электронной парой, когда в «узлах» кристаллической решетки находятся атомы. Это простые вещества (алмаз, графит) и некоторые соединения из двух элементов (кварц, карборунд, карбиды, нитриды). Материалы с такой связью отличаются высокой механической прочностью, твердостью, тугоплавкостью.
Материалы с ионной связью (в «узлах» кристаллической решетки находятся ионы) имеют невысокую прочность и твердость, как правило, неводостойки (гипс, ангидрит). В относительно сложных кристаллах, например CaCO3, имеет место и ковалентная и ионная связи. Внутри сложного иона CO3 2- — ковалентная связь, а с ионами Са 2+ — ионная, поэтому кальцит обладает высокой прочностью, но малой твердостью.
Кристаллы веществ с молекулярной связью построены из целых молекул, которые удерживаются друг около друга слабыми ван-дер-ваальсовыми силами межмолекулярного притяжения (например, лед, некоторые газы). При нагревании связи между молекулами легко разрушаются.
Металлическая связь возникает в кристаллах металлов и придает им специфические свойства: высокие электропроводность и теплопроводность, ковкость, тягучесть, металлический блеск. Ковкость и тягучесть объясняются отсутствием жесткости в кристаллических решетках металлов, их плоскости довольно легко сдвигаются одна относительно другой. Электропроводность и теплопроводность обусловлены высокой подвижностью и большой «свободой» электронов в пространственной структуре металлов.
Состав и свойства. Строительные материалы характеризуются химическим, минеральным, вещественным и фазовым составами. Иногда для характеристики материала используют элементный (элементарный) состав, показывающий, какие химические элементы и в каком количестве входят в материал. Например, элементный состав битумов колеблется в пределах: С — 70-80%, H – 10-15%, S – 2-9%, O – 1-5%, N – 0-2%.
Фазовый состав показывает соотношение между твердой, жидкой и газообразной фазами. Твердая фаза – вещества, образующие «каркас» материала, жидкая и газообразная – соответственно вода и воздух, заполняющие поры материала. При замерзании воды в порах материала фазовый состав меняется, образуется лед, который изменяет свойства материала. Увеличение объема замерзающей в порах воды вызывает внутренние напряжения, способные разрушить материал при повторных циклах замораживания-оттаивания.
Источник: studfile.net
Строительное сырье
«Сертификация строительного сырья и материалов»
Строительное сырье и строительные материалы являются важнейшими составляющими всех отраслей промышленности.
Строительное сырье и материалы бывают:
- природные (неорганические, органические)
- искусственные (безобжиговые, обжиговые)
- конструкционные (кирпичи, бетоны, цемент и т.п.)
- специального назначения (гидроизоляционные, теплоизоляционные, отделочные и т.п.)
Виды основных материалов и изделий:
- природные каменные
- вяжущие неорганические и органические
- лесные материалы
- металлические изделия
В зависимости от назначения, условий строительства и эксплуатации зданий и сооружений подбираются соответствующие строительные материалы по свойства и качественным характеристикам.
Обязательному подтверждению соответствия подлежит природное сырье для строительных целей:
- Пемза
- Наждак
- Сланец
- Мрамор
- Гранит
- Галька, гравий, щебень
- Макадам из шлака
- Доломит
- Карбонат магния природный
- Гипс
- Флюс известняковый
- Известь негашенная
- Портландцемент
- Асбест
- Слюда
- Стеатит природный
- Бораты природные
- Полевой шпат
- Вещества минеральные
- Руды и концентраты
- Шлак гранулированный
- Брусчатка, бордюрные камни
- Камень обработанный для памятников и строительства
- Сланец обработанный
- Жернова, камни точильные
- Абразивный порошок
- Шлаковата
- Изделия из асфальта
- Панели, плита, плитки, блоки и аналогичные изделия из растительных волокон и древесных отходов
- Изделия из гипса
- Изделия из цемента, бетона или искусственного камня
- Волокно асбестовое
- Фрикционные материалы
- Слюда обработанная
- Изделия из камня
- Керамические изделия
Декларирование строительного сырья и строительных материалов
Декларирование осуществляется с целью определения показателей естественной активности радионуклидов. Декларацию о соответствии принимает (регистрирует) изготовитель-поставщик данного сырья и/или материала.
Для того, чтобы зарегистрировать декларацию необходимо подготовить комплект документов:
- копии учредительных документов декларанта
- копии регистрационных документов декларанта
- копии нормативно-технических документов (ТУ, СТО, паспорт и т.п.)
- копии актов производственного контроля
- копии протоколов испытаний и исследований, включая показатель радиологии
Данный пакет документов необходимо хранить в течении срока действия декларации и производства продукции. Декларация о соответствии подтверждает безопасность строительного сырья и материалов, поэтому продукцию можно реализовывать для строительных целей.
Добровольная сертификация строительного сырья и материалов
Получить сертификат соответствия может производитель или поставщик продукции, для этого необходимо определить характеристики (показатели) на соответствие которым производитель желает провести добровольную сертификацию.
Сертификация включает в себя следующую процедуру:
- анализ заявки и технической документации
- анализ технологической документации
- решение по заявки сертификации и назначение ответственного эксперта
- определение схемы сертификации
- определение и согласование методики испытаний
- согласование количество типовых образцов с заказчиком
- согласование проведений испытаний в аккредитованной лаборатории
- решение по заявки сертификации и назначение ответственного эксперта
- проведение испытаний
- анализ актов производственного контроля или анализ состояния производства
- анализ полученных результатов испытаний
- выписка сертификата соответствия
Полученный сертификат соответствия является гарантией качественных характеристик (химические и физические свойства, марочность, механические показатели и т.п.), а пройденный процесс сертификации даёт гарантию бесперебойного качественного серийного производства сертифицируемой продукции. Производитель, который имеет сертификат соответствия автоматически получает конкурентные преимущества на своем рынке, так как доверие потребителей усиливает развитие деятельности во всех направлениях производителя.
Гигиеническое заключение на строительное сырье и материалы
Требования к строительным материалам и конструкциям обязывают строительные материалы (песок, гравий, цемент, бетон, лакокрасочные материалы и др.) иметь санитарно-эпидемиологическое заключение. Гигиеническое заключение подтверждает санитарные нормы и возможность применения строительного материала/сырья в своем назначении и является доказательным документов о безопасности продукции для жизни и здоровья человека.
Существуют различные действующие СанПины и стандарты устанавливающие гигиенические требования к поставляемому сырью, важно знать, что:
- не допускается использование полимерных материалов и изделий с токсичными свойствами без положительного гигиенического заключения
- хранить лакокрасочные, изоляционные, отделочные и другие материалы, которые выделяют вредные вещества в объеме не превышающих сменной потребности
- материалы, которые содержат вредные вещества необходимо хранить в герметичной закрытой таре
- строительное сырье и материалы должны поступать на строительные объекты в готов для использования виде
Для оформления гигиенического заключения необходимо подготовить комплект документов:
- учредительные и регистрационные документы (скан-копии)
- нормативно-технические документы, по которым производится продукция
- документы на производство (при наличии)
- сертификаты и протоколы испытаний (при наличии)
- заявление
- типовые образцы для испытаний
Пожарная сертификация строительного сырья и материалов
На строительное сырье можно получить пожарный сертификат в добровольном порядке, а на строительные материалы, применяемые для строительства и отделки помещений пожарная сертификация является обязательной процедурой перед выпуском продукции в обращение.
Для получения пожарного сертификата необходимо сформировать следующий комплект документов:
- регистрационные документы изготовителя
- технические условия или нормативный документ, по которому производится стройматериал
- паспорт или техническое описание
- акты производственного контроля или сертификат системы менеджмента
- типовые образцы для проведения испытаний
В процессе пожарной сертификации, материалы поверхностных слоев конструкций полов и кровель проводят исследование на распространение пламени (РП1, РП2, РП3, РП4). Для проведения испытаний на распространение пламени изготавливают 5 образцов материала размером 110х250 мм. Испытания проводятся в специализированной лаборатории, оснащённой необходимыми материалы для проведения такого рода испытаний.
Результаты испытаний обрабатываются следующим способом:
- длину распространение пламени определяют как среднее арифметическое значение по длине поврежденной части 5ти образцов
- величину КППТП устанавливают на основании результатов измерения длины распространения пламени
- при отсутствии воспламенения образцов или длине распространения пламени менее 100 мм. следует считать, что КППТП материала составляет более 11 кВт/кв. м.
Горючие строительные материалы в зависимости от величины КППТП подразделяют на три группы воспламеняемости: В1, В2, В3. Для проведения испытаний на воспламеняемость изготавливают 15 образцов, имеющих форму квадрата, со стороной 165 мм. и отклонением 5 мм. Толщина образцов должна составлять не более 70 мм.
Испытания на горючесть строительных материалов не проводят в отношении лаков, красок и других стройматериалов в виде растворов, порошков и гранул. Группа горючести материалов разделяется на Г1, Г2, Г3, Г4. Для каждого испытания необходимо подготовить 5 образцов цилиндрической формы диаметром 45 мм, высотой 50 мм. (допускаются отклонения +- 2-3 мм.). По мимо этих существуют испытания строительных материалов на дымообразующую способность, на токсичность, на пожарную опасность.
Все результаты испытаний оформляется протокол испытаний документально. Он является одним из важных основанием выдачи пожарного сертификата. Наличие пожарного сертификата дает возможность стройматериал использовать по назначению или с требованием конкретного объекта. Добровольная пожарная сертификация дает конкурентные преимущества и стройматериал реализовывается более успешно.
Испытания строительного сырья и материалов
Существует различное количество сырья, которое применяется в строительстве, а также которое перерабатывается в строительный материал. Исследование стройматериалов зависит от конкретных задач производителя или поставщика продукции.
В некоторых случаях необходимо провести приемочные испытания поступившей партии сырья на физико-химические свойства, в других случаях необходимо провести испытания на качественные характеристики, например звукоизоляция, водонепроницаемость, огнестойкость и др. нового произведенного продукта для возможности его дальнейшей реализации по назначению.
Существует большое количество межгосударственных стандартов и методик испытаний стройматериалов. Поэтому, если имеется потребность в проведении испытаний, то для начала необходимо определиться с методикой испытаний.
После того, как методика испытаний определена, то необходимо обратиться в аккредитованную лабораторию и предоставить техническое описание продукции и типовые образцы для испытаний в соответствии с данной методикой. После проведения испытаний, лаборатория оформляет протоколы испытаний с результатами проведенных исследований. Протокол испытаний является документов, который может быть применен для целей сертификации или декларирования.
Источник: www.testprom.ru