Clasificarea materialelor

Materialele dure sunt în general clasificate în trei grupe principale. Acestea sunt metale, ceramică și polimeri. Această diviziune se bazează în primul rând pe caracteristicile structurii chimice și ale structurii atomice a materiei. Majoritatea materialelor pot fi atribuite fără ambiguitate unui grup sau altuia, deși sunt posibile și cazuri intermediare. În plus, trebuie remarcată existența compozitelor, în care sunt combinate materiale aparținând două sau trei dintre grupele enumerate. Mai jos, va fi prezentată o scurtă descriere a diferitelor tipuri de materiale și a caracteristicilor comparative ale acestora.

Un alt tip de materiale sunt materialele moderne speciale (avansate) destinate utilizării în domenii high-tech (high-tech), precum semiconductori, materiale biologice, materiale „inteligente” (inteligente) și substanțe utilizate în nanotehnologie.

METALELE

Materialele care aparțin acestui grup includ unul sau mai multe metale (cum ar fi fier, aluminiu, cupru, titan, aur, nichel) și adesea unele elemente nemetalice (cum ar fi carbonul, azotul sau oxigenul) în cantități relativ mici.

Atomii din metale și aliaje sunt aranjați într-o ordine foarte perfectă. În plus, în comparație cu materialele ceramice și polimerice, densitatea metalelor este relativ mare.

În ceea ce privește proprietățile mecanice, toate aceste materiale sunt relativ rigide și rezistente. În plus, au o anumită plasticitate (adică, capacitatea de a deforma mari fără distrugere) și rezistență la distrugere, ceea ce a asigurat aplicarea lor largă în diferite structuri.

În materialele metalice, există mulți electroni delocalizați, adică electroni care nu sunt asociați cu atomi specifici. Prezența unor astfel de electroni explică în mod direct multe proprietăți ale metalelor. De exemplu, metalele sunt conductoare excepțional de bune de electricitate și căldură. Sunt opace la lumina vizibilă. Suprafețele metalice lustruite strălucesc. În plus, unele metale (de exemplu, fier, cobalt și nichel) au proprietăți magnetice de dorit pentru aplicațiile lor.

CERAMICĂ

Ceramica este un grup de materiale care ocupă o poziție intermediară între metale și elementele nemetalice. Ca regulă generală, clasa ceramicii include oxizi, nitruri și carburi. Deci, de exemplu, unele dintre cele mai populare tipuri de ceramică constau din oxid de aluminiu (Al2O3), dioxid de siliciu (SiO2), nitrură de siliciu (Si3N4). În plus, printre acele substanțe pe care mulți le numesc materiale ceramice tradiționale se numără diverse argile (în special cele folosite la fabricarea porțelanului), precum și betonul și sticla. În ceea ce privește proprietățile mecanice, ceramica sunt materiale relativ rigide și durabile comparabile prin aceste caracteristici cu metalele. În plus, ceramica tipică este foarte tare. Cu toate acestea, ceramica este un material excepțional de fragil (lipsă aproape completă de ductilitate) și nu rezistă bine la rupere. Toate tipurile tipice de ceramică nu conduc căldura și electricitatea (adică conductivitatea lor electrică este foarte scăzută).

Ceramica se caracterizează prin rezistență mai mare la temperaturi ridicate și influențe nocive ale mediului. În ceea ce privește proprietățile lor optice, ceramicele pot fi transparente, translucide sau complet opace, iar unii oxizi, precum oxidul de fier (Fe2O3), au proprietăți magnetice.

COMPOZITE

Compozitele sunt o combinație de două (sau mai multe) materiale individuale aparținând unor clase diferite de substanțe enumerate mai sus, de exemplu. metale, ceramică și polimeri. Scopul creării compozitelor a fost realizarea unei astfel de combinații de proprietăți diverse materiale, care nu poate fi obținută pentru componente individuale, precum și pentru a asigura combinarea optimă a caracteristicilor acestora. Cunoscut un numar mare de diverse compozite, care sunt obținute prin combinarea metalelor, ceramicii și polimerilor. Mai mult, unele materiale naturale sunt și compozite, cum ar fi lemnul și osul. Cu toate acestea, majoritatea compozitelor discutate în această carte sunt materiale derivate din materiale sintetice.

Unul dintre cele mai populare și familiare tuturor materialelor compozite este fibra de sticlă. Acest material este fibre scurte de sticlă încorporate într-o matrice polimerică, de obicei o rășină epoxidica sau poliesterică. Fibrele de sticlă au rezistență și rigiditate ridicate, dar sunt fragile. În același timp, matricea polimerică este din plastic, dar rezistența sa este scăzută. Combinația acestor substanțe conduce la un material relativ rigid și de înaltă rezistență, care, totuși, are suficientă ductilitate și flexibilitate.

Un alt exemplu de compozit important din punct de vedere tehnologic este polimerii armați cu fibră de carbon (CFRP). În aceste materiale, fibrele de carbon sunt plasate într-o matrice polimerică. Materialele de acest tip sunt mai rigide și mai durabile decât fibra de sticlă, dar în același timp mai scumpe. CFRP-urile sunt utilizate în inginerie aerospațială, precum și în fabricarea de echipamente sportive de înaltă calitate, cum ar fi biciclete, crose de golf, rachete de tenis, schiuri și snowboard-uri.

MATERIALE PROGRESIVE

Materialele care sunt destinate utilizării în produse de înaltă tehnologie („high-tech”) sunt uneori definite condiționat de termenul de materiale „progresive”. Tehnologia înaltă se referă de obicei la dispozitive sau produse a căror funcționare se bazează pe utilizarea unor principii moderne complexe. Astfel de produse includ diverse echipamente electronice, în special camere digitale video-audio, CD/DVD playere, computere, sisteme cu fibră optică, precum și sateliți spațiali, produse aerospațiale și de tehnologie de rachete.

Materialele progresive sunt, în esență, de obicei substanțele tipice discutate mai sus, dar cu proprietăți îmbunătățite, dar și materiale noi cu caracteristici remarcabile. Aceste materiale pot fi metale, ceramică sau polimeri, dar costul lor este de obicei foarte mare. Materialele avansate includ, de asemenea, semiconductori, biomateriale și ceea ce numim „materiale ale viitorului”. Acestea sunt așa-numitele materiale și produse „inteligente” ale nanotehnologiei, care sunt destinate, de exemplu, fabricării de lasere, circuite integrate, dispozitive de stocare a informațiilor magnetice, afișaje cu cristale lichide și fibre optice.

SEMICONDUCTORI

Semiconductorii în proprietăți electrice ocupă o poziție intermediară între materialele conductoare de electricitate (metale și aliaje metalice) și izolatori (ceramica și polimeri). În plus, caracteristicile electrice ale semiconductorilor sunt extrem de sensibile la prezența unor cantități minime de atomi străini, a căror concentrație trebuie controlată până la nivelul unor zone foarte mici. Crearea materialelor semiconductoare a făcut posibilă dezvoltarea unor sisteme integrate care au revoluționat electronica și computerele (chiar fără a menționa schimbările din viața noastră) în ultimele trei decenii.

BIOMATERIALE

Biomaterialele sunt folosite pentru a crea implanturi pentru corpul uman, care sunt concepute pentru a înlocui organele sau țesuturile bolnave sau distruse. Materialele de acest tip nu trebuie să emită substanțe toxice și trebuie să fie compatibile cu țesuturile umane (adică nu trebuie să provoace reacții de respingere). Toate tipurile de substanțe enumerate - metale, ceramică, polimeri și semiconductori - pot fi utilizate ca biomateriale. Un exemplu sunt unele dintre biomaterialele care sunt folosite pentru a face articulații artificiale ale șoldului.

MATERIALE VIITORULUI

Materialele „inteligente” (sau inteligente) sunt un grup de noi substanțe dezvoltate artificial care au un impact semnificativ asupra multor tehnologii moderne. Definiția „inteligentă” înseamnă că aceste materiale sunt capabile să sesizeze schimbările din mediul lor și să răspundă la aceste schimbări într-un mod predeterminat - o calitate inerentă organismelor vii. Conceptul de materiale „inteligente” a fost extins și la sisteme complexe construite atât din substanțe „inteligente”, cât și din substanțe tradiționale.

Ca componente ale materialelor (sau sistemelor) inteligente, pot fi utilizate anumite tipuri de senzori (recunoașterea semnalelor de intrare), precum și sisteme executive (activatoare), care joacă rolul de dispozitive de răspuns și adaptive. Acesta din urmă poate fi folosit pentru a schimba forma, poziția, frecvențele naturale sau caracteristicile mecanice ca răspuns la schimbările de temperatură, intensitatea luminii, câmpurile electrice sau magnetice.

Patru tipuri de materiale sunt utilizate în mod obișnuit ca activatori: aliaje cu memorie de formă, ceramică piezoelectrică, materiale magnetostrictive și fluide electroreologice/electromagnetice.

Aliajele „cu memorie” sunt metale care, după deformare, revin la forma inițială dacă temperatura se schimbă.

Ceramica piezoelectrică se extinde și se contractă ca răspuns la o modificare a câmpului electric (sau a tensiunii); dacă dimensiunile lor se modifică, atunci aceasta duce la excitarea unui semnal electric. Comportarea materialelor magnetostrictive este similară cu răspunsul materialelor piezoelectrice, dar numai ca răspuns la o modificare a câmpului magnetic. În ceea ce privește fluidele electro- și magnetoreologice, acestea sunt medii care suferă modificări uriașe de vâscozitate ca răspuns la o modificare a câmpului electric sau magnetic, respectiv.

Materialele/dispozitivele utilizate ca senzori pot fi fibre optice, piezoelectrice (aceasta include unii polimeri) și dispozitive microelectromecanice, abreviate ca MEMS.

Un exemplu de dispozitive „inteligente” este sistemul folosit la elicoptere pentru reducerea zgomotului din cockpit creat de rotația palelor. Senzorii piezoelectrici încorporați în lame monitorizează tensiunile și tensiunile; semnalul este transmis de la acești senzori la actuator, care, cu ajutorul unui computer, generează „anti-zgomot” care atenuează sunetul de la funcționarea elicelor elicopterului.

MATERIALE NANOTEHNOLOGICE

Până de curând, procedura general acceptată de lucru în domeniul chimiei și fizicii materialelor era studierea mai întâi a structurilor foarte mari și complexe, iar apoi cercetarea s-a trecut la analiza blocurilor fundamentale mai mici care alcătuiesc aceste structuri. Această abordare a fost numită uneori „de sus în jos”. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea tehnicilor de microscopie cu scanare, care au făcut posibilă observarea atomilor și moleculelor individuali, a devenit posibilă manipularea atomilor și moleculelor pentru a crea noi structuri și, prin urmare, a obține noi materiale care sunt construite pe baza elementelor de nivelul atomic al dimensiunii (așa-numitul „design de materiale”). "). Această capacitate de a asambla cu atenție atomii a deschis perspectiva creării de materiale cu proprietăți mecanice, electrice, magnetice și alte proprietăți care ar fi de neatins folosind alte metode. Vom numi această abordare de jos în sus, iar nanotehnologia se ocupă de studiul proprietăților unor astfel de materiale noi, unde prefixul „nano” înseamnă că dimensiunile elemente structurale sunt de ordinul unui nanometru (adică 10–9 m). De regulă, vorbim de elemente structurale cu dimensiuni mai mici de 100 nm, ceea ce echivalează cu aproximativ 500 de diametre de atomi.

Un exemplu de materiale de acest tip sunt nanotuburile de carbon. În viitor, fără îndoială, vom putea găsi din ce în ce mai multe domenii în care avantajele materialelor nanotehnologice se vor manifesta.

NECESITATEA DE A CREEA NOI MATERIALE

Deși s-au făcut progrese uriașe în știința și tehnologia materialelor în ultimii câțiva ani, rămâne nevoia de a dezvolta materiale și mai bune și mai specializate și de a evalua relația dintre producția unor astfel de materiale și impactul lor asupra mediului. Este necesar să facem câteva comentarii pe această temă pentru a contura perspective posibile în acest domeniu.

Crearea energiei nucleare oferă unele promisiuni pentru viitor, dar rămân numeroase provocări asociate cu dezvoltarea de noi materiale care sunt necesare în toate etapele - de la sistemul de plasare a combustibilului în reactor până la depozitarea deșeurilor radioactive.

Costurile mari de energie sunt asociate cu transportul. Reducerea greutății dispozitivelor de transport (mașini, avioane, trenuri etc.), precum și creșterea temperaturii la care funcționează motoarele, vor contribui la un consum mai eficient de energie. Acest lucru necesită crearea de materiale de inginerie ușoare de înaltă rezistență, precum și materiale care pot funcționa la temperaturi ridicate.

În plus, există o nevoie general recunoscută de noi surse de energie viabile din punct de vedere economic, precum și de o utilizare mai eficientă a surselor existente. Nu există nicio îndoială că materialele cu caracteristicile dorite joacă un rol imens în dezvoltarea acestei direcții. De exemplu, a fost demonstrată posibilitatea conversiei directe a energiei solare în curent electric. În prezent, panourile solare sunt dispozitive destul de complexe și costisitoare. Fără îndoială, ar trebui create noi materiale tehnologice relativ ieftine, care să fie mai eficiente în implementarea utilizării energiei solare.

Un alt exemplu foarte atractiv și foarte real în tehnologia de conversie a energiei sunt pilele de combustie cu hidrogen, care au și avantajul de a nu polua mediul. În prezent, utilizarea acestei tehnologii în dispozitivele electronice este abia la început; în viitor, astfel de elemente pot fi folosite ca centrale electrice în mașini. Pentru a crea mai eficient celule de combustibil sunt necesare materiale noi și sunt necesari noi catalizatori pentru a produce hidrogen.

Pentru a menține calitatea mediului la nivelul necesar, trebuie să controlăm compoziția aerului și a apei. Pentru controlul contaminării sunt folosite diverse materiale. În plus, este necesară îmbunătățirea metodelor de prelucrare și purificare a materialelor pentru a reduce poluarea mediului, adică. provocarea este de a crea mai puține deșeuri și mai puține daune mediului în timpul exploatării miniere. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că în timpul producerii unor materiale se formează substanțe toxice, deci ar trebui să se țină seama de posibilele daune asupra mediului din deversarea unor astfel de deșeuri.

Multe dintre materialele pe care le folosim provin din resurse neregenerabile, de ex. surse care nu pot fi recuperate. Acest lucru se aplică, de exemplu, polimerilor a căror materie primă principală este uleiul și anumitor metale. Aceste resurse de neînlocuit se epuizează treptat. De aici apare necesitatea: 1) de a descoperi noi surse ale acestor resurse; 2) crearea de noi materiale cu proprietăți similare celor existente, dar mai puțin dăunătoare mediului; 3) consolidarea rolului proceselor de reciclare și, în special, dezvoltarea de noi tehnologii care permit reciclarea. Ca o consecință a tuturor acestora, este nevoie de o evaluare economică nu numai a producției, ci și a luării în considerare a factorilor de mediu, astfel încât devine necesară analizarea întregului ciclu de viață al materialului - „de la leagăn până la mormânt" - ​​și procesul de producție în ansamblu.

Casting- aceasta este o metoda de fabricare a unei piese de prelucrat sau a unui produs prin umplerea unei cavitati de o configuratie data cu metal lichid, urmata de solidificarea acestuia.Piesa de prelucrat sau produs obtinut prin turnare se numeste turnare.

Turnătorie- baza principală de achiziții din toate domeniile ingineriei mecanice. În multe cazuri, turnarea este singura modalitate posibilă de a obține semifabricate de formă complexă: Semifabricatele turnate sunt cele mai ieftine și au adesea cea mai mică alocație de prelucrare.

Turnare în forme de coajă.

Forma de turnare aici este o carcasă de 6-10 mm grosime, realizată dintr-un material de bază refractar (umplutură) și rășină sintetică ca liant. Principiul obținerii de cochilii constă în proprietățile materialului liant, care este capabil să se întărească ireversibil atunci când este încălzit. Nisipul de cuarț este utilizat pe scară largă ca bază refractară. Materialul liant este rășini sintetice termorigide fenol-formaldehidă. Turnarea în forme de coajă produce piese turnate cu o precizie sporită, o calitate mai bună a suprafeței decât atunci când turnarea în forme de nisip. Procesul este extrem de productiv și ușor de mecanizat.

Lista literaturii folosite

Bartaşevici A.A. Stiinta Materialelor. - Rostov n/D .: Phoenix, 2008.

Vishnevetsky Yu.T. Știința materialelor pentru colegii tehnice: manual. - M .: Dashkov și Co., 2008.

Zaplatin V.N. Manual de referință pentru știința materialelor (prelucrarea metalelor): Proc. alocație pentru ONG-uri. – M.: Academia, 2007.

Știința materialelor: manual pentru licee. / Ed. Arzamasova B.N. - M .: MSTU im. Bauman, 2008.

Știința materialelor: manual pentru software open source. / Adaskin A.M. si altele.Ed. Solomentseva Yu.M. - M .: Mai sus. scoala, 2006.

Știința materialelor: manual pentru software open source. / Ed. Batienko V.T. – M.: Infra-M, 2006.

Moryakov O.S. Știința materialelor: manual pentru software open source. – M.: Academia, 2008.

Fundamentele științei materialelor (prelucrarea metalelor): Proc. alocație pentru ONG-uri. / Zaplatin V.N. – M.: Academia, 2008.

Kazakova Z.K.

Proiect pentru copii 4-5 ani

„Proprietăți și calități ale materialelor”

PROBLEMĂ:

Copiii sub conceptul de „material” înseamnă doar țesătură. Deși majoritatea obiectelor din lumea creată de om care ne înconjoară sunt realizate din materiale precum plastic, sticlă, lemn, hârtie. Copiii nu cunosc proprietățile acestor materiale, particularitățile manipulării lor, nu știu scopul lor și funcțiile obiectelor realizate din acestea.

POARTĂ:

Pentru a forma copiilor idei despre astfel de materiale ale lumii create de om, cum ar fi hârtia, plasticul, lemnul, sticla.

SARCINI:

1. Învață copiii să identifice semnele materialelor, proprietățile și calitățile acestora; clasifică obiectele lumii create de om în funcție de material.

2. Prezentați copiilor scop desemnat obiecte ale lumii create de om, în funcție de proprietățile și calitățile materialului din care sunt realizate.

3. Întocmește împreună cu copiii regulile de manipulare a obiectelor, în funcție de materialul din care sunt realizate.

4. Organizați activități pentru copii pentru a crea o colecție de „Soiuri de hârtie”.

5. Extindeți și activați vocabularul copiilor cu caracteristicile semnelor materialelor lumii create de om.

6. Pentru a dezvolta abilitățile sociale ale copiilor: capacitatea de a lucra în grup, de a negocia, de a ține cont de opinia unui partener.

EVENIMENTE:

1. Colectarea materialelor pentru pușculița proiectului.

2. Cursuri cognitive pe teme:

„Istoria descoperirii sticlei”

„Fabricarea hârtiei”

„Transformarea lemnului într-un material de construcție”

„Apariția materialelor plastice”

3. Ghicirea ghicitorilor și citirea unor ficțiuni despre materiale diferiteși obiecte ale lumii făcute de om făcute din ele.

4. Activitate artistică și creativă:

realizarea de către copii a felinarelor de hârtie pentru pomul de Crăciun;

Realizarea pălăriilor „urechi de iepure” din carton.

5. Organizarea jocului de rol „Magazin” („Mobilier”, „Jucării”, „Vase”, „Papetărie”)

6. Organizarea jocului didactic „Apartamentul meu”.

7. Realizarea experimentelor:

„Se scufundă – nu se scufundă”

"Bătaie - nu bătaie"

„Ce se vede prin sticlă (transparent, matuit, colorat)”

"Riduri - nu se sifoneaza"

8. Organizarea unei expoziții de obiecte ale lumii artificiale din hârtie, plastic, lemn, sticlă.

ETAPELE LUCRĂRII LA PROIECTUL

euscena - ROZ

v obiecte ale lumii create de om (din hârtie, lemn, plastic, sticlă);

v ilustrații ale diferitelor obiecte ale lumii create de om (din hârtie, lemn, plastic, sticlă);

v un cuvânt artistic despre materialele și obiectele lumii create de om (poezii, ghicitori, zicători, povești etc.).

IIetapa - CREAREA UNUI FIȘIER CARD

Algoritm pentru crearea unui dulap de fișiere

Obiecte ale lumii create de om din hârtie

Obiecte ale lumii create de om din lemn

Obiecte ale lumii create de om din plastic

Obiecte ale lumii create de om din sticlă

IIIetapa - MODEL

Pe baza cunoștințelor acumulate, împreună cu copiii, a fost elaborat un „Model de materiale artificiale”.

IVetapa - PRODUS

Produsul acestui proiect este o expoziție de obiecte ale lumii create de om din diverse materiale: „Regatul de plastic”, „Regatul de sticlă”, „Minunea lemnului”, „Țara hârtiei”.

Vetapa - PREZENTAREA PROIECTULUI

Sunt invitați copiii din grupa nr. 11.

Copiii implicați în proiect spun:

Există multe materiale în lume: plastic, sticlă, lemn, hârtie. Am adunat o pușculiță de articole din aceste materiale, apoi le-am distribuit în cutii - am creat un dulap de fișiere pe materiale. Și astăzi vă prezentăm expoziția lor.

Dragi oaspeți, vă rugăm să veniți la expoziția noastră.

Copiii grupului și invitații se apropie de masă cu obiecte din plastic.

Acesta este Regatul de Sticlă.

Copiii vorbesc despre semnele sticlei și citesc poezie:

Puteți vedea totul prin sticlă

Și râul și pajiștile,

Copaci și mașini

Oameni, câini, case.

Cu un iepuraș de sticlă

Îmi place să mă joc.

Știu că e fragil

Nu-l voi scăpa.

fragil, transparent,

Arata solid.

Din vânt se va închide

Cald de frig.(Sticlă)

Copiii grupului și invitații se apropie de masă cu obiecte din lemn.

- Aceasta este expoziția „Minunea Lemnului”.

Copiii vorbesc despre semnele unui copac și citesc poezii:

Cutie de lemn

E pe noptiera.

Preferatul mamei

Păstrează inele în el.

cufăr de lemn

Atât de frumos și luminos.

Tata deseori iese din asta

Scoate un cadou.

Scândura suspendată pictată,

Ea este o ajutor, știm:

Ne-a ajutat să tăiem legume,

Pentru asta este ea.

Copiii grupului și invitații se apropie de masă cu obiecte de hârtie.

- Aceasta este expoziția „Țara hârtiei”.

Copiii vorbesc despre semnele hârtiei și citesc poezie:

fluturi de hârtie,

elefanți de hârtie,

Iepurași și pomi de Crăciun

Copiii au atât de multă nevoie!

bărci de hârtie

Îmi place să mă las.

bărci de hârtie

Plutește în râuri.

Cântecul „Țara hârtiei”

(muzică de I. Nikolaev)

Există dincolo de mări, dincolo de munți

tara de hartie.

Sunt străzi și ziduri de hârtie

Mobila si toate casele.

Locuitorii poartă hârtie

Pălării și umbrele.

Lumea hârtiei este guvernată

Adulti de hartie.

Cor: tara de hartie,

tara de hartie.

Vă vom spune

Vă vom arăta

Iată-o, iată-o!

(Copiii arată spre „Țara hârtiei”)

PROIECTUL CONTINUA

Cunoașterea copiilor cu alte materiale ale lumii create de om, cum ar fi țesătura, metalul, cauciucul, polietilena.

Acasă > Prelegere

Informatii generale despre materialele de construcție.

În procesul de construcție, exploatare și reparare a clădirilor și structurilor, produsele de construcție și structurile din care sunt ridicate sunt supuse diferitelor influențe fizice, mecanice, fizice și tehnologice. Un inginer hidraulic trebuie să aleagă în mod competent materialul, produsul sau structura potrivită care are suficientă rezistență, fiabilitate și durabilitate pentru condiții specifice.

PRELEȚIA #1

Informații generale despre materialele de construcție și proprietățile lor de bază.

Materialele și produsele de construcție utilizate în construcția, reconstrucția și repararea diferitelor clădiri și structuri sunt împărțite în naturale și artificiale, care la rândul lor sunt împărțite în două categorii principale: prima categorie include: cărămidă, beton, ciment, cherestea, etc. sunt utilizate în timpul construcției diferitelor elemente ale clădirilor (pereți, tavane, acoperiri, podele). La a doua categorie motiv special: hidroizolatii, termoizolante, acustice etc. Principalele tipuri de materiale si produse de constructii sunt: ​​materiale de constructii din piatra naturala din acestea; lianți anorganici și organici; materiale forestiere și produse din acestea; hardware. În funcție de scopul, condițiile de construcție și funcționare a clădirilor și structurilor, sunt selectate materiale de construcție adecvate care au anumite calități și proprietăți de protecție împotriva expunerii la diferite medii externe. Având în vedere aceste caracteristici, orice material de construcție trebuie să aibă anumite proprietăți constructive și tehnice. De exemplu, materialul pentru pereții exteriori ai clădirilor ar trebui să aibă cea mai scăzută conductivitate termică, cu o rezistență suficientă pentru a proteja camera de frigul exterior; materialul construcției în scopuri de irigare și drenaj - etanșeitate la apă și rezistență la umezire și uscare alternativă; materialul de acoperire scump (asfalt, beton) trebuie să aibă suficientă rezistență și abraziune scăzută pentru a rezista la sarcinile de trafic.La clasificarea materialelor și a produselor, trebuie reținut că acestea trebuie să aibă proprietățiși calitati.Proprietate- caracteristica materialului, care se manifestă în procesul de prelucrare, aplicare sau exploatare a acestuia. Calitate- un set de proprietăți ale materialelor care determină capacitatea acestuia de a îndeplini anumite cerințe în conformitate cu scopul său.Proprietățile materialelor și produselor de construcție sunt clasificate în trei grupe principale: fizice, mecanice, chimice, tehnologice si etc . La chimic includ capacitatea materialelor de a rezista la acțiunea unui mediu agresiv chimic, provocând în ele reacții de schimb care duc la distrugerea materialelor, o modificare a proprietăților lor originale: solubilitate, rezistență la coroziune, rezistență la degradare, întărire. Proprietăți fizice: densitatea medie, în vrac, adevărată și relativă; porozitate, umiditate, pierderi de umiditate, conductivitate termică. Proprietăți mecanice: rezistență maximă la compresiune, tensiune, încovoiere, forfecare, elasticitate, plasticitate, rigiditate, duritate. Proprietăți tehnologice: lucrabilitate, rezistenta la caldura, viteza de topire, intarire si uscare.

Fizice și Proprietăți chimice materiale.

Densitate medieρ 0 masa m unitate de volum V 1 material absolut uscat în stare naturală; se exprimă în g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 . Densitatea în vrac a materialelor în vracρ n masa m unitate de volum V n material vrac uscat; se exprimă în g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 . Densitatea adevăratăρ masa m unitate de volum V material într-o stare absolut densă; se exprimă în g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 . Densitate relativaρ(%) este gradul de umplere a volumului materialului cu o substanță solidă; se caracterizează prin raportul dintre volumul total al solidului Vîn material la întregul volum al materialului V 1 sau raportul dintre densitatea medie a materialului ρ 0 la densitatea sa adevărată ρ: , sau
. PorozitateP - gradul de umplere a volumului materialului cu pori, goluri, incluziuni gaz-aer: pentru materiale solide:
, pentru vrac:
Higroscopicitate- capacitatea materialului de a absorbi umiditatea din mediu și de a o îngroșa în masa materialului. UmiditateW (%) - raportul dintre masa de apă din material m în = m 1 - m la masa sa în stare complet uscată m:
Absorbtia apeiLA - caracterizează capacitatea materialului în contact cu apa de a o absorbi și reține în masa sa. Distinge masa LA mși volumetrice LA despre absorbtia apei. Absorbția de apă în masă(%) - raportul dintre masa de apă absorbită de material m în la masa materialului în stare complet uscată m:
Absorbție volumetrică de apă(%) - raportul dintre volumul de apă absorbit de material m în / ρ în la volumul său în stare saturată cu apă V 2 :
Revenirea umezelii- capacitatea materialului de a degaja umiditate.

Proprietățile mecanice ale materialelor.

Rezistenta la compresiuneR – raportul de sarcină de rupere P(N) la aria secțiunii transversale a probei F(vezi 2). Depinde de mărimea probei, rata de aplicare a încărcăturii, forma probei și umiditatea. Rezistență la tracțiuneR R - raportul de sarcină de rupere R la aria secțiunii transversale inițiale a probei F. Rezistență la încovoiereR și - determinata pe grinzi special realizate. Rigiditate- proprietatea unui material de a da mici deformari elastice. Duritate- capacitatea unui material (metal, beton, lemn) de a rezista la pătrunderea în el sub sarcina constantă a unei bile de oțel.

PRELEGERE №2

materiale din piatră naturală.

Clasificarea și principalele tipuri de roci.

Ca materiale de piatră naturală în construcții, se folosesc roci care au proprietățile de construcție necesare. Conform clasificării geologice, rocile sunt împărțite în trei tipuri: 1) magmatic (primar), 2) sedimentar (secundar)și 3) metamorfic (modificat). 1) Roci magmatice (primare). format atunci când magma topită care s-a ridicat din adâncurile pământului s-a răcit. Structurile și proprietățile rocilor magmatice depind în mare măsură de condițiile de răcire ale magmei și, prin urmare, aceste roci sunt împărțite în adâncși turnat. Stânci adânci s-au format în timpul răcirii lente a magmei în adâncurile scoarței terestre la presiuni mari ale straturilor supraiacente ale pământului, ceea ce a contribuit la formarea de roci cu o structură granulo-cristalină densă, densitate mare și medie și rezistență la compresiune ridicată. . Aceste roci au o absorbție scăzută de apă și o rezistență ridicată la îngheț. Aceste roci includ granit, sienita, diorit, gabro etc. roci care se scurg s-au format în timpul eliberării magmei pe suprafața pământului în timpul răcirii relativ rapide și neuniforme. Cele mai comune roci care curg sunt porfirul, diabaza, bazalt și rocile vulcanice libere. 2) Roci sedimentare (secundare). format din roci primare (ignee) sub influența schimbărilor de temperatură, radiației solare, acțiunii apei, gazelor atmosferice etc. În acest sens, rocile sedimentare se împart în clastic (liber), chimicși organogenic. la clastic rocile libere includ pietriș, piatră zdrobită, nisip, argilă. Roci sedimentare chimice: calcar, dolomit, gips. Roci organice: calcar coajă, diatomit, cretă. 3) Roci metamorfice (modificate). format din roci magmatice și sedimentare sub influența temperaturilor și presiunilor ridicate în procesul de ridicare și coborâre a scoarței terestre. Acestea includ șisturi, marmură, cuarțit.

Clasificarea și principalele tipuri de materiale din piatră naturală.

Materialele și produsele din piatră naturală sunt obținute prin prelucrarea rocilor. Pe cale de a obține materialele de piatră sunt subdivizate în piatră fragmentată (dar) - sunt exploatate în mod exploziv; piatra tocata grosier - obtinuta prin despicare fara prelucrare; zdrobit - obținut prin zdrobire (piatră zdrobită, nisip artificial); piatra sortata (pietris, pietris).Materiale de piatra se impart in pietre dupa forma lor formă neregulată(piatră zdrobită, pietriș) și produse în bucată având forma corectă (plăci, blocuri). moloz- bucăți de rocă cu unghi ascuțit de dimensiuni cuprinse între 5 și 70 mm, obținute prin zdrobirea mecanică sau naturală a butei (piatră zdrențuită) sau a pietrelor naturale. Se folosește ca agregat grosier pentru prepararea amestecurilor de beton, fundații. Pietriş– bucăți rotunjite de rocă cu dimensiuni cuprinse între 5 și 120 mm, utilizate și pentru prepararea amestecurilor de pietriș artificial-piatră zdrobită – amestec liber de granule de rocă cu dimensiuni cuprinse între 0,14 și 5 mm. De obicei, se formează ca urmare a intemperiilor rocilor, dar poate fi obținut și artificial - prin zdrobirea pietrișului, a pietrei zdrobite și a bucăților de roci.

PRELEGERE №3

Lianți de hidratare (anorganici).

Lianti de aer. Lianti hidraulici.

Lianți de hidratare (anorganici). numite materiale fin divizate (pulberi), care, amestecate cu apă, formează un aluat de plastic, capabil să se întărească în procesul de interacțiune chimică cu acesta, câștigând rezistență, în timp ce leagă agregatele introduse în el într-un singur monolit, de obicei materiale de piatră (nisip, pietriș, piatră zdrobită) , formându-se astfel diamant fals tip de gresie, conglomerat.Liantii hidrostatici se impart in aer(întărirea și câștigarea puterii numai în mediul aerian) și hidraulic(întărire într-un mediu umed, aerisit și sub apă). Constructii de var aerCaO - un produs de ardere moderată la 900-1300 ° C al rocilor carbonatice naturale CaCO 3 care conțin până la 8% impurități de argilă (calcar, dolomit, cretă etc.). Prăjirea se realizează în arbori și cuptoare rotative. Cele mai utilizate cuptoare cu arbore. În timpul arderii calcarului într-un cuptor cu ax, materialul care se deplasează în puț de sus în jos trece prin trei zone succesive: o zonă de încălzire (uscare a materiilor prime și eliberare de substanțe volatile), o zonă de ardere (descompunerea substanțelor) și o zonă de răcire. În zona de încălzire calcarul se încălzește până la 900°C datorită căldurii provenite din zona de ardere din produșii gazoși de ardere. În zona de tragere arderea combustibilului și descompunerea calcarului CaCO 3 pe var CaOși dioxid de carbon CO 2 la 1000-1200°C. În zona de răcire calcarul ars este răcit la 80-100 ° C prin mișcarea aerului rece de jos în sus.În urma arderii, dioxidul de carbon se pierde complet și se obține bulgări, varul nestins se obține sub formă de bucăți albe sau gri. Var nestins este un produs din care tipuri diferite var de aer de construcții: var neted pulbere, aluat de var Varul aer de construcții de diferite tipuri este utilizat la prepararea mortarelor de zidărie și ipsos, betoane de calitate scăzută (lucru în condiții de uscare la aer), fabricarea de produse silicate dense (cărămizi, blocuri mari, panouri), obţinerea cimenturilor mixte. Constructii hidrotehnice si hidro-recuperare iar structurile funcționează în condiții de expunere constantă la apă. Aceste conditii dificile funcționarea structurilor și instalațiilor necesită utilizarea lianților care au nu numai proprietățile de rezistență necesare, ci și rezistența la apă, rezistența la îngheț și rezistența la coroziune. Astfel de proprietăți sunt posedate de lianții hidraulici. var hidraulic obtinut prin arderea moderata a marnelor si calcarelor marne naturale la 900-1100°C. Calcarul marn și marn folosit pentru producerea varului hidraulic conțin de la 6 până la 25% impurități de argilă și nisip. Proprietățile sale hidraulice sunt caracterizate de modulul hidraulic (sau principal) ( m), reprezentând raportul procentual dintre conținutul de oxizi de calciu și conținutul sumei oxizilor de siliciu, aluminiu și fier:

Varul hidraulic este o substanță cu întărire lentă și cu întărire lentă. Se foloseste la prepararea mortarelor, betoanelor de calitate joasa, betoanelor usoare, in productia de betoane mixte. Ciment Portland- liant hidraulic, obținut prin îmbinare, măcinare fină a clincherului și a gipsului cu două ape. clincher- produsul arderii înainte de sinterizare (la t> 1480 ° C) a unui amestec omogen, natural sau brut de calcar sau gips de o anumită compoziție. Masa brută se arde în cuptoare rotative. Cimentul Portland este folosit ca liant la prepararea mortarelor și betoanelor de ciment. Ciment Portland de zgură- in compozitie are un aditiv hidraulic sub forma de zgura granulata, de furnal sau electrotermofosforic, racita dupa un regim special. Se obține prin măcinarea în comun a clincherului de ciment Portland (până la 3,5%), a zgurii (20 ... 80%) și a pietrei de gips (până la 3,5%). Cimentul de zgură Portland are o creștere lentă a rezistenței în etapele inițiale de întărire, cu toate acestea, în viitor, rata de creștere a rezistenței crește. Este sensibil la temperatura mediului ambiant, rezistent la apele sulfatate moi și are o rezistență redusă la îngheț. ciment portland carbonatat obtinut prin macinarea in comun a clincherului de ciment cu 30% calcar. Are degajare redusă de căldură în timpul întăririi, rezistență crescută.

PRELEGERE №4

Soluții de construcție.

Informatii generale.

Mortare sunt amestecuri cu granulatie fina dozate cu grija formate dintr-un liant anorganic (ciment, var, gips, argila), agregat fin (nisip, zgura zdrobita), apa si, la nevoie, aditivi (anorganici sau organici). În stare proaspăt preparată, pot fi așezate pe bază într-un strat subțire, umplând toate neregulile acestuia. Nu se exfoliază, nu se apucă, nu se întăresc și nu câștigă putere, transformându-se într-un material asemănător pietrei. Mortarele sunt folosite în zidărie, finisaje, reparații și alte lucrări. Se clasifică după densitatea medie: grele cu medii ρ \u003d 1500 kg / m 3, ușor cu mediu 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 gras- continand o cantitate mare de astringent. Normal- cu continutul obisnuit de astringent. Slab- conţinând o cantitate relativ mică de liant (plasticitate scăzută). Pentru prepararea mortarelor, este mai bine să folosiți nisip cu boabe care au o suprafață aspră. Nisipul protejează soluția de crăpare în timpul întăririi, reduce costul acesteia. Soluții de hidroizolație (impermeabil)- mortare de ciment cu o compoziție de 1: 1 - 1: 3,5 (de obicei grase), la care se adaugă cerezită, amominat de sodiu, azotat de calciu, clorură ferică, emulsie bituminoasă. cerezită- reprezinta o masa de culoare alba sau galbena, obtinuta din acid anilic, var, amoniac. Cerezitul umple porii mici, crește densitatea soluției, făcând-o impermeabilă. Pentru fabricarea soluțiilor de hidroizolație se folosește ciment Portland, ciment Portland rezistent la sulfat. Nisipul este folosit ca agregat fin în soluțiile de hidroizolație. Mortare de zidărie- folosit la așezarea pereților de piatră, a structurilor subterane. Sunt ciment-var, ciment-argilă, var și ciment. Soluții de finisare (tencuială).- se împarte după destinaţie în exterior şi interior, după amplasare în tencuială în pregătitoare şi finisare. Soluții acustice- mortare usoare cu o buna izolare fonica. Aceste soluții sunt preparate din ciment Portland, ciment de zgură Portland, var, gips și alți lianți folosind materiale poroase ușoare (piatră ponce, perlit, argilă expandată, zgură) ca umplutură.

PRELEȚIA #5

Beton obișnuit pe lianți de hidratare.

Materiale pentru betonul obișnuit (cald). Proiectarea compoziției amestecului de beton.

 Beton- un material din piatra artificiala obtinut ca urmare a intaririi unui amestec de beton, format din lianti hidratati (cimentare), agregate mici (nisip) si mari (piatra sparta, pietris), apa si, daca este cazul, aditivi dozati intr-un anumit raport. Ciment. Atunci când se prepară un amestec de beton, tipul de ciment utilizat și marca acestuia depind de condițiile de lucru ale viitoarei structuri sau structuri de beton, de scopul acestora și de metodele de lucru. Apă. Pentru prepararea amestecului de beton se folosește apă potabilă obișnuită, care nu conține impurități nocive care împiedică întărirea pietrei de ciment. Este interzisă folosirea apei reziduale, industriale sau menajere, a apei de mlaștină pentru prepararea amestecului de beton. agregat fin. Ca agregat fin se foloseste nisip natural sau artificial. Dimensiunea granulelor de la 0,14 la 5 mm densitate reală peste ρ >1800kg/m3. Nisipul artificial se obține prin zdrobirea rocilor dense, grele. La evaluarea calității nisipului, se determină densitatea reală a acestuia, densitatea medie în vrac, golul intergranular, conținutul de umiditate, compoziția granulelor și modulul de dimensiune. În plus, ar trebui investigați indicatori calitativi suplimentari ai nisipului - forma boabelor (unghi ascuțit, rotunjime ...), rugozitate etc. Cereale sau compoziția granulometrică a nisipului trebuie să îndeplinească cerințele GOST 8736-77. Se determină prin cernerea nisipului uscat printr-un set de site cu orificii de dimensiunea 5,0; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 și 0,14 mm. Ca urmare a cernerii unei probe de nisip prin acest set de site, pe fiecare dintre ele se lasa cate un reziduu, numit privatA i. Se găsește ca raport dintre masa reziduului de pe o sită dată m i la masa întregii probe de nisip m:

Pe lângă reziduurile parțiale, se găsesc reziduuri complete. DAR, care sunt definite ca suma tuturor reziduurilor private în % de pe sitele de deasupra + reziduurile private de pe această sită:

Pe baza rezultatelor cernerii nisipului, se determină modulul de finețe al acestuia:

Unde DAR– reziduuri totale pe site, %. După modulul de finețe se distinge nisipul grosier ( M la >2,5 ), in medie ( M la =2,5…2,0 ), mic ( M la =2,0…1,5 ), foarte mic ( M la =1,5…1,0 ). Prin trasarea curbei de cernere a nisipului pe graficul compoziției de cereale admisibile, se determină adecvarea nisipului pentru fabricarea amestecului de beton. 1 - curba de screening de laborator pentru nisip si respectiv agregat grosier. De mare importanță în selecția nisipului pentru amestecul de beton este golul său intergranular. V P (%) , care este determinată de formula: ρ n.p.- densitatea în vrac a nisipului, g/cm 3; ρ – densitatea adevărată a nisipului, g/cm 3 ; LA nisipuri bune golul intergranular este de 30...38%, în granulație diferită - 40...42%. agregat grosier. Piatra zdrobită naturală sau artificială sau pietrișul cu o dimensiune a granulelor de 5 până la 70 mm este utilizată ca un agregat mare de amestec de beton. Pentru a asigura compoziția optimă a granulelor, agregatul grosier este împărțit în fracții în funcție de cea mai mare dimensiune a granulelor. D max.; La D naib=20mm agregatul grosier are două fracții: de la 5 la 10 mm și de la 10 la 20 mm; La D naib=40mm - trei fracții: de la 5 la 10 mm; de la 10 la 20 mm și de la 20 la 40 mm; La D naib=70mm - patru fracții: de la 5 la 10 mm; de la 10 la 20 mm; de la 20 la 40 mm; de la 40 la 70 mm. Indicele golului intergranular al agregatului grosier are o mare influență asupra consumului de ciment la prepararea unui amestec de beton. V p.kr (%), care este determinată cu o precizie de 0,01% prin formula: ρ n.cr este densitatea medie în vrac a agregatului grosier. ρ k.kus este densitatea medie a agregatului grosier dintr-o bucată. Indicele de golire intergranulară ar trebui să fie minim. Valoarea sa mai mică poate fi obținută prin selectarea compoziției optime a granulelor de agregat grosier. Compoziția granulelor agregatului grosier se determină prin cernerea agregatului grosier uscat cu un set de site cu orificii de dimensiunea 70; 40; douăzeci; zece; 5 mm, ținând cont de maximul său D naib si minim D închiriere fineţe. moloz- de obicei material afanat artificial cu boabe brute nerotunjite, obtinut prin concasare de pietre, pietris natural mare sau pietre artificiale. Pentru a determina caracterul adecvat al pietrei zdrobite, este necesar să se cunoască: densitatea reală a rocii, densitatea medie a pietrei zdrobite, densitatea medie în vrac a pietrei zdrobite, golul relativ intergranular și conținutul de umiditate al pietrei zdrobite. Pietriş- material natural afânat cu granule rotunjite, netede, format în procesul de intemperii fizice a rocilor. Aceleași cerințe se aplică pietrișului ca și pietrei zdrobite. Aditivi. Introducerea aditivilor în amestecul de ciment, mortar sau beton este o modalitate simplă și convenabilă de a îmbunătăți calitatea cimentului, mortarului și betonului. Permițând îmbunătățirea semnificativă nu numai a proprietăților lor, ci și a indicatorilor tehnici și operaționali. Aditivii sunt utilizați la producerea lianților, la prepararea mortarelor și a amestecurilor de beton. Acestea vă permit să schimbați calitatea amestecului de beton și a betonului în sine; afectând lucrabilitatea, rezistența mecanică, rezistența la îngheț, rezistența la fisuri, rezistența la apă, etanșeitatea la apă, conductibilitatea termică, rezistența la mediu. Principalele proprietăți ale amestecului de beton includ coeziunea (capacitatea de a-și menține uniformitatea fără delaminare în timpul transportului, descărcării), omogenitatea, capacitatea de reținere a apei (joacă un rol semnificativ în formarea structurii betonului, dobândirea rezistenței, rezistenței la apă și la îngheț). rezistență), lucrabilitate (capacitatea sa de a obține rapid, cu un consum minim de energie, configurația și densitatea necesare, asigurând producerea de beton de înaltă densitate). Amestecul de beton proaspăt pregătit trebuie să fie bine amestecat (omogen), potrivit pentru transport până la locul de așezare, ținând cont de condițiile meteorologice, rezistând în același timp la separarea și separarea apei.  Sarcina de proiectare și selectare a compoziției amestecului de beton include selecția materialelor necesare (liant și alte componente) și stabilirea raportului cantitativ optim al acestora. Pe baza acesteia, se obține un amestec de beton cu proprietățile tehnologice specificate, precum și cele mai economice și beton durabil, care îndeplinește cerințele de proiectare și funcționare cu cel mai mic consum posibil de ciment. In consecinta, amestecul de beton din compozitia proiectata trebuie sa aiba neseparare, lucrabilitatea necesara, coeziunea, iar betonul realizat din acest amestec trebuie sa aiba proprietatile cerute: densitate, rezistenta, rezistenta la inghet, rezistenta la apa. Cel mai simplu mod de a proiecta compoziția unui amestec de beton este calculul prin volume absolute, care se bazează pe faptul că amestecul de beton preparat, așezat și compactat nu trebuie să aibă goluri. Proiectarea compoziției se realizează folosind recomandările actuale și documente normative in aceasta ordine:

și coeficient de ieșire concret:

Rata de ieșire a betonului β ar trebui să fie între 0,55 ... 0,75. Compoziția proiectată a amestecului de beton este specificată pe loturile de testare. De asemenea, verifică mobilitatea amestecului de beton. Dacă mobilitatea amestecului de beton este mai mare decât este necesar, atunci apă și ciment sunt adăugate în porții mici la amestec, menținând în același timp un raport constant. V/C până când mobilitatea amestecului de beton devine egală cu cea specificată. Dacă mobilitatea este mai mare decât cea specificată, atunci i se adaugă nisip și agregat grosier (în porțiuni de 5% din cantitatea inițială), menținând în același timp raportul selectat V/C. Pe baza rezultatelor loturilor de probă, se efectuează ajustări la compoziția proiectată a amestecului de beton, având în vedere că în condițiile de producție nisipul și agregatul grosier folosit sunt în stare umedă, iar agregatul grosier are o oarecare absorbție de apă, consum ( l Document

Măsuri importante pentru îmbunătățirea în continuare a construcției de management al apei sunt îmbunătățirea calității lucrărilor, reducerea maximă a timpului de construcție și reducerea costurilor, care este strâns legată de utilizarea rațională a

Materiale de construcție pietre de construcție și de fațare

Document

Intestinele regiunii Sakhalin conțin rezerve semnificative de diferite tipuri de materiale de construcție. Rezerve explorate și resurse prezise de roci magmatice, metamorfice și sedimentare adecvate pentru utilizare ca

Extinderea utilizării elementelor prefabricate ale clădirilor și structurilor, mecanizarea complexă a tuturor proceselor de construcție și instalare și utilizarea organizării fluxului de lucru

Document

Baza industrializării construcției de instalații agricole este extinderea utilizării elementelor prefabricate ale clădirilor și structurilor, mecanizarea cuprinzătoare a tuturor proceselor de construcție și instalare și utilizarea unei organizări a fluxului de lucru.

Controlul calității materialelor de construcție polimerice prin cromatografie în gaze folosind adsorbanți modificați cu radiații 05. 23. 05 Materiale și produse de construcție

Rezumat disertație

Informații generale despre materialele de construcție.

În procesul de construcție, exploatare și reparare a clădirilor și structurilor, produsele de construcție și structurile din care sunt ridicate sunt supuse diferitelor influențe fizice, mecanice, fizice și tehnologice. Un inginer hidraulic trebuie să aleagă în mod competent materialul, produsul sau structura potrivită care are suficientă rezistență, fiabilitate și durabilitate pentru condiții specifice.

PRELEȚIA #1

Informații generale despre materialele de construcție și proprietățile lor de bază.

Materialele și produsele de construcție utilizate în construcția, reconstrucția și repararea diferitelor clădiri și structuri sunt împărțite în naturale și artificiale, care la rândul lor sunt împărțite în două categorii principale: prima categorie include: cărămidă, beton, ciment, cherestea, etc. sunt utilizate în timpul construcției diferitelor elemente ale clădirilor (pereți, tavane, acoperiri, podele). La a doua categorie - scop special: hidroizolație, termoizolare, acustică etc.

Principalele tipuri de materiale și produse de construcție sunt: ​​materiale de construcție din piatră naturală din acestea; lianți anorganici și organici; materiale forestiere și produse din acestea; hardware. În funcție de scopul, condițiile de construcție și funcționare a clădirilor și structurilor, sunt selectate materiale de construcție adecvate care au anumite calități și proprietăți de protecție împotriva expunerii la diferite medii externe. Având în vedere aceste caracteristici, orice material de construcție trebuie să aibă anumite proprietăți constructive și tehnice. De exemplu, materialul pentru pereții exteriori ai clădirilor ar trebui să aibă cea mai scăzută conductivitate termică, cu o rezistență suficientă pentru a proteja camera de frigul exterior; materialul construcției în scopuri de irigare și drenaj - etanșeitate la apă și rezistență la umezire și uscare alternativă; materialul de pavaj scump (asfalt, beton) trebuie să aibă suficientă rezistență și abraziune scăzută pentru a rezista la sarcinile de trafic.

La clasificarea materialelor și produselor, trebuie reținut că acestea trebuie să aibă bune proprietățiși calitati.

Proprietate- caracteristica materialului, care se manifestă în procesul de prelucrare, aplicare sau exploatare a acestuia.

Calitate- un set de proprietăți materiale care determină capacitatea acestuia de a îndeplini anumite cerințe în conformitate cu scopul său.

Proprietățile materialelor și produselor de construcție sunt clasificate în trei grupe principale: fizice, mecanice, chimice, tehnologice si etc .

La chimic includ capacitatea materialelor de a rezista la acțiunea unui mediu agresiv chimic, provocând în ele reacții de schimb care duc la distrugerea materialelor, o modificare a proprietăților lor originale: solubilitate, rezistență la coroziune, rezistență la degradare, întărire.

Proprietăți fizice: densitatea medie, în vrac, adevărată și relativă; porozitate, umiditate, pierderi de umiditate, conductivitate termică.

Proprietăți mecanice: rezistență maximă la compresiune, tensiune, încovoiere, forfecare, elasticitate, plasticitate, rigiditate, duritate.

Proprietăți tehnologice: lucrabilitate, rezistenta la caldura, viteza de topire, intarire si uscare.

Proprietățile fizice și chimice ale materialelor.

Densitate medie ρ 0 masa m unitate de volum V 1 material absolut uscat în stare naturală; se exprimă în g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 .

Densitatea în vrac a materialelor în vrac ρ n masa m unitate de volum V n material vrac uscat; se exprimă în g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 .

Densitatea adevărată ρ masa m unitate de volum V material într-o stare absolut densă; se exprimă în g/cm 3 , kg/l, kg/m 3 .

Densitate relativa ρ(%) este gradul de umplere a volumului materialului cu o substanță solidă; se caracterizează prin raportul dintre volumul total al solidului Vîn material la întregul volum al materialului V 1 sau raportul dintre densitatea medie a materialului ρ 0 la densitatea sa adevărată ρ: , sau.

Porozitate P - gradul de umplere a volumului materialului cu pori, goluri, incluziuni gaz-aer:

pentru materiale solide: , pentru materiale libere:

Higroscopicitate- capacitatea materialului de a absorbi umiditatea din mediu și de a o îngroșa în masa materialului.

UmiditateW (%) - raportul dintre masa de apă din material mîn= m 1 - m la masa sa în stare complet uscată m:

Absorbtia apei LA - caracterizează capacitatea materialului în contact cu apa de a o absorbi și reține în masa sa. Distinge masa In mși volumetrice În aproximativ absorbtia apei.

Absorbția de apă în masă (%) - raportul dintre masa de apă absorbită de material mîn la masa materialului în stare complet uscată m:

Absorbție volumetrică de apă (%) - raportul dintre volumul de apă absorbit de material mîn/ ρ în la volumul său în stare saturată cu apă V 2 :

Revenirea umezelii- capacitatea materialului de a degaja umiditate.

Proprietățile mecanice ale materialelor.

Rezistenta la compresiuneR – raportul de sarcină de rupere P(N) la aria secțiunii transversale a probei F(vezi 2). Depinde de mărimea probei, rata de aplicare a încărcăturii, forma probei și umiditatea.

Rezistență la tracțiuneR R - raportul de sarcină de rupere R la aria secțiunii transversale inițiale a probei F.

Rezistență la încovoiereR și - determinata pe grinzi special realizate.

Rigiditate- proprietatea unui material de a da mici deformari elastice.

Duritate- capacitatea unui material (metal, beton, lemn) de a rezista la pătrunderea în el sub sarcina constantă a unei bile de oțel.

PRELEGERE №2

materiale din piatră naturală.

Clasificarea și principalele tipuri de roci.

Ca materiale de piatră naturală în construcții, se folosesc roci care au proprietățile de construcție necesare.

Conform clasificării geologice, rocile sunt împărțite în trei tipuri:

1) magmatic (primar), 2) sedimentar (secundar)și 3) metamorfic (modificat).

1) Roci magmatice (primare). format atunci când magma topită care s-a ridicat din adâncurile pământului s-a răcit. Structurile și proprietățile rocilor magmatice depind în mare măsură de condițiile de răcire ale magmei și, prin urmare, aceste roci sunt împărțite în adâncși turnat.

Stânci adânci s-au format în timpul răcirii lente a magmei în adâncurile scoarței terestre la presiuni mari ale straturilor supraiacente ale pământului, ceea ce a contribuit la formarea de roci cu o structură granulo-cristalină densă, densitate mare și medie și rezistență la compresiune ridicată. . Aceste roci au o absorbție scăzută de apă și o rezistență ridicată la îngheț. Aceste roci includ granit, sienita, diorit, gabro etc.

roci care se scurg s-au format în timpul eliberării magmei pe suprafața pământului în timpul răcirii relativ rapide și neuniforme. Cele mai comune roci care curg sunt porfirul, diabaza, bazalt și rocile vulcanice libere.

2) Roci sedimentare (secundare). format din roci primare (ignee) sub influența schimbărilor de temperatură, radiației solare, acțiunii apei, gazelor atmosferice etc. În acest sens, rocile sedimentare se împart în clastic (liber), chimicși organogenic.

la clastic rocile libere includ pietriș, piatră zdrobită, nisip, argilă.

Roci sedimentare chimice: calcar, dolomit, gips.

Roci organice: calcar coajă, diatomit, cretă.

3) Roci metamorfice (modificate). format din roci magmatice și sedimentare sub influența temperaturilor și presiunilor ridicate în procesul de ridicare și coborâre a scoarței terestre. Acestea includ șisturi, marmură, cuarțit.

Clasificarea și principalele tipuri de materiale din piatră naturală.

Materialele și produsele din piatră naturală sunt obținute prin prelucrarea rocilor.

Pe cale de a obține materialele de piatră sunt subdivizate în piatră fragmentată (dar) - sunt exploatate în mod exploziv; piatra tocata grosier - obtinuta prin despicare fara prelucrare; zdrobit - obținut prin zdrobire (piatră zdrobită, nisip artificial); piatră sortată (pietriș, pietriș).

Materialele de piatră în formă sunt împărțite în pietre de formă neregulată (piatră zdrobită, pietriș) și produse în bucăți care au forma corectă (plăci, blocuri).

moloz- bucăți de rocă cu unghi ascuțit de dimensiuni cuprinse între 5 și 70 mm, obținute prin zdrobirea mecanică sau naturală a butei (piatră zdrențuită) sau a pietrelor naturale. Se folosește ca agregat grosier pentru prepararea amestecurilor de beton, fundații.

Pietriş- bucăți rotunjite de roci cu dimensiuni cuprinse între 5 și 120 mm, utilizate și pentru prepararea amestecurilor de pietriș artificial-piatră zdrobită.

- un amestec liber de granule de rocă cu dimensiuni cuprinse între 0,14 și 5 mm. De obicei, se formează ca urmare a intemperiilor rocilor, dar poate fi obținut și artificial - prin zdrobirea pietrișului, a pietrei zdrobite și a bucăților de roci.

PRELEGERE №3

Lianți de hidratare (anorganici).

1. Lianti de aer.

2. Lianti hidraulici.

Lianți de hidratare (anorganici). numite materiale fin divizate (pulberi), care, amestecate cu apă, formează un aluat de plastic, capabil să se întărească în procesul de interacțiune chimică cu acesta, câștigând rezistență, în timp ce leagă agregatele introduse în el într-un singur monolit, de obicei materiale de piatră (nisip, pietriș, piatră zdrobită), formând astfel o piatră artificială, cum ar fi gresie, conglomerat.

Lianții hidrostatici se împart în aer(întărindu-se şi căpătând putere numai în aer) şi hidraulic(întărire într-un mediu umed, aerisit și sub apă).

Constructii de var aerCaO - un produs de ardere moderată la 900-1300 ° C al rocilor carbonatice naturale CaCO3 care conțin până la 8% impurități de argilă (calcar, dolomit, cretă etc.). Prăjirea se realizează în arbori și cuptoare rotative. Cele mai utilizate cuptoare cu arbore. În timpul arderii calcarului într-un cuptor cu ax, materialul care se deplasează în puț de sus în jos trece prin trei zone succesive: o zonă de încălzire (uscare a materiilor prime și eliberare de substanțe volatile), o zonă de ardere (descompunerea substanțelor) și o zonă de răcire. În zona de încălzire calcarul se încălzește până la 900°C datorită căldurii provenite din zona de ardere din produșii gazoși de ardere. În zona de tragere arderea combustibilului și descompunerea calcarului CaCO3 pe var CaOși dioxid de carbon CO2 la 1000-1200°C. În zona de răcire calcarul ars este răcit la 80-100°C prin mișcarea aerului rece în sus.

Ca urmare a prăjirii, dioxidul de carbon se pierde complet și se formează cocoloașe, se obține var neted sub formă de bucăți de culoare albă sau gri. Var nestingherit este un produs din care se obtin diferite tipuri de var aer de constructii: var nestins macinat, aluat de var.

Varul aerian de construcții de diferite tipuri este utilizat la prepararea mortarelor pentru zidărie și ipsos, beton de calitate scăzută (lucru în condiții de uscare la aer), fabricarea produselor de silicat dens (cărămizi, blocuri mari, panouri) și producția de amestecuri cimenturi.

Constructii hidrotehnice si hidro-recuperare iar structurile funcționează în condiții de expunere constantă la apă. Aceste condiții dificile de funcționare ale structurilor și structurilor necesită utilizarea lianților care au nu numai proprietățile de rezistență necesare, ci și rezistența la apă, rezistența la îngheț și rezistența la coroziune. Astfel de proprietăți sunt posedate de lianții hidraulici.

var hidraulic obtinut prin arderea moderata a marnelor si calcarelor marne naturale la 900-1100°C. Calcarul marn și marn folosit pentru producerea varului hidraulic conțin de la 6 până la 25% impurități de argilă și nisip. Proprietățile sale hidraulice sunt caracterizate de modulul hidraulic (sau principal) ( m), reprezentând raportul procentual dintre conținutul de oxizi de calciu și conținutul sumei oxizilor de siliciu, aluminiu și fier:

Varul hidraulic este o substanță cu întărire lentă și cu întărire lentă. Se foloseste la prepararea mortarelor, betoanelor de calitate joasa, betoanelor usoare, in productia de betoane mixte.

Ciment Portland- liant hidraulic, obținut prin îmbinare, măcinare fină a clincherului și a gipsului cu două ape. clincher- produsul arderii înainte de sinterizare (la t> 1480 ° C) a unui amestec omogen, natural sau brut de calcar sau gips de o anumită compoziție. Masa brută se arde în cuptoare rotative.

Cimentul Portland este folosit ca liant la prepararea mortarelor și betoanelor de ciment.

Ciment Portland de zgură- in compozitie are un aditiv hidraulic sub forma de zgura granulata, de furnal sau electrotermofosforic, racita dupa un regim special. Se obține prin măcinarea în comun a clincherului de ciment Portland (până la 3,5%), a zgurii (20 ... 80%) și a pietrei de gips (până la 3,5%). Cimentul de zgură Portland are o creștere lentă a rezistenței în etapele inițiale de întărire, cu toate acestea, în viitor, rata de creștere a rezistenței crește. Este sensibil la temperatura mediului ambiant, rezistent la apele sulfatate moi și are o rezistență redusă la îngheț.

ciment portland carbonatat obtinut prin macinarea in comun a clincherului de ciment cu 30% calcar. Are degajare redusă de căldură în timpul întăririi, rezistență crescută.

PRELEGERE №4

Soluții de construcție.

Informatii generale.

Mortare sunt amestecuri cu granulatie fina dozate cu grija formate dintr-un liant anorganic (ciment, var, gips, argila), agregat fin (nisip, zgura zdrobita), apa si, la nevoie, aditivi (anorganici sau organici). În stare proaspăt preparată, pot fi așezate pe bază într-un strat subțire, umplând toate neregulile acestuia. Nu se exfoliază, nu se apucă, nu se întăresc și nu câștigă putere, transformându-se într-un material asemănător pietrei. Mortarele sunt folosite în zidărie, finisaje, reparații și alte lucrări. Se clasifică după densitatea medie: grele cu medii ρ \u003d 1500 kg / m 3, ușor cu mediu ρ <1500кг/м 3 . По назначению: гидроизоляционные, талтопогенные, инъекционные, кладочные, отделочные и др.

Soluțiile preparate pe un singur tip de liant se numesc simple, amestecate din mai mulți lianți (ciment-var). Mortarele preparate cu lianți de aer se numesc mortare de aer (argilă, var, gips). Compoziția soluțiilor este exprimată în două numere (simple 1:4) sau trei (mixte 1:0,5:4), indicând raportul de volum dintre cantitatea de liant și agregatul fin. În soluțiile mixte, primul număr exprimă partea volumetrică a liantului principal, al doilea - partea volumetrică a liantului suplimentar în raport cu cel principal. În funcție de cantitatea de liant și de agregat fin, amestecurile de mortar se împart în gras- continand o cantitate mare de astringent. Normal- cu continutul obisnuit de astringent. Slab- conţinând o cantitate relativ mică de liant (plasticitate scăzută).

Pentru prepararea mortarelor, este mai bine să folosiți nisip cu boabe care au o suprafață aspră. Nisipul protejează soluția de crăpare în timpul întăririi, reduce costul acesteia.

Soluții de hidroizolație (impermeabil)- mortare de ciment cu o compoziție de 1: 1 - 1: 3,5 (de obicei grase), la care se adaugă cerezită, amominat de sodiu, azotat de calciu, clorură ferică, emulsie bituminoasă.

cerezită- reprezinta o masa de culoare alba sau galbena, obtinuta din acid anilic, var, amoniac. Cerezitul umple porii mici, crește densitatea soluției, făcând-o impermeabilă.

Pentru fabricarea soluțiilor de hidroizolație se folosește ciment Portland, ciment Portland rezistent la sulfat. Nisipul este folosit ca agregat fin în soluțiile de hidroizolație.

Mortare de zidărie- folosit la așezarea pereților de piatră, a structurilor subterane. Sunt ciment-var, ciment-argilă, var și ciment.

Soluții de finisare (tencuială).- se împarte după destinaţie în exterior şi interior, după amplasare în tencuială în pregătitoare şi finisare.

Soluții acustice- mortare usoare cu o buna izolare fonica. Aceste soluții sunt preparate din ciment Portland, ciment de zgură Portland, var, gips și alți lianți folosind materiale poroase ușoare (piatră ponce, perlit, argilă expandată, zgură) ca umplutură.

PRELEȚIA #5

Beton obișnuit pe lianți de hidratare.

1. Materiale pentru betonul obișnuit (cald).

2. Proiectarea compoziției amestecului de beton.

Beton- un material din piatra artificiala obtinut ca urmare a intaririi unui amestec de beton, format din lianti hidratati (cimentare), agregate mici (nisip) si mari (piatra sparta, pietris), apa si, daca este cazul, aditivi dozati intr-un anumit raport.

Ciment. Atunci când se prepară un amestec de beton, tipul de ciment utilizat și marca acestuia depind de condițiile de lucru ale viitoarei structuri sau structuri de beton, de scopul acestora și de metodele de lucru.

Apă. Pentru prepararea amestecului de beton se folosește apă potabilă obișnuită, care nu conține impurități nocive care împiedică întărirea pietrei de ciment. Este interzisă folosirea apei reziduale, industriale sau menajere, a apei de mlaștină pentru prepararea amestecului de beton.

agregat fin. Ca agregat fin se foloseste nisip natural sau artificial. Dimensiunea granulelor de la 0,14 la 5 mm densitate reală peste ρ >1800kg/m3. Nisipul artificial se obține prin zdrobirea rocilor dense, grele. La evaluarea calității nisipului, se determină densitatea reală a acestuia, densitatea medie în vrac, golul intergranular, conținutul de umiditate, compoziția granulelor și modulul de dimensiune. În plus, ar trebui investigați indicatori calitativi suplimentari ai nisipului - forma boabelor (unghi ascuțit, rotunjime ...), rugozitate etc. Cereale sau compoziția granulometrică a nisipului trebuie să îndeplinească cerințele GOST 8736-77. Se determină prin cernerea nisipului uscat printr-un set de site cu orificii de dimensiunea 5,0; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 și 0,14 mm. Ca urmare a cernerii unei probe de nisip prin acest set de site, pe fiecare dintre ele se lasa cate un reziduu, numit privatun i. Se găsește ca raport dintre masa reziduului de pe o sită dată m i la masa întregii probe de nisip m:

Pe lângă reziduurile parțiale, se găsesc reziduuri complete. DAR, care sunt definite ca suma tuturor reziduurilor private în % de pe sitele de deasupra + reziduurile private de pe această sită:

Pe baza rezultatelor cernerii nisipului, se determină modulul de finețe al acestuia:

Unde DAR– reziduuri totale pe site, %.

După modulul de finețe se distinge nisipul grosier ( M până la >2,5), in medie ( M k \u003d 2,5 ... 2,0), mic ( M k \u003d 2,0 ... 1,5), foarte mic ( M k \u003d 1,5 ... 1,0) .

Prin trasarea curbei de cernere a nisipului pe graficul compoziției de cereale admisibile, se determină adecvarea nisipului pentru fabricarea amestecului de beton.

1 - curba de screening de laborator pentru nisip si respectiv agregat grosier.

De mare importanță în selecția nisipului pentru amestecul de beton este golul său intergranular. VP(%) , care este determinată de formula:

ρ n.s.- densitatea în vrac a nisipului, g/cm 3;

ρ – densitatea adevărată a nisipului, g/cm 3 ;

În nisipurile bune golul intergranular este de 30...38%, în nisipurile cu granulație neuniformă este de 40...42%.

agregat grosier. Piatra zdrobită naturală sau artificială sau pietrișul cu o dimensiune a granulelor de 5 până la 70 mm este utilizată ca un agregat mare de amestec de beton.

Pentru a asigura compoziția optimă a granulelor, agregatul grosier este împărțit în fracții în funcție de cea mai mare dimensiune a granulelor. D max.; La D naib=20mm agregatul grosier are două fracții: de la 5 la 10 mm și de la 10 la 20 mm;

La D naib=40mm - trei fracții: de la 5 la 10 mm; de la 10 la 20 mm și de la 20 la 40 mm;

La D naib=70mm - patru fracții: de la 5 la 10 mm; de la 10 la 20 mm; de la 20 la 40 mm; de la 40 la 70 mm. Indicele golului intergranular al agregatului grosier are o mare influență asupra consumului de ciment la prepararea unui amestec de beton. Vp.kr(%), care este determinată cu o precizie de 0,01% prin formula:

ρ n.cr este densitatea medie în vrac a agregatului grosier.

ρ c.cus este densitatea medie a agregatului grosier dintr-o bucată.

Indicele de golire intergranulară ar trebui să fie minim. Valoarea sa mai mică poate fi obținută prin selectarea compoziției optime a granulelor de agregat grosier.

Compoziția granulelor agregatului grosier se determină prin cernerea agregatului grosier uscat cu un set de site cu orificii de dimensiunea 70; 40; douăzeci; zece; 5 mm, ținând cont de maximul său D naib si minim D angajare fineţe.

moloz- de obicei material afanat artificial cu boabe brute nerotunjite, obtinut prin concasare de pietre, pietris natural mare sau pietre artificiale. Pentru a determina caracterul adecvat al pietrei zdrobite, este necesar să se cunoască: densitatea reală a rocii, densitatea medie a pietrei zdrobite, densitatea medie în vrac a pietrei zdrobite, golul relativ intergranular și conținutul de umiditate al pietrei zdrobite.

Pietriş- material natural afânat cu granule rotunjite, netede, format în procesul de intemperii fizice a rocilor. Aceleași cerințe se aplică pietrișului ca și pietrei zdrobite.

Aditivi. Introducerea aditivilor în amestecul de ciment, mortar sau beton este o modalitate simplă și convenabilă de a îmbunătăți calitatea cimentului, mortarului și betonului. Permițând îmbunătățirea semnificativă nu numai a proprietăților lor, ci și a indicatorilor tehnici și operaționali. Aditivii sunt utilizați la producerea lianților, la prepararea mortarelor și a amestecurilor de beton. Acestea vă permit să schimbați calitatea amestecului de beton și a betonului în sine; afectând lucrabilitatea, rezistența mecanică, rezistența la îngheț, rezistența la fisuri, rezistența la apă, etanșeitatea la apă, conductibilitatea termică, rezistența la mediu.

Principalele proprietăți ale amestecului de beton includ coeziunea (capacitatea de a-și menține uniformitatea fără delaminare în timpul transportului, descărcării), omogenitatea, capacitatea de reținere a apei (joacă un rol semnificativ în formarea structurii betonului, dobândirea rezistenței, rezistenței la apă și la îngheț). rezistență), lucrabilitate (capacitatea sa de a obține rapid, cu un consum minim de energie, configurația și densitatea necesare, asigurând producerea de beton de înaltă densitate).

Amestecul de beton proaspăt pregătit trebuie să fie bine amestecat (omogen), potrivit pentru transport până la locul de așezare, ținând cont de condițiile meteorologice, rezistând în același timp la separarea și separarea apei.

Sarcina de proiectare și selectare a compoziției amestecului de beton include selecția materialelor necesare (liant și alte componente) și stabilirea raportului cantitativ optim al acestora. Pe baza acestuia, se obține un amestec de beton cu proprietăți tehnologice specificate, precum și cel mai economic și durabil beton care îndeplinește cerințele de proiectare și funcționare cu cel mai mic consum posibil de ciment. In consecinta, amestecul de beton din compozitia proiectata trebuie sa aiba neseparare, lucrabilitatea necesara, coeziunea, iar betonul realizat din acest amestec trebuie sa aiba proprietatile cerute: densitate, rezistenta, rezistenta la inghet, rezistenta la apa.

Cel mai simplu mod de a proiecta compoziția unui amestec de beton este calculul prin volume absolute, care se bazează pe faptul că amestecul de beton preparat, așezat și compactat nu trebuie să aibă goluri.

Proiectarea compoziției se realizează folosind recomandările actuale și documentele de reglementare în următoarea secvență:

1. Alocați pentru o anumită marcă de beton Rb marca rațională de ciment Rc.

2. Determinați raportul apă-ciment V/C, pentru beton obișnuit cu V/C ≥0,4: W/C=ARc/(Rb+0,5ARc) ; Unde Rc - marca de ciment; Rb- marca de beton; DAR- coeficient luând în considerare calitatea componentelor utilizate.

3. Alocați un consum aproximativ de apă pentru 1 m 3 de amestec de beton. Consumul de apă necesar pentru obținerea unui amestec de beton cu o anumită mobilitate depinde nu numai de tipul și dimensiunea cea mai mare a agregatului, ci și de forma și rugozitatea boabelor.

4. Calculati consumul de ciment (kg la 1 m 3 de beton) in functie de raportul gasit V/Cși consumul estimat de apă acceptat: ;

5. Consumul de agregate se calculează cu condiția ca suma volumelor absolute ale tuturor materialelor constitutive ale betonului să fie egală cu 1 m 3 din amestecul de beton așezat și compactat:

C, V, P, Kr- costul cimentului, apei, nisipului, agregatului grosier la 1 m 3 de amestec, kg.

ρ c, ρ c, ρ p, ρ kr- densitatea acestor materiale, kg/m 3;

- volumele lor absolute, m 3.

Formule pentru determinarea consumului de agregate (kg la 1m 3 de beton):

agregat grosier:

r- coeficient. separarea boabelor agregate grosiere, luată aproximativ (date din tabel)

P cr– golul de umplutură mare.

Ρ n.cr- densitatea în vrac a agregatului grosier.

agregat fin (nisip):

6. Calculați densitatea medie calculată a amestecului de beton:

și coeficient de ieșire concret:

Rata de ieșire a betonului β ar trebui să fie între 0,55 ... 0,75.

Compoziția proiectată a amestecului de beton este specificată pe loturile de testare. De asemenea, verifică mobilitatea amestecului de beton. Dacă mobilitatea amestecului de beton este mai mare decât este necesar, atunci apă și ciment sunt adăugate în porții mici la amestec, menținând în același timp un raport constant. V/C până când mobilitatea amestecului de beton devine egală cu cea specificată. Dacă mobilitatea este mai mare decât cea specificată, atunci i se adaugă nisip și agregat grosier (în porțiuni de 5% din cantitatea inițială), menținând în același timp raportul selectat V/C. Pe baza rezultatelor loturilor de probă, se efectuează ajustări la compoziția proiectată a amestecului de beton, având în vedere că în condițiile de producție nisipul și agregatul grosier folosit sunt în stare umedă, iar agregatul grosier are o oarecare absorbție de apă, consum ( l) apa necesară pentru prepararea amestecului de beton de 1 m 3 este specificată prin formula:

LA- consum de apă găsită (calculată), l/m3

P, Cr- consum de nisip si agregat grosier, kg/m3

WP, Wkr – conținutul de umiditate al nisipului și al agregatelor grosiere, %.

În kr– absorbția de apă a umpluturii grosiere, %.

PRELEȚIA #6

1. Pregătirea, transportul și așezarea amestecului de beton. Îngrijirea betonului proaspăt pus și controlul calității.

2. Beton hidrotehnic.

3. Beton de tipuri speciale.

Amestecuri de beton sunt preparate pe staționar centrale de beton sau în instalaţii mobile de amestecare a betonului. Calitatea amestecului de beton (omogenitatea) este afectată de calitatea amestecării acestuia în timpul procesului de preparare. Timpul de amestecare este de câteva minute. Reamestecarea amestecului de beton este permisă în termen de 3 ... 5 ore de la momentul preparării acestuia. Cea mai importantă condiție prepararea amestecului de beton - dozarea atentă a materialelor constitutive. Abaterea dozei este permisă nu mai mult de ±1% din greutate pentru ciment și apă și nu mai mult de ±2% pentru agregate. Amestecul de beton preparat este livrat la locul de așezare cu vehicule speciale. Durata transportului amestecului de beton finit la locul de așezare nu trebuie să depășească 1 oră. În prezent, amestecul de beton este așezat mecanizat cu ajutorul pavelelor de beton, distribuitoarelor de beton. Compactarea amestecului de beton în timpul așezării asigură umplerea de înaltă calitate a tuturor golurilor cu amestecul. Vibrația este cea mai comună metodă de compactare a unui amestec de beton. Când amestecul de beton vibrează, frecarea dintre componentele sale scade, fluiditatea crește, amestecul trece în starea de lichid greu vâscos și se compactează sub acțiunea propriei greutăți. În timpul procesului de compactare, aerul este îndepărtat din amestecul de beton și betonul capătă densitate bună. Pentru a îmbunătăți betonul care formează structura, pentru a-i crește rezistența, rezistența la îngheț, rezistența la apă, re-vibrarea amestecului de beton se utilizează după 1,5-2 ore. din momentul primei vibraţii.

Îngrijirea corespunzătoare a betonului proaspăt așezat este esențială pentru a obține beton de înaltă calitate. Lipsa de îngrijire a betonului proaspăt așezat poate duce la beton de proastă calitate. Principalele măsuri de îngrijire a betonului sunt acoperirea cu pânză de pânză bine umezită, nisip, rumeguș, acoperirea cu o compoziție filmogenă. Acoperirea nu trebuie să fie mai târziu de 30 de minute după compactarea amestecului de beton.

În timpul iernii, există următoarele moduri de îngrijire: neîncălzită și cu încălzire artificială. Metodele neîncălzite includ metodele termos cu aditivi anti-îngheț. Încălzirea artificială a betonului se realizează prin încălzire electrică, încălzire cu abur, încălzire cu aer.

Betonul folosit la constructia instalatiilor hidrotehnice si de irigatii, spalat constant sau periodic cu apa, se numeste inginerie hidraulică. Betonul hidraulic trebuie să aibă nu numai rezistență, rezistență la îngheț, ci și rezistență la apă și rezistență la apă, ceea ce îi va asigura o durată lungă de viață. mediu acvatic.

În funcție de amplasarea în raport cu nivelul apei, betonul hidraulic în structuri sau structuri se împarte în sub apă- constant în apă; zone de nivel variabil- supus spalari periodice cu apa; suprafaţă- situat deasupra zonei de nivel variabil. În funcție de suprafața structurilor, betonul hidraulic este împărțit în masiv și nemasiv, iar în funcție de locația în structură - zone exterioare și interioare.

Principalele proprietăți constructive și tehnice ale betonului hidraulic- rezistenta la apa, rezistenta la inghet, absorbtia de apa, rezistenta, rezistenta la efectele agresive ale apei, generarea de caldura, durabilitatea, mobilitatea si rigiditatea amestecului de beton.

Cimentul Portland este folosit ca liant pentru betonul hidraulic. Pentru a îmbunătăți calitatea betonului hidrotehnic, se recomandă introducerea de aditivi în acesta, care pot reduce dilatarea volumetrică, contracția și cererea de apă. Nisipul pentru beton hidrotehnic se foloseste grosier, mediu si fin natural sau artificial, din roci dure si dese. Ca agregat mare pentru beton hidraulic, se utilizează pietriș, piatră zdrobită din roci.

Beton foarte greu- folosit pentru structuri speciale de protectie (pentru protectia impotriva efectelor radioactive). Are o densitate medie de peste 2500 kg/m 3 . Magnetitul, limonitul, hidrogenitul, hematitul, baritul sunt folosiți ca umplutură, ceea ce determină denumirea betonului - magnetit, limonit, barit,... Lianții din acest beton sunt cimentul Portland, cimentul de zgură Portland și cimentul aluminos.

beton de drum- folosit in constructii autostrăzi, aeroporturi, străzi ale orașului. Materialele de înaltă calitate sunt utilizate pentru prepararea amestecului de beton rutier. Cimentul Portland plastifiat este folosit ca liant.

beton uscat- acesta este un amestec uscat de beton, dozat in fabrica din componente uscate (ciment, nisip, agregat grosier...). La locul de așezare, amestecul de beton este amestecat cu apă în betoniere sau direct în autobetoniere.

PRELEGERE №7

Beton și produse din beton armat în construcții de irigații și drenaj.

Informatii generale.

Beton armat- Acesta este un material artificial reprezentând betonul, în interiorul căruia se află armătura din oțel. Armătura din oțel percepe bine nu numai forțele de compresiune, ci și de tracțiune care apar în structură în timpul compresiei, tensiunii și îndoirii excentrice. Structurile din beton armat pot fi monolitice, atunci când betonarea se realizează direct pe șantier, și prefabricate, când structurile sunt fabricate în fabrici.

Betonul prefabricat și produsele din beton armat se clasifică în funcție de tipul de beton: ciment, silicat; structura interioara: solida si goala; cu programare: pentru clădiri rezidențiale, publice, industriale, de gospodărire a apei și alte clădiri și structuri.

Structurile, structurile și produsele din beton armat sunt realizate din beton obișnuit de cel puțin 200, beton ușor de cel puțin 50 și beton dens silicat de cel puțin 100. Betonul de gradul 200 este utilizat pentru fabricarea beton ușor încărcat și produse din beton armat, lucrând în principal la compresiune. Calitățile de beton 300, 400, 500, 600 sunt utilizate la fabricarea produselor din beton armat cu capacitate portantă mare.

Betonul utilizat pentru prepararea produselor din beton și beton armat, structuri și structuri pentru irigare trebuie să asigure fiabilitatea și durabilitatea acestora.

Pentru formarea structurilor monolitice din beton armat obișnuit (netensionat), precum și a produselor și structurilor prefabricate, plase și cadre sudate, se folosesc plase laminate din armătură din oțel laminată la cald. La fabricarea structurilor și produselor nesolicitate se folosesc sârmă de înaltă rezistență și frânghii de armare. Armătura este preîntinsă (tensionată). Tensiunea armăturii se realizează înainte de betonare cu ajutorul diferitelor ancore și cleme. După așezarea, întărirea amestecului de beton și dobândirea rezistenței de către beton, capetele armăturii sunt eliberate (tăiate) și aceasta, încercând să revină la starea inițială, tensionează (comprimă) betonul. În timpul instalării structurilor solicitate, armătura este plasată în canale speciale, după care este întinsă astfel încât în ​​timpul procesului de întindere aceste elemente să fie comprimate în structură. După atingerea compresiei necesare a structurii și întinderea armăturii, capetele acesteia sunt ancorate, iar canalele în care trece armătura sunt monolitice cu rezistență ridicată. ciment mortar. Când soluția capătă rezistența necesară, capetele armăturii sunt tăiate, drept urmare structura capătă tensiune, ceea ce permite creșterea capacității sale portante.

Produse prefabricate din beton.

Conducte de drenaj din beton silicat de sol sunt realizate dintr-un amestec de sol local (nisip, lut nisipos, lut), zgura macinata si o componenta alcalina. Lungimea conductei 333 mm, diametrul interior 50; 70; 100; 150 mm, grosimea peretelui 10; cincisprezece; 20 mm. Au o capacitate portantă mare, rezistență la îngheț. Sunt utilizate la construcția dezumidificatoarelor cu drenaj închis.

Conducte de drenaj din beton filtrant produs prin presare strat cu strat. Lungimea conductei 500, 600, 900 mm, diametrul interior 100, 150 si 200 mm, grosimea peretelui 25, 30, 40 mm. Sunt destinate dispozitivului de drenaj închis.

stâlpi de fundație, realizate din beton de gradul 100, sunt folosite ca fundații coloane pentru clădiri din bușteni, panouri și cadru din lemn.

Produse și structuri din beton armat.

Blocuri de fundație pentru tăvi au mărcile F-12-6, F15-9, F18-9, F21-12, unde prima cifră indică lungimea L, al doilea este lățimea LA bloc. Sunt realizate din beton hidrotehnic de cel puțin 200.

tăvi sectiunea parabolica pentru sisteme de irigare au o priza pe o parte si un capat neted pe cealalta. Ele sunt eliberate în lungime relaxată (LR). L=6000 mm, iar lungimea tensionată (SSR). L= grade 8000 mm, respectiv, LR-4; LR-6; LR-8; LR-10 și LRN-4; OSR-6; OSR-8; LRN-10, unde numărul indică adâncimea tăvilor H în dm. Tavile sunt realizate din beton hidrotehnic de gradul 300.

Sticla si produse din sticla.

Sticlă- topitură suprarăcită de compoziție complexă dintr-un amestec de silicați și alte substanțe. Produsele din sticla turnata sunt supuse unui tratament termic special - ardere.

Geam de sticla produs în foi de dimensiuni variind de la 250x250 la 1600x2000mm de două grade. După grosime, sticla este împărțită în simplă (2 mm grosime), una și jumătate (2,5 mm), dublă (3 mm) și îngroșată (4 ... 6 mm).

Sticlă vitrină produs lustruit si nelustruit sub forma de foi plate sau indoite cu grosimea de 6..12 mm. Se foloseste pentru vitrarea vitrinelor si deschiderilor.

Sticlă foarte reflectorizantă- aceasta este o sticlă obișnuită, pe suprafața căreia se aplică o peliculă subțire translucidă care reflectă lumina realizată pe bază de oxid de titan. Sticla cu peliculă reflectă până la 40% din lumina primită, transmisia luminii este de 50 ... 50%. Sticla reduce vederea din exterior și reduce pătrunderea radiațiilor solare în încăpere.

Folie de sticla radioprotectoare- aceasta este o sticlă obișnuită, pe suprafața căreia se aplică o peliculă subțire transparentă. Filmul de ecranare este aplicat pe sticlă în timpul formării sale pe mașini. Transmisia luminii nu mai putin de 70%

Sticla armata- se realizeaza pe linii de productie prin metoda laminarii continue cu laminare simultana in interiorul unei foi de plasa metalica. Această sticlă are o suprafață netedă, modelată și poate fi incoloră sau colorată.

Sticlă care absorb căldură are capacitatea de a absorbi razele infraroșii din spectrul solar. Este conceput pentru vitrare. deschideri de ferestreîn scopul reducerii pătrunderii radiaţiilor solare în incintă. Această sticlă transmite razele de lumină vizibilă cu cel puțin 65%, razele infraroșii cu cel mult 35%.

tevi de sticla făcute din obișnuit sticla claraîntindere verticală sau orizontală. Lungimea conductei 1000…3000 mm, diametru interior 38-200mm. Țevile rezistă presiune hidraulică până la 2 MPa.

Sitally obţinut prin introducerea unei compoziţii speciale de catalizatori de cristalizare în masa de sticlă topită. Produsele se formează dintr-o astfel de topitură, apoi sunt răcite, drept urmare masa topită se transformă în sticlă. În timpul tratamentului termic ulterior al sticlei, are loc o cristalizare completă sau parțială a acesteia - se formează un sitall. Au rezistență ridicată, densitate medie scăzută, rezistență mare la uzură. Sunt utilizate în placarea pereților exteriori sau interiori, fabricarea țevilor, plăcilor de podea.

stemalit reprezintă tablă de sticlă de diverse texturi, acoperită pe o față cu cristale ceramice surde de diferite culori. Este confectionat din display nelustruit sau sticla rulanta cu o grosime de 6 ... 12 mm. Este folosit pentru exterior și placare interioara clădiri, producție de panouri de perete.

PRELEȚIA #8

Materiale din piatră artificială fără ardere și produse pe bază de lianți de hidratare.

Materialele și produsele din piatră artificială neardă sunt realizate dintr-un amestec de lianți, apă și agregate prin formarea și prelucrarea corespunzătoare. După tipul de liant se împart în silicat, zgură de var, silicat gazos, beton celular, gips, beton de gips, azbociment etc.

În funcție de condițiile de întărire- se împart în produse care se întăresc în timpul autoclavării și tratamentului termic și în produse care se întăresc în mediu aer-umed.

Materiale și produse de întărire în autoclavă.

Pentru producerea produselor autoclavate sunt utilizate pe scară largă materiale locale: var, nisip cuarțos, deșeuri industriale.

Materiale și produse autoclave puternice și rezistente la apă sunt obținute ca urmare a interacțiunii chimice a componentelor de var și silice fin măcinate în timpul tratamentului lor hidrotermal într-un mediu cu abur la 175°C în autoclave la o presiune de 0,8 ... 1,4 MPa. În urma unei reacții chimice, se formează o substanță durabilă și impermeabilă (silicat de calciu), care cimentează particulele de nisip, formând o piatră artificială. Materialele și produsele din autoclave pot avea atât structuri dense, cât și celulare.

Beton silicat autoclavat- un amestec de liant var-silice, nisip si apa. Cimenturile var-puzolanice, var-zgură și var-cenușă sunt folosite ca lianți. Produsele din beton silicat autoclavat au suficientă rezistență la îngheț, rezistență la apă și rezistență chimică la unele medii agresive. Blocurile de perete mari, dense, de silicat sunt fabricate din silicat autoclavat.

Beton celular autoclavat preparat dintr-un amestec omogen de liant mineral, component de silice, gips și apă. Materialele de legătură sunt ciment Portland, var fiert măcinat. În timpul expunerii produsului înainte de autoclavare, hidrogenul este eliberat din acesta, în urma căruia se formează bule mici într-un mediu liant plastic-vâscos omogen. În procesul de degazare, aceste bule cresc în dimensiune, creând celule sferoidale în întreaga masă a amestecului celular de beton.

În timpul tratamentului cu autoclavă sub o presiune de 0,8..1,2 MPa într-un mediu aer-abur cu umiditate ridicată la 175 ... 200 ° C, are loc o interacțiune intensă a liantului cu componentele de silice cu formarea de silicat de calciu și alte neoplasme de cimentare. , datorită căruia structura betonului celular foarte poros capătă rezistență .

Din beton celular produc panouri tăiate pe un singur rând, blocuri de perete și blocuri mari, panouri de perete cortină cu un singur strat și dublu strat, plăci cu un singur strat de pardoseli interplan și mansardă.

caramida de silicat turnat pe prese speciale dintr-un amestec omogen pregătit cu grijă de pur nisip de cuarț(92…95%), var aer (5…8%) și apă (7…8%). După presare, cărămida este aburită în autoclave într-un mediu saturate cu abur, la 175°C și o presiune de 0,8 MPa. Făcând o cărămidă singur dimensiune 250x120x65mm și modulare(una si jumatate) dimensiune 250x120x88mm; solid și gol, frontal și obișnuit. Marca caramida: 75, 100, 125, 150, 200, 250.

Produse din azbociment.

Pentru fabricarea produselor din azbociment se folosește un amestec de azbociment, format din azbest cu fibre fine (8 ... 10%), ciment Portland pentru produse din azbociment și apă. După ce amestecul se întărește, se formează un material artificial din piatră de azbest-ciment, care este o piatră de ciment. Pentru producerea de produse din azbociment, azbest de gradul III-IV, ciment Portland pentru produse din azbociment clasele 300, 400, 500 sau ciment nisip, format din ciment Portland și nisip de cuarț fin măcinat și apă cu o temperatură de 20 .. Se utilizează 25 ° C, care nu conțin impurități de argilă, materie organicăși săruri minerale.

Conducte Conductele de apă fără presiune și sub presiune, pentru pozarea cablurilor telefonice și a conductelor de gaz au o formă cilindrică obișnuită. Sunt netede și nu au crăpături. Conducte fără presiune utilizat pentru așezarea conductelor interioare și externe fără presiune care transportă butovye și ape uzate atmosferice; în construcția de structuri hidraulice tubulare fără presiune și colectoare de drenaj ale sistemelor de drenaj; pentru cablare subterană. conducte de presiune utilizat pe scară largă în construcția de conducte de apă subterană, sisteme moderne de irigare automatizate, sisteme de încălzire.

Plăcile sunt plate fațare presată produse nevopsite, vopsite. Sunt folosite pentru placarea pereților, panouri despărțitoare. Lungimea lor este de 600…1600mm, lățimea 300…1200, grosimea 4…10mm.

Gips și produse din beton din gips.

Produsele pe bază de lianți de gips au o densitate relativ scăzută, o rezistență suficientă, sunt ignifuge, au proprietăți ridicate de izolare fonică și termică și sunt ușor de prelucrat (tăiere, găurire). Pentru a crește rezistența la umiditate și apă a produselor din gips în fabricarea lor, se utilizează puzzolamul gips-ciment-puzzolonic și gips-zgură-ciment. lianți, acoperiți-i cu vopsele sau paste de protecție rezistente la apă. Produsele pe bază de lianți de gips sunt realizate din aluat de gips, mortar de gips sau beton de gips cu agregate minerale (nisip, pietriș de argilă expandată...) și materiale de umplutură organice (rumeguș, așchii, stuf...). Produsele din gips și beton din gips sunt foarte fragile, prin urmare, în timpul fabricării lor, materialele de armare sunt introduse sub formă de șipci de lemn, stuf, accesorii metalice (plasă, sârmă ...)

Foi de căptușeală din gips din tablă de gips, căptușită cu carton pe ambele părți. Placa de gips este preparată dintr-un amestec de gips de construcție cu aditivi minerali sau organici. Sunt utilizate pentru placarea interioară a pereților, pereților despărțitori, tavanelor clădirilor.

Placi de gips-carton pentru compartimentari sunt realizate dintr-un amestec de gips de construcție cu umpluturi minerale sau organice. Plăcile sunt produse solide și goale, cu o grosime de 80 ... 100 mm. Plăcile despărțitoare din gips și beton din gips sunt utilizate pentru construirea pereților despărțitori în interiorul clădirii.

Panouri din beton gips pentru pardoseli sunt realizate din beton de gips cu o rezistenta la compresiune de cel putin 7 MPa. Au un cadru de rack din lemn. Dimensiunile panourilor sunt determinate de dimensiunile camerelor. Panourile sunt concepute pentru pardoseli linoleum, gresie in camere cu umiditate normală.

Blocuri de ventilație din gips sunt realizate din gips de constructii cu rezistenta la compresiune de 12 ... 13 MPa sau dintr-un amestec de gips-ciment-liant puzolanic cu aditivi. Blocurile sunt destinate dispozitivului de canale de ventilație din clădiri rezidențiale, publice și industriale.

PRELEȚIA #9

Materiale de ardere artificiale

Informatii generale.

Materialele și produsele de ardere artificială (ceramica) se obțin prin ardere la 900 ... 1300 ° C masă de argilă turnată și uscată. Ca urmare a arderii, masa de argilă se transformă într-o piatră artificială, care are rezistență bună, densitate mare, rezistență la apă, rezistență la apă, rezistență la îngheț și durabilitate. Materia prima pentru producerea ceramicii este argila cu aditivi slabi introdusi in ea in unele cazuri. Acești aditivi reduc contracția produselor în timpul uscării și arderii, cresc porozitatea și reduc densitatea medie și conductivitatea termică a materialului. Ca aditivi se folosesc nisip, ceramică zdrobită, zgură, cenușă, cărbune, rumeguș. Temperatura de ardere depinde de temperatura la care argila începe să se topească. Materialele de construcție ceramice sunt împărțite în poroase și dense. Materialele poroase au o densitate relativă de până la 95% și absorbția de apă nu mai mult de 5%; rezistența lor la compresiune nu depășește 35 MPa (cărămidă, conducte de drenaj). Materialele dense au o densitate relativă de peste 95%, absorbția de apă mai mică de 5%, rezistență la compresiune de până la 100Mpa; sunt rezistente (placi).

Materiale ceramice și produse din argile fuzibile.

1) Cărămizile obișnuite de lut de presare a plasticului sunt realizate din argile cu sau fără aditivi de subțiere. Cărămida este un paralelipiped. Clase cărămizi: 300, 250, 200, 150, 125, 100, 75.

2) Cărămidă (piatră) presare din plastic goală ceramică este produsă pentru zidărie ziduri portante clădiri cu un etaj și mai multe etaje, spatii interioare, pereti si compartimentari, placari pereti de caramida. Clasa cărămizi: 150, 125, 100 și 75.

3) Cărămizile ușoare de construcție sunt realizate prin turnarea și arderea unei mase de argile cu aditivi ardebili, precum și amestecuri de nisip și argile cu aditivi ardebili. Dimensiune caramida: 250x120x88mm, clasele 100, 75, 50, 35.

Cărămizile de lut obișnuite sunt utilizate pentru așezarea pereților interiori și exteriori, a stâlpilor și a altor părți ale clădirilor și structurilor. Argila goală și cărămizile ceramice sunt utilizate la așezarea pereților interiori și exteriori ai clădirilor și structurilor deasupra stratului de impermeabilizare. Cărămida ușoară este utilizată pentru așezarea pereților exteriori și interiori ai clădirilor cu umiditate interioară normală.

4) tigle de acoperis sunt realizate din argilă grasă prin ardere la 1000 ... 1100 ° C. Placile de înaltă calitate, atunci când sunt lovite ușor cu un ciocan, produc un sunet clar, fără zdârâit. Este puternic, foarte durabil și rezistent la foc. Dezavantaje - densitate medie mare, ceea ce face ca structura de susținere a acoperișului să fie mai grea, fragilitate, necesitatea amenajării acoperișurilor cu o pantă mare pentru a asigura un flux rapid de apă.

5) Conducte ceramice de drenaj din argile cu sau fara aditivi slabi, diametru interior 25...250 mm, lungime 333, 500, 1000 mm si grosimea peretelui 8...24 mm. Sunt realizate în cărămidă sau fabrici speciale. Conductele ceramice de drenaj se folosesc la constructia sistemelor de drenaj si umidificare si irigatii, conducte colectoare-drenaj.

Materiale ceramice și produse din argile refractare.

1) Piatra pentru colectoare subterane este realizată de formă trapezoidală cu caneluri laterale. Se utilizează la așezarea colectoarelor subterane cu un diametru de 1,5 și 2 m, la construcția de canalizare și alte structuri.

2) Placile ceramice de fațadă sunt utilizate pentru fațarea clădirilor și structurilor, panourilor, blocurilor.

3) ceramică conducte de canalizare sunt realizate din argile refractare și refractare cu aditivi slabi. Au o formă cilindrică și o lungime de 800, 1000 și 1200 mm, un diametru interior de 150…600 m.

4) Placile de podea în funcție de tipul de suprafață frontală sunt împărțite în netede, aspre și în relief; după culoare - monocolor și multicolor; în formă - pătrat, dreptunghiular, triunghiular, hexagonal, tetraedric. Grosimea plăcilor 10 și 13 mm. Se foloseste pentru pardoseala in spatiile cladirilor industriale, de gospodarire a apei cu regim umed.

PRELEGERE №10

Lianți de coagulare (organici).

Mortare și betoane pe bază de acestea.

Lianti organici folositi in constructia hidroizolatiei, in fabricatie materiale de impermeabilizare iar produsele, precum și soluțiile de hidroizolație și asfalt, beton asfaltic, se împart în bituminoase, gudron, bitum-gudron. Se dizolvă bine în solvenți organici (benzină, kerosen), sunt rezistenți la apă, sunt capabili să treacă dintr-o stare solidă în stare plastică și apoi lichide atunci când sunt încălzite, au aderență ridicată și aderență bună la materialele de construcție (beton, cărămidă, lemn) .

materiale bituminoase.

Bitumurile sunt împărțite în naturale și artificiale. În natură, bitumul pur este rar. De obicei, bitumul este extras din rocile poroase sedimentare de munte impregnate cu acesta ca urmare a ridicării uleiului din straturile subiacente. Bitumul artificial se obține în timpul rafinării petrolului, ca urmare a distilării gazelor (propan, etilenă), benzină, kerosen, motorină din compoziția sa.

bitum natural- un lichid solid sau vâscos format dintr-un amestec de hidrocarburi.

roci de asfalt- roci impregnate cu bitum (calcare, dolomite, gresii, nisipuri si argile). Bitumul este extras din ele prin încălzire, sau aceste roci sunt folosite sub formă de pământ (pulbere de asfalt).

asfaltite- roci formate din bitum natural solid si alte substante organice care sunt insolubile in sulfura de carbon.

Materiale de gudron.

Gudron obtinut prin distilare uscata (incalzire la temperaturi ridicate fara acces la aer) a carbunelui tare sau brun, a turbei, a lemnului. În funcție de materie primă, gudronul este împărțit în cărbune, lignit, turbă și gudron de lemn.

Gudron de cărbune- un lichid vâscos maro închis sau negru format din hidrocarburi.

smoală de gudron de cărbune- o substanță solidă neagră obținută după distilarea aproape tuturor fracțiilor uleioase din gudron.

Gudronul de cărbune, smoala, atunci când sunt încălzite sau dizolvate, formează vapori toxici, așa că trebuie să aveți grijă când lucrați cu acestea.

solutii asfaltice.

Soluțiile asfaltice sunt utilizate la instalarea tencuielilor și acoperirilor hidroizolatoare, trotuare, pardoseli. Ele pot fi calde (turnate) și reci. Compoziția soluțiilor asfaltice este selectată în funcție de condițiile de funcționare a acestora în structuri.

mortar de asfalt rece sunt realizate dintr-un amestec de bitum petrolier (5 ... 10%) cu adaos de solvent (benzen), umplutură minerală sub formă de pulbere (calcar, dolomit) și nisip curat uscat, amestecat în malaxoare speciale de mortar încălzite la 110 ... 120 ° C. Întărirea mortarului de asfalt la rece are loc ca urmare a evaporării solventului.

mortar de asfalt fierbinte sunt realizate dintr-un amestec de bitum (sau gudron, smoală), umplutură minerală sub formă de pulbere și nisip. Amestecul de componente ale soluției fierbinți de asfalt se amestecă în malaxoare speciale cu încălzire până la 120...180°C. Soluția asfaltică este așezată în straturi în stare fierbinte cu rularea fiecărui strat cu role.

beton asfaltic.

Betoanele asfaltice se prepară la instalații sau instalații de asfalt specializate. În funcție de scop, acestea se împart în drum, pentru pardoseală; în funcție de compoziție - în bituminoase și gudron; in functie de temperatura de ouat - rece si calda.

Beton asfaltic rece Așezați în straturi pe suprafețe uscate sau ușor umede cu rulare ușoară. Este realizat dintr-un amestec de bitum lichid, solvenți, umplutură minerală pulbere (calcar, nisip), piatră pură zdrobită și nisip prin amestecare și încălzire.

PRELEGERE №11

materiale polimerice.

Informatii generale.

Materialele polimerice sunt compuși organici naturali sau sintetici cu greutate moleculară mare, alcătuiți dintr-un număr mare de atomi. Structura moleculelor de polimer poate avea caracter liniar sau volumetric. Polimeri, ale căror molecule au structura liniara, au termoplasticitate - se inmoaie la incalzire, se intaresc din nou la racire. Înmuierea și întărirea pot fi efectuate în mod repetat. Încălzirea repetată, urmată de răcire, nu modifică semnificativ proprietățile materialului (polietilenă, polistiren). polimeri care au structura volumetrica moleculele sunt termorigide - nu se pot topi și solidifica în mod repetat reversibil. Când sunt încălzite pentru prima dată, acestea devin plastice și iau o formă dată, transformându-se într-o stare infuzibilă și insolubilă (materiale plastice fenolice).

După proprietăți elastice Polimerii sunt împărțiți în materiale plastice (rigide) și elastice (elastice).

Materialele polimerice conțin trei grupe de substanțe: lianți, plastifianți și materiale de umplutură. Lianti sunt rășini sintetice. La fel de plastifianti introducerea de glicerină, camfor și alte substanțe care cresc elasticitatea și plasticitatea polimerilor, facilitând prelucrarea acestora. Umpluturi(pulbere, fibroase) conferă produselor polimerice o rezistență mecanică mai mare, împiedică contracția. În plus, în compoziție se adaugă pigmenți, stabilizatori, acceleratori de întărire și alte substanțe.

La fabricarea materialelor, produselor și structurilor polimerice de construcție, polietilena (filme, țevi), polistirenul (plăci, lacuri), clorură de polivinil (linoleum), metacrilat de polimetil (sticlă organică) sunt cele mai utilizate.

Datorită proprietăților mecanice bune, elasticității, proprietăților de izolare electrică, capacității de a lua orice formă în timpul prelucrării, materialele polimerice au găsit o aplicare largă în toate domeniile construcțiilor și în domeniul nostru. Viata de zi cu zi.

Materiale polimerice inițiale.

Polimerii, în funcție de metoda de preparare, sunt împărțiți în polimerizare și policondensare. Polimerii de polimerizare se obțin prin polimerizare. Acestea includ polietilena, polistirenul. Polimerii de policondensare sunt produși prin metoda policondensării. Acestea includ poliester, acrilic, organosiliciu și alte rășini, poliesteri, cauciucuri poliuretanice.

Polietilenă obtinut prin polimerizarea etilenei din gaze asociate si naturale. Îmbătrânește sub influența radiațiilor solare, a aerului, a apei. Densitatea sa este de 0,945 g/cm 3 , rezistența la îngheț este de -70°С, rezistența la căldură este de numai 60...80°С. În funcție de metoda de producție, se distinge polietilena de înaltă presiune (LDPE), presiune scăzută(HDPE) și pe un catalizator de oxid de crom (P). Când este încălzită la 80 ° C, polietilena se dizolvă în benzen, tetraclorură de carbon. Este utilizat pentru fabricarea foliilor de materiale de finisare.

Poliizobutilenă- material elastic cauciucat sau lichid obtinut prin polimerizarea izobutilenei. Este mai ușor decât polietilena, mai puțin durabil, are umiditate și permeabilitate la gaze foarte scăzute și aproape că nu îmbătrânește. Se folosește la fabricarea țesăturilor hidroizolatoare, a straturilor de protecție, a foliilor, ca aditivi în betonul asfaltic, liant pentru adezivi etc.

Polistiren- rasina termoplastica, produs de polimerizare a stirenului (vinilbenzen). Se foloseste la fabricarea placilor de faianta, faianta, lacuri emailate etc.

Metacrilat de polimetil (sticlă organică)- se formează în timpul polimerizării esterului metilic ca urmare a tratării acestuia cu acid metacrilic. La început, metacrilatul de metil se formează ca un lichid incolor, transparent, iar apoi se obține un produs sticlos sub formă de foi, tuburi... Sunt foarte rezistente la apă, acizi și alcalii. Sunt folosite pentru vitrare, realizarea de modele.

tevi polimerice.

Conducte din materiale polimerice utilizat pe scară largă în construcția de conducte sub presiune (subterane și supraterane), sisteme de irigare, drenaj închis, structuri hidraulice tubulare. Ca material de realizare tevi polimerice utilizați polietilenă, plastic vinil, polipropilenă, fluoroplast.

Țevile din polietilenă sunt realizate prin extrudare continuă cu șurub (extrudarea continuă a polimerului dintr-o duză cu un profil dat). Țevile din polietilenă sunt rezistente la îngheț, ceea ce le permite să fie exploatate la temperaturi de la -80°С până la +60°С.

Mastice și betoane polimerice.

Structurile hidraulice care funcționează într-un mediu agresiv, acțiunea vitezelor mari și a scurgerii solide, sunt protejate cu acoperiri sau căptușeli speciale. Pentru a proteja structurile de aceste efecte, pentru a le crește durabilitatea, se folosesc mastice polimerice, beton polimeric, beton polimeric și soluții polimerice.

Mastice polimerice- conceput pentru a crea acoperiri de protecție care protejează structurile și structurile de stres mecanic, abraziune, temperaturi extreme, radiații și medii agresive.

Betoane polimerice- betoane de ciment, în timpul preparării cărora la amestecul de beton se adaugă organosilici sau polimeri solubili în apă. Astfel de betonuri au rezistență crescută la îngheț, rezistență la apă.

Betoane polimerice- acestea sunt betoane în care rășinile polimerice servesc ca lianți și umpluturi anorganice materiale minerale.

Soluții polimerice diferă de betonul polimeric prin faptul că nu conțin piatră zdrobită. Sunt utilizate ca acoperiri hidroizolante, anticorozive și rezistente la uzură pentru structuri hidraulice, pardoseli, țevi.

PRELEGERE №12

Materiale termoizolanteși produse de la acestea.

Informatii generale.

Materialele termoizolante se caracterizează prin conductivitate termică scăzută și densitate medie scăzută datorită structurii lor poroase. Se clasifică după natura structurii: rigide (plăci, cărămizi), flexibile (mănunchiuri, plăci semirigide), libere (fibroase și pulverulente); având în vedere principalele materii prime: organice și anorganice.

Materiale termoizolante organice.

rumeguș, așchii- folosit sub forma uscata cu impregnare in structura cu var, gips, ciment.

Pâslă de construcție realizate din lână grosieră. Este produs sub formă de panouri impregnate cu antiseptic cu o lungime de 1000 ... 2000 mm, o lățime de 500 ... 2000 mm și o grosime de 10 ... 12 mm.

stuf produs sub formă de plăci cu grosimea de 30 ... 100 mm, obținute prin prindere prin sârmă prin rânduri de 12-15 cm de trestie presată.

Materiale termoizolante anorganice.

Vata minerala- fibra incurcata (5 ... 12 microni in diametru), obtinuta dintr-o masa topita de roci sau zguri sau in procesul de pulverizare a jetului sau subtire cu abur sub presiune. Vata minerala este folosita ca izolatie termica pentru suprafete cu temperaturi de la -200°C la + 600°C.

vată de sticlă- fibra incurcata obtinuta din sticla topita. Este utilizat pentru prepararea produselor termoizolante (covorașe, plăci) și termoizolarea suprafețelor.

Sticlă spumă- un material usor poros obtinut prin sinterizarea unui amestec de pulbere de sticla cu agenti de formare a gazelor (calcar, carbune). Este realizat cu pori deschisi si inchisi. Plăcile de sticlă spumă sunt utilizate pentru izolarea termică a pereților, acoperirilor, tavanelor, izolației podelelor.

PRELEGERE №12a

Materiale de hidroizolatie si acoperisuri pe baza de bitum si polimeri.

Informatii generale.

Una dintre problemele importante în construcții este protecția clădirilor și structurilor de efectele precipitațiilor, a mediului umed înconjurător, a apei sub presiune și fără presiune. În toate aceste cazuri, rolul principal îl au materialele de hidroizolație și de acoperiș, care predetermina durabilitatea clădirilor și structurilor. Materialele de hidroizolație și de acoperiș sunt împărțite în emulsii, treceri, mastice. In functie de hidroizolatie si materiale de acoperiș lianții sunt împărțiți în bitum, polimer, polimer-bitum.

materiale de impermeabilizare.

emulsii- sisteme dispersate formate din două lichide care nu se amestecă între ele, dintre care unul se află în celălalt în stare fin divizată. Pentru prepararea emulsiei se folosesc soluții apoase slabe de agenți tensioactivi sau pulberi solide fin dispersate - emulgatori, care scad tensiunea superficială dintre bitum și apă, contribuind la fragmentarea mai fină a acestuia. Ca emulgatori, se folosesc acid oleic, concentrate de alcool sulfit, asidol. Emulsiile sunt folosite ca grunduri și acoperiri, aplicate în stare rece pe o suprafață uscată sau umedă în straturi.

Paste preparat dintr-un amestec de bitum emulsionat și pulberi minerale fin măcinate (var nestins sau var stins, argile foarte plastice sau plastice). Sunt folosite ca grunduri și acoperiri pentru straturile interioare ale unui covor hidroizolant.

Materiale pentru acoperișuri.

sticla- un material neacoperitor obtinut prin impregnarea hartiei de acoperis cu bitum moale de petrol. Aplică-l ca material de căptușeală.

Tol- se obține prin impregnarea hârtiei de acoperiș cu materiale de gudron de cărbune sau ardezie și apoi stropirea pe una sau două fețe cu pulbere minerală. Este folosit pentru acoperiș.

PRELEGERE №13

Materiale si produse de constructii din lemn.

Informatii generale.

Datorită proprietăților sale bune de construcție, lemnul a fost mult timp utilizat pe scară largă în construcții. Are o densitate medie scăzută de până la 180 kg/m 3 , rezistență suficientă, conductivitate termică scăzută, durabilitate mare (cu funcționare și depozitare corespunzătoare), este ușor de prelucrat cu unelte și este rezistentă chimic. Cu toate acestea, pe lângă mari avantaje, lemnul are și dezavantaje: eterogenitatea structurii; capacitatea de a absorbi și elibera umiditatea, schimbându-i în același timp dimensiunea, forma și rezistența; Se prăbușește rapid din degradare, se aprinde ușor.

Pe specii, copacii sunt împărțiți în conifere și foioase. Calitatea lemnului depinde în mare măsură de prezența defectelor în el, care includ oblic, noduri, crăpături, daune de insecte, putregai. Conifere - zada, pin, molid, cedru, brad. Foioase - stejar, mesteacăn, tei, aspen.

Proprietățile de construcție ale lemnului variază foarte mult, în funcție de vârstă, condițiile de creștere, speciile de lemn și umiditate. Într-un copac proaspăt tăiat, umiditatea este de 35 ... 60%, iar conținutul acestuia depinde de momentul tăierii și de tipul copacului. Cel mai scăzut conținut de umiditate din copac iarna, cel mai mare - primăvara. Cea mai mare umiditate este conifere(50-60%), cel mai mic - lemn de esență tare (35-40%). Uscarea de la starea cea mai umedă până la punctul de saturație al fibrelor (până la un conținut de umiditate de 35%), lemnul nu își modifică dimensiunile; cu uscare ulterioară, dimensiunile sale liniare scad. În medie, contracția de-a lungul fibrelor este de 0,1%, iar peste - 3 ... 6%. Ca urmare a contracției volumetrice, se formează goluri la joncțiunile elementelor din lemn, lemnul crăpă. Pentru structurile din lemn, trebuie folosit lemn cu conținutul de umiditate la care va lucra în structură.

Materiale si produse din lemn.

lemn rotund: bușteni - segmente lungi ale unui trunchi de copac, curățate de ramuri; cherestea rotundă (podtovarnik) - bușteni de 3 ... 9m lungime; creste - segmente scurte ale unui trunchi de copac (1,3 ... 2,6 m lungime); bușteni pentru grămezi de structuri hidraulice și poduri - bucăți dintr-un trunchi de copac lungi de 6,5 ... 8,5 m. Conținutul de umiditate al lemnului rotund utilizat pentru structurile portante nu trebuie să fie mai mare de 25%.

cherestea obtinut prin taierea lemnului rotund. Plăcile sunt bușteni tăiați longitudinal în două părți simetrice; barele au o grosime și lățime de cel mult 100 mm (cu patru tăieturi și cu două muchii); placa reprezintă partea exterioară tăiată a buștenului, în care o parte nu este prelucrată.

Produse lungi rindeluite- acestea sunt platforme (fereastră și uşile), plinte, pardoseli sau grinzi, balustrade pentru balustrade, scari, glafuri sunt realizate din lemn de conifere si tare.

Placaj sunt realizate din furnir (tașnii subțiri) de mesteacăn, pin, stejar, tei și alte specii prin lipirea foilor acestora. Furnirul se obține prin îndepărtarea continuă a așchiilor pe toată lungimea unui buștean aburit în apă clocotită (1,5 m lungime) pe o specială. mașinărie.

Tamplarie sunt realizate la fabrici specializate sau in ateliere din rasinoase si foioase. Acestea includ blocuri de ferestre și uși de diferite forme, foi de uși, pereți despărțitori și panouri.

Structuri lipite sub formă de grinzi, cadre, rafturi, piloți, garduri, sunt utilizate în acoperiri, tavane și alte elemente ale clădirilor. Sunt realizate prin lipire adezivi impermeabili scânduri, bare, placaj. (Adeziv impermeabil FBA, FOK).

PRELEȚIA #14

Materiale de decorare.

Informatii generale.

Materialele de finisare sunt folosite pentru a crea acoperiri de suprafață pentru produse de construcții, structuri și structuri pentru a le proteja de influențele externe dăunătoare, a le oferi expresivitate estetică și a îmbunătăți condițiile de igienă din cameră. Materialele de finisare includ compoziții de vopsea gata făcute, materiale auxiliare, lianți, materiale de finisare laminate, pigmenți. Compozițiile colorate constau dintr-un pigment care le dă culoare; o umplutură care economisește pigmentul, îmbunătățește proprietățile mecanice și crește durabilitatea culorii; un liant care conectează pigmentul și particulele de umplutură între ele și cu suprafața de vopsit. După uscare, compozițiile de vopsea formează o peliculă subțire. Pe lângă componentele principale, dacă este necesar, la compozițiile de vopsea se adaugă diluanți, agenți de îngroșare și alți aditivi.

Pigmenti.

Pigmenti- Acestea sunt pulberi colorate măcinate fin, care sunt insolubile în apă și solvenți organici, dar care se pot amesteca uniform cu acestea, transferându-și culoarea compoziției colorate.

pigmenți albi. Acestea includ creta, var de constructii de aer. Cretă utilizat sub formă de pulbere fin divizată, din care se prepară diverse compoziții de vopsea pe bază de apă (apă), grunduri, chituri și paste.

Constructii de var aer folosit ca pigment și liant pentru prepararea compozițiilor colorate, chituri și mastice.

Pigmenți negri. Acestea includ funinginea canalului de gaz, dioxidul de mangan și negru.

Canal de gaz de funingine formate în timpul arderii diferitelor uleiuri, ulei, rășini în timpul acces limitat aer. Utilizați-l pentru prepararea compozițiilor colorate neapoase.

dioxid de mangan apare în natură ca mineral și piroluzit. Utilizați-l pentru prepararea compozițiilor colorate apoase și non-apoase.

Negru obtinut prin calcinarea cojilor de nuca, lemnului, turbei fara acces la aer.

pigmenți gri. Acestea includ grafit și praf de zinc.

Grafit- un material natural de culoare gri-negru cu un luciu metalic gras. Este folosit pentru prepararea compozițiilor colorate și pentru frecarea suprafeței obiectelor de fier expuse la căldură, ceea ce îl face să pară lustruit.

praf de zinc- amestec mecanic de oxid de zinc cu zinc metalic. Este utilizat pentru prepararea formulărilor de vopsea neapoase.

Pigmenți roșii. Acestea includ fier uscat minium, mumie naturală și artă.

Călcat minim uscat obţinut din minereu de fier care conţine oxid de fier. Este un pigment foarte durabil, cu proprietăți anticorozive ridicate și rezistență la lumină. Este produs sub formă de pulbere roșu cărămidă măcinată fin și folosit pentru preparare compoziții adezive, emailuri si vopsele in ulei.

Mami natural- argila macinata fin, colorata cu oxizi de fier intr-o culoare maro-rosu de diverse nuante. Folosit pentru prepararea formulărilor de vopsea apoase și neapoase.

Mumie artificială- pulbere măcinată fin dintr-un produs ceramic de culoare roșu aprins.

pigmenti galbeni. Acestea includ ocru uscat, coroana de plumb uscat și siena naturală.

Ocru uscat obtinut din argila vopsita cu oxizi de fier. Folosit pentru prepararea tuturor tipurilor de vopsele folosite la vopsirea lemnului si suprafete metalice.

Siena naturală obtinut din argila ce contine o cantitate mare de oxid de fier (70%) si silice.

Verde, albastru, maro și alți pigmenți.

Uleiuri si emulsii uscate.

Ulei uscat in natural si canepa obtinut respectiv din seminte de in si ulei brut de canepa prin fierberea acestuia la 200 ... 300°C si tratarea aerului cu introducerea unui accelerator de uscare (desicant). Este utilizat pentru prepararea compozițiilor de vopsea, grunduri și ca material independent pentru lucrările de vopsire pentru vopsirea exterioară și interioară a structurilor din lemn și metal.

Emulsie VM constă din ulei de uscare natural, benzen, animal adeziv pentru faianță, var 50% test si apa. Este folosit pentru a dilua vopselele groase.

Emulsie MB preparat dintr-un amestec dintr-o soluție de 10% de lipici animal, alcali (sodă, borax, potasiu) și ulei natural de uscare. Se foloseste pentru vopsirea tencuielii de interior, lemnului.

Compoziții de lac.

Vopsele de ulei - diverse compozitii de vopsea albe si colorate preparate pe uleiuri sicatoare naturale sau combinate cu diversi aditivi, aduse la o consistenta vopsea.

PRELEȚIA #15

Metale și produse din metal.

Informatii generale.

În construcția de management al apei, diferite materiale sunt utilizate pe scară largă sub formă de metal laminat și produse metalice. Metalul laminat este utilizat în construcția de stații de pompare, clădiri industriale, fabricarea diferitelor tipuri de porți metalice. Metalele folosite în construcții sunt împărțite în două grupe: feroase (fier și aliaje) și neferoase. În funcție de conținutul de carbon, metalele feroase sunt împărțite în fontă și oțel.

Fontă- aliaj fier-carbon cu conținut de carbon de la 2% la 6,67%. În funcție de natura bazei metalice, aceasta este împărțită în patru grupe: gri, alb, de înaltă rezistență și maleabil.

Fontă cenușie- contine 2,4 ... 3,8% carbon. Se pretează bine la prelucrare, are o fragilitate crescută. Este folosit pentru turnarea produselor care nu sunt supuse impactului.

Fontă albă- contine 2,8 ... 3,6% carbon, are duritate mare, dar este fragil, nu poate fi prelucrat, are utilizare limitata.

Fier ductil obtinut prin adaugarea de magneziu la fonta lichida 0,03 ... 0,04%; are aceeasi compozitie chimica ca si fonta cenusie. Are cele mai înalte proprietăți de rezistență. Este folosit pentru turnarea carcaselor pompelor, supapelor.

fier maleabil- obtinut prin incalzirea prelungita la temperaturi ridicate a pieselor turnate din fonta alba. Conține 2,5...3,0% carbon. Este folosit pentru fabricarea pieselor cu pereți subțiri (piulițe, console...). Folosit în construcția de instalații de apă plăci de fontă- pentru acoperirea suprafetelor structurilor hidraulice supuse abraziunii de catre sedimente, robinete de apa din fonta, conducte.

Deveni- obtinut ca urmare a prelucrarii fontei albe in cuptoare cu focar deschis. Odată cu creșterea conținutului de carbon din oțeluri, duritatea și fragilitatea acestora cresc, în timp ce, în același timp, ductilitatea și rezistența la impact scad.

Proprietățile mecanice și fizice ale oțelurilor sunt îmbunătățite semnificativ atunci când li se adaugă elemente de aliere (nichel, crom, wolfram). În funcție de conținutul componentelor de aliere, oțelurile sunt împărțite în patru grupe: carbon (fără elemente de aliere), slab aliat (până la 2,5% din componentele de aliere), mediu aliat (2,5 ... 10% din componentele de aliere), înalt aliat (mai mult de 10% din componentele de aliere) .

Oțelurile carbon, în funcție de conținutul de carbon, se împart în carbon scăzut (carboni până la 0,15%), carbon mediu (0,25 ... 0,6%) și carbon ridicat (0,6 ... 2,0%).

Metalele și aliajele neferoase includ aluminiul, cuprul și aliajele acestora (cu zinc, staniu, plumb, magneziu), zinc, plumb.

În construcții se folosesc aliaje ușoare - pe bază de aluminiu sau magneziu și aliaje grele - pe bază de cupru, staniu, zinc și plumb.

Materiale și produse de construcție din oțel.

Oțel laminat la cald produs sub forma unui colț cu raft egal (cu rafturi cu lățime de 20 ... 250 mm); colț inegal; I-beam; I-beam-raft larg; canal.

Pentru fabricarea structurilor și structurilor metalice de construcții, se folosesc profile de oțel laminate: colțuri cu raft egal și inegal, canal, grindă în I și Taurus. Nituri, șuruburi, piulițe, șuruburi și cuie sunt folosite ca elemente de fixare din oțel. La efectuarea lucrărilor de construcție și instalare se folosesc diverse metode de prelucrare a metalelor: mecanică, termică, sudare. La principalele metode de producție lucrări din metal include prelucrarea mecanică la cald și la rece a metalelor.

Metale de prelucrare la cald incalzite la anumite temperaturi, dupa care li se dau formele si marimile corespunzatoare in timpul procesului de laminare, sub influenta loviturilor de ciocan sau a presiunii de presa.

Prelucrarea metalelor la rece subdivizată în lăcătuș și tăiere metal. Lăcătușul și prelucrarea constă din următoarele operații tehnologice: marcare, tăiere, tăiere, turnare, găurire, tăiere.

Prelucrarea metalelor, tăierea se realizează prin îndepărtarea așchiilor de metal cu o unealtă de tăiere (strunjire, rindeluire, frezare). Este produs pe mașini de tăiat metal.

Pentru a îmbunătăți calitățile de construcție ale produselor din oțel, acestea sunt supuse unui tratament termic - călire, revenire, recoacere, normalizare și cementare.

întărire constă în încălzirea produselor din oțel la o temperatură puțin mai mare decât cea critică, menținându-le la această temperatură o perioadă de timp și apoi răcirea rapidă a acestora în apă, ulei, emulsie uleioasă. Temperatura de încălzire în timpul călirii depinde de conținutul de carbon din oțel. Călirea crește rezistența și duritatea oțelului.

Concediu de odihna constă în încălzirea produselor întărite la 150... În procesul de revenire, vâscozitatea oțelului crește, stresul intern din acesta și fragilitatea acestuia scad, iar prelucrabilitatea sa se îmbunătățește.

Recoacerea constă în încălzirea produselor din oțel la o anumită temperatură (750 ... 960 ° C), menținerea lor la această temperatură și apoi răcirea lent într-un cuptor. La recoacerea produselor din oțel, duritatea oțelului scade și, de asemenea, prelucrabilitatea acestuia se îmbunătățește.

Normalizare- constă în încălzirea produselor din oțel la o temperatură puțin mai mare decât temperatura de recoacere, menținerea acestora la această temperatură și apoi răcirea lor în aer nemișcat. După normalizare, se obține oțel cu duritate mai mare și structură cu granulație fină.

Cimentare- acesta este un proces de carburare la suprafață a oțelului pentru a obține o duritate mare a suprafeței, rezistență la uzură și rezistență sporită în produse; în care partea interioară oțelul păstrează o tenacitate semnificativă.

Metale și aliaje neferoase.

Acestea includ: aluminiu și aliajele sale este un material ușor, avansat din punct de vedere tehnologic, rezistent la coroziune. LA formă pură este folosit pentru fabricarea foliei, turnarea pieselor. Pentru fabricarea produselor din aluminiu se folosesc aliaje de aluminiu - aluminiu-mangan, aluminiu-magneziu... Aliajele de aluminiu folosite in constructii cu densitate redusa (2,7 ... 2,9 kg/cm 3) au caracteristici de rezistenta apropiate de rezistenta caracteristicile otelurilor de constructii. Produsele din aliaje de aluminiu se caracterizează prin simplitatea tehnologiei de fabricație, aspect bun, rezistență la foc și seismică, antimagnetism și durabilitate. Această combinație de construcție și proprietăți tehnologice ale aliajelor de aluminiu le permite să concureze cu oțelul. Utilizarea aliajelor de aluminiu în structurile de închidere face posibilă reducerea greutății pereților și a acoperișurilor de 10...80 de ori și reducerea complexității instalării.

Cuprul și aliajele sale. Cuprul este un metal greu neferos (densitate 8,9 g/cm3), moale și ductil, cu conductivitate termică și electrică ridicată. Cuprul pur este folosit în fire electrice. Cuprul este utilizat în principal în diferite tipuri de aliaje. Un aliaj de cupru cu staniu, aluminiu, mangan sau nichel se numește bronz. Bronzul este un metal rezistent la coroziune cu proprietăți mecanice ridicate. Este folosit pentru fabricarea de fitinguri sanitare. Un aliaj de cupru și zinc (până la 40%) se numește alamă. Are proprietăți mecanice ridicate și rezistență la coroziune, se pretează bine procesării la cald și la rece. Se folosește sub formă de produse, foi, sârmă, țevi.

Zinc este un metal rezistent la coroziune folosit ca acoperire anticorozivă la galvanizarea produselor din oțel sub formă de oțel pentru acoperișuri, șuruburi.

Conduce este un metal greu, ușor de prelucrat, rezistent la coroziune, utilizat pentru etanșarea cusăturilor țevilor cu mufe, etanșarea rosturilor de dilatare și fabricarea țevilor speciale.

Coroziunea metalului și protecția împotriva acestuia.

Impactul asupra structurilor metalice și asupra structurilor mediului înconjurător duce la distrugerea acestora, ceea ce se numește coroziune. Coroziunea începe de la suprafața metalului și se răspândește adânc în el, în timp ce metalul își pierde strălucirea, suprafața sa devine neuniformă, corodată.

În funcție de natura daunelor de coroziune, se disting coroziunea continuă, selectivă și intergranulară.

coroziune continuăîmpărțite în egale și inegale. Cu coroziune uniformă, distrugerea metalului se desfășoară în același ritm pe întreaga suprafață. Cu coroziune neuniformă, distrugerea metalului are loc într-un ritm inegal în diferite părți ale suprafeței sale.

Coroziunea selectivă acoperă zone individuale ale suprafeței metalice. Este subdivizată în coroziune de suprafață, punct, travers și spot.

Coroziunea intergranulară se manifestă în interiorul metalului, în timp ce legăturile de-a lungul limitelor cristalelor care alcătuiesc metalul sunt distruse.

În funcție de natura interacțiunii metalului cu mediul, se disting coroziunea chimică și electrochimică. Coroziunea chimică apare atunci când metalul este expus la gaze uscate sau lichide neelectrolitice (benzină, ulei, rășini). Coroziunea electrochimică este însoțită de apariția unui curent electric care apare atunci când electroliții lichizi (soluții apoase de săruri, acizi, alcalii), gaze umede și aer (conductori de electricitate) acționează asupra metalului.

Pentru a proteja metalele împotriva coroziunii, se folosesc diverse metode de protecție a acestora: etanșarea metalelor dintr-un mediu agresiv, reducerea poluării mediului, asigurarea condițiilor normale de temperatură și umiditate și aplicarea de acoperiri rezistente la coroziune. De obicei, pentru a proteja metalele de coroziune, acestea sunt acoperite cu materiale de vopsea(grunduri, vopsele, emailuri, lacuri), protejati cu straturi metalice subtiri rezistente la coroziune (galvanizare, acoperiri din aluminiu, etc.). În plus, metalul este protejat de coroziune prin aliere, adică. prin topirea lui cu alt metal (crom, nichel etc.) si nemetal.

Îndrumare

Ai nevoie de ajutor pentru a învăța un subiect?

Experții noștri vă vor sfătui sau vă vor oferi servicii de îndrumare pe subiecte care vă interesează.
Trimiteți o cerere indicând subiectul chiar acum pentru a afla despre posibilitatea de a obține o consultație.

Lucrări: Toate selectate Pentru a ajuta profesorul Concurs „Proiect educațional” An universitar: Toate 2015 / 2016 2014 / 2015 2013 / 2014 2012 / 2013 2011 / 2012 2010 / 2011 2009 / 2010 2008 / 2009 2008 / 2007 / 20 20 20 20 20 / 20 Sortare: alfabetic cele mai noi

• Studiul proprietăților mecanice ale mătăsii de păianjen

  În lucrare, autorul explorează proprietățile mătăsii de păianjen și răspunde la întrebarea: firul pânzei este într-adevăr atât de puternic încât să poată fi atârnat un rezervor de el? Lucrarea prezintă argumente „pro” și „împotrivă”, autorul investighează proprietățile mecanice și trage concluziile corespunzătoare.

• Studiul oscilațiilor mecanice libere pe exemplul pendulelor matematice și cu arc

  Lucrarea definește factorii care afectează perioada și frecvența oscilațiilor mecanice libere ale pendulelor matematice și cu arc. Se studiază dependența coeficientului de amortizare și a scăderii logaritmice de amortizare de tipul de substanță în timpul oscilațiilor pendulelor matematice și elastice. Utilizarea experimentelor stabilite ne permite să luăm în considerare mai clar problema vibrațiilor mecanice libere.

• 

  Proprietățile imaginilor obținute cu ajutorul unei lentile convergente sunt studiate în această lucrare. S-a determinat experimental că, în funcție de distanța obiectului față de obiectiv, imaginea acestuia poate fi imaginară sau reală, directă sau inversată, mărită sau redusă, situată atât pe aceeași parte a lentilei cu obiectul, cât și pe cealaltă parte a lentilei în raport cu obiectul.

• Studierea proprietăților materialelor utilizate în construcția locală

  Lucrarea compară conductivitatea termică a materialelor utilizate în construcția locală. Concluzia se face despre cel mai popular material de construcție și avantajele acestuia. Se face o trecere în revistă a locuințelor tipice din diferite timpuri și popoare și a materialelor utilizate pentru construcția lor.

• Studierea proprietăților fizice ale detergenților de spălat vase

  Lucrarea prezintă rezultatele unui studiu al densității, vâscozității, coeficientului de tensiune superficială a lichidelor de spălat vase de la unii producători.

• Dicționar ilustrat de fizică. clasa a 8-a

  Conceput ca o prezentare, dicționarul este format din patru secțiuni: fenomene termice, electrice, electromagnetice și modificări ale stărilor agregate ale materiei și include 58 de concepte. Cuvintele sunt situate în două cataloage: alfabetic și tematic și combinate într-un singur hipertext. Diapozitivele glosarului conțin definiția, descriere scurta, ilustrare, formula de calcul a termenului, butoane pentru trecerea la directoare. Unele concepte cu hyperlink pot fi explicate mai detaliat mergând la diapozitivul corespunzător.

• Prezentare interactivă „Fizicieni” folosind Visual Basic pentru aplicații (VBA)

  Prezentarea interactivă a fost dezvoltată folosind limbajul de programare vizuală BASIC pentru aplicațiile Microsoft Office. Poate fi folosit atât la lecțiile de fizică, cât și la activități extracurriculare.

• Joc electronic interactiv „Test yourself”

  Învățarea este un proces foarte important. Dar pe parcursul învățării, oboseala se acumulează, deoarece trebuie să memorezi multe formule, definiții, simboluri pentru diferite cantități etc. Elementul jocului va ajuta la rezolvarea problemei oboselii la memorarea materialului programului. În această lucrare, este propus un model de joc pentru a testa cunoștințele elevilor. Este descris principiul jocului, este propusă o diagramă de circuit, este dată o listă de detalii, sunt atașate materiale didactice.

• Informații și carte ilustrată cu probleme

  Caietul de sarcini este dedicat integrării a două subiecte - fizică și biologie. Include 10 sarcini care pot fi folosite în lecțiile de fizică pe tema „ mișcare mecanică„în clasa a VII-a. Se oferă material cognitiv despre fauna sălbatică. Sarcinile biofizice vor contribui la dezvoltarea interesului pentru fizică. Informațiile sunt prezentate sub formă de text și ilustrații.

• Utilizarea utilajelor agricole de teren în producția de produse agricole

  Una dintre cele mai comune metode de tratare a plantelor agricole pentru protecția împotriva bolilor și dăunătorilor este polenizarea sau pulverizarea cu pesticide. Este dificil să se obțină un rezultat bun folosind metodele sol. Pentru rusă Agricultură situația din multe regiuni se complică și mai mult de faptul că fermele pur și simplu nu au echipamentele adecvate sau sunt defectuoase. Prelucrarea câmpurilor în astfel de ferme devine problema mare. Dar de foarte multe ori avioanele mici vin în ajutor. Prelucrarea aeriană este o întreprindere costisitoare în raport cu metodele de prelucrare la sol, dar are multe avantaje.

• Utilizarea instalațiilor solare la domiciliu

  A trăi fără electricitate este foarte dificil, dar este nevoie de mulți bani. Pe baza acestui lucru, m-am întrebat dacă se poate produce energie electrică fără costuri semnificative. Am învățat că poți folosi energia soarelui și am efectuat cercetări în această direcție. Am adunat informații despre ce instalații funcționează folosind energia solară, le-am studiat. După aceea, am calculat cantitatea de energie electrică consumată în apartamentul meu și am aflat dacă este posibil să folosesc panouri solare în el.

• Investigarea proprietăților de absorbție a șocurilor ale diferitelor substanțe

  În lucrare s-a efectuat o analiză comparativă a proprietăților de amortizare a diferitelor materiale. Tinand cont de faptul ca gradul de durere in timpul impactului depinde de timpul impactului, pentru evaluarea acestuia din urma s-au facut masuratori de tensiune intre placile condensatorului. Obiecte de studiu: diverse tipuri de pardoseli si pardoseli.

• Studiul influenței diferitelor tipuri de apă asupra creșterii și dezvoltării plantelor

  Lucrarea examinează influența apei „vii”, „moarte” și sfințite asupra creșterii și dezvoltării plantelor agricole.

• Studiul proprietăților de difuzie a unei substanțe în apa structurată

  LA anul trecut există un interes din ce în ce mai mare pentru proprietatea neobișnuită a apei - memoria ei, a devenit obiectul cercetării de către mulți oameni de știință proeminenți. Influența apei structurate asupra difuziei substanțelor este, de asemenea, puțin înțeleasă. Această lucrare descrie propria metodă de obținere a apei structurate într-un laborator școlar și a efectuat experimente pentru a studia efectul acesteia asupra proprietăților de difuzie a unei substanțe.

• Investigarea dependenței umidității relative a aerului din încăpere de diverși parametri

  

• Investigarea dependenței eficienței arzătorului unei sobe de uz casnic pe gaz de modul de ardere

  Scopul acestei școli proiect de cercetare- aflați cum eficiența unui arzător de aragaz depinde de consumul de gaz și de raportul dintre dimensiunile arzătorului și vaselor de gătit. Experimentele sunt efectuate cu trei arzătoare de dimensiuni diferite folosind vase de gătit cu două diametre. Într-o serie de experimente, apa este încălzită pe fiecare arzător cu debite diferite de gaz (control de către contor de gaz). Pentru fiecare experiment, folosind foi de calcul, se calculează eficiența utilizării combustibilului, rezultatele sunt prezentate sub formă de grafice.

• Cercetarea și diagnosticarea obiectelor la scară nanometrică

  Familiarizarea cu metodele fizice de studiere a obiectelor la scară micro și nanometrică. Efectuarea unei analize elementare calitative a suprafeței unui necunoscut structură cristalină Spectroscopie de electroni Auger urmată de identificare.

• Cercetarea și identificarea unei substanțe necunoscute

  În această lucrare a fost efectuată o analiză cristalografică calitativă a unei structuri necunoscute prin spectroscopie Raman, urmată de identificare.

• Investigarea proprietăților modelului diferitelor modele de avioane de hârtie

  Pasiunea mea pentru construcția de avioane a început cu modelele din hârtie. Le-am făcut cu toată clasa la lecția de muncă. La sfârșitul lecției, băieții și-au lansat avioanele și am observat că zboară diferit. Unii rămân pe o potecă dreaptă, alții se întorc în lateral. Am avut o întrebare: „Ce face ca același model să zboare diferit?” Și am decis să explorez proprietățile de zbor ale diferitelor modele de avioane de hârtie. Lucrarea descrie un studiu al aeronavelor cu greutăți diferite, cu metode de lansare diferite, în condiții diferite ( în interior, exteriorul).

• Studiul formării unui jet cumulativ

  Când fizicienii vorbesc despre cumul, de obicei se referă la procese pe termen scurt, precum explozii, iar prin cumul înseamnă o creștere într-un anumit loc sau direcție a acestor procese. Dar jeturile cumulate de lichid pot apărea nu numai în timpul exploziilor. Prin urmare, am decis să investighez caracteristicile interacțiunii „corpurilor de formă arbitrară cu un lichid” în funcție de natura „stropilor”. Lucrarea are în vedere condițiile de formare a unui jet cumulativ și factorii de care depinde formarea acestuia. Obiectele de studiu au fost tipurile de stropire formate atunci când o picătură de lichid cade într-un lichid; când o minge solidă cade într-un lichid; în funcție de densitatea lichidului și a bilelor, de raza și înălțimea de cădere a acestora, de înălțimea de cădere a unei picături de lichid în lichid, de timpul dintre separarea picăturilor; un fel de stropire când cade o eprubetă.

• Studiul densității dintelui de morsă (colț)

  În cadrul proiectului s-a făcut un studiu al densității unui dinte de morsă (colț), precum și a problemelor legate de morse.

• Studiul preparării produselor alimentare pentru controlul conținutului de radionuclizi (stronțiu și cesiu)

  Lucrarea prezintă un studiu al preparării produselor alimentare pentru controlul conținutului de radionuclizi de stronțiu și cesiu pe exemplul probelor de pește. Scopul acestei lucrări este de a se familiariza cu laboratorul, metodele de studiu pentru analiza materiilor prime, semifabricatelor și produse terminate, studiul instrumentelor și cântarelor în laborator, metoda radiochimică de analiză a probelor alimentare.