Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Строительные материалы и изделия 11 страница



Арматурные стержни класса А-I гладкие, A-IL. А-VI — периодиче­ского профиля (рис. 7.5, а, б), что улучшает их сцепление с бетоном. Стержневую арматуру диаметром более 10 мм поставляют в виде прутков длиной от 6 до 18 м; диаметром 6...9 мм (называемую катанкой)

— в бухтах и выпрямляют в стержни на месте применения.

Стальную арматурную проволоку изготовляют двух классов: В-I — из низкоуглеродистой стали (предел прочности 550...580 МПа) и B-II

— из высокоуглеродистой или легированной стали (предел прочности

1300... 1900 МПа). Проволоку получают из стальных прутьев путем вытяжки; при этом она упрочняется в результате изменения структуры металла (явление наклепа). Проволока класса В-I предназначена для армирования бетона без предварительного напряжения, a B-II —- для предварительно напряженного армирования. Если на проволоке дела­ют рифления для улучшения сцепления с бетоном (см. рис. 7.5, в), то в обозначение добавляют букву р (например, Вр-1 или Вр-Н).

Из стальной проволоки изготовляют также арматурные сетки и каркасы (см. рис. 7.5, г, д), нераскручивающиеся пряди (трех-, семи-

и двенадцатипроволочные) марок П-3, П-7 и П-12 и стальные канаты. Канаты и пряди используют для напряженной арматуры.

Закладные детали (рис. 7.6) предназ­начены для соединения железобетонных элементов между собой. Изготовляют их из стали СтЗ в виде пластин с приварен­ными к ним анкерами из стержневой стали Ст5 периодического профиля. Пластины располагаются на поверхно­сти железобетонного элемента, а анкеры

— в его теле. В некоторых случаях для более прочной связи анкеры соединяют с арматурой изделия.

Монтажные петли, закладываемые в железобетонные элементы, изготовляют из арматурной стали класса А-I. Диаметр стержня определяют расчетом петли на разрыв под действием силы тяжести бетонного элемента.

• * ' Ч г; ■ /Ж

7.9. СОЕДИНЕНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Соединения деталей и элементов металлических, железобетонных и других конструкций бывают неразъемными (сварные и заклепочные) и разъемными (болтовые). Все соединения конструкций, выполняемые на строительстве, называют монтажными.

Сварные соединения. На строительстве применяют, как правило, ручную дуговую сварку с помощью стальных электродов со специаль­ным покрытием. Вещества, входящие в состав покрытий, способствуют горению электрической дуги и при плавлении образуют шлаки и газы, которые защищают расплавленный металл сварного шва от окисления. Электроды изготовляют диаметром 1,5...4,0 мм, длиной 250...450 мм. Каждому виду металла соответствует свой тип электрода с определен­ным покрытием.



Заклепочные соединения предназначены для конструкций, воспри­нимающих большие динамические нагрузки. Заклепка представляет собой круглый стержень с головкой. Стержень вводят в подготовленное отверстие в соединяемых деталях, головку прижимают поддержкой, а выступающую часть стержня ударами обжимки расплющивают, обра­зуя замыкающую головку. При этом стержень утолщается, полностью заполняет высверленное отверстие и элементы конструкции соединя­ются наглухо. Заклепки обычно изготовляют из низкоуглеродистой пластичной стали Ст2 и СтЗ.


Болтовые соединения нетрудоемки и достаточно надежны даже в особо нагруженных конструкциях. Болты для монтажных соединений изготовляют диаметром 6,..24 мм с интервалом 2 мм. Завертывают их так, чтобы в теле болта создалось напряжение 150...200 МПа. При этом используются упругие свойства стали: благодаря напряжению в теле болта соединяемые элементы сжимаются очень плотно.

7.10. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Цветные металлы и сплавы на их основе производятся в значитель­но меньших количествах, чем черные, и применяют в специальных случаях, так как стоимость их по сравнению с черными металлами высока. В основном их используют, когда требуется высокая коррози­онная стойкость, электро- и теплопроводность, повышенные декора­тивные качества, а для сплавов на основе алюминия — малый вес конструкций. Реально в строительстве находят применение сплавы меди и алюминия; большие перспективы имеют сплавы на основе титана.

Медь и сплавы на ее основе. Чистая медь — мягкий (НВ 350), пластичный металл красноватого цвета, плотностью 8960 кг/м3, отли­чающийся высокой теплопроводностью [Я = 390 Вт/(м-К)] и электро­проводностью. Прочность меди не велика — Rp - 180...240 МПа; температура плавления — 1080° С. Медь и ее сплавы относятся к числу металлов, известных с глубокой древности. Этому способствовало то, что медь встречалась в природе в виде самородков, а также достаточно просто выплавлялась из медных руд. Свое название медь (лат. cuprum) получила по названию острова Кипр. Медь применяют в основном в виде сплавов: латуни и бронзы.

Латуни — сплавы меди с цинком (10...40 %); хорошо поддаются прокату, штамповке и вытягиванию. Прочность и твердость более высокая, чем у меди Rp = 250...600 МПа; НВ (500...700). В строительстве латунь используют для декоративных элементов (поручни, накладки и т. п.) и для санитарно-технических устройств. В некоторых странах (например, Англии) латунные трубы, характеризующиеся теплопро­водностью и коррозионной стойкостью применяют в отопительных- и водопроводных системах; такие системы отличаются очень высокой долговечностью.

Бронзы — сплавы меди с оловом (до 10 %), алюминием, свинцом и др. Их прочность почти такая же, как у меди, твердость же существенно выше— НВ (600... 1600). Бронзы обладают хорошими литейными свойствами и коррозионноустойчивы. Применяют для декоративных целей (арматура для дверей и окон И Др.), в сантехнике и для специ­альных целей. '

Алюминий и сплавы на его основе. Алюминий — легкий серебристый металл (плотность 2700 кг/м3) с низкой прочностью (Яр = 80...100 МПа)

и твердостью (НВ 200); характеризуется высокой электро- и тепло­проводностью [X = 340 Вт/(м • К)]. Несмотря на химическую активность, алюминий стоек к атмосферной коррозии благодаря защитным свойствам оксидной пленки, образующейся на его поверхности. Алюминий в про­мышленных масштабах начали производить лишь в XX в. из-за техноло­гических трудностей производства. В чистом виде алюминий в строи­тельстве практически не применяют. Для повышения прочности, твер­дости и технологических свойств в него вводят легирующие добавки (Мп, Си, Mg, Si, Fe и др.). Основные виды алюминиевых сплавов — литейные и деформируемые.

Литейные алюминиевые сплавы (силумины) — сплавы алюминия с кремнием (до 23 %) и другими элементами, обладают высокими ли­тейными качествами; повышенной по сравнению с алюминием проч­ностью (Rp до 200 МПа) и твердостью [НВ = (500...700)] при достаточно высокой пластичности.

Деформируемые алюминиевые сплавы (дюралюмины) составляют около 80 % производства алюминиевых сплавов. Это большая группа разнообразных по составу сплавов с высокими механическими свой­ствами (Rp = 200...500 МПа) (табл. 7.4), но пониженной коррозионной стойкостью.

Таблица 7.4. Показатели механических свойств алюминиевых сплавов для строительных конструкций

Сплав

Марка сплава

Прочность при растяжении, МПа

Относительное удлинение, % -

Алюминиево-марганцевый

Алюминиево-магниевый

АМц-М

АМг-М

АМгб-М

100...170

160...230 320

^ О А А 1 Л

16...22 10...18

■Г 15

1 О

Дюралюминий (сплав алюминия с медью, магнием и марганцем)

AMrol-M

дт-т

Д16-Т •

Jolh..41U

360...410

400...490

• 10... 15

*1

• 6...14

 

Дюралюмины легко перерабатываются прокаткой, штамповкой, прессованием и сваркой в листы, трубы и профили самой сложной формы. В строительстве эти сплавы широко применяют для изготов­ления оконных и дверных переплетов и коробок, в качестве кровель­ного материала, для наружной облицовки зданий, для трехслойных панелей с пенопластовым или минераловатным утеплителем, алюми­ниевой фольги строительного назначения и для легких сборно-разбор­ных конструкций, используемых для павильонов различного наз­начения..• v л. • 1: • -,и;■*

■ Основное достоинство алюминиевых сплавов — малый вес

Ш (плотность алюминия почти в три раза ниже плотности стали) при

I достаточно высокой прочности в сочетании с коррозионной стой-

I костью.

\ Отрицательными свойствами алюминиевых сплавов являются

| почти в три раза более низкий, чем у стали, модуль упругости (2? =

| =0,7 • 105 МПа), низкая твердость и высокий коэффициент темпера­турного расширения (почти в два раза выше, чем у стали).

Титан, точнее, титановые сплавы приобретают в последнее время I все большую популярность; они сочетают в себе низкую плотность; (4500 кг/м3); высокую прочность (Rp = 700...1200 МПа) и твердость ' (НВ > 1000) и высокую коррозионную стойкость. Из-за очень высокой; стоимости и дефицитности титан в строительстве применяют только для уникальных сооружений (например, памятник космонавтам у; станции метро «ВДНХ» в Москве).

7.11. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЕ

у \.T/V. ■ -у.!. / '■;

i Коррозия металлов — процесс разрушения металлов и сплавов

I вследствие химического или электрохимического взаимодействия с; внешней средой, в результате которого металлы окисляются и теряют присущие им свойства. Ежегодно в мире в результате коррозии теряется

10...15% выплавляемого металла или 1... 1,5 % всего металла, накоп-. ленного и эксплуатируемого человеком. В наибольшей степени кор- t розии подвергаются черные металлы (сталь и чугун).

Химическая коррозия — разрушение металлов и сплавов в результате, окисления при взаимодействии с сухими газами (02, S02 и др.) при >: высоких температурах или с органическими жидкостями — нефтепро­дуктами, спиртом и т. п.

1___ Электрохиминеская-коррозия — разрушени-е-метадл-0в_и-сплав0в-в-

. воде и водных растворах. Для развития коррозии достаточно, чтобы!; металл был просто покрыт тончайшим слоем адсорбированной воды; (влажная поверхность). Из-за неоднородности строения металла при электрохимической коррозии в нем образуются гальванические пары I (катод — анод), например между зернами (кристаллами) металла, от- ’ личаюшимися один от другого химическим составом. Атомы металла: с анода переходят в раствор в виде катионов. Эти катионы, соединяясь с анионами, содержащимися в растворе, образуют на поверхности

■ металла слой ржавчины. В основном металлы разрушаются от элект­рохимической коррозии.

; Для повышения долговечности и сохранения декоративности ме-

!" таллоконструкции защищают от коррозии. Сущность большинства. способов защиты от коррозии — предохранение поверхности металла: от проникновения к ней влаги и газов путем создания на металле


защитного слоя. Существуют и другие методы, например электрохи­мическая защита, с помощью установки прожектора из более активного металла на защищаемую металлоконструкцию.

Наиболее простой, но не долговечный метод защиты металла — нанесение на его поверхность водонепроницаемых неметаллических покрытий (битумных, масляных и эмалевых красок). В последние годы все большее применение находит метод защиты от коррозии покрытием металла тонким слоем пластмассы.

Защитить металл от коррозии можно также, покрывая его слоем другого более коррозионно-стойкого металла: оловом, цинком, хро­мом, никелем и др. Защитный слой металла наносят путем никелиро- вания, хромирования, лужения, цинкования и свинцевания. Покрытие цинком используют для защиты от коррозии закладных деталей желе­зобетонных изделий, водопроводных труб, кровельной жести. Защит­ный слой наносят гальваническим (электролитическим осаждением из раствора солей) или термическим (окунанием в расплав металла или распылением расплава) методом.

Применяют химические способы образования покрытий (плотных оксидных пленок) на металле: фосфатирование (для черных металлов) и анодирование (для алюминиевых сплавов).

Для получения металлов, хорошо противостоящих коррозии, при­метают легирование. Так, вводя в сталь хром и никель в количестве

12...20 %, получают нержавеющие стали, стойкие не только к воде, но и к минеральным кислотам,

Контрольные вопросы

1. Что такое металлы? 2. Расскажите о сплавах. 3. Какие металлы относятся к черным? 4. Какие металлы отаосятся к цветным? 5. Расскажите о строении и свойствах железо­углеродистых сплавов. 6. Каковы основы производства чугуна? 7. Что такое доменный шлак? 8. Что представляют собой углеродистые и легированные стали? Чем они различаются? 9. Что такое стальной прокат? Где его применяют в строительстве? 10. Рас­скажите о стержневой арматуре. 11. Какие вы знаете соединения стальных конструкций? 12. Что такое коррозия металлов? Какие способы защиты от нее вы знаете? 13. Назовите основные виды цветных металлов и сплавов.


,..;г<й£ А 3 Д Е Л 4. ВЯЖУЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

V'7 ■ - i ‘ •

ГЛАВА 8. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

ч ’■

8.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вяжущими веществами называют материалы, способные в опреде­ленных условиях (при смешивании с водой, нагревании и др.) образо­вывать пластично-вязкое тесто, которое самопроизвольно или под действием определенных факторов со временем затвердевает. Пере­ходя из пластично-вязкого состояния в камневидное, вяжущие веще­ства могут скреплять между собой камни (например, кирпич) или зерна песка, гравия и щебня. Это свойство вяжущих используется для получения бетонов, строительных растворов различного назначения, силикатного кирпича, асбестоцемента и других безобжиговых искус­ственных каменных материалов.

Начало использования человеком вяжущих открыло новую эпоху в строительстве: вместо обтесывания камней строители с помощью вяжущих и камней произвольной формы могли делать любые конст­рукции, не беспокоясь о плотном прилегании одного камня к другому.

Следующим важным шагом в применении вяжущих стала идея непосредственного изготовления смеси вяжущих, песка и мелких камней и укладка ее в форму с целью получения искусственного камня заданной формы — так родился бетон. Аналогичная идея заложена в отделочных штукатурных растворах — смеси вяжущего и песка, ис­пользуемых для выравнивания поверхностей и придания им вида I монолитного камня. Вероятно, первым вяжущим была глина, потом

■ появились известь и гипс. В наше время в руках строителей есть широкая гамма разнообразных вяжущих веществ.

Современные вяжущие вещества в зависимости от состава делят

на:

• • неорганические (известь, цемент, гипсовые вяжущие и др.), кото­

рые для перевода в рабочее состояние затворяют водой (реже водными растворами солей);

• органические (битумы, дегти, синтетические полимеры и олиго­меры), которые переводят в рабочее состояние нагревом, с помощью органических растворителей или сами они представляют собой вязко­пластичные жидкости.

В строительстве в основном используют неорганические (мине­ральные) вяжущие вещества, рассматриваемые в этой главе. Далее для

краткости неорганические вяжущие вещества будут называться просто вяжущим. Органические вяжущие подробно рассматриваются в гл. 9.

Подавляющее число неорганических вяжущих способно твердеть самопроизвольно, без создания каких-либо условий. Однако находят применение и вяжущие автоклавного твердения, способные твердеть только в среде насыщенного водяного пара при температуре 150...200° С и при повышенном давлении (в автоклаве). К последним относятся известково-кремнеземистые, известково-зольные, известково-шлако- вые и другие вяжущие.

Главным качественным показателем вяжущих является отношение к воздействию воды. По этому признаку их делят на воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие способны затвердевать и длительно сохранять прочность только на воздухе. По химическому составу можно выделить четыре группы воздушных вяжущих: 1 — известковые, состоящие, в основном, из гидрооксида кальция Са(ОН)2; 2 — гипсовые, состоящие из сульфата кальция (CaS04 • 0,5Н20 или CaS04); 3 — магнезиальные, главным компонентом которых служит оксид магния MgO; 4 — жидкое стекло — раствор силиката натрия или калия. Последнее из-за способ­ности сохранять прочность в кислых средах называют кислотоупорным вяжущим.

Гидравлические вяжущие способны твердеть и длительное время сохранять прочность не только на воздухе, но и в воде. Причем, находясь в воде, они могут повышать свою прочность. По химическому составу гидравлические вяжущие представляют собой сложные систе­мы, состоящие в основном из соединений четырех оксидов: СаО — Si02 — А1203 — Fe203. Эти соединения образуют основные типы гид­равлических вяжущих (приводятся в исторической последовательно­сти): 1 — гидравлическая известь и романцемент; 2 — силикатные цементы, состоящие преимущественно (> 75 %) из силикатов кальция; к ним относятся портландцемент и его разновидности: это главные вяжущие в современном строительстве; 3 — алюминатные цементы, состоящие в основном из алюминатов кальция; это — глиноземистый цемент и его разновидности; 4 — вяжущие эттрингитового типа, ос­новными компонентами которых являются алюминаты кальция и сульфат кальция; к ним относятся расширяющиеся и безусадочные цементы.

Главнейшие показатели качества вяжущих как воздушных, так и гидравлических,— прочность и скорость твердения.

Прочность вяжущих изменяется во времени, поэтому ее оценивают по прочности (обычно на сжатие и изгиб) стандартных образцов, твердевших определенное время в условиях, установленных стандар­том. По этим показателям устанавливают марку вяжущего. Например, марка гипсовых вяжущих определяется по прочности образцов из гипсового теста спустя 2 ч после их изготовления, а портландцемента

— по прочности образцов из цементно-песчаного раствора — через 28 суток твердения во влажных условиях при температуре (20 ± 2)° С.

Скорость твердения — другая не менее важная характеристика вяжущих. Очень высокой скоростью твердения обладают гипсовые вяжущие: они полностью затвердевают за несколько часов; очень медленно твердеет воздушная известь: процесс ее твердения длится сотни лет.

В процессе твердения строители различают две стадии: схватывание и набор прочности (собственно твердение). Такое членение процесса имеет весьма условный характер, но оно удобно для практических целей.

Схватывание — потеря тестом вяжущего пластично-вязких свойств. Момент, когда появляются признаки загустевания теста, т. е. оно начинает терять пластичность, говорит о начале схватывания. Момент, когда тесто превращается в твердое тело, окончательно теряя пластичность, но не приобретая еще практически значимой прочности, называют концом схватывания. Сроки схватывания гипса 4...30 мин, портландцемента — несколько часов. Схватывание — явление, харак­терное для вяжущих, твердеющих по физико-химическому механизму (гипс, цементы). У простейших вяжущих (глина, известь), твердеющих в результате испарения воды, этап схватывания отсутствует.

Сроки схватывания необходимо знать, так как все работы со смесями на основе вяжущих должны заканчиваться до начала их схватывания, пока они не потеряли пластичности. Повторное перемешивание после схватывания, особенно с добавлением воды, может привести к существенному снижению прочности материала на этом вяжущем.

8.2. ГЛИНА

Глина — осадочная горная порода, основные свойства которой определяются свойствами мельчайших частиц (менее 0,005 мм) глини­стых минералов (см. § 4.2). Глинистые частицы обычно имеют пла­стинчатое строение и хорошо смачиваются водой (гидрофильны). Благодаря большой общей поверхности частиц глина способна погло­щать и удерживать большое количество воды (до 20...30 % по массе). При этом она разбухает и переходит в вязкопластичное состояние.

При высыхании глиняное тесто уменьшается в объеме (10...20 %): частицы глины, сближаясь, начинают прочно удерживаться друг около друга силами поверхностного натяжения тончайших пленок воды, остающейся между ними. Происходит затвердевание глины. Прочность высохшей глины достаточно велика (до 10 МПа).

Глиняное тесто при высыхании из-за сближения частиц дает зна­чительную усадку. Чтобы уменьшить усадку и предотвратить растре-

скивание, в глиняное тесто добавляют более крупнозернистые матери­алы (песок, опилки).

Известно, что при повторном увлажнении глина вновь размягча­ется, поэтому затвердевший глиняный мате риал необходимо предохра­нять от воздействия воды.

Глину в качестве вяжущего применяют как местный материал в сельском строительстве для штукатурных и кладочных растворов. Из глины с добавлением соломы получают также материал для кладки стен — саман.

Благодаря высокой пластичности и способности удерживать воду на поверхности своих тонкодисперсных частиц глину исполь­зуют в качестве пластифицирующей добавки к цементу в строи­тельных растворах.

"(i.

8.3. ГИПСОВЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Гипсовые вяжущие — группа воздушных вяжущих веществ, в за­твердевшем состоянии состоящих из двуводного сульфата кальция (CaS04 • 2Н20), включает в себя собственно гипсовые вяжущие (далее для краткости — гипс) и ангидритовые вяжущие (ангидритовый цемент и эстрихгипс).

Гипс (в строительной практике иногда используют устаревший термин алебастр от rp. alebastros — белый) — быстротвердеющее воздушное вяжущее, состоящее из полуводного сульфата кальция CaS04 • 0,5Н20, получаемого низкотемпературной (< 200° С) обработ­кой гипсового сырья.

Сырьем для гипса служит в основном природный гипсовый камень, состоящий из двуводного сульфата кальция (CaS04 • 2Н20) и различ­ных механических примесей (глины и др.). В качестве сырья могут использоваться также гипсосодержащие промышленные отходы, на­пример, фосфогипс, а также сульфат кальция, образующийся при химической очистке дымовых газов от оксидов серы с помощью известняка. Все это указывает на то, что проблем с сырьем для гипсовых вяжущих нет.

Получение гипса включает две операции:

• термообработку гипсового камня на воздухе при 150... 160° С; при этом он теряет часть химически связанной воды, превращаясь в полуводный сульфат кальция р-модификации

CaS04 • 2Н20 -> CaS04 0,5Н20 + 1,5Н20

• тонкий размол продукта, который можно производить как до, так и после термообработки; гипс — мягкий минерал (твердость по шкаДе Мооса — 2), поэтому размалывается он очень легко.

Таким способом производится основное количество гипса; обычно для этого используют гипсоварочные котлы. Гипс (3-модификации далее для краткости будем называть просто «гипс».

Доступность сырья, простота технологии и низкая энергоем­кость производства (в 4...5 раз меньше, чем для получения порт­ландцемента) делают гипс дешевым и перспективным вяжущим.

Химизм твердения гипса заключается в переходе полуводного суль­фата кальция при затворении его водой в двуводный:

CaS04 • 0,5Н20 + 1,5Н20 -> CaS04 • 2Н20

Внешне это выражается в превращении пластичного теста в твердую камнеподобную массу.

Причина такого поведения гипса заключается в том, что полувод- ный гипс растворяется в воде почти в 4 раза лучше, чем двуводный (растворимость соответственно 8 и 2 г/л в пересчете на CaS04). При смешивании с водой полуводный гипс растворяется до образования насыщенного раствора и тут же гидратируется, образуя двугидрат, по отношению к которому раствор оказывается пересыщенным. Кристал­лы двуводного гипса выпадают в осадок, а полуводный вновь начинает растворяться и т. д. (рис. 8.1). В дальнейшем процесс может идти по пути непосредственной гидратации гипса в твердой фазе.

Конечной стадией твердения, заканчивающегося через 1...2 ч, является образование кристаллического сростка из достаточно крупных кристаллов двуводного гипса. Часть объема этого сростка занимает вода (точнее, насыщенный раствор CaS04 • 2Н20 в воде), не вступив­шая во взаимодействие с гипсом (о причинах присутствия этой воды чуть ниже). Если высушить затвердевший гипс, то прочность его заметно (в 1,5...2 раза) повысится за счет дополнительной кристалли­
зации гипса из указанного выше раствора по местам контактов уже сформированных кристаллов. При повторном увлажнении процесс протекает в обратном порядке, и гипс теряет часть прочности.

Причина наличия свободной воды в затвердевшем гипсе объясня­ется тем, что для гидратации гипса нужно около 20 % воды от его массы, а для образования пластичного гипсового теста — 50...60 % воды. (Последний показатель называют водопотребностью, методика определения которой для гипса описана в лабораторной работе № 6.) Очевидно, что после затвердевания такого теста (т. е. после завершения гидратации) в нем останется 30...40 % (от массы гипса) свободной воды, что составляет около половины объема материала. Этот объем воды образует поры, временно занятые водой, а пористость материала, как известно, определяет многие его свойства (плотность, прочность, теплопроводность и др.).

Разница между количеством воды, необходимым для твердения вяжущего и для получения из него удобоформуемого теста,— основная проблема технологии материалов на основе минеральных вяжущих.

Для гипса проблема снижения водопотребности и, соответственно, снижения пористости и повышения прочности была решена путем получения гипса термообработкой не на воздухе, а в среде насыщенного пара (в автоклаве при давлении 0,3...0,4 МПа) или в растворах солей (СаС12 • MgCl2 и др.). В этих условиях образуется другая кристалличе­ская модификация полуводного гипса — а-гипс, имеющая водопот- ребность 35...40 %.

Гипс a-модификации называют высокопрочным гипсом, так как благодаря пониженной водопотребности он образует при твердении менее пористый и более прочный камень, чем обычный гипс (3-моди­фикации. Из-за трудностей производства высокопрочный гипс не нашел широкого применения в строительстве.

Технические свойства гипса. Истинная плотность полуводного гипса

— 2,65...2,75 г/см3 (двуводного — 2,32 г/см’); насыпная плотность по­луводного гипса — 800...1100 кг/м3.

По срокам схватывания, определяемым на приборе Вика (методика определения описана в лабораторной работе), гипс делят на три группы (А, Б, В):

Вид гипса

Начало схватывания

Конец схватывания

Быстротвердеющий (А) Нормальнотвердеющий (Б) Медленнотвердеющий (В)

Не ранее 2 мин Не ранее 6 мин Не ранее 20 мин

Не позднее 15 мин Не позднее 30 мин Не нормируется

 

Замедляют схватывание гипса добавкой столярного клея, сульфит­носпиртовой барды (ССБ), технических лигносульфонатов (ЛСТ), кератинового замедлителя, а также борной кислоты, буры и полимер­ных дисперсий (например, ПВА).

Марку гипса определяют испытанием на сжатие и изгиб стандар­тных образцов-баночек 4 х 4 х 16 см спустя 2 ч после их формования (о методике испытаний см. лабораторную работу). За это время гидра­тация и кристаллизация гипса заканчивается.

Установлено 12 марок гипса по прочности от Г-2 до Г-25 (цифра показывает нижний предел прочности при сжатии данной марки гипса):

Марка

Г-2

Г-3

Г~4

Г-5

Г-6

Г-7

Г-10

Г-13

Г-16

Г-19

Г-22

Г-25

Предел прочности, МПа, не менее:

При СЖаТИИ ■ v

                       

при изгибе

1,2

1,8

 

2,5

 

3,5

4,5

5,5

 

6,5

   

 


Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 20 | Нарушение авторских прав







mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.032 сек.)







<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>