- •Введение
- •1. Основные свойства и классификация строительных материалов
- •1.1. Свойства строительных материалов
- •1.2. Физические свойства
- •1.3. Свойства материалов по отношению к воздействию воды
- •1.4. Теплотехнические свойства
- •1.5. Механические свойства
- •1.6. Классификация строительных материалов
- •1.7. Нормативно-справочная литература по испытаниям и применению строительных материалов
- •2. Природные каменные материалы и технология их получения
- •2.1. Понятие о минералах и горных породах
- •Горной породой называют минеральную массу, состоящую из одного минерала (мономинеральная порода) или нескольких минералов (полиминеральная порода).
- •2.2. Классификация горных пород по происхождению
- •2.3. Классификация и виды природных каменных
- •Дорожные каменные материалы
- •Жаростойкие и химически стойкие материалы и изделия
- •2.4. Технология получения строительных материалов из горных пород
- •2.5. Защита каменных материалов от воздействия окружающей среды
- •3. Керамические материалы и технология их приготовления
- •Общие сведения о керамических материалах
- •Добавки к глинам
- •Общая технология производства керамических изделий
- •Виды керамических материалов
- •4. Минеральные вяжущие вещества
- •4.1. Классификация минеральных вяжущих. Общие сведения
- •4.2. Воздушные вяжущие, сырье для их приготовления, технология получения, свойства и применение в строительстве
- •Известь строительная воздушная
- •4.3. Гидравлические вяжущие, сырье и технология их получения
- •4.4. Основные минералы портландцемента и их соотношение.Твердение цемента. Марки и виды цемента. Применение в строительстве
- •5. Бетон и железобетон
- •5.1. Бетоны и их классификация. Свойства бетонной смеси и бетона
- •5.2. Добавки в бетон. Требования к минеральным материалам. Расчет состава бетона Добавки в бетон
- •5.3. Технология изготовления бетонных изделий и виды бетонов
- •5.4. Железобетон. Номенклатура изделий и технология их изготовления
- •6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения
- •6.1. Строительные растворы, их классификация
- •И технология изготовления
- •6.2. Изделия на основе извести и магнезиальных вяжущих веществ
- •6.3. Изделия на основе гипсовых вяжущих и технология их изготовления
- •6.4. Асбестоцементные изделия и технология их изготовления
- •7. Органические вяжущие вещества, материалы и изделия на их основе
- •7.1. Битумные и дегтевые вяжущие вещества
- •7.2. Материалы на основе битумов и дегтей, технология их изготовления и применения в строительстве
- •7.3. Классификация полимеров и технология их получения
- •Полимеризационные полимеры (Класс а)
- •Поликонденсационные полимеры (Класс б)
- •7.4. Пластические массы, их состав и классификация
- •7.5. Способы получения строительных изделий из пластмасс
- •7.6. Полимерные строительные материалы
- •Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •Санитарно-технические изделия
- •8.2. Органические теплоизоляционные материалы и технология их изготовления
- •8.3. Неорганические теплоизоляционные материалы
- •8.4. Смешанные теплоизоляционные материалы и изделия
- •8.5. Свойства древесины как строительного материала
- •К недостаткам древесины как строительного материала можно отнести анизотропность, гигроскопичность, загниваемость, сгораемость, пороки древесины.
- •Коэффициент объемной усушки определяют по формуле
- •8.6. Виды лесоматериалов, применяемых в строительстве, и технология переработки древесины
- •8.7. Защита древесины в строительстве
- •9. Металлы и сплавы. Стекло и расплавы
- •9.1. Металлы и сплавы. Технология их получения
- •9.2. Применение металлов в строительстве и защита их от коррозии
- •9.3. Изделия на основе минеральных расплавов и технология их получения
- •Листового строительного стекла:
- •Изделия из стекла
- •Каменное и шлаковое литье
- •10. Лакокрасочные составы и клеи
- •10.1. Пигменты и наполнители
- •10.2. Связующие вещества и разбавители
- •Лаки эпоксидные состоят из растворов эпоксидных смол и отвердителей. Применяют для окраски деревянных, металлических и бетонных поверхностей.
- •10.3. Красочные составы
- •10.4. Клеи, их классификация, составы и применение
- •1. Основные свойства и классификация строительных материалов.
- •2. Природные каменные материалы и технология их получения.
- •3. Керамические материалы.
- •4. Минеральные вяжущие вещества.
- •5. Бетон и железобетон.
- •6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения.
- •7. Органические вяжущие вещества, материалы и изделия на их основе.
- •8. Тепло- и звукоизоляционные материалы. Древесина и изделия из нее.
- •9. Металлы и сплавы. Стекло и расплавы.
- •Лакокрасочные составы и клеи
- •Оглавление
Дорожные каменные материалы
Основные требования, которым должны удовлетворять дорожные материалы – износостойкость, ударопрочность, атмосферо- и морозостойкость.
Бортовые камни, служащие для отделения проезжей части от тротуаров, изготавливают главным образом из гранита и сиенита. Они представляют собой прямоугольные параллелепипеды длиной 1000 –2000 мм, высотой 300 – 400 мм и шириной 100 – 200 мм.
Брусчатка – колотые или тесаные камни из изверженных или плотных осадочных пород, имеющие форму параллелепипеда. Применяют ее для мощения городских улиц, площадей, заполнения трамвайных путей.
Жаростойкие и химически стойкие материалы и изделия
Для облицовки конструкций и аппаратов, работающих при высоких температурах, применяют изделия из базальта, диабаза, туфа и хромита. Для защиты от действия кислот используют гранит, сиенит, базальт, кварцит, а от воздействия щелочей – карбонатные породы: плотные известняки, магнезиты, доломиты, мрамор.
Обязательное требование к породам, применяемым для защиты от агрессивных жидкостей – высокая плотность, т.е. минимальные водопоглощение и водопроницаемость. Средняя плотность осадочных горных пород, используемых для этих целей, должна быть не ниже 2300 кг/м3 при водопоглощении менее 2%, а изверженных – 2400 кг/м3 и 1% соответственно. Коэффициент размягчения для всех видов пород должен быть не менее 0,8.
2.4. Технология получения строительных материалов из горных пород
Все каменные материалы, используемые в строительстве, можно разделить на две основные группы: применяемые в первоначальном виде и пригодные для строительных целей лишь после соответствующей обработки. В некоторых случаях один и тот же материал можно применять в первоначальном виде, а также после одной или нескольких стадий обработки. Так, песок можно использовать непосредственно из карьера или после промывки, природный гравий – в первоначальном виде или после измельчения и сортировки для получения зерен определенных фракций.
Комплекс работ по добыче каменных материалов называется горными работами. Разрабатываемые месторождения носят название карьеров. Различают карьеры коренных месторождений, в которых разрабатывают сплошные массивы горных пород (граниты, известняки и т.д.), и карьеры рыхлых горных пород (песок, гравий, глины, валунный камень).
Последовательность операций при разработке карьеров следующая:
планировка местности с обязательным отводом атмосферных осадков и грунтовых вод;
вскрышные работы – удаление пустой породы;
разработка и удаление на специальные площадки выветрившихся в верхнем слое пород;
отделение монолитов от массива и передача их к месту дополнительной обработки;
разделка монолитов на глыбы нужных размеров или переработка в определенный вид продукции;
сортировка готовой продукции;
транспортировка готовой продукции к местам отгрузки.
Вскрышные работы производят бульдозерами и экскаваторами большой мощности. Там, где горные породы имеют значительную трещиноватость, возможно применение экскаваторов. Массивные горные породы можно разрабатывать несколькими методами в зависимости от вида получаемых материалов и твердости породы.
В камнеобрабатывающей промышленности принята следующая классификация горных пород:
твердые породы – породы, в состав которых входят материалы с твердостью 6 – 7 (кварцит, гранит, габбро, лабрадорит);
средние породы имеют твердость не выше 5. К ним относят мрамор, плотные известняки, доломиты и т.д.;
мягкие породы – сравнительно небольшая группа горных пород с твердостью 2 – 3 (гипс, известняк ракушечник, ангидрит и т.д.).
Средние и мягкие породы добывают в карьерах с помощью камнерезных машин, снабженных твердосплавными дисковыми или цепными пилами (рис.5).
В ряде случаев для вырезки блоков из пород средней твердости применяют дисковые и цепные пилы, снабженные алмазными режущими насадками.
При разработке твердых пород обычно сначала отделяют от породы крупный монолит, который потом разделяют на блоки. Это может быть осуществлено несколькими методами:
буро-клиновой способ заключается в том, что отделяемый объем камня обуривается по контуру и в полученные шпуры вводят гидравлические или механические клинья, раскалывающие породу по требуемой плоскости;
буро-взрывной способ состоит в том, что в полученные при обуривании шпуры вводится детонирующий шнур;
ударно-врубовой способ заключается в образовании сплошной щели в горной породе ударными врубовыми машинами.
Для пород средней твердости (например, мрамора) отделение блоков производят машинами с канатными пилами.
Рис.5. Камнерезная машина А.М. Столярова:
а – общий вид: 1 – пилы для горизонтальной резки; 2 – пилы для вертикальной резки; б – схема выпиливания камней в карьере; стрелками показано перемещение пил.
Добытые в карьере блоки перевозят на камнеобрабатывающие заводы, где производят их распиловку на плиты или изготовление фасонных частей с помощью рамных пил с гладкими полотнами, под которые подсыпается абразивный материал. В последнее время стали широко применять алмазы.
Кроме резания для получения облицовочных плит применяют метод раскалывания на специальных станках.
При добыче рыхлых нерудных материалов и проведении вскрышных работ можно использовать гидромеханизированный способ. Он обеспечивает комплексное и непрерывное выполнение операций по разработке и транспортированию материалов. Сущность гидромеханизированного способа заключается в том, что разрабатываемая порода отделяется от массива, рыхлится и транспортируется динамическим действием воды, подаваемой к забою гидромониторами со скоростью 90 м/с под напором до 1,1 МПа. Возможны два варианта размещения гидромониторов в забое – встречный и попутный. Первый вариант более производительный.
Одним из вариантов гидромеханизации является разработка обводненных месторождений плавающими снарядами (землесосными, грейферными, черпаковыми). Применяют их в тех случаях, когда использование сухих способов добычи невозможно.
Основная масса горных пород используется для получения щебня. Горные породы подвергаются дроблению, полученная масса рассеивается на фракции 5 – 10; 10 – 20; 20 – 40; 40 – 70 мм и используется для изготовления оснований автомобильных дорог и в качестве полуфабриката для изготовления цементобетонных и железобетонных изделий (рис. 6).
Рис. 6. Схема двухступенчатого дробления:
1 – щековая дробилка; 2 – конвейер; 3 – грохот; 4 – бункер; 5 – автосамосвал; 6 – валковая дробилка.
Для дробления горных пород используют: щековые дробилки со степенью измельчения 5 – 6; конусные дробилки со степенью измельчения 5 – 10; дробилки ударного действия (молотковые и роторные) со степенью измельчения 10 – 20; ударно- отражательные дробилки со степенью измельчения 40 -–50; валковые дробилки для получения щебня мелких фракций.
Отходы от переработки декоративных горных пород также широко используют в строительстве. Мелкие фракции 5 – 20 мм дробленых отходов декоративных пород используют для создания отделочного слоя на бетонных стеновых панелях. Дробленые мраморные отходы применяют для изготовления монолитного бетона и мозаичных плит, для полов, лестниц и т.д.
После дробления и грохочения в щебне и песке остаются загрязняющие примеси – глина, пыль, ил и др., которые ухудшают качество заполнителей для бетона.
Для получения высококачественной продукции материалы подвергают промывке. Промывка осуществляется с помощью оборудования трех видов:
машин, в которых материал механически перемешивается в водной среде, в результате чего глина переходит в водную суспензию;
аппаратов и устройств, в которых разрушение глины происходит высоконапорной струей воды;
аппаратов и машин, в которых диспергация глины осуществляется за счет ультразвука.
Наибольшее распространение для промывки строительных материалов получили барабанные промывочные машины, наклонные лопастные двухвальные корытные мойки и вибрационные промывочные машины.