Понятие об органических вяжущих, их классификация и свойства

Органические вяжущие вещества делят на битумные и дегтевые. К битумным материалам относятся: Природные битумы — вязкие жидкости или твердообразные вещества, состоящие из смеси углеводородов и их неметаллических производных. Природные битумы обра­зовались в результате естественного процесса окисли­тельной полимеризации нефти

Асфальтовые породы — пористые горные породы (из­вестняки, доломиты, песчаники, глины, пески), пропитан­ные битумом. Из этих пород извлекают битум или их раз­малывают и применяют в виде асфальтового порошка.

Гудрон — остаток отгонки из мазута масляных фракций; он является основным сырьем для получения нефтя­ных битумов (используется в виде связующего вещества в дорожном строительстве).

К дегтевым материалам относят различные виды дег­тя и пеки. Наиболее широкое применение органические вяжущие вещества получили в гидротехническом, дорожном, промышленно-гражданском строительстве в виде кровель­ных, гидроизоляционных материалов, асфальтобетона, асфальтового раствора, уплотняющих материалов. Орга­нические вяжущие хорошо совмещаются с резиной, что позволяет значительно улучшить качество битумных материалов в соответствии с требованиями со­временного строительства.

Битумы относятся к наиболее распространенным ор­ганическим вяжущим веществам. Элементарный состав битумов колеблется в пределах, %: углерода 70—80, во­дорода 10—15, серы 2—9, кислорода 1—5, азота 0—2. Эти элементы находятся в битуме в виде углеводородов и их соединений с серой, кислородом и азотом

Для органических веществ характерны гидрофобность, атмосферостойкость, растворимость в ор­ганических растворителях, повышенная деформативность, способность размягчаться при нагревании вплоть до полного расплавления. Эти свойства обусловили применение органических вяжущих для производства кровельных, гидроизоляционных и антикоррозионных материалов, а также их широкое распространение в гидротехническом и дорожном строительстве.

Старение — процесс медленного изменения состава и свойств битума, сопровождающийся повышением хруп­кости и снижением гидрофобности. Ускоряется под дейст­вием солнечного света и кислорода воздуха вследствие возрастания количества твердых хрупких составляющих за счет уменьшения содержания смолистых веществ и масел. Марку битума опре­деляют твердостью, температурой размягчения и растя­жимостью.

Состав дегтей и пека

Деготь представляет собой густую вязкую массу чер­но-коричневого цвета, образующуюся при нагревании без доступа воздуха твердых видов топлива (каменного и бу­рого углей, горючего сланца, торфа, древесины). В строи­тельстве применяют, каменноугольные дегти, получаемые в коксохимическом производстве.

Дегтевые вяжущие вещества подразделяются на сле­дующие виды:сырой каменноугольный деготь: а) низкотемператур­ный первичный, получаемый при полукоксовании, закан­чивающемся при 500—600 °С, представляет собой вязкую темно-бурую жидкость плотностью 0,85—1 г/см³, состоя­щую из насыщенных и ненасыщенных углеводородов и фенола: часто служит для получения отогнанного дегтя; б) высокотемпературный деготь, получаемый при коксо­вании (которое заканчивается при 1000—1300 °С) в виде черной вязкой жидкости либо вязкотвердого продукта плотностью 1,12—1,23 г/см³ и температурой размягчения до 40—70 °С;

отогнанный деготь (каменноугольная смола), получа­емый в результате фракционирования сырой низкотемпе­ратурной смолы с выделением из нее лигроиновой и керосиновой фракций (до 30 % массы смолы); по своей "вязкости и свойствам близок к высокотемпературному дегтю;пек, являющийся твердым остаточным продуктом пе­регонки сырой каменноугольной смолы с выделением из нее: легких масел (кипящих до 180 °С), фенолъной фрак­ции (180—210 °С), нафталиновой фракции (210—230 °С), антраценового масла (до 360°С). Пек — аморфная хруп­кая масса черного цвета с характерным раковистым из­ломом плотностью 1,20—1,28 г/см³; состоит из высоко­молекулярных углеводородов и их производных, а также свободного углерода (8—30%);

составленные дегти, получаемые сплавлением пеков с дегтевыми маслами (антраценовыми и др.) или обезво­женными сырыми дегтями; широко применяются в строи­тельстве, так как, изменяя соотношение между пеком и растворителем (антраценовым маслом), можно получать составленные дегти требуемой вязкости и температуры размягчения.

Свойства дегтей и пека

Плотность каменноугольных дегтей составляете сред­нем 0,96—1,09 г/см⁵, пека 1,19—1,3 г/см³. Вязкость дег­тей и пека повышается с увеличением количества свобод­ного углерода и твердых смол из-за уменьшения масля­ной части дегтя. Температура размягчения пека 50—60 °С.

Атмосферостойкость дегтевых материалов (толя) ниже по сравнению с битумными (рубероидом). Это объ­ясняется тем, что дегти стареют быстрее, чем нефтяные битумы.

51. Конструирование однопролетных балок. Армирование балок сварными и вязаными каркасами. Продольн.арматуру располаг-т у растянутой грани балки с соблюд-ем мин.толщины защит.слоя. Эта арм. восприн-ет растягив-ие усилия, вызванные изгиб-ми моментами. Попереч.силы восприн-ся бет. и поперечной арм.(стержнями или хомутами). Также из констр-ых соображений устан-ют монтажную арм. для крепления попереч.арм. и образов-ия пространст-ого каркаса. В основном арм-ют сварными каркасами и вязанными.

Кол-во плоских каркасов разл.: при ширине сеч. балки до 100-150мм устан-ют 1 каркас, при большей–2 и более.

Для экономии стали часть продольн.раб.арм., кот.опред-ют по максим.изгибающему моменту, м.б. оборвана в пролете в соотв-вии с эпюрой изгиб.моментов. При арм-нии вязанными каркасами устан-ют хомуты. В вязанных каркасах часть прод.арм. на приопорных участках целесообразно отгибать и заводить в сжатую зону. На этих участках обычно треб-ся меньше продольн.растя.арм., но в то же время необходима арм. для восприятия попереч.сил.

Площадь сеч.продольн. и поперечной арм. опред-ся расчетом и из констр-х соображений. d продольн.рабочей арм. 10-40мм, d хомутов не менее 6 мм, d монтажной продол.арм. 10-12мм. Суммарная площадь сеч.арм.–не менее 0,1% площ.сеч.балки.

В балках таврового сеч. также прим-ют сварные сетки.

Расст-е в свету м/у стержнями прин-ют не менее диаметра стержней. Расст-е м/у попереч.стержнями при высоте сеч. меньше 450мм д.б. не более1/2h и не более 150 мм, а при большей высоте сеч. – не более 1/3h и не более 500мм

91 Торкретирование.

Метод торкретирования прим-ют при возведении тонкостенных железобет-х констр-ий с односторонней опалубкой и для безопалубочного закрепления туннельных выработок, образования водонепроницаемого слоя различного рода подземных сооружений. Проктекуют нанесение на бетонируемую поверхность при помощи торкрет-установки под давлением сжатого воздуха одного или нескольких слов цементно-песчаного раствора или жесткой бетонной смеси, практически не имеющий водоотделения.

 

Билет 12

12. Свойства портландцемента, способы их определения.

Тонкость помола цемента оценивается по стандарту путем просеивания предварительно высушенной пробы цемента ч/з сито (размер ячейки в све­ту 0,08мм); тонкость помола д.б такой, чтобы через указанное сито проходило не менее 85 % массы просеиваемой пробы.

Истинная плотность портландцемента (без минераль­ных добавок) составляет 3,05—3,15. Его насыпная плот­ность зависит от уплотнения и составляет: для рыхлого цемента 1100 кг/м³, сильно уплотненного до 1600 кг/м³, в среднем 1300 кг/м³.

Водопотребность цемента опред-ся кол-вом воды, которое необходимо для полу­чения цементного теста нормальной густоты. Нормаль­ной густотой цементного теста считают такую его под­вижность, при которой цилиндр — пестик прибора Вика, погруженный в кольцо, заполненное тестом, не доходит на 5—7 мм до пластинки, на которой установлено коль­цо. Водопотребность портландцемента 24—28%.

Сроки схватывания и равномерность измен-ия V цемента опред-ют в тесте норм. густоты.

Сроки схватывания определяют с помощью прибора Вика. Началом схватывания считают время, прошедшее от начала затворення до того момента, ког­да игла не доходит до пластинки на 1—2 мм. Конец схватывания — время от начала затворения до того мо­мента, когда игла погружается в тесто не более чем на 1—2 мм. Начало схватывания цемента должно насту­пать не ранее чем через 45 мин, а конец схватывания — не позднее чем через 10 ч от начала затворения. Для по­лучения нормальных сроков схватывания при помоле клинкера вводят добавку двуводного гипса в кол-ве до 3,5 %. Замедление схватывания объясняется отложением на зернах цемента тонких пле­нок гидросульфоалгомината Ca, образовавшегося при взаимодействии введенного сульфата кальция с трехкальциевым алюминатом. Эти пленки замедляют диффузию воды к цементным зернам, и скорость их гид­ратации уменьшается.

Замедлителями схватывания портландцемента явл-ся также бура или борная кислота, фосфаты и нитра­ты калия, натрия и аммония. Нитраты образуют с Са(ОН)2 соединения, хорошо растворимые в воде. Диссоциация этих соединений увеличивает концентрацию ионов кальция, поэтому процесс гидролиза трехкальциевого силиката подавляется, а схватывание происходит медленнее.

Ускорителями схватывания портландцемента являют­ся карбонаты и сульфаты металлов. Они образуют при взаимодействии с Са(ОН)₂, выделяющимся при гидроли­зе трехкальциевого силиката, труднорастворимые соеди­нения.

Активность и М портландцемента определяют ис­пытанием стандартных образцов призмы размером ФХ4Х Х16 см, изгот-ных из цементно-песчаной раствор­ной смеси состава 1: 3 {по массе) и ВЩ~ 0,4, при конси­стенции рас-ра по расплыву конуса 106—115 мм. Че­рез 28 сут твердения (первые сутки — в формах во влажном воздухе, затем после расформовки в течение 27 сут в ванне с питьевой водой, имеющей температуру 20±2°С) образцы-призмы сначала испытывают на из­гиб, затем получившиеся половинки призм — на сжатие.

Активностью портландцемента называют его предел прочности при осевом сжатии половинок балочек, испы­танных в возрасте 28 сут. В зависимости от активности портландцементов с учетом их предела прочности при изгибе они подразделяются на марки: 400, 500, 550, 600.

Выделение теплоты при твердении. Гидратация це­мента сопровождается выделением теплоты. В тонких бетонных конструкциях теплота гидратации быстро рас­сеивается и не вызывает существенного разогрева бетона. Однако тепловыделение внутр.части массивной конструкции может повысить его температуру на 40 °С и более по отношению к температуре бетон. смеси при укладке. Снаружи массив остывает быстрее, чем внутри; возникают температурные напряжения, которые нередко явл-ся причиной появления трещин в бетоне. Чтобы избежать растрескивания, стремятся использовать низкотермичные цементы, снижают расход цемента в бетоне.

52. Армирование балочных сплошных плит. Конструирование. В балочных плитах раб.арм. д.б. расположена ближе к растянутой грани плиты, чем монтажная, при усл. соблюдения мин. допустимой толщины защ.слоя, для увел-я плеча внут. пары, что ведет к уменьшению усилия, восприн-ого арм., а след-но, к экономии стали. В свободно опертых плитах арм.сетки размещают только у нижней растянутой грани, а в неразрезной многопролетной плите в соответствии с эпюрой мом-в - как у нижней грани (в пролете), так и у верхней (над опорами).Общ.площадь сеч. раб.арм. опред-ют расчетом, а монтаж.арма.-по констр-ым соображениям(не менее 10% расче.площ. сеч.раб.арм. в сечении с наиб. изгиб. мом-ом.Для арм-ия плит прим-т стандартные сварные сетки-рулонные и плоские, рабочая арм. кот.изгот-ся из обыкновенной арм. проволоки диаметром 3-5мм или из горячекатаной стали периодического профиля класса А - III диам 6-10 мм.В целях экономии стали арм.сетки плит можно конструировать так, чтобы часть рабочих стержней не доходила до опоры, а обрывалась в пролете в соотв-ии с эпюрой изгиб-х мом-в. Площ.сеч. стержней, доводимых до опоры, должна составлять не менее 1/3 площади сеч. стержней в пролете, соотве-щей наиб. положительному изгиб-му мом-ту.

92. Штукатурные работы и их назначение. процессы покрытия любых констр-ых поверхностей слоем стр р-ра. В соответствии с функциональным назн-ем разл-ют штукатурки: обычные-для выравнивания пов-ти констр-ий; спец-ые-для созд-я акустических св-в, тепло- и гидроизоляции;декоративные для повышения декоративных кач-в поверх-ей. В завис-ти от назначения помещений и мат-ла оснований, на кот-е наносят штукатурку, прим-ют разные виды растворов. Бетонные пов-ти оштукатуривают ц-песчанными или сложным цементно-известково-песчанным раств-ми; кирпичные пов-ти- известково песчаным. Для оштукатуривания потолков и дерев-х стен прим-ют растворы с добавкой гипса. Для стен помещений с повышенной влажностью используют цементно-песчанные р-ры.

Обычные штукатурки в завис-ти от тщательности выполнения подразделяют на три категории: простые, улучшенные, и высококачественные.

Простую штукделают из двух слоев раствора (обрызга и грунта общей толщиной до 12 мм), поверх-ть кот разравнивают ребром сокола без дальнейшей отделки др инструментами (в связи с этим ее называют штукатуркой «под сокол»). Применяют ее во временных, подвальных, склад. и др нежилых строениях, а также в подсобных помещениях обще-ых и пр-ых зданий.

Улучшенную штук делают из трех слоев (обрызга, грунта и накрывки) общей толщиной 15 мм. Окончательную отделку- разравнивание и заглаживание поверх-ти- вып-ют правилом (штукатурка под правило). Прим-ют ее в жилых, больничных, школьных и др общ-ых зд.

Высококачественная штук состоит из обрызга, двух слоев грунта и накрывочного слоя общей толщиной 20 мм. Грунт разравнивают по маякам, накрывочный слой затирают теркой. В связи с этим такой вид штука наз-т маячной. Ею отделывают театры, вокзалы, гостиницы, музеи.

 

Билет 13