Органические вяжущие вещества

представляют собой природные пли искусственные твердые, вязкопластичные или жидкие (при нормальной температуре) продукты, способные изменять свои физико-механические свойства в зависимости от температуры. В зависимости от химического состава, вида сырья и технологии производства органические вяжущие вещества разделяют на битумы и дёгти. На основе битумов и дёгтей изготовляют другие вяжущие вещества (битумно-дёгтевые) и материалы в виде эмульсий и паст (асфальтовых лаков, асфальтовых растворов и бетонов. Битумы и дегти применяют также для изготовления рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов.

Битумы — органические вяжущие вещества черного цвета, состоящие из высокомолекулярных углеводородов, главным образом метанового (CnH2n+2) и нафтенового (СиН2п) рядов и их кислородных и сернистых производных, полностью растворимых в сероуглероде. В зависимости от консистенции битумы делят на твердые, полутвердые (вязкопластичные) и жидкие — легкотекучие, Битумы бывают природные, встречающиеся в природе почти в чистом виде или получаемые путем извлечения из асфальтовых горных пород—асфальтовых известняков, песчаников и т. п.; нефтяные, получающиеся в результате переработки нефти и нефтепродуктов; сланцевые, образующиеся при переработке продуктов перегонки некоторых горючих сланцев.

Дёгти — органические вяжущие вещества черного и темно-бурого цвета полутвердой и жидкой консистенции; в их состав входят в основном смеси углеводородов ароматического ряда (СпН2п-б) и их неметаллических производных — кислорода, азота и серы. Дегти бывают каменноугольные, торфяные и древесные; их получают путем деструктивной перегонки (без доступа воздуха) каменного угля, торфа и древесины. Из перечисленных органических вяжущих материалов, применяемых для устройства дорожных покрытий и тротуаров в городах, особое значение имеют битумы нефтяные дорожные. Сырьем для получения нефтяных битумов является нефть.

Остаточные битумы, получающиеся в результате атмосферно-вакуумной перегонки высокосмолистых нефтей и отбора из них бензина, керосина и части масел, представляют собой твердые или полутвердые продукты.

Гудрон, поступающий в кубы окислительной установки, продувается при температуре 350° С воздухом, который подаётся через перфорированные отверстия трубы, расположенной в нижней части куба. В результате взаимодействия кислорода воздуха с гудроном в процессе продувки идет реакция дегидрополиконденсации с образованием высокомолекулярных компонентов и повышением вязкости окисленного битума. После окончания цикла окисления гудрона (4—60 ч в зависимости от заданной вязкости битума) готовый битум перекачивают из кубов в цистерны для транспортировки или в емкости для хранения. Компаундированные битумы получают компаундированием, т. е. смешением остатков, образующихся при различной переработке нефти. За последнее время процесс окисления остатка интенсифицируется путем введения катализаторов или эмульгированием окисляемого продукта (способ И. В. Провинтеева).

 

Строительные материалы на основе органических вяжущих материалов.

Органические вяжущие материалы применяют в строительстве преимущественно для гидроизоляции.

Дегтевые вяжущие применяют при приготовлении асфальтовых растворов, для производства кровельного материала (толь), идущего на покрытие кровель временных сооружений, и приготовления приклеивающих мастик.

Асфальтовый бетон представляет собой материал, состоящий из смеси органического вя-жущего, песка и крупного заполнителя (щебня или гравия).

Рулонные кровельные материалы. В строительстве широко применяют рулонные битумные и дегтевыематериалы. Они подразделяются на кровельные — рубероид, пергамин, толь и гидроизоля-ционные — изол, бризол, гидроизол, стеклоизол и др.

Рубероид представляет собой рулонный материал, изготовленный из пропитанного кро-вельным нефтяным битумом картона.

Пергамин отличается от рубероида тем, что не имеет минеральной посыпки по слою битума. Применяют для нижних слоев рубероидных кровель, а также в качестве гидроизоляциипри покрытии деревянных домов вагонкой, и пароизоляции.

Толь представляет собой рулонный материал, изготовленный из пропитанного дегтевыми вяжущимикартона. Одна или обе его поверхности, как и у рубероида, могут быть посыпаны круп-нозернистой слюдой или песком. Применяют для покрытия верхнего слоя рулонных кровель из дег-тевых материалов, а также в качестве гидроизоляционного слоя.

 

Бетоны.

Бетон. Понятие бетонов, их классификация, свойства применение.

Бето́н строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси вяжущего вещества (цемент или др.), заполнителей, воды. В ряде случаев может содержать специальные добавки. Изделия из бетона имеют широчайший спектр применения. Это облицовочная плитка и тротуарные плиты, памятники и барельефы, балясины, перила и многое другое. Строитлельные и декоративные цели.

Прочность является самым важным свойством бетона. Как и природный камень, бетон лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению, поэтому за критерий прочности принят предел прочности бетона при сжатии..

КЛАСС И МАРКА БЕТОНА

Марка бетона определяет предел прочности на сжатие в кгс/см2. В строительстве применяются следующие марки бетона: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М350, М400, М450, М550, М600, МбОО, М700, М800.

Класс бетона - это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100, и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его невыполненным.

Бетоны подразделяются на классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12.5; В15; В20; В25; ВЗО; В40; В45; В50; В55; В60

Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот "союз" имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.

 

Материалы для изготовления бетонов.

Бетон состоит из смеси цемента, заполнителя и воды. Цемент - гидравлическое вяжущее вещество при перемешивании с водой и твердении в течение определенного срока на воздухе или под водой превращается в нерастворимый в воде материал.

Цемент. В качестве вяжущего, применяют пластифицированный, гидрофобный или обычный портландцементы, которые должны иметь наибольшую возможную активность и наименьшую нормальную густоту

Крупный заполнитель. В качестве крупного заполнителя в высокопрочных бетонах применяют щебень, получаемый дроблением прочных плотных горных пород.

Требования предъявляемые к производству бетонной смеси

Технология производства бетона складывается из подбора состава бетона, приготовления, транспортирования и укладки бетонной смеси и твердения бетона.

Подбор состава бетона. Состав бетона должен быть таков, чтобы и бетонная смесь, и затвердевший бетон имели требуемые для данного конкретного случая свойства (удобоукладываемость, прочность, морозостойкость), а стоимость бетона была возможно более низкой. Требуемая марка бетона обеспечивается выбором нужной марки цемента (она должна быть в 2…2,5 раза выше марки бетона)

Общее количество заполнителей и соотношение крупного и мелкого заполнителя рассчитывают так, чтобы расход цемента был минимальным.

Приготовление бетонной смеси осуществляют в бетоносмесителях периодического и непрерывного действия. Бетоносмесители периодического действия бывают двух типов: свободного падения (гравитационные) и принудительного перемешивания.

Транспортирование. Обязательное требование ко всем видам транспортирования бетонной смеси — сохранение ее однородности и подвижности.

Укладка должна обеспечивать максимальную плотность бетона (отсутствие пустот и неоднородности состава).Пластичные текучие смеси уплотняют под действием силы тяжести или путем штыкования, жесткие смеси — вибрированием.

Свойства бетонной смеси

Одно из основных свойств бетонной смеси — тиксотропия — спо­собность разжижаться при периодически повторяющихся механических воздействиях (напри­мер, вибрации) и вновь загу­стевать при прекращении этого воздействия..

Удобоукладываемость - Под удобоукладываемостью понимают способность бетонной смеси под действием определенных приемов и механизмов легко укладываться в форму и уплотняться, не расслаиваясь.

Подвижность Подвижность характеризуется осадкой стандартного конуса, отформованного из испытуемой бетонной смеси.

Жесткость — характеристика удобоукладываемости бетонных сме­сей, у которых не наблюдается осадки конуса (ОК = 0). Ее определяют по времени вибрации (в секундах), необходимому для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса из бетонной смеси с помощью специального прибора – вискозиметра

Связность — способность бетонной смеси сохранять од­нородную структуру, т. е. нерасслаиваться в процессе транспортирования, укладки и уплотнения.

Строительные растворы

Строительные растворы - это смеси из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя, приобретающие в результате процесса твердения камнеподобную структуру. До затвердевания их называют растворными смесями и используют для каменной кладки стен, фундаментов, оштукатуривания поверхностей различных конструкций.
По виду вяжущих веществ и добавок различают растворы цементные, известковые, цементно-известковые, цементно-глиняные и др.
По свойствам вяжущего вещества растворы разделяют на воздушные, изготовляемые с воздушными вяжущими веществами (известью, гипсом), и гидравлические - с гидравлическими вяжущими (цементом различных видов).
По роду заполнителей различают растворы тяжелые - с природными песками и легкие с пористыми заполнителями.
По составу растворы бывают простые - с одним вяжущим веществом (цементные, известковые) и смешанные, в которые обычно входят два, реже три вяжущих вещества, или одно вяжущее вещество с неорганической добавкой (цементно-известковые, известково-глиняные и др.).
Воздушные строительные растворы применяют для возведения каменных конструкций, эксплуатируемых в сухой среде, а гидравлические - во влажной.
Тяжелые растворы, где заполнителем являются кварцевые пески, имеют объемную массу более 1600 кг/м3; легкие - менее 1500 кг/м3, заполнителем служат пески из керамзита, молотых шлаков и др.
Прочность раствора определяется его маркой (цифры означают прочность на сжатие в кгс/см2).
Водонепроницаемые растворы используют для придания конструкциям водонепроницаемости (например, цементный раствор состава 1:2 с добавлением жидкого стекла и др.).

Состав раствора Для приготовления растворов применяют вяжущие материалы, заполнители и добавки.
К вяжущим материалам относится воздушная известь в виде теста, пушонки и негашеной извести; строительный гипс, портландцемент и др.
Заполнителем растворных смесей является природный либо искусственный песок.