Органические вяжущие вещества

Органические вяжущие делятся на три основные группы: битумные, дегтевые и синтетические.

Все эти материалы носят характер смол — размягчаются и плавятся при нагревании.

Битум и деготь имеют черный или темно-бурый цвет; поэтому их иногда называют черными вяжущими.

Природные битумы как вяжущие материалы встречаются в основном в составе осадочных горных пород. Такие породы в молотом, оплавленном и отформованном виде называются асфальтовой мастикой (асфальтом).

Нефтяные жидкие и полутвердые битумы представляют собой продукт окисления тяжелых остатков перегонки нефти.

Каменноугольный деготь — побочный продукт коксования каменного угля — также выпускается в жидком или полутвердом виде.

Нефтяные битумы и каменноугольные дегти используются для изготовления рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов.

Рубероид представляет собой гибкий картон, пропитанный битумом. Покровный рубероид (для верхних слоев кровли) имеет такой же покровный слой. Такой же материал, только пропитанный битумом (без покровного слоя), называется подкладочным рубероидом (пергамин).

Аналогичные рубероиду и пергамину рулонные материалы, изготовленные на основе каменноугольного дегтя, называются соответственно толем и толькожей.

Мастика представляет собой смесь битума или дегтя с волокнистыми или пылевидными наполнителями (асбест, древесная мука, трепел, кварц и др.), повышающими теплостойкость мастики и расход вяжущего.

Различают мастики горячие, разжижаемые нагреванием, и холодные, разжижаемые растворителями.

Битумная и дегтевая мастика применяются при устройстве рулонных кровель из рубероида и толя, а также и самостоятельно — для гидроизоляции.

Асфальтовая мастика применяется для устройства асфальтовых полов, тротуаров, дорожных покрытий и т. д.

Синтетические смолы составляют основу пластмасс, которые применяют в строительстве ограниченно.

 

Бетоны

Бетон – искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания тщательно подобранной смеси вяжущего, воды, мелкого и крупного заполнителей, а также специальных добавок. Вяжущие и вода образуют цементный камень. Заполнители – инертные (песок, щебень, гравий), составляют скелет бетона, уменьшают его усадку. Легкие заполнители уменьшают плотность и теплопроводность. Заполнителями являются щебень из местных горных пород, отходы производства (шлак); занимают 80–85 % объема бетона. В зависимости от вида заполнителей можно получать бетоны разной прочности, легкие, жароупорные и др. Кроме того, заполнители снижают стоимость бетона.

Состав бетонной смеси подбирают таким образом, чтобы при данных условиях твердения бетон обладал заданными свойствами (прочностью, морозостойкостью, плотностью и др.).

Классификация бетонов:

По средней плотности:	– особо тяжелые, более 2500 кг/м^3 (магнетит, барит, чугунный скрап); – тяжелые, 1800–2500 кг/м^3; – легкие, 500–800 кг/м^3; – особо легкие (теплоизоляционные), менее 500 кг/м^3
По виду вяжущего:	– цементные; – силикатные (автоклавного твердения); – гипсовые; – асфальтобетоны; – полимербетоны
По структуре:	– плотные; – поризованные (в цементном камне есть поры); – крупнопористые (недостаток цементного вяжущего); – ячеистые (газо- и пенобетоны)
По виду заполнителей:	– тяжелые (щебень); – легкие пористые (керамзит); – виде газа и пены
По назначению:	– конструкционные; – гидротехнический; – для стен и легких перекрытий; – дорожный (для дорог, аэродромов); – специальный (химически стойкий, жаростойкий, декоративный, особо тяжелый, полимербетон)

Основные требования к конструкционному бетону: прочность, морозостойкость; гидротехническому: плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, стойкость к выщелачиванию, малое тепловыделение при твердении; бетону для стен и перекрытий: малая плотность и теплопроводность, прочность; дорожному – малая истираемость, прочность на изгиб, морозостойкость.

Бетоны должны иметь расчетную прочность и минимальный расход цемента; бетонная смесь – обладать удобоукладываемостью. Получить соответствующий набор свойств бетона можно при соблюдении определенных требований к заполнителям, подбору состава, условиям приготовления, укладки, твердения. Для ускорения твердения широко применяется тепловлажностная обработка (пропаривание), сухой прогрев.

 

Железобетон

Железобетон – это комплексный строительный материал, в котором бетон и арматура, соединенные взаимным сцеплением, работают под нагрузкой как единое монолитное тело. Бетон предназначается для восприятия преимущественно сжимающих усилий, а арматура – растягивающих.

К достоинствам железобетонных конструкций относятся:

•     высокая прочность:

•     большая долговечность;

•     высокая степень огнестойкости;

•     стойкость против атмосферных воздействий;

•     малые эксплуатационные расходы на содержание;

•     гигиеничность;

•     экономичность ввиду повсеместной доступности сырья.

К недостаткам железобетонных конструкций без предварительного напряжения относятся:

•     низкая трещиностойкость вследствие слабого включения в работу арматуры в период образования трещин, быстрое их раскрытие и быстрый рост прогибов;

•     нерациональность использования в железобетонных конструкциях без предварительного напряжения высокопрочной арматуры;

•     невыгодность использования бетонов повышенной и высокой прочности, поэтому железобетонные конструкции без предварительного напряжения обладают большой массой, что ограничивает величину перекрываемых пролетов;

•     большая трудоемкость при изготовлении;

•     большая звуко- и теплопроводность.

Виды железобетонных конструкций

1.    Сборные конструкции – конструкции, возведение которых на строительной площадке производят из заранее изготовленных элементов.

2.    Монолитные конструкции – конструкции, возведение которых осуществляют непосредственно на строительной площадке.

3.    Сборно–монолитные конструкции – комплексные конструкции, в которых сборный и монолитный железобетон, укладываемый на месте строительства, работает под нагрузкой как одно целое.

Надежное сцепление арматуры с бетоном, препятствующее сдвигу арматуры в бетоне, является основным фактором, обеспечивающим совместную работу арматуры и бетона в железобетоне.

Защитный слой бетона в железобетонных элементах необходим для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном, защиты арматуры от внешних воздействий, высокой температуры, агрессивной среды и т.д.

 

Строительные растворы

Строительный раствор - это искусственный камнеподобный материал, образовавшийся в результате затвердевания рационально подобранной, тщательно перемешанной и уложенной в соответствии с назначением смеси, состоящей из вяжущего мелкого заполнителя (песка), воды и специальных минеральных или органических добавок, придающих растворной смеси необходимые технологические, а затвердевшему раствору - требуемые строительно-технические свойства.

По виду вяжущего различают растворы цементные, известковые, гипсовые и смешанные (цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые).

По плотности различают: тяжелые растворы плотностью более 1500 кг/м³, изготовляемые обычно на кварцевом песке; легкие растворы плотностью менее 1500 кг/м³, изготовляемые на пористом мелком заполнителе и с породообразующими добавками.

По назначению различают строительный раствор: кладочные – для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов; штукатурные – для оштукатуривание внутренних стен, потолков, фасадов зданий; монтажные – для заполнения швов между крупными блоками, панелями при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; специальные – растворы – декоративные, гидроизоляционные, тампонажные.