Строительное материаловедение

ВОПРОС № 1

Реология — наука о деформациях и текучести сплошных сред, обнаруживающих упругие, пластические и вязкие свойства в различных сочетаниях. Упругие деформации возникают в теле при приложении нагрузки и исчезают, если нагрузки снять; пластические деформации появляются только в том случае, когда вызванные нагрузкой напряжения превышают известную величину — предел текучести; о

ни сохраняются после снятия нагрузки.

Деформационные свойства строительных материалов, как и других тел, обусловливаются периодом, или временем релаксации. Релаксацией называется процесс самопроизвольного падения внутренних напряжений в материале, связанных с материальным перемещением при условии, что начальная величина деформации останется неизменной, например зафиксирована жёсткими связями.

Пластичность — способность материала без разрушения получать большие остаточные деформации. Свойство пластичности имеет решающее значение для таких технологических операций, как штамповка, вытяжка, волочение, гибка и др. Мерой пластичности является удлинение δ при разрыве. Чем больше δ, тем более пластичным считается материал.

Хрупкость — свойство материала разрушаться без образования заметных остаточных деформаций. Является противоположным свойству пластичности. Материалы, обладающие этим свойством, называются хрупкими. Для таких материалов удлинение при разрыве не превышает 2…5 %, а в ряде случаев измеряется долями процента. Диаграмма растяжения хрупких материалов не имеет площадки текучести и зоны упрочнения.

Упругость - свойство тел изменять форму и размеры под действием нагрузок и самопроизвольно восстанавливать исходную конфигурацию при прекращении внешних воздействий.

Модуль упругости (E) или Модуль Юнга характеризует сопротивление материала растяжению/сжатию при упругой деформации, или свойство объекта деформироваться вдоль оси при воздействии силы вдоль этой оси; определяется как отношение напряжения к удлинению. Часто модуль Юнга называют просто модулем упругости.

При превышении некоторого предельного значения напряжения, развиваемого в материале, называемого пределом упругости, обнаруживается необратимая (пластическая) деформация. Хрупкие материалы разрушаются, когда напряжение в них не достигает предела упругости.

Используемая литература:

1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.

2. Айрапетов Г.А., Безродный О.К., Жлобин А.Л., и др.; Строительные материалы: Учебно-справочное пособие // 2-е изд., перераб. и доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 608 с.: ил. (Строительство)

3. http://slovari.yandex.ru/dict/krugosvet/article/2/28/1011491.htm

4. http://dic.academic.ru/

ВОПРОС № 2

Каменные строительные материалы включают широкую номенклатуру изделий, получаемых из горных пород: рваный камень в виде кусков неправильной формы (бут, щебень и др.), изделия правильной формы (блоки, штучный камень, плиты, бруски), профилированные изделия и др. Исходя из специфики технологии производства, их разделяют на три группы.

Первую составляют нерудные строительные материалы — это камень, используемый в виде полупродукта, идущего на производство искусственных материалов (бетоны и растворы),

Под «штучным» стеновым камнем понимают каменные материалы правильной геометрической формы, полученные непосредственно из горного массива с помощью специальных механизмов.

Третью группу составляют облицовочные (декоративные) природные камни, которые по своим эстетическим качествам после соответствующей переработки пригодны для отделочных работ.

Используемые горные породы для производства материалов и изделий должны обладать достаточной прочностью, определенными физическими свойствами (плотностью, пористостью, водопоглощением), минимально допустимой маркой по морозостойкости, а в отдельных случаях достаточной истираемостью.

Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от нагрузок. Прочность камня зависит от его строения и сил межзерновых связей слагающих его минералов. Так, прочность при сжатии у мелкозернистых горных пород выше, чем у крупнозернистых. Прочность при растяжении горных пород невысока и порой в 6—10 раз меньше прочности при сжатии.

Под истинной плотностью – понимают массу единицы объёма абсолютно плотного материала.

Под средней плотностью – понимают массу единицы объёма материала (изделия) в естественном состоянии ( с пустотами и порами ). Средняя плотность используемых камней изменяется в широких пределах (от 300—500 кг/м3 для пористых до 2600—3300 кг/м3 для гранитов, габбро, диабазов, мрамора).

Пористость – степень заполнения материала порами. Наименьшей пористостью обладают кварциты (0,7%) и граниты (1—3,3 %), наибольшей — известняки (до 30%) и вулканические туфы (до 65%).

Водопоглощение характеризует способность горной породы впитывать и удерживать в себе воду. Водопоглощение гранита — 0,1— 0,8%, а туфа и известняка-ракушечника — до 40% по массе.

Морозостойкость – способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. Морозостойкость зависит от строения и пористости горной породы. Для большинства изделий из природного камня ее минимальную величину нормируют. Так, минимальная марка по морозостойкости для облицовочного камня F15 (известняк-ракушечник, вулканический фельзитовый туф).

Истираемость материала характеризуется потерей первоначальной массы, отнесённой к 1 м2 площади истирания Истираемость горной породы (г/см2) нормируется у облицовочных материалов, применяемых для устройства полов, лестниц, тротуаров и др.

Используемая литература:

1. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение // Москва. «Высшая школа», 2002.

2. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.; Высш. шк., 1988. – 527 с.: ил.

3. Айрапетов Г.А., Безродный О.К., Жлобин А.Л., и др.; Строительные материалы: Учебно-справочное пособие // 2-е изд., перераб. и доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 608 с.: ил. (Строительство)

ВОПРОС № 3

Для производства строительной керамики применяют глины как относительно пластичный компонент и добавочные вещества – не пластичные компоненты сырьевой смеси. Глина является главным структурообразующим веществом, создающим при обжиге изделий микро- и макроструктуру керамического конгломерата в виде различных изделий. Добавочные вещества вводят в глину (смеси) с целью:

повышения или снижения её пластичности, что важно при формировании изделий;

для увеличения пористости лёгких керамических изделий (порообразующие добавки);

для снижения температуры обжига изделий (легкоплавкие добавки, или плавни);

для придания плиткам необходимого цвета вводят красители (хромистое железо, оксид кобальта и т. д.).

Добывают сырьё в карьерах экскаваторами, вывозят глину из карьера автосамосвалами, вагонетками и конвейерами (при не большой удалённости карьера). Не пластичные материалы обычно поступают с карьеров необработанными и необогащёнными. Подготовка сырьевых материалов состоит из разрушения природной структуры глины, удаления или измельчения крупных включений, измельчения и просеивания непластичных материалов и отделения от них железосодержащих и других вредных примесей, смешивания глины с добавками и увлажнения.

 Скачать реферат