Реферат: Материаловедение и технология конструкционных материалов

Министерствообразования РФ

Пермский государственныйтехнический университет

Контрольноезадание №1

(по курсу«Материаловедение и технология конструкционных материалов»)

Вариант №4

Выполнила студентка

гр. ПГСз-

г.Пермь-2007г.

Содержание:

 

Задача №1

Задача №2

Морозостойкость и определяющие ее факторы

Какие добавки и для каких целей вводят в глину приизготовлении керамического кирпича (красного)?

Что представляют собой магнезиальные вяжущие вещества? Ихотличие от других вяжущих

Виды портландцементов

Состав, свойства и применение кислотоупорного цемента

Список литературы

Задача №1

 

Определить коэффициентконструктивного качества бетона, если его средняя плотность 2300 кг/м/>, а предел прочности насжатие 15,5 МПа.

Решение.

Коэффициент конструктивного качествабетона (/>) равен отношению пределапрочности на сжатие (/>) к относительнойплотности (d). /> 

Относительная плотность равнаотношению средней плотности бетона к плотности воды:/>

Ответ: коэффициент конструктивногокачества бетона = 6,74.

Задача №2

Определить количество известковоготеста по массе и объему, содержащего 60% воды и полученного из 2,5 гизвести-кипелки, активность которой 86%. Плотность теста 1420 кг/м/>.

Решение:

Содержание активной СаО в 2,5гизвести – кипелки 2,5*86%=2,15г. Примеси (100%-86%=14%) в реакции не участвуюти при гошении извести останутся в гасильном ящике.

Гашение извести идет по уравнению:

СаО+Н/>О=Са(ОН)/>

  56 + 18  =  74

Т.е. из 56 весовых частей СаОполучается 74 весовых частей извести пушонки. Отсюда пропорция:

56   -  74         />г

2,15 — Х

Известковое тесто состоит из 40%извести и 60% воды, что составляет пропорцию:

2,84 – 40%

У  -  100%         /> г.=0,0071 кг.

Объем известкового теста:

/>

1.Морозостойкость и определяющие ее факторы.

 

Морозостойкость –свойство насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание иоттаивание. Морозостойкость материала количественно оценивается маркой поморозостойкости. За марку материала по морозостойкости принимают наибольшеечисло циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы материала без снижения прочности на сжатие более 15%; после испытанияобразцы не должны иметь видимых повреждений – трещин, выкрашивания (потерямассы не более 5%). От морозостойкости зависит долговечность строительныхматериалов в конструкциях, подвергающихся действию атмосферных факторов и воды.

Марка по морозостойкостиустанавливается проектом с учетом вида конструкции, условий ее эксплуатации иклимата. Климатические условия характеризуются среднемесячной температуройнаиболее холодного месяца и числом циклов попеременного замораживания иоттаивания по данным многолетних метеорологических наблюдений.

Легкие бетоны, кирпич,керамические камни для наружных стен обычно имеют морозостойкость 15, 25, 35.однако бетон, применяемый в строительстве мостов и дорог, должен иметь марку50, 100 и 200, а гидротехнический бетон – до 500.

Воздействие на бетонпопеременного замораживания и оттаивания подобно многократному воздействиюповторной растягивающей нагрузки, вызывающей усталость материала.

Испытание морозостойкостиматериала в лаборатории проводят на образцах установленной формы и размеров(бетонные кубы, кирпич и т.п.). перед испытанием образцы насыщают водой. Послеэтого их замораживают в холодильной камере от -15 до -20/>С, чтобы вода замерзла втонких порах. Извлеченные из холодильной камеры образцы оттаивают в воде стемпературой 15-20/>С, котораяобеспечивает водонасыщенное состояние образцов.

Для оценкиморозостойкости материала применяют физические методы контроля и прежде всегоимпульсный ультразвуковой метод. С его помощью можно проследить изменениепрочности или модуля упругости бетона в процессе циклического замораживания иопределить марку бетона по морозостойкости в циклах замораживания и оттаивания,число которых соответствует допустимому снижению прочности или модуляупругости.

2. Какие добавки и длякаких целей вводятся в глину при

изготовлениикерамического кирпича (красного)?

 

— Отощающие добавки. Ихвводят в пластичные глины для уменьшения усадки при сушке и обжиге ипредотвращения деформаций и трещин в изделиях. К ним относятся: дегидративнаяглина, шамот, шлаки, золы, кварцевый песок.

— Порообразующие добавки.Их вводят для повышения пористости черепка и улучшения теплоизоляционныхсвойств керамических изделий. К ним относятся: древесные опилки, угольныйпорошок, торфяная пыль. Эти добавки являются одновременно и отощающими.

— Плавни. Их вводят сцелью снижения температуры обжига керамических изделий. К ним относятся:полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк, песчаник, пегматит,стеклобой, перлит.

— Пластифицирующиедобавки. Их вводят с целью повышения пластичности сырьевых смесей при меньшемрасходе воды. К ним относятся высокопластичные глины, бентониты,поверхностно-активные вещества.

— Специальные добавки.Для повышения кислотостойкости керамических изделий в сырьевые смеси добавляютпесчаные смеси, затворенные жидким стеклом. Для получения некоторых видовцветной керамики в сырьевую смесь добавляют оксиды металлов (железа, кобальта,хрома, титана и др.)

3. Что представляютсобой магнезиальные вяжущие вещества? Их

отличие от другихвяжущих.

 

Магнезиальное вяжущиевещества (каустический магнезит и каустический доломит) –тонкие порошки,главной составной частью  которых является оксид магния. Магнезиальное вяжущееполучают умеренным обжигом (при 750-850/>С)магнезита (реже доломита):

MgCO/>=MgO+CO/>.

Магнезиальное вяжущеечаще всего затворяют водным раствором хлорида магния (или других магнезиальныхсолей). Это ускоряет твердение и значительно повышает прочность, т.к. наряду сгидротацией оксида магния происходит образование гидрохлорида магния />. При затворении водойоксид магния гидратируется очень медленно.

В каустическом магнезитасодержится оксида магния до 85% по массе и более, тогда как допустимоесодержание оксида кальция лимитируется 2-5%.он представляет собой тонкийпорошок белого или желтоватого цвета. Начало схватывания должно наступать неранее 20 мин, а конец схватывания – не позднее 6 ч от момента затворения теста.Его истинная плотность 3,15-3,40 г/см/>, что значительновыше, чем у извести и гипсов, а также выше, чем у портландцемента.

Каустический доломитполучается в соответствии с термохимической реакцией разложения: />.

Магнезиальное вяжущееотносят к воздушным вяжущим веществам. Оно отличается высокойпрочностью, достигающей при сжатии 60-100 МПа, хорошо сцепляется с деревом,поэтому его можно применять для изготовления фибролита и магнезиально-опилочных(ксилолитовых) полов – монолитных и плиточных.

Магнезиальные вяжущиевещества характеризуются повышенной прочностью сцепления с каменными идревесными материалами, особенно прочностью на разрыв, например под действиемцентробежных сил. Поэтому их применяют в абразивном производстве дляизготовления жерноточильных кругов, брусьев и др. Главное их назначение встроительстве – изготовление ксилолита для бесшовных полов или фибролита дляпроизводства теплоизоляционных изделий и перегородок. Их используют также длярастворов при штукатурных работах, на изготовление подоконных плит, лестничныхступеней, кровельных плит и других строительных деталей.

4. Видыпортландцементов.

1.   быстротвердеющий иособобыстротвердеющий высокопрочный

портландцементы.

Быстротвердеющийпортландцемент (БТЦ)отличается от обычного более быстрым нарастанием прочности: через 3 суткитвердения его прочность на сжатие не менее 25-28 МПа, т.е. более половины егомарочной 28-суточной прочности (40 и 50 МПа). Быстротвердеющий портландцементполучают путем тонкого измельчения (с добавкой 3-5 % гипса) алито-алюминатногоклинкера: сумма />  в клинкереобычно составляет 60-65%; тонкий помол увеличивает реакционную способностьцемента. Обращают особое внимание на тщательность подготовки сырьевой смеси,обеспечивая определенный химический состав смеси и ее гомогенность. Клинкердолжен быть хорошо обожжен и быстро охлажден. БТЦ — основной вид вяжущего дляизготовления сборного железобетона. Применение БТЦ в заводском производствежелезобетонных конструкций  позволяет снизить расход цемента в бетоне на10-15%, ускорить тепловую обработку при меньших энергозатратах, увеличить оборотметаллических форм и тем самым сэкономить металл. Сокращение общейпродолжительности производственного цикла дает возможность получить большепродукции на том же оборудовании. Быстротвердеющий портландцемент используюттакже в монолитных немассивных железобетонных конструкциях для ускорения наборапрочности, в особенности при зимнем бетонировании. Тонкомолотый БТЦ можетбыстро портиться под влиянием влаги и />воздуха,теряя свою активность. Поэтому его не следует долго хранить.

Особобыстротвердеющийвысокопрочный портландцемент  (ОБТЦ) марки 600 в возрасте 1 сутки имеет придел прочностипри сжатий   20-25 МПа, а в возрасте 3сут — 40 МПа. Столь быстрый ростпрочности обусловлен высоким содержанием трехкальциевого силиката (65-68%) приумеренном количестве трехкальциевого алюмината (до 8%) и высокой тонкостьюпомола (удельная поверхность цемента около 4000/>).Применение ОБТЦ в высокопрочных бетонах марок М 500-М 600 снижает на 15-20%расход цемента, сокращает время и энергетические затраты на тепловую обработкужелезобетонных изделий.

Сверхбыстротвердеющийцемент (СБТЦ)отличается от уже описанного БТЦ значительно более высокой ранней прочностью,превышающей через 6 ч после затворения водой 10 МПа. Применение СБТЦ даетвозможность через 1-4 ч получать без тепловой обработки прочности бетона,достаточную для распалубки изделий. Для изготовления СБТЦ требуется вводить всырьевую смесь галогеносодержащие вещества (например, фторид или хлоридкальция) и повышать содержание алюминатов. СБТЦ отличается быстрымсхватыванием.

2. Сульфатостойкиепортландцементы.

Такие портландцементыизготовляют на основе клинкера нормированного минерального состава и применяютдля изготовления бетонных и железобетонных конструкций, обладающих коррозийнойстойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию в них сульфатов.

По вещественному составуэти цементы подразделяют на следующие виды: сульфатостойкий портландцементмарки 400, сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками марок 400 и500, сульфатостойкий шлакопортландцемент марок 300 и 400, пуццолановыйпортландцемент марок 300 и 400.

Сульфатостойкий портландцементпредназначается не только для изготовления бетонов, подвергающихся действиюсульфатной коррозии, но и для бетонов повышенной морозостойкости.

Сульфатостойкиешлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент применяют для подземных иподводных частей сооружений, подвергающихся сульфатной коррозии.

3. Портландцементы сорганическими добавками.

Такие цементыизготовляют, вводя при помоле клинкера на цементном заводеповерхностно-активные добавки в оптимальной дозировке. Поверхностно-активные добавкиможно разделить на гидрофилизующие и гидрофобизующие.

К гидрофилизующимдобавкам относятся сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ), получаемая изсульфитных щелоков, образующихся при сульфитной варке целлюлозы. СДБпредставляет собой в основном кальциевую соль лигносульфоновой кислоты –лигносульфонат кальция, который гидрофилизирует частицы цемента, т.е. улучшаетих смачивание водой, одновременно ослобляя силы взаимного сцепления междучастицами вяжущего. В результате добавка СДБ повышает пластичность цементноготеста и подвижность бетонных смесей.

К гидрофобизующимдобавкам относят мылонафт, асидол, асидол-мылонафт, синтетические жирныекислоты и их соли.

Пластифицированныйпортландцементизготовляют путем введения при помоле клинкера около 0,25% СДБ (в расчете насухое вещество). Он отличается от обычного портландцемента способностьюпридавать растворным и бетонным смесям повышенную подвижность. Пластифицирующийэффект используется для уменьшения водоцементного отношения и повышенияплотности, морозостойкости и водонепроницаемости бетона.

Гидрофобныйпортландцементизготовляют вводя в мельницу при помоле клинкера 0,1-0,2% мылонафта, асидола,синтетических жирных кислот, их кубовых остатков и другихгидрофобизующихдобавок. Эти вещества, адсорбируясь на частицах цемента,понижают его гигроскопичность, поэтому гидрофобный цемент, в отличие отобычного, при хранении даже в очень влажных условиях не портится, т.е. некомкуется и сохраняет свою активность. В связи с этим гидрофобныепортландцементы рекомендуется поставлять в районы с высокой влажностью воздуха,а также в тех случаях, когда неизбежно длительное хранение цемента.

При изготовлении бетонныхсмесей, когда происходит смешивание гидрофобного цемента с заполнителями иводой, целостность адсорбционных пленок на частицах цемента нарушается и оннормально реагирует с водой. Гидрофобизующие вещества, введенные при помолеклинкера, действуют и как пластификаторы, т.е. пластифицируют бетонные смеси.Такие вещества сохраняются в отвердевших материалах, существенно повышая ихводо- и морозостойкость и увеличивая сопротивляемость агрессивным воздействиямсреды.

4. Портландцемент сминеральными добавками.

Активными минеральнымидобавками называютприродные или искусственные вещества, которые при смешиваниив тонкоизмельченном виде с воздушной известью и затворении водой образуюттесто, способное после твердения на воздухе продолжать твердеть и под водой.Активные минеральные добавки (называемые иначе гидравлическими добавками)содержат диоксид кремния в аморфном, а следовательно, в химически активномсостоянии и способны поэтому взаимодействовать с Са(ОН/>, образуя гидросиликатыкальция.

Активные минеральныедобавки могут быть природными (естественными) и искусственными. В качествеприродных активных добавок широко используют осадочные горные породы (диатомит,трепел, опоку, горелые глинистые породы – глиежи), а также породывулканического происхождения (вулканический пепел, туф, пемзу, витрофир, трасс).Искусственные активные минеральные добавки представляют собой побочные продуктыи отходы промышленности: быстоохлажденные (гранулированные) доменные шлаки;белитовый (нефелиновый) шлам – отход глиноземного производства, содержащий всвоем составе до 80% минерала белита (двукальциевого силиката); зола-унос –отход, получаемый при сжигании твердого топлива в пылевидном состоянии иулавливаемый электрофильтрами и другими устройствами. Использование отходовпромышленности для выпуска вяжущих веществ имеет большое народно-хозяйственноезначение.

Активная добавкахимически связывает растворимый в воде гидроксид кальция, выделяющийся притвердении портландцемента, при этом повышается плотность цементного камня,возрастает его сопротивление коррозии. Поэтому активные минеральные добавкиприменяют для повышения плотности, водостойкости и солестойкости бетонов ирастворов. Некоторые из них используют для приготовления жароупорных бетонов ирастворов на портландцементе.

Пуццолановыйпортландцемент изготовляютпутем совместного помола клинкера и активной минеральной добавки с необходимымколичеством гипса.добавок осадочного происхождения должно быть не менее 20 и неболее 30%, а вулканических добавок не менее 25 и не более 40%. Активнаяминеральная добавка вначале адсорбирует, а затем химически связывает />, образующийся привзаимодействии алита с водой:

/>

В ходе этого процесса,происходящего во влажных условиях и при положительной температуре, растворимыйгидроксид кальция связывается в практически нерастворимый гидросиликат кальция.В результате значительно возрастает стойкость бетона к коррозии первого вида –выщелачиванию />. Пуццолановыйпортландцемент следует применять для бетонов, постоянно находящихся во влажныхусловиях (подводных и подземных частей сооружений). На воздухе бетон напуццолановом портландцементе дает большую усадку и в сухих условиях частичнотеряет прочность. Кроме того, бетоны на этом цементе имеют низкуюмоозостойкость и не годятся для сооружений, подвергающихся замораживанию иоттаиванию. Пуццолановый портландцемент твердеет медленнее, чем портландцемент,в особенности при низких температурах, поэтому его не следует применять призимних бетонных работах. Он обладает сравнительно не большим тепловыделением, апоэтому его часто используют для бетонирования внутренних частей массивныхсооружений (плотин, шлюзов и т.п.).

Шлакопортландцемент – гидравлическое вяжущее вещество,твердеющее в воде и на воздухе. Он получается путем совместного тонкого помолаклинкера и гранулированного доменного (или электротермофосфорного) шлака снеобходимым количеством гипса. Допускаются раздельный помол компонентов и ихпоследующее смешение. Количество доменного шлака в шлакопортландцементе должнобыть не менее 21 и не более 80% (массы цемента). Допускается замена до 10%шлака трепелом или другой активной минеральной добавкой.

Доменные шлаки по своемухимическому составу напоминают цементный клинкер. В них преобладают оксиды, %:СаО 30-50; /> 28-30; /> 8-24; MnO 1-3; MgO 1-18; их общее содержание составляет 90-95%.Гидровлическая активность шлаков характеризуется модулями основности (Мо) иактивности (Ма).

Модуль основности – отношение содержащихся в шлакеосновных оксидов к сумме кислотных, %:

/>

В зависимости от модуляосновности различают основные шлаки; их />,и кислые, имеющие />. Более активныеосновные шлаки.

Гидравлическая активностьдоменных шлаков возрастает при увеличении модуля активности,определяемого по формуле, %:

/>.

Шлак, применяемый вкачестве добавки к цементу, обязательно подвергается быстрому охлаждению водойили паром. Эта операция называется грануляцией, т.к. в процессе быстрогоохлаждения шлаковый расплав распадается на мелкие зерна (гранулы). Процесствердения шлакопортландцемента значательно ускоряется при тепловлажностнойобработке, поэтому его эффективно применять в сборных изделиях, изготовляемых спропариванием.

Незначительное содержаниев цементном камне /> повышаетстойкость шлакопортландцемента в мягких и сульфатных водах по сравнению спортландцементом. Тепловыделение при твердение шлакопортландцемента в2-2,5 меньше, чем портландцемента, поэтому он является самым подходящимцементом для бетона массивных конструкций. Шлакопортландцемент выгодноотличается от пуццоланового портландцемента умеренной водопотребностью, болеевысокой воздухостойкостью и морозостойкостью. Он успешно применяется длянадземных, подземных и подводных частей сооружений. Стоимость его на 15-20%ниже стоимости портландцемента. Его недостаток – он медленно набирает прочностьв первое время твердения, в особенности при пониженных температурах.

Быстротвердеющийшлакопортландцементмарки 400 за 3 сут твердения должен приобрести предел прочности при сжатии неменее 20 МПа, при изгибе – не менее 3,5 МПа. этот вид цемента  эффективноприменять в производстве бетонных и железобетонных изделий, изготовляемых сприменением тепловлажностной  обработки.

5. Белый и цветныепортландцементы.

Основой декоративныхцементов является белый клинкер. Клинкер белого цемента изготовляют изчистых известняков и белых глин, почти не содержащих оксидов железа и марганца,которые придают обычному портландцементу зеленовато-серый цвет. Обжигаютсырьевую смесь на беззольном (газовом) топливе. При помоле клинкерапредохраняют цемент от попадания в него частиц железа.

Важный показателькачества белого цемента – степень его белизны. В качестве эталона дляопределения степени белизны применяют молочное матовое стекло МС-14 скоэффициентом отражения не менее 95%. Степень белизны, определяемаякоэффициентом отражения (в % абсолютной шкалы) должна быть для белогопортландцемента первого сорта не ниже 80, второго сорта 75, третьего сорта 68;такой цемент выпускают марок 400 и 500.

Цветныепортландцементы (желтый,розовый, красный и др.) получают совместным помолом белого клинкера ссоответствующими минеральными пигментами (охрой, железным суриком и др.).

Белые и цветные цементыприменяют для индустриальной отделки  стеновых панелей, при изготовлениилестничных ступеней, подоконных плит, в дорожных работах для цементно-бетонныхпокрытий площадей, разделительных полос на автомагистралях, а также для другихнужд архитектурно-художественного оформления зданий и сооружений.

Цементы длястроительных растворов (кладочные цементы) изготовляют совместным помолом клинкера и минеральныхдобавок (трепел, опока и известняка), взятых примерно в равных количествах илипри соотношениях до 30% клинкера и 70% минеральной добавки. При помоле могутвводиться пластификаторы. Получаются низкомарочные цементы: их активность всреднем в 2-3 раза меньше активности портландцемента, но достаточна длякладочных и штукатурных работ. Расход наиболее дорогой и энергоемкой клинкернойчасти в этих цементах сравнительно невелик.

6. Тампонажныйпортландцемент.

Его изготовляютизмельчением клинкера, гипса и добавок. Он предназначен для цементированиянефтяных и газовых скважин. Цемент для холодных скважин испытывают притемпературе 22/>2/>С, для горячих скважин –при 75/>3/>С. Основная прочностнаяхарактеристика цемента – предел прочности при изгибе образцов-балочек размером4х4х16 см, изготовленных из цементного теста с В/Ц=0,5. предусматриваетсявыпуск специальных разновидностей тампонажного портландцемента: утяжеленного,песчанистого, солестойкого низкогигроскопичного.

7. Глиноземистыйцемент.

Глиноземистый цемент –быстротвердеющее и высокопрочное гидравлическое вяжущее вещество, получаемоепутем тонкого измельчения клинкера, содержащего преимущественно низкоосновныеалюминаты кальция. Однокальциевый алюминат /> определяетбыстрое твердение и другие свойства глиноземистого цемента. В небольшихколичествах в нем также содержатся другие алюминаты кальция /> и алюмосиликат кальция –геленит />. Силикаты кальцияпредставлены небольшим количеством белита.

Для получения клинкераглиноземистого цемента сырьевую смесь, составленную из известняка /> и боксита />, подвергают спеканию ( притемпературе около 1300/>С или плавлению(при 1400/>С). Глиноземистый клинкерразмалывается труднее, чем клинкер портландцемента, поэтому на помолзатрачивается больше электроэнергии. Кроме того, бокситы представляют собойценное сырье, используемое для производства алюминия. Эти и другиеобстоятельства повышают стоимость глиноземистого цемента и ограничивают еговыпуск.

Глиноземистый цемент обладаетвысокой прочностью, если он твердеет при умеренной температуре (не выше 25/>С), поэтому глиноземистыйцемент нельзя применять для бетонирования массивных конструкций из-за разогревабетона, а также подвергать тепловлажностной обработке.

Если же температурабетона превысит 25-30/>С, то наблюдаетсяпереход двухкальциевого гидроалюмината в кубический трехкальциевыйгидроалюминат />, которыйсопровождается возникновением внутренних напряжений в цементном камне ипонижением прочности бетона в 2-3 раза.

Замечательным свойствомглиноземистого цемента является его необычно быстрое твердение. Маркиглиноземистого цемента, определяемые по результатам испытания образцов3-суточного возраста: 400, 500 и 600. уже через 1 сут глиноземистый цементнабирает высокую прочность.

Т А Б Л И Ц А. показателипрочности глиноземистого цемента.

Марка глиноземистого цемента

Предел прочности при сжатии, кг/см/> (МПа), не менее

Через 1 сут Через 3 сут 400 230 (23) 400 (40) 500 280 (28) 500 (50) 600 330 (33) 600 (60)

Начало схватыванияглиноземистого цемента должно наступать не ранее чем через 30 мин(портландцемента не ранее чем через 45 мин), а конец – не позднее чем через 12ч от начала затворения.

Тепловыделение глиноземистого цемента при твердениипримерно в 1,5 раза больше тепловыделения портландцемента (250-370 кДж/кг).

Глиноземистый цементприменяют в специальных сооружениях, при спешных ремонтных и монтажных работах,для изготовления жаростойких бетонов и растворов. Кроме того, он входит всостав многих расширяющихся цементов.

8. расширяющиеся ибезусадочные цементы.

Портландцементный каменьпри твердении на воздухе высыхает и претерпевает усадку, которая нередкоявляется причиной усадочных трещин. Чтобы плотно заделать шов между сборнымиэлементами конструкций и получить практически непроницаемый раствор, или бетон,необходимо использовать вяжущее вещество, способное после затворения в начальныйпериод твердения увеличивать свой объем без структурных нарушений. Расширяющиесяцементы обладают контролируемым расширением, которое, проявляясь встесненных условиях, вызывает самоуплотнение цементного камня (и бетона).Растворы и бетоны на расширяющихся цементах проктически непроницаемы для воды инефтепродуктов (керосина, бензина и др.), которые вследствие малогоповерхностного натяжения легко просачиваются через капиллярные порыпортландцементного камня.

Водонепроницаемыйрасширяющийся цемент(разработан В.В.Михайловым) являетсябыстросхватывающимся и быстротвердеющимгидравлическим вяжущим. Его получают путем тщательного смешиванияглиноземистого цемента (~70 %), гипса (~20 %) и молотого специальноизготовленного высокоосновного гидроалюмината кальция (~10 %).

Гипсоглиноземистыйрасширяющийся цемент (разработанИ.В.Кравченко) – быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, получаемое совместнымтонким измельчением высокоглиноземистых клинкера или шлака и природногодвуводного гипса (до 30 %) или тщательным смешиванием тех же материалов,измельченных раздельно. Гипсоглиноземистый цемент обладает свойством расширенияпри твердении в воде; при твердении на воздухе он проявляет безусадочныесвойства. Применяется для омоноличивания стыков сборных конструкций, гидроизоляционныхштукатурок, плотных бетонов в железобетонном судостроении и при возведенииемкостей для хранения нефтепродуктов.

Расширяющийсяпортландцемент –гидравлическое вяжущее вещество, получаемое совместным тонким измельчениемследующих компонентов (% по массе): портландцементного клинкера 58-63;глиноземистого шлака или клинкера 5-7; гипса 7-10; доменного гранулированногошлака или другой активной минеральной добавки 23-28. расширяющийсяпортландцемент отличается быстрым твердением в условиях кратковременногопропаривания, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня, атакже способностью расширяться в водных условиях и на воздухе при постоянномувлажнении в течении первых 3 сут.

Напрягающий цемент (разработан В.В.Ммихайловым), состоитиз    65-75% портландцемента, 13-20% глиноземистого цемента и 6-10% гипса; егоудельная поверхность не менее 3500 см/>/г.  Впроцессе расширения в определенных условиях твердения этот цемент создает варматуре, независимо от ее расположения в железобетонной конструкции,предварительное напряжение. Следовательно, химическая энергия вяжущего веществаиспользуется для получения предварительно напряженных конструкций безприменения механических или термических способов, требующих специальногооборудования.

В зависимости отдостигаемой энергии самонапряжения, определяемой по специальной методике ивыражаемой в МПа, выделяют: НЦ=2, НЦ=4 и НЦ=6. начала схватывания НЦ должнонаступать не ранее чем через 30 мин и конец – не позднее чем через 4 ч послезатворения.  Напрягающий цемент быстро твердеет, прочность НЦ при сжатии через1 сут должна быть не менее 15 МПа, через 28 сут твердения – 50 МПа.

Самонапряженныежелезобетонные конструкции на НЦ отличаются повышенной трещиностойкостью,поэтому НЦ применяют для газонепроницаемых конструкций, хранилищ бензина,подводных и подземных напорных сооружений, спортивных объектов.

 

5. Состав, свойства иприменение кислотоупорного цемента.

 

Состав:

Это порошкообразныйматериал, получаемый путем совместного помола чистого кварцевого песка икремнефторида натрия (возможно смешение раздельно измельченных компонентов).Кварцевый песок можно заменить в кислотоупорном цементе порошком бештаунита илиандезита. Кислотоупорный цемент затворяют водным раствором жидкого стекла,которое и является вяжущим веществом; сам же порошок вяжущим свойствами необладает.

Свойства:

Прочность при сжатиикислотоупорного бетона достигает 50-60 МПа. Будучи стойким в кислотах (кромефтористоводородной, кремнефтористо-водородной и фосфорной), кислотоупорныйбетон теряет прочность в воде, а в едких щелочах разрушается.

Применение:

Кислотоупорный цементприменяют для изготовления кислотостойких растворов и бетонов, замазок. Приэтом берут кислотостойкие заполнители: кварцевый песок, гранит, андезит.

Из кислотоупорного бетонаизготовляют резервуары, башни и другие сооружения на химических заводах, ванныв травильных цехах. Кислотоупорные растворы применяют при футеровкекислотоупорными плитками (керамическими, стеклянными, диабазовыми)железобетонных, бетонных и кирпичных конструкций на предприятиях химическойпромышленности.

Список литературы:

 

1.        И.А.Рыбьев «Строительноематериаловедение»,

2.        Г.И.Горчаков,Ю.М.Баженов «Строительные материалы»,

3.        В.Г.Микульский,В.Н.Куприянов и др. «Строительные материалы»,

4.        П.Ф.Шубенкин«Строительные материалы и изделия. Примеры задач с решениями».