Флюатирование камня. Литые изделия. Коррозия цементного камня
Определение сущности работ по флюатированию камня кремнийорганическими соединениями. Характеристика литых изделий, применяемых в строительстве. Изучение процесса коррозии затвердевшего цементного камня. Характеристика основных герметизирующих материалов.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.03.2012 |
| Размер файла | 669,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
на тему: «Флюатирование камня. Литые изделия. Коррозия цементного камня»
Содержание
1. Задание 1
2. Задание 2
3. Изложите сущность работ по флюатированию камня кремнийорганическими соединениями
4. Перечислите и кратко охарактеризуйте изделия, изготовленные способом литья и широко применяемые в строительстве. Приведите рисунки некоторых изделий из чугуна
5. Чем объясняется коррозия затвердевшего цементного камня в минерализированных водах
6. Перечислите, кратко охарактеризуйте и укажите области применения герметизирующих материалов
7. Какова роль пигментов в красочных составах
Список использованных источников
1. Задание 1
Определить по объему и массе количество известкового теста (Ca(OH)2) влажностью B=80%, полученного из m = 80 тонн извести-кипелки (CaO), имеющий активность А = 86%. Средняя плотность теста P0 Ca(OH)2 = 1400 кг/м3. В расчете необходимо учесть относительную атомную массу кальция (Ca) - 40, кислорода (О) - 16, водорода (H) - 1.
Из 1 г-мол негашеной извести по реакции получается гашеной извести
CaO + H2O = Ca (OH)2
флюатирование камень коррозия литье герметизация
56 + 18 = 74
А из 1 т негашеной извести получим 1000 * (74/56) = 1321 кг.
При активности негашеной извести 86% получим гидратной извести
1000 * ((74/56)*0,86 + 0,14) = 1276 кг.
В составе теста известь составляет 20% по весу и 80% вода, следовательно, на 1276 кг гидратной извести необходимо иметь 5104 л воды, тогда известкового теста будет (для 80 тонн извести-кипелки):
(1276 + 5104)*80 = 510 400 кг (по весу) или
510 400/1400 = 365 м3 (по объему)
2. Задание 2
Рассчитать производственный состав бетонной смеси по массе и по объему при следующих данных: бетон марки М 300 (Rб = 300 кгс/см2), активность портландцемента Rц = 460 кгс/см2, песок речной, гранитный щебень наибольшей крупностью 20 мм. (характеристика исходных материалов приведена в приложении 1).
Решать задачу будем, доопределив ее условие и положив жесткость цемента = 15 с.
1. Воспользуемся формулами Баломея-Скрамтаева для расчета водоцементного отношения:
Заполнители бетона - рядовые (А=0,60), , поэтому будем использовать формулу:
2. Вычислим расход воды с учетом НК щебня в 20 мм. И влажности речного песка 5% (см. график ниже)
В = 170 - 5* (7%-5%) = 170 - 10 = 160 л.
3. Рассчитаем расход цемента:
Ц = В : В/Ц = 160 : 0,63 = 254 кг/м3 бетона
4. Рассчитаем расход щебня:
,
где коэффициент раздвижки зерен для жесткой бетонной смеси примем б= 1,32 (см. таблицу ниже), pЩ = 41%, гНП = 1560 кг/м3, гИП = 2650 кг/м3
кг/м3 бетона
5. Определяем расход песка:
П = [1-(Ц/плЦ + В/плВ + Щ/плЩ )] * плП = [1-(254/3100 + 160/1000 + 1349/2650)]*2600 = [1- (0,0819 + 0,16 + 0,51)]*2600 = [1-0,7519]*2600 = 645 кг/м3
6. Расчетная масса бетонной смеси составляет:
Ц + В + П + Щ = 254+160 + 645 + 1349 = 2408 кг/м3
7. Содержание воды в песке и содержание воды в щебне:
л
л
8. Производственный расход воды:
ВПР = В - (ВП + ВЩ) = 160 - 59 = 101 л
9. Производственный состав песка и щебня:
ППР = П + ВП = 645 + 32 = 677 кг/м3
ЩПР = Щ + ВЩ = 1349 + 27 = 1376 кг/м3
10. Объемный вес бетонной смеси, и производственный расход цемента остается без изменений.
11. Производственный состав по массе:
12. Производственный состав по объему:
3. Изложите сущность работ по флюатированию камня кремнийорганическими соединениями
Процесс постепенного разрушения каменных материалов в конструкциях зданий и сооружений можно предотвратить или затормозить с помощью различных конструктивных и химических методов защиты, способствующих снижению воздействия увлажнения, нагревания, замерзания, солнечной радиации и т. п.
Конструктивные методы выражаются в устройстве гладких или полированных поверхностей материалов, не способных задерживать дождевые и талые воды и пропускать агрессивные среды внутрь каменного материала.
Химические меры защиты заключаются в флюатировании камня, т. е. обработке его водными растворами солей кремнефтористо-водородной кислоты. Эти соли (флюаты) вступают в химические соединения с растворимыми компонентами камня с образованием фтористых солей Са и Mg и кремнезема, нерастворимых в воде, которые уплотняют поверхность камня и делают ее недоступной для агрессивных сред [4, 186].
Химические меры обработки особенно эффективны для карбонатных пород. Кислые породы перед флюатированием пропитывают раствором известковой соли, которая впоследствии образует с флюатом защитный слой из нерастворимых в воде соединений. Кроме флюатирования поверхность камня может обрабатываться добавками оксида свинца или железистых соединений, увеличивающих погодоустойчивость поверхности. Для аналогичных целей могут использоваться водные растворы и эмульсии, полимерные вещества и водополимерные дисперсии. Так, например, для получения поверхностного уплотнения камня и гидрофобизации его поверхности и пор применяют кремнийорганические соединения: метилсиликонат натрия, этилсиликонат натрия и др., а также водный раствор мочевиноформальдегидной смолы. Известны и другие способы защиты камня от выветривания и разрушения, которые продлевают эксплуатационный срок службы каменных материалов и изделий без заметных выцветов и потускнения поверхности или других следов химического выветривания.
Возникающие аморфные или кристаллические новообразования оказываются практически нерастворимыми в воде. Отлагаясь в порах камня, они уменьшают пористость и смачиваемость его поверхности, скорость капиллярного подсоса воды или грязи. Конструктивные и химические мероприятия, применяемые в совокупности, приводят к увеличению долговечности природного камня в конструкциях зданий и сооружений.
4. Перечислите и кратко охарактеризуйте изделия, изготовленные способом литья и широко применяемые в строительстве. Приведите рисунки некоторых изделий из чугуна
Литье широко применяют в производстве различного вида изделий или заготовок из металла. Литые детали изготовляют путем отливки расплавленного металла в формы. Чугун плавится в вагранках, которые обеспечивают расплавление жидкого чугуна при минимальном угаре и экономном расходе топлива.
Получение стальной отливки значительно сложнее, чем чугунной, так как у стали большая усадка (стали-- 2%, чугуна--1 %), необходима высокая температура (до 1600 °С), выше растворимость газов, что способствует пузыристости стальной отливки. Для получения стальной отливки следует пользоваться только полностью раскисленным металлом и применять последующую термическую обработку. Отливку можно производить также из цветных металлов.
Для массового производства точных отливок успешно используют специальные виды литья, обеспечивающие повышенную точность, а в ряде случаев не требующие последующей механической обработки. Имеется более чем 50 способов специальных видов литья, основными из которых являются: литье в металлические формы (кокильное литье), литье под давлением, центробежное литье, литье по выплавляемым моделям, литье в оболочковые формы (корковое литье) и др.
Чугунами называют железоуглеродистые сплавы, содержащие более 2 % углерода. Чугун обладает более низкими механическими свойствами, чем сталь, но дешевле и хорошо отливается в изделия сложной формы. Различают несколько видов чугуна [3, 289].
Белый чугун, в котором весь углерод (2,0...3,8%) находится в связанном состоянии в виде Fe3C (цементита), что и определяет его свойства: высокие твердость и хрупкость, хорошую сопротивляемость износу, плохую обрабатываемость режущими инструментами. Белый чугун применяют для получения серого и ковкого чугуна и стали.
Серый чугун содержит углерод в связанном состоянии только частично (не более 0,5%). Остальной углерод находится в чугуне в свободном состоянии в виде графита. Графитовые включения делают цвет излома серым. Чем излом темнее, тем чугун мягче. Образование графита происходит в результате термической обработки белого чугуна, когда часть цементита распадается на мягкое пластичное железо и графит по реакции Fe3C~>--»-3Fe-[-C. В зависимости от преобладающей структуры различают серый чугун на перлитной, ферритной или ферритоперлитной основе.
Свойства серого чугуна зависят от режима охлаждения и наличия некоторых примесей. Например, чем больше кремния, тем больше выделяется графита, а потому чугун делается мягче. Серый чугун имеет умеренную твердость и легко обрабатывается режущими инструментами. Серый чугун, применяемый в строительстве, должен иметь предел прочности при растяжении не менее 120 МПа, а предел прочности при изгибе 280 МПа.
Из серого чугуна отливают элементы конструкций, хорошо работающие на сжатие: колонны, опорные подушки, башмаки, тюбинги, отопительные батареи, трубы водопроводные и канализационные, плиты для полов, станины и корпусные детали станков, головки и поршни двигателей, зубчатые колеса и другие детали [5, 218].
Ковкий чугун получают после длительного отжига белого чугуна при высоких температурах, когда цементит почти полностью распадается с выделением свободного углерода на ферритной или перлитной основе. Углеродные включения имеют округлую форму. В отличие от серых ковкие чугуны являются более прочными и пластичными и легче обрабатываются.
Высокопрочные (модифицированные) чугуны значительно превосходят обычные серые по прочности и обладают некоторыми пластическими свойствами. Их применяют для отливок ответственных деталей.
При испытании серого и высокопрочного чугунов определяют предел прочности при растяжении, изгибе и сжатии, а при испытании ковкого чугуна -- предел прочности при растяжении, относительное удлинение и твердость.
Рис. 1 Люки канализационные из чугуна
5. Чем объясняется коррозия затвердевшего цементного камня в минерализированных водах
Коррозия цементного камня минерализованных вод - разрушение цементного камня водой, содержащей соли, способные вступать в обменные реакции с его составляющими.
Коррозия второго вида происходит при действии на цементный камень бетона минерализованных вод, содержащих химические соединения, которые вступают в обменные реакции с составляющими цементного камня. Образующиеся при этом продукты реакции либо легко растворяются и уносятся водой, либо выделяются в виде аморфной массы, не обладающей связующими свойствами [6, 372].
Морская вода, вода соленых озер, хлорированная вода, а также грунтовые воды, содержащие MgCl2, MgSO4, NaCl и другие соли, разрушающе действуют на цементный камень. Так, при воздействии на цементный камень вод, содержащих хлористый магний, последний взаимодействует с гидрооксидом кальция цементного камня:
Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+ Mg(OH)2.
Образовавшийся в результате реакции хлористый кальций обладает хорошей растворимостью и быстро вымывается из бетона; остающийся гидрооксид магния представляет собой аморфное вещество, не обладающее связующими свойствами.
Природные грунтовые воды обычно содержат свободную углекислоту CO2 и её соли, главным образом Ca(HCO3)2. Эти соли не опасны для цементного камня, но свободная (агрессивная) углекислота разрушает его. Вначале растворенная углекислота взаимодействует с гидрооксидом кальция, образуя трудно растворимый углекислый кальций, который уплотняет поверхность цементного камня. Однако при высоком содержании в воде свободная углекислота вступает в реакцию с углекислым кальцием:
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2.
В результате образуется легкорастворимый в воде бикарбонат кальция, который вымывается из бетона, образуя пустоты в камне и увеличивая водопроницаемость бетона. Таким образом, основной причиной и второго вида коррозии является присутствие в цементном камне свободного гидрооксида кальция.
6. Перечислите, кратко охарактеризуйте и укажите области применения герметизирующих материалов
Герметизирующие составы, герметики, материалы на основе различных полимеров, предназначены для нанесения на болтовые, заклёпочные и др. соединения металлических конструкций, приборов, агрегатов, для уплотнения стыков между панелями наружных стен зданий с целью обеспечения их непроницаемости. Кроме полимера, герметизирующие составы содержат обычно наполнители, вулканизующие агенты или отвердители и др. компоненты. Герметизирующие составы применяют в виде паст, замазок или растворов в органических растворителях. Герметизирующий материал образуется непосредственно на соединительном шве в результате вулканизации (отверждения) полимерной основы герметизирующего состава или испарения растворителя [1, 404].
Основные требования к герметизирующим составам: прочность и эластичность; высокая адгезия к металлам; устойчивость к действию рабочих сред (керосин, бензин, масла, спирт, кислоты, щёлочи, вода и др.); тепло- и морозостойкость; кроме того, герметизирующие составы не должны вызывать коррозии металлов. Герметизирующие составы, применяемые для защиты радиоэлектронной аппаратуры, должны обладать высокими электроизоляционными свойствами.
Наиболее распространённые герметизирующие составы изготовляют на основе полисульфидных каучуков (например, Г. с. типа У-30, УТ-32) и кремнийорганических каучуков (например, Г. с. типа виксинт, ВПГ, сильпен).
Для нужд сборного домостроения выпускают герметизирующие материалы в виде мастик и эластичных прокладок (гернит, изол, пороизол и др.), а также гидроизоляционные полимерные плёнки.
7. Какова роль пигментов в красочных составах
Лакокрасочные материалы состоят из двух основных компонентов - сухого вещества и связующего. В состав сухого вещества входят пигменты и наполнители, а в состав связующего - разнообразные виды связующего и растворители.
Пигменты - это тонко измельченные цветные порошки минерального или органического происхождения, нерастворимые в воде и в органических растворителях (масло, скипидар, спирты), но способные при равномерном смешивании с ними образовывать красочные составы [4, 297].
В строительстве применяют главным образом минеральные пигменты, обладающие большой стойкостью к атмосферным, химическим, световым воздействиям, что особенно важно при окраске наружных поверхностей и санитарно-технических помещений и устройств.
В художественно-оформительских работах применяют в основном минеральные пигменты, обладающие большой стойкостью к атмосферным, химическим и световым воздействиям, что особенно важно при выполнении наружной наглядной агитации. На основе органических пигментов, которые уступают по прочности минеральным, но обладают достаточной светостойкостью, т.е. не выгорают и не меняют цвета под воздействием солнечных лучей, приготовляются красочные составы для работы внутри помещений.
По происхождению пигменты разделяют на природные и искусственные.
Природные пигменты получают путем несложной механической переработки (размола, просева) глинистых пород, содержащих окислы железа, например железного сурика, мумии, охры и др. Эти пигменты прочны, устойчивы к атмосферным воздействиям и свету, обладают не яркими, но самыми разнообразными оттенками. Название пигмент получает, как правило, в зависимости от места его добычи (архангельская коричневая, серпуховская красная, подольская черная и т.д.). Для получения различных оттенков пигменты природного происхождения подвергают не только механической, но и термической обработке (прокаливанию) при различных температурах. Так, из охры светлой получают охру красную, из сиены и умбры натуральных - сиену и умбру жженые.
Искусственные пигменты вырабатываются на заводах, иногда путем сложных химических процессов. Пигменты, получаемые таким образом, отличаются постоянным химическим составом и структурой, яркостью, чистотой и насыщенностью цвета, который, как и в естественных пигментах, обусловлен соединениями различных металлов. Поэтому их называют искусственными минеральными пигментами - это разного вида белила, кроны, зелень и др.
Качество всех пигментов характеризуется их красящей способностью, укрывистостью, тонкостью помола, светостойкостью, атмосферостойкостью, огнестойкостью, стойкостью против химических воздействий, антикоррозийной стойкостью и маслоемкостью.
Красящая способность, или интенсивность, пигмента - это его свойство передавать свой цвет при смешивании с пигментами других цветов. Примером высокоинтенсивного пигмента может служить синий пигмент лазурь, который даже в минимальных дозах (0,1%) способен придавать мелу или белилам голубой оттенок.
Под укрывистостью, или кроющей способностью, пигмента понимают расход его на 1м2 окрашиваемой поверхности. Высокоукрывистыми являются большинство органических пигментов, а также некоторые минеральные - сурик свинцовый и железный, сажа, мумия и др.
Тонкость помола оказывает сильное влияние, как на интенсивность, так и на укрывистость пигмента. Ее определяют просеиванием мокрого и сухого пигмента через сита, номера которых установлены для каждого вида пигмента соответствующим стандартом. Как правило, интенсивность и укрывистость пигмента тем выше, чем меньше его частицы. Однако чрезмерная тонкость помола пигмента может снижать его кроющую способность.
Светостойкость пигмента - способность его сохранять свой цвет под действием света. Это очень важное свойство, особенно для пигментов, применяемых для наружной окраски стен и кровель зданий.
Огнестойкость пигмента - способность выдерживать действие высоких температур без изменения цвета и разрушения. Пигменты обладают различной степенью огнестойкости: органические полностью лишены огнестойкости - они теряют цвет и разрушаются даже под воздействием сравнительно не высоких температур в течение короткого периода. Минеральные пигменты более огнестойки, но по-разному реагируют на действие высокой температуры. Так, ультрамарин и хромовая зелень почти не изменяют цвета, а лазурь полностью разрушается в короткий срок. Огнестойкость пигментов следует иметь в виду при использовании их для окрасок тепловых установок и отопительных устройств.
Стойкость пигмента против химических воздействий - способность противостоять действию кислотной или щелочной среды без видимых разрушений и изменений цвета. Для различных красок в зависимости от условий эксплуатации подбирают кислотостойкие или щелочестойкие пигменты. Нельзя, например, применять пигменты, не обладающие достаточной стойкостью против щелочей при окраске свежей известковой штукатурки или свежего бетона, поскольку в них всегда содержится свободная известь, которая может привести к полной порче красочного состава.
Для окраски ванных, бань и прачечных необходимо подбирать пигменты, стойкие к действию соды и едкого натра. Некоторые пигменты под действием химически агрессивной среды не разрушаются, но меняют цвет.
Антикоррозийная стойкость - способность пигмента в сочетании со связующим образовывать красочный состав, защищающий металлы от окисления. Это свойство очень важно для красок, применяемых для окраски металлических конструкций и деталей - труб, отопительных радиаторов, вентиляционных коробов и т.д. Пигменты для этих составов не должны содержать веществ, вызывающих коррозию черных металлов (например, сажи, или мумии искусственной). Высокими антикоррозийными свойствами обладают свинецсодержащие пигменты - белила, и сурик, а также железный сурик, цинковые крон и зелень и алюминиевая пудра.
Список использованных источников
1. Воробьев В.А., Комар А.Г. Строительные материалы: Учебник. - М.: Стройиздат, 1976.
2. Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы: Учеб. для вузов. - М.: Стройиздат, 1986.
3. Гришук Т.В. Строительные материалы и изделия. - Мн.: Дизайн ПРО, 2004.
4. Киреева Ю.И., Лазаренко О.В. Строительные материалы и изделия. - Мн.: Дизайн ПРО, 2001.
5. Микульский В.Г. Строительные материалы: учебник. - М.: АСВ, 1996.
6. Попов Л.Н., Попов Н.Л. Строительные материалы и изделия: Учебник. - М.: ГУПЦПП, 2000.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Получение изделий из природного камня. Размеры камней стеновых из горных пород. Классификация облицовочного камня по долговечности. Виды и характеристика абразивных фактур облицовочных плит и архитектурно-строительных изделий. Коррозия природного камня.
реферат [38,4 K], добавлен 31.05.2012Изучение основных видов коррозии цементного камня. Анализ влияния объёма и глубины нейтрализации цементного состава на кинетические константы. Прогнозирование долговечности строительных материалов. Построение графиков зависимостей кинетических констант.
курсовая работа [367,8 K], добавлен 17.04.2014Определение коэффициента теплопроводности строительного материала и пористости цементного камня. Сырье для производства портландцемента. Изучение технологии его получения по мокрому способу. Свойства термозита, особенности его применения в строительстве.
контрольная работа [45,0 K], добавлен 06.05.2013Строительные материалы по назначению. Методы оценки состава стройматериалов. Свойства и применение гипсовяжущих материалов. Цементы: виды, применение. Коррозия цементного камня. Состав керамических материалов. Теплоизоляционные материалы, их виды.
шпаргалка [304,0 K], добавлен 04.12.2007Заготовка строительного камня и выпуск кирпича. Способы приготовления растворов. Развитие цементной науки. Изделия из минеральных связующих. Водостойкий искусственный камень. Эксплуатации изделий из искусственного камня. Первое применение минераловяжущих.
реферат [20,4 K], добавлен 11.03.2011Сырье и технология изготовления портландцемента. Минеральный состав портландцементного клинкера. Коррозия цементного камня. Твердение и свойства портландцемента. Шлакопортландцемент и другие виды цементов. Основные операции при получении портландцемента.
лекция [412,2 K], добавлен 16.04.2010Основные положительные и отрицательные свойства портландцемента и цементного камня. Влияние агрессивных, физико-химических действий жидких, газообразных и твердых сред на бетон. Воздействие на него сульфатов. Основные мероприятия по борьбе с коррозией.
реферат [69,0 K], добавлен 04.12.2013Сырьевые и готовые материалы из природного камня. Получение щебня дроблением горных пород. Песок - осадочная горная порода. Органическое происхождение мела, гравия, известняка. Доломит - породообразующий минерал класса карбонатов. Виды готовых материалов.
презентация [2,9 M], добавлен 17.02.2013Описание номенклатуры стенового камня на основе железобетона для монолитных каркасных зданий. Характеристика материалов, используемых при его производстве. Расчет состава бетона и общего количества камней внешней стены конструкции. Фасадная штукатурка.
контрольная работа [24,5 K], добавлен 20.12.2012Строительство сооружений из натурального камня. Сооружения этрусской и раннеримской архитектуры. Расцвет романской архитектуры в Италии в XII веке. Развитие реалистических тенденций готики. Архитектура эпохи Возрождения. Стиль барокко и классицизм.
реферат [20,1 K], добавлен 11.03.2011
