144664 (Споживчі властивості будівельних матеріалів та речовин)

ВСТУП

Будівельне виробництво неодноразово переживало періоди зльотів і падінь. Спад рівня будівництва який тривав останні 10-15 років, поступово уповільнився і намітилися позитивні зрушення в області технології і організації робіт. Будівельна індустрія почала відроджуватись. Значно виріс щорічний об'єм капітальних вкладень в будівництво.

В даний час в регіонах країни, які мають фінансові можливості, будівництво стало знову виходити на сучасний рівень. З'явилися нові ефективні будівельні машини і матеріали, передові технології і методи праці. Спостерігається істотне підвищення продуктивності праці і якості робіт. Завдання, які стоять зараз перед країною у області капітального і гідромеліоративного будівництва – це відродження вітчизняного машинобудування і галузі виробництва будівельних матеріалів, упровадження в широких масштабах передових технологій, підйом культури будівельного виробництва, підготовка нового покоління будівельників-професіоналів, здатних вирішувати ці завдання. Успішному здійсненню такого курсу сприяють заходи щодо вдосконалення організації і технології будівельного виробництва, упровадження нових методів управління, вирішенню проблем з фінансуванням будівництва.

Сучасне будівельне виробництво розвивається за принципами індустріалізації - упровадження крупного машинного виробництва, перенесення більшості допоміжних операцій в заводські умови. Розвивається контейнерна поставка будівельних матеріалів повної заводської готовності. Широко застосовуються монтаж збірних конструкцій, агрегатна технологія монолітного залізобетону, "суха" обробка внутрішніх приміщень. Від комплексної механізації окремих видів робіт переходять до комплексної механізації зведення об'єкту в цілому за допомогою комплектів ефективних будівельних машин, транспортних засобів, допоміжного устаткування і електрифікованого інструменту.

Тому, сучасні умови проектування об’єктів будівництва, організація і технологія проведення будівельних робіт вимагають наявності у проектувальників та безпосередніх виконавців знання будівельних технологій, нормативно довідкової документації, законів і нормативних актів в сфері будівництва, умінням організації та проведення будівельних процесів в умовах ринкових відносин.

Метою даної контрольної роботи є дослідження споживчих властивостей будівельних сумішей, класифікації асортименту будівельних сумішей технології вироблення та рекомендацій.

1. Види будівельних матеріалів

Протягом життя людина потребує житла, будівель культового, побутового, культурного, промислового та іншого призначення, а також споруд, до яких належать дороги, мости, канали, лінії зв'язку, стадіони тощо. Для будівництва цих об'єктів використовують будівельні матеріали природного та штучного походження.

1. Природні будівельні матеріали

Для спорудження житла та інших необхідних будівель чи споруд здавна використовують природні будівельні матеріали, до яких належать деревина, каміння, глина, пісок тощо.

За походженням природні будівельні матеріали поділяють на рослинні та мінеральні.

1. Рослинні будівельні матеріали. До них належить деревина, солома, очерет тощо.

У будівництві, в основному, використовують деревину хвойних порід: сосну, ялину, модрину, ялицю тощо. Із листяних порід використовують дуб, бук, ясен та інші менш цінні породи дерев. З деревини виготовляють колоди, бруси, дошки тощо.

Будівництво потребує якісної деревини. Не всяка деревина придатна для будівництва. Крива деревина, сучкувата, поїдена комахами-паразитами, заражена грибками непридатна для будівництва. За вмістом вологи деревину поділяють на мокру вологістю 30-40%, щойно зрубану (25-30%), повітряно-суху (15-25%) та кімнатно-суху із вмістом вологи 8-15%.

При виборі деревини для виготовлення певного виду продукції (вікна, двері, підлога тощо) враховують вологість експлуатаційного середовища.

2. Мінеральні будівельні матеріали. До них належить бутовий камінь, щебінь, гравій, галька, пісок, глина тощо.

Бутовий камінь має неправильну форму. Розміри кусків буту -150-500 мм. З буту виготовляють фундаменти, підземні частини будівель, а також стіни для нежитлових будівель.

Гравієм (від франц. «graviеr» - крихка гірська порода) називають природну суміш округлих уламків гірських порід і мінералів розміром 1-10 мм.

За походженням гравій поділяють на: гірський, морський, річковий. Його використовують як наповнювач при виготовленні бетонів, залізобетону, при будівництві доріг, фільтрів тощо.

Піском називають суміш зерен розміром 0,14-5 мм.

Пісок використовують для виготовлення будівельних розчинів, бетонів, залізо-бетонів, доріг, цегли, скла, ливарних форм, фільтрів тощо.

Глинами називають корисні копалии, які з водою утворюють пластичну масу.

Основними складовими глини є SiO₂ (30-70%), А1₂0₃ (10-40%) і Н₂0 (5-10%). Крім них до складу глин входять ТіО₂, Fе₂0₃, FeО, МпО, Мg0, СаО, К₂0, Nа_гО тощо. [1.]

1.2 Штучні будівельні матеріали

Цей вид будівельних матеріалів виготовляють з природних. Залежно від умов виготовлення штучні будівельні матеріали поділяють на невипалювальні та випалювальні.

1. Невипалювальні будівельні матеріали їх виготовляють з природних і штучних речовин. До них належать дошки, бруси, саман, будівельні розчини, бетон, залізобетон тощо.

Дошки і бруси виготовляють з деревини.

Саман (тюрк. - солома) - це стіновий будівельний матеріал, його виготовляють із суміші глини, соломи, піску та інших речовин.

Саман може бути монолітним або у вигляді цеглин, з яких, після висихання на повітрі, кладуть стіни будинків.

Будівельні розчини виготовляють з глини, піску, вапна, цементу, води тощо у відповідному співвідношенні. їх використовують для зв'язування цегли, каменів, для тинькування та білення стін тощо.

Бетон (франц. «bеtone» від лат. «bіtитen» - смола) виготовляють із суміші зв'язувальної речовини (цементу), води і різних наповнювачів (піску, гравію або щебеню). Бетони використовують для виготовлення монолітних будівель і споруд.

Залізобетон - це поєднання сталевої арматури і бетону. Для підвищення міцності бетону його армують сталевими стрижнями, сіткою або каркасом.

Сталеві стрижні, сітку тощо називають арматурою.

Залізо-бетони використовують для виготовлення монолітних або збірних будівель і споруд.

2. Випалювальні будівельні матеріали. Їх виготовляють з глини крейди, вапняку, піску та інших речовин. Необхідних властивостей виготовлені матеріали набувають у процесі випалення за високої температури. До випалювальних будівельних матеріалів належать керамічні вироби, вапно, цемент, керамзит тощо. При їх виготовленні використовують термічні процеси, які потребують великої кількості палива та енергії. [1, 4]

2. Керамічні вироби

До керамічних виробів належать цегла, лицювальні плитки, черепиця, вироби з тонкої кераміки тощо.

1. Цегла. На підприємствах промисловості будівельних матеріялів виробляють кілька видів цегли: червону будівельну, вогнетривку, кислото та лугостійку тощо. Ці види цегли мають різне призначення.

Червону будівельну цеглу використовують для спорудження будівель. Вогнетривкою цеглою футерують (від нім. «Fиtter» - підшивка) печі, ковші та інші металургійні агрегати.

Луго- та кислотостійкі цегли використовують для футерування апаратів та агрегатів хімічної промисловості.

1. Плитки. Виробляють плитки з поливою і без поливи. Плитками лицюють зовнішні та внутрішні стіни будівель, викладають підлогу.

2. Черепиця. Черепицею покривають будівлі.

3. Тонка кераміка. До неї належать порцелянові та фаянсові вироби.

2.1 Сировина для виготовлення та технологія керамічних виробів

Основною сировиною для виготовлення керамічних виробів є глини та каоліни. До їх складу входять каолініт (А1₂0з-28І02-2Н₂0), алюмосілікати, оксиди заліза, кальцію, магнію тощо За призначенням глини поділяють на порцелянові, вогнетривкі, теракотові, цегляні, черепичні тощо.

Найважливішою властивістю глини є пластичність.

Пластичністю називають здатність глини після змішування з водою набувати наданої форми і зберігати цю форму після висушування та випалювання.

Для підвищення пластичності глини витримують до року і більше на відкритому повітрі. Дія Сонця, вітру, дощу і морозу поліпшує технологічні властивості глини.

Виготовлення керамічних виробів - тривалий процес. Він складається з таких стадій: підготовлення сировини та глиняної маси, формування виробів, їх висушування, випалювання та охолодження. На деякі вироби наносять рисунок або поливу.

Сировину подрібнюють, змішують і готують до формування. Здійснюють це по-різному залежно від способу формування.

1. Способи формування. При виготовленні керамічних виробів використовують пластичний, напівсухий та сухий способи формування. У ході пластичного формування виробів подрібнені компоненти сировини змішують, зволожують і розмішують до вигляду тіста.

Для напівсухого формування компоненти сировини підсушують до вологості, що становить 8-16%, а для сухого - до повного зневоднення вологи. У сучасних способах формування вміст вологи у глиняній масі становить 4-40%. Вироби формують на формувальних пресах (механічних або гідравлічних). Тонку та спеціальну кераміку формують литтям (глиняну масу заливають у спеціальні форми).

1. Висушування. Сформовані вироби висушують у камерних, череневих і тунельний сушарнях періодичної та безперервної дії.

2. Випалювання. Це - найважливіша складова технології виготовлення керамічних виробів. Під час випалювання відбуваються складні фізико-хімічні процеси, внаслідок яких глиняна маса перетворюється на монолітний твердий черепок. Випалювання проводять за різних температур. Вибір температури випалювання залежить від виду керамічних виробів. Так, будівельну цеглу випалюють за температури 1050-1100°С, вогнетривку - за температури > 1350°С.

Керамічні вироби випалюють у печах періодичної або безперервної дії. Найчастіше використовують тунельні та кільцеві печі безперервної дії. Довжина тунельної печі 100 м, усередині її прокладено вузькоколійку, по якій рухаються вагонетки з виробами. Внутрішню частину печі поділено на три зони: нагрівання, випалювання й охолодження. Сировинні (вагонетки з виробами) і теплові потоки (димові гази, які утворились під час згоряння палива) рухаються назустріч один одному. Під час зустрічі димові гази віддають теплоту виробам і по спеціальних каналах виходять із печі. Випалені вироби охолоджують спочатку в печі (в охолодній зоні), а потім на повітрі. [3, 2]

2.2 Технологія червоної будівельної цегли

1. Сировина. Основною сировиною для виготовлення цегли є червона глина без вапнякових та інших включень. Глина придатна для виготовлення цегли повинна добре формуватись, сушитись і спікатись. У природі рідко трапляється така глина. Тому для поліпшення властивостей цегли, а також зменшення витрат палива до глини додають певну кількість піску, тирси, лушпиння соняшникового насіння, просяної та гречаної полови чи породи, отриманої при добуванні кам'яного вугілля тощо. Однак слід пам'ятати, що надвишок цих речовин погіршує властивості цегли.

2. Технологічна система виробництв цегли. Основною сировиною для виробництва цегли є глина, допоміжною візьмемо кам'яновугільну породу.

Вона складається з двох підсистем: перша підсистема призначена для підготовлення глини; друга - для підготовлення породи.

Перша підсистема. Глину з кар'єра подають на майданчик, де її розпушують (елемент -1г/глина/). Потім глина на майданчику вилежується протягом 6-12 місяців для поліпшення властивостей (елемент 2 г). Вилежану глину подрібнюють на вальцях (елемент 3 г). Сортують за розмірами кусків за допомогою решіт (елемент 4 г).

Друга підсистема. Породу подрібнюють на дробарках (елемент 1п -/порода/). Отримані куски сортують за розмірами на решетах (елемент 2п). Куски розміром 50-150 мм висушують у сушарнях (елемент З п), потім подрібнюють на дробарках іншої конструкції для отримання дрібніших кусків (елемент 4 п).

Підготовлена глина і порода надходять до змішувача для змішування (елемент 5с - /суміш/), а потім на вальці для подрібнення (елемент 6 с). Добре розмелена суміш глини і породи надходить у змішувач (елемент 7 с). Сюди ж подають воду та інші речовини (при потребі) для утворення глиняної маси. Вологість отриманої маси становить 18-23%. За допомогою преса глиняній масі надають форму бруса, протискаючи її через мундштук відповідної форми і розмірів (елемент 8 с). На виході з мундштука брус ріжуть на цеглини (елемент 9 с). Різак виготовлений у вигляді струни, яка автоматично опускається на брус для відрізування цеглини. Потім знов піднімається, щоб відрізати наступну цеглину. Отримані цеглини називають цеглою-сирцем. Їх складають на рами і транспортують до сушарень (елемент 10 с). Висушують цеглу на повітрі (під навісом) або у спеціальних сушарнях. Час висушування цегли-сирцю становить 6-25 діб. Висушена цегла містить 6-8% вологи.

Висушену цеглу-сирець перекладають на платформи (відкриті вагони) і заштовхують у тунельну піч для випалювання (елемент 11с). Цеглу випалюють за температури 1050-1100 °С протягом 28 год. За час випалення через кожні 40 хв. платформи переміщують у більш гарячу зону печі. Так триває аж до виходу їх з печі. Випалену цеглу охолоджують на повітрі, сортують, складають на дерев'яні піддони і відправляють до споживача. [2]