Строительные материалы (стр. 3 )

Осадочные горные породы часто называют вторичными. Они образовались в результате разрушения (выветривания) изверженных (первичных) и других горных пород под воздействием внешних условий или в результате осаждения веществ из какой-либо среды.

Обломочные породы (механические отложения)- грубые продукты механического разрушения изверженных и других горных пород под действием резкой смены температур, воздействия воды и ветра (брекчии, конгломераты, пески и др.). Они представляют собой рыхлую смесь, состоящую из отдельных зерен разрушившейся первичной горной породы; в ряде случаев рыхлые смеси подвергались цементации различными природными веществами, образовав при этом сплошные горные породы. Глинистые породы — дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедших в новые минеральные виды.

Хемогенные (химические осадки) - горные породы, образовавшиеся при осаждении из водных растворов минеральных веществ с последующим их уплотнением и цементацией (доломит, магнезит и др.).

Органогенные породы образовались в результате отложения остатков живых и растительных организмов, скелеты и панцири которых содержали минеральные вещества. Такие отложения, как правило, подверглись уп­лотнению и цементации (известняки, мел и др.).

Метаморфические или видоизмененные горные породы образовались в толще земной коры в результате значительного видоизменения осадочных или магматических горных пород под воздействием высокой температуры, высокого давления и других факторов.

Породообразующие минералы

В природе насчитывается более 3000 минералов, но в образовании горных пород участвует лишь около 50, носят они название породообразующих. Каждый минерал характеризуется определенными химическим составом и физическими свойствами: плотностью, твердостью, проч­ностью, стойкостью, характером излома, блеском, цветом и др.

Транспортирование и хранение природных каменных материалов и изделий. Во время транспортирования и хранения природных каменных материалов и изделий необходимо соблюдать меры, исключающие их механическое повреждение, загрязнение и увлажнение. Нельзя перевозить облицовочные плиты и другие изделия навалом и сбрасывать их при разгрузке с транспорт­ных средств.

При транспортировании и хранении пиленые и теса­ные облицовочные плиты устанавливают на ребро с про­кладками, а полированные укладывают в специальные контейнеры лицевой стороной внутрь, прокладывая меж­ду ними бумагу. Архитектурные детали и подоконники перевозят в решетчатой таре.

Облицовочные изделия из природного камня рекомендуется хранить в закрытых складах или под навесом рас­сортированными по видам, а блоки для распиливания и бортовые камни— на открытых спланированных площад­ках уложенными на деревянные подкладки. На складе должен быть обеспечен отвод воды.

Рекомендуемая литература

1. – М. Строительные материалы и изделия. М.: Высшая школа, 1988 г. – 527 с.

2. , , и др. Под ред. Общий курс строительных материалов. М.: Высшая школа. 1987. –584 с.

3. , Лабораторный практикум по минералогии. Л.: Стройиздат. 1969. – 240 с.

4. Лабораторные испытания строительных материалов и изделий. М.: 1984. –  168 с.

5. , , Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Строительные материалы».- Караганда: КарГТУ, 2007.- 65 с.

Контрольные задания для СРС (тема 1) [1-14,38-56]

Породообразующие минералы: минералы групп кремнезема, полевых шпатов, железистомагнезиальных силикатов, слюд, глинистых минералов, карбонатов, сульфатов: их отличительные черты, определяющие наличие в горных породах тех или иных свойств. Виды фактуры отделочных изделий из природных каменных материалов и способы их получения. Природные каменные материалы специального назначения. Коррозия природного камня и способы защиты от нее.

Раздел 3 Материалы, получаемые термической обработкой минерального сырья (3 часа)

Тема 1. Керамические изделия (1 час).

План лекции

Происхождение и состав глинистого сырья, классификация его по пластичности, огнеупорности. Основные свойства глин как сырья для керамических изделий. Процессы, происходящие при сушке и обжиге глин. Добавки к глинам.

Глина — тонкодисперсная фракция горных пород, способная образовывать с водой пластичное тесто, сохраняющее после высыхания приданную ему форму и приобретающее после обжига твердость камня.

Пластичностью называют способность глиняного теста под действием внешних сил принимать заданную форму без образования трещин и сохранять эту форму после снятия нагрузки. Пластичность повышается с увеличением содержания в глине глинистых частиц. Чем глина пластичней, тем больше требуется воды для получения хорошо формуемого глиняного теста, а это, в свою очередь, увеличивает усадку изделий при сушке и обжиге.

Для повышения пластичности формовочной массы и улучшения качества кирпича и других материалов применяют поверхностно-активные вещества — сульфитно-дрожжевую бражку (СДБ) и др.

При применении для производства керамических материалов высокопластичных глин в сырьевую смесь вводят отощающие добавки или определенное количество малопластичной глины.

Усилие, необходимое для разъединения частиц глин, характеризует ее связность. Высокой связностью обладают глины, содержащие повышенное количество глинистых фракций.

Связующая способность глины выражается в том, что глина может связывать частицы непластичных материалов (песка, шамота. Шамот—дробленая обожженная огнеупорная глина, и др.) и образовывать при высыхании достаточно прочное изделие — сырец.

Огнеупорность — свойство глины выдерживать действие высокой температуры без деформации. По огнеупорности глины разделяют на три группы: огнеупорные с температурой размягчения выше 1580СС, тугоплавкие с температурой размягчения 1580—1350СС, легкоплавкие с температурой размягчения ниже 1350°С.

Добавки. Пластичные жирные глины в чистом виде редко применяют в производстве керамических материа­лов, так как в процессе сушки и обжига они дают большую усадку, сопровождающуюся короблением и растрескиванием изделий. Для ее уменьшения в состав сырьевой смеси вводят отощающие материалы (песок, шлак, золу от сжигания твердого топлива, измельченный керамический бой, шамот и др.).

Для получения облегченных керамических материа­лов и изделий с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью в состав сырьевой смеси вводят порообразующие добавки, которые выгорают в процессе обжига (опилки, угольный порошок, торф и др.).

При изготовлении некоторых изделий для понижения температуры обжига, улучшения спекания, повышения плотности изделий в глину вводят специальные добавки — плавни (молотый полевой шпат, доломит, магнезит, стеклобой).

Обогащающие и пластифицирующие добавки (высокопластичные и бентонитовые глины. Бентонитовые глины — глины, в составе которых преобладает минерал монтмориллонит, отходы при добыче угля, сульфитно-спиртовую барду.

Сушка изделий. Сформованные изделия (сырец) необходимо сушить, чтобы снизить их влажность, например кирпич-сырец сушат до влажности 8—10 %. За счет сушки повышается прочность сырца, предотвращаются растрескивание и деформация его в процессе обжига. Сушка может быть естественной и искусственной.

Обжиг изделий — завершающий этап технологического процесса производства керамических изделий. Процесс обжига можно условно разделить на три периода: прогрев сырца, собственно обжиг и охлаждение. При прогреве сырца медленно поднимают температуру до 100— 120 °С, при этом из него удаляется свободная вода. Дальнейшее повышение температуры до 750°С приводит к выгоранию органических примесей и удалению химически связанной воды, находящейся в глинистых минералах и других соединениях сырьевой смеси.

Классификация керамических изделий по назначению.

Основные виды керамических изделий – это стеновые изделия, облицовочные материалы и изделия, керамические материалы и изделия специального назначения.

Стеновые керамические материалы и изделия.

Среди большой группы стеновых керамических материалов и изделий в настоящее время наиболее распространены керамический кирпич (одинарный, утолщенный, модульных размеров) и камни, изготовляемые способом полусухого прессования или пластического формования, а также крупноразмерные блоки и панели.

Кирпич керамический (ГОСТ 530-95 «Кирпич и камни керамические») полнотелый имеет форму прямоугольного параллелепипеда с ровными гранями, прямыми ребрами и углами размером 250х120х65 мм; утолщенный – размерами 250х120х88 мм, кирпич модульных размеров одинарный размером 288х138х63 мм; кирпич модульных размеров утолщенный размером 288х138х88 мм; камень размером – 250х120х138 мм.

Керамические облицовочные материалы (ГОСТ 7484-78 «Кирпич и камни керамические лицевые»)

Различают:

- керамические материалы для облицовки фасадных поверхностей, они отличаются от обычных камней и кирпичей повышенными физико-механическими показателями и улучшенными показателями внешнего вида.

- керамические изделия для внутренней облицовки стен и плитки для полов (применяют в помещениях для санузлов, кухонь, бань, прачечных, станций метро и т. п.).

Материалы для наружной облицовки зданий и сооружений включают в себя лицевой кирпич, крупноразмерные облицовочные плиты и архитектурные детали (терракоту).

Лицевой кирпич отличается от обычного тем, что у него ложок и тычок (или оба тычка) имеют повышенное качество поверхности: гладкая без дефектов поверхность, ровная окраска. Лицевой кирпич изготовляют как из беложгущихся, так и из красножгущихся глин. Придание требуемого цвета. Если для строительного кирпича цвет не принципиален, то для лицевого это один из главных параметров. Современный керамический кирпич может быть практически любым, от белого до черного, и даже неоднородного цвета (например «плавающего» от темного оттенка к светлому, от коричневого к синему, от желтого к синему и т. д.). Цвет кирпичей зависит прежде всего от технологии обжига, а также от состава, качества и цвета глины-сырца. Надо отметить, что на Западе много цветной глины, что и определяет большее эстетическое разнообразие импортных кирпичей. У нас же чаще всего добывают глину, которая после обжига становится красной. Реже встречается белая глина – кирпич из нее имеет абрикосовый, желтый или белый цвет.