 |
Перечислить основные гидрофизические свойства строительных материалов. Дать определение каждому из них. Написать основные формулы и единицы измерения.
|
|
|
|
Экзаменационный билет № 1
Перечислить основные общефизические свойства строительных материалов. Дать определение каждому из них. Написать основные формулы и единицы измерения.
Истинная плотность r (г/см3) – масса т единицы объема V а материала в абсолютно плотном состоянии без пор и пустот:
.
Средняя плотность rо (кг/м3) – масса т единицы объема V о материала в естественном состоянии вместе с порами и пустотами:
.
Истинная плотность в отличие от средней плотности является достаточно постоянной характеристикой. Большинство строительных материалов имеют поры, поэтому у них истинная плотность всегда больше средней. Лишь у плотных материалов (стали, стекла, битума) истинная и средняя плотность равны, так как объемы пор очень малы.
Часто среднюю плотность материала относят к плотности воды, при 4 °С равной 1 г/см3, и тогда определяемая плотность становится безразмерной величиной, которую называют относительной плотностью.
Насыпная плотность rн (кг/м3) – отношение массы материала в насыпном состоянии к его объему. Насыпную плотность определяют для сыпучих материалов (песка, щебня, цемента и т. п.). В ее значении отражается влияние не только пор в каждом зерне, но и межзерновых пустот в рыхлонасыпанном объеме материала.
Значения средней и насыпной плотности материалов являются необходимыми характеристиками при расчете прочности сооружения с учетом собственной массы, для определения объемов, способа и стоимости перевозки материалов и т. д.
Пористость – относительная величина (обычно в процентах), показывающая, какая часть объема материала занята внутренними порами или пустотами (пустотность). Поры представляют собой ячейки, не заполненные твердым веществом (по величине до нескольких миллиметров). Более крупные поры, например, между зернами сыпучих материалов, или полости, имеющиеся в некоторых изделиях (пустотелый кирпич, панели из железобетона), называют пустотами.
|
|
|
Различают общую, открытую и закрытую пористость. Общая пористость вычисляется по формуле
.
Открытая пористость Поопределяется по водопоглощению. Закрытая пористость Пз равна разности П и По.
Общая пористость колеблется в широких пределах: от 0,2-0,8 % – у гранита и мрамора, до 75-85 % – у теплоизоляционного кирпича и ячеистого бетона и свыше 90 % – у пенопластов и минеральной ваты.
Описать неорганические теплоизоляционные материалы. Охарактеризовать: вата минераловатная. пеностекло, теплоизоляционные материалы из вспученных пород (перлит и вермикулит). Назвать область их применения в строительстве
Основные положительные свойства неорганических теплоизоляционных материалов - огнестойкость и биостойкость - сочетаются с высокими теплоизоляционными качествами. Из неорганических теплоизоляционных материалов наиболее распространены минеральная вата и изделия из нее, стеклянная вата, ячеистые бетоны, пеностекло, керамзит.
Минеральная вата - материал, который состоит из тонких стекловидных волокон, получаемых из расплавленных горных пород или металлургических шлаков. В последнем случае она называется шлаковой ватой. Теплоизоляционные свойства минеральной ваты обусловлены большим (до 95%) содержанием воздуха между волокнами.
Выпускают ее в виде бесформенной волокнистой, иногда гранулируют в комочки. Минеральная вата трудоемка в применении и склонна к слеживанию, поэтому в настоящее время из нее главным образом выпускают готовые изделия.
Минераловатные изделия получают путем склеивания волокон различными связующими (синтетическими смолами, битумом, крахмалом) или реже прошивкой минеральной ваты, покрытой с двух сторон бумагой
|
|
|
Минеральный войлок получают уплотнением минеральной ваты, смоченной битумной эмульсией или синтетической смолой.
Минераловатные прошивные маты - полотнища из минеральной ваты с обкладками с одной или двух сторон, прошитые проволокой или нитью.
Теплоизоляционный шнур - сетчатая трубка, наполненная минеральной ватой или другим волокнистым неорганическим материалом.
Теплоизоляционные минераловатные плиты получают на битумном или синтетическом связующем. Они предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций, промышленного оборудования и трубопроводов.
Плиты на битумном связующем используют для изоляции поверхностей с температурой от -100 до +60°С; при более высоких температурах битумное связующее размягчается.
Плиты на синтетическом связующем имеют большую теплостойкость, чем на битумном связующем (до 100...120°С).
Минеральную вату и изделия из нее применяют для утепления наружных конструкций зданий, а также для устройства звукоизолирующих слоев в перекрытиях и внутренних стенах зданий. В промышленном строительстве минеральную вату и изделия из нее, кроме того, применяют для изоляции холодильных камер, тепловых сетей (трубопроводы горячей воды, пара и т. п.), оборудования теплоэлектростанций, котельных и т. п.
Стеклянная вата получается из расплава сырья, используемого для изготовления стекла (кварцевого песка, мела, соды и др.). По сравнению с волокном из минеральной ваты стеклянное волокно толще, длиннее, более гибкое. Благодаря этому стеклянную вату и изделия из нее применяют не только для теплоизоляции, но и для изоляции от ударных и вибрационных шумов. Теплостойкость стеклянной ваты ниже минеральной и не превышает 450°С.
Пеностекло (ячеистое стекло) - легкий и прочный материал ячеистого строения с пористостью 80...90%. Пеностекло получают из стеклянного боя с добавлением газообразователей (мела, угля). Полученную смесь нагревают до плавления, при этом газообразователь, разлагаясь, выделяет пузырьки газа, вспенивающие расплав, при охлаждении которого образуется пеностекло. Применяют пеностекло для тепловой изоляции промышленных холодильников, трубопроводов, укладываемых в грунт, и металлических конструкций зданий.
|
|
|
Монтажные теплоизоляционные материалы используют для тепловой изоляции промышленного оборудования и тепловых сетей. Различают сыпучие (вспученный перлит и вермикулит), обмазочные и штучные материалы.
Вспученный перлит используют в качестве теплоизоляционной засыпки и как материал для получения перлитобетонных изделий (плит, полуцилиндров).
Вспученный вермикулит - сыпучий пористый материал в виде чешуйчатых частиц золотистого цвета - получают дроблением и обжигом одной из разновидностей слюды - вермикулита, способного при нагревании до 900... 1000°С увеличиваться в объеме в 15...20 раз.
Керамические теплоизоляционные изделия получают обжигом керамических масс. В отличие от других видов керамических изделий теплоизоляционные обладают большой пористостью (более 50%) за счет введения в массу пенообразователей или выгорающих добавок.
Экзаменационный билет №2
Перечислить основные гидрофизические свойства строительных материалов. Дать определение каждому из них. Написать основные формулы и единицы измерения.
Гидрофизические свойства (влажность, водопоглощение, гигроскопичность, водостойкость, морозостойкость, влагоотдача, водопроницаемость, водонепроницаемость, газопроницаемость, паропроницаемость).
Влажность – отношение массы воды, находящийся в данный момент в материале, к массе материала в сухом состоянии.
Водопоглощение – способность материала поглощать влагу и удерживать ее в своих порах.
Водопоглощение по массе – отношение массы воды, полностью насыщающий материал к массе сухого материала.
Водопоглощение по массе:
Водопоглощение по объему:
Гигроскопичность – способность материала поглощать водяные пары из воздуха.
Водостойкость - свойство материала сохранять прочность при насыщении его водой.
Морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения.
|
|
|
Влагоотдача – способность материала терять влагу, находящуюся в ее порах.
Водопроницаемость - способность пород пропускать воду через имеющиеся в них поры и трещины.
Водонепроницаемость - способность не пропускать воду, придаваемая материалам путем пропитки или покрытия их резиной, синтетическими смолами, воском или металлическими соединениями.
Газопроницаемость - свойство твёрдого тела, обусловливающее прохождение газа через тело при наличии перепада давления.
Паропроницаемость - это характеристика материала, показывающая, при достижении каких значений гидростатического давления этот материал теряет способность не впитывать и не пропускать через себя воду.
|
|
|
