Главная » Реферат » Природные каменные материалы реферат

Реферат: Природные каменные материалы. Природные каменные материалы реферат


Реферат: Природные каменные материалы

В процессе эксплуатации каменные материалы в конструкциях и сооружениях могут подвергаться медленному разрушению. Этот процесс по аналогии с разрушением горных пород на земной поверхности называется выветриванием.Каменные материалы могут разрушаться в результате физико-химических процессов их взаимодействия с окружающей средой, а также под воздействием различных растительных организмов. Основная причина разрушения камня — воздействие воды, которая проникает в трещины и поры камня, а затем, замерзая там и увеличиваясь в объеме, разрушает его. Кроме того, резкое изменение температуры приводит к появлению на поверхности камня микротрещин, которые становятся очагами разрушения. Различные микроорганизмы и растения, поселяясь в трещинах камня, выделяют органические кислоты, которые в свою очередь разрушают камень. Различные газы, присутствующие в воздухе, например углекислый газ, интенсивно разрушают поверхность известняков и мраморов. Скорость разрушения природного каменного материала зависит от структуры, плотности, качества поверхности, химического состава породообразующих минералов и других характеристик камня, а также от интенсивности внешних воздействий на материал.Для предохранения природных каменных материалов в конструкциях зданий и сооружений от выветривания следует выполнять определенные мероприятия — конструктивные или химические. Конструктивные мероприятия обеспечивают правильный и быстрый сток воды с поверхности камня, а также получение за счет шлифования и полирования плотной и гладкой лицевой поверхности.Химические мероприятия предусматривают пропитку поверхности пористого камня специальными составами, которые уплотняют поверхность и предохраняют ее от проникания влаги. Среди существующих способов химической защиты каменных материалов наиболее эффективно флюатирование, т. е. пропитка поверхностного слоя пористых известняков флюатамн — растворами солей К ремнефтористоводородной кислоты. Флюаты реагируют С кальцитом СаСОз, образуя на поверхности камня нерастворимые соединения, которые заполняют все поры по перхностного слоя, препятствуя прониканию влаги в материал, и тем самым повышают стойкость его к воздействию внешней среды.С целью повысить долговечность облицовок из природных каменных материалов рекомендуется покрывать и пропитывать их гидрофобизующими (водоотталкивающими) составами, например раствором ГКЖ-94 или ГКЖ-Ю, а также применять пленкообразующие полимерные материалы, препятствующие проникновению влаги в поры каменной облицовки.

2. При изготовлении стальных изделий расплавленную сталь разливают по изложницам. Вынутые из них стальные слитки подвергают обработки давлением. Обработка давлением основана высоких пластических свойствах стали, при этом изменяется не только форма стального слитка, но и его свойства. Существует следующие способы обработки стальных слитков давлением: прокатка, волочение, ковка, штамповка и прессование.

Прокатка – наиболее распространенный способ изготовления профилированных стальных изделий. При прокатке стальной слиток пропускают между вращающимися валками прокатного стана, в результате чего заготовка обжимается, вытягивается и в зависимости от профиля прокатных валков приобретает заданную форму (профиль). Прокатывают сталь в холодном состоянии. Сортамент стали горячего проката – сталь круглая, квадратная, полосовая, уголковая равнобокая и неравнобокая, швеллеры, двутавровые балки, шпунтовые сваи, трубы. Арматурная сталь периодического профиля и др.

А)сталь листовая б) равнобокий уголок и неравнобокий в) швеллер г) двутавр д) тавр

Прокатную угловую сталь выпускают в виде равнобоких и неравнобоких уголков с шириной полок 20 – 250 мм; швеллеры – высотой 50-400мм при ширине полки 32-115мм; двутавры - как обыкновенные, так и широкополочные. Высота обыкновенных двутавров 100 – 700 мм, широкополочных – до 1000 мм. Отношение ширины полок к высоте колеблется от 1 : 2 (при малой высоте) до 1 : 3 (при большой высоте).

Прокатную сталь квадратного сечения, а также полосовую сталь используют в строительстве для различных целей. Круглую сталь в основном употребляют в качестве арматуры для железобетона.

Прокатная листовая сталь имеет ряд разновидностей: прокатная толстолистовая шириной 600-3800 и толщиной 4-160 мм; прокатная тонколистовая шириной 600-1400 и толщиной 0.5-4 мм; листовая кровельная, в том числе оцинкованная. Шириной 510-1500 и толщиной 0.5-2 мм, а также листовая волнистая и рифленая.

Прокатную сталь для шпунтованных свай выпускают разнообразных профилей; ее применяют для гидротехнического строительства.

Стальные трубы цельнотянутые и сварные диаметром 50-1620 мм используют для магистральных газо- и нефтепроводов, водоснабжения, отопления и других целей.

Стальная арматура является важнейшей составной частью железобетона и призвана надежно работать вместе с бетоном течение всего срока службы изделия или конструкции. Арматуру располагают главным образом в тех местах изделия или конструкции, которые подвергаются растягивающим усилиям, и она должна воспринимать эти усилия.

Чугунные изделия. В современном гражданском, промышленном, сельскохозяйственном и транспортном строительстве широко используют чугунные изделия. Среди них в первую очередь следует назвать санитарно-технические изделия и оборудование, например отопительные радиаторы, ванны, мойки, вентили. Чугунные трубы применяют для стояков санитарно-технических кабин, канализационных сетей, для отвода промышленных вод и т.д.

Чугунные литые изделия изготовляет различными способами, среди которых наиболее простым является литье в формы. Прогрессивные способы литья чугуна – под давлением и центробежный. Из серого чугуна путем отливки получают элементы строительных конструкций, работающих на сжатие: колонны, опорные подушки, арки, своды, тюбинги метрополитена, плиты для полов промышленных зданий и т.п. его используют для литья печных приборов (топочные дверцы, задвижки, колосники, решетки), а также архитектурно-художественных изделий.

www.yurii.ru

Природные каменные материалы — реферат

ПРИРОДНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

 

Природными  каменными материалами называются материалы и изделия, получаемые механической обработкой (дроблением, раскалыванием, распиливанием и  т.п.) горных пород.

Природный камень наряду с  древесиной был первым строительным материалом, используемым человеком. Из глубины веков пришли памятники архитектуры, возведенные из природного камня: одно из древнейших сооружений Стоунхендж в Англии, пирамиды в Египте, храмы Древней Греции. Средневековые  замки и храмы, построенные из природного камня, можно найти в каждой стране.

Природный камень, применяемый  непосредственно как строительный материал, привлекает своей декоративностью  и долговечностью.

В виде  облицовки его  применяли зодчие 18-19 веков, все царские  палаты были облицованы родонитом, малахитом, привезенным с Урала. Высокая стойкость природных каменных материалов делает их незаменимыми для гидротехнических сооружений, дорожного и мостового строительства и во многих других случаях. Когда необходимо обеспечить высокую долговечность сооружения.

Пористые камни, такие, как ракушечник или вулканический туф, очень  эффективны как местный материал для возведения стен, вместо кирпича  и других  искусственных стеновых материалов, так как энергозатраты  на их добычу несравнимо меньше, чем обжиг кирпича или изготовление бетонных панелей и блоков ( с учётом производства цемента и арматуры).

   Также  природные каменные материалы  играют роль сырья: его применяют  в керамики,  при изготовлении  стекла, при производстве портландцемента  и других вяжущих. Огромное количество песка, гравия и щебня используется для приготовления бетонов и растворов как заполнителя.

Общая доля затрат в строительстве  на эти материалы, называемые «нерудными материалами», превышает 20%.

Знакомство с природными каменными материалами целесообразно начинать с изучения свойств основных горных пород и минералов.

Горная порода – это природный минеральный агрегат, состоящий из одного минерала (мономинеральная порода) или из нескольких минералов ( полиминеральная порода)              

Минерал (от лат. minera  – руда) - это физически и химически однородное вещество, образовавшееся вследствие сложных физико-механических процессов на поверхности и в глубинах земли.

В природе найдено более 3 тыс. минералов, но лишь немногие из них образуют крупные скопления; такие минералы называют породообразующими.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИРОДНЫХ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Для того, чтобы легче разобраться  в многообразии горных пород и  выявить причины в различии их свойств, целесообразно воспользоваться  классификацией горных пород, в основу которой положено их происхождение (генезис). Принципы такой классификации были предложены еще М.В. Ломоносовым, а в современном виде она была доработана российскими учёными Ф.Р. Левинсоном-Лессингом, А.П. Карпинским и др.

Генетическая классификация  горных пород учитывает условия  их образования, которые предопределяют строение  и, следовательно, свойства пород. Природные каменные материалы по происхождению подразделяются на три группы.

Магматические

Осадочные

Метаморфические

Массивные 

Обломочные

Хим-ие осадки

Органогенные  отложения

Мех-ие осадки

Продукт перекристаллизации магмат. пород

Продукт перекристаллизации осадочных пород

Глубинные

Гранит, сиенит, габбро

Излившиеся

Порфир, базальт.

Вулканические пеплы, пемзы, туфы.

Гипс, известь.

Мел, ракушечник, диатомиты, трепелы, опоки.

Рыхлые

Песок, гравий, глина

Сцементированные

Песчаник, конгломерат, брекчия

Гнейсы

Мрамор

( из  извести)

Магматические, образовавшиеся при кристаллизации природного силикатного расплава – магмы.( первичные породы, образующиеся при остывании магмы)

Осадочные, образовавшиеся в поверхностных условиях, из продуктов разрушения других пород.( вторичные породы, образовавшиеся в результате выветривания магматических пород)

Метаморфические, образовавшиеся из магматических или осадочных пород при изменение условий (давления, температуры в земной коре)

Глубинные породы характеризуются крупнокристаллической структурой, отсутствием пор,  высокой прочностью, твёрдостью и морозостойкостью. В полированном виде глубинные породы очень декоративны. К ним относятся: граниты, сиениты, габбро и диориты.

Гранит – зернисто-кристаллическая порода, сложенная из трёх минералов: кварца, полевых шпатов и слюды ( иногда вместо слюды роговая обманка)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИДЫ КАМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

Области применения природного камня очень широки и  виды каменных материалов можно разделить  на две группы:

  1. Материалы, не требующие обработки.
  2. Материалы, требующие обработки.

Первая  группа:

Песок – это рыхлая смесь зёрен, с размерами частиц 0,14 – 5 мм. Используется, как мелкий заполнитель для бетонов и растворов.

Гравий  - это рыхлая сыпучая смесь зерён, с размерами частиц от 5 до 70мм. используется как крупный заполнитель для бетонов, асфальтобетонов, а также как фильтрующий материал для очистки воды при строительстве очистных станций. Бутовый камень – природные куски камня неправильной формы, получаемые взрывным методом (рваный бут), или плиты неправильной формы (постелистый бут или плитняк), получаемые выламыванием из слоистых пород. Используется для бутовой и бутобетонной кладки подвальных стен и стен не отапливаемых зданий. 

Булыжный камень – используется для устройства верхний покрытий дорог IV-V категорий, оснований под дороги, откосов земляных сооружений, для мощения ж/д откосов и для берегоукрепительных работ. Сейчас применяют редко, так как это требует больших затрат ручного труда.  

Вторая  группа.

Облицовочные плиты, которые имеют различную фактуру:

Щебень – представляет собой кусковой материал неправильной формы, с размерами частиц от 5 до 70 мм, получаемый дроблением горных пород. Используется как заполнитель в тяжелых бетонах и асфальтобетоннах.

Черепица из кровельного сланца ( месторождения в Эстонии близ Коклоярва)

Бортовые камни (бордюрные) – служащие для отделения проезжей части от тротуара, изготовляют главным образом из сиенита и гранита. Представляют собой прямоугольные парраллелипипеды длиной 1000…2000 мм, высотой 300-400 мм и шириной 100…200 мм.

Брусчатка – колотые или тесаные камни из изверженных или плотных осадочных пород, имеющую форму, близкую к кубу. Брусчатка – очень долговечное и декоративное покрытие улиц и площадей; в частности, брусчаткой вымощена Красная площадь в Москве.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СВОЙСТВА ГЛИН.

1.Пластичность – это способность глин в увлажненном состоянии принимать под влиянием внешних воздействий требуемую форму и размеры и сохранять её без разрывов и трещин при сушке и обжиге. Пластичность зависит от минерального состава и тонкости частиц глины. Пластичность можно повысить:

Пластичность  можно уменьшить введением отощающих  добавок.

2.Усадка  глины – это уменьшение линейных размеров глиняного сырца при сушке (воздушная усадка) и обжиге (огневая усадка). Усадку выражают в % от первоначального размера изделия.

Воздушная усадка имеет значение равное от 2 до 12% от первоначального размера изделия

Огневая усадка – 2-8%

Полная усадка складывается как сумма воздушной и огневой усадок.

3.Спекаемость  глин или поведение глин при воздействии высоких температур.

При температуре  свыше 1000С из керамики удаляется физически связанная вода, затем выгорают выгорающие и порообразующие добавки, в интервале температур 450-7500С удаляется химически связанная вода – этот процесс сопровождается необратимой потерей пластичности.

В интервале  температур 900-10000С из остатков алюмосиликатов образуется новая фаза муллит , которая и придаёт керамики камнеподобное состояние.

 

 

 

 

 

 

КЕРАМИЧЕСКИЕ  ИЗДЕЛИЯ.

 

  1. Стеновые изделия.

Кирпич  керамический полнотелый ГОСТ530-95.

Кирпич представляет собой прямоугольник с размерами  мм

 1     2

 

  3

 

                Рис.1 Кирпич керамический полнотелый:

  1. постель; 2- ложок; 3- тычок

 

Что нужно знать  о кирпиче?

Кирпич должен быть нормально обожен, без пережога и недожога, не должен содержать сквозных трещин более 1шт, должен иметь правильные рёбра и грани. Это касается внешнего вида кирпича (на кирпичных заводах на внешний осмотр количество кирпича берётся от объёма партии производства, например если завод выпускает партию объёмом в 41 тыс. штук, то на внешний осмотр будет подвергаться кирпичи в количестве 24 штук)

Свойства кирпича:

средняя плотность r0=1600-1900 кг/м3;

пористость 28…30%

водопоглощение по массе Вm 6%

коэффициент теплопроводности l=0,7-0,8 Вт/м×0С

Основная характеристика качества кирпича – марка по прочности, марка кирпича по прочности обозначается буквой М и представляет собой цифровое значение предела прочности при сжатии, с учётом предела прочности при изгибе. Установлено 8 марок:

75, 100, 125, 150, 175, 200, 250 и 300

По морозостойкости для кирпича  установлены четыре марки: F15, F25, F35 и F50

Применение:

  1. для несущих и внутренних стен зданий;
  2. для печей и тепловых агрегатов;

Не применяется или применяется с дополнительной гидроизоляцией для кладки стен подвалов и цокольных этажей.

Хранится кирпич в штабелях высотой  до 1,6 м, уложенным на ребро (ложковую грань).

 

 Кирпич керамический пустотелый

Размер  (полуторный) с технологическими пустотами сквозными несквозными в количестве от 2 до 60 штук. Вид этих пустот разнообразный. Пустоты могут быть круглые, овальные, квадратные, прямоугольные, щелевые и другие. Они могут располагаться вертикально и горизонтально к основании кирпича. Наиболее часто - вертикальное расположение.

 

 

 

 

Рис. 2 Кирпич керамический пустотелый.

 

Марки 75, 100, 125. 150, 200, 250

Марки по морозостойкости F15, F20, F25, F30, F35, F40, F45, F50

Пустотность Vп=15-33%

Кирпич модульный 288х138х65(85)

Камни керамические пустотелые

Керамическими камнями называют штучные  стеновые изделия размером от 250х120х138 мм (сдвоенный по высоте кирпич) и  до укрупненных камней 519х260х219 мм для  кладки стен в "один камень".

Эти изделия более крупноразмерные, чем кирпич, тем самым позволяют ускорить кладочные работы.

Марки по прочности от 75 до 200, по морозостойкости  не ниже F35, объём пустот Vп=25-35%

 

Пустотелый кирпич и камни  нельзя использовать для кладки фундаментов, подвалов, цоколей и других частей зданий, где они могут контактировать с водой. Замерзание воды, попавшей в пустоты кирпича или камней, сразу приводит к их разрушению.

 

Кирпич строительный легкий

Это кирпич, который выпускают из смеси глины  диатомитов и трепел, а также выгорающих добавок –  это высокопористый, лёгкий кирпич с плотностью

r0=700 – 1400 кг/м3

Марки по прочности М50, М75, М100

Марка по морозостойкости F10

Этот кирпич нужен для малоэтажного строительства, в частном строительстве  в селе. Достаточно дешёвый и запас  прочности хватает для малоэтажного   строительства.

Кирпич дорожный (клинкерный)

Это кирпич, который выпускают менее  пористым из тугоплавких глин размером 220х110х65 мм. Это плотный керамический материал с водопоглащением по массе  Вm=2-4%.

Марки по прочности М400, М600, М1000. Марки по морозостойкости F50 – F100.

Это один из самых долговечных дорожных материалов.

 

 

 

 

 

ОТДЕЛОЧНЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИЛЫ.

 

Облицовка керамикой не только придаёт декоративность, но и защищает конструкцию от внешних  воздействий.

Различают отделочную керамику для наружной и внутренней облицовки, а также для покрытия полов.

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

referat911.ru

Реферат: Природные каменные материалы

В процессе эксплуатации каменные материалы в конструкциях и сооружениях могут подвергаться медленному разрушению. Этот процесс по аналогии с разрушением горных пород на земной поверхности называется выветриванием.Каменные материалы могут разрушаться в результате физико-химических процессов их взаимодействия с окружающей средой, а также под воздействием различных растительных организмов. Основная причина разрушения камня — воздействие воды, которая проникает в трещины и поры камня, а затем, замерзая там и увеличиваясь в объеме, разрушает его. Кроме того, резкое изменение температуры приводит к появлению на поверхности камня микротрещин, которые становятся очагами разрушения. Различные микроорганизмы и растения, поселяясь в трещинах камня, выделяют органические кислоты, которые в свою очередь разрушают камень. Различные газы, присутствующие в воздухе, например углекислый газ, интенсивно разрушают поверхность известняков и мраморов. Скорость разрушения природного каменного материала зависит от структуры, плотности, качества поверхности, химического состава породообразующих минералов и других характеристик камня, а также от интенсивности внешних воздействий на материал.Для предохранения природных каменных материалов в конструкциях зданий и сооружений от выветривания следует выполнять определенные мероприятия — конструктивные или химические. Конструктивные мероприятия обеспечивают правильный и быстрый сток воды с поверхности камня, а также получение за счет шлифования и полирования плотной и гладкой лицевой поверхности.Химические мероприятия предусматривают пропитку поверхности пористого камня специальными составами, которые уплотняют поверхность и предохраняют ее от проникания влаги. Среди существующих способов химической защиты каменных материалов наиболее эффективно флюатирование, т. е. пропитка поверхностного слоя пористых известняков флюатамн — растворами солей К ремнефтористоводородной кислоты. Флюаты реагируют С кальцитом СаСОз, образуя на поверхности камня нерастворимые соединения, которые заполняют все поры по перхностного слоя, препятствуя прониканию влаги в материал, и тем самым повышают стойкость его к воздействию внешней среды.С целью повысить долговечность облицовок из природных каменных материалов рекомендуется покрывать и пропитывать их гидрофобизующими (водоотталкивающими) составами, например раствором ГКЖ-94 или ГКЖ-Ю, а также применять пленкообразующие полимерные материалы, препятствующие проникновению влаги в поры каменной облицовки.

2.При изготовлении стальных изделий расплавленную сталь разливают по изложницам. Вынутые из них стальные слитки подвергают обработки давлением. Обработка давлением основана высоких пластических свойствах стали, при этом изменяется не только форма стального слитка, но и его свойства. Существует следующие способы обработки стальных слитков давлением: прокатка, волочение, ковка, штамповка и прессование.

Прокатка –наиболее распространенный способ изготовления профилированных стальных изделий. При прокатке стальной слиток пропускают между вращающимися валками прокатного стана, в результате чего заготовка обжимается, вытягивается и в зависимости от профиля прокатных валков приобретает заданную форму (профиль). Прокатывают сталь в холодном состоянии. Сортамент стали горячего проката – сталь круглая, квадратная, полосовая, уголковая равнобокая и неравнобокая, швеллеры, двутавровые балки, шпунтовые сваи, трубы. Арматурная сталь периодического профиля и др.

А)сталь листовая б) равнобокий уголок и неравнобокий в) швеллер г) двутавр д) тавр

Прокатную угловую стальвыпускают в виде равнобоких и неравнобоких уголков с шириной полок 20 – 250 мм; швеллеры – высотой 50-400мм при ширине полки 32-115мм; двутавры - как обыкновенные, так и широкополочные. Высота обыкновенных двутавров 100 – 700 мм, широкополочных – до 1000 мм. Отношение ширины полок к высоте колеблется от 1 : 2 (при малой высоте) до 1 : 3 (при большой высоте).

Прокатную стальквадратного сечения, а также полосовую сталь используют в строительстве для различных целей. Круглую сталь в основном употребляют в качестве арматуры для железобетона.

Прокатная листовая сталь имеет ряд разновидностей: прокатная толстолистовая шириной 600-3800 и толщиной 4-160 мм; прокатная тонколистовая шириной 600-1400 и толщиной 0.5-4 мм; листовая кровельная, в том числе оцинкованная. Шириной 510-1500 и толщиной 0.5-2 мм, а также листовая волнистая и рифленая.

Прокатную сталь для шпунтованных свай выпускают разнообразных профилей; ее применяют для гидротехнического строительства.

Стальные трубыцельнотянутые и сварные диаметром 50-1620 мм используют для магистральных газо- и нефтепроводов, водоснабжения, отопления и других целей.

Стальная арматураявляется важнейшей составной частью железобетона и призвана надежно работать вместе с бетоном течение всего срока службы изделия или конструкции. Арматуру располагают главным образом в тех местах изделия или конструкции, которые подвергаются растягивающим усилиям, и она должна воспринимать эти усилия.

Чугунные изделия.В современном гражданском, промышленном, сельскохозяйственном и транспортном строительстве широко используют чугунные изделия. Среди них в первую очередь следует назвать санитарно-технические изделия и оборудование, например отопительные радиаторы, ванны, мойки, вентили. Чугунные трубы применяют для стояков санитарно-технических кабин, канализационных сетей, для отвода промышленных вод и т.д.

Чугунные литые изделия изготовляет различными способами, среди которых наиболее простым является литье в формы. Прогрессивные способы литья чугуна – под давлением и центробежный. Из серого чугуна путем отливки получают элементы строительных конструкций, работающих на сжатие: колонны, опорные подушки, арки, своды, тюбинги метрополитена, плиты для полов промышленных зданий и т.п. его используют для литья печных приборов (топочные дверцы, задвижки, колосники, решетки), а также архитектурно-художественных изделий.

superbotanik.net

Смотрите также