Классификация сталей. Маркировка, свойства и области применения

1) по сп-бу произ-ва - конвертерная, мартеновская, тигельная, электросталь

2) по кач-ву - обыкновенная, качественная

3) по товарной форме – слиток, фасон, литьё, проводка, уголок, швеллер, труба…

4) по хим составу – углеродистые (в состав кроме железа и углерода входят только норм примеси) легированные (это стали в сост кот спец-но вв-т 1 или неск-ко эл-тов улучшающих их физико-мех св-ва)

5) по применению: I класс – строит. углеродистая обыкнов кач-ва (3 группы: А(поставляется по мех св-вам), Б(по хим составу), В(по мех св-вам и дополнит-м требов-м по хим составу)) в строит. применяют только группу В; II - конструкц машиностр легирован или углеродистая качествен/высококач; III - инструмент углерод/легирован качеств/высококачеств; IV - особыми физич. св-вами.

кп – кипящ., сп – спок. (может опускаться), пс – полуспок.

При маркиговке легированной стали: С – кремний, Г – марганец, Х – хром, Н – никель, Ю – алюминий, Д – медь и др. Содержание углерода (в сотых долях процента.) – цифра перед буквами

26. Чугуны. Классификация, маркировка, свойства, применение в строительстве.

Чугуны подразделяют на белые, серые и ковкие.

В белом чугуне весь углерод находится в связанном состоянии в виде цементита. Очень тверд. и хрупк., с трудом отливаются и обраб. инструм. В осн. идут на переплавку в сталь или исп-тся для получ. ковкого чугуна.

Серые чугуны – это литейные чугуны: они обладают хорошими литейными кач-вами – жидкотекучестью, мягкостью, хорошо обрабатываются, сопротивляются износу. Маркировка серого чугуна: СЧ 00, » обозн. серый чугун. Первое число показ. предел прочн. (в МПа) на разрыв, а второе – предел прочн. на изгиб. Чугун марки СЧ 00 не испытывается.

Ковкие чугуны – разновидн. сер. чугунов, получ. путем длит. (до 80 ч) выдерживания при выс. темп-ре (томление). Ковкие чугуны наиболее пластичны из всех видов чугунов.

Применение.Из серых чугунов изготовляют элементы строительных конструкций; в том числе и таких ответственных, как опорные части железобетонных балок, ферм, башмаки под колонны, тюбинги для тоннелей метрополитена и др.

Медь и её сплавы. Медь – это тяжёлый цветной металл (плотностью 8,9 г/см³), мягкий и пластичный с высокой тепло- и электропроводностью. В чистом виде медь используют в электрических проводах. В основном медь применяют в сплавах различных видов. Сплав меди с оловом, алюминием, марганцем или никелем называют бронзой. Бронза – это коррозионно-стойкий металл, обладающий высокими механическими свойствами. Применяют её для изготовления санитарно-технической арматуры. Сплав меди с цинком (до 40%) называют латунью. Она обладает высокими механическими свойствами и коррозионной стойкостью, хорошо поддаётся горячей и холодной обработке. Её применяют в виде изделий, листов, проволоки, труб.

Цинк – это коррозионно-стойкий металл, применяемый в качестве антикоррозионного покрытия при оцинковывании стальных изделий в виде кровельной стали, болтов.

Свинец – это тяжёлый, легкообрабатываемый, коррозионно-стойкий металл, применяемый для зачеканивания швов раструбных труб, герметизации деформационных швов, изготовления специальных труб.

29. Минеральные вяжущие. Определение и классификация.

Вяжущими веществами назыв. мат-лы, способные в опред. условиях (при смешивании с водой, нагревании и др.) образо­вывать пластично-вязкое тесто, кот. самопроизвольно или под действием опред. факторов со временем затвердевает.

Современные вяжущие вещества в зависимости от состава делят на:

органические (битумы, дегти, синтетические полимеры)

неорганические (известь, цемент, гипсовые вяжущие и др.), кото­рые для перевода в рабочее состояние затворяют водой (реже водными растворами солей);

Производство. Сырье — карбонатные породы (известняки, мел, доломиты), содержащие не более 6...8 % глинистых примесей, обжи­гают в шахтных или вращающихся печах при температуре 1000... 1200° С. В процессе обжига СаСО₃ и MgCO₃, содержащиеся в исходной породе, разлагаются на оксиды кальция СаО и магния MgO и углекислый газ. Неравномерность обжига может привести к образованию в извести недожога и пережога.

30. Воздушная известь. Сырьё и способы получения. Виды, основные свойства и при­менение воздушной извести.

Виды возд. извести (по содерж. оксидов кальция и магния): кальциевая- MgO не более 5%; магнезиальная- MgO>5...20%; доломитовая-MgO>20...40%.

По виду поставляемого на строительство продукта воздушную известь подразделяют на негашеную комовую (кипелку), негашеную порошкообразную (молотую кипелку) и гидратную (гашеную, или пушонку).

Применение.Воздушную известь применяют для приготовления кладочных и штукат. р-ров как самост. вяжущее, так и в смеси с цементом; при произ­в-е силикатного кирпича и силикатобетонных изделий; для полу­ч. смеш. вяжущих (известково-шлаковых, известково-зольных и др.) и для красок.

31. Гипсовые вяжущие вещества. Основные виды, их получение, свойства и примене­ние.

Гипсовые вяжущие - группа воздушных вяж-х вещ-в, в за­тверд-м состоянии состоящих из двуводного сульфата кальция .

Получение 1) термообработка гипсового камня на воздухе при 150... 160°С (гипс β-модификации) или в среде насыщенного пара (в автоклаве при давлении 0,3...0,4 МПа) (гипс α -модификации); 2) тонкий размол продукта, который можно производить как до, так и после термообработки;

Технические св-ва гипса. Ист. плотн-ть полуводного гипса — 2,65...2,75 г/см³ (двуводного — 2,32 г/см⁵); насыпн. плотн-ть по­луводн. гипса — 800...1100 кг/м³.

По срокам схват-ия три группы: Быстротверд-й. (А) нач. - 2 мин, кон. - 15 мин; Нормальнотверд-й (Б) 6-30; Медленнотверд-й (В) нач. 20 – конец не норм-ся

Области применения. Устр-во перегородок, отделка стен и потолков. Гипсоволокнистые мат-лы исп-ют как выравн. слой под чистые полы.

32. Магнезиальные вяжущие вещества. Получение, свойства и применение.

Магнезиальные вяжущие вещ-ва (каустический магнезит MgO и каустический доломит MgO + СаСО₃) — тонкодисперсные порошки, акт. частью кот. явл-ся оксид магния.

Получают магнезиальные вяжущие умеренным (до 700...800° С) обжигом магнезита (реже доломита). При этом карбонат магния дис­социирует с образованием оксида магния MgCO₃ → MgO + СО₂, а карбонат кальция СаСО₃ (в доломите) остается без изменения и является балластной частью вяжущего. Обожженный продукт разма­лывают.

При затворении водой оксид магния гидратируется очень медленно, проявляя слабые вяжущие свойства. Магнезиальные вяжущие принято затворять раствором хлорида или сульфата магния.

Сроки схватывания каустического магнезита зависят от темп. обжига и тонкости помола и обычно находятся в пределах: начало - не ранее 20 мин; конец - не позднее 6 ч. Твердение начинается интенсивно, и через сутки вяжущее достигает прочности 10... 15 МПа; через 28 суток воздушного твердения прочность составляет 30...50 МПа. В жестких смесях прочность может достигать 100 МПа.

33. Жидкое стекло и кислотоупорный цемент.

Жидкое стекло - коллоидный водный р-р силиката натрия или силиката калия, имеющий плотн-ть 1,3-1,5 при содерж. воды 50-70 %.

Кислотоупорный кварцевый цемент – это порошкообразный материал, получаемый путем совместного помола чистого кварцевого песка и кремнефторида натрия (возможно смешение раздельно измельченных компонентов).

Кислотоупорный цемент применяют для изготовления кислотостойких растворов и бетонов, замазок. Из кислотоупорного бетона изготовляют резервуары, башни и другие сооружения на химических заводах, ванны в травильных цехах. Кислотоупорные растворы применяют при футеровке кислотоупорными плитками (керамическими, стеклянными, диабазовыми) железобетонных, бетонных и кирпичных конструкций на предприятиях химической промышленности.

34. Гидравлические вяжущие вещества. Виды, общая характеристика.

Современные известьсодержащие вяжущие гидравлического твер­дения - группа низкомарочных (малопрочных) так называемых мест­ных вяжущих. В эту группу входят смешанные вяжущие (известково-пуццолановые и известково-шлаковые), а также гидравлическая из­весть.

Смешанные вяжущие получают совместным измельчением негаше­ной извести (10...30%), гидравлической добавки (85...70%) и гипса (до 5%). В качестве добавки используют горные породы, содержащие активный кремнезем: вулканический пепел, пемзу, туф, диатомит, трепел и др. Такие вяжущие называют известково-пуццолановыми

Строительная гидравлическая известь — продукт умеренного об­жига при температуре 900... 1100° С мергелистых известняков (содер­жание глины 8..20 %).

35. Портландцемент. Сырье и основные способы производства.

Портландцементомназывают гидравлическоевяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70 – 80 %). Портландцемент – продукт тон- кого измельчения клинкера с добавкой (3 – 5%) гипса.

Для производства портландцемента имеются неограниченные сырьевые ресурсы – побочные продукты промышленности (шлаки, золы, шламы) и распространенные карбонатные и глинистые горные породы. Автоматизация производственных процессов и переход к производству цемента на заводах-автоматах значительно снижают потребление энергии и трудоемкость, позволяют значительно увеличить выпуск цемента в соответствии с широким масштабом строительства.

Клинкер. Качество клинкера определяет все свойства портландцемента; добавки же, вводимые в цемент, лишь регулирует его свойства.

38. Твердение портландцемента и структура цементного камня.

Твердение портландцемента. При затворении порт­ландцемента водой сначала образуется пластичное клей­кое цементное тесто, которое затем постепенно загусте­вает, переходя в камневидное состояние. Твердение и есть процесс превращения цементного теста в цемент­ный камень.

Различают три периода: растворение, коллоидация и кристаллизация.

При смешивании портландцемента с водой в началь­ный период происходит растворение клинкерных мине­ралов с поверхности цементных зерен, взаимодействие минералов с водой и образование насыщенного по отно­шению к клинкерным минералам раствора. Во втором периоде в насыщенном растворе идут ре­акции гидратации клинкерных минералов в твердом со­стоянии, т. е. происходит прямое присоединение воды к твердой фазе вяжущего без предварительного его раст­ворения.

В третьем периоде протекают процессы перекристал­лизации мельчайших коллоидных частиц новообразова­ний, т. е. растворение мельчайших частиц и образований крупных кристаллов.

36. Химический и минералогический состав цементного клинкера. Характеристика ос­новных материалов.

Клинкер сост. из след. основных клинкерных минералов: трехкальциевого силиката ,двухкальциевого силиката , трехкальциевого алюмината ,, четырехкальциевого алюмоферрита.

Трехкальциевый силикат (алит) явл. химически активным мин-лом, он оказывает решающее влияние на прочность и скорость тверд-я цем.

Двухкальциевый силикат (белит), затворенный во­дой, в начальный период твердеет медленно, при этом выделяется очень мало теплоты.

Трехкальциевый алюминат хар-ся выс. хим. активностью, в первые сутки твердения он выделяет наиб. кол-во теплоты гидратации и быстро твердеет

Четырехкальциевый алюмоферрит хар-ся умеренным тепловыделением, твердеет он значительно медленнее, чем алит, но быстрее, чем белит. Прочн-ть продуктов его гидратации несколько ниже, чем у алита.

37. Свойства портландцемента, методы их оценки.

Средняя плотностьпортландцемента в рыхлом со­ст. 1000-1100 кг/м³, а в уплотн-м -1400-1700 кг/м³. Ист. плотн-ть - 3,05-3,15 г/см³.

Тонкость помолацемента характеризуется остатком на сите № 008 (размер ячейки в свету 0,08 мм) не более 15% или удельной поверхностью —величиной поверхно­сти зерен (в см²) в 1г цемента. Водопотреб-ть портландцем. опред-ся ко­л-вом воды (в %), кот. необх. для получ. цем. теста норм. густоты, т. е. задан­ной станд. пласт-ти.

Нормальной густотой цем. теста считается его консистенция, при кот. игла прибора Вика, погружа­ясь, не доходит до дна кольца на 5—7 мм. Во­допотребность портландцемента обычно колеблется в пределах 22—26 % и зависит от минералогического со­става и тонкости помола.

Сроки схватыванияцементного теста нормальной гус­тоты определяют на приборе Вика по глубине проника­ния иглы. Равномерность изменения объемаце­мента устанавливают на образцах-лепешках, изготов­ленных изцементного теста нормальной густоты, при кипячении их в воде и выдерживании над паром.

Прочностьпортландцемента характеризуется его маркой