ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.11.2019
Просмотров: 1277
Скачиваний: 1
6.4. Асфальто- йдьогтебетони
Асфальтовим бетоном називається суміш матеріалів різної крупності і бітуму. Асфальтобетонні суміші залежно від в’язкості бітуму й температури при укладенні в дорожнє полотно поділяють на гарячі, теплі та холодні.
Гарячу суміш готують на основі в’язких бітумів і укладають при температурі не нижче 120 оС. Формування структури асфальтобетону в основному закінчується після ущільнення поверхні дорожніми котками.
Теплу суміш виготовляють використовуючи в’язкі й рідкі бітуми, температура укладення яких не нижче 70 оС. Процеси структуроутворення в асфальтобетоні (залежно від виду бітуму і погодних умов) можуть тривати від 2…3 годин до декількох тижнів.
Холодну суміш готують на рідких бітумах, укладають при температурі навколишнього середовища не нижче 5 оС. Структуру асфальтобетону формується повільно (20…40 діб) залежно від швидкості загуснення бітуму, а також від погодних умов та інтенсивності руху автомобілів. Особливістю холодних асфальтобетонних сумішей є здатність деякий час залишатися сипкими, що дозволяє їх зберігати (без погіршення властивостей) протягом 8 місяців. Холодні суміші використовують для покриття та ремонту доріг із невеликою інтенсивністю руху.
Дьогтебетон – це штучний будівельний матеріал, отриманий ущільненням суміші дьогтю, щебеню, піску й мінерального порошку.
6.5. Характеристика матеріалів на основі бітумних і дьогтевих в’яжучих речовин
На основі бітумних і дьогтевих в’яжучих виготовляють велику кількість виробів: рулонні покрівельні й гідроізоляційні матеріали, штучні вироби, мастики, емульсії і пасти.
Емульсії – це дисперсні системи, що складаються з двох рідин, які не змішуються між собою, причому одна рідина є диспергованою у другій. Стійкість утвореної емульсії досягається введеним до її складу емульгаторів – поверхнево-активних речовин (ПАР) або тонкодисперсних твердих порошків, які, з одного боку, знижують поверхневий натяг між бітумом і водою, а з другого – надають частинкам певного заряду, що перешкоджає їхньому злипанню. Емульгаторами є мила (нафтенових, сульфонафтенових) органічних кислот, лігносульфат технічний (ЛСТ), асидол, олеїнова кислота. До твердих емульгаторів належать тонкі порошки глин, вапна, цементу, кам’яного вугілля і сажі. Тверді емульгатори адсорбуються на поверхні бітуму і дьогтю, утворюючи захисний шар, що перешкоджає злипанню окремих глобул, диспергованих у воді.
Емульсії застосовують для влаштування захисного гідро- і пароізоляційного покриття, ґрунтування основи під гідроізоляцію, приклеювання штучних і рулонних матеріалів, а також гідрофобізації поверхонь виробів.
Бітумні пасти готують з бітуму, води й емульгатора. Пасти застосовують для влаштування захисного гідроізоляційного покриття, ґрунтування поверхні, яка ізолюється, ущільнення стиків у покрівлі, а також як в’яжучу суміш для виготовлення холодних мастик.
Мастики – це клейові суміші, якими не тільки з’єднують різні матеріали між собою, але й покривають поверхні деталей та конструкцій відносно товстим шаром для запобігання корозії, заповнюють щілини, раковини, отвори та інші заглиблення, щоб одержати однорідну гладку поверхню чи забезпечити герметичність швів.
Рулонні покрівельні матеріали за структурою полотна поділяють на основні й безосновні. Як основу рулонного матеріалу застосовують покрівельний картон, склотканини, фольгу, тканини на основі поліефірних волокон, еластоміри, еластоміри, азбестовий папір.
Рулонні покрівельні матеріали виробляють із захисним шаром, яким може бути посипка (крупнозерниста – «К», дрібнозерниста – «Д», лускоподібна – «Л» і пиловидна «П»), покриття фольгою тощо.
Руберойд (ДСТУ Б А.1.1-15-94) виготовляють просочуванням покрівельного картону м’якими нафтовими бітумами. Потім його покривають з однієї чи з обох сторін тугоплавким нафтовим бітумом і наносять тонкий шар подрібненого мінерального порошку, слюди чи кольорової мінеральної посипки.
Налагоджено випуск руберойду дев’яти марок: РКК-420А, РКК-420Б, РКК-350Б, РКЧ-450Б, РКП-350А, РКП-350Б, РПП-300А, РПП-300Б, РПЭ-300.
Літера «Р» у позначенні марки означає руберойд; К, П, Э – перші літери російських слів: кровельный, подкладочный, эластичный; К,П,Ч - перші літери російських слів, які означають вид посипки: крупнозернистая, пылеватая и чешуйчатая; числа після літер позначають марку картону, літери А, Б – межі міцності при розтягу.
Наплавлений руберойд – покрівельний матеріал, який наклеюють, не застосовуючи покрівельної мастики, розплавленням потовщеного нижнього покривного шару.
ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ
1. Обґрунтувати можливість використання матеріалів на основі бітуму для ізоляційних робіт.
2. Навести приклади використання матеріалів на основі дьогтю.
3. Розшифрувати марок руберойду РКК-420А, РКК-420Б, РКК-350Б, РКЧ-450Б, РКП-350А, РКП-350Б, РПП-300А, РПП-300Б, РПЭ-300.
4. Навести позитивні й негативні властивості матеріалів на основі бітуму.
Лекція 7
МАТЕРІАЛИ Й ВИРОБИ З ДЕРЕВИНИ
7.1. Загальні відомості
Деревину з давніх часів широко застосовують у будівництві завдяки її значному поширенню та високим будівельно-технологічним властивостям: значній міцності при розтягу й стиску, невеликій щільності, низькій теплопровідності, технологічності при обробці, гарному зовнішньому вигляду.
Деревина як будівельний матеріал має й ряд недоліків: неоднорідність будови і, відповідно, властивостей, гігроскопічність, займистість, здатність до гниття тощо. Частину цих недоліків можна подолати технічними заходами. Для підвищення гнилостійкості застосовують антисептики, а для підвищення вогнестійкості – антипірени. Виготовлення клеєних дерев’яних конструкцій зменшує усихання і короблення деревини.
Деревину застосовують для виробництва паркету, дверних і віконних коробок, хрестовин, дверного заповнення, вбудованих меблів. Деревину й досі широко використовують для виготовлення шпал, опор ліній електропередач та як кріпильне риштовання в підземних розробках.
7.2. Будова деревини
Дерево складається з коріння, стовбура і крони. Стовбур є основною частиною дерева, саме від його будови залежить повноцінність деревини.
Макроструктура – це будова деревини, що помітна неозброєним оком або при невеликому збільшенні. Вивчення макроструктури дає змогу встановити основні ознаки деревини, визначити її породу й прогнозувати фізико-механічні та інші властивості. Вивчають три основних розрізи стовбура: торцевий, або поперечний, перпендикулярний до осі стовбура; радіальний – уздовж стовбура і такий, що проходить через стрижень; тангенціальний – паралельний осі стовбура.
На поперечному розрізі стовбура видно кору, камбій, заболонь, ядро, стрижень, стрижневі промені й різні шари. У різні пори року камбій розвивається по-різному: влітку він утворює щільну деревину (пізня деревина), навесні – дірчасту (рання деревина). Чим більше утворилося пізньої деревини, тим вище її механічна міцність. Деревина легко розколюється і розтріскується при висиханні по стрижневих променях.
7.3. Мікроструктура і хімічний склад деревини
Деревина складається з живих та відмерлих клітин різної форми та величини. Оболонка клітини складається з целюлози, або клітковини (С6Н10О5)n. У процесі росту клітини оболонка дерев’яніє, що пов’язано з появою лігніну, який надає деревині пружності й твердості.
У деревині хвойних порід зустрічаються ходи, призначені для нагромадження смолистих речовин, що підвищують стійкість і довговічність деревини.
Стінки клітини складені з органічних сполук, які у хвойних порід на 70 %, а в листяних на 80 % представлені вуглеводнями. До 30 % деревини складають речовини ароматичної природи, відомі як лігнін. Вуглеводні та лігнін – високомолекулярні сполуки, полімери з усіма притаманними їм характеристиками.
Незначна частка в складі деревини припадає на екстрактивні речовини, що відносяться до низькомолекулярних сполук (смоли, смоляні кислоти, ефірні масла, барвники тощо).Вони надають деревині колір, запах, смак, підвищують стійкість проти гниття і ураження грибами.
7.4. Деревні породи
Деревні породи поділяють на хвойні й листяні. Хвойні породи застосовують переважно для інженерних конструкцій.
Сосна - ядрова порода, яка має високу міцність і низьку щільність (середня густина – 470…540 кг/м3). Ядро у неї буро-червоного кольору, а заболонь – жовтого. Деревина сосни смолиста, важко піддається загниванню її застосовують у вигляді кругляка і пиляних лісоматеріалів, а також для виготовлення столярних виробів й меблів.
Ялина – порода із стиглою деревиною, мало смолиста, має високі показники міцності, низьку середню щільність (440…500 кг/м3). ЇЇ застосовують для виготовлення будівельних конструкцій та столярних виробів.
Модрина – ядрова смолиста порода з підвищеними твердістю і середньою щільністю (630…730 кг/м3), стійка проти загнивання. Застосовують її в будівництві мостів, у гідротехнічному будівництві, для виготовлення шпал і рудникових стояків. Недоліком деревини модрини схильність до розтріскування.
Ялиця – порода без'ядрова, річні кільця широкі, не містять смоляних ходів. Деревина менш стійка порівняно з іншими породами, тому не застосовується у вологих умовах експлуатації.
Кедр – ядрова порода, яка має низьку щільність, її механічні властивості нижчі ніж у сосни; застосовують як будівельний ліс, пиломатеріали, а також для виготовлення столярних виробів.
Тис – порода ядрова, використовується для виготовлення меблів, у будівництві широкого застосування не знайшла.
Листяні породи налічують багато найменувань (дуб, бук, осика, вільха, береза, липа, ясень, горіх тощо).
Дуб – ядрова порода, яка має високі механічну міцність, в’язкість і щільність (середня густина – 720 кг/м3). Має високу стійкість проти загнивання, гарну текстуру. Застосовують у відповідальних конструкціях, мостобудуванні, гідротехнічному будівництві, для виготовлення столярних виробів і меблів. При тривалому перебуванні у воді деревина темнішає, поступово перетворюючись на морений дуб.
Бук – розсіяно-пориста стиглодеревна порода. Деревина тверда, щільна (середня густина – 650 кг/м3), пружна, білого з червоним відтінком кольору, малостійка проти загнивання. Застосовують її для виготовлення столярних виробів, меблів і паркету.
Осика – заболонна стиглодеревна порода. Деревина легка (середня щільність – 420…500 кг/м3), м’яка, зеленуватого кольору. Застосовують її для фанери щепи, тари.
Вільха – заболонна порода з м’якою деревиною, що легко піддається обробці, нестійка проти загнивання. Застосовують її для фанери й столярних виробів.
Береза - заболонна порода. Деревина щільна (середня щільність – 650 кг/м3), має високі міцність, в’язкість; нестійка проти загнивання. Застосовують її для виготовлення фанери, столярних виробів, меблів та паркету, опоряджувальних робіт.
7.5. Основні властивості деревини
Фізичні властивості деревини: істинна й середня щільність, вологість, усихання, розбухання, короблення, теплопровідність, пористість та ряд інших.
Істинна щільність деревини приблизно однакова для різних порід і становить 1,53…1,55 г/см3.
Середня щільність деревини залежить від виду породи, вологості й пористості і може бути в межах 450…900 кг/м3.
Вологість значною мірою зумовлює якість деревини. Розрізняють гігроскопічну вологу, зв’язану в стінках клітин, й капілярну, яка заповнює міжклітинний простір. При висиханні деревина спочатку втрачає вільну (капілярну) вологу, а далі починає виділяти гігроскопічну.
Вологість деревини, що дорівнює 12 %, умовно вважається стандартною. Результати визначення всіх фізичних властивостей деревини треба коригувати з урахуванням цієї вологості. При тривалому перебуванні на повітрі при сталих умовах деревина набуває вологості, яку називають рівноважною. Стан деревини в момент, коли в її структурі відсутня вільна волога, називають межею гігроскопічної вологості (для різних порід вона становить 23…35% відносно маси сухої деревини).
Усихання, розбухання, короблення деревини відбуваються зі зміною вологості. При висушуванні деревини до межі гігроскопічної вологості її лінійні розміри не змінюються. При подальшому висушуванні розміри деревини зменшуються: уздовж волокон на 0,1…0,4 %; у радіальному напрямі на 3…6%; у тангенціальному на 6…125. Зменшення лінійних розмірів і об’єму деревини при видаленні з неї гігроскопічної вологи називають усиханням. Із зволоженням сухої деревини до досягнення нею границі гігроскопічності, стінки деревних клітин потовщуються, розбухають, що призводить до збільшення розмірів та об’єму виробів. Цей стан називають розбуханням. Короблення деревини виникає внаслідок неоднакового усихання в різних напрямах. Широкі дошки дужче коробляться, ніж вузькі, тому ширина дошок, які зазнають під час експлуатації навперемінного зволоження і висушування (підлога, зовнішня обшивка будівель), не повинна перевищувати 12 см.
Щоб запобігти коробленню і розтріскуванню дерев’яних виробів, треба застосовувати деревину з такою вологістю, яка відповідала б умовам експлуатації.
Теплопровідність деревини залежить від породи, напряму волокон та вологості.
Механічні властивості (міцність при стиску і розтягу, при згині та сколюванні).
Міцність при стиску деревини визначають на зразках – призмах перерізом 20 ×20 мм і завдовжки 30 мм уздовж і поперек волокон. Міцність деревини на стиск уздовж волокон у 4…6 разів більша за її міцність поперек волокон. Міцність зразків при стандартній вологості 12% визначають за формулою
R12=Rw(1+α(W-12)),
де R12 – межа міцності при 12%-й вологості, %;
Rw - межа міцності при вологості W, %;
α – поправковий коефіцієнт на вологість ( для всіх порід 0,04);
W – вологість деревини під час випробування, %.
Міцність при розтягу деревини вздовж волокон у 2…3 рази більша за міцність при стиску й у 20…30 разів вища за міцність при розтягу впоперек волокон. Для окремих порід межа міцності при розтягу достягає 100…200 МПа.
Питома міцність деревини при розтягу вздовж волокон порівнювальна з аналогічними показниками сталі й склопластиків. Проте цінні властивості деревини реалізувати в конструкціях складно через наявність вад(сучки, тріщини тощо),які знижують її міцнісні властивості.
Міцність при розтягу деревини хвойних порід мало залежить від вологості, для деревини листяних порід цей вплив є значнішим.