Контрольная работа по "Основы строительства"

Вариант 5

1. Вяжущие вещества, широко применяемые в строительстве. Их получение, свойства, применение.

 

2. Сущность индустриализации, типизации и унификации зданий и их конструктивных элементов

 

3. Назовите наиболее уязвимые места, с которых начинается разрушение зданий.

 

4. Принципиальная схема воздушной системы отопления. Основные элементы систем.

 

5. Принцип работы аэрации, конструктивные решения устройств в здании для ее осуществления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вяжущие вещества, широко применяемые в строительстве. Их получение, свойства, применение.

 

К вяжущим материалам относятся вещества, которые после  затворения водой переходят из вязкого (тестообразного) состояния в камневидное. В зависимости от способности  твердеть на воздухе и в воде вяжущие  материалы разделяют на две группы: воздушные и гидравлические.

 

Глина - природный  вяжущий материал, широко применяемый  в строительстве, представляет собой  горные землистые породы, которые  в соединении с водой образуют пластическое тесто, а при высыхании  сохраняют приданную форму.

 

Глина характеризуется  значительной огнестойкостью и малой  теплопроводностью. Залегает она сразу  же под слоем почвы на небольшой  глубине. В зависимости от содержания примесей различают глины: жирные, средние  и тощие.

 

Жирной считается  глина, содержащая менее 5% песка, тощая - в пределах 30%, глина средней жирности обычно содержит не более 15% песка. Глину применяют для приготовления глиняных растворов (при сооружении печей) и как добавку в цементные растворы для их лучшей пластичности.

 

Существенным недостатком глины считается ее усадка, возможность деформации при высыхании, а также необходимость защиты от влаги.

 

Известь строительная воздушная изготовляется по ГОСТ 9179-77 в виде негашеной комовой (кипелки), гашеной (пушонки и известкового теста) и негашеной молотой.

 

Известь, которая  содержит оксид магния не более 5%, называется кальциевой. Если известь получена из доломити-зированных известняков  и содержит оксид магния от 5 до 20%, то ее называют магнезиальной, а при  содержании оксида магния от 20 до 41% глина называется доломитовой. Для кладочных растворов предпочитают кальциевую известь, для штукатурок (особенно для отделочного слоя) - магнезиальную, дающую более твердую поверхность.

 

В зависимости  от содержания активных веществ СаО+MgO известь делится на три сорта. Первый сорт – 80-85% активных веществ, второй - 70% и третий - 60%. Известь негашеная молотая по пределу прочности при сжатии в кг/см2 образцов кубов из пластичного раствора состава 1:3 подразделяется на марки: 4; 10; 25; 50.

 

Гашение извести происходит с различной скоростью для разных ее сортов, зависит от способа гашения и проходит тем совершеннее, чем выше содержание оксида кальция в кипелке и чем меньше времени прошло с момента ее отжига. При скорости гашения до 10 минут известь считается быстрогасящаяся, при 10-30 минутах - среднегасящаяся, при 30 минутах и выше - медленногасящаяся.

Основа производства неорганических вяжущих веществ

 

Основу производства неорганических вяжущих веществ  составляют следующие технологические  переделы: добыча сырья, подготовка сырьевой смеси, обжиг и помол. Все технологические переделы последовательно связаны между собой и проводятся в строго заданных режимах. Принципиальных отличий при изготовлении вяжущих нет; различно сырье, следовательно, технические приемы осуществления указанных переделов.

 

Производство  вяжущих веществ связано с  переработкой больших количеств  разнообразных сырьевых и вспомогательных  материалов. Например, для получения 1 т портландцементного клинкера расходуется  до 1,5...1,8т известняка и до 0,2...0,5 г глинистых пород. Учитывая высокую стоимость транспорта, заводы вяжущих веществ строят вблизи месторождений сырьевых материалов, и их добыча входит в общий комплекс технологических операций, осуществляемых заводом.

 

Добычу нерудных ископаемых осуществляют методом прямой экскавации. Скальные породы (известняки и др.) предварительно разрыхляют взрывами. Мягкие породы (глину и мел) добывают гидромониторами в виде текучей массы (шлама).

 

Доставку сырья  на завод осуществляют железнодорожным, автомобильным транспортом, ленточными конвейерами или перекачивают по трубопроводам в виде шлама.

 

Обязательной  подготовительной операцией в производстве всех вяжущих является измельчение  сырья. При производстве вяжущих  из однокомпонентного сырья (извести, гипса и др.) последнее измельчают до кусков примерно одного размера. В противном случае мелкие куски окажутся пережженными, а крупные необожженными, т. е. не будет однородного продукта. Высококачественные вяжущие из смеси нескольких сырьевых компонентов (портландцемент и его разновидности и др.) можно изготовить только из однородной смеси, получаемой тщательным смешением составляющих в тонкоизмельченном виде. Дробление сырья производят в конусных, щековых, молотковых, валковых и других дробилках ( рис. 2.1.). Тонкое измельчение (помол) сырья производят мокрым и сухим способами в мельницах.

Твердые сырьевые материалы (известняк, мергель) размалывают  в мельницах, представляющих собой  стальной цилиндр, разделенный внутри на камеры дырчатыми перегородками. При вращении мельницы мелющие тела (металлические шары или цилиндрики) поднимаются на некоторую высоту и падают, разбивая и растирая зерна материала. Выходящий из мельницы сырьевой шлам влажностью 36....38 % транспортируют по трубам в шламбассейны, где его тщательно усредняют и гомогенизируют, а затем подают на обжиг.[2]

 

При сухом способе  дробленые сырьевые материалы частично подсушивают, дозируют с заданных соотношениях и подают в мельницу, где они  измельчаются до требуемой тонины. Для тонкого измельчения сырьевой шихты преимущественно применяют технологические схемы с мельницами для одновременной сушки и помола .

 

Усреднение  и гомогенизацию сырьевой муки при  сухом способе осуществляют в  силосах, нагнетая в них сжатый воздух. При насыщении (аэрировании) воздухом сухая шихта приобретает подвижно-текучее состояние.

 

При производстве портландцемента все шире используют также комбинированный способ приготовления  сырьевой смеси, при котором сырьевую смесь готовят по мокрому способу, затем шлам обезвоживают и из него приготовляют гранулы для обжига.

 

Выбор способа  подготовки сырьевой смеси обусловливается  главным образом свойствами сырьевых материалов и экономическими соображениями. При мокром способе облегчается  измельчение материалов и быстро достигается однородность смеси, но расход топлива на обжиг в 1,5...2 раза больше, чем при сухом способе. При сухом способе возрастает расход электроэнергии и трудоемкость производства. Успехи в технике помола и гомогенизации сухих смесей в настоящее время способствуют развитию сухого и комбинированного способов производства.

 

Обжиг сырьевой шихты является важнейшим этапом в производстве вяжущих веществ. В результате физико-химических процессов, происходящих при термической обработке  исходных сырьевых материалов, образуются новые соединения, способные вступать во взаимодействие с водой и при этом твердеть, превращаясь в искусственный камень. Каждый вид вяжущего требует определенных температур и времени действия на обрабатываемое сырье.

 

При нагревании вследствие ускорения теплового движения ионов, атомов и молекул в твердом теле возникают условия для отрыва некоторых из них с постоянных орбит движения и перехода их в окружающее пространство. В результате, как это происходит при дегидратации (обезвоживании) природного гипса при 150...200°С или декарбонизации (удалении СО2) карбонатных пород при 800...900°С, образуются новые вещества (гипсовые вяжущие и воздушная известь), обладающие вяжущими свойствами.

 

При температурах 800... 1200 °С и более тепловое движение молекул твердых веществ возрастает столь значительно, что между ними становится возможным взаимообмен ионами и атомами с образованием новых соединений (реакции в твердых фазах). При обжиге в этих условиях мергелистых известняков или искусственных смесей известняков и глины продукты их разложения (CaO, SiO2, A12O3, Fe2O3 и др.) образуют серию новых соединений (2CaO-SiO2, СаО-А12О3, 2CaO-Fe2O3), являющихся основными минералами гидравлической извести и романцемента.

 

Скорость химических реакций возрастает при появлении  жидкой фазы (при температуре более 1300 °С).

 

Процесс обжига с частичным плавлением сырьевой смеси называют спеканием. Обжигом  до спекания получают портландцементный  клинкер. Образование жидкой фазы при  его производстве обеспечивает наиболее полное усвоение оксидами кремния SiO2 и алюминия А12О3 оксида кальция СаО и получение высокоосновных минералов, в частности наиболее ценного минерала в клинкере — трехкальциевого силиката 3CaO-SiO2.

 

Наиболее быстро химические реакции образования  веществ, обладающих вяжущими свойствами, протекают при полном плавлении сырьевой смеси. Этого обычно достигают нагреванием смеси до 1600..1800 °С, что требует повышенного расхода топлива и применения специальных печей. В настоящее время плавлением получают лишь глиноземистый цемент высоких марок.

 

Таким образом, получение вяжущего вещества с заданными  свойствами зависит не только от химического  состава сырья, но и от правильного  выбора температуры обжига и интервала  времени для каждой зоны обжига. Из одной и той же минеральной  смеси, но при разных температуре и режиме обжига можно получить вяжущее с различными свойствами (например, роман-цемент и портландцемент).

 

Процессы, происходящие при обжиге сырьевых материалов, и  тепловые аппараты для обжига имеют  определенную специфику для разных вяжущих, поэтому будут рассмотрены при описании конкретных вяжущих веществ.

 

Хранят вяжущие  вещества обычно в железобетонных силосах, которые оборудуют пневматическими  устройствами для рыхления и загрузки вяжущих в транспортные средства. Некоторое количество вяжущих (около 20 % от выпуска) отправляют потребителям в бумажных многослойных мешках.

 

При отправке вяжущих  веществ потребителям выдают паспорт, в котором указывают: завод-изготовитель, название вяжущего, его технические  характеристики, массу партии и другие сведения.

 

 

Сущность  индустриализации, типизации и унификации зданий и их конструктивных элементов.

 

 

Типизация —  направление в строительстве, ориентированное  на многократное применение зданий, конструктивных элементов и изделий на основе специально разработанных типов.

 

Типовыми Называют объекты, предназначенные для многократного  применения. Типовыми могут быть здания, объемно-планировочные и конструктивные элементы, строительные детали и изделия. Типовые элементы объединяют в альбомы  или в библиотеки при разработке проектов на ЭВМ.

 

Типовое проектирование — Разработка проектов зданий и  их элементов для массового применения. Основная цель типового проектирования — внедрение в массовое строительство  наиболее совершенных объемно-планировочных  и конструктивных решений, снижение затрат проектировщиков при разработке проектов.

 

Различают несколько  приемов разработки типовых элементов: закрытая и открытая системы типизации, блок-секционный метод типового проектирования.

 

54

 

 

При Закрытой системе  Объектом типизации является серия зданий различного назначения (например, жилых домов, школ, детских учреждений) и всех элементов этой серии. Система изначально ориентировалась на выпуск ограниченного набора изделий для зданий данной серии и была основой заводского домостроения в бывшем СССР. Взаимозаменяемость изделий различных серий, как правило, исключалась. Эстетические возможности, вариантность планировочных и объемных решений были ограничены.

 

При Открытой системе  Объектом типизации являются строительные изделия и детали, предназначенные для зданий любого назначения. Все сборные элементы выпускаемой номенклатуры обобщаются в серии по конструктивному (например, сборные элементы фундаментов) или типологическому признаку (примером может служить серия 1.020.1 каркасных зданий различного назначения). Проектировщик в соответствии с композиционным решением здания применяет те или иные типовые элементы, подбирая их по каталогу. Композиционные ре­шения зданий ограничиваются только творческой фантазией автора проекта. Однако при открытой системе типизации из экономических соображений необходимо ограничивать номен­клатуру выпускаемых изделий до практически требуемой.

 

Промежуточным решением является Блок-секционный метод  проектирования, При котором объектами  типизации являются фрагменты здания — блок-секции, различающиеся по назначе­нию, планировке, форме в плане, этажности и т. д. Из этих блок-секций и компонуется объем зданий различного назначения. Блок-секция представляет собой полностью законченный проект (архитектурные и конструктивные решения, разделы сантехники, электрики, сметы и т. д.), который может быть применен самостоятельно или в сочетании с другими блок-секциями. Этот метод широко применяется прежде всего в жилищном и курортном строительстве.

 

Унификация  — ограничение количества типоразмеров параметров зданий и типовых изделий с учетом их взаимозаменяемости. Унификация служит для обоснованного сокращения ряда типоразмеров шагов, пролетов и высот этажей, а также конструктивных элементов (оконных и дверных заполнений для массового строительства, плит перекрытий и т. д.). В результате сокращается количество размеров и форм конструктивных