Propiedades básicas de los materiales de construcción. Cómo elegir materiales de construcción: propiedades y clasificación. Vea qué son los "materiales de construcción" en otros diccionarios
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Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación Rusa
Institución Educativa Presupuestaria del Estado Federal
educación profesional superior
"Sucursal Sebryakovsky del Estado de Volgogrado
La proximidad de la cantera al sitio de construcción reduce el costo de transporte y, por lo tanto, se reduce el costo de las piedras. Sin embargo, se puede señalar que ninguna piedra puede satisfacer todos los requisitos de las buenas piedras de construcción, ya que un requisito puede entrar en conflicto con otro. Por ejemplo, el requisito de resistencia y durabilidad es contrario a la sencillez del requisito de vestimenta. Por lo tanto, es necesario que el ingeniero del sitio observe las propiedades requeridas para el trabajo y seleccione la piedra.
Para verificar las propiedades requeridas de las piedras, se pueden realizar las siguientes pruebas
Ensayo de resistencia al aplastamiento: Para este ensayo se obtienen muestras de 40 x 40 x 40 mm de la piedra original. Luego, los lados se visten con una capa fina y se colocan en agua durante 3 días. El espécimen saturado se proporciona con una capa de yeso en sus superficies superior e inferior para obtener superficie plana para que la carga distribuida se distribuya uniformemente. Se puede obtener una distribución uniforme de la carga proporcionando un par de árboles de juguete de 5 mm de espesor en lugar de usar una capa de yeso pariz.
Universidad de Arquitectura e Ingeniería Civil"
Departamento de materiales de construcción y tecnologías especiales.
ControlTrabajar
entema:Construcciónmateriales
Opción1
Terminado:
Grupo de estudiantes 21s-12
Ignatenko V. A.
Comprobado:
Pakhomova O.K.
Mijailovka 2013
Introducción
Colocar la muestra en agua durante 24 horas.
Entonces, la resistencia al aplastamiento es igual a la carga de aplastamiento dividida por el área sobre la que se aplica la carga. Se deben ensayar al menos tres especímenes y el valor promedio se debe tomar como la resistencia al aplastamiento. Prueba de absorción de agua: Para esta muestra, se analiza una muestra que pesa alrededor de 50 g y la prueba se lleva a cabo en los siguientes pasos.
Retire la muestra, limpie la superficie con un paño y pese la muestra
Suspender libremente la muestra en agua y pesarla. Coloque la muestra en agua hirviendo durante 5 horas. Luego sáquelo, limpie la superficie. Ensayo de abrasión: Este ensayo se realiza sobre piedras que se utilizan como áridos para la construcción de carreteras. Los resultados de las pruebas indican la idoneidad de las piedras para la acción de trituración bajo movimiento. Se puede realizar cualquiera de las siguientes pruebas para determinar la idoneidad de las unidades.Prueba de abrasión de Los Ángeles
Sin embargo, se prefiere la prueba de abrasión de Los Ángeles porque los resultados de esta prueba se correlacionan bien con el desempeño del pavimento. El aparato de Los Ángeles consta de un cilindro hueco de 7 m de diámetro y 5 m de largo con los extremos cerrados.1. Propiedades, estructura y composición de los materiales de construcción.
2. Bases físicas y mecánicas para la obtención de productos a partir de materiales de construcción
3. Clasificación del hormigón. Requisitos primarios
Conclusión
Literatura y documentación normativa y técnica
Introducción
El progreso científico y tecnológico en la industria de la construcción implica el uso de materiales de construcción nuevos y efectivos con un conjunto diferente de propiedades para diversos propósitos. Durante mucho tiempo, los principales materiales de construcción fueron la madera, la cerámica, el acero, el hormigón y el hormigón armado.
Entonces el valor de Los Ángeles se encuentra como
Está montado en un marco para que pueda girar alrededor de un eje horizontal. Junto con la masa especificada de la muestra, se coloca en el cilindro un cierto número de bolas de hierro fundido con un diámetro de 48 mm. Luego, el cilindro gira entre 30 y 33 rpm el número de veces especificado. Luego se retira el agregado y se tamiza a 7 mm. Se encuentra el peso de la filtración de agregados.
Para obras viales se recomiendan los siguientes valores
Prueba de impacto: La resistencia de las piedras al impacto se determina mediante pruebas en una máquina de prueba de impacto. Consiste en un marco con guías en el que un martillo metálico de entre 5 y 15 kg puede caer libremente desde una altura de 380 mm. Los agregados de 10 mm a 5 mm de tamaño se llenan con un cilindro en 3 capas iguales; cada capa se empuja 25 veces. Lo mismo se transfiere a una taza y se vuelve a frotar 25 veces. Luego se deja que el martillo caiga libremente sobre la muestra 15 veces. A continuación, la muestra se tamiza a través de un tamiz de 36 mm. prueba de acidez.Con el desarrollo del progreso científico y tecnológico y la industria de la construcción, nuevos materiales comenzaron a introducirse intensamente en la práctica de la construcción en la segunda mitad del siglo XX, sin los cuales la construcción de la mayoría de los complejos industriales, civiles y residenciales no es factible en la actualidad.
Los materiales de construcción representan más del 50% del costo total estimado de construcción. Por lo tanto, al erigir un edificio y estructuras, es necesario tener en cuenta las propiedades de los materiales de construcción, su viabilidad económica y la viabilidad técnica de uso.
¿De qué está hecha la base?
Esta prueba generalmente se realiza en areniscas para verificar la presencia de carbonato de calcio, que debilita la calidad resistente a la intemperie. En esta prueba, se toma una muestra de piedra de 50 a 100 g y se mantiene en una solución de ácido clorhídrico al 1% durante siete días. La solución se agita a intervalos. Una buena piedra de construcción conserva sus bordes afilados y mantiene intacta su superficie. Si las nervaduras están rotas y se forma polvo en la superficie, esto indica la presencia de calcio.
Tales piedras tendrán poca resistencia a la intemperie.
Las piedras se utilizan en las siguientes estructuras de construcción.
La mampostería de piedra se utiliza para construir cimientos, muros, columnas y arcos. Las piedras se utilizan para los pisos. Las losas de piedra se utilizan como sondas en bruto, dinteles e incluso materiales para techos.Las piedras con buena apariencia se utilizan para el revestimiento de edificios.
El granito se usa comúnmente para trabajar en la cara. Las piedras se utilizan para pavimentar caminos, senderos y espacios abiertos alrededor de los edificios. Las piedras también se utilizan en la construcción de pilares y estribos para puentes, presas y retenciones.La grava grabada se utiliza para proporcionar una capa base para las carreteras.
La piedra triturada también se utiliza en los siguientes trabajos. Como el principal material inerte en concreto. Para la fabricación de piedras artificiales y bloques de construcción. A continuación se presentan algunas de las piedras de uso común.Sus propiedades y usos se explican a continuación.
Basalto y trampa: de grano medio a fino y estructura compacta. Su color varía de gris oscuro a negro. Las fracturas y las articulaciones son comunes. Se utilizan como metales para carreteras, agregados para hormigón. También se utilizan como mampostería para pilares de puentes, muros de ríos y presas. Granito: Los granitos también son rocas ígneas.Materiales utilizados en industria de construccion, se dividen en grupos separados según su origen, estructura, composición, propiedades especiales, propósito y alcance.
Los materiales de construcción pueden ser naturales - naturales (bosque, piedra densa, porosa, suelta, rocas, grava, arena, arcilla, etc.) y artificiales (aglomerantes - cemento, cal, piedras artificiales- ladrillos, bloques, morteros, hormigones, productos cerámicos, metales, materiales termorresistentes e impermeabilizantes, pinturas, barnices y muchos otros materiales a base de polímeros).
El color varía de gris claro a rosa. La estructura es cristalina, de grano fino y de grano grueso. Se utilizan principalmente para puentes, muros de ríos y presas. Se utilizan como bordes y pedestales. Es habitual el uso del granito para edificios monumentales e institucionales. Los granitos pulidos se utilizan como encimeras, columnas y revestimientos de paredes. Se utilizan como agregados gruesos en el concreto.
Tipos naturales de materiales de construcción.
Areniscas: Son rocas sedimentarias y por lo tanto estratificadas. Están compuestos de cuarzo y feldespato. se encuentran en Colores diferentes como blanco, gris, rojo, beige, marrón, amarillo e incluso gris oscuro. Su porosidad oscila entre el 5 y el 25 por ciento. La meteorización de las piedras la hace inadecuada como piedra de construcción. Si es necesario, es deseable utilizar piedras de arena con cemento de sílice para estructuras pesadas. Se utilizan para albañilería, para presas, puentes y muros de ríos.
Sobre el Materiales de construcción fabricado por empresas, existen estándares estatales: GOST y especificaciones-- QUE. Las normas brindan información básica sobre el material de construcción, dan su definición, indican materias primas, aplicaciones, clasificación, división en grados y marcas, métodos de prueba, transporte y condiciones de almacenamiento.
Pizarra: Son rocas metamórficas. Están compuestos por minerales de cuarzo, mica y arcilla. La estructura es de grano fino. Se rompieron fácilmente en los planos de la ropa de cama original. El color varía de gris oscuro, gris verdoso, púrpura a negro. Gravedad específica 6 pulgadas. Se utilizan como tejas, losas, pavimentos, etc.
Laterita: Esta es una piedra metamórfica. Tiene una textura porosa y esponjosa. el contiene alto porcentaje oxido de hierro. Su color puede ser marrón, rojo, amarillo, marrón y gris. Se puede extraer fácilmente en bloques. Con la sazón, gana fuerza. Cuando se usa como piedra de construcción, su superficie exterior debe estar enlucida.
Nomenclatura y requerimientos técnicos a los materiales y partes de construcción, su calidad, las pautas para la selección y el uso, según las condiciones operativas del edificio o estructura que se está construyendo, se establecen en las "Normas y reglas de construcción" SNiP
Para el uso correcto de un material en particular en la construcción, es necesario conocer las propiedades físicas, mecánicas y otras.Los indicadores de las propiedades de los materiales de construcción se establecen mediante pruebas de laboratorio de muestras seleccionadas de la manera prescrita.
Materiales naturales y artificiales.
Mármol: Esta es una piedra metamórfica. Está disponible en varios colores agradables como blanco y rosa. Se utiliza para hacer frente y trabajos decorativos. Se utiliza para columnas, revestimientos para el suelo, pasos, etc Gneis: Esta es una piedra metamórfica. Tiene granos pequeños. Las rayas alternas oscuras y blancas son comunes. Disponible en gris claro, rosa, morado, gris verdoso y gris oscuro. Estas piedras no son las preferidas debido a los componentes nocivos presentes en ellas.
1. Propiedades,estructuraycompuestoconstrucciónmateriales
Las propiedades de un material de construcción están determinadas por su estructura. Para obtener un material de determinadas propiedades, es necesario crear su estructura interna que proporcione las características técnicas necesarias. En última instancia, el conocimiento de las propiedades de los materiales es necesario para su uso más efectivo en condiciones de operación específicas.
Se pueden utilizar en estructuras pequeñas. Sin embargo, los grados duros se pueden usar para edificios. Cuarcita: Las cuarcitas son rocas metamórficas.. La textura es fina a gruesa y, a menudo, granulosa y característica. Están disponibles en diferentes colores como blanco, gris, amarillento. El cuarzo es el componente principal del feldespato y la mica en pequeñas cantidades. La gravedad específica varía de 55 a. Se utilizan como bloques de construcción y losas. También se utilizan como agregados para el hormigón.
Clasificación por propósito
Cemento, en general, sustancias de todo tipo, pero, en un sentido más estricto, aglutinantes utilizados en la edificación y la construcción. Los cementos de este tipo son polvos finamente divididos que, mezclados con agua, se fijan sobre una masa sólida. El fraguado y el curado son el resultado de la hidratación, que es una combinación química mezclas de cemento con agua, que da cristales submicroscópicos o un material similar a un gel con un área de superficie alta. Debido a sus propiedades hidratantes, los cementos estructurales que incluso fraguan y endurecen bajo el agua a menudo se denominan cementos hidráulicos.
La estructura de un material de construcción se estudia en tres niveles: macroestructura - la estructura del material, visible a simple vista; microestructura - una estructura visible a través de un microscopio; la estructura interna de una sustancia, estudiada a nivel molecular-iónico (métodos de investigación físicos y químicos: microscopía electrónica, termografía, análisis de difracción de rayos X, etc.).
La macroestructura de los materiales de construcción sólidos (excluidas las rocas que tienen su propia clasificación geológica) se divide en los siguientes grupos: conglomerado, celular, finamente poroso, fibroso, estratificado y de grano suelto (polvoriento). Los conglomerados artificiales son un gran grupo; estos son varios tipos de hormigón, cerámica y otros materiales. La estructura celular del material se caracteriza por la presencia de macroporos; es característico de hormigones de gas y espuma, silicatos de gas, etc. Una estructura finamente porosa es típica, por ejemplo, para materiales cerámicos obtenidos como resultado de la quema de sustancias orgánicas introducidas. La estructura fibrosa es inherente a la madera, productos de lana mineral etc. La estructura en capas es típica para láminas, losas y rollo de materiales. Los materiales granulados son áridos para hormigones, morteros, diversos tipos de relleno para aislamiento térmico y acústico, etc.
La microestructura de los materiales de construcción puede ser cristalina y amorfa. Estas formas son a menudo solo estados diferentes de la misma sustancia, como el cuarzo y varias formas de sílice. La forma cristalina es siempre estable. Para causar la interacción química entre la arena de cuarzo y la cal en la producción. ladrillo de silicato, se utiliza el procesamiento en autoclave de materias primas con vapor de agua saturado con una temperatura de 175 ° C y una presión de 0.8 MPa, al mismo tiempo, tripol (forma de ánfora de sílice) con cal, cuando se mezcla con agua, forma hidrosilicato de calcio en una temperatura normal de 15 ... 25 ° C. La forma de ánfora de una sustancia puede convertirse en una forma cristalina más estable.
Para los materiales pétreos, el fenómeno del polimorfismo tiene una importancia práctica, cuando la misma sustancia puede existir en varias formas cristalinas, llamadas modificaciones. Las transformaciones polimórficas del cuarzo van acompañadas de un cambio de volumen. Una sustancia cristalina se caracteriza por un determinado punto de fusión y la forma geométrica de los cristales de cada modificación. Las propiedades de los monocristales no son las mismas en diferentes direcciones. Los fenómenos de conductividad térmica, resistencia, conductividad eléctrica, velocidad de disolución y anisotropía son consecuencia de las características de la estructura interna de los cristales. En la construcción se utilizan materiales pétreos policristalinos, en los que se orientan aleatoriamente distintos cristales. Estos materiales son isotrópicos en sus propiedades, a excepción de los materiales pétreos estratificados (gneises, esquistos, etc.).
La estructura interna del material determina su resistencia mecánica, dureza, conductividad térmica y otras propiedades importantes.
Las sustancias cristalinas que componen el material de construcción se distinguen por la naturaleza del enlace entre las partículas que forman la red cristalina. Puede estar formado por: átomos neutros (del mismo elemento, como en el diamante, o de elementos diferentes, como en el SiCl 2); iones (de carga opuesta, como en la calcita CaCO 3 , o con el mismo nombre, como en los metales); moléculas enteras (cristales de hielo). Un enlace covalente, generalmente realizado por un par de electrones, se forma en cristales de sustancias simples (diamante, grafito) o en cristales que consisten en dos elementos (cuarzo, carborundo). Dichos materiales se caracterizan por su alta resistencia y dureza, son muy refractarios.
Los enlaces iónicos se forman en los cristales de materiales donde el enlace es principalmente de naturaleza iónica, como el yeso, el anhídrido. Son de baja resistencia y no impermeables.
En cristales relativamente complejos (calcita, feldespatos), tienen lugar enlaces tanto covalentes como iónicos. Por ejemplo, en la calcita, el enlace dentro de un ion complejo es covalente, pero con los iones es iónico. La calcita CaCO 3 tiene alta resistencia, pero baja dureza, los feldespatos tienen alta resistencia y dureza.
Los enlaces moleculares se forman en los cristales de aquellas sustancias en cuyas moléculas los enlaces son covalentes. El cristal de estas sustancias se construye a partir de moléculas enteras, que se mantienen cerca unas de otras por fuerzas de atracción intermolecular de van der Waals relativamente débiles (cristales de hielo), que tienen un punto de fusión bajo.
Los silicatos tienen una estructura compleja. Los minerales fibrosos (amianto) consisten en cadenas de silicato paralelas unidas entre sí por iones positivos ubicados entre las cadenas. Las fuerzas iónicas son más débiles que los enlaces covalentes dentro de cada cadena, por lo que las fuerzas mecánicas que son insuficientes para romper las cadenas desmembran dicho material en fibras.
Los minerales laminares (mica, caolinita) consisten en grupos de silicatos unidos en redes planas. Las estructuras complejas de silicato se construyen a partir de tetraedros conectados por vértices comunes (átomos de oxígeno) y formando una red tridimensional, por lo que se consideran polímeros inorgánicos.
El material de construcción se caracteriza por su composición química, mineral y de fase. La composición química de los materiales de construcción permite juzgar una serie de propiedades de los materiales: mecánica, resistencia al fuego, bioestabilidad, entre otras. especificaciones técnicas. La composición química de los aglutinantes inorgánicos (cal, cemento, etc.) y materiales pétreos naturales se expresa convenientemente por el contenido de óxidos en ellos (%). Los óxidos básicos y ácidos están unidos químicamente y forman minerales que caracterizan muchas propiedades materiales. La composición mineral muestra qué minerales y en qué cantidad está contenido en un material dado, por ejemplo, en el cemento Portland, el contenido de silicato tricálcico es 45 ... 60%, y con un mayor contenido de este mineral, el proceso de endurecimiento es acelera y aumenta la fuerza. La composición de fase y las transiciones de fase del agua en sus poros tienen una gran influencia en las propiedades del material. Las sustancias sólidas se aíslan en el material, formando paredes de poros, es decir, un marco y poros llenos de aire o agua. Cambiar el contenido de agua y su estado cambia las propiedades del material.
2. Físico y mecánicolo esencialrecepciónproductosdeconstrucciónmateriales
La importancia específica en la economía nacional de nuestro país de los materiales y productos de construcción en términos de volumen de producción y costo es grande; su consumo aumenta cada año en todas las áreas de la construcción; constituyen una parte significativa del costo de los edificios y estructuras. El gasto económico y el uso técnicamente correcto de materiales y productos en el diseño y construcción de edificios y estructuras es uno de los principales medios para reducir el costo de la construcción. Nuestra industria de materiales y productos para la construcción ha avanzado mucho en la producción de cementos, productos cerámicos, hormigón celular y especialmente prefabricados. productos de hormigon armado. En la producción de hormigón armado prefabricado, Rusia ocupa una posición de liderazgo en el mundo. Esto fue facilitado por los logros de la ciencia tanto en el estudio de las propiedades de los materiales naturales como en la creación de nuevos materiales artificiales de alto rendimiento.
Entre los nuevos materiales artificiales, los más prometedores son los materiales de construcción y las piezas hechas a base de plásticos.
Físicopropiedades
Los materiales de construcción utilizados en la construcción de edificios y estructuras se caracterizan por una variedad de propiedades que determinan la calidad de los materiales y sus áreas de aplicación. De acuerdo con una serie de características, las principales propiedades de los materiales de construcción se pueden dividir en propiedades físicas, mecánicas, químicas y físicas del material que caracterizan su estructura o relación con procesos físicos ambiente. Las propiedades físicas incluyen masa, densidad real y media, porosidad, absorción de agua, pérdida de agua, humedad, higroscopicidad, permeabilidad al agua, resistencia a las heladas, aire, vapor, permeabilidad al gas, conductividad térmica y capacidad calorífica, resistencia al fuego y resistencia al fuego.
Masa - un conjunto de partículas materiales (átomos, moléculas, iones) contenidas en un cuerpo dado. La masa tiene cierto volumen, es decir, ocupa una parte del espacio. Es constante para una sustancia dada y no depende de la velocidad de su movimiento y posición en el espacio. Cuerpos del mismo volumen, formados por varias sustancias, tienen diferentes masas. Para caracterizar diferencias en la masa de sustancias que tienen el mismo volumen, se introduce el concepto de densidad, esta última se divide en verdadera y media.
Densidad verdadera: la relación entre la masa y el volumen de un material en un estado absolutamente denso, t. sin poros y huecos. Para determinar la densidad real p (kg / m3, g / cm3), es necesario dividir la masa del material (muestra) t (kg, g) por el volumen absoluto Va (m3, cm3) "ocupado por el material sí mismo (sin poros):
A menudo, la densidad real del material se refiere a la densidad real del agua a 4 ° C, que es igual a 1 g / cm3, entonces la densidad real determinada se convierte, por así decirlo, en una cantidad adimensional.
La densidad promedio es una cantidad física determinada por la relación entre la masa de una muestra de material y el volumen total que ocupa, incluidos los poros y vacíos presentes en ella.
La densidad media no es un valor constante y varía en función de la porosidad del material. Los materiales artificiales se pueden obtener con la densidad media requerida, por ejemplo, cambiando la porosidad, se obtiene hormigón pesado con una densidad media de 1800 - 2500 kg/m3 o hormigón ligero con una densidad media de 500 - 1800 kg/m3.
El valor de la densidad media se ve afectado por el contenido de humedad del material: cuanto mayor sea la humedad, mayor será la densidad media. Se debe conocer la densidad promedio de los materiales para calcular su porosidad, conductividad térmica, capacidad calorífica, resistencia estructural (teniendo en cuenta su propio peso) y para calcular el costo de transporte de materiales.
La porosidad de un material es el grado en que su volumen está lleno de poros. La porosidad P complementa la densidad hasta el 1 o hasta el 100% y está determinada por las fórmulas:
La porosidad de varios materiales de construcción varía considerablemente y asciende a 25-35% para ladrillos, 5-10% para hormigón pesado, 55-85% de espuma plástica para hormigón celular, 95% para porosidad de vidrio y metal. Una gran influencia en las propiedades del material la ejerce no sólo el valor de la porosidad, sino también el tamaño y la naturaleza de los poros: pequeños (hasta 0,1 mm) o grandes (de 0,1 a 2 mm), cerrados o comunicantes. . Pequeños poros cerrados, distribuidos uniformemente en todo el volumen del material, le dan al material propiedades de aislamiento térmico.
La densidad y la porosidad determinan en gran medida propiedades de los materiales como la absorción de agua, la permeabilidad al agua, la resistencia a las heladas, la resistencia, la conductividad térmica, etc.
Absorción de agua: la capacidad de un material para absorber agua y retenerla. El valor de la absorción de agua está determinado por la diferencia en la masa de la muestra en los estados saturado de agua y absolutamente seco. Se hace una distinción entre la absorción volumétrica de agua Wv cuando esta diferencia está relacionada con el volumen de la muestra, y la absorción másica de agua Wm cuando esta diferencia está relacionada con la masa de la muestra seca.
La saturación de los materiales con agua afecta negativamente a sus propiedades básicas: aumenta la densidad media y la conductividad térmica, y reduce la resistencia.
El contenido de humedad de un material está determinado por el contenido de humedad relativo al peso seco del material. La humedad del material depende tanto de las propiedades del propio material (porosidad, higroscopicidad) como de su entorno (humedad del aire, contacto con el agua).
Rendimiento de humedad: la propiedad de un material para dar humedad al aire circundante, caracterizada por la cantidad de agua (como porcentaje en peso o volumen de una muestra estándar) perdida por el material por día en humedad relativa aire ambiente 60% y temperatura 20"C.
El valor de la transferencia de humedad es de gran importancia para muchos materiales y productos, por ejemplo paneles de pared y bloques, paredes de yeso húmedo, que durante la construcción de un edificio suelen tener mucha humedad, y en condiciones normales se secan por pérdida de humedad: el agua se evapora hasta que se establece un equilibrio entre el contenido de humedad del material de la pared y la humedad del aire circundante, es decir, hasta que el material no alcance el estado de secado al aire.
La higroscopicidad es la propiedad de los materiales porosos de absorber una cierta cantidad de agua con el aumento de la humedad del aire circundante. Debido a la higroscopicidad, la madera y algunos materiales aislantes del calor pueden absorber una gran cantidad de agua, mientras que su peso aumenta, la resistencia disminuye y las dimensiones cambian. En tales casos, es necesario aplicar revestimientos protectores para madera y otras estructuras.
Permeabilidad al agua - la propiedad de un material para pasar agua bajo presión. El valor de la permeabilidad al agua se caracteriza por la cantidad de agua que ha pasado a través de 1 cm2 del área del material de prueba durante 1 hora a presión constante. Los materiales impermeables incluyen materiales especialmente densos (acero, vidrio, betún) y materiales densos con poros cerrados (por ejemplo, hormigón de una composición especialmente seleccionada).
Resistencia a las heladas: la propiedad de un material saturado con agua para resistir la congelación y descongelación alternadas repetidas sin signos de destrucción y una disminución significativa de la resistencia.
La congelación del agua que llena los poros del material va acompañada de un aumento de su volumen de aproximadamente un 9%. resultando en presión sobre las paredes de los poros, lo que lleva a la destrucción del material. Sin embargo, en muchos materiales porosos, el agua no puede llenar más del 90 % del volumen de los poros disponibles, por lo que el hielo que se forma cuando el agua se congela tiene espacio para expandirse. La destrucción del material ocurre solo después de repetidas congelaciones y descongelaciones alternas.
Permeabilidad al vapor y al gas: la propiedad de un material para pasar vapor de agua o gases (aire) a través de su espesor bajo presión. Todos los materiales porosos en presencia de poros abiertos son capaces de dejar pasar vapor o gas.
La permeabilidad al vapor y al gas del material se caracteriza, respectivamente, por el coeficiente de permeabilidad al vapor o al gas, que está determinado por la cantidad de vapor o gas en l que pasa a través de una capa de material de 1 m de espesor y 1 m2 de área por 1 hora a una diferencia de presiones parciales en paredes opuestas de 133,3 Pa. Es necesario conocer la conductividad térmica del material al calcular el espesor de las paredes y los pisos de los edificios con calefacción, así como al determinar el espesor requerido del aislamiento térmico de las superficies calientes, como tuberías, hornos de fábrica, etc.
Capacidad calorífica - la propiedad de un material para absorber una cierta cantidad de calor cuando se calienta y liberarlo cuando se enfría,
Un indicador de la capacidad calorífica es la capacidad calorífica específica, igual a la cantidad de calor (J) necesaria para calentar 1 kg de material en 1 °C. Calor específico, kJ (kg - ° C), materiales de piedra artificial 0.75-0.92, madera - 2.4-2.7, acero - 0.48, agua-4.187.
La capacidad calorífica de los materiales se tiene en cuenta al calcular la resistencia al calor de las paredes y techos de edificios con calefacción, calentando los componentes de hormigón y mortero para trabajo de invierno, así como en el cálculo de hornos.
Resistencia al fuego: la capacidad de un material para resistir la acción de altas temperaturas y agua en un incendio. Según el grado de resistencia al fuego, los materiales de construcción se dividen en ignífugos, difícilmente combustibles y combustibles.
Los materiales ignífugos bajo la influencia del fuego o de altas temperaturas no se encienden, no arden ni se carbonizan. Estos materiales incluyen materiales de piedra natural, ladrillo, hormigón, acero. Los materiales difíciles de combustible se encienden con dificultad bajo la acción del fuego, arden sin llama o se carbonizan, pero después de que se elimina la fuente de fuego, cesan su combustión y combustión lenta. Ejemplos de tales materiales son los tableros de fibra de madera y cemento y el hormigón asfáltico. Los materiales combustibles bajo la influencia del fuego o de altas temperaturas se encienden y continúan ardiendo después de que se elimina la fuente de fuego. Estos materiales incluyen principalmente madera, fieltro, fieltro para techos y material para techos,
La refractariedad es la propiedad de un material para resistir la exposición prolongada a altas temperaturas sin fundirse ni deformarse. Según el grado de refractariedad, los materiales se dividen en refractarios, refractarios y fusibles.
Los materiales refractarios pueden soportar una exposición prolongada a temperaturas superiores a 1580°C. se utilizan para revestimiento interior hornos industriales(ladrillo de chamota). Los materiales refractarios soportan temperaturas de 1350 a 1580 ° C (ladrillo Gzhel para hornos de colocación). Los materiales fusibles se ablandan a temperaturas inferiores a 1350 ° C (ladrillo de arcilla ordinario).
Conductividad térmica: la propiedad de un material para transferir calor a través del espesor en presencia de una diferencia de temperatura en las superficies que unen el material. La conductividad térmica del material se estima por la cantidad de calor que pasa a través de la pared del material probado con un espesor de 1 m, un área de 1 m2 durante 1 hora a una diferencia de temperatura de las superficies opuestas de la pared de 1 ºC La conductividad térmica se mide en W/(mK) o W/(mS).
La conductividad térmica de un material depende de muchos factores: la naturaleza del material, su estructura, porosidad, humedad, así como la temperatura promedio a la que se transfiere el calor. Un material cristalino es generalmente más térmicamente conductor que un material amorfo. Si el material tiene una estructura en capas o fibrosa, entonces su conductividad térmica depende de la dirección del flujo de calor con respecto a las fibras, por ejemplo, la conductividad térmica de la madera a lo largo de las fibras es 2 veces mayor que a lo largo de las fibras.
La conductividad térmica del material se ve afectada en gran medida por la porosidad, el tamaño y la naturaleza de los poros. Los materiales finamente porosos son menos conductores térmicos que los materiales porosos grandes, incluso si su porosidad es la misma. Los materiales de celda cerrada tienen una conductividad térmica más baja que los materiales de celda comunicante. La conductividad térmica de un material homogéneo depende del valor de su densidad media. Entonces, con una disminución en la densidad del material, la conductividad térmica disminuye y viceversa. Conductividad térmica en estado seco al aire del hormigón pesado 1, 3-1, 6, ladrillo cerámico 0,8-0,9, lana mineral 0,06-0,09 W/(mS).
Mecánicopropiedades material de construcción de hormigón
Las propiedades mecánicas caracterizan la capacidad de un material para resistir los efectos destructivos o deformantes de fuerzas externas. Las propiedades mecánicas incluyen resistencia, elasticidad, ductilidad, fragilidad, resistencia al impacto, dureza, abrasión, desgaste.
Fuerza - la propiedad de un material para resistir la destrucción bajo la acción de tensiones internas que surgen de cargas externas. Bajo influencia varias cargas los materiales en edificios y estructuras experimentan diversas tensiones internas (compresión, tensión, flexión, corte, etc.). La resistencia es la propiedad principal de la mayoría de los materiales de construcción; la magnitud de la carga que un elemento dado puede tomar en una sección dada depende de su valor.
Los materiales de construcción, dependiendo de su origen y estructura, resisten diferentes esfuerzos de diferentes maneras. Entonces, los materiales de origen mineral ( piedras naturales, ladrillo, hormigón, etc.) resisten bien la compresión, son mucho peores a cortante y peor aún a tracción, por lo que se utilizan principalmente en estructuras que trabajan a compresión. Otros materiales de construcción (metal, madera) funcionan bien en compresión, flexión y tracción, por lo que se utilizan con éxito en diversas estructuras (vigas, cerchas, etc.) que funcionan en flexión.
La resistencia de los materiales de construcción generalmente se caracteriza por un grado que corresponde en magnitud a la resistencia a la compresión obtenida durante la prueba.
Fragilidad - la propiedad de un material para colapsar instantáneamente bajo la acción de fuerzas externas sin deformación preliminar. Los materiales frágiles incluyen piedras naturales, materiales cerámicos, vidrio, hierro fundido, hormigón, etc.
La resistencia al impacto se refiere a la propiedad de un material para resistir la fractura bajo cargas de impacto. Durante la operación de edificios y estructuras, los materiales en algunas estructuras están sujetos a cargas dinámicas (de impacto), por ejemplo, en los cimientos de martillos de forja, búnkeres y superficies de caminos. Los materiales frágiles son poco resistentes a las cargas de choque. Dureza - la propiedad de un material para resistir la penetración de otro material, uno más duro. Esta propiedad es de gran importancia para los materiales utilizados en pisos y pavimentos. Además, la dureza del material afecta la complejidad de su procesamiento.
Hay varias formas de determinar la dureza de los materiales. La dureza de la madera y el hormigón se determina presionando una bola de acero en las muestras. El valor de la dureza se juzga por la profundidad de la muesca de la bola o por el diámetro de la huella resultante. La dureza de los materiales de piedra natural se determina según la escala de dureza (método Boos), en la que diez minerales especialmente seleccionados se disponen en una secuencia tal que el siguiente mineral deja una línea (rasguño) sobre el anterior, pero no dibuja mismo (Cuadro 3). Por ejemplo, si el material de prueba se dibuja con apatito y deja una línea (rasguño) en el espato flúor, entonces su dureza corresponde a 4.5.
Abrasión: la propiedad de un material de cambiar de volumen y masa bajo la influencia de fuerzas abrasivas. La posibilidad de utilizar el material para la construcción de pisos, escalones, escaleras, aceras y caminos depende de la abrasión. La abrasión de los materiales se determina en laboratorios en máquinas especiales: círculos de abrasión.
El desgaste es la destrucción de un material bajo la acción combinada de abrasión e impacto. Elasticidad: la propiedad de un material para deformarse bajo carga y tomar su forma y dimensiones originales después de que se retira la carga. La tensión máxima a la que un material sigue siendo elástico se denomina límite elástico. la elasticidad es propiedad positiva materiales de construcción. Los ejemplos de materiales elásticos incluyen caucho, acero, madera.
Plasticidad: la capacidad de un material para cambiar su forma y dimensiones bajo carga sin la formación de espacios y grietas y para retener la forma y las dimensiones modificadas después de que se retira la carga. Esta propiedad es opuesta a la elasticidad. Un ejemplo de material plástico es el plomo, la masa de arcilla, el betún calentado.
3. Clasificaciónconcreto.Principalrequisitos
El hormigón es un material de piedra artificial que se obtiene moldeando y endureciendo una mezcla de hormigón debidamente seleccionada, compuesta por un aglomerante, sustancia, agua, áridos y aditivos especiales.
El hormigón es el principal material de construcción. Son valiosos porque se les puede dar una amplia variedad de propiedades, su resistencia, densidad aparente, conductividad térmica y otras propiedades se pueden cambiar en un amplio rango.
La composición de la mezcla de concreto se selecciona de tal manera que el concreto tenga las propiedades deseadas (resistencia, resistencia a las heladas, resistencia al agua, etc.) por un cierto período de endurecimiento. El hormigón tiene una estructura de conglomerado, es decir, está formado por un número grande granos agregados unidos por un aglutinante endurecido (cemento). El cemento constituye alrededor del 8-15% y agrega alrededor del 80-85% del volumen de concreto. Por lo tanto, como marcadores de posición tienden a usar barato materiales naturales(arena, grava, piedra triturada de rocas locales), así como residuos industriales (por ejemplo, piedra triturada de escoria metalúrgica). Esto permite reducir el coste del hormigón. Al mismo tiempo, una reducción racional en el consumo de cemento reduce la contracción del hormigón durante el endurecimiento al aire y reduce la probabilidad de grietas por contracción.
Muchas propiedades del concreto dependen de su densidad aparente, la cual está influenciada por la densidad de la piedra de cemento, el tipo de agregado y la estructura del concreto. Por masa volumétrica, los hormigones se dividen en los siguientes grupos:
1. extra pesado con densidad aparente superior a 2500 kg/m 3 ;
2. pesado con densidad aparente de 1800 a 2500 kg/m 3 ;
3. ligeros con una densidad aparente de 500 a 1800 kg/m 3 ;
4. extraligeros con una densidad aparente inferior a 500 kg/m 3 .
Los hormigones especialmente pesados se preparan sobre áridos pesados, como limaduras o virutas de acero (hormigón de acero), mineral de hierro (hormigón de limonita y magnetita) o barita (hormigón de barita). El más utilizado en la construcción es el convencional. hormigón pesado con densidad aparente 2100-2500 kg/m 3 . Este hormigón se prepara sobre áridos densos de rocas (granito, caliza, diabasa, etc.). Se obtiene hormigón ligero con una densidad aparente de 1800-2000 kg/m 3 utilizando piedra triturada de rocas con una densidad aparente de 1600-1900 kg/m 3 , o se produce hormigón sin arena (pasta de cemento y árido grueso), que se llama de gran porosidad.
El hormigón ligero se obtiene utilizando áridos porosos (arcilla expandida, agloporita, escoria expandida, piedra pómez, toba, etc.). El uso de hormigón ligero reduce el peso estructuras de construccion, reduce el costo de construcción y por lo tanto se desarrolla a un ritmo más rápido.
Los hormigones especialmente ligeros incluyen los hormigones celulares, que se obtienen mediante la expansión de una mezcla de un aglutinante con un aditivo finamente molido y agua utilizando métodos especiales (hormigón celular, hormigón celular), y hormigón de poro grueso sobre áridos ligeros. En el hormigón celular, el relleno es esencialmente el aire contenido en las células creadas artificialmente.
El concreto se usa para hacer varios tipos estructuras en plantas prefabricadas de hormigón armado o utilizadas en la construcción de estructuras directamente en el sitio de su futura operación ( hormigón monolítico utilizado en hidráulica, carreteras y otros tipos de construcción). Según la aplicación, se distingue entre: hormigón ordinario para estructuras de hormigon armado(cimientos, columnas, vigas, techos, puentes y otro tipo de estructuras); hormigón hidrotécnico para presas, esclusas; revestimiento de canales, instalaciones de abastecimiento de agua y alcantarillado, etc.; : hormigón para envolventes de edificios (hormigón ligero para paredes de edificios); hormigón para suelos, aceras, pavimentos de carreteras y aeródromos; hormigones para usos especiales, como resistentes al calor, resistentes a los ácidos, para la protección contra la radiación, etc. Dependiendo del uso, los hormigones deben cumplir ciertos requisitos.
Los hormigones para estructuras convencionales de hormigón armado deben tener una determinada resistencia, principalmente a compresión. Para estructuras al aire libre, la resistencia a las heladas también es importante.
El hormigón para estructuras hidráulicas debe tener alta densidad, resistencia al agua, resistencia a las heladas, resistencia suficiente, baja retracción, resistencia a la acción de lixiviación del agua filtrada, en algunos casos resistencia a la acción del agua mineralizada y ligera emisión de calor durante el endurecimiento.
Los hormigones para paredes de edificios con calefacción y techos ligeros deben tener la resistencia, la densidad aparente y la conductividad térmica especificadas.
El concreto para pisos debe tener baja abrasión y suficiente resistencia a la flexión, y el concreto para pavimentos de carreteras y aeródromos también debe ser resistente a las heladas.
Los hormigones para usos especiales están sujetos a requisitos debido a las características de su servicio.
Los requisitos generales para todos los hormigones y mezclas de hormigón son los siguientes: antes del endurecimiento, las mezclas de hormigón deben mezclarse, transportarse y colocarse fácilmente (tener movilidad y trabajabilidad), no delaminarse; los hormigones deben tener una cierta velocidad de endurecimiento de acuerdo con los plazos especificados para el desencofrado y puesta en funcionamiento de la obra o estructura; el consumo de cemento y el costo del concreto deben ser mínimos.
Es posible obtener hormigones que cumplan todos los requisitos establecidos con diseño adecuado composición del hormigón, con la adecuada preparación, colocación y compactación de la mezcla de hormigón, así como con el adecuado curado del hormigón en el período inicial de su fraguado. Una característica de la fabricación de estructuras de hormigón y hormigón armado es que la calidad del material no se puede juzgar de antemano. El hormigón adquiere las propiedades necesarias en el proceso de fabricación de la estructura. De ahí que el diseño de la composición del hormigón sea de gran importancia, teniendo en cuenta la tecnología aceptada para la fabricación de la estructura.
Conclusión
En las condiciones modernas, cuando el mercado está saturado de bienes, solo funcionan con éxito aquellas estructuras comerciales, donde los bienes pueden captar las tendencias en los cambios en la demanda a tiempo, determinar las causas de su ocurrencia y aplicar rápidamente medidas para mejorar la estructura del surtido. y la coyuntura de sus posiciones individuales en el mercado de consumo.
Los productos no alimentarios ocupan un lugar importante Gravedad específica en la rotación total de bienes, que viene determinada, por un lado, por su amplia gama, y por otro lado, por la necesidad de su uso en la vida cotidiana. Durante la última década, la variedad de productos se ha actualizado significativamente, tanto debido a la llegada de productos importados como debido a los productos modernos fabricados en Rusia.
Literaturayreglamentario y técnicodocumentación
1. 300 materiales de construcción y revestimiento modernos: - San Petersburgo, Onyx, 2008 - 128 p.
2. Libro de referencia sobre ciencia de materiales de construcción: L. I. Dvorkin, O. L. Dvorkin - Moscú, Infra-Engineering, 2010 - 472 p.
3. Libro de referencia sobre materiales y productos de construcción: V. N. Osnovin, L. V. Shulyakov, D. S. Dubyago - St. Petersburg, Phoenix, 2008 - 448 p.
4. Fundamentos físicos y químicos de la ciencia de los materiales de construcción: - San Petersburgo, Editorial de la Asociación de Universidades de la Construcción, 2004 - 192 p.
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Por ejemplo, debe averiguar las propiedades y cualidades básicas de los materiales de construcción, cómo se utilizan en el proceso de construcción, cuál es su costo y si son fáciles de conseguir. Después de todo, si algo no se tiene en cuenta de antemano, en el futuro puede tener un impacto bastante fuerte en el sitio de construcción. Y solo después de eso, puede comenzar a crear un proyecto de la estructura deseada y, en el futuro, a la construcción misma.
Todo el proceso de construcción consiste en trabajos generales de construcción, instalación, reparación y acabado. Por tanto, todos aquellos materiales y productos derivados de los mismos que se utilicen durante estas obras se denominan materiales de construcción. A sociedad moderna la mayoría de las veces, los materiales de construcción se dividen en los siguientes tipos o tipos: estos son materiales naturales, materiales artificiales y productos terminados.
Tipos naturales de materiales de construcción.
Este tipo incluye aquellos materiales de construcción que fueron creados sin intervención humana, por así decirlo, son de origen natural. La mayoría de ellos no requieren procesamiento industrial, y si lo requieren, es mínimo.
Los materiales naturales son ampliamente utilizados en la construcción. Los representantes más populares de esta categoría incluyen: suelo o tierra, arena, arcilla, piedra, varias rocas (mármol, granito, bálsamo), piedra triturada.
También los materiales naturales son madera, varias maderas aserradas, musgo, estopa y mucho más. En diferentes regiones, el precio de la construcción de arena, piedra, piedra triturada y otros materiales varía según la dificultad de producción y entrega al sitio de construcción.
Tipos artificiales de materiales de construcción.
Sin embargo, todos los materiales anteriores para la industria de la construcción también son interesantes porque son materias primas preparadas para la producción de nuevos materiales de construcción. Por ejemplo, para hacer cualquier ladrillo, simplemente es necesario usar arcilla y arena, y para el cemento, se necesita piedra caliza y yeso.
Pero no es suficiente mezclar diferentes materias primas en una sola mezcla, es necesario algún tipo de manipulación (secado, fusión, cocción, etc.), como resultado de lo cual su estructura cambia y composición química. Es decir, dichos materiales de construcción se obtienen artificialmente, en el proceso de procesamiento de materiales naturales, por lo que se denominan artificiales.
Los representantes más famosos de este tipo de materiales de construcción son el vidrio, el hormigón armado, así como todos morteros y mezclas (varias mezclas de cemento, soluciones concretas, masillas, mezclas y morteros para yeso). Los materiales de construcción artificiales, que incluyen madera, incluyen madera contrachapada, corcho natural, tableros de fibra.
Productos terminados - utilizados en la construcción
La principal diferencia entre los productos terminados y los materiales de construcción de origen natural y artificial es que no es necesario procesarlos antes de usarlos: mezclados con agua, compactados, aserrados, tallados.
Los materiales de construcción más comunes de este tipo incluyen productos de hormigón armado, estructuras metálicas y varios accesorios de plomería. Esto también incluye varios productos de madera y madera. Cualquier cubierta (rollo, chapa, metal, tejas) también es un producto terminado.
