В’яжучі матеріали
В'яжучі матеріали
В'яжучі матеріали надають інертним матеріалам у спеціальних сумішах дорожнього одягу необхідне зчеплення в єдину масу. До в'язких природних матеріалів відносяться:
Суглинок- підрозділяється за фізико-механічними властивостями на: важкий - глинистих частинок від 20 до 30%; середній - глинистих частинок від 15 до 20%; легкий – глинистих частинок від 10 до 15%. Вводиться до складу верхнього дорожнього покриття важкий або середній суглинок до 30%, який може замінити глину.
Будівельне гідратне повітряне вапно (пушонка)— отримують шляхом випалу вапняків, доломіту, крейди і т. д., що не доводяться при цьому до спікання, з наступним гасінням при обмеженій кількості води. Використовується у вигляді порошку з частинками від 0,5 мм і менше у верхньому шарі покривному доріжок і майданчиків до 5 % об'єму. При введенні в нього вапна-пушонки знижується набухання і усувається липкість суміші та підвищується її стійкість до механічних та атмосферних впливів.
Сланцева зола сухого відбору теплових електростанцій зміцнює ґрунт та інертні матеріали.
Портландцемент- продукт ретельного подрібнення клінкеру, який утворюється при випаленні до спікання суміші вапняків, глин та мергелів певного складу. Застосовують у верхньому покритті доріг.
Цемент- в'яжучий матеріал, що виявляє свої властивості тільки при взаємодії з водою (разом вони складають активну частину бетону, а пісок, щебінь або гравій - інертну частину або його заповнювачі).
Бітум— отримують у результаті переробки нафти. Застосовується для виготовлення асфальтового бетону, для поверхневої обробки дорожніх покриттів і основ.
Асфальтобетон— штучний матеріал, що складається із спеціально приготовленої суміші щебенюабо гравію, піску, мінерального порошку та бітуму, укладається або в гарячому стані (125-180 °С), або при температурі повітря під час виконання робіт - холодному при обов'язковому укочуванні або ущільненні вібраторами. Поділяється по крупності зерен інертного матеріалу на крупнозернистий (до 35 мм); середньозернистий (до 25); дрібнозернистий (до 16); піщаний (до 5 мм).
Пружні матеріали- надають верхньому покриву пружні та еластичні властивості.
Торф- Для дорожнього будівництва застосуємо волокнистий торф з малим ступенем розкладання (до 20-30%) у суміші з піритовими недогарками в проміжному, вологоємному шарі.
Лігнінє одним з відходів гідролізних підприємств і має темно-коричневий колір. Практично не схильний до гниття, складається з дрібних і пружних шматочків обробленої деревини. Може застосовуватись у верхньому покриві.
Бавовняне лушпиння- являє собою відхід при виробництві бавовни, придатна для влаштування нижнього пружно-вологоємного і верхнього ізоляційного шарів дорожнього одягу.
Мох— матеріал для влаштування майданчиків для відпочинку та деяких інших будівельних цілей; застосуємо сфагновий мох верхового болота та гіпнові мохи низинних боліт. Мох використається як дренажний матеріал.
Для виконання різноманітних кам'яних робіт, таких, як укладання фундаментів будинків, цоколів, стовпів, стін, печей, доріжок, бордюрів, а також як заповнювачі бетонів і розчинів використовуються різні кам'яні матеріали.
1. Червоний. З нього кладуть фундаменти, стіни, стовпи, перегородки, печі, пічні труби і т. д. Він має такі розміри: довжина – 250, ширина – 120 та товщина – 65 мм.
2. Силікатний. Застосовують лише кладки стін, стовпів, перегородок; для пічних робіт непридатний.Він має такі розміри: довжина – 250, ширина – 120, товщина може бути 65, 88 та 103 мм. Цегла товщиною 88 мм називають полуторною, 103 мм - подвійною. Одинарна цегла важить від 3,5 до 4 кг, полуторна - близько 5, а подвійна - близько 5,7 кг.
3. Пустотілий, дірчастий, пористий. Застосовують лише кладки стін, стовпів, перегородок; для пічних робіт він непридатний.
Цегла має бути правильної форми, з прямими ребрами, без тріщин. Нормально обпалена глиняна цегла червоного кольору при ударі видає чистий звук. Недопалена цегла має жовтуватий відтінок і видає глухий звук; перепалена цегла-залізняк має оплавлені поверхні, непридатний для кладки стін, але гарний при облаштуванні фундаменту. У пічних роботах, особливо для арок, склепінь і паливників, слід застосовувати лише червону цеглу найкращої якості.
4. Вогнетривкий і тугоплавкий. Застосовують цей вид цеглини для кладки паливників або внутрішніх поверхонь печей. Термін служби його вищий за червоний у кілька разів. Розміри: 250×123×65 мм, вага – 3,4 кг; 230×113×65 мм, вага – 2,9 кг.
Автоклавний ніздрюватий бетон (штучний камінь). Легкий, не тоне у воді, міцний, легко обробляється, як дерево. У побудованому з такого матеріалу приміщенні створюється мікроклімат, близький до мікроклімату дерев'яних будинків.
Вапно повітря отримують шляхом випалу вапняків, що містять не більше 6% домішки глини. Випал проводиться при температурі 1100—1200° до повного видалення вуглекислоти (зазвичай до 44%). Вапняки втрачають при цьому майже половину своєї ваги.
В результаті випалу виходять пористі легкі шматки вагою від 800 до 1000 кг/м3, які називають негашеним вапном-кипелкою. Після випалу виходить недопал та перепал. Недопал нешкідливий, тому що у воді та в штукатурних розчинахвін не гаситься. Небезпечніше перепал, шматки якого гасяться повільно (іноді через два-три тижні). Потрапивши в штукатурку, дрібні шматочки перепалу розривають її, і поверхні виходять дутики. Зміст зерен, що не погасилися, в комовій вапні після її гасіння має бути не більше 10% в I сорті і не більше 20% - у II сорті.
Вапно-кипелка для приготування штукатурних розчинів вимагає відповідної підготовки - гасіння або перемелювання.
Кипелята небезпечна в пожежному відношенні. Її потрібно зберігати в сухих складах з підстеленими підлогами, піднятими від землі не менше 50 см.
Коли кип'ятку гаситься в невеликій кількості води, вона перетворюється на дрібний порошок-пушонку з об'ємною вагою в пухкому стані 450-550 кг/м3.
Щоб отримати вапняне тісто, кип'ятку або пушонку гасять у великій кількості води на будівлях чи заводах готових розчинів. На заводах гасіння виробляють на спеціальних вапняних машинах. Гашене вапно витримують, а потім розвозять у вигляді тіста чи молока. Цей метод гасіння найвигідніший, швидкий та економічний.
На будівлях для гасіння вапна риють так звану творильну яму і обшивають її дошками. Для безпеки зверху її закривають дошками, залишаючи місце для люка, куди зливається гашене вапно. Біля ями твори ставлять гасильний ящик з отвором і засувкою з нахилом у бік люка. Засувка робиться так, щоб вона могла вільно ходити у своїх пазах. Отвір засувки обшивається сіткою із осередками 1 X 1 см.
Щоб отримати більш чисте вапно, внизу лотка прибивають ще одну сітку з осередками 0,5×0,5 см таким чином, щоб вапно проходило через неї. Зважаючи на те, що різні сорти вапна гасяться по-різному, при гасінні необхідно дотримуватися наступних правил, що покращують якістьвапняного тесту.
Вапнінасипають не більше однієї чверті обсягу ящика.
Вапно, що швидко гаситься, з початком гасіння менше 20 хвилин слід заливати водою відразу, тобто наповнити ящик повністю. Повільногаснучу з початком гасіння більше 20 хвилин слід залити водою тільки наполовину насипаного шару вапна. Після початку гасіння вода поступово додається до необхідної кількості.
У процесі гасіння вапно розмішують мішалками і ллють воду в такій кількості, щоб отримати вапняне молоко. Загасивши вапно, відкривають засувку і зливають її в творильну яму, в якій вона витримується не менше двох тижнів, а ще краще - двох місяців. Цей термін необхідний для того, щоб в вапні могли погаситися всі шматочки.
При вживанні свіжогашеного вапна в розчинах її проціджують через сито з осередками перерізом 0,5Х0,5 мм.
З 1 кг кип'ялки I сорту має вийти після гасіння не менше 2,4 л вапняного тесту нормальної густоти, з 1 кг кип'ятки II сорту - не менше 2 л тесту, а з 1 кг кип'ятки III сорту - не менше 1,6 л.
Для збереження вапняного тіста творильну яму заливають водою шаром не менше 10 см. Це оберігає вапняне тісто від утворення на ньому сухої кірки.
Підзол (відходи шкіряної промисловості) є вапняним тістом, засміченим до 10% органічними домішками - волоссям і уривками шкіри.
Окшара(відходи текстильної промисловості) - вапняне тісто, що містить 2-4% хлористого кальцію.
Всі ці замінники застосовуються так само, як вапняне тісто.
Цемент є найкращим в'язким матеріалом, що твердіє на повітрі та у воді. Колір цементу сіро-зелений. Об'ємна вага в середньому дорівнює 1400 кг/м3.
Початок схоплювання цементу настаєне раніше 45 хвилин і пізніше 12 годин від часу замішування. У теплу пору року чи теплому приміщенні цемент схоплюється швидше, у холодну пору — повільніше. Процес перетворення цементного тесту на тверде тіло відбувається довгі роки, проте вже на 28-й день цементний камінь набуває необхідної міцності. Межа міцності на стиск портландцемент має п'ять марок: «300», «400», «500», «600» і «700». Марка «300» означає, що розчин із цементу та піску у співвідношенні 1:3 через 28 днів твердіння руйнується на стиск при навантаженні 300 кг/см2, марка «400» — при навантаженні 400 кг/см2 тощо. портландцементу є шлакові, сульфітно-шлакові, що розширюються, кольорові та інші цементи. Для будівельних розчинів застосовують цемент марок "300" та "400" в умовах підвищеної вологості.
Будівельний гіпс широко застосовується у штукатурних роботах.
У чистому вигляді застосовується рідко, переважно як добавка до вапняних розчинів для прискорення їх схоплювання при оштукатурюванні дерев'яних поверхонь та витягуванні карнизів. Крім цього, він знаходить широке застосування для виготовлення різних виробів.
Для виробництва гіпсових в'яжучих застосовують гіпсовий камінь. Гіпс іноді містить домішки піску, глини тощо. буд. Кількість цих домішок має бути трохи більше 15%.
Гіпс поділяється на будівельний, формувальний, технічний (високоміцний) та ангідритовий. Об'ємна вага гіпсу в меленому, пухкому стані 800 - 1000 кг/м3. Колір гіпсу білий, а також білий із синюватим або злегка жовтуватим відтінком.
Будівельний гіпс- це продукт помірного випалу природного двоводного гіпсу при температурі 150 - 160 °, до перетворення на напівводний гіпс.
Тонкість помелу будівельного гіпсу I сорту повинна бути наступна: при просіванні черезсито з 900 отворами в 1 см2 залишок на ситі має бути не більше 15% за вагою, а для II сорту – не більше 30%.
Схоплювання будівельного гіпсу I сорту повинно починатися не раніше 4 хвилин після замішування і закінчуватися в межах 6-30 хвилин.
Гіпс- єдина в'язка речовина, яка застосовується без заповнювачів. При твердінні гіпс не зменшується в обсязі, а збільшується приблизно до 1%. При схоплюванні гіпсовий розчин дає тріщин, оскільки збільшення обсягу відбувається до схоплювання. Гіпсові штукатурки значною мірою втрачають міцність у сирих місцях, а при довгому знаходженні в них руйнуються. Через це гіпсові штукатурки використовують лише у сухих приміщеннях. Для штукатурних робіт застосовують переважно будівельний гіпс. Для уповільнення схоплювання до гіпсу додають вапняне молоко, буру, малярський клей та інші сповільнювачі.
Армування гіпсових штукатурок провадиться в основному деревом. При армуванні металом його необхідно покривати захисними фарбами для запобігання швидкому окисленню.
Зачинений водою гіпс або розчини з додаванням гіпсу довго не рекомендується перемішувати. Від тривалого перемішування гіпс перестає схоплюватись (відмолажується).
Активні мінеральні добавки бувають природні та штучні. Ці речовини, розмелені і зачинені водою, самі по собі не твердніють, але, змішавшись з повітряним вапном, надають їй гідравлічні властивості. Після попереднього твердіння на повітрі вони твердіють під водою. До них відносяться діатомова земля, туфи, трепел, цемянка, мелена цегла або бій глиняного посуду.
Хімічні добавки (церазит, рідке калійне та натрієве скло) застосовують у цементних розчинах для надання їм водонепроникності.
Церезит- сметаноподібна маса із запахом аміаку. Для приготування розчину 1 частину церезиту розмішують із 10 частинами води та замішують на цій емульсії цементну суміш.
Рідке скло- густа рідина жовтуватого кольору. Одну частину скла розчиняють у 5 або 10 частинах води і на цій емульсин розводять цементну суміш. Цементний розчин із таким склом швидко твердне. Готувати його треба невеликими порціями.