Clasificarea materialelor

Materialele solide sunt în general clasificate în trei grupe principale. Acestea sunt metale, ceramică și polimeri. Această diviziune se bazează în primul rând pe caracteristicile structurii chimice și ale structurii atomice a substanței. Majoritatea materialelor pot fi clasificate destul de clar într-un grup sau altul, deși sunt posibile și cazuri intermediare. În plus, trebuie remarcat faptul că există compozite care combină materiale aparținând două sau trei dintre grupurile enumerate. Mai jos va fi o scurtă descriere a diferitelor tipuri de materiale și a caracteristicilor comparative ale acestora.

Un alt tip de materiale sunt materialele avansate destinate utilizării în domenii de înaltă tehnologie precum semiconductori, materiale biologice, materiale inteligente și substanțe utilizate în nanotehnologie.

METALELE

Materialele aparținând acestui grup includ unul sau mai multe metale (cum ar fi fierul, aluminiul, cuprul, titanul, aurul, nichelul) și adesea și unele elemente nemetalice (cum ar fi carbonul, azotul sau oxigenul) în cantități relativ mici.

Atomii din metale și aliaje sunt aranjați într-o ordine foarte perfectă. În plus, în comparație cu materialele ceramice și polimerice, densitatea metalelor este relativ mare.

În ceea ce privește proprietățile mecanice, toate aceste materiale sunt relativ rigide și durabile. În plus, au o anumită plasticitate (adică capacitatea de a suferi deformări mari fără distrugere) și rezistență la distrugere, ceea ce a asigurat utilizarea lor pe scară largă într-o varietate de structuri.

Materialele metalice conțin mulți electroni delocalizați, adică electroni care nu sunt asociați cu atomi specifici. Prezența unor astfel de electroni explică în mod direct multe proprietăți ale metalelor. De exemplu, metalele sunt conductoare excepțional de bune de electricitate și căldură. Sunt impenetrabile la lumina vizibilă. Suprafețele metalice lustruite strălucesc. În plus, unele metale (cum ar fi fierul, cobaltul și nichelul) au proprietăți magnetice care sunt de dorit pentru aplicațiile lor.

CERAMICĂ

Ceramica este un grup de materiale care ocupă o poziție intermediară între metale și elementele nemetalice. Cum regula generala, clasa ceramicii include oxizi, nitruri și carburi. De exemplu, unele dintre cele mai populare tipuri de ceramică constau din oxid de aluminiu (Al2O3), dioxid de siliciu (SiO2), nitrură de siliciu (Si3N4). În plus, substanțele pe care mulți le numesc materiale ceramice tradiționale includ diverse argile (în special cele folosite la fabricarea porțelanului), precum și betonul și sticla. În ceea ce privește proprietățile mecanice, ceramica sunt materiale relativ dure și durabile, comparabile prin aceste caracteristici cu metalele. În plus, tipurile tipice de ceramică sunt foarte dure. Cu toate acestea, ceramica este un material excepțional de fragil (lipsă aproape completă de ductilitate) și are o rezistență slabă la rupere. Toate ceramicele tipice nu conduc căldura sau electricitatea (adică conductivitatea lor electrică este foarte scăzută).

Ceramica se caracterizează prin rezistență mai mare la temperaturi ridicate și influențe nocive mediu inconjurator. În ceea ce privește proprietățile lor optice, ceramica poate fi transparente, translucide sau complet opace, iar unii oxizi, precum oxidul de fier (Fe2O3), au proprietăți magnetice.

COMPOZITE

Compozitele sunt o combinație de două (sau mai multe) materiale separate aparținând diferitelor clase de substanțe enumerate mai sus, de ex. metale, ceramică și polimeri. Scopul creării compozitelor a fost realizarea unei astfel de combinații de proprietăți diverse materiale, care nu poate fi obținută pentru componente individuale, precum și pentru a asigura combinarea optimă a caracteristicilor acestora. Se cunosc un număr mare de compozite diferite, care sunt obținute prin combinarea metalelor, ceramicii și polimerilor. Mai mult, unele materiale naturale sunt și compozite, cum ar fi lemnul și osul. Cu toate acestea, majoritatea compozitelor discutate în această carte sunt materiale derivate din materiale sintetice.

Unul dintre cele mai populare și mai cunoscute materiale compozite este fibra de sticlă. Acest material constă din fibre scurte de sticlă încorporate într-o matrice polimerică, de obicei rășină epoxidică sau poliesterică. Fibrele de sticlă au rezistență și rigiditate ridicate, dar sunt fragile. În același timp, matricea polimerică este din plastic, dar rezistența sa este scăzută. Combinația acestor substanțe duce la producerea unui material relativ rigid și de înaltă rezistență, care, totuși, are suficientă ductilitate și flexibilitate.

Un alt exemplu de compozit important din punct de vedere tehnologic este polimerii armați cu fibră de carbon (CFRP). În aceste materiale, fibrele de carbon sunt plasate într-o matrice polimerică. Materialele de acest tip sunt mai rigide și mai durabile în comparație cu fibra de sticlă, dar în același timp mai scumpe. CFRP-urile sunt utilizate în inginerie aerospațială și în echipamente sportive de înaltă calitate, cum ar fi biciclete, crose de golf, rachete de tenis, schiuri și snowboard-uri.

MATERIALE PROGRESIVE

Materialele care sunt destinate utilizării în produse de înaltă tehnologie („high-tech”) sunt uneori definite în mod convențional prin termenul de materiale „progresive”. Prin tehnologie înaltă înțelegem de obicei dispozitive sau produse a căror funcționare se bazează pe utilizarea unor principii moderne complexe. Astfel de produse includ diverse echipamente electronice, în special camere video digitale și audio, playere CD/DVD, computere, sisteme cu fibră optică, precum și sateliți spațiali, produse aerospațiale și de tehnologie pentru rachete.

Materialele avansate sunt în esență substanțele tipice discutate mai sus, dar cu proprietăți îmbunătățite, dar și materiale noi cu caracteristici remarcabile. Aceste materiale pot fi metale, ceramică sau polimeri, dar costul lor este de obicei foarte mare. Materialele avansate includ, de asemenea, semiconductori, biomateriale și ceea ce numim „materiale ale viitorului”. Acestea sunt așa-numitele materiale „inteligente” și produse nanotehnologice, care sunt destinate, de exemplu, fabricării de lasere, circuite integrate, stocare de informații magnetice, afișaje cu cristale lichide și fibre optice.

SEMICONDUCTORI

Semiconductorii, din punct de vedere al proprietăților electrice, ocupă o poziție intermediară între materialele conductoare de electricitate (metale și aliaje metalice) și izolatori (ceramica și polimeri). În plus, caracteristicile electrice ale semiconductorilor sunt extrem de sensibile la prezența unor cantități mici de atomi străini, a căror concentrație trebuie controlată până la zone foarte mici. Crearea materialelor semiconductoare a făcut posibilă dezvoltarea unor sisteme integrate care au revoluționat electronica și tehnologia computerelor (chiar fără a menționa schimbările din viața noastră) în ultimele trei decenii.

BIOMATERIALE

Biomaterialele sunt folosite pentru a crea implanturi pentru corpul uman, care sunt concepute pentru a înlocui organele sau țesuturile bolnave sau distruse. Materialele de acest tip nu trebuie să emită substanțe toxice și trebuie să fie compatibile cu țesuturile umane (adică nu trebuie să provoace reacții de respingere). Toate tipurile de substanțe enumerate - metale, ceramică, polimeri și semiconductori - pot fi utilizate ca biomateriale. Ca exemplu, putem cita unele biomateriale care sunt folosite pentru realizarea articulațiilor artificiale ale șoldului.

MATERIALE VIITORULUI

Materialele „inteligente” (sau inteligente) sunt un grup de noi substanțe dezvoltate artificial care au un impact semnificativ asupra multor tehnologii moderne. Definiția „inteligentă” înseamnă că aceste materiale sunt capabile să sesizeze schimbările din mediu și să răspundă la aceste schimbări într-un mod predeterminat - o calitate inerentă organismelor vii. Conceptul de materiale inteligente a fost extins și la sisteme complexe construite atât din substanțe inteligente, cât și din substanțe tradiționale.

Unele tipuri de senzori (recunoașterea semnalelor de intrare), precum și sistemele executive (activatoare) care joacă rolul de dispozitive de răspuns și adaptive pot fi utilizate ca componente ale materialelor (sau sistemelor) inteligente. Acesta din urmă poate fi folosit pentru a schimba forma, poziția, frecvențele naturale sau caracteristicile mecanice ca răspuns la schimbările de temperatură, intensitatea luminii, intensitatea câmpului electric sau magnetic.

Patru tipuri de materiale sunt utilizate în mod obișnuit ca activatori: aliaje cu memorie de formă, ceramică piezoelectrică, materiale magnetostrictive și fluide electroreologice/electromagnetice.

Aliajele „de memorie” sunt metale care, după deformare, revin la forma lor inițială dacă temperatura se schimbă.

Ceramica piezoelectrică se extinde și se contractă ca răspuns la modificările câmpului electric (sau tensiunii); dacă dimensiunile lor se schimbă, aceasta duce la excitarea unui semnal electric. Comportamentul materialelor magnetostrictive este similar cu reacția piezoelectricilor, dar numai ca reacție la o schimbare camp magnetic. În cazul fluidelor electro- și magnetoreologice, acestea sunt medii care suferă modificări enorme ale vâscozității ca răspuns la modificările câmpului electric sau magnetic, respectiv.

Materialele/dispozitivele folosite ca senzori pot fi fibre optice, piezoelectrice (inclusiv unii polimeri) și dispozitive microelectromecanice, prescurtate ca MEMS.

Un exemplu de dispozitiv inteligent este un sistem folosit în elicoptere pentru a reduce zgomotul din cabină generat de lamele rotative. Senzorii piezoelectrici încorporați în lame monitorizează stresul și solicitarea; semnalul este transmis de la acești senzori la un actuator, care, folosind un computer, generează „anti-zgomot” care atenuează sunetul de la funcționarea rotoarelor elicopterului.

MATERIALE NANOTEHNOLOGICE

Până de curând, procedura general acceptată de lucru în chimia și fizica materialelor a fost aceea de a studia mai întâi structurile foarte mari și complexe și apoi de a trece la analizarea blocurilor fundamentale mai mici care alcătuiesc aceste structuri. Această abordare a fost numită uneori „de sus în jos”. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea tehnologiei de microscopie cu scanare, care a făcut posibilă observarea atomilor și moleculelor individuali, a devenit posibilă manipularea atomilor și moleculelor pentru a crea noi structuri și, prin urmare, a obține noi materiale care sunt construite pe baza atomului. elemente de scară (așa-numitul „design de materiale”)”. Aceste abilități de a asambla cu atenție atomii au deschis perspectiva creării de materiale cu proprietăți mecanice, electrice, magnetice și alte proprietăți care ar fi de neatins folosind alte metode. Vom numi această abordare „de jos în sus”, iar studiul proprietăților unor astfel de materiale noi este realizat prin nanotehnologie, unde prefixul „nano” înseamnă că dimensiunile elementelor structurale sunt de ordinul unui nanometru (adică. 10–9 m). De regulă, vorbim de elemente structurale cu dimensiuni mai mici de 100 nm, ceea ce echivalează cu aproximativ 500 de diametre atomice.

Un exemplu de acest tip de material sunt nanotuburi de carbon. În viitor, fără îndoială, vom putea găsi din ce în ce mai multe domenii în care avantajele materialelor nanotehnologice se vor manifesta.

NECESITATEA DE A CREA NOI MATERIALE

Deși s-au înregistrat progrese enorme în domeniul științei materialelor și al tehnologiei de aplicare în ultimii ani, rămâne nevoia de a crea materiale și mai avansate și specializate, precum și de a evalua relațiile dintre producția de astfel de materiale și impactul acestuia. asupra mediului. Este necesar să facem câteva comentarii pe această temă pentru a contura posibilele perspective în acest domeniu.

Creare energie nucleara oferă unele promisiuni pentru viitor, dar rămân numeroase provocări asociate cu dezvoltarea de noi materiale care sunt necesare în toate etapele - de la sistemul de combustibil al reactorului până la depozitarea deșeurilor radioactive.

Costurile mari de energie sunt asociate cu transportul. Reducerea greutății dispozitivelor de transport (mașini, avioane, trenuri etc.), precum și creșterea temperaturii la care funcționează motoarele, vor contribui la un consum mai eficient de energie. Acest lucru necesită crearea de materiale de inginerie de înaltă rezistență, ușoare, precum și de materiale care pot funcționa la temperaturi ridicate.

În plus, există o nevoie recunoscută de noi surse de energie viabile din punct de vedere economic, precum și de o utilizare mai eficientă a surselor existente. Nu există nicio îndoială că materialele cu caracteristicile necesare joacă un rol imens în dezvoltarea acestei zone. De exemplu, a fost demonstrată posibilitatea conversiei directe a energiei solare în curent electric. În prezent, panourile solare sunt dispozitive destul de complexe și costisitoare. Fără îndoială că trebuie create materiale tehnologice noi, relativ ieftine, care să fie mai eficiente în utilizarea energiei solare.

Un alt exemplu foarte atractiv și foarte real în tehnologia de conversie a energiei sunt pilele de combustie cu hidrogen, care au și avantajul de a nu polua mediul. În prezent, utilizarea acestei tehnologii în dispozitivele electronice este abia la început; În viitor, astfel de elemente pot fi folosite ca centrale electrice în mașini. Pentru a crea mai eficient celule de combustibil Sunt necesare materiale noi și sunt necesari noi catalizatori pentru a produce hidrogen.

Pentru a menține calitatea mediului la nivelul necesar, trebuie să monitorizăm compoziția aerului și a apei. Pentru controlul poluării sunt folosite diverse materiale. În plus, este necesară îmbunătățirea metodelor de prelucrare și purificare a materialelor pentru a reduce poluarea mediului, adică. Scopul este de a crea mai puține deșeuri și de a dăuna mai puțin mediului din jurul nostru atunci când extragem minerale. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că producția unor materiale produce substanțe toxice, deci ar trebui să se țină seama de eventualele daune asupra mediului din deversarea unor astfel de deșeuri.

Multe dintre materialele pe care le folosim provin din resurse neregenerabile, de ex. surse care nu pot fi regenerate. Acest lucru se aplică, de exemplu, polimerilor, materia primă primară pentru care este uleiul și unor metale. Aceste resurse de neînlocuit se epuizează treptat. De aici apare necesitatea: 1) descoperirea de noi surse ale acestor resurse; 2) crearea de noi materiale cu proprietăți similare celor existente, dar mai puțin dăunătoare mediului; 3) consolidarea rolului proceselor de reciclare și, în special, dezvoltarea de noi tehnologii care permit reciclarea. Ca o consecință a tuturor acestora, este nevoie de o evaluare economică nu numai a producției, ci și luarea în considerare a factorilor de mediu, așa că devine necesară analizarea întregului ciclu de viață materialul - „de la leagăn la mormânt” - ​​și procesul de producție în ansamblu.

Casting este o metodă de fabricare a unei piese de prelucrat sau a unui produs prin umplerea unei cavități cu o anumită configurație cu metal lichid și apoi solidificarea acesteia.

Turnătorie- baza principală de achiziții pentru toate domeniile ingineriei mecanice. În multe cazuri, turnarea este singura modalitate posibilă de a produce semifabricate de forme complexe: Semifabricatele turnate sunt cele mai ieftine și au adesea o alocație minimă de prelucrare.

Turnare mucegai coajă.

Forma de turnare aici este o carcasă de 6-10 mm grosime, realizată dintr-un material de bază refractar (umplutură) și rășină sintetică ca liant. Principiul obținerii cochiliilor se bazează pe proprietățile materialului liant, care se poate întări ireversibil la încălzire. Nisipul de cuarț este utilizat pe scară largă ca bază refractară. Materialul de legare este rășini sintetice termorigide fenol-formaldehidă. Turnarea în forme de coajă produce piese turnate cu o precizie sporită și o calitate mai bună a suprafeței decât atunci când turnarea în forme de nisip. Procesul este extrem de productiv și poate fi ușor mecanizat.

Lista literaturii folosite

Bartaşevici A.A.

Stiinta Materialelor. – Rostov n/d.: Phoenix, 2008.

Vishnevetsky Yu.T.

Știința materialelor pentru colegii tehnice: Manual. – M.: Dashkov și Co., 2008.

Știința materialelor: manual pentru software open source. / Adaskin A.M. si altele Ed. Solomentseva Yu.M. – M.: Mai sus. scoala, 2006.

Știința materialelor: manual pentru software open source. / Ed. Batienko V.T.

– M.: Infra-M, 2006.

Moryakov O.S.

Știința materialelor: manual pentru software open source. – M.: Academia, 2008.

Fundamentele științei materialelor (prelucrarea metalelor): Proc. manual pentru ONG-uri. / Zaplatin V.N. – M.: Academia, 2008.

Informații generale despre materialele de construcție.

În timpul construcției, exploatării și reparațiilor clădirilor și structurilor, produsele de construcție și structurile din care sunt ridicate sunt supuse diferitelor influențe fizice, mecanice, fizice și tehnologice. Un inginer hidraulic trebuie să selecteze în mod competent materialul, produsul sau structura potrivită care are suficientă rezistență, fiabilitate și durabilitate pentru condiții specifice.

PRELEZA Nr. 1

Informații generale despre materialele de construcție și proprietățile lor de bază.

Materialele și produsele de construcție utilizate în construcția, reconstrucția și repararea diferitelor clădiri și structuri sunt împărțite în naturale și artificiale, care la rândul lor sunt împărțite în două categorii principale: prima categorie include: cărămidă, beton, ciment, cherestea, etc. sunt utilizate în timpul construcției diferitelor elemente de construcție (pereți, tavane, acoperiri, podele). A doua categorie este pentru scopuri speciale: hidroizolatii, termoizolatii, acustice etc. proprietățiȘi calitati.

Proprietate- o caracteristică a unui material care se manifestă în timpul prelucrării, aplicării sau exploatării acestuia.

Calitate– un set de proprietăți ale unui material care determină capacitatea acestuia de a satisface anumite cerințeîn conformitate cu scopul său.

Proprietățile materialelor și produselor de construcție sunt clasificate în trei grupe principale: fizice, mecanice, chimice, tehnologice si etc .

LA chimic se referă la capacitatea materialelor de a rezista la acțiunea unui mediu agresiv chimic, determinând în ele reacții de schimb care duc la distrugerea materialelor, o modificare a proprietăților lor originale: solubilitate, rezistență la coroziune, rezistență la putrezire, întărire.

Proprietăți fizice: densitatea medie, în vrac, adevărată și relativă; porozitate, umiditate, transfer de umiditate, conductivitate termică.

Proprietăți mecanice: limite de rezistență la compresiune, tensiune, încovoiere, forfecare, elasticitate, plasticitate, rigiditate, duritate.

Proprietăți tehnologice: lucrabilitate, rezistenta la caldura, topire, viteza de intarire si uscare.

Proprietățile fizice și chimice ale materialelor.

Densitate medie ρ 0 masa m unitate de volum V 1 material absolut uscat în stare naturală; se exprimă în g/cm3, kg/l, kg/m3.

Densitatea în vrac a materialelor în vrac ρ n masa m unitate de volum V n material uscat, turnat slab; se exprimă în g/cm3, kg/l, kg/m3.

Densitatea adevărată ρ masa m unitate de volum V material într-o stare absolut densă; se exprimă în g/cm3, kg/l, kg/m3.

Densitate relativa ρ(%) – gradul de umplere a volumului de material cu materie solidă; se caracterizează prin raportul dintre volumul total al materiei solide Vîn material la întregul volum al materialului V 1 sau raportul dintre densitatea medie a materialului ρ 0 la densitatea sa adevărată ρ: , sau.

Porozitate P - gradul de umplere a volumului materialului cu pori, goluri, incluziuni gaz-aer:

pentru materiale solide: , pentru materiale vrac:

Higroscopicitate- capacitatea unui material de a absorbi umiditatea din mediu și de a o îngroșa în masa materialului.

UmiditateW (%) – raportul masei de apă din material mV= m 1 - m la masa sa în stare complet uscată m:

Absorbtia apei ÎN – caracterizează capacitatea unui material, la contactul cu apa, de a-l absorbi și reține în masa sa. Există masă In mși volumetrice V o absorbtia apei.

Absorbția de apă în masă (%) – raportul masei de apă absorbită de material mV la masa materialului în stare complet uscată m:

Absorbție volumetrică de apă (%) – raportul dintre volumul de apă absorbit de material mV/ ρ V la volumul său în stare saturată de apă V 2 :

Eliberarea umezelii– capacitatea materialului de a elibera umezeala.

Proprietățile mecanice ale materialelor.

Rezistenta la compresiuneR – raportul de sarcină de rupere P(N) la aria secțiunii transversale a probei F(cm 2). Depinde de mărimea probei, viteza de aplicare a sarcinii, forma probei și umiditatea.

Rezistență la tracțiuneR R - raportul de sarcină de rupere R la aria secțiunii transversale inițiale a probei F.

Rezistență la îndoitR Și – determinat pe grinzi special realizate.

Rigiditate– proprietatea unui material de a produce mici deformari elastice.

Duritate– capacitatea unui material (metal, beton, lemn) de a rezista la pătrunderea în el sub sarcina constantă a unei bile de oțel.

PRELEGERE Nr. 2

Materiale din piatră naturală.

Clasificarea și principalele tipuri de roci.

Rocile care au proprietățile de construcție necesare sunt folosite ca materiale de piatră naturală în construcții.

Conform clasificării geologice, rocile sunt împărțite în trei tipuri:

1) magmatic (primar), 2) sedimentar (secundar)și 3) metamorfic (modificat).

1) Roci magmatice (primare). formată în timpul răcirii magmei topite care se ridică din adâncurile pământului. Structurile și proprietățile rocilor magmatice depind în mare măsură de condițiile de răcire ale magmei și, prin urmare, aceste roci sunt împărțite în adâncȘi turnat.

Stânci adânci s-a format în timpul răcirii lente a magmei adânci în scoarța terestră la presiuni mari în straturile supraiacente ale pământului, ceea ce a contribuit la formarea rocilor cu o structură granulo-cristalină densă, densitate mare și medie și rezistență ridicată la compresiune. Aceste roci au o absorbție scăzută de apă și o rezistență ridicată la îngheț. Aceste roci includ granit, sienita, diorit, gabro etc.

Roci erupte formată în timpul procesului de atingere a magmei la suprafața pământului cu o răcire relativ rapidă și neuniformă. Cele mai comune roci eruptive sunt porfirul, diabaza, bazalt și rocile vulcanice libere.

2) Roci sedimentare (secundare). format din roci primare (ignee) sub influența schimbărilor de temperatură, radiației solare, acțiunii apei, gazelor atmosferice etc. În acest sens, rocile sedimentare se împart în clastic (liber), chimicȘi organogenic.

La clastic Rocile libere includ pietriș, piatră zdrobită, nisip și argilă.

Chimic roci sedimentare : calcar, dolomit, gips.

Roci organice: rocă calcaroasă, diatomit, cretă.

3) Roci metamorfice (modificate). format din roci magmatice și sedimentare sub influența temperaturilor și presiunilor ridicate în timpul ridicării și căderii scoarței terestre. Acestea includ șist, marmură și cuarțit.

Clasificarea și principalele tipuri de materiale din piatră naturală.

Materialele și produsele din piatră naturală sunt obținute prin prelucrarea rocilor.

Prin modalitatea de primire materialele de piatră sunt împărțite în piatră ruptă (moloz) – extrasă prin mijloace explozive; piatra bruta - obtinuta prin despicare fara prelucrare; zdrobit – obținut prin zdrobire (piatră zdrobită, nisip artificial); piatră sortată (pietriș, pietriș).

Materialele de piatră sunt împărțite în pietre în funcție de forma lor formă neregulată(piatră zdrobită, pietriș) și produse în bucată având forma corectă (plăci, blocuri).

Piatra zdrobita– bucăți de rocă cu unghi ascuțit de dimensiuni cuprinse între 5 și 70 mm, obținute prin zdrobirea mecanică sau naturală a molozului (piatră ruptă) sau a pietrelor naturale. Se folosește ca agregat grosier pentru prepararea amestecurilor de beton și așezarea fundațiilor.

Pietriş– bucăți rotunjite de rocă cu dimensiuni cuprinse între 5 și 120 mm, folosite și la prepararea amestecurilor de pietriș artificial cu piatră zdrobită.

– un amestec liber de granule de rocă cu dimensiuni cuprinse între 0,14 și 5 mm. De obicei, se formează ca urmare a intemperiilor rocilor, dar poate fi obținut și artificial - prin zdrobirea pietrișului, a pietrei zdrobite și a bucăților de rocă.

PRELEGERE Nr. 3

Lianți hidrotaționali (anorganici).

1. Lianti de aer.

2. Lianti hidraulici.

Lianți hidrotaționali (anorganici). sunt materiale fin măcinate (pulberi) care, amestecate cu apă, formează un aluat de plastic care este capabil să se întărească prin interacțiune chimică cu acesta, câștigând rezistență, în timp ce leagă agregatele introduse în el într-un singur monolit, de obicei materiale de piatră (nisip, pietriș, piatră zdrobită), formând astfel o piatră artificială, cum ar fi gresie, conglomerat.

Lianții de hidratare se împart în aer(întărindu-se şi căpătând putere numai în aer) şi hidraulic(întărire într-un mediu umed, aerisit și sub apă).

Var aer de constructiiCaO – produs de ardere moderată a rocilor carbonatice naturale la 900-1300°C CaCO3 conţinând până la 8% impurităţi de argilă (calcar, dolomit, cretă etc.). Arderea se efectuează în puțuri și cuptoare rotative. Cuptoarele cu arbore sunt cele mai utilizate. La calcinarea calcarului într-un cuptor cu ax, materialul care se deplasează în puț de sus în jos trece prin trei zone succesive: o zonă de încălzire (uscare a materiilor prime și eliberare de substanțe volatile), o zonă de ardere (descompunerea substanțelor) și o zonă de răcire. În zona de încălzire calcarul este încălzit la 900°C datorită căldurii provenite din zona de ardere din produsele de ardere gazoase. În zona de tragere are loc arderea combustibilului și descompunerea calcarului CaCO3 pe var CaOși dioxid de carbon CO2 la 1000-1200°C. În zona de răcire calcarul ars este răcit la 80-100°C prin mișcarea aerului rece de jos în sus.

Ca urmare a arderii, dioxidul de carbon se pierde complet și se formează cocoloașe, se obține var nestins sub formă de bucăți albe sau gri. Var nestins este un produs din care se obtine tipuri diferite var aer de constructii: var nestins macinat, pasta de var.

Varul gazos de construcții de diferite tipuri este utilizat la prepararea mortarelor de zidărie și ipsos, beton de calitate scăzută (lucru în condiții de uscare la aer), producerea de produse de silicat dens (cărămizi, blocuri mari, panouri) și producția de amestecuri. cimenturi.

Structuri hidraulice și de drenaj iar structurile funcționează în condiții de expunere constantă la apă. Aceste condiții severe de funcționare ale structurilor și structurilor necesită utilizarea lianți, având nu numai proprietățile de rezistență necesare, ci și rezistența la apă, rezistența la îngheț și rezistența la coroziune. Lianții hidraulici au aceste proprietăți.

Var hidraulic obtinut prin arderea moderata a marnelor naturale si a calcarelor marnoase la 900-1100°C. Calcarul marnos și marnos folosit pentru producerea varului hidraulic conțin de la 6 până la 25% impurități de argilă și nisip. Proprietățile sale hidraulice sunt caracterizate de modulul hidraulic (sau principal) ( m), reprezentând raportul procentual dintre conținutul de oxizi de calciu și conținutul sumei oxizilor de siliciu, aluminiu și fier:

Varul hidraulic este o substanță cu întărire lentă și cu întărire lentă. Este folosit pentru gătit mortare, beton de calitate scăzută, beton ușor, la producerea betonului mixt.

Ciment Portland– un liant hidraulic obținut prin măcinarea fină a clincherului și a gipsului dihidrat. Clincher– un produs de ardere înainte de sinterizare (la t>1480°C) al unei compoziții omogene, definite, dintr-un amestec natural sau de materii prime de calcar sau gips. Materia prima se arde in cuptoare rotative.

Cimentul Portland este folosit ca liant la prepararea mortarelor de ciment și a betonului.

Ciment Portland de zgură- contine un aditiv hidraulic sub forma de zgura granulata, de furnal sau electrotermofosforic, racit dupa un regim special. Se obține prin măcinarea în comun a clincherului de ciment Portland (până la 3,5%), a zgurii (20...80%) și a pietrei de gips (până la 3,5%). Cimentul de zgură Portland are o creștere lentă a rezistenței în etapele inițiale de întărire, dar ulterior crește rata de creștere a rezistenței. Este sensibil la temperatura mediului ambiant, rezistent la expunerea la ape moi sulfatate și are o rezistență redusă la îngheț.

Ciment Portland carbonatat obtinut prin co-macinarea clincherului de ciment cu 30% calcar. Are o generare redusă de căldură în timpul întăririi și o durabilitate crescută.

PRELEZA Nr. 4

Soluții de construcție.

Informații generale.

Mortare Sunt amestecuri cu granulație fină dozate cu grijă, formate dintr-un liant anorganic (ciment, var, gips, argilă), agregat fin (nisip, zgură mărunțită), apă și, dacă este necesar, aditivi (anorganici sau organici). Când sunt proaspăt preparate, pot fi așezate pe bază într-un strat subțire, umplând toate denivelările acestuia. Ele nu se delaminează, se întăresc, nu se întăresc și nu câștigă rezistență, transformându-se într-un material asemănător pietrei. Mortarele sunt folosite pentru zidărie, finisare, reparații și alte lucrări. Se clasifică după densitatea medie: grele cu medii ρ =1500kg/m3, ușor spre mediu ρ <1500кг/м 3 . По назначению: гидроизоляционные, талтопогенные, инъекционные, кладочные, отделочные и др.

Soluțiile preparate folosind un singur tip de lianți sunt numite soluții simple din mai mulți lianți (ciment-var). Mortarele de construcție preparate cu lianți de aer se numesc mortare de aer (argilă, var, gips). Compoziția soluțiilor este exprimată prin două (simple 1:4) sau trei (mixte 1:0,5:4) numere, care arată raportul volumetric dintre cantitatea de liant și agregatul fin. În soluțiile mixte, primul număr exprimă fracția de volum a liantului principal, al doilea - fracția de volum a liantului suplimentar față de cel principal. În funcție de cantitatea de liant și de agregat fin, amestecurile de mortar se împart în gras– conţinând o cantitate mare de liant. Normal– cu conținut normal de liant. Slab– conţinând o cantitate relativ mică de liant (plasticitate scăzută).

Pentru a pregăti mortare, este mai bine să folosiți nisip cu boabe care au o suprafață aspră. Nisipul protejează soluția de crăpare în timpul întăririi și reduce costul acesteia.

Soluții de hidroizolație (impermeabil)– mortare de ciment de compoziție 1:1 – 1:3,5 (de obicei grase), la care se adaugă cerezită, amominat de sodiu, azotat de calciu, clorură ferică și emulsie de bitum.

Ceresit– este o masă albă sau galbenă obținută din acid anilină, var și amoniac. Cerezitul umple porii mici, crește densitatea soluției, făcând-o impermeabilă.

Pentru fabricarea soluțiilor de hidroizolație se utilizează ciment Portland și ciment Portland rezistent la sulfat. Nisipul este folosit ca agregat fin în soluțiile de hidroizolație.

Mortare de zidărie– folosit pentru așezarea pereților de piatră și a structurilor subterane. Sunt ciment-var, ciment-argilă, var și ciment.

Soluții de finisare (tencuială).- impartit dupa scop in exterior si interior, dupa amplasare in tencuiala in pregatire si finisare.

Soluții acustice– soluții ușoare cu o bună izolare fonică. Aceste soluții sunt preparate din ciment Portland, ciment de zgură Portland, var, gips și alți lianți, folosind materiale poroase ușoare (piatră ponce, perlit, argilă expandată, zgură) ca umplutură.

PRELEGERE Nr. 5

Beton obișnuit cu lianți de hidratare.

1. Materiale pentru betonul obișnuit (cald).

2. Proiectarea compoziției amestecului de beton.

Beton- un material de piatră artificială obținut ca urmare a întăririi unui amestec de beton, format din lianți de hidratare (agenți de cimentare), umpluturi mici (nisip) și mari (piatră zdrobită, pietriș), apă și, dacă este necesar, aditivi dozați într-un anumit raport.

Ciment. La prepararea unui amestec de beton, tipul de ciment utilizat și gradul acestuia depind de condițiile de funcționare ale viitoarei structuri sau structuri de beton, de scopul acestora și de metodele de realizare a lucrării.

Apă. Pentru a pregăti amestecul de beton, folosiți apă potabilă obișnuită care nu conține impurități nocive care împiedică întărirea pietrei de ciment. Este interzisă folosirea apei de canalizare, a apei industriale sau menajere sau a apei de mlaștină pentru prepararea amestecurilor de beton.

Agregat fin. Nisipul natural sau artificial este folosit ca agregat fin. Dimensiunea granulelor de la 0,14 la 5 mm, densitate reală mai mare ρ >1800kg/m3. Nisipul artificial este produs prin zdrobirea pietrelor dense, grele. La evaluarea calității nisipului, se determină densitatea reală a acestuia, densitatea medie în vrac, golurile intergranulare, conținutul de umiditate, compoziția granulației și modulul de finețe. În plus, ar trebui efectuate cercetări suplimentare indicatori calitativi nisip - forma boabelor (unghi ascuțit, rotunjime...), rugozitate etc. Cereale sau compoziția granulometrică a nisipului trebuie să îndeplinească cerințele GOST 8736-77. Se determină prin cernerea nisipului uscat printr-un set de site cu orificii de dimensiunea 5,0; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 și 0,14 mm. Ca urmare a cernerii unei probe de nisip prin acest set de site, pe fiecare dintre ele rămâne câte un reziduu, numit privatun i. Se găsește ca raport dintre masa reziduului de pe o sită dată m i la masa întregii probe de nisip m:

Pe lângă reziduurile parțiale, se găsesc reziduuri complete A, care sunt definite ca suma tuturor reziduurilor parțiale în % de pe sitele de deasupra + reziduul parțial de pe această sită:

Pe baza rezultatelor cernerii nisipului, se determină modulul de finețe al acestuia:

Unde A– reziduuri totale pe site, %.

În funcție de modulul mărimii particulelor, se distinge nisipul grosier ( M k >2,5), in medie ( M k =2,5...2,0), mic ( M k =2,0...1,5), foarte mic ( M k = 1,5...1,0) .

Prin trasarea curbei de cernere a nisipului pe graficul compoziției de cereale admisibile, se determină adecvarea nisipului pentru fabricarea amestecului de beton.

1 - curba de cernere de laborator pentru nisip si respectiv agregat grosier.

De mare importanță în alegerea nisipului pentru un amestec de beton este golul său intergranular. VP(%) , care este determinată de formula:

ρ n.p.– densitatea în vrac a nisipului, g/cm3;

ρ – densitatea adevărată a nisipului, g/cm3;

În nisipurile bune, golurile intergranulare sunt de 30...38%, în nisipurile cu granule mixte - 40...42%.

Agregat grosier. Piatra zdrobită naturală sau artificială sau pietrișul cu granulație de la 5 la 70 mm este utilizată ca agregat grosier pentru amestecul de beton.

Pentru a asigura o compoziție optimă a granulelor, agregatul grosier este împărțit în fracții în funcție de cea mai mare dimensiune a granulelor D max.; La D naib=20mm agregatul grosier are două fracții: de la 5 la 10 mm și de la 10 la 20 mm;

La D naib=40mm – trei fracții: de la 5 la 10 mm; de la 10 la 20 mm și de la 20 la 40 mm;

La D naib=70mm – patru fracții: de la 5 la 10 mm; de la 10 la 20 mm; de la 20 la 40 mm; de la 40 la 70 mm. Raportul de goluri intergranulare a agregatului grosier are o mare influență asupra consumului de ciment la prepararea unui amestec de beton. Vp.kr(%), care se determină cu o precizie de 0,01% folosind formula:

ρ n.kr– densitatea medie în vrac a agregatului grosier.

ρ k.kus– densitatea medie a agregatului grosier într-o bucată.

Indicatorul golurilor intergranulare ar trebui să fie minim. Valoarea sa mai mică poate fi obținută prin selectarea compoziției optime a granulelor de agregat grosier.

Compoziția granulelor de agregat grosier se determină prin cernerea agregatului grosier uscat cu un set de site cu orificii mărimea 70; 40; 20; 10; 5 mm ținând cont de maximul său D naib si minim D nume mărimea.

Piatra zdrobita- de obicei un material afanat artificial cu boabe brute nerotunjite, obtinut prin concasare de pietre, pietris natural grosier sau pietre artificiale. Pentru a determina caracterul adecvat al pietrei zdrobite, este necesar să se cunoască: densitatea reală a rocii, densitatea medie a pietrei zdrobite, densitatea medie în vrac a pietrei zdrobite, golurile intergranulare relative și conținutul de umiditate al pietrei zdrobite.

Pietriş- liber material natural cu boabe rotunjite, netede, formate în timpul procesului de intemperii fizice a rocilor. Aceleași cerințe se aplică pietrișului ca și pietrei zdrobite.

Suplimente. Introducerea de aditivi în ciment, mortar sau amestec de beton este simplu si într-un mod convenabil imbunatatirea calitatii cimentului, pietrei mortarului si betonului. Permițând îmbunătățirea semnificativă nu numai a proprietăților lor, ci și a performanței tehnice și operaționale. Aditivii sunt utilizați în producția de lianți, prepararea mortarelor și amestecurilor de beton. Acestea vă permit să schimbați calitatea amestecului de beton și a betonului în sine; afectând lucrabilitatea, rezistența mecanică, rezistența la îngheț, rezistența la fisuri, rezistența la apă, rezistența la apă, conductibilitatea termică, rezistența la mediu.

Principalele proprietăți ale unui amestec de beton includ coeziunea (abilitatea de a-și menține omogenitatea fără a se separa în timpul transportului, descărcarii), omogenitatea, capacitatea de reținere a apei (joacă un rol semnificativ în formarea structurii betonului, dobândirea rezistenței sale, apă rezistență și rezistență la îngheț), lucrabilitate (capacitatea de a rapid cost minim energie pentru a dobândi configurația și densitatea necesare, asigurând producerea betonului de înaltă densitate).

Amestecul de beton proaspăt preparat trebuie să fie bine amestecat (omogen), potrivit pentru transport la locul de instalare, ținând cont conditiile meteo, rezistând în același timp la separarea și delaminarea apei.

Sarcina de proiectare și selectare a compoziției unui amestec de beton include selectarea materialelor necesare (liant și alte componente) și stabilirea raportului cantitativ optim al acestora. Pe baza acestuia se obține un amestec de beton cu proprietăți tehnologice specificate, precum și cel mai economic și durabil beton care îndeplinește cerințele de proiectare și funcționare cu un consum minim de ciment posibil. În consecință, un amestec de beton din compoziția proiectată trebuie să aibă nedelaminare, lucrabilitatea, coeziunea necesară, iar betonul realizat din acest amestec trebuie să aibă proprietățile cerute: densitate, rezistență, rezistență la îngheț, rezistență la apă.

Cel mai simplu mod de a proiecta compoziția unui amestec de beton este de a calcula în volume absolute, care se bazează pe presupunerea că amestecul de beton preparat, așezat și compactat nu ar trebui să aibă goluri.

Proiectarea compoziției se realizează folosind recomandările actuale și documente de reglementareîn această secvență:

1. Alocat pentru un anumit grad de beton Rb marca rațională de ciment Rts.

2. Determinați raportul apă-ciment V/C, pentru beton obișnuit cu V/C ≥0,4: V/C=ARts/(Rb+0,5ARts) ; Unde Rts – marca de ciment; Rb– marca de beton; A– coeficient luând în considerare calitatea componentelor utilizate.

3. Alocați un consum aproximativ de apă pentru 1 m 3 de amestec de beton. Consumul de apă necesar pentru obținerea unui amestec de beton cu o anumită mobilitate depinde nu numai de tipul și dimensiunea cea mai mare a agregatului, ci și de forma și rugozitatea boabelor.

4. Calculați consumul de ciment (kg la 1 m 3 de beton) folosind raportul găsit V/C iar consumul aproximativ de apă acceptat: ;

5. Consumul de agregate se calculează cu condiția ca suma volumelor absolute ale tuturor materialelor constitutive ale betonului să fie egală cu 1 m 3 de amestec de beton așezat și compactat:

C, V, P, Kr– consum de ciment, apă, nisip, agregat grosier la 1m3 de amestec, kg.

ρ c, ρ în, ρ p, ρ cr– densitatea acestor materiale, kg/m3;

- volumele lor absolute, m3.

Formule pentru determinarea consumului de agregate (kg la 1 m 3 de beton):

agregat grosier:

r– coeficient separarea boabelor de agregat grosier, luată aproximativ (date tabelare)

P cr– golul agregatului grosier.

Ρ n.kr– densitatea în vrac a agregatului grosier.

agregat fin (nisip):

6. Calculați densitatea medie estimată a amestecului de beton:

și coeficientul de curgere a betonului:

Raportul randamentului betonului β ar trebui să fie în intervalul 0,55...0,75.

Compoziția proiectată a amestecului de beton este specificată în loturi de probă. De asemenea, verifică mobilitatea amestecului de beton. Dacă mobilitatea amestecului de beton se dovedește a fi mai mare decât este necesar, atunci apă și ciment sunt adăugate la amestec în porții mici, menținând în același timp un raport constant. V/C până când mobilitatea amestecului de beton devine egală cu valoarea specificată. Dacă mobilitatea se dovedește a fi mai mare decât valoarea specificată, atunci i se adaugă nisip și agregat grosier (în porțiuni de 5% din cantitatea inițială), menținând raportul selectat V/C. Pe baza rezultatelor loturilor de testare, se fac ajustări la compoziția proiectată a amestecului de beton, ținând cont de faptul că în condițiile de producție nisipul și agregatul grosier utilizat sunt în stare umedă, iar agregatul grosier are o anumită absorbție și consum de apă ( l) apa necesara pentru prepararea a 1 m 3 de amestec de beton se specifica cu formula:

ÎN– consum de apă găsită (calculată), l/m 3

P, Kr– consum de nisip si agregat grosier, kg/mc

WP, Wcr – conținutul de umiditate al nisipului și al agregatelor grosiere, %.

În kr– absorbția de apă a agregatului grosier, %.

PRELEGERE Nr. 6

1. Pregătirea, transportul și așezarea amestecului de beton. Îngrijirea betonului proaspăt așezat și controlul calității.

2. Beton hidraulic.

3. Tipuri speciale de beton.

Amestecurile de beton sunt preparate in statii de beton sau in statii mobile de beton. Calitatea amestecului de beton (omogenitatea) este influențată de calitatea amestecării acestuia în timpul procesului de preparare. Timpul de amestecare este de câteva minute. Se lasa reamestecarea amestecului de beton in 3...5 ore din momentul prepararii acestuia. Cea mai importantă condiție pentru prepararea unui amestec de beton este dozarea atentă a materialelor constitutive. Abaterea dozei este permisă nu mai mult de ±1% din greutate pentru ciment și apă și nu mai mult de ±2% pentru agregate. Amestecul de beton preparat este livrat la locul de pozare cu vehicule speciale. Durata transportului amestecului de beton finit la locul de așezare nu trebuie să depășească 1 oră. În prezent, amestecul de beton este așezat mecanic folosind pavele de beton și distribuitoare de beton. Compactarea amestecului de beton în timpul așezării asigură umplerea de înaltă calitate a tuturor golurilor cu amestecul. Cea mai comună metodă de compactare a unui amestec de beton este vibrația. Când un amestec de beton vibrează, frecarea dintre componentele sale scade, fluiditatea crește, amestecul devine un lichid greu vâscos și se compactează sub influența propriei greutăți. În timpul procesului de compactare, aerul este îndepărtat din amestecul de beton, iar betonul capătă o densitate bună. Pentru a îmbunătăți proprietățile de formare a structurii betonului, a crește rezistența acestuia, rezistența la îngheț și rezistența la apă, se utilizează vibrații repetate ale amestecului de beton după 1,5-2 ore. din momentul primei vibraţii.

Pentru a obține beton de înaltă calitate, este necesară îngrijirea adecvată a betonului proaspăt așezat. Nerespectarea betonului proaspăt așezat poate avea ca rezultat beton de calitate scăzută. Principalele măsuri de îngrijire a betonului sunt acoperirea cu pânză de pânză bine umezită, nisip, rumeguș și acoperirea cu un compus filmogen. Acoperirea trebuie făcută nu mai târziu de 30 de minute după compactarea amestecului de beton.

Iarna, există următoarele metode de îngrijire: fără încălzire și cu încălzire artificială. Metodele de non-încălzire includ metodele termos cu aditivi antigel. Încălzirea artificială a betonului se realizează prin încălzire electrică, încălzire cu abur și încălzire cu aer.

Betonul utilizat în construcția de structuri hidraulice și de drenaj, spălat constant sau periodic cu apă, se numește inginerie hidraulică. Betonul hidraulic trebuie să aibă nu numai rezistență și rezistență la îngheț, ci și rezistență la apă și rezistență la apă, ceea ce îi va asigura funcționarea pe termen lung în mediul acvatic.

În funcție de locația în raport cu nivelul apei, betonul hidraulic din clădiri sau structuri se împarte în sub apă– constant în apă; zone de nivel variabil– supuse spălării periodice cu apă; suprafaţă– situat deasupra zonei de nivel variabil. Pe baza suprafeței structurilor, betonul hidraulic este împărțit în masiv și nemasiv și pe baza locației sale în structură - zone exterioare și interioare.

Construcția de bază și proprietățile tehnice ale betonului hidraulic– rezistența la apă, rezistența la îngheț, absorbția de apă, rezistența, rezistența la efectele agresive ale apei, disiparea căldurii, durabilitatea, mobilitatea și rigiditatea amestecului de beton.

Cimentul Portland este folosit ca liant pentru betonul hidraulic. Pentru a îmbunătăți calitatea betonului hidraulic, se recomandă introducerea de aditivi în acesta care pot reduce dilatarea volumetrică, contracția și cererea de apă. Nisipul pentru beton hidraulic se foloseste grosier, mediu si fin natural sau artificial, din roci dure si dese. Pietrișul și roca concasată sunt folosite ca agregate grosiere pentru betonul hidraulic.

Beton foarte greu– folosit pentru structuri speciale de protectie (pentru protectia impotriva influentelor radioactive). Are o densitate medie de peste 2500 kg/m3. Ca materiale de umplutură se folosesc magnetita, limonitul, hidrogenitul, hematitul, baritul, ceea ce determină denumirea betonului - magnetit, limonit, barit,... Lianții din acest beton sunt cimentul Portland, cimentul de zgură Portland și cimentul aluminos.

Beton de drum– utilizat în construcția de autostrăzi, aerodromuri și străzi ale orașului. Pentru prepararea amestecului de beton rutier se folosesc materiale de înaltă calitate. Cimentul Portland plastifiat este folosit ca liant.

Beton uscat– acesta este un amestec uscat de beton, dozat in fabrica din componente uscate (ciment, nisip, agregat grosier...). La locul de așezare, amestecul de beton este amestecat cu apă în betoniere sau direct în autobetoniere.

PRELEGERE Nr. 7

Beton și produse din beton armat în construcții de irigații și drenaj.

Informații generale.

Beton armat- Acesta este un material artificial reprezentând betonul, în interiorul căruia există armătură din oțel. Armătura din oțel absoarbe bine nu numai forțele de compresiune, ci și forțele de tracțiune care apar într-o structură în timpul compresiei, tensiunii și îndoirii excentrice. Structurile din beton armat pot fi monolitice, atunci când betonarea se realizează direct pe șantier, și prefabricate, când structurile sunt fabricate în fabrici.

Betonul prefabricat și produsele din beton armat se clasifică în funcție de tipul de beton: ciment, silicat; structura interioara: solida si goala; după scop: pentru clădiri rezidențiale, publice, industriale, de gospodărire a apei și alte clădiri și structuri.

Structurile, structurile și produsele din beton armat sunt realizate din beton obișnuit de un grad nu mai mic de 200, beton ușor de un grad nu mai mic de 50 și beton dens silicat de un grad nu mai mic de 100. Betonul de gradul 200 este utilizat pentru fabricare. a betonului slab încărcat și a produselor din beton armat care lucrează în principal la compresiune. Clasele de beton 300, 400, 500, 600 sunt utilizate la fabricarea produselor din beton armat cu mari dimensiuni. capacitate portantă.

Betonul utilizat pentru prepararea produselor din beton și beton armat, structuri și structuri pentru irigare și drenaj trebuie să asigure fiabilitatea și durabilitatea acestora.

Pentru formarea structurilor convenționale (netensionate) din beton armat monolitic, precum și a produselor și structurilor prefabricate, acestea sunt utilizate plasa sudatași cadre, plase laminate din oțel laminat la cald. La fabricarea structurilor și produselor nesolicitate se folosesc sârmă de înaltă rezistență și frânghii de armare. Întărirea este preîntinsă (tensionată). Armatura este tensionata inainte de betonare folosind diverse ancore si cleme. După așezarea, întărirea amestecului de beton și betonul dobândește rezistență, capetele armăturii sunt eliberate (tăiate) și aceasta, încercând să revină la starea inițială, tensionează (comprimă) betonul. La instalarea structurilor solicitate, armătura este plasată în canale speciale și apoi întinsă astfel încât în ​​timpul procesului de întindere, aceste elemente să fie comprimate în structură. După realizarea comprimării necesare a structurii și întinderea armăturii, capetele acesteia sunt ancorate, iar canalele prin care trece armătura sunt sigilate cu rezistență ridicată. ciment mortar. Când soluția capătă rezistența necesară, capetele armăturii sunt tăiate, drept urmare structura capătă tensiune, ceea ce îi permite să-și mărească capacitatea portantă.

Produse prefabricate din beton.

Conducte de drenaj din beton silicat de sol realizat dintr-un amestec de sol local (nisip, lut nisipos, lut), zgura macinata si o componenta alcalina. Lungimea conductei 333 mm, diametrul interior 50; 70; 100; 150 mm, grosimea peretelui 10; 15; 20 mm. Au o mare capacitate portantă și rezistență la îngheț. Sunt utilizate în construcția uscătoarelor de drenaj închise.

Conducte de drenaj din beton filtrant produs prin presare strat cu strat. Lungimile țevilor sunt 500, 600, 900 mm, diametrele interne 100, 150 și 200 mm, grosimea peretelui este de 25, 30, 40 mm. Sunt destinate instalării de drenaj închis.

Stâlpii de fundație, realizate din beton de gradul 100, sunt folosite ca fundații coloane pentru clădiri din bușteni, panouri și cadru din lemn.

Produse și structuri din beton armat.

Blocuri de fundație pentru tăvi au mărcile F-12-6, F15-9, F18-9, F21-12, unde prima cifră indică lungimea L, al doilea – lățimea ÎN bloc. Sunt realizate din beton hidraulic de cel puțin 200.

Tavi secțiunea transversală parabolică pentru sistemele de irigare au o priză pe o parte și un capăt neted pe cealaltă parte. Sunt produse în lungimi netensionate (LR). L=6000 mm, și lungimea solicitată (OSR). L=grade 8000 mm, respectiv LR-4; LR-6; LR-8; LR-10 și LRN-4; OSR-6; OSR-8; LRN-10, unde numărul indică adâncimea tăvilor H în dm. Tavile sunt realizate din beton hidraulic grad 300.

Sticla si produse din sticla.

Sticlă– o topitură suprarăcită de compoziție complexă dintr-un amestec de silicați și alte substanțe. Produsele din sticla turnata sunt supuse unui tratament termic special - ardere.

Geam de sticla Acestea sunt produse în foi de dimensiuni variind de la 250x250 la 1600x2000mm în două grade. După grosime, sticla este împărțită în simplu (2 mm grosime), unu și jumătate (2,5 mm), dublu (3 mm) și îngroșat (4...6 mm).

Sticlă vitrină produs lustruit si nelustruit sub forma de plat sau foi îndoite grosime 6..12 mm. Este folosit pentru vitrinele și deschiderile magazinelor.

Sticlă foarte reflectantă- aceasta este o sticlă obișnuită, pe suprafața căreia se aplică o peliculă subțire, translucidă, care reflectă lumina, realizată pe bază de oxid de titan. Sticla cu peliculă reflectă până la 40% din lumina care intră, transmisia luminii este de 50...50%. Sticla reduce vizibilitatea din exterior si reduce patrunderea radiatiei solare in incapere.

Placa de sticla radioprotectoare- Aceasta este o sticlă obișnuită, pe suprafața căreia se aplică o peliculă subțire transparentă. Filmul de ecranare este aplicat pe sticlă în timpul procesului de formare a acesteia pe mașini. Transmiterea luminii nu mai mică de 70%

Sticlă cu fir– fabricat pe linii de productie prin metoda laminarii continue cu laminare simultana a unei plase metalice in interiorul unei table. Această sticlă are o suprafață netedă, modelată și poate fi transparentă sau colorată.

Sticlă care absorb căldură are capacitatea de a absorbi razele infraroșii din spectrul solar. Este destinat pentru vitrarea deschiderilor ferestrelor pentru a reduce pătrunderea radiațiilor solare în încăperi. Acest sticla transmite razele de lumina vizibila cu nu mai putin de 65%, razele infrarosii cu nu mai mult de 35%.

Țevi de sticlă realizate din sticlă transparentă obișnuită prin desen vertical sau orizontal. Lungimea conductei 1000...3000 mm, diametru interior 38-200mm. Conductele pot rezista la presiuni hidraulice de până la 2 MPa.

Sitalls obţinut prin introducerea unei compoziţii speciale de catalizatori de cristalizare în masa de sticlă topită. Produsele se formează dintr-o astfel de topitură, apoi sunt răcite, drept urmare masa topită se transformă în sticlă. În timpul tratamentului termic ulterior al sticlei, are loc cristalizarea completă sau parțială a acesteia - se formează sitolul. Au o rezistență mare, densitate medie scăzută și rezistență mare la uzură. Se folosesc pentru placari exterioare sau pereții interiori, producție de țevi, plăci de podea.

Stemalit reprezintă foi de sticlă de diverse texturi, acoperite pe o parte cu cristale ceramice terne de diferite culori. Este realizat din display nelustruit sau sticla laminata cu o grosime de 6...12mm. Este utilizat pentru placarea exterioară și interioară a clădirilor și fabricarea panourilor de perete.

PRELEGERE Nr. 8

Materiale din piatră artificială fără ardere și produse pe bază de lianți de hidratare.

Materialele și produsele din piatră artificială fără ardere sunt realizate dintr-un amestec de lianți, apă și agregate prin formarea și prelucrarea corespunzătoare. După tipul de liant Acestea sunt împărțite în silicat, zgură de var, silicat gazos, beton gazos, gips, beton de gips, azbociment etc.

În funcție de condițiile de întărire– sunt împărțite în produse care se întăresc în timpul autoclavării și tratamentului termic și în produse care se întăresc în mediu aer-umed.

Materiale și produse de întărire în autoclave.

Pentru producerea produselor autoclavate se folosesc pe scară largă materialele locale: var, nisip cuarțos, deșeuri industriale.

Materiale și produse autoclave durabile și rezistente la apă sunt obținute ca rezultat al interacțiunii chimice a varului fin măcinat și a componentelor silicioase în timpul tratării lor hidrotermale într-un mediu cu abur la 175°C în autoclave sub o presiune de 0,8...1,4 MPa. Ca urmare reactie chimica Se formează o substanță durabilă și rezistentă la apă (silicat de calciu), care cimentează particulele de nisip, formând o piatră artificială. Materialele și produsele de autoclave pot avea fie o structură densă, fie celulară.

Beton silicat autoclavat– un amestec de liant calcaro-siliceos, nisip și apă. Ca lianți se folosesc cimenturile var-puzolanice, var-zgură și var-cenuşă. Produsele din beton silicat autoclavat au suficientă rezistență la îngheț, rezistență la apă și rezistență chimică la unele medii agresive. Blocurile de perete mari, dense, de silicat sunt fabricate din silicat autoclavat.

Beton celular autoclavat preparat dintr-un amestec omogen de liant mineral, component de silice, gips și apă. Materialele de legare sunt ciment Portland și var măcinat. În timpul expunerii produsului înainte de tratarea cu autoclavă, hidrogenul este eliberat din acesta, în urma căruia se formează bule mici într-un mediu liant plastic-vâscos omogen. În timpul procesului de eliberare a gazului, aceste bule cresc în dimensiune, creând celule sferoidale în întreaga masă a amestecului celular de beton.

În timpul tratamentului în autoclavă sub presiune de 0,8...1,2 MPa într-un mediu aer-abur cu umiditate ridicată la 175...200°C, interacțiunea intensă a liantului cu componentele de silice are loc cu formarea de silicat de calciu și alte formațiuni noi de cimentare, datorită căruia structura betonului celular foarte poros capătă rezistenţă .

Panourile tăiate pe un singur rând, pereții și blocurile mari, panourile cortină de perete cu un singur strat și cu două straturi, plăcile cu un singur strat de podele interplanare și mansardă sunt realizate din beton celular.

Caramida nisip-var turnat pe prese speciale dintr-un amestec omogen atent pregătit de nisip cuarțos pur (92...95%), var aerian (5...8%) și apă (7...8%). După presare, cărămida este aburită în autoclave într-un mediu saturat cu abur la 175°C și o presiune de 0,8 MPa. Fabricarea cărămizilor singur dimensiune 250x120x65mm și modulare(una si jumatate) dimensiune 250x120x88mm; solid și gol, frontal și obișnuit. Clasa cărămizi: 75, 100, 125, 150, 200, 250.

Produse din azbest-ciment.

Pentru fabricarea produselor din azbociment se foloseste un amestec de azbociment format din azbest cu fibre fine (8...10%), ciment Portland pentru produse din azbociment si apa. După ce amestecul se întărește, se formează un material artificial din piatră de azbest-ciment, reprezentând piatra de ciment. Pentru producția de produse din azbociment, azbest de gradul III-IV, ciment Portland pentru produse din azbociment de clasele 300, 400, 500 sau ciment nisip format din ciment Portland și nisip de cuarț fin măcinat și apă cu o temperatură de 20.. .25 °C, care nu conține impurități de argilă, substanțe organice și săruri minerale.

Conducte Conductele de apă fără presiune și sub presiune, pentru pozarea cablurilor telefonice și a conductelor de gaz au forma cilindrică corectă. Sunt netede și nu au crăpături. Conducte gravitaționale utilizat la așezarea conductelor interioare și externe fără presiune care transportă moloz și ape uzate atmosferice; în timpul construcției structurilor hidraulice tubulare fără presiune și colectoarelor de drenaj ale sistemelor de drenaj; la aşezarea cablurilor în subteran. Conducte de presiune utilizat pe scară largă în construcția de conducte de apă subterană, sisteme moderne de irigare automatizate și rețele de încălzire.

Dale plate Fetele presate sunt produse nevopsite sau vopsite. Sunt folosite pentru placarea pereților și a pereților despărțitori din panouri. Lungimea lor este de 600...1600mm, latimea 300...1200, grosimea 4...10mm.

Gips și produse din beton din gips.

Produsele pe bază de lianți de gips au o densitate relativ scăzută, o rezistență suficientă, sunt ignifuge, au proprietăți ridicate de izolare fonică și termică și sunt ușor de prelucrat (tăiere, găurire). Pentru a crește rezistența la umiditate și apă a produselor din gips, la fabricarea lor se folosesc gips-ciment-puzolam și gips-zgură-ciment-puzzolam. lianți, acoperiți-i cu vopsele sau paste de protecție impermeabile, impermeabile. Produsele pe bază de lianți de gips sunt realizate din aluat de gips, mortar de gips sau beton de gips cu umpluturi minerale (nisip, pietriș de argilă expandată...) și materiale de umplutură organice (rumeguș, așchii, stuf...). Produsele din gips și beton din gips au o fragilitate semnificativă, prin urmare, în timpul fabricării lor, materiale de armare sunt introduse în ele sub formă de șipci de lemn, stuf, armături metalice (plasă, sârmă...)

Placi de placare din gips realizate din tablă de gips căptușită cu carton pe ambele părți. Placa de gips este preparată dintr-un amestec de gips de construcție cu aditivi minerali sau organici. Sunt utilizate pentru placarea interioară a pereților, pereților despărțitori și tavanelor clădirilor.

Placi de gips-carton pentru compartimentari realizat dintr-un amestec de gips de construcție cu umpluturi minerale sau organice. Plăcile sunt produse solide și goale cu o grosime de 80...100mm. Plăcile despărțitoare din gips și beton din gips sunt folosite pentru a construi pereții despărțitori în interiorul unei clădiri.

Panouri din beton gips pentru pardoseli din beton de gips cu o rezistenta la compresiune de cel putin 7 MPa. Au un cadru din șipci din lemn. Dimensiunile panourilor sunt determinate de dimensiunea spațiilor. Panourile sunt proiectate pentru linoleum și pardoseli din gresie în încăperi cu umiditate normală.

Blocuri de ventilație din gips realizat din gips de constructii cu rezistenta la compresiune de 12...13 MPa sau dintr-un amestec de gips-ciment-liant puzolanic cu aditivi. Blocurile sunt proiectate pentru instalarea conductelor de ventilație în clădiri rezidențiale, publice și industriale.

PRELEGERE Nr. 9

Materiale de ardere artificiale

Informații generale.

Materialele si produsele artificiale de ardere (ceramica) se obtin prin arderea unei mase de argila turnata si uscata la 900...1300°C. Ca urmare a arderii, masa de argilă este transformată într-o piatră artificială care are rezistență bună, densitate mare, rezistență la apă, rezistență la apă, rezistență la îngheț și durabilitate. Materia primă pentru producerea ceramicii este argila cu, în unele cazuri, aditivi de subțiere introduși în ea. Acești aditivi reduc contracția produselor în timpul uscării și arderii, cresc porozitatea și reduc densitatea medie și conductivitatea termică a materialului. Ca aditivi se folosesc nisip, ceramică zdrobită, zgură, cenușă, cărbune și rumeguș. Temperatura de ardere depinde de temperatura la care argila începe să se topească. Materialele de construcție ceramice sunt împărțite în poroase și dense. Materialele poroase au o densitate relativă de până la 95% și absorbția de apă nu mai mult de 5%; rezistența lor la compresiune nu depășește 35 MPa (cărămidă, conducte de drenaj). Materialele dense au o densitate relativă de peste 95%, absorbția de apă mai mică de 5%, rezistența la compresiune de până la 100 MPa; sunt rezistente la uzura (placi).

Materiale și produse ceramice realizate din argile cu punct de topire scăzut.

1) Cărămizile obișnuite de lut de presare a plasticului sunt realizate din argile cu sau fără aditivi de subțiere. Cărămida este un paralelipiped. Mărci de cărămidă: 300, 250, 200, 150, 125, 100, 75.

2) Cărămidă ceramică tubulară (piatră) de presare din plastic este produsă pentru zidărie pereți portanti cu o singură poveste și clădiri cu mai multe etaje, spatii interioare, pereti si compartimentari, placari pereti de caramida. Clasa cărămizi: 150, 125, 100 și 75.

3) Cărămizile ușoare de construcție sunt realizate prin turnarea și arderea unei mase de lut cu aditivi ardebili, precum și din amestecuri de nisip și argilă cu aditivi ardebili. Dimensiune caramida: 250x120x88mm, clasele 100, 75, 50, 35.

Cărămida de lut obișnuită este utilizată pentru așezarea pereților interiori și exteriori, a stâlpilor și a altor părți ale clădirilor și structurilor. Cărămizile cu goluri din lut și ceramică sunt utilizate pentru așezarea pereților interiori și exteriori ai clădirilor și structurilor deasupra stratului de hidroizolație. Cărămida ușoară este utilizată pentru așezarea pereților exteriori și interiori ai clădirilor cu umiditate interioară normală.

4) Tigla de acoperis realizat din argila grasa prin ardere la 1000...1100°C. Placile de bună calitate, atunci când sunt lovite ușor cu un ciocan, produc un sunet clar, fără zdârâit. Este puternic, foarte durabil și rezistent la foc. Dezavantaje - densitate medie mare, care îngreunează structura portantă a acoperișului, fragilitate, necesitatea instalării acoperișurilor cu o pantă mare pentru a asigura scurgerea rapidă a apei.

5) Conducte ceramice de drenaj realizat din argile cu sau fara aditivi de subtiere, diametru interior 25...250 mm, lungime 333, 500, 1000 mm si grosimea peretelui 8...24 mm. Sunt realizate în cărămidă sau fabrici speciale. Țevile ceramice de drenaj sunt utilizate în construcția sistemelor de drenaj, umidificare și irigare, colectoare și conducte de drenare a apei.

Materiale ceramice și produse din argile refractare.

1) Piatra pentru colectoare subterane este realizată de formă trapezoidală cu caneluri laterale. Se utilizează la așezarea canalizării subterane cu un diametru de 1,5 și 2 m, la construcția de canalizare și alte structuri.

2) Placile de fațadă ceramice sunt utilizate pentru placarea clădirilor și structurilor, panourilor, blocurilor.

3) Țevile de canalizare ceramice sunt realizate din argile refractare și refractare cu aditivi de deșeuri. Au formă cilindrică și lungime de 800, 1000 și 1200 mm, diametrul interior 150...600 m.

4) Placile de pardoseală sunt împărțite în netede, aspre și gofrate în funcție de tipul suprafeței frontale; după culoare - monocolor și multicolor; în formă - pătrat, dreptunghiular, triunghiular, hexagonal, tetraedric. Grosimea plăcilor este de 10 și 13 mm. Este utilizat pentru instalarea pardoselilor în clădiri industriale și de management al apei cu condiții umede.

PRELEGERE Nr. 10

Lianți de coagulare (organici).

Mortare și betoane pe baza acestora.

Liantele organice utilizate în construcția hidroizolațiilor, la fabricarea materialelor și produselor hidroizolatoare, precum și soluțiile de hidroizolație și asfalt, beton asfaltic, se împart în bitum, gudron și bitum-gudron. Se dizolvă bine în solvenți organici (benzină, kerosen), sunt impermeabile, sunt capabile să treacă de la o stare solidă la una plastică și apoi o stare lichidă atunci când sunt încălzite, au aderență ridicată și aderență bună la materialele de construcție (beton, cărămidă, lemn).

Materiale bituminoase.

Bitumul este împărțit în natural și artificial. În natură, bitumul pur este rar. În mod obișnuit, bitumul este extras din rocile sedimentare poroase impregnate cu acesta, ca urmare a creșterii petrolului din straturile subiacente. Bitumurile artificiale sunt obținute în timpul rafinării petrolului, ca urmare a distilării gazelor (propan, etilenă), benzină, kerosen și motorină din compoziția acestuia.

Bitum natural– un lichid solid sau vâscos format dintr-un amestec de hidrocarburi.

Pietre de asfalt– roci impregnate cu bitum (calcare, dolomite, gresii, nisipuri si argile). Bitumul este extras din ele prin încălzire, sau aceste roci sunt folosite sub formă de pământ (pulbere de asfalt).

Asfaltite– roci formate din bitum natural solid și alte substanțe organice insolubile în disulfură de carbon.

Materiale de gudron.

Gudron obtinut prin distilare uscata (incalzire la temperaturi mari fără acces aer) cărbune sau cărbune brun, turbă, lemn. În funcție de materialul sursă, gudronul este împărțit în gudron de cărbune, gudron de lignit, gudron de turbă și gudron de lemn.

Gudron de cărbune– un lichid vâscos maro închis sau negru format din hidrocarburi.

smoală de cărbune- o substanță solidă neagră obținută după distilarea aproape tuturor fracțiunilor de ulei din gudron.

Gudronul de cărbune, smoala, atunci când sunt încălzite sau dizolvate, formează vapori toxici, așa că trebuie să aveți grijă când lucrați cu acestea.

Solutii de asfalt.

Soluțiile de asfalt sunt utilizate în construcția tencuielilor și acoperirilor hidroizolatoare, trotuare și pardoseli. Pot fi calde (turnate) sau reci. Compoziția soluțiilor asfaltice este selectată în funcție de condițiile de funcționare din clădiri.

Soluție rece de asfalt realizat dintr-un amestec de bitum petrolier (5...10%) cu adaos de solvent (benzen), umplutură minerală pulbere (calcar, dolomit) și nisip curat uscat, amestecat în malaxoare speciale de mortar încălzite la 110...120 °C. Întărirea mortarului asfaltic rece are loc datorită evaporării solventului.

Soluție de asfalt fierbinte realizat dintr-un amestec de bitum (sau gudron, smoală), umplutură minerală sub formă de pulbere și nisip. Amestecul de componente ale soluției fierbinți de asfalt se amestecă în malaxoare speciale și se încălzește la 120...180°C. Soluția de asfalt este așezată în straturi la cald, rulând fiecare strat cu role.

Beton asfaltic.

Betonul asfaltic se prepară în instalații sau instalații de asfalt specializate. În funcție de destinația lor, acestea se împart în drum, pentru pardoseală; in functie de compozitie - bitum si gudron; in functie de temperatura de coafare – rece si calda.

Beton asfaltic rece asezat in straturi pe suprafete uscate sau usor umede cu rulare usoara cu role. Este realizat dintr-un amestec de bitum lichid, solvenți, umplutură minerală pulbere (calcar, nisip), piatră pură zdrobită și nisip prin amestecare și încălzire.

PRELEGERE Nr. 11

Materiale polimerice.

Informații generale.

Materialele polimerice sunt compuși organici naturali sau sintetici cu moleculară înaltă constând dintr-un număr mare de atomi. Structura moleculelor de polimer poate avea caracter liniar sau volumetric. Polimeri, ale căror molecule au structura liniara, au termoplasticitate - se inmoaie la incalzire, se intaresc din nou la racire. Înmuierea și întărirea pot fi efectuate în mod repetat. Încălzirea repetată, urmată de răcire, nu modifică semnificativ proprietățile materialului (polietilenă, polistiren). Polimeri având structura volumetrica moleculele sunt termoresponsive - nu se pot topi și se întăresc reversibil în mod repetat. La prima încălzire, ele devin plastice și capătă o formă dată, transformându-se într-o stare infuzibilă și insolubilă (fenoplaste).

După proprietăți elastice Polimerii sunt împărțiți în materiale plastice (rigide) și elastice (elastice).

Materialele polimerice conțin trei grupe de substanțe: lianți, plastifianți și materiale de umplutură. Lianti Se folosesc rășini sintetice. La fel de plastifianti introducerea de glicerină, camfor și alte substanțe care cresc elasticitatea și plasticitatea polimerilor, facilitând prelucrarea acestora. Umpluturi(pulbere, fibroase) conferă produselor polimerice o rezistență mecanică mai mare și previne contracția. În plus, în compoziție se adaugă pigmenți, stabilizatori, acceleratori de întărire și alte substanțe.

La fabricarea materialelor, produselor și structurilor polimerice de construcție, cea mai mare utilizare este polietilena (filme, țevi), polistiren (plăci, lacuri), clorură de polivinil (linoleum), metacrilat de polimetil ( sticla organica).

Datorită proprietăților lor mecanice bune, elasticității, calităților de izolare electrică și capacității de a lua orice formă în timpul prelucrării, materialele polimerice au găsit o aplicare largă în toate domeniile construcțiilor și în domeniul nostru. Viata de zi cu zi.

Materiale polimerice inițiale.

În funcție de metoda de producție, polimerii sunt împărțiți în polimerizare și policondensare. Polimerii de polimerizare sunt produși prin polimerizare. Acestea includ polietilena și polistirenul. Polimerii de policondensare sunt produși prin metoda policondensării. Acestea includ poliester, acrilic, silicon și alte rășini, poliesteri și cauciucuri poliuretanice.

Polietilenă obtinut prin polimerizarea etilenei din gaze asociate si naturale. Îmbătrânește sub influența radiației solare, a aerului și a apei. Densitatea sa este de 0,945 g/cm 3, rezistența la îngheț este de -70°C, iar rezistența la căldură este de doar 60...80°C. Conform metodei de producție, se face o distincție între polietilena de înaltă presiune (HDPE), polietilena de joasă presiune (LDPE) și catalizatorul de oxid de crom (P). Când este încălzită la 80°C, polietilena se dizolvă în benzen și tetraclorură de carbon. Este folosit pentru a face filme materiale de finisare.

Poliizobutilenă– material elastic asemănător cauciucului sau lichid obţinut prin polimerizarea izobutilenei. Este mai ușor decât polietilena, mai puțin durabil, are umiditate și permeabilitate la gaze foarte scăzute și aproape că nu îmbătrânește. Se folosește la fabricarea țesăturilor hidroizolatoare, a straturilor de protecție, a foliilor, ca aditivi în betonul asfaltic, liant pentru adezivi etc.

Polistiren– rășină termoplastică, produs din polimerizarea stirenului (vinilbenzen). Este folosit pentru a face plăci, placare cu gresie, lacuri emailate etc.

Metacrilat de polimetil (sticlă organică)– se formează în timpul polimerizării esterului metilic ca urmare a tratării acestuia cu acid metacrilic. La început se formează metacrilatul de metil sub formă de lichid incolor, transparent, iar apoi se obține un produs sticlos sub formă de foi, tuburi... Sunt foarte rezistente la apă, acizi și alcaline. Sunt folosite pentru vitrare și realizarea de modele.

Țevi din polimer.

Conducte din materiale polimerice utilizat pe scară largă în construcția de conducte sub presiune (subterane și supraterane), sisteme de irigare, drenaj închis și structuri hidraulice tubulare. Polietilena, plasticul vinilic, polipropilena și fluoroplasticul sunt utilizate ca materiale pentru fabricarea țevilor polimerice.

Țevile din polietilenă sunt realizate prin extrudare continuă cu șurub (extrudarea continuă a polimerului dintr-o duză cu un profil dat). Țevile din polietilenă sunt rezistente la îngheț, ceea ce le permite să fie utilizate la temperaturi de la –80°C până la +60°C.

Mastice și betoane polimerice.

Structurile hidraulice care funcționează în medii agresive, viteze mari și scurgeri solide sunt protejate cu acoperiri sau căptușeli speciale. Pentru a proteja structurile de aceste influențe și pentru a le crește durabilitatea, se folosesc mastice polimerice, betoane polimerice, betoane polimerice și soluții polimerice.

Mastice polimerice– conceput pentru a crea acoperiri de protecție care protejează structurile și structurile de sarcini mecanice, abraziune, schimbări de temperatură, radiații și medii agresive.

Beton polimeric– beton de ciment, în timpul preparării căruia la amestecul de beton se adaugă organosilici sau polimeri solubili în apă. Astfel de betonuri au rezistență crescută la îngheț și rezistență la apă.

Beton polimeric– acestea sunt betoane în care rășinile polimerice servesc ca lianți, iar materialele minerale anorganice servesc ca umpluturi.

Soluții polimerice diferă de betonul polimeric prin faptul că nu conțin piatră zdrobită. Sunt utilizate ca acoperiri hidroizolatoare, anticorozive și rezistente la uzură pentru structuri hidraulice, pardoseli și țevi.

PRELEZA Nr. 12

Materiale termoizolante și produse realizate din acestea.

Informații generale.

Materialele termoizolante se caracterizează prin conductivitate termică scăzută și densitate medie scăzută datorită lor structura poroasa. Se clasifică după natura structurii lor: rigide (dale, cărămizi), flexibile (toroane, plăci semirigide), libere (fibroase și pulverulente); având în vedere principalele materii prime: organice şi anorganice.

Organic materiale termoizolante.

Rumeguș, așchii– folosit sub forma uscata cu impregnare in structura cu var, gips, ciment.

Pâslă de construcție realizate din lână grosieră. Se produce sub forma de panouri impregnate cu antiseptic de 1000...2000 mm lungime, 500...2000 mm latime si 10...12 mm grosime.

Stuf produs sub formă de plăci cu grosimea de 30...100 mm, obţinute prin prindere cu sârmă prin rânduri de 12-15 cm de stuf presat.

Materiale termoizolante anorganice.

Vata minerala– fibra incurcata (diametru 5...12 microni), obtinuta dintr-o masa topita de roci sau zgura sau in procesul de pulverizare a unui jet subtire al acesteia cu abur sub presiune. Vata minerala utilizat ca izolatie termica a suprafetelor cu temperaturi de la –200°C la + 600°C.

Vata de sticla- fibra incurcata obtinuta din sticla topita. Este folosit pentru gătit produse termoizolante(covorașe, plăci) și izolarea termică a suprafețelor.

Sticlă spumă– poros material ușor, obținut prin sinterizarea unui amestec de pulbere de sticlă cu agenți de formare a gazelor (calcar, cărbune). Este realizat cu pori deschisi si inchisi. Plăcile de sticlă spumă sunt utilizate pentru izolarea termică a pereților, acoperirilor, tavanelor și izolației podelelor.

PRELEGERE Nr. 12a

Materiale de hidroizolatie si acoperisuri pe baza de bitum si polimeri.

Informații generale.

Una dintre problemele importante în construcții este protecția clădirilor și structurilor de efectele precipitațiilor, a mediului umed înconjurător, a apelor sub presiune și fără presiune. În toate aceste cazuri, rolul principal îl au materialele de hidroizolație și de acoperiș, care determină durabilitatea clădirilor și structurilor. Materialele de hidroizolație și de acoperiș sunt împărțite în emulsii, paste și mastice. În funcție de lianții incluși în materialele de impermeabilizare și de acoperiș, aceștia sunt împărțiți în bitum, polimer și bitum polimer.

Materiale hidroizolatoare.

Emulsii– sisteme dispersate formate din două lichide care nu se amestecă între ele, dintre care unul se află în stare fin divizată în celălalt. Pentru prepararea emulsiei se folosesc soluții apoase slabe de surfactanți sau pulberi solide fine - emulgatori, care reduc tensiunea superficială dintre bitum și apă, facilitând fragmentarea mai fină a acestuia. Acidul oleic, concentratele sulfit-alcool și asidolul sunt folosite ca emulgatori. Emulsiile sunt folosite ca grunduri și acoperiri, aplicate în stare rece pe o suprafață uscată sau umedă în straturi.

Paste preparat dintr-un amestec de bitum emulsionat și pulberi minerale fin măcinate (var nestins sau var stins, argile foarte plastice sau plastice). Sunt folosite ca grunduri și acoperiri pentru straturile interioare ale covoarelor hidroizolatoare.

Materiale pentru acoperișuri.

Glassine– un material fără acoperire obținut prin impregnarea cartonului de acoperiș cu bitum moale de petrol. Este folosit ca material de căptușeală.

Tol– obținut prin impregnarea cartonului de acoperiș cu materiale de gudron de cărbune sau șist și apoi stropirea acestuia pe una sau ambele părți cu pulbere minerală. Se folosește la acoperișuri.

PRELEGERE Nr. 13

Materiale si produse de constructii din lemn.

Informații generale.

Datorită proprietăților sale bune de construcție, lemnul a fost mult timp utilizat pe scară largă în construcții. Are o densitate medie scăzută de până la 180 kg/m3, rezistență suficientă, conductivitate termică scăzută, durabilitate mare (cu funcţionare corectăși depozitare), ușor de prelucrat cu scule, rezistente chimic. Cu toate acestea, pe lângă mari avantaje, lemnul are și dezavantaje: eterogenitatea structurii; capacitatea de a absorbi și elibera umiditatea, schimbându-i în același timp dimensiunea, forma și rezistența; Este distrus rapid prin putrezire și se aprinde ușor.

Pe baza speciei lor, copacii sunt împărțiți în conifere și foioase. Calitatea lemnului depinde în mare măsură de prezența defectelor, care includ lemnul cu granule încrucișate, noduri, crăpături, deteriorarea insectelor și putregaiul. Conifere - zada, pin, molid, cedru, brad. Foioase - stejar, mesteacăn, tei, aspen.

Proprietăți de construcție lemnul variază foarte mult, în funcție de vârstă, condițiile de creștere, speciile de lemn și umiditate. La un pom proaspăt tăiat, conținutul de umiditate este de 35...60%, iar conținutul acestuia depinde de momentul tăierii și de tipul pomului. Conținutul de umiditate din lemn este cel mai scăzut iarna, cel mai mare primăvara. Cea mai mare umiditate este caracteristică speciilor de conifere (50-60%), cea mai scăzută - specii de foioase dure (35-40%). Uscarea din starea cea mai umedă până la punctul de saturare a fibrei (până la un conținut de umiditate de 35%), lemnul nu își schimbă dimensiunea la uscarea în continuare dimensiuni liniare sunt în scădere. În medie, contracția de-a lungul fibrelor este de 0,1%, iar peste - 3...6%. Ca urmare a contracției volumetrice, la joncțiunile elementelor din lemn se formează fisuri, iar lemnul crăpă. Pentru structurile din lemn, ar trebui să utilizați lemn de umiditate la care va funcționa în structură.

Materiale si produse din lemn.

Pădure rotundă: bușteni - secțiuni lungi ale unui trunchi de copac, curățate de ramuri; cherestea rotundă (podtovarnik) – bușteni de 3...9 m lungime; creste - secțiuni scurte ale unui trunchi de copac (1,3...2,6 m lungime); bușteni pentru grămezi de structuri hidraulice și poduri - secțiuni ale unui trunchi de copac lungime 6,5...8,5 m. Conținutul de umiditate al lemnului rotund folosit pentru structuri portante nu trebuie să depășească 25%.

Cherestea obtinut prin taierea cherestelei rotunde. Plăcile sunt bușteni tăiați pe lungime în două părți simetrice; grinzile au o grosime și lățime de cel mult 100 mm (cu patru și două muchii); Placa reprezintă partea exterioară tăiată a unui buștean, a cărui latură nu este prelucrată.

Produse lungi rindeluite– acestea sunt platforme (fereastră și uşile), plintele, planșeele sau grinzile, balustradele pentru balustrade, scări, scânduri de pervaz sunt realizate din lemn de conifere și tare.

placaj fabricat din furnir (tașnii subțiri) de mesteacăn, pin, stejar, tei și alte specii prin lipirea foilor. Furnirul se obține prin îndepărtarea continuă a așchiilor de-a lungul întregii lungimi a unui buștean (1,5 m lungime) aburit în apă clocotită folosind o mașină specială. mașinărie.

Tamplarie fabricate în fabrici sau ateliere specializate din conifere și lemn de esență tare. Acestea includ blocuri de ferestre și uși de diferite forme, foi de uși, pereți despărțitori și panouri.

Structuri glulam sub formă de grinzi, rame, rafturi, piloți, garduri, sunt utilizate în acoperiri, tavane și alte elemente ale clădirilor. Sunt realizate prin lipirea plăcilor, barelor și placajului cu adezivi impermeabili. (clei rezistent la apă FBA, FOC).

PRELEGERE Nr. 14

Materiale de decorare.

Informații generale.

Materialele de finisare sunt folosite pentru a crea acoperiri pe suprafetele produselor de constructii, structuri si structuri pentru a le proteja de efectele nocive. influență externă, oferindu-le expresivitate estetica, imbunatatind conditiile de igiena din incapere. Materialele de finisare includ compoziții de vopsea gata făcute, materiale auxiliare, lianți, materiale de finisare laminate și pigmenți. Compozițiile de vopsea constau dintr-un pigment care le dă culoare; o umplutură care economisește pigmentul, îmbunătățește proprietățile mecanice și crește durabilitatea culorii; un liant care conectează particulele de pigment și de umplutură între ele și de suprafața de vopsit. După uscare, compozițiile de vopsea formează o peliculă subțire. Pe lângă componentele principale, dacă este necesar, la compozițiile de vopsea se adaugă diluanți, agenți de îngroșare și alți aditivi.

Pigmenti.

Pigmenti- Acestea sunt pulberi colorate fin măcinate care sunt insolubile în apă și solvenți organici, dar se pot amesteca uniform cu acestea, conferindu-și culoarea compoziției vopselei.

Pigmenți albi. Acestea includ creta și varul de construcție în aer. Cretă folosit sub formă de pulbere fin măcinată, din care se prepară diverse compoziții de vopsea (apoase) pe bază de apă, grunduri, chituri și paste.

Construcție aeriană de var folosit ca pigment și material de legare pentru prepararea compozițiilor de vopsea, chituri și mastice.

Pigmenți negri. Acestea includ funingine de canal, dioxid de mangan și negru.

Funingine din canalul de gaz se formează atunci când diferite uleiuri, petrol și rășini sunt arse cu acces limitat la aer. Este utilizat pentru prepararea compozițiilor de vopsea neapoase.

Dioxid de mangan apare în natură ca mineral și piroluzit. Este utilizat pentru prepararea compozițiilor de vopsea apoase și neapoase.

Negru obținut prin calcinarea cojilor de nucă, a lemnului și a turbei fără acces la aer.

Pigmenți gri. Acestea includ grafit și praf de zinc.

Grafit– un material natural de culoare gri-negru cu un luciu metalic bogat. Este folosit pentru prepararea compozițiilor de vopsea și frecarea suprafeței obiectelor de fier expuse la căldură, dându-i un aspect lustruit.

Praf de zinc– un amestec mecanic de oxid de zinc cu zinc metalic. Este utilizat pentru prepararea compozițiilor de vopsea neapoase.

Pigmenți roșii. Acestea includ fier uscat minium, mumie naturală și artă.

Fier uscat minium obţinut din minereu de fier care conţine oxid de fier. Acesta este un pigment foarte durabil, cu proprietăți anticorozive ridicate și rezistență la lumină. Este produs sub formă de pulbere roșu cărămidă măcinată fin și este utilizat pentru prepararea adezivilor, emailurilor și vopselelor în ulei.

mumie naturală- argila macinata fin, colorata cu oxizi de fier de culoare maro-rosu de diverse nuante. Folosit pentru prepararea compozițiilor de vopsea apoase și neapoase.

Mumie artificială- pulbere ceramica macinata fin de culoare rosu aprins.

Pigmenți galbeni. Acestea includ ocru uscat, coroana de plumb uscat și siena naturală.

Ocru uscat obtinut din argila colorata cu oxizi de fier. Folosit pentru prepararea tuturor tipurilor de vopsele folosite la vopsirea lemnului si suprafete metalice.

Siena naturală obtinut din argila ce contine cantitati mari de oxid de fier (70%) si silice.

Verde, albastru, maro și alți pigmenți.

Uleiuri si emulsii sicatoare.

Ulei natural de uscare din semințe de in și cânepă obtinut respectiv din seminte de in si ulei brut de canepa prin fierberea acestuia la 200...300°C si tratarea cu aer cu introducerea unui accelerator de uscare (uscat). Este utilizat pentru prepararea compozițiilor de vopsea, grunduri și ca material independent pentru lucrările de vopsire pentru vopsirea exterioară și interioară a structurilor din lemn și metal.

Emulsie VM constă din ulei natural de uscare, benzen, adeziv pentru plăci de animale, 50% pastă de var și apă. Este folosit pentru diluarea vopselelor cu răzătoare gros.

Emulsie MV preparat dintr-un amestec dintr-o soluție de 10% de lipici animal, alcali (sodă, borax, potasiu) și ulei natural de uscare. Se folosește la vopsirea tencuielii și a lemnului în interior.

Compoziții de vopsea și lac.

Vopsele de ulei – diverse compoziții de vopsea albe și colorate preparate pe uleiuri sicative naturale sau combinate cu diverși aditivi, aduse la o consistență de pictură.

PRELEGERE Nr. 15

Metale și produse din metal.

Informații generale.

În construcția de management al apei, sunt utilizate pe scară largă diverse materiale sub formă de metal laminat și produse metalice. Metalul laminat este folosit în construcții statii de pompare, constructii industriale, productie obloane metalice de diverse tipuri. Metalele folosite în construcții sunt împărțite în două grupe: feroase (fier și aliaje) și neferoase. În funcție de conținutul de carbon, metalele feroase sunt împărțite în fontă și oțel.

Fontă– aliaj fier-carbon cu conținut de carbon de la 2% la 6,67%. În funcție de natura bazei metalice, acesta este împărțit în patru grupe: gri, alb, de înaltă rezistență și maleabil.

Fontă cenușie– conține 2,4...3,8% carbon. Se pretează bine la prelucrare și are o fragilitate crescută. Este folosit pentru turnarea produselor care nu sunt supuse impactului.

Fontă albă– conține 2,8...3,6% carbon, are duritate mare, dar este fragil, nu poate fi prelucrat și are o utilizare limitată.

Fier ductil obtinut prin adaugarea a 0,03...0,04% magneziu la fonta lichida, are acelasi lucru compoziție chimică la fel ca fonta gri. Are cele mai înalte proprietăți de rezistență. Este folosit pentru turnarea carcasei pompelor și supapelor.

Fier maleabil– obtinut prin incalzirea prelungita la temperaturi ridicate a pieselor turnate din fonta alba. Conține 2,5...3,0% carbon. Este folosit pentru fabricarea pieselor cu pereți subțiri (nuci, capse...). În construcția apei, plăcile de fontă sunt folosite - pentru căptușirea suprafețelor structurilor hidraulice care sunt supuse abraziunii de către sedimente, supape de apă din fontă și țevi.

Deveni– obținut prin prelucrarea fontei albe în cuptoare cu focar deschis. Pe măsură ce conținutul de carbon din oțeluri crește, duritatea și fragilitatea acestora cresc, în timp ce, în același timp, ductilitatea și tenacitatea lor scad.

Proprietățile mecanice și fizice ale oțelurilor sunt îmbunătățite semnificativ prin adăugarea de elemente de aliere (nichel, crom, wolfram). În funcție de conținutul componentelor de aliere, oțelurile sunt împărțite în patru grupe: carbon (fără elemente de aliere), slab aliat (până la 2,5% componente de aliere), mediu aliat (2,5...10% componente de aliaj), aliat (mai mult de 10% componente de aliere) .

Oțelurile carbon, în funcție de conținutul de carbon, se împart în carbon scăzut (carboni până la 0,15%), cu carbon mediu (0,25...0,6%) și cu conținut ridicat de carbon (0,6...2,0%).

Metalele și aliajele neferoase includ aluminiul, cuprul și aliajele acestora (cu zinc, staniu, plumb, magneziu), zinc, plumb.

In constructii se folosesc aliaje usoare – pe baza de aluminiu sau magneziu, iar aliaje grele – pe baza de cupru, staniu, zinc, plumb.

Materiale și produse de construcție din oțel.

Oțel laminat la cald produs sub forma unui colt de unghi egal (cu rafturi latime de 20...250 mm); colț inegal; I-beam; Flanșă lată cu grindă în I; canal

Pentru fabricarea metalului structuri de constructii iar structurile folosesc rularea profile de otel: unghiuri egale și inegale, canal, fascicul I și fascicul în T. Nituri, șuruburi, piulițe, șuruburi și cuie sunt folosite ca elemente de fixare din oțel. La efectuarea lucrărilor de construcție și instalare se folosesc diverse metode de prelucrare a metalelor: mecanică, termică, de sudare. Principalele metode de producere a metalelor includ prelucrarea mecanică la cald și la rece a metalelor.

La prelucrarea la cald a metalelor incalzite la anumite temperaturi, dupa care li se dau formele si marimile corespunzatoare in timpul procesului de laminare, sub influenta loviturilor de ciocan sau a presiunii de presa.

Prelucrarea la rece a metalelor subdivizată în prelucrarea metalelor și tăierea metalelor. Prelucrarea si prelucrarea metalelor consta in urmatoarele operatii tehnologice: marcare, tocare, taiere, turnare, gaurire, taiere.

Prelucrarea și tăierea metalului se realizează prin îndepărtarea așchiilor de metal sculă de tăiere(strunjire, rindeluire, frezare). Este produs pe mașini de tăiat metal.

Pentru a îmbunătăți calitățile de construcție a produselor din oțel, acestea sunt supuse unui tratament termic - călire, revenire, recoacere, normalizare și cementare.

întărire constă în încălzirea produselor din oțel la o temperatură ușor peste temperatura critică, menținându-le pentru un timp la această temperatură și apoi răcirea rapidă a acestora în apă, ulei sau emulsie de ulei. Temperatura de încălzire în timpul călirii depinde de conținutul de carbon al oțelului. La călire, rezistența și duritatea oțelului crește.

Concediu de odihna constă în încălzirea produselor întărite la 150...670°C (temperatura de revenire), prepararea acestora la această temperatură (în funcție de calitatea oțelului) și răcirea ulterioară lentă sau rapidă în aer calm, apă sau ulei. În timpul călirii, vâscozitatea oțelului crește și scade. tensiune internă de asemenea, își îmbunătățește fragilitatea și își îmbunătățește lucrabilitatea.

Recoacerea constă în încălzirea produselor din oțel la o anumită temperatură (750...960°C), menținerea lor la această temperatură și apoi răcirea lent într-un cuptor. Când produsele din oțel sunt recoapte, duritatea oțelului scade și prelucrabilitatea acestuia se îmbunătățește.

Normalizare- constă în încălzirea produselor din oțel la o temperatură puțin mai mare decât temperatura de recoacere, menținerea lor la această temperatură și apoi răcirea lor în aer nemișcat. După normalizare, se obține un oțel cu duritate mai mare și o structură cu granulație fină.

Cimentare– acesta este procesul de carburare la suprafață a oțelului pentru a obține o duritate mare a suprafeței, rezistență la uzură și rezistență sporită în produse; în care partea interioară oțelul păstrează o vâscozitate semnificativă.

Metale și aliaje neferoase.

Acestea includ: aluminiu și aliajele sale– este ușor, avansat tehnologic, rezistent la coroziune material rezistent. În forma sa pură, este folosit pentru fabricarea foliei și turnarea pieselor. Pentru fabricarea produselor din aluminiu se folosesc aliaje de aluminiu - aluminiu-mangan, aluminiu-magneziu... Aliajele de aluminiu folosite in constructii cu densitate mica (2,7...2,9 kg/cm3) au caracteristici de rezistenta apropiate de rezistenta. caracteristicile otelurilor de constructii. Produsele din aliaje de aluminiu se caracterizează prin simplitatea tehnologiei de fabricație, bună aspect, rezistenta la foc si cutremur, antimagnetism, durabilitate. Această combinație de construcție și proprietăți tehnologice ale aliajelor de aluminiu le permite să concureze cu oțelul. Utilizarea aliajelor de aluminiu în structurile de închidere face posibilă reducerea greutății pereților și a acoperișurilor de 10...80 de ori și reducerea complexității instalării.

Cuprul și aliajele sale. Cuprul este un metal greu neferos (densitate 8,9 g/cm3), moale și ductil, cu conductivitate termică și electrică ridicată. În forma sa pură, cuprul este utilizat în fire electrice. Cuprul este utilizat în principal în diferite tipuri de aliaje. Un aliaj de cupru cu staniu, aluminiu, mangan sau nichel se numește bronz. Bronzul este un metal rezistent la coroziune cu proprietăți mecanice ridicate. Este folosit pentru fabricarea de fitinguri sanitare. Un aliaj de cupru și zinc (până la 40%) se numește alamă. Are proprietăți mecanice ridicate și rezistență la coroziune și se pretează bine procesării la cald și la rece. Se folosește sub formă de produse, foi, sârmă, țevi.

Zinc este un metal rezistent la coroziune folosit ca acoperire anticorozivă la galvanizarea produselor din oțel sub formă de oțel pentru acoperiș și șuruburi.

Conduce este un metal greu, ușor de prelucrat, rezistent la coroziune, utilizat pentru etanșarea cusăturilor țevilor prize, etanșarea rosturilor de dilatare și fabricarea țevilor speciale.

Coroziunea metalului și protecția împotriva acesteia.

Impact asupra constructii metalice iar structurile de mediu duce la distrugerea lor, ceea ce se numește coroziune. Coroziunea începe de la suprafața metalului și se răspândește adânc în el, în timp ce metalul își pierde strălucirea, suprafața sa devine neuniformă și corodată.

Pe baza naturii daunelor cauzate de coroziune, se face o distincție între coroziunea continuă, selectivă și intergranulară.

Coroziune completăîmpărțite în uniforme și inegale. Cu coroziune uniformă, distrugerea metalului are loc în aceeași rată pe întreaga suprafață. Cu coroziune neuniformă, distrugerea metalului are loc în rate diferite în diferite zone ale suprafeței sale.

Coroziunea selectivă acoperă zone individuale ale suprafeței metalice. Este împărțit în coroziune superficială, pitting, through și spot.

Coroziunea intergranulară se manifestă în interiorul metalului, iar legăturile de-a lungul limitelor cristalelor care alcătuiesc metalul sunt distruse.

Pe baza naturii interacțiunii metalului cu mediul înconjurător, se disting coroziunea chimică și electrochimică. Coroziunea chimică apare atunci când metalul este expus la gaze uscate sau lichide, altele decât electroliții (benzină, ulei, rășini). Coroziunea electrochimică este însoțită de apariția unui curent electric care apare atunci când metalul este expus la electroliți lichizi (soluții apoase de săruri, acizi, alcalii), gaze umede și aer (conductori de electricitate).

Pentru a proteja metalele împotriva coroziunii, se folosesc diverse metode pentru a le proteja: etanșarea metalelor de medii agresive, reducerea poluării mediului, asigurarea condițiilor normale de temperatură și umiditate, aplicarea de acoperiri rezistente la coroziune. De obicei, pentru a proteja metalele împotriva coroziunii, acestea sunt acoperite cu vopsele și lacuri (grunduri, vopsele, emailuri, lacuri), și protejate cu învelișuri metalice subțiri rezistente la coroziune (galvanizare, acoperiri din aluminiu etc.). În plus, metalul este protejat de coroziune prin aliere, adică. prin topirea lui cu alt metal (crom, nichel etc.) si nemetal.

Îndrumare

Ai nevoie de ajutor pentru a studia un subiect?

Specialiștii noștri vă vor consilia sau vă vor oferi servicii de îndrumare pe teme care vă interesează.
Trimiteți cererea dvs indicând subiectul chiar acum pentru a afla despre posibilitatea de a obține o consultație.

Lucrări: Toate selectate Pentru a ajuta profesorul Concurs „Proiect educațional” An academic: Toate 2015 / 2016 2014 / 2015 2013 / 2014 2012 / 2013 2011 / 2012 2010 / 2011 2009 / 2010 2008 / 2009 2008 / 2007 / 2007 / 2002 Sortare: alfabetic cele mai noi

• Studiul proprietăților mecanice ale mătăsii de păianjen

  În lucrare, autorul examinează proprietățile mătăsii de păianjen și răspunde la întrebarea: firul pânzei de păianjen este într-adevăr atât de puternic încât să poți atârna un rezervor pe el? Lucrarea prezintă argumente pro și contra, autorul examinează proprietățile mecanice și trage concluziile adecvate.

• Studiul vibrațiilor mecanice libere folosind exemplul pendulelor matematice și elastice

  Lucrarea identifică factorii care influențează perioada și frecvența oscilațiilor mecanice libere ale pendulelor matematice și cu arc. A fost studiată dependența coeficientului de amortizare și a scăderii amortizarii logaritmice de tipul de substanță în timpul oscilațiilor pendulelor matematice și elastice. Utilizarea experimentelor ne permite să luăm în considerare mai clar problema vibrațiilor mecanice libere.

• 

  Această lucrare studiază proprietățile imaginilor obținute folosind o lentilă convergentă. S-a determinat experimental că, în funcție de distanța obiectului față de obiectiv, imaginea acestuia poate fi virtuală sau reală, verticală sau inversată, mărită sau redusă, situată fie pe aceeași parte a lentilei cu obiectul, fie pe cealaltă parte a lentilei în raport cu obiectul.

• Studiul proprietăților materialelor utilizate în construcția locală

  Lucrarea compară conductivitatea termică a materialelor utilizate în construcția locală. Se trage o concluzie despre cele mai populare material de construcțiiși beneficiile sale. Se face o trecere în revistă a locuințelor tipice din diferite timpuri și popoare și a materialelor utilizate pentru construcția lor.

• Studiul proprietăților fizice ale detergenților de spălat vase

  Lucrarea prezintă rezultatele unui studiu al densității, vâscozității și coeficientului de tensiune superficială a lichidelor de spălat vase de la unii producători.

• Dicționar ilustrat de fizică. clasa a 8-a

  Conceput sub forma unei prezentări, dicționarul este format din patru secțiuni: fenomene termice, electrice, electromagnetice și modificări ale stărilor agregate ale materiei și include 58 de concepte. Cuvintele sunt situate în două cataloage: alfabetic și tematic și combinate într-un singur hipertext. Diapozitivele de dicționar conțin definiții, descriere scurta, ilustrare, formula de calcul a termenului, butoane de acces la cataloage. Unele concepte cu hyperlink pot fi explicate mai detaliat făcând clic pe slide-ul corespunzător.

• Prezentare interactivă „Oamenii de știință în fizică” folosind Visual Basic pentru aplicații (VBA)

  Prezentarea interactivă a fost dezvoltată folosind limbajul de programare vizuală BASIC pentru aplicațiile Microsoft Office. Poate fi folosit atât în ​​lecțiile de fizică, cât și în activități extracurriculare.

• Joc electronic interactiv „Test yourself”

  Învățarea este un proces foarte important. Dar în timpul antrenamentului, oboseala se acumulează, deoarece trebuie să memorezi multe formule, definiții, denumiri de diferite cantități etc. Rezolvați problema oboselii când memorați materialul programului elementul de joc va ajuta. Această lucrare propune un model de joc pentru a testa cunoștințele elevilor. Este descris principiul jocului, este propus un principiu fundamental schema electrica, se oferă o listă de părți și sunt atașate materiale didactice.

• Carte cu probleme ilustrată cu informații

  Cartea de probleme este dedicată integrării a două materii - fizică și biologie. Include 10 probleme care pot fi folosite în lecțiile de fizică pe tema „Mișcare mecanică” în clasa a VII-a. Este oferit material educațional despre natura vie. Problemele biofizice vor contribui la dezvoltarea interesului pentru fizică. Informațiile sunt prezentate sub formă de text și ilustrații.

• Utilizarea utilajelor agricole la sol în producția agricolă

  Una dintre cele mai comune metode de tratare a plantelor agricole pentru a le proteja de boli și dăunători este polenizarea sau pulverizarea cu pesticide. Este dificil să se obțină rezultate bune folosind metode la sol. Pentru rusă Agricultură Situația din multe regiuni este și mai complicată de faptul că fermele pur și simplu nu au echipamentul adecvat sau sunt defectuoase. Cultivarea câmpurilor în astfel de ferme devine o mare problemă. Dar de foarte multe ori avioanele mici vin în ajutor. Prelucrarea aeropurtată este o întreprindere costisitoare în comparație cu metodele de prelucrare la sol, dar are multe avantaje.

• Folosirea centralelor solare acasă

  A trăi fără electricitate este foarte dificil, dar costă foarte mulți bani. Pe baza acestui fapt, m-am întrebat dacă se poate produce energie electrică fără costuri semnificative. Am aflat că se poate folosi energia solară și am făcut cercetări în această direcție. Am colectat informații despre ce instalații funcționează folosind energia solară și le-am studiat. După aceea, am calculat cantitatea de energie electrică consumată în apartamentul meu și am aflat dacă este posibil să folosesc panouri solare în el.

• Studiul proprietăților de absorbție a șocurilor ale diferitelor substanțe

  Lucrarea a efectuat o analiză comparativă a proprietăților de absorbție a șocurilor ale diferitelor materiale. Având în vedere că gradul de durere la impact depinde de timpul impactului, pentru a evalua acesta din urmă s-au făcut măsurători de tensiune între plăcile condensatorului. Obiecte de studiu: diverse tipuri de pardoseli si pardoseli.

• Studiul influenței diferitelor tipuri de apă asupra creșterii și dezvoltării plantelor

  Lucrarea examinează influența apei „vii”, „moarte” și sfințite asupra creșterii și dezvoltării plantelor agricole.

• Studiul proprietăților de difuzie a unei substanțe în apa structurată

  În ultimii ani, interesul pentru proprietatea neobișnuită a apei - memoria ei - a devenit obiectul de studiu al multor oameni de știință remarcabili. Efectul apei structurate asupra difuziei substantelor a fost, de asemenea, putin studiat. Această lucrare descrie propria noastră metodă de producere a apei structurate într-un laborator școlar și a efectuat experimente pentru a studia efectul acesteia asupra proprietăților de difuzie ale substanței.

• Studiul dependenței umidității relative a aerului interior de diferiți parametri

  

• Studiul dependenței eficienței arzătorului unei sobe de uz casnic pe gaz de modul de ardere

  Scopul acestei școli proiect de cercetare– aflați cum eficiența arzătorului unei sobe de uz casnic depinde de consumul de gaz și de raportul dintre dimensiunile arzătorului și vaselor de gătit. Experimentele sunt efectuate cu trei arzătoare diferite dimensiuni folosind vase de două diametre. Într-o serie de experimente, apa este încălzită pe fiecare arzător cu diverse cheltuieli gaz (control prin contor de gaz). Pentru fiecare experiment, eficiența combustibilului este calculată folosind foi de calcul, iar rezultatele sunt prezentate sub formă de grafice.

• Cercetarea și diagnosticarea obiectelor la scară nanometrică

  Introducere în metodele fizice pentru studierea obiectelor la scară micro și nanometrică. Efectuarea analizei calitative elementare a suprafeței unei structuri cristaline necunoscute folosind spectroscopie electronică Auger cu identificarea ulterioară.

• Cercetarea și identificarea unei substanțe necunoscute

  Lucrarea a efectuat o analiză cristalografică calitativă a unei structuri necunoscute folosind spectroscopie Raman cu identificarea ulterioară.

• Studiul proprietăților modelului diferitelor modele de avioane de hârtie

  Pasiunea mea pentru construcția de avioane a început cu modelele din hârtie. Le-am făcut ca o clasă în clasa muncitorilor. La sfârșitul lecției, băieții și-au lansat avioanele și am observat că zburau diferit. Unii rămân pe o potecă dreaptă, alții se întorc în lateral. Am avut o întrebare: „Ce face ca același model să zboare diferit?” Și am decis să explorez proprietățile de zbor diverse modele avioane de hârtie. Lucrarea descrie un studiu al aeronavelor cu mase diferite, cu în diverse feluri lansare, in diverse conditii (interior, exterior).

• Studiul formării unui jet cumulativ

  Când fizicienii vorbesc despre cumul, de obicei se referă la procese pe termen scurt, precum exploziile, iar prin cumul înseamnă o creștere într-un anumit loc sau direcție de acțiune a acestor procese. Dar jeturile cumulate de lichid pot apărea nu numai în timpul exploziilor. Prin urmare, am decis să studiez caracteristicile interacțiunii „corpurilor de formă arbitrară cu lichid” pe baza naturii „exploziilor”. Lucrarea examinează condițiile pentru formarea unui jet cumulativ și factorii de care depinde formarea acestuia. Obiectul de studiu l-au constituit tipurile de stropire formate atunci când o picătură de lichid cade într-un lichid; când o minge solidă cade într-un lichid; în funcție de densitatea lichidului și a bilelor, de raza și înălțimea de cădere a acestora, de înălțimea de cădere a unei picături de lichid într-un lichid, de timpul dintre separarea picăturilor; aspectul unei stropi atunci când cade o eprubetă.

• Studiul densității unui dinte de morsă (colț)

  Proiectul a realizat un studiu al densității unui dinte de morsă (colț) și, de asemenea, a compilat probleme legate de morse.

• Studiul pregătirii alimentelor pentru controlul conținutului de radionuclizi (stronțiu și cesiu)

  Lucrarea prezintă un studiu al preparării produselor alimentare pentru controlul conținutului de radionuclizi de stronțiu și cesiu folosind ca exemplu probe de pește. Scopul acestei lucrări este de a familiariza cu laboratorul, studiul metodelor de analiză a materiilor prime, a produselor intermediare și produse terminate, studiul instrumentelor și cântarelor amplasate în laborator, metodă radiochimică de analiză a probelor alimentare.

TEMA: INFORMAȚII DE BAZĂ DESPRE MATERIALE

1. Informații generale

2. Proprietăți fizice

3. Proprietăţi mecanice

4. Proprietăți chimice

5. Testarea tehnologică a metalelor și aliajelor

6. Structura metalelor, aliajelor și topiturii lichide

Bibliografie

1. Informații generale

Lumea este de natură materială. Tot ceea ce ne înconjoară se numește materie. Un atom, o celulă vie, un organism etc. sunt toate tipuri diferite de materie. Varietatea observată a fenomenelor în natură este diverse forme materie în mișcare. Materia are diverse forme de mișcare: procese de viață, transformări chimice, curent electric, încălzire și răcire etc. Materia nu dispare și nu este creată din nou, ci doar își schimbă formele. Unele forme de mișcare a materiei se pot transforma în altele. De exemplu, mișcarea mecanică se poate transforma în termică, termică în chimică, chimică în electrică, electrică în mecanică etc.

Fiecare specii separate materia care are o anumită compoziție și proprietăți se numește substanță. Caracteristicile prin care diferitele substanțe diferă unele de altele se numesc proprietăți. Substanțele diferă prin culoare, stare de agregare (solidă, lichidă sau gazoasă), densitate, puncte de topire și de fierbere etc. Pentru a caracteriza o substanță, trebuie să cunoașteți o anumită cantitate - un set de caracteristici - proprietăți pe care le posedă. De exemplu, o substanță a cărei densitate este de 1000 kg/m 3, punctul de fierbere 100 ° C și punctul de topire 0 ° C este apa H 2 O. Proprietățile materialelor sunt determinate în principal în condiții de laborator folosind metode speciale prevăzute de standardele de stat și specificatii tehnice.

Substanțele pot fi simple sau complexe. Substantele simple (fier, cupru, oxigen, carbon etc.) constau din atomi sau ioni ai unui element. Substantele complexe (apa, dioxid de carbon, acid sulfuric, otel etc.) constau din molecule formate din atomi sau ioni ai diferitelor elemente.

Substanțele pot fi pure sau sub formă de amestecuri. Substantele pure (simple si complexe) constau din molecule omogene, atomi si ioni. Amestecuri constau din diverse substanțe simple și complexe. Un exemplu de amestec este aerul, care constă din molecule de diferite gaze (azot, oxigen, dioxid de carbon etc.). Granitul este un amestec format din cuarț, mica și feldspat.

Proprietățile materialelor utilizate în producția industrială sunt împărțite în mod convențional în fizice, mecanice, chimice, tehnologice etc.

2. Proprietăți fizice

La proprietăţile fizice în funcţie de structura interna materialele includ: densitate, porozitate, conductivitate termică, capacitate termică, conductivitate electrică, dilatare termică (termică), rezistență la îngheț, rezistență la foc, punctul de topire etc.

Densitatea este o valoare egală cu raportul dintre masa unei substanțe și volumul pe care îl ocupă. Pe baza densității lor, metalele și aliajele sunt împărțite în două grupe: ușoare, a căror densitate este mai mică de 5000 kg/m3, și grele, a căror densitate este mai mare de 5000 kg/m3. Metalele ușoare includ aluminiu, magneziu, titan și aliaje pe bază de acestea, metalele grele includ cuprul, nichelul, zincul și aliajele pe bază de acestea. În producția de mașini și mecanisme, pentru a le reduce greutatea, se folosesc metale și aliaje de densitate mai mică.

Porozitatea este gradul în care volumul unui material este umplut cu pori.

Conductivitatea termică, capacitatea termică, rezistența la îngheț și absorbția de apă depind de porozitatea materialelor.

Conductivitatea termică este capacitatea unui material de a transmite prin grosimea sa fluxul de căldură care apare ca urmare a diferenței de temperatură pe suprafețe opuse. Conductivitatea termică se caracterizează prin cantitatea de căldură care trece în decurs de 1 oră printr-un strat de material de 1 m grosime, cu o suprafață de 1 m 2, când diferența de temperatură pe suprafețele opuse plan-paralele este de un grad. Conductivitatea termică depinde de structura internă a materialului.

Conductivitatea termică ridicată a metalelor și aliajelor în comparație cu alte materiale se explică prin faptul că energia termică din metale este transferată de electroni liberi care sunt în mișcare constantă. Electronii liberi se ciocnesc cu ionii care vibrează și schimbă energie cu aceștia. Vibrațiile ionilor, care cresc atunci când sunt încălzite, sunt transferate de electroni către ionii vecini, iar temperatura se egalizează rapid în întreaga masă a metalului. Cu cât conductivitatea termică a metalului este mai mare, cu atât căldura se răspândește mai repede în întregul volum atunci când este încălzită. Această proprietate este luată în considerare la fabricarea dispozitivelor de încălzire, a motoarelor care se încălzesc în timpul funcționării, la tăierea cu gaz a metalelor și aliajelor și la prelucrarea metalelor cu scule de tăiere.

Conductivitatea termică este de mare importanță atunci când alegeți materiale pentru structurile termoincinte, schimbătoarele de căldură și izolarea țevilor.

Conductivitatea electrică este capacitatea metalelor și aliajelor de a conduce curentul electric sub influența unui câmp electric extern. Electronii liberi transportă curent electric, prin urmare conductivitățile termice și electrice ale metalelor pure sunt proporționale una cu cealaltă. Conductivitatea electrică a metalelor scade odată cu creșterea temperaturii. Acest lucru se explică prin faptul că atunci când sunt încălzite, vibrațiile ionilor din metal se intensifică, iar acest lucru interferează cu mișcarea electronilor. La temperaturi scăzute, când vibrațiile ionilor scad, conductivitatea electrică crește brusc.

Argintul, aluminiul, cuprul și aliajele pe bază de acestea au o conductivitate electrică ridicată, în timp ce wolfram și cromul au conductivitate electrică scăzută. Metalele care conduc bine electricitatea sunt fabricate din fire electrice, piese conductoare mașini electrice, iar dispozitivele electrice de încălzire și reostatele sunt fabricate din metale și aliaje care conduc slab electricitatea (având rezistență electrică mare).

Capacitatea termică este proprietatea materialelor de a absorbi o anumită cantitate de căldură atunci când sunt încălzite. Capacitatea termică afișată este capacitatea termică specifică, care este egală cu cantitatea de căldură (în jouli) necesară pentru a încălzi 1 kg de material cu un grad. Căldura specifică utilizate la calcularea proceselor de încălzire sau răcire a materialelor.

Absorbția apei este capacitatea unui material de a absorbi și reține apa în porii săi. Absorbția de apă a unui material depinde de porozitatea acestuia; cu cât porozitatea este mai mare, cu atât este mai mare absorbția de apă.

Saturarea materialelor cu apă le modifică proprietățile: conductivitatea termică crește, rezistența la îngheț scade.

Conținutul de umiditate al unui material este determinat de raportul dintre umiditatea conținută în probă și masa acestei probe în stare uscată.

Permeabilitatea apei este capacitatea unui material de a trece apa prin el sub presiune. Permeabilitatea apei se caracterizează prin cantitatea de apă care trece printr-o probă cu o suprafață de 1 m2 timp de 1 oră la o presiune constantă de 1 N și o anumită grosime a probei. Permeabilitatea apei depinde de porozitatea, densitatea materialului, forma și dimensiunea porilor.

Permeabilitatea la vapori și gaze sunt proprietăți care se caracterizează prin cantitatea de abur sau gaz (aer) care trece printr-o probă de o anumită dimensiune la o anumită presiune.

Rezistența la îngheț este capacitatea unui material în stare saturată de apă de a rezista mai multor cicluri de îngheț și dezgheț alternativ fără semne vizibile de distrugere și fără o scădere semnificativă a rezistenței. Materialele dense, precum și materialele cu absorbție scăzută de apă, sunt de obicei rezistente la îngheț. În funcție de numărul de cicluri de îngheț și dezgheț alternant menținut (grad de rezistență la îngheț).

Dilatarea termică (termică) este capacitatea materialelor de a-și schimba dimensiunile în timpul încălzirii la presiune constantă. Această proprietate este luată în considerare la așezarea conductelor și a căilor ferate. Țevile lungi și liniile de abur cresc semnificativ în dimensiune atunci când sunt încălzite. Prin urmare, pentru ca conductele să se poată prelungi liber, fără a fi deteriorate, se realizează dispozitive speciale - compensatoare care percep alungirea conductelor în timpul expansiunii termice. Suporturile mobile sunt instalate pe poduri. Clădirile și structurile pe termen lung necesită îmbinări termice. Șinele pe macara și șinele de cale ferată sunt așezate la intervale mici pentru a permite dilatarea termică liberă.

Punctul de topire este temperatura constantă la care un material solid se transformă într-o topitură lichidă la presiune normală. Pentru măsurarea temperaturii se folosesc două scale: termodinamică, unde unitatea de măsură a temperaturii este kelvin (notat cu K), și scara practică internațională, unde unitatea de măsură este gradul Celsius (notat cu °C).

Punctul de topire al materialelor depinde de puterea legăturilor dintre molecule și ioni și variază într-un interval foarte larg: de exemplu, punctul de topire al mercurului este de 39°C, tungstenul este de +3410°C. Metalele pure se topesc la anumite temperaturi, iar majoritatea materialelor se topesc într-un interval de temperatură.

Cărucioarele cu resetare automată au funcționat impecabil, iar degetele pentru prinderea ramelor nu erau îndoite. Este necesar să acoperiți periodic cărucioarele de uscare cu compuși anticorozivi și să le reparați în timp util. INFORMAȚII DE BAZĂ DESPRE PROCESUL DE USCARE Uscarea cărămizilor se realizează numai prin metoda convectivă, adică o metodă prin care umiditatea se evaporă din cauza schimbului de căldură dintre produs și...

Autorizații pentru fabricarea unui cazan cu abur. În legătură cu cele de mai sus, este necesar să se poată efectua una dintre cele mai complexe și importante secțiuni de calcul a rezistenței unui cazan - calcularea rezistenței de întărire a unei singure găuri în tamburi. În plus, problema este mai relevantă la utilizarea modelelor de cazane cu găuri mari în tamburi. Există...

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Buna treaba la site">

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Informații generale despre materiale, structura și proprietățile acestora

Informații generale despre materiale.

Toate materialele bazate pe baza lor chimică sunt împărțite în două grupe principale - metalice și nemetalice.

Metalele includ metale și aliajele lor. Metalele reprezintă mai mult de 2/3 din toate elementele chimice cunoscute. Materialele metalice sunt împărțite în feroase și neferoase. Negrul include fier și aliaje pe bază de acesta - oțel și fontă. Toate celelalte metale sunt neferoase. Metalele pure au proprietăți mecanice slabe în comparație cu aliajele și, prin urmare, utilizarea lor este limitată la acele cazuri în care trebuie utilizate proprietățile lor speciale.

Materialele nemetalice includ diverse materiale plastice (laminate, fibroase, pulbere, umplute cu gaz), materiale cauciucate, materiale lemnoase(cherestea, furnir de lemn), materiale textile, materiale anorganice (ceramica, sticla) si materiale compozite.

Valoarea practică a diferitelor materiale nu este aceeași. Metalele feroase sunt cele mai utilizate în tehnologie. Peste 90% din toate produsele metalice sunt fabricate din fier. Cu toate acestea, metalele neferoase au o serie de proprietăți fizice și chimice valoroase care le fac de neînlocuit. Materialele nemetalice ocupă și ele un loc în industrie, dar utilizarea lor este mică (aproximativ 10%) și previziunea de acum treizeci de ani că materialele nemetalice le vor înlocui semnificativ pe cele metalice până la sfârșitul secolului nu s-a adeverit. În alte domenii, utilizarea diferitelor materiale nemetalice se dezvoltă în prezent într-un ritm mai rapid decât materialele metalice.

Structura materialelor.

Toate solidele sunt împărțite în amorfe și cristaline.

În corpurile amorfe, atomii sunt aranjați aleatoriu, adică. în dezordine, fără nici un sistem, așa că atunci când sunt încălzite, corpurile se înmoaie pe o gamă largă de temperaturi, devin vâscoase și apoi se transformă într-o stare lichidă. La răcire, procesul merge în direcția opusă. Exemple de corpuri amorfe includ sticla, lipici, ceara, colofoniu, i.e. structura amorfă este inerentă în principal nemetalelor.

În solidele cristaline, atomii sunt aranjați într-o secvență strict definită. Corpurile rămân solide, adică. își păstrează forma dată până la o anumită temperatură, la care se transformă în stare lichidă. La răcire, procesul merge în direcția opusă. Trecerea de la o stare la alta are loc la un anumit punct de topire. Corpurile cu structură cristalină includ sare de masă, cuarț, zahăr granulat, metale și aliaje.

Structura cristalină atomică - aranjarea relativă a atomilor într-un cristal. Un cristal este format din atomi (ioni) dispuși într-o anumită ordine care se repetă periodic în trei dimensiuni. Cel mai mic complex de atomi, care, atunci când este repetat de multe ori în spațiu, permite reproducerea unei rețele cristaline spațiale, se numește celulă unitară. Pentru a simplifica, se obișnuiește înlocuirea imaginii spațiale cu diagrame în care centrele de greutate ale particulelor sunt reprezentate prin puncte. Atomii sunt localizați în punctele de intersecție ale liniilor drepte; acestea se numesc noduri latice. Distanțele dintre centrele atomilor situate în locurile rețelei vecine se numesc parametri sau perioade de rețea.

O rețea cristalină ideală este o repetiție multiplă a celulelor cristaline elementare. Un metal real se caracterizează prin prezența unui număr mare de defecte structurale care perturbă aranjarea periodică a atomilor în rețeaua cristalină.

Există trei tipuri de defecte în structura cristalină: punctiforme, liniare și de suprafață. Defectele punctuale se caracterizează prin dimensiuni mici, dimensiunea lor nu depășește mai multe diametre atomice. Defectele punctuale includ: a) locuri libere la locurile de rețea cristalină - locuri libere (defecte Schottky); b) atomi care s-au deplasat de la nodurile rețelei cristaline în spații interstițiale - atomi dislocați (defecte Frenkel); c) atomi ai altor elemente situate atat la noduri cat si in interstitiile retelei cristaline - atomi de impuritati. Defectele liniare se caracterizează prin dimensiuni mici în două dimensiuni, dar au o întindere semnificativă în a treia dimensiune. Cel mai important tip de defecte liniare sunt luxațiile (dislocație latină - deplasare). Defectele de suprafață sunt mici ca grosime și mari ca dimensiuni în celelalte două dimensiuni. De obicei, acestea sunt joncțiunile a două secțiuni orientate ale rețelei cristaline. Ele pot fi granițe de granule, limite de fragmente într-un bob, limite de blocuri în fragmente.

Proprietățile materialelor depind direct de structură și defecte.

Proprietățile materialelor.

Proprietățile fizice determină comportamentul materialelor în câmpuri termice, gravitaționale, electromagnetice și de radiații. Proprietățile fizice importante includ conductivitatea termică, densitatea și coeficientul de dilatare liniară.

Densitatea este raportul dintre masa unui material omogen și o unitate a volumului său. Această proprietate este importantă atunci când se utilizează materiale în aviație și tehnologia rachetelor, unde structurile create trebuie să fie ușoare și durabile.

Punctul de topire este temperatura la care un metal trece de la solid la lichid. Cu cât temperatura de topire a metalului este mai scăzută, cu atât procesele de topire și sudare au loc mai ușor și cu atât sunt mai ieftine.

Conductivitatea electrică este capacitatea unui material de a conduce bine curentul electric și fără pierderi de căldură. Metalele și aliajele lor, în special cuprul și aluminiul, au o conductivitate electrică bună. Majoritatea materialelor nemetalice nu sunt capabile să conducă curentul electric, care este, de asemenea, o proprietate importantă utilizată în materialele electroizolante.

Conductivitatea termică este capacitatea unui material de a transfera căldură de la părțile mai încălzite ale corpului către cele mai puțin încălzite. Materialele metalice se caracterizează printr-o bună conductivitate termică.

Proprietăți magnetice acestea. Doar fierul, nichelul, cobaltul și aliajele lor au capacitatea de a fi bine magnetizate.

Coeficienții de dilatare liniară și volumetrică caracterizează capacitatea unui material de a se extinde atunci când este încălzit.

Proprietățile chimice caracterizează tendința materialelor de a interacționa cu diverse substanțe și sunt asociate cu capacitatea materialelor de a rezista efectelor nocive ale acestor substanțe. Capacitatea metalelor și aliajelor de a rezista acțiunii diferitelor medii corozive se numește rezistență la coroziune, iar capacitatea similară a materialelor nemetalice se numește rezistență chimică.

Proprietățile mecanice caracterizează capacitatea materialelor de a rezista forțelor externe. Principalele proprietăți mecanice includ rezistența, duritatea, rezistența la impact, elasticitatea, ductilitatea, fragilitatea etc.

Rezistența este capacitatea unui material de a rezista efectelor distructive ale forțelor externe

Duritatea este capacitatea unui material de a rezista la pătrunderea altui corp mai dur în el sub sarcină.

Vâscozitatea este proprietatea unui material de a rezista distrugerii sub sarcini dinamice.

Elasticitatea este proprietatea materialelor de a-și restabili dimensiunea și forma după ce sarcina este îndepărtată.

Plasticitatea este capacitatea materialelor de a-și schimba dimensiunea și forma sub influența forțelor externe fără a se prăbuși.

Fragilitatea este proprietatea materialelor de a se prăbuși sub influența forțelor externe fără deformare reziduală.

Proprietățile tehnologice determină capacitatea materialelor de a suferi tipuri variate prelucrare. Proprietățile de turnare sunt caracterizate prin capacitatea metalelor și aliajelor în stare topită de a umple bine cavitatea matriței de turnare și de a reproduce cu acuratețe conturul acesteia (curgerea lichidului), cantitatea de reducere a volumului în timpul solidificării (contracție), tendința de a forma fisuri. și porii și tendința de a absorbi gazele în stare topită.

Proprietățile operaționale (de serviciu) includ rezistența la căldură, rezistența la căldură, rezistența la uzură, rezistența la radiații, rezistența la coroziune și chimică etc.

Rezistența la căldură caracterizează capacitatea material metalic rezista la oxidare în mediu gazos la temperaturi ridicate.

Rezistența la căldură caracterizează capacitatea unui material de a menține proprietățile mecanice la temperaturi ridicate.

Rezistența la uzură este capacitatea unui material de a rezista la distrugerea straturilor sale de suprafață în timpul frecării.

Rezistența la radiații caracterizează capacitatea unui material de a rezista efectelor radiațiilor nucleare.

Întrebarea 2: Clasificarea fibrelor textile.

Fibra textila este un corp prelungit, flexibil si durabil, cu dimensiuni transversale mici, de lungime limitata, potrivit pentru fabricarea de fire si materiale textile.

Clasificarea fibrelor se bazează pe compoziția lor chimică și originea.

În funcție de originea lor, fibrele textile se împart în naturale și chimice.

Fibrele naturale includ fibre de origine vegetală, animală și naturală, care se formează în natură fără participarea umană directă. Fibrele vegetale naturale constau din celuloză; se obtin din suprafata semintelor (bumbac), fructelor (cocos), tulpinilor (in, ramie, canepa, iuta etc.) si frunze de plante (abaca, sisal). Fibrele naturale de origine animală constau din proteine ​​- cheratina (lână de diverse animale), sau fibroină (mătase de vierme de mătase de dud sau stejar).

Fibrele chimice includ fibrele create într-o fabrică prin turnare din polimeri organici naturali sau sintetici sau substanțe anorganice. Fibrele chimice sunt împărțite în artificiale și sintetice în funcție de compoziția lor.

Fibrele artificiale sunt obținute din compuși cu molecule înalte care se găsesc sub formă finită (celuloză, proteine). Sunt obținute prin prelucrarea chimică a polimerilor naturali de origine vegetală și animală, din producția de celuloză și deșeurile din industria alimentară.

Un polimer este o substanță ale cărei molecule constau dintr-un număr mare de unități repetate. Materiile prime pentru polimeri sunt lemnul, semintele, laptele etc. Cele mai utilizate în industria de îmbrăcăminte sunt materialele textile pe bază de fibre artificiale de celuloză, precum viscoză, polinoză, cupru-amoniac, triacetat, acetat.

Fibrele sintetice sunt obținute prin sinteza chimică a polimerilor, adică. crearea de substanțe cu o structură moleculară complexă din altele mai simple, cel mai adesea din produse de prelucrare a petrolului și a cărbunelui. Acestea sunt fibre de poliamidă, poliester, poliuretan, precum și poliacrilonitril (PAN), clorură de polivinil (PVC), alcool polivinilic, poliolefină. De asemenea, în funcție de compoziția lor, fibrele sintetice sunt împărțite în lanț de carbon și heterolanț. Fibrele heterocatenă sunt formate din polimeri a căror lanț molecular principal conține atomi de alte elemente în plus față de atomii de carbon. Fibrele cu lanț de carbon sunt fibre care sunt obținute din polimeri care au doar atomi de carbon în lanțul principal de macromolecule.

defect de structură a proprietății materialelor

Cărți uzate

1. Solntsev Yu.P. Stiinta Materialelor. Aplicarea și selecția materialelor: Manual / Solntsev Yu.P., Borzenko E.I., Vologzhanina S.A. - SPb.: KHIMIZDAT, 2007. - 200 p.

2. Buzov B.A. Știința materialelor în producția de produse din industria ușoară (producția de îmbrăcăminte): Manual pentru studenți. superior manual stabilimente / B.A. Buzov, N.D. Adymenkova: Ed. B.A. Buzova. - M.: Centrul de editură „Academia”, 2004 - 448 p.

3. Savostitsky N.A. Știința materialelor producției de îmbrăcăminte: un manual pentru studenți. instituţiilor prof. educație / N.A. Savostitsky, E.K. Amirova. - Ed. a VII-a, șters. - M.: Centrul editorial „Academia”, 2013. - 272 p.

4. Metale și aliaje. Director / V. K Afonin și colab. - NPO „Profesional” St. Petersburg, 2003 - 200 p.

5. Solntsev Yu.P. „Știința materialelor” / Yu.P. Solntsev, E.I. Pryakhin - Sankt Petersburg: Khimizdat, 2007, 783 p.

Postat pe Allbest.ru

...

Documente similare

Rolul chimiei în tehnologie chimică materiale textile. Pregatirea si colorarea materialelor textile. Principii de bază ale teoriei finisării materialelor textile folosind compuși cu moleculare înaltă. Deteriorarea proprietăților mecanice ale materialelor.

lucrare de curs, adăugată 04.03.2010


Diferențele dintre structura macro și microscopică a materialelor. Comparația conductivității termice a lemnului și a oțelului. Clasificarea defectelor structurii cristaline. Cauzele defectelor punctuale. Caracteristici de producție, proprietăți și direcții de aplicare a cauciucului.

test, adaugat 10.03.2014


Dependența performanțelor mașinilor și unităților de proprietățile materialelor. Rezistență, duritate, caracteristici tribologice. Introducerea unui corp mai dur – un indentor – în material. Temperatura, caracteristicile electrice și magnetice ale materialelor.

rezumat, adăugat 30.07.2009


Studierea proprietăților materialelor, stabilirea mărimii tensiunilor limitatoare. Dovada randamentului. Caracteristicile mecanice ale materialelor. Încercări de tracțiune, compresiune, torsiune, încovoiere a materialelor casante cu sarcină statică. Măsurarea deformării.

rezumat, adăugat 16.10.2008


Analiza metodelor de evaluare a proprietăților elastic-plastice ale materialelor pentru fețe de încălțăminte sub tensiune. Justificare pentru alegerea metodelor de testare și a materialelor aflate în studiu. Dezvoltarea unui complex automat pentru evaluarea proprietăților sub tensiune uniaxială și biaxială.

teză, adăugată 26.10.2011


Analiza tipurilor de îndoire a materialelor și a cusăturilor de mașină. Dezvoltarea unei metodologii de evaluare a stabilității dimensionale a materialelor textile în condiții de deformare statică. Caracteristicile țesăturilor pentru costume și a firelor de cusut. Recomandări pentru cofetarea rațională.

raport de practică, adăugat la 03.02.2014


Informații generale despre materialele compozite. Proprietățile materialelor compozite precum sibunit. Gamă de materiale carbonice poroase. Materiale de ecranare și radio-absorbante. Ceramica cu fosfat de calciu este un biopolimer pentru regenerarea țesutului osos.

rezumat, adăugat 13.05.2011


Studiul experimental al comportării materialelor și determinarea caracteristicilor mecanice ale acestora sub tensiune și compresiune. Obtinerea diagramelor de tensiune si compresie a diverselor materiale pana la defectare. Relația dintre compresia probei și forța de compresiune.

munca de laborator, adaugat 12.01.2011


Varietate de materiale spațiale. O nouă clasă de materiale structurale sunt compușii intermetalici. Spațiul și nanotehnologia, rolul nanotuburilor în structura materialelor. Auto vindecare materiale spațiale. Aplicarea compozitelor spațiale „inteligente”.

raport, adaugat 26.09.2009


Dezvoltarea schiței modelului rochie de mireasă. Determinarea structurii, structurii, proprietăților geometrice, mecanice și fizice ale țesăturii. Selecția și caracteristicile materialelor de bază, căptușelii, amortizarii, de fixare, de finisare și accesorii pentru produs.