Материаловедение и технология конструкционных материалов реферат
Обновлено: 04.07.2024
Содержание
Введение
1. Производство окатышей.
2. Как и в какой печи из окатыша можно выплавить сталь У8А.
3. Способы разливки. Обоснование.
4. Технология ковки плоскогубцев.
5. Режим термической обработки плоскогубцев - т.е. режим закалки и отпуска.
6. Защита плоскогубцев от коррозии.
Заключение.
Список литературы
Ведение
Технология конструкционных материалов - дисциплина оспособах обработки конструкционных материалов, применяемых во всех хозяйственных отраслях.
Предмет включает в себя совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, форм, сырья, материала осуществляемых в процессе производства.
Обработка давлением, основана на способности металлов, необратимо изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Она обеспечивает получениезаготовок для производства деталей, а в некоторых случаях и самих деталей требуемых форм и размеров с необходимыми механическими и физическими свойствами.
Обработка давлением - прогрессивный экономичный и высокопроизводительный способ металлообработки, развивающийся в направлении максимального приближения форм и размеров заготовки к форме и размерам детали, что обеспечивает лучшее использованиеметалла, сокращения трудоемкости последующей обработки резанием и уменьшение себестоимости продукции.
Штамповка - способ обработки давлением металлов, при котором форма и размеры изделия определяются конфигурацией инструмента штампа. Различают штамповку объемную и листовую; Объемная штамповка - один из основных видов обработки металлов давлением горячую и холодную; прессовую и молотовую.
Объемнаяштамповка является прогрессивным видом металлообрабатывающей промышленности, позволяющей значительно сократить расход металла при производстве деталей машин, устройств и приборов, а также повысить их качество. Поэтому штамповочное производства - одно из основных производств, обеспечивающих изготовление заготовок и деталей. Объемной штамповкой получают заготовки и детали массой от десятков граммов досотен тон самых различных, габаритных размеров. Детали, полученные штамповкой, отличаются высокой прочностью и ударной вязкостью. Поэтому ответственные детали машин изготовляют с применением этого вида обработки давлением.
Объемная горячая штамповка характеризуется высокой производительностью. Основная задача горячей штамповки, как и других видов обработки,- формоизменение заготовки с максимальнымприближением ее формы к форме готовой детали. Это формоизменение обусловлено пластичностью металлов, то есть их способностью формо изменяться без разрушения.
Объемная горячая штамповка на прессах, молотах и других машинах, устанавливаемых в отдельных зданиях или помещениях, которые называют кузнечно-штамповочными цехами. Также есть заводы, которые в основном состоят из кузнечно-штамповочных цехов. Этокузнечно-штамповочные заводы, выпускающие заготовки, и из которых затем на станках получают детали машин.
1. Производство окатышей.
Сейчас металлурги рассматривают железорудные окатыши с точки зрения качественного сырья, приближающегося по однородности свойств к агломерату, а также с позиций перспективности сырья, способного транспортироваться на любые расстояния без потерь ими металлургических свойств. Сдругой стороны, фабрики по производству окатышей испытывают трудности, связанные с отсутствием или низким качеством бентонита, повышающего свойства сырых окатышей и их термостойкость.
Окатывание (или производство окатышей) является сравнительно новым, быстро развирающимся способом окускования рудных материалов. Окатыванием называют процесс получения окатышей из влажных концентратов в окомкователях споследующей сушкой и упрочняющим обжигом окатышей в обжиговых агрегатах.
Окатыши – рудный материал, полученный из мелкой (пылевидной) руды или тонкоизмельченных концентратов, в виде шарообразных гранул диаметром 2-3 до 30 мм (обычно 10-15 мм). Железнорудные окатыши применяются главным образом в доменной плавке.
Окатыши – твердые шарообразные тела.
Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.
Связанные рефераты
Технология конструкционных материалов
технология конструкционных материалов
. частях формы по возможности вертикально или наклонно. Материалом детали является чугунный.
Технология конструкционных материалов
. агентство по образованию Предмет: Технология конструкционных.
10 Стр. 207 Просмотры
Технология конструкционных материалов
. Алюминиевые сплавы PAGEREF _Toc367211596 \h 82. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ PAGEREF _Toc367211597 \h.
Технология конструкционных материалов
. Кафедра ОБЩЕЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
1.Атомно-кристалическая структура металлов.
Под атомно-кристаллической структурой понимают взаимное расположение атомов в кристалле. Кристалл состоит из атомов (ионов), расположенных в определенном порядке, который периодически повторяется в трех измерениях. Наименьший комплекс атомов, который при многократном повторении в пространстве позволяет воспроизвести пространственную кристаллическую решётку, называют элементарной ячейкой.
Все металлы, затвердевающие в нормальных условиях, представляют собой кристаллические вещества, то есть укладка атомов в них характеризуется определённым порядком – периодичностью, как по различным направлениям, так и по различным плоскостям. Этот порядок определяется понятием кристаллическая решётка.
Другими словами, кристаллическая решетка это воображаемая пространственная решетка, в узлах которой располагаются частицы, образующие твердое тело.
примитивный – узлы решетки совпадают с вершинами элементарных ячеек;
базоцентрированный – атомы занимают вершины ячеек и два места в противоположных гранях;
объемно-центрированный – атомы занимают вершины ячеек и ее центр;
гранецентрированный – атомы занимают вершины ячейки и центры всех шести граней
Основными типами кристаллических решёток являются:
1.Объемно - центрированная кубическая (ОЦК) (см. рис.1.а), атомы располагаются в вершинах куба и в его центре (V, W, Ti, )
2.Гранецентрированная кубическая (ГЦК) (см. рис. 1.б), атомы рассполагаются в вершинах куба и по центру куждой из 6 граней (Ag, Au, )
3.Гексагональная, в основании которой лежит шестиугольник:
простая – атомы располагаются в вершинах ячейки и по центру 2 оснований (углерод в виде графита);
плотноупакованная (ГПУ) – имеется 3 дополнительных атома в средней плоскости (см.рис. 1.в)(цинк).
Рис .1. Основные типы кристаллических решеток: а – объемно-центрированная кубическая; б– гранецентрированная кубическая; в – гексагональная плотноупакованная:
Вследствие неодинаковой плотности атомов в различных плоскостях и направлениях решётки многие свойства отдельно взятого кристалла (химические, физические, механические) по данному направлению отличаются от свойств в другом направлении и, естественно, зависят от того, сколько атомов встречается в этом направлении. Различие свойств в зависимости от направления испытания носит название анизотропии. Все кристаллы анизотропны. Анизотропия – особенность любого кристалла, характерная для кристаллического строения.
Технические металлы являются поликристаллами, т.е. состоят из совокупности кристаллитов с различной ориентацией. При этом свойства во всех направлениях усредняются.
Процессы кристаллизации металлов.
Кристаллизация – это процесс образования участков кристаллической решетки в жидкой фазе и рост кристаллов из образовавшихся центров.
Кристаллизация протекает в условиях, когда система переходит к термодинамически более устойчивому состоянию с минимумом свободной энергии.
Процесс перехода металла из жидкого состояния в кристаллическое можно изобразить кривыми в координатах время – температура. Кривая охлаждения чистого металла представлена на рис. 2.
Рис.2. Кривая охлаждения чистого металла
– теоретическая температура кристаллизации;
. – фактическая температура кристаллизации.
Процесс кристаллизации чистого металла:
До точки 1 охлаждается металл в жидком состоянии, процесс сопровождается плавным понижением температуры. На участке 1 – 2 идет процесс кристаллизации, сопровождающийся выделением тепла, которое называется скрытой теплотой кристаллизации. Оно компенсирует рассеивание теплоты в пространство, и поэтому температура остается постоянной. После окончания кристаллизации в точке 2 температура снова начинает снижаться, металл охлаждается в твердом состоянии.
Процесс кристаллизации состоит из двух элементарных процессов. Первый процесс заключается в зарождении мельчайших частиц кристаллов, которые называются зародышами или центрами кристаллизации. Второй процесс состоит в росте кристаллов из этих центров.
Модель кристаллизации металла в первые 7 секунд охлаждения представлена кинетической кривой кристаллизации (рис.3).
Рис. 3. Кинетическая кривая кристаллизации
По мере развития кристаллизации в нем участвуют все большее и большее число кристаллов. Поэтому процесс вначале ускоряется, пока в какой-то момент взаимное столкновение растущих кристаллов начинает заметно препятствовать их росту. Рост кристаллов замедляется еще и потому, что количество жидкости, в которой образуются новые кристаллы, становится все меньше. В процессе кристаллизации, пока кристалл окружен жидкостью, он часто имеет правильную форму, но при столкновении и срастании кристаллов их правильная форма нарушается. Внешняя форма кристалла оказывается зависимой от условий соприкосновения растущих кристаллов. Вот почему кристаллы металла - зерна (кристаллиты) не имеют правильной формы.
Скорость всего процесса кристаллизации количественно определяется двумя величинами: скоростью зарождения центров кристаллизации и скоростью роста кристаллов (рис.4).
Рис. 4. Зависимость скорости кристаллизации (СК) и скорости зарождения центров кристаллизации (ЧЦ) от степени переохлаждения
Величины оптимального переохлаждения до достижения максимальной скорости кристаллизации (СК) и до образования максимального числа центров кристаллизации (ЧЦ) не совпадают.
Размер образовавшихся кристаллов зависит от соотношения СК и ЧЦ. При большом значении СК и малом значении ЧЦ образуется мало крупных кристаллов. При малых значениях СК и больших ЧЦ образуется большое число мелких кристаллов.
Способность некоторых металлов существовать в различных кристаллических формах в зависимости от внешних условий (давление, температура) называется аллотропией или полиморфизмом.
Каждый вид решетки представляет собой аллотропическое видоизменение или модификацию.
Аллотропические формы обозначаются греческими буквами , , и т.д., которые в виде индексов добавляют к символу, обозначающему элемент. Аллотропическая форма при самой низкой температуре, обозначается буквой , следующая - и т. д.
Явление полиморфизма основано на едином законе об устойчивости состояния с наименьшим запасом энергии. Запас свободной энергии зависит от температуры. Поэтому в одном интервале температур более устойчивой является одна модификация, а в другом – другая. Температура, при которой осуществляется переход из одной модификации в другую, носит название температуры полиморфного (аллотропического) превращения.
Механизм роста кристаллов новой фазы может быть нормальным кристаллизационным и мартенситным. Нормальный механизм роста – это зарождение новой фазы на границах зерен, блоков, фрагментов при малых степенях переохлаждения (Sn Sn).
Мартенситный механизм реализуется при низких температурах и большой степени переохлаждения, при малой диффузионной подвижности атомов путем их сдвига (смещения) по определенным кристаллографическим плоскостям и направлениям. Новая фаза имеет форму игл и растет очень быстро (Co Co).
Аллотропическое превращение сопровождается изменением свойств, объема и появлением внутренних напряжений.
Примером аллотропического видоизменения в зависимости от температуры является железо (Fe).
Примером аллотропического видоизменения, обусловленного изменением давления, является углерод: при низких давлениях образуется графит, а при высоких – алмаз.
Особенности диаграммы определяются полиморфизмом железа и углерода, а также ферромагнетизмом железа:
- от 1539 – 1392 о С железо имеет решетку ОЦК, такая модификация железа называется (Fe);
- от 1392 – 911 о С железо имеет решетку ГЦК, такая модификация железа называется (Fe);
- ниже 911 о С железо имеет решетку ОЦК, такая модификация называется (Fe);
- при температуре 768 о С железо теряет магнитные свойства, и эта температура называется точкой Кюри.
В каждой модификации железа растворяется строго определенное количество углерода с образованием твердых растворов внедрения:
- - феррит – раствор углерода в (Fe) с ОЦК решеткой. Максимальная растворимость углерода в (Fe) составляет 0,1 % при температуре 1499 о С;
- аустенит – твердый раствор углерода в (Fe) с ГЦК решеткой. Максимальная растворимость углерода в (Fe) составляет 2,14 % при температуре 1147 о С;
- - феррит – твердый раствор углерода в (Fe) с ОЦК решеткой. Максимальная растворимость углерода в (Fe) составляет 0,025 % при температуре 727 о С.
Кроме указанных выше твердых растворов в системе Fe – С образуются две высокоуглеродистые фазы:
- цементит – химическое соединение Fe3С со сложной орторомбической решеткой, которое содержит 6,67 % углерода и имеет температуру плавления Тпл = 1260 о С . Эта фаза метастабильная, способная к распаду (Fe3С 3Fe + Сгр);
- графит – модификация углерода с ГПУ решеткой. Эта фаза стабильная, состоит на 100 % из углерода и имеет температуру плавления Тпл = 3600 о С.
В дополнение к фазам в виде твердых растворов на диаграмме имеются области существования механических смесей:
- перлит – механическая смесь (эвтектоид) феррита и цементита, содержащая 0,8 % С (рис. 5, точка S);
- ледебурит – механическая смесь (эвтектика) аустенита и цементита в интервале температур 1147 – 727 о С или перлита и цементита при температурах ниже 727 о С, содержащая 4,3 % углерода (рис. 5, точка С).
выше линии ABCD (линия ликвидус) – жидкость (L);
область AHN – область - феррита;
область NJESG – область аустенита;
область GPQ – область - феррита;
линия LD или KD – область цементита Fe3C.
Остальные области диаграммы (рис. 5) – двухфазные: ледебурит, перлит и их комбинации.
Линия АВСD - линия ликвидус – линия начала кристаллизации сплава и состоит она из трех частей:
AB – начало образования - феррита;
BC – начало кристаллизации аустенита;
CD – начало кристаллизации цементита Fe3C.
Линия AHJECF – линия солидус – линия конца кристаллизации сплава и состоит она из нескольких частей:
AH – конец кристаллизации - феррита;
JE – конец кристаллизации аустенита;
HJB - линия перитектического превращения:
ECF – линия эвтектического превращения:
Остальные линии соответствуют превращениям в твердом состоянии:
NH и NJ (А4) – линии начала и конца полиморфного превращения Fe Fe;
- GS (А3) и GP – линии начала и конца полиморфного превращения Fe Fe;
ES(Аст) – линия выделения вторичного цементита из аустенита (Fe3CII) за счет изменения растворимости углерода в -железе. Эта линия называется линия сольвиус;
PQ – линия выделения третичного цементита (Fe3CIII) за счет изменения растворимости углерода в - железе;
PSK (А1) – линия эвтектоидного превращения во всех сплавах независимо от содержания углерода:
KD – линия существования химического соединения Fe3C (цементит);
MO (А2) – 768 о С - линия магнитного превращения феррита (потеря магнитных свойств железа).
Физический смысл точек диаграммы:
A – температура плавления и кристаллизации чистого железа;
B – перитектическая точка;
C – эвтектическая точка;
D – температура плавления и кристаллизации цементита;
N и G - температуры полиморфных превращений чистого железа;
H – предельная растворимость углерода в - железе;
E – предельная растворимость углерода в - железе;
S – эвтектоидная точка;
P и Q – точки предельной растворимости углерода в - железе;
M – точка магнитного превращения железа (точка Кюри).
А1, А2, А3, А4 – принятые условные обозначения фазовых превращений.
определить температуры фазовых превращений (плавления, кристаллизации, полиморфных превращений, температуры растворимости фаз;
определить температурные интервалы термической обработки, горячей и холодной обработки металлов давлением.
Формовочная смесь-это многокомпонентная смесь формовочных материалов,соответствующая условиям технологического процесса изготовления литейных форм.
Формовочные смеси по характеру использования делят на облицовочные, наполнительные и единые.
Облицовочная смесь – это формовочная смесь, используемая для изготовления рабочего слоя формы. Такие смеси содержат повышенное количество исходных формовочных материалов (песка и глины) и имеют высокие физико-механические свойства.
Наполнительная смесь – это формовочная смесь для наполнения формы после нанесения на модель облицовочной смеси. Поэтому ее приготовляют путем переработки оборотной смеси с малым количеством исходных формовочных материалов (песка и глины). Облицовочные и наполнительные смеси используют при изготовлении крупных и сложных отливок.
Единая смесь – это формовочная смесь, применяемая одновременно в качестве облицовочной и наполнительной смеси. Такие смеси применяют при машинной формовке и на автоматических линиях вы серийном и массовом производствах. Единые смеси изготавливают из наиболее огнеупорных песков и глин с наибольшей связующей способностью, чтобы обеспечить их долговечность.
Для получения качественных форм и годных отливок формовочные смеси должны обладать технологическими свойствами, отвечающими определенным требованиям:
Для хорошего уплотнения формовочной смеси в опоке большое значение имеет пластичность смеси - способность деформироваться под действием приложенных внешних усилий или собственной массы, что обеспечивает получение отпечатка модели или заполнение полости стержневого ящика. Пластичность формовочной и стержневой смеси зависит от свойств составляющих смеси и применяемых связующих. Например, смесь с масляным связующим обладает большой пластичностью; песчано-глинистые смеси имеют небольшую пластичность.
Литейная форма должна обладать достаточной прочностью, чтобы при сборке, транспортировке и заливке металлом она не разрушалась. Поэтому и формовочная смесь должна обладать определенной прочностью - способностью сопротивляться разрушению под действием нагрузки. Прочность формовочной смеси зависит от зернистости песка, влажности, плотности и от содержания глины или связующих в смеси. С увеличением плотности, уменьшением размера зерен песка, увеличением глиносодержания прочность смеси возрастает.
Сыпучесть смеси влияет на зависание ее в бункерах, на заполнение и равномерность распределения смеси при засыпке в опоку, качество и длительность перемешивания смеси в смесителях. С сыпучестью связана комкуемость - способность смеси образовывать комки. Сыпучесть и комкуемость зависят от прочности связей песчинок в местах контакта. Начальная (насыпная) плотность смеси повышает равномерность уплотнения формы. Поэтому смесь должна иметь хорошую сыпучесть - минимальную комкуемость.
Большое значение имеет поверхностная прочность - сопротивление поверхностного слоя формы или стержня истиранию. Поверхностная прочность характеризуется осыпаемостью.
В процессе заливки и охлаждения отливки стенки формы нагреваются металлом до высоких температур, равных практически температуре металла, поэтому формовочные материалы должны обладать высокой огнеупорностью(рис. 6). Это одно из главных требований, предъявляемых к формовочным материалам.
Огнеупорность- способность смеси сопротивляться размягчению или расплавлению под действием высокой температуры жидкого металла - зависит от огнеупорности составляющих смеси и количественного их соотношения. Чем больше примесей в песке и глине, тем меньше огнеупорность формовочных и стержневых смесей. Чем крупнее песок и чем меньше в нем примесей, пыли и больше кремнезема, тем более огнеупорна смесь.
В процессе заливки формы металлом органические материалы, входящие в состав формовочной смеси (связующие, опилки), сгорают и выделяют газы, влага испаряется и образует большое количество паров. Способность смеси выделять газы при заливке называется газотворностью. Она определяется количеством газов, выделяющихся из 1 кг смеси. Образующиеся газы, пары и воздух стремятся выйти из формы через поры формовочной смеси. Поэтому она должна иметь достаточную газопроницаемость.
Газопроницаемость - свойство смеси пропускать через себя газы – зависит от качества и количества глинистых составляющих и кварцевого песка. Чем больше песка в формовочной смеси и чем он крупнее, тем выше газопроницаемость смеси, и наоборот. Газопроницаемость зависит также от формы зерен песка, влажности, наличия пыли, угля, степени уплотнения и т. п. Чем больше пыли в песке, тем меньше газопроницаемость. При быстром газообразовании и недостаточной газопроницаемости смеси давление газа превышает давление залитого металла, и газ стремится выйти из формы не через смесь, а через металл. В этом случае в отливках могут появиться и газовые раковины.
В процессе затвердевания и охлаждения размеры отливки уменьшаются вследствие усадки металла. Однако форма препятствует усадке, в результате в отливке могут возникать напряжения и появляться трещины. Поэтому формовочная смесь должно обладать податливостью - способностью сокращаться в объеме и перемещаться под действием усадки отливки.
Высокая прочность и газопроницаемость формовочной смеси обеспечиваются однородностью – равномерным распределением в формовочной смеси составляющих компонентов в результат тщательного перемешивания.
Формовочные и стержневые смеси должны обладать минимальной прилипаемостью к модели или стержневому ящику, что зависит от содержания влаги, связующей добавки и ее свойств. Прилипаемость смеси повышается с увеличением количества жидкости в смеси. Сульфитно-спиртовая барда увеличивает прилипаемость смеси, масляные связующие уменьшают ее.
Гигроскопичность -способность формовочной и стержневой смеси поглощать влагу из воздуха - зависит от свойств связующей добавки. Стержни, изготовленные из смесей на сульфитной барде, обладают большой гигроскопичностью. Поэтому собранные формы с такими стержнями нельзя выдерживать перед заливкой металла, в противном случае увеличивается брак по газовым раковинам.
Долговечность - способность смеси сохранять свойства при повторных заливках. Чем долговечнее смесь, тем меньше добавляют в отработанную смесь свежих формовочных материалов при ее переработке. Освобождение отработанной смеси от пыли, введение свежего песка и глины позволяют восстановить свойства смеси.
Выбиваемость — способность стержневой смеси легко удаляться при выбивке ее из охлажденной отливки - зависит от количества песка, глины и вида связующего в стержневых смесях.
Понятие о щебне, гравии и песке. Основные показатели качества каждого материала. Какие каменные материалы предпочтительнее использовать в цементои асфальтобетоне Щебень — искусственный расходный зернистый материал с размером частиц от 5 до 70 мм, полученный путем дробления спальных или рыхлых осадочных горных пород. Песок — рыхлый зернистый материал с размером частиц от 5 до 0,14 (0,16).мм. Может… Читать ещё >
- материаловедение. технология конструкционных материалов
Материаловедение. Технология конструкционных материалов ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )
I.Основные группы свойств строительных материалов
цементобетонный материал битум чугун Назовите свойства в каждой группе. Какие свойства материалов относятся к физико-химическим ?
Свойства строительных материалов разделяют на четыре основные группы: механические, физические, химические, технологические.
Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться деформированию и разрушению под действием разрушительных сил. Они делятся на прочностные и деформативные.
Физические свойства характеризуют способность материала реагировать на воздействие различных факторов (тепловых, акустических и др). а также характеризуют физические составные материала. К ним относя: среднюю плотность, истинную плотность, пористость, теплопроводность, теплоемкость, огнестойкость, температурастойкость, гигроскопичность, водопроницаемость, парои газопроницаемость, водостойкость. Химические свойства характеризуют способность материала к химическому взаимодействию с реагентами внешней среды. К ним относят растворимость, коррозионную стойкость, горячность, токсичность. Технологические свойства выражают способность материала к восприятию технологических операций. К ним относятся формуемость, шлифуемость, полируемость, раскалываемость, гвоздимость. Под физикохимическими свойствами обычно понимают свойства материалов проявляющиеся на границе раздела фаз. К ним относятся: смачиваемость, адсорбцию, поверхностное наблюдение, агрегатную устойчивость и др.
2. Понятие о щебне, гравии и песке. Основные показатели качества каждого материала. Какие каменные материалы предпочтительнее использовать в цементои асфальтобетоне Щебень — искусственный расходный зернистый материал с размером частиц от 5 до 70 мм, полученный путем дробления спальных или рыхлых осадочных горных пород. Песок — рыхлый зернистый материал с размером частиц от 5 до 0,14 (0,16).мм. Может быть природным и искусственным. Гравий — природный зернистый материал с размером зерен от 5 до 70 мм. Зерна имеют окатанную форму и гладкую поверхность. Образуется в результате обломков горных пород на большие расстояния реками, горными потоками, ледниками, а также воздействием морского прибоя. Основные показатели качества щебня: дробимость, форма зерен, зерновой состав, износ, содержание зерен слабых пород, содержание пылевидных и глинистых частиц, морозостойкость, содержание различных примесей, содержание естественных радионуклидов. Основные показатели качества песка: зерновой состав, крупность зерен, содержание пылевидных и глинистых частиц, содержание различных примесей, содержание естественных радионуклидов, прочность исходной горной породы для искусственного песка. Основные показатели качества гравия те же, что и у щебня. Основные свойства щебня (гравия) и песка предопределяются свойствами исходной горной породы, происхождением (для песка и гравия). Для использования и в асфальтовом и цементном бетонах предпочтение следует отдавать щебню и искусственному песку т.к. эти материалы имеют угловатую форму, лучше сцепляются с вяжущей системой. В асфальтобетоне щебень и песок искусственный обеспечивают более высокие показатели сдвигоустоичивости. В цементобетоне вяжущая система лучше реагирует с частицами щебня из песчаных пород, в асфальтобетоне из основных пород.
3. Понятие о минеральных вяжущих веществах. Классификация.
с подробным перечнем вяжущих. Основные показатели качества Неорганическими вяжущими веществами называют порошкообразные минеральные материалы, которые при смешивании с водой или с водными растворами некоторых веществ образуют тесто, способное со временем твердеть до перехода в камневидное состояние. Минеральные вяжущие делятся на группы: воздушные вяжущие, гидравлические и вяжущие автоклавного твердения.
Воздушные вяжущие — это вещества, способные в тестообразном состоянии твердеть и сохранять свою прочность только в воздушной среде. К ним относят строительную воздушную известь, различные гипсы, магнезиальные вяжущие. К отдельной группе воздушных вяжущих относят жидкое стекло, которое не является порошкообразным веществом.
Гидравлические вяжущие — это вещества, способные в тестообразном состоянии твердеть и длительное время сохранять прочность как в воздушной, так и в водной среде. К ним относят гидравлическую известь, силикатные цементы: портландцемент, быстротвердеющий портландцемент, сульфатостойкий портландцемент, пластифицированный и гидрофобный портландцементы, белый и цветной портландцементы, дорожный и расширяющийся портландцемент; алюминатный, (глиноземестый цемент) и его разновидности: расширяюшийся водонепроница-емый, гипсоглиноземестый расширяющийся, напрягающий цементы; смешанныые цементы; пуццолановый, шлакопортландцемент, шлакошелочной цемент.
Вяжущие автоклавного твердения — вяжущие которые твердеют при повышенных давлении и температуре. Сохраняют свою прочность в воздушной и водной среде. К ним относят известково-зольные, известково — шлаковые, известково-силикатные вяжущие.
К основным показателям качества вяжущих относятся: тонкость помола, водопотребность, сроки схватывания и твердения, прочность на сжатие и растяжение при изгибе.
Основная роль минерального вяжущего — связать минеральные зерна искусственного конгломерата в единый монолит, предать ему необходимые свойства.
4. Понятие о тяжелых плотных бетонах на неорганических вяжущих. Основные группы модификаторов цементобетонных смесей и цементобетонов Тяжелые плотные бетоны на основе минеральных вяжущих представляют собой искусственные материалы, получаемые в результате твердения рациональной по составу, тщательно перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего вещества, воды и плотных тяжелых заполнителей. Кроме основных компонентов в смеси могут вводиться дополнительные вещества специального назначения.
Основная роль заполнителей — получение искусственного материала оптимальной структуры с необходимыми техническими свойствами, экономия вяжущего, снижение усадки искусственного камня. К дополнительным веществам относятся наполнители и добавки.
Наполнителями называют порошкообразные материалы, размер частиц которых соизмерим с частицами вяжущего вещества. Их роль — в заполнении пор в микроструктуре без вступление в химическое взаимодействие с вяжущими компонентами, в увеличении водоудерживающей способности вяжущего, в снижении усадочных явлений в материале.
Основное назначения добавок заключается в том, что они всегда достаточно активно взаимодействуют с одним или несколькими компонентами смеси в процессе формирования структуры бетона.
К основным свойствам тяжелых бетонов относят: прочность, плотность, деформативность, морозостойкость, водонепроницаемость.
Широкое применение находят модифицированные цементные бетоны. Под модифицированием понимают такое воздействие, при котором существенно изменяются структура и свойства бетона путем введения в состав смеси определенных веществ (добавок). Выделяют следующие классы модификаторов: а) регуляторы реологических свойств бетонных смесей — пластификаторы, супер-пластификаторы; б) регуляторы схватывания бетонной смеси и твердения бетона, в том числе противоморозные добавки; в) регуляторы пористости бетонной смеси и бетонов; г) модификаторы, придающие бетону гидрофобность, эектроизоляционные и другие свойства; д) модификаторы полифункционального действия.
5. Понятие о полимербетоне и бетонополимере. Их отличительные.
свойства от плотного цементного бетона, область применения Бетонополимеры — искусственные материалы из бетонов, пропитанных жидкими полимерами. Глубина пропитки может быть от 1−3 см до 10−20 см.
В результате описанной обработки цементного бетона достигается либо увеличение долговечности и непроницаемости изделий (полимер без последующей полимеризации), либо получение нового материала по своим свойствам превосходящего начальные свойства цементобетона (полимер с последующей полимеризацией). При полимеризации полимера в теле бетона возникает особая структура. Прочность бетона при сжатии может быть повышена в несколько раз, прочность на растяжение в 3−10раз. Бетоны хорошо работают в суровых климатических или в агрессивных условиях.
Полимербетоны представляют собой искусственные камневидные материалы, полученные на основе синтетических смол. (полимерный клей) и химически стойких наполнителей и заполнителей без участия минеральных вяжущих и воды. Смола и наполнитель образуют, при их объединении, наполненный полимер, склеивающий крупный и мелкий зернистый материал. Полимербетоны имеют высокие показатели прочности на растяжении при изгибе, воздухои водонепроницаемость, химическую и радиационную стойкость. Однако обладают сравнительно низкой теплостойкостью (80−1000С) и высокими усадочными деформациями.
Свойства регулируют путем выбора смолы, наполнителя и изменения соотношения всех компонентов.
6. Классификация нефтяных битумов по различным признакам. Какие нефтяные битумы используются при строительстве дорожных одежд Битумы — высокомолекулярный, углеводородный, вязкий продукт переработки нефти или горючего сланца (соответственно битум нефтяной или сланцевый), обладающий клеящими свойствами и поэтому применяемый преимущественно как вяжущее. Битум является смесью различных по молекулярной массе и вязкости углеводородов, образующих коллоидную структуру типа золь-гель. Классификация.
по технологии получения по влиянию температуры по вязкости и др. свойствам подразделяются на марки по свойствам и качеству.
7. Основные показатели качества вязких дорожных битумов. Что такое индекс пенетрации и что он характеризует?
Основные нормируемые свойства битумов как термопластичных вяжущих и методы их определения.
Читайте также: