Здавалка
Главная | Обратная связь

Методика проведения визуального обследования: чем она хороша?



Контрольная работа

По дисциплине «Физико-химические процессы при строительстве и эксплуатации объектов недвижимости»

Вариант № 5

 

 

Выполнила: студентка 2 курса

заочной формы обучения

группы ПГСб 14z3-165

Кирьянова К. А.

 

Проверила:

канд. тех. наук, доцент

Галдина В.Д.

 

 

Омск

Контрольная работа.

Вариант-5

10. Приведите классификацию дисперсных систем по размерам частиц.

Вторая классификация группирует дисперсные системы в зависимости от размера частиц дисперсной фазы. Мерой раздробленности частиц служит либо поперечный размер частиц - радиус (r), либо

(радиус) частиц (r) выражать в сантиметрах, то дисперсность Д - это число частиц, которое можно уложить вплотную по длине одного сантиметра. Наконец, можно характеризовать удельной поверхностью (∑), единицами измерения ∑ являются м2/г или м2/л. Под удельной поверхностью понимают отношение поверхности (S) дисперсной фазы к ее коэффициент зависимости удельной поверхности от формы частиц. Удельная поверхность прямо пропорциональна дисперсности (Д) и обратно пропорциональна поперечному размеру частицы (r). С повышением дисперсности, т.е. с уменьшением размера частиц, ее удельная поверхность возрастает.

Вторая классификация группирует дисперсные системы в зависимости от размера частиц дисперсной фазы на следующие группы (табл. 13.1): грубодисперсные системы; коллоидные растворы; истинные растворы.

Коллоидные системы могут быть газообразными, жидкими и твердыми. Наиболее распространены и изучены жидкие (лиозоли). Коллоидные растворы для краткости обычно называют золями. В зависимости от природы растворителя - дисперсионной среды, т.е. воды, спирта или эфира, лиозоли называют соответственно гидрозоли, алкозоли или этерозоли. По интенсивности взаимодействия частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды золи делят на 2 группы: лиофильные - интенсивное взаимодействие, в результате которого образуются развитые сольватные слои, например, золь протоплазмы, крови, лимфы, крахмала, белка и т.д.; лиофобные золи - слабое взаимодействие частиц дисперсной фазы с частицами дисперсионной среды. Золи металлов, гидроксидов, практически все классические коллоидные системы. ВМС и растворы ПАВ выделяют в отдельные группы.

 

16. Назовите основные факторы, которые определяют поверхностное натяжение жидкостей.

Поверхностное натяжение входит во множества уравнения физики, физ. и коллоидной химии, электрохимии. Оно определяет следующие величины:

1) капиллярное давление 3555-28.jpg , где r1 и r2 -главные радиусы кривизны поверхности, и давление насыщенного пара рr над искривленной поверхностью жидкости: 3555-29.jpg, где r-радиус кривизны поверхности, R -газовая постоянная, Vn-молярный объем жидкости, p0- давление над плоской поверхностью (законы Лапласа и Кельвина, см. Капиллярные явления).

2) Краевой угол смачивания 3555-30.jpg в контакте жидкости с поверхностью твердого тела: cos3555-31.jpg , где 3555-32.jpg-уд. своб. поверхностные энергии твердого тела на границе с газом и жидкостью, 3555-33.jpg-поверхностное натяжение жидкости (закон Юнга, см. Смачивание).

3) Адсорбцию ПАВ 3555-34.jpg где m-хим. потенциал адсорбируемого вещества (уравнение Гиббса, см. Адсорбция). Для разбавления растворов 3556-1.jpg где с-молярная концентрация ПАВ.

4) Состояние адсорбции слоя ПАВ на поверхности жидкости: (ps + a/A2)·(A - b)= kT, где ps = (s0 — s) - двухмерное давление, s0 и <т-соответственно поверхностное натяжение чистой жидкости и той же жидкости при наличии адсорбции слоя, а -постоянная (аналог постоянной Ван-дер-Ваальса), A-площадь поверхностного слоя, приходящаяся на одну адсорбирующую молекулу, b -площадь, занимаемая 1 молекулой жидкости, k -постоянная Больцмана (уравнение Фрумкина-Фольмера, см. Поверхностная активность).

5)Электрокапиллярный эффект: — ds/df = rs, где rs-плотность поверхностного заряда, f-потенциал электрода (уравнение Липмана, см. Электрокапиллярные явления).

6) Работу образования критического зародыша новой фазы Wc. Напр., при гомог. конденсации пара при давлении 3556-2.jpg , где p0- давление пара над плоской поверхностью жидкости (уравнение Гиббса, см. Зарождение новой фазы).

7) Длину l капиллярных волн на поверхности жидкости: 3556-3.jpg , где r-плотность жидкости, т-период колебаний, g-ускорение свободного падения.

8) Упругость жидких пленок со слоем ПАВ: модуль упругости 3556-4.jpg , где s- площадь пленки (уравнение Гиббса, см. Тонкие пленки).

 

26.Приведите классификацию поверхностно-активных веществ (ПАВ). Роль ПАВ в технологии бетонов и растворов.

По способности к диссоциации в водных растворахПАВ делятся на ионогенные (анионные, катионные и амфотерные) и неионогенные.

Анионные ПАВдиссоциируют в воде с образованием поверхностно-активного аниона. К анионным ПАВ относятся карбоновые кислоты и соли синтетических жирных кислот (стеарат натрия, олеат натрия), алкилсульфаты, алкиларилсульфонаты, лауретсульфаты, сульфосукцинаты и другие типы поверхностно-активных анионов (фосфаты, тиосульфаты). Алкилсульфаты и алкиларилсульфонаты являются сильными кислотами и могут быть использованы в кислых и солевых растворах (в отличие от солей жирных кислот имеющих низкую эффективность в кислых средах).

Катионные ПАВдиссоциируют в воде с образованием поверхностно-активного катиона. С помощью катионных ПАВ стабилизируют дисперсные системы с получением положительно заряженных частиц. Катионные ПАВ используются в качестве бактерицидных и дезинфицирующих веществ, ингибиторов коррозии (Cublen применяется в промышленной и автохимии).

Амфотерные ПАВ имеют две функциональные группы. В зависимости от рН среды обладают анионактивными или катионактивными свойствами. В щелочной среде проявляют анионактивные свойства, в кислой среде — катионактивные. К амфотерным ПАВ относятся бетаины, аминоксиды и такие ПАВ как имидазолины (кокоамфодиацетат натрия).

Неионогенные ПАВне диссоциируют в растворах на ионы, являются смесью гомологов с различной длиной полиоксиэтиленовой цепи (этоксилированные жирные кислоты, амиды жирных кислот, оксиэтилированные алкилспирты) Химические свойства неионогенных ПАВ легко регулировать, изменяя длину полиоксиэтиленовой цепи. Они могут использоваться как в присутствии растворимых солей, так и в кислой или щелочной средах.

Пенообразующая способность ионогенных ПАВ

существенно выше, чемнеионогенных ПАВ. Это связано с большей скоростью образования адсорбционных слоев у ионогенных ПАВ. Стабильность пены повышается с ростом концентрации.

Поверхностно-активные вещества широко применяются в различных отраслях благодаря основным свойствам:

  • высокая поверхностная активность;
  • способность к образованию лиофильных коллоидных растворов;
  • способность растворов ПАВ ксолюбилизации
  • ;
  • способность стабилизировать различные дисперсные системы;
  • способность образовывать устойчивыеэмульсии (типа вода-масло или масло-вода)

Поверхностно-активные вещества являются основой синтетических моющих средств с универсальным действием (моющая и отбеливающая способность, удаление загрязнений с различных поверхностей).

Пластификаторы бетонных смесей начали широко применяться в 40-50-х годах, и сегодня они занимают ведущее место среди химических добавок, применяемых в технологии бетона. В качестве пластифицирующих добавок широко используют поверхностно-активные вещества (ПАВ), нередко получаемые из вторичных продуктов и отходов химической промышленности. ПАВ делят на две группы:

I группа - пластифицирующие добавки гидрофильного типа, способствующие диспергированию коллоидной системы цементного теста и тем самым улучшающие его текучесть;

II группа - гидрофобизирующие добавки, вовлекающие в бетонную смесь мельчайшие пузырьки воздуха. Молекулы поверхностно-активных гидрофобных добавок, адсорбируясь на поверхности раздела воздуха - вода, понижают поностное натяжение воды и стабилизируют мельчайшие пузырьки в цементном тесте. Добавки II группы, основным назначением которых является регулирование структуры и повышение стойкости бетона, обладают при этом заметным пластифицирующим эффектом.

 

35. Механизм действия добавок, ускоряющих твердение цемента, их виды и роль в технологии бетонов и растворов.

В монолитном строительстве при бетонировании бетонных и железобетонных конструкций в ряде случаев возникает необходимость ускорить рост прочности уложенного бетона с целью сокращения сроков его выдержки перед распалубкой с последующим ускорением строительного процесса. Для этого эффективно использование электролитов - добавок - ускорителей схватывания бетонных смесей и твердения бетона. Значительный эффект от использования добавок-ускорителей имеет место и в технологии сборного бетона и железобетона. Сокращение сроков схватывания цемента и интенсификация его твердения актуальны как для бетонов нормально-влажностного твердения, так и подвергаемых тепло-влажностной обработке, причем не только для бетонов на плотных, но и на пористых заполнителях.

При производстве сборных конструкций в условиях полигона, когда тепловая обработка не предусматривается, добавки-ускорители твердения позволяют сократить выдержку отформованных изделий в формах и, таким образом, уменьшить требуемое количество форм, а, следовательно, и металлоемкость производства. Кроме того, сокращается производственная площадь, необходимая для выдерживания отформованных изделий. В заводских условиях производства сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций применение добавок-ускорителей схватывания и твердения позволяет сократить время тепло-влажностной обработки, что ускоряет оборачиваемость форм и тепловых агрегатов. Это способствует снижению металлоемкости производства и сокращению энергетических затрат на тепловую обработку. Благодаря введению добавок-ускорителей удается снизить расход цемента, причем, дополнительное использование совместно с электролитами пластифицирующих органических добавок обеспечивает возможность снижения клинкерного вяжущего до 12...15 %. Таким образом, применение добавок-ускорителей схватывания и твердения является эффективным технологическим приемом, позволяющим снизить себестоимость продукции и улучшить технико-экономические показатели деятельности предприятия.

Другим важным направлением использования добавок-ускорителей схватывания и твердения является бетонирование конструкций при отрицательной температуре. В этом случае роль добавок заключается в ускорении процессов гидратации и твердения цементного теста с целью формирования бетона с достаточной «критической» прочностью, которая могла бы обеспечить его сопротивляемость давлению замерзающей в порах воды и формирование мелкопористой структуры цементного камня и бетона. Это дает возможность замораживания бетона до температур ниже расчетной без опасности его размораживания, так как в бетоне резко сокращается количество свободной воды, а формирующаяся мелкопористая структура исключает возможность замерзания воды в порах при обычных зимних температурах. Основным критерием эффективности добавок-ускорителей схватывания бетонных и растворных смесей является ускорение процесса схватывания на 25 % и более (при температуре окружающего воздуха (20+2) °С). Для добавок-ускорителей твердения бетона по требованиям надежности необходимо повышение прочности бетона на 20 % и более в возрасте 1 суток нормального твердения. В настоящее время нашли применение следующие виды добавок-ускорителей схватывания и твердения бетона:

- Поташ П (карбонат калия К2СО3). Продукт в виде кристаллического порошка белого цвета — соль с сильно выраженными щелочными свойствами. Наблюдается быстрое схватывание бетонной смеси, получение бетона с крупнопористой структурой. При использовании заполнителей, содержащих реакционно-способный кремнезем, возможна щелочная коррозия бетона. Дозировка добавки - до 5 % массы цемента.

-Хлорид кальция ХК. Кристаллический порошок белого цвета в виде СаСI2 или дигидрата СаСI2 • 2Н2O, а также водных растворов. При длительном стоянии на воздухе порошок расплывается.

-Нитрат кальция НК. Выпускается в виде кристаллов Сa(NO3)2 или тетрагидрата Сa(NO3)2 • 4Н2O. Продукт бесцветный, хорошо растворим в воде.

-Нитрит-нитрат кальция ННК. Смесь нитрита и нитрата кальция в соотношении по массе 1 : 1 в виде водного раствора или пасты. Не допускается смешивать с растворами ЛСТ.

-Нитрит-нитрат-хлорид кальция ННХК. Продукт, получаемый смешением нитрит-нитрата кальция с хлоридом кальция в соотношении 1:1. Водный раствор желтоватого цвета с плотностью 1,1...1,3 г/см3.

-Сульфат натрия СН. Кристаллы белого цвета с желтым оттенком в виде декагидрата Na2SO4 ·10H2O или безводной соли. Трудно и ограниченно растворимые в воде.

-Нитрат натрия НН1. Бесцветные кристаллы в виде NаNО3. Не гигроскопичен, хорошо растворим в воде, при нагревании разлагается с выделением кислорода.

-Хлорид натрия ХН. Кристаллический порошок белого цвета, растворимый в воде. Применение в железобетоне ограниченно, так как происходит интенсификация коррозии оборудования и арматуры в бетоне. Рекомендуемая дозировка — до 4 % массы цемента.

-Тринатрийфосфат ТНФ. Продукт в виде плавленого и кристаллического Li3O4. Не гигроскопичен, хорошо растворим в воде, подогретой до температуры 30...40 °С. Рекомендуемая дозировка добавки — 1,0...3,5 % массы цемента.

-Алюминат натрия АН. Продукт, применяемый в виде водного раствора, который можно приготовить на месте его использования. Раствор готовят на основе гидроксида алюминия Аl(ОН)3 марок ГДО и ГДЕ (или спека алюмината натрия), едкого натра и воды путем варки порошкообразного Аl(ОН)3 при температуре 105 °С в водном растворе едкого натра плотностью 1,4 г/см3 при их отношении 1 : 2,8 по массе (из расчета 1 кг сухого Аl(ОН)3 на 2 л водного раствора едкого натра). Рекомендуемая дозировка ~ до 3 % массы цемента.

-Технический кристаллогидрат сульфата натрия (натрий сернокислый технический). Отход, получаемый при получении аскорбиновой кислоты после выделения диацетонсорбозы. Продукт в виде кристаллического порошка. В конструкциях с закладными деталями и выпусками арматуры, защищенных цинковыми покрытиями, дозировка добавки не должна превышать 1 % массы цемента. Не допускается использование в конструкциях, подвергающихся воздействию постоянных токов.

-Тиосульфат натрия ТН. Отход производства хромовых соединений. Не слеживающиеся бесцветные кристаллы Na2S2O3, хорошо растворимые в воде. Рекомендуемая дозировка — 1...3 % массы цемента.

-Зеленый щелок ЗЩ. Отход серийного производства, получаемый в результате регенерации щелоков после варки целлюлозы по сульфатному способу. Жидкость от светло-зеленого до темно-зеленого цвета. Используют как в качестве индивидуальной добавки, так и в комплексе с пластифицирующими (ЛСТ) и воздухо-вовлекающими (СНВ, ГКЖ-10 и другими). Оптимальная дозировка — 0,02...0,11 % массы цемента.

-Лигнопан Б-2. Ускоритель твердения пластифицирующего действия на основе неорганических солей для бетонов и растворов. Продукт в виде водного раствора 30 % концентрации или порошка, легко растворимого в воде. Не содержит хлоридов, не вызывает коррозии бетона и арматуры. Дозировка - 0,6...1,5 %.

-Лигнопан Б-2Т. Ускоритель твердения и пластификатор на основе неорганических солей для производства изделий на линиях безопалубочного формования. Порошок или водный раствор 30 % концентрации. Не содержит хлоридов, не вызывает коррозии бетона и арматуры. Дозировка - 0,6...1,5 %.

-Лигнопан Б-2У. Ускоритель твердения с замедлением начала схватывания на основе неорганических солей. Порошок или водный раствор 30 % концентрации. Не содержит хлоридов, не вызывает коррозии бетона и арматуры. Дозировка — 0,8..Л,5 %.

Добавки зарубежных производителей:

-Аддимеит БЕ 2 (Addiment ВЕ 2). Сверхсильный ускоритель схватывания и твердения, применяемый при торкретировании бетона или ремонтных работах. Добавка в виде порошка. Рекомендуемая дозировка —2,0...4,5 % массы цемента. Производитель: Addiment Sika (ФРГ).

-Аддимент БЕ 5 (Addiment ВЕ 5). Ускоритель схватывания и твердения, применяемый для изготовления бетонных изделий и для зимнего бетонирования. Добавка в виде порошка. Рекомендуемая дозировка -1,0...2,1 %массы цемента. Производитель: Addiment Sika (ФРГ).

-Аддимент БЕ 6 (Addiment ВЕ 6). Жидкий ускоритель схватывания для ремонтных работах. Рекомендуемая дозировка - разбавление водой в зависимости от назначения в соотношении от 1:1 до 1:6. Производитель: Addiment Sika (ФРГ).

-Перамин А (Peramin А). Добавка-ускоритель в виде прозрачного раствора на основе тиоцианата; не содержит ионов хлора. Рекомендуемая дозировка - 0,3...0,7 % массы цемента. Производитель: ООО «Ураллласт».

-Сементол Омега П (Cementol Omega Р). Добавка-ускоритель для бетонных и растворных смесей. Рекомендуемая дозировка - 1,0...2,5 % массы цемента. Производитель: ТКК (Словения).

-Тиксокрет П (Tiksocret Р). Сверхсильный ускоритель схватывания для торкрет-бетона. Порошковая смесь на основе неорганических соединений; не содержит ионов хлора. Добавку добавляют в сухую смесь цемента и песка. Рекомендуемая дозировка - 2,0...4,0 % массы цемента. Производитель: ТКК (Словения).

-Карбонат лития. Добавка-ускоритель на основе карбоната лития. Белый тонкодисперсный порошок без запаха; используется для бетонных и растворных смесей на высокоалюминатном цементе. Производитель: фирма Bang & Bonsomer концерна МАПЕИ (Италия).

Действие добавок-ускорителей схватывания и твердения бетона заключается в активизации процесса гидратации цемента, приводящей к ускоренному образованию гелей, которые захватывают в свои ячейки большое количество жидкой фазы и вследствие этого вызывают быстрое схватывание и последующее интенсивное упрочнение цементного камня. По механизму действия добавки-ускорители разделяют на два класса. Добавки электролитов первого класса (ХК, НК, ННК, ННХК), содержащие одноименные с вяжущими веществами кальций ионы, повышают их растворимость и ускоряют процессы гидратации и твердения преимущественно на ранней стадии, интенсифицируя образование трехмерных зародышей новой фазы и увеличивая дисперсность продуктов гидратации. Перспективно использование в бетоне трехкомпонентной добавки ННХК, так как при этом быстрее, чем при введении однокомпонентной добавки ХК, выкристаллизовывается гидрохлоралюминат кальция (ГХАК), выполняющий микро армирующие и кольматирующие функции и обеспечивающий более полное использование потенциальных возможностей, заложенных в алите. Ускоренный вывод из жидкой фазы агрессивных хлорид ионов делает эту добавку менее опасной для коррозии арматуры. Кроме этого, нитрит и нитрат кальция, увеличивая на продолжительный срок ионную силу поровой жидкости, обеспечивают ускорение гидратации силикатных фаз цемента. В результате повышается не только прочность бетона, особенно ранняя, но и его непроницаемость. Благодаря сильным ингибирующим свойствам, нитрит кальция в течение всего срока нахождения в поровой жидкости тормозит коррозию арматуры, причем, высокая плотность и непроницаемость цементного камня служат гарантией того, что нитрит кальция продолжительное время не будет удален из жидкой фазы.

Добавки электролитов второго класса (П, СН, ХН, НН1, ТН, ТНФ, ЗЩ и другие), реагируя с минеральными вяжущими материалами, образуют трудно растворимые или малодиссоциированные комплексные соединения. По характеру реакций с составляющими цемента и продуктами их гидратации эти добавки разделены на две группы: вступающие в реакции присоединения и участвующие в основном в обменных реакциях. Соли кальция, относящиеся к добавкам первого класса, по механизму их действия могут быть отнесены и к добавкам второго класса. Они с алюминий содержащими фазами цемента, в частности с С3А, образуют двойные соединения двух типов:

З СаО • Аl2O3 • СаХ2 • (10...12) H2OиЗ СаО • Аl2O3 • З СаХ2 • (14...32) H2O,

где Х- анион Cl-, NO3-, NO2-, CH3COO и т.д. или SO4-,CO3- и т.п.

При взаимодействии добавок второго класса с клинкерными минералами в основном получаются двойные соли-гидраты. Соли натрия и калия, при условии поступления в жидкую фазу гидроксида кальция, в результате реакции присоединения образуют наряду с основным продуктом и побочный — щелочь:

3CaO • Al2O3 + nCa(OH)2 + 2nNaX + mH2O 3CaO • Al2O3 • nCaX • 2mH2O + 2nNaOH,

где n = 1 или 3;

m = 10...12 или 14...31;

Х- однозарядный анион (Cl-, NO3-, NO2-, CH3COO и т.д.)

или 0,5 двухзарядного аниона (SO4-, CO3- т. п.).

В зависимости от X-аниона двойные соли называются: гидрохлоралюминат кальция (ГХАК), гидронитроалюминат кальция (ГНАК), гидронитриалюминат кальция (ГНиАК) и т. п. В реакциях присоединения может участвовать, кроме добавки, гидроксид кальция, поставляемый за счет гидратации алита. При этом в зависимости от концентрации добавки и температуры выкристаллизовываются гидроксисоли, такие как гидроксихлориды, гидроксинитраты и гидроксинитриты кальция разной основности и другие: Са(ОН)2 • СаСl2 • Н2O и Са(ОH)2 • СаСl2 • 12Н2O, Са(ОН)2 • Са(NO3)2 • тН2O, Са(ОН)2 • Са(NO2)2 • mН2O,где m = 0,5.. .3. В результате реакций присоединения составляющих цемента и добавок второго класса наблюдается повышение прочности структур твердения и непроницаемости бетона. Это, главным образом, обусловлено тем, что в соответствии с механизмом действия добавок, происходит быстрое образование первичного структурного каркаса из двойных солей гидратов и гидроксисолей, обрастающего затем гид росиликатами кальция. Наличие структурного каркаса облегчает выкристаллизовывание на матричной фазе из двойных солей основных — силикатных составляющих цементного камня, что способствует повышению прочности материала.

Для добавок второй группы, вступающих с вяжущими веществами в обменные реакции, характерно то, что во взаимодействие с апюминий содержащими фазами цемента в присутствии гидроксида кальция (выделяющегося в процессе гидролиза трех кальциевого силиката) вступают только их анионы, тогда как катионы сохраняются в поровой жидкости. Ниже представлено уравнение реакции в ионной форме на примере хлорида натрия: 4 Ca2 + 2Al2O3- + 2Na + 2Cl- 2OH- + 10H2O 3CaO • Al2O3 • CaCl2 • 10H2O + 2Na + 2OH-. Действие добавок, участвующих в обменных реакциях, многообразно. В их присутствии возрастает, удельная поверхность цементного камня и уменьшается средний размер пор. Одновременно с развитием микропористой структуры происходит более интенсивное связывание влаги адсорбционными силами. Количество адсорбционо-связанной влаги в присутствии добавок увеличивается в 1,1. ..1,3 раза в зависимости от вида и концентрации добавки. Результаты исследований подтвердили, что ускорители твердения (добавки первых двух классов) положительно влияют на структуру цементного камня на всех уровнях: они увеличивают объём микропор и уменьшают объём макропор при незначительном изменении общей пористости.

 

45. Влияние полимерных модифицирующих добавок для битумов.

Как правило, полимерные добавки химически не взаимодействуют с битумом. Растворяясь или диспергируясь в битуме, они способствуют упрочнению его структуры. Благодаря этому полимербитумная композиция приобретает ряд ценных физико-механических свойств, присущих вводимым полимерам и устойчивость к старению. Наибольшее применение в качестве полимерных добавок к битуму получили эпоксидные олигомеры. Эпоксидные олигомеры под действием отвердителей образуют в битумно-эпоксидной композиции прочную пространственную сетку, усиливают адгезию материала. Приготовление смесей с добавками олигомеров ведут при температуре 140-190 С. При этом предварительно смешивают модификаторы с битумом. Прочность покрытия на сжатие составляет 35-38 МПа, водопоглащение - 0,2%, линейная усадка при охлаждении - не более 0,25%.

Свойства битумов существенно улучшаются при совмещении их с структурирующими полимерами - поливинилацетат, полистирол, синтетические каучуки и латексы, низкомолекулярный полиэтилен и полиизобутилен, полипропилен и сополимеры этилена с пропиленом.

· Поливинилацетат улучшает реологические и адгезионные свойства, увеличивает интервал пластичности, повышает прочность. Полистирол замедляет старение битумных материалов, повышает твердость покрытий

· Каучуки при смешивании с битумами создают в них самостоятельную решетку, способную воспринимать механические и температурные деформации композита без растрескивания. Для увеличения прочности битумно-каучуковых материалов прибегают к частичной или полной вулканизации каучука в композиции; при этом каучук сначала набухает в битуме, а затем диффузионно распределяется в нем. Это приводит к снижению хрупкости и повышению теплостойкости материала

Для улучшения свойств дорожных битумов (модификации) принято использовать специально изготавливаемые искусственные материалы. В настоящее время, ввиду многообразия искусственных материалов, предлагаемых нефтехимическими производствами, имеется богатый выбор используемых для модификации полимеров. Условно их можно классифицировать как термопласты (пластомеры); эластомеры и термоэластичные искусственные материалы.

· Термопласты состоят из линейных или малоразветвленных полимеров, размягчающихся при нагревании. При охлаждении они снова становятся твердыми. Добавка пластомеров повышает вязкость и жесткость битумов при нормальных рабочих температурах (от -30°С до 60°С). Но пластомеры не оказывают влияния на эластичность модифицированных битумов.

При нагревании битумов, улучшенных пластомерами, наблюдается тенденция к разделению фаз битума и полимера, то есть такие битумы неустойчивы к хранению, поэтому должны готовиться непосредственно перед использованием на асфальтобетонном заводе. В качестве пластомеров чаще всего используются полиэтилен и атактический (стереобеспорядочный) полипропилен.

· Эластомеры состоят из длинных полимерных цепочек с широкими разветвлениями. Они эластичны в широком диапазоне температур: от низких до 200°С.

При добавке эластомеров в битум повышается его вязкость, улучшается эластичность. Но эти системы также неустойчивы при хранении, для предотвращения разделения фаз между битумом и искусственным материалом требуется постоянное перемешивание. Битум, модифицированный эластомерами, можно назвать битумом с эластичным наполнителем. В качестве эластомеров принято использовать натуральный или регенерированный каучук и полибу-тадиены.

· Термоэластичные искусственные материалы размягчаются при температурах выше обычных рабочих температур и хорошо деформируются в этом состоянии.

Термоэластичные искусственные материалы начали использоваться с 1965 г. Самым известным представителем группы термоэластичных пластмасс является стирол-бутадиен-стирол (СБС). Этот искусственный материал представляет собой блокополимер, состоящий из блоков стирола и полибутадиена. Добавка этого материала к битуму составляет, как правило, от 3 до 6% по массе. Необходимое количество добавляемого материала зависит от дисперсного состояния вводимого вещества: если СБС вводится в битум в мелкодисперсной форме, то расход уменьшается, если в крупно дисперсной форме, то требуется большое количество модификатора. Кроме полимеров для улучшения свойств битума могут использоваться другие модификаторы: неорганические соли (хлорид марганца), синтетические или природные смолы, а также природные асфальты. Конечные свойства модифицированного битума во многом зависят от технологии введения добавки.

За рубежом модифицированные битумы изготавливаются по специальным технологиям на нефтеперегонных заводах или в специальных обогатительных установках при постоянном лабораторном контроле качества продукта. Полимерный битум является готовым к транспортировке, хранению и переработке продуктом. В Европе для модификации битума чаще всего используется стирол-бутадиен-стирол. Полимер вводится в виде твердого вещества (гранул или порошка), а также в виде жидкости (эмульсии или раствора). В любом случае необходимо добиться однородности конечного материала. Для получения смесей, устойчивых при хранении, необходимо выбрать соответствующий базисный битум. Смесь является пригодной для хранения, если при длительном хранении горячего битума в резервуаре асфальтосмеси-тельной установки не происходит разделение фаз. Современные полимерные битумы могут храниться до 6 недель.

Традиционно используются два метода для изготовления модифицированного битума: - приготовление битумно-полимерной дисперсии в мешалках с большими срезывающими усилиями (коллоидных мельницах); - внесение полимера в битум химическим путем с помощью медленно вращающихся мешалок с незначительными срезывающими усилиями.

- В первом случае для стабилизации полимерно-битумной дисперсии применяется сера и ее соединения. Между полимером и серой происходят реакции, в результате которых возникают новые химические соединения, они остаются равномерно распределенными в битуме благодаря своей решетчатой структуре.

- Во втором случае полимер (например, СБС) предварительно обрабатывается таким образом, что кажется растворенным в битуме.

Недостатком коллоидных мельниц является тенденция разделения макромолекул основного материала, так что в конечном счете в битуме после переработки будут иметься полимеры с меньшим средним молекулярным весом, чем в начале. Это объясняется тем, что возникающие в коллоидных мельницах большие срезывающие усилия ведут к изменению молекулярной структуры полимера. Мешалки с низкими срезывающими усилиями позволяют добиться более высоких значений точек размягчения и намного большей пластичности модифицированного битума. При использовании полимеров, которые не могут сочетаться с химической системой битумов (полиэтилен, атактический полипропилен и натуральный каучук), необходимы установки для приготовления модифицированного битума непосредственно на асфальтобетонных заводах, чтобы приготовленный материал мог быть использован для приготовления асфальтобетона до разделения фаз. Для переработки полипропилена и природного каучука или регенерированной резины рекомендуется использовать мешалки малой скорости. В этом случае перемешивание битума с полимером происходит за счет расплавления полимера. Для получения модификаций на основе полиэтилена используются мешалки с большими срезывающими усилиями, которые могут обеспечить дисперсное распределение полиэтилена в битуме. В Республике Беларусь и в условиях России применение пластомерных добавок не рекомендуется по климатическим условиям. При сильном охлаждении и продолжительных морозах асфальтобетоны на основе таких вяжущих подвержены сильному трещинообразованию.

 

52. Дайте понятия о коррозии и эрозии строительных материалов.

1. Коррозия - это самопроизвольное разрушение металлов под воздействием химического или физико-химического влияния окружающей среды.

2. Эрозия - 1) разрушение поверхности материалов вследствие чисто механических воздействий, главным образом ударов и трения. Разрушение, обусловленное химическими или электрохимическими воздействиями, называется коррозией; 2) процесс разрушения земной поверхности деятельностью текущих вод.

 

65. Дефекты штукатурных и кладочных строительных растворов.

При оштукатуривании кирпичных стен зданий с относительной влажностью воздуха в помещениях до 60% применяют, как правило, цементно-известковые растворы. Оштукатуренные поверхности подвержены дефектам вследствие ряда свойств, присущих компонентам штукатурки, и специфики производства работ. Последняя связана, прежде всего, с изменением погодных условий и со сроками выдерживания отдельных слоев до удаления влаги. Штукатурное покрытие представляет собой сложное тело, состоящее из ряда слоев (основания, обрешетки, набрызга, грунта, накрывки, затирки и др.), которые являются различными по плотности и восприятию физико-химических воздействий. К химическим факторам следует прежде всего отнести влагу и растворимые соли. Любые пороки штукатурки, особенно при ее гладкой фактуре и светлой окраске, более заметны, чем на обыкновенной кирпичной кладке. Штукатурка часто является индикатором процессов, происходящих в кирпичной кладке, которые на неоштукатуренной поверхности мало заметны.

Наиболее распространенными дефектами штукатурки являются: инфильтрационные пятна, высолы, разрыхление, горбление, отслоение и отвал. Инфильтрационные пятна в виде полос, потемнений краев, мелких трещин и ссадин являются результатом испарения грунтовых вод (если они образуются вблизи цоколя) или других видов влаги (если пятна располагаются в других местах фасадной части здания). Инфильтрационные полосы, опоясывающие цоколь или нижнюю часть кирпичной стены в виде темных пятен, являются следствием ритмического процесса подъема и испарения грунтовой влаги при отсутствии или нарушении гидроизоляции. Высота подъема грунтовых вод может достигать 2 м от поверхности земли и зависит от соотношения количества воды, проходящей по капиллярной системе материала, и поверхности испарения. По этой причине верхняя линия поднятия грунтовых вод повторяет линию профиля грунта или предметов, примыкающих к стене и таким образом препятствующих испарению влаги. Часто темные полосы инфильтрационных пятен находятся лишь у верхней границы подъема грунтовой влаги, в то время как нижняя часть, прилегающая к почве, выглядит светлой и высохшей. Это обстоятельство объясняется концентрацией в верхней части стены солей, обладающих гигроскопическими свойствами.

На краях инфильтрационных пятен всегда образуются кристаллические налеты солей (высолы). Высолы, образовавшиеся на штукатурке, имеют обычно белый цвет и покрывают ее в виде лишаев или паутины игольчатой формы, окаймляя пятна сырости. На инфильтрационных пятнах высолы образуются в виде колец.

Высолы образуются главным образом на фасадной оштукатуренной части здания, особенно в местах интенсивного увлажнения, где имеются повреждения у водосточных труб, водосбрасывающих козырьков, крыши. Соли могут образовываться и на внутренней штукатурке в случае усиленного высушивания помещения, в результате чего миграция влаги направлена к внутренней стороне, а также при нарушении внутреннего влажностного режима стены (например, плохо изолированная труба отопления, находящаяся в непосредственной близости от поверхности штукатурки, что способствует усиленному высушиванию кирпичной кладки). При этом происходят интенсивная миграция влаги из разных частей кладки и локализация солей.

Высолы на внутренней штукатурке здания образуются также в местах застаивания воздуха и конденсации влаги, там, где какие-либо материалы и оборудование примыкают к стене, образуя глухой зазор. Высолы на потолке вызываются чаще всего дефектами крыши или проливами различных жидкостей на соответствующие перекрытия. Разрыхление штукатурного слоя и ослабление его прочности вызываются нарушением структурной связи между зернами штукатурки. При этом штукатурка превращается в рыхлую мягкую массу, легко растирающуюся в крупнозернистый порошок. При распространении такого типа разрушения на больших площадях штукатурного слоя возможно осыпание штукатурки за поверхностью красочного слоя с образованием местных скоплений, вызывающих вздутие тонкого поверхностного слоя.

Причинами таких дефектов штукатурки могут быть физико-химические процессы, воздействия плесневых грибков, а также деструктивные свойства солей, кристаллизующихся в порах штукатурного слоя. Еще одним дефектом штукатурного покрытия может быть его отслоение, распространяющееся на небольшие площади, которые выглядят слегка вздутыми. При этом образуются воздушные прослойки между стеной и декоративным слоем. Такое отслоение может наблюдаться как при отделении всей толщи штукатурного слоя от поверхности кирпичной кладки, так и при разделении слоев штукатурного намета между собой, и тогда воздушные пустоты находятся в самом штукатурном слое. Причинами такого дефекта являются не только способы производства работ, неравномерная осадка стены или возникновение местных напряженней, которые испытывает ограждающая конструкция, но и расклинивающие усилия многоводных кристаллических солевых образований, возникающих на границе "кирпичная кладка - штукатурка". Источники растворимых солей, приводящие к образованию описанных дефектов затвердевших отделочных растворов, многообразны: минерализованные грунтовые и технологические воды промышленных предприятий, кислотные дожди, строительный кирпич, кладочные и отделочные растворы и, наконец, противоморозные добавки, вводимые в строительные смеси сверх установленных нормативов.

 

75. Дефекты фундаментов.

Проседание фундамента. Подобный дефект возникает в результате того, что грунт под фундаментом оказался слишком рыхлых и спрессовался под тяжестью лежащих на нем строительных конструкций. Для того чтобы решить данную проблему и предотвратить дальнейшее проседание грунта необходимо выполнить ряд работ. Для начала из под основания фундамента в месте проседания удаляем грунт. После этого уплотняем основание и заливаем под фундамент бетонную смесь. Необходимо, чтобы у заливаемой части была большая площадь опоры. Это позволит распределить нагрузку как от фундамента, так и от самого дома, который на нем стоит.

Появление воды в подвале. Вода в подвале свидетельствует о существенных нарушениях возведения фундамента, в частности в области обустройства гидроизоляции. Вообще вода может появиться в результате поднятия уровня грунтовых вод, что нельзя предусмотреть во всех случаях. Но раз так получилось будет проблему решать. Для устранения данного дефекта первоначально необходимо провести дополнительный отвод от фундамента грунтовых вод. Лучше всего это сделать с помощью новой дренажной системы. Ее строим на основе гидродинамического эффекта водного зеркала. Лучше всего уложить вокруг дома на глубине большей чем глубина заложения фундамента коллекторы из пластиковых труб большого диаметра. Они должны быть оборудованы специальными решетками или перфорированными участками, чтобы вода заходила в коллекторные трубы. Важно убедиться чтобы на участках захода воды в коллектор были сделаны специальные фильтрующие элементы для предотвращения попадания мусора в трубы. Если это не сделать, то система водоотведения в течение нескольких лет забьется и выйдет из строя. Если водоотведение требуется достаточно небольшое, то можно вокруг дома высадить деревья которые потребляют очень большое количество воды. В результате вы не только справитесь с проблемой воды, но и создадите прекрасный зеленый пейзаж вокруг своего дома.

Перекос (сползание) фундамента. Подобный дефект фундамента обычно происходит при возведении домов на крутых склонах. Происходит это в связи с тем, что грунт под фундаментом в результате большой нагрузки начинает сползать в сторону - происходит смещение одного слоя грунта по отношению к нижележащим. Чтобы это исправить необходимо тщательно утрамбовать грунт около фундамента с той стороны в которую идет смещение. Для этого необходимы мощные тяжелые трамбовки. Возможно это не поможет и придется забивать поддерживающие сваи, на которые и ляжет в дальнейшем основная нагрузка. Еще одним способом можно указать следующий: неподалеку от кромки фундамента бурятся многочисленные шурфы, в которые заводится арматура, а после заливается бетонная смесь. Арматура необходима для того, чтобы получившаяся конструкция смогла работать на изгиб, так как основная нагрузка будет идти сбоку залитых бетонных столбов.

Выпучивание фундамента. Подобный дефект возникает в результате промерзания грунта под фундаментом в зимний период. В результате расширения замерзающей в грунте воды, грунт увеличивается в объеме и выдавливает основную конструкцию. Дефект выпучивания возникает тогда, когда неправильно выбрана глубина заложения фундамента. Понятно, что закопать его глубже невозможно, но можно попытаться улучшить теплоизоляцию фундамента. Сделать это можно с помощью различных теплоизоляционных материалов, которые не теряют свои свойства в процессе воздействия влаги – их ведь придется закапывать в землю вокруг фундамента. Для этого можно например воспользоваться вермикулитом или керамзитом – выкопать вокруг фундамента канаву на всю глубину заложения и засыпать ее данным материалом, а сверху грунтом. Для того, чтобы несколько увеличить глубину заложения сверху грунт можно насыпать выше уровня поверхности.

5. Возникновение трещин. Данный дефект фундамента по сути следствие выпучивания или проседания фундамента. Также трещины могут возникать вследствие неравномерной или чрезмерной нагрузки на фундамент. В качестве примеров можно привести случаи надстройки верхних этажей, не предусмотренных первоначальным планом, пристройки веранды с жесткой привязкой ее фундамента к основному фундаменту дома. В данном случае единственно верным решением проблемы будет разделение ленточного фундамента на несколько частей, чтобы каждая часть воспринимала нагрузку самостоятельно. Между частями фундамента необходимо сделать специальные швы. Для этого подойдут деревянные доски толщиной 25 -30 мм, пропитанные битумом и обернутые рубероидом. Также необходимо демонтировать лишний построенный этаж, если трещины возникли именно из-за него, чтобы снизить нагрузку.

Расслоение кладки фундамента. Расслоение вызывается тем, что в процессе каменной кладки неправильно осуществлена перевязка рядов, либо ее вообще не делали. Также это может возникнуть в старых фундаментах за счет потери прочности раствора или самой кладки. В данном случае лучше всего сносить здание, так как ремонт скорее всего будет неэффективным.

Разрушение боковых поверхностей фундамента. Разрушение обычно возникает в случае постоянного воздействия на кладку фундамента внешних агрессивных сред или влаги. Это могут быть утечки химических растворов, дождевая вода. Для устранения данного дефекта необходимо откопать разрушенную стенку фундамента, очистить разрушающуюся структуру до твердого материала и усилить ее, например, с помощью бетона, который заливается по всей площади стены в предварительно возведенную опалубку. Также лучше всего предварительно вбить по всей площади ремонтируемого участка фундамента анкера или куски арматуры, которые будут перевязывать новый слой с основной кладкой. Если разрушение обусловлено некачественным материалом, который использовался для возведения фундамента, то данное строение лучше снести.

Можно отметить еще конечно такие дефекты как: разрыв фундамента по высоте; трещины в плитной части фундамента и недопустимые деформации основания фундамента, но по сути это следствие уже описанных ранее дефектов: неравномерной нагрузки, некачественные материалы. Все способы борьбы с ними уже нами описаны выше, а для некоторых единственным вариантом будет демонтаж фундамента и здания.

 

85. Визуальный метод обследования объектов недвижимости, достоинства и недостатки.

При визуальном осмотре выявляются видимые дефекты и повреждения конструкций: трещины, отклонения от проектных очертаний и геометрических размеров, места изменения цвета, фактуры и т.д. Особое внимание уделяется обследованию несущих конструкций: основаниям, фундаментам, стенам, перекрытиям. При этом выполняются обмеры, зарисовки, фотографии, используются простейшие приборы.

Визуальное обследование нужно для того, чтобы иметь возможность начать своевременную подготовку к реставрации или ремонтным работам объекта стройки. Помимо этого, визуальный осмотр здания специалистами может иметь предпосылки для предупреждения возникновения травмоопасных ситуаций в результате повреждений/обрушений построек. Как известно, визуальное обследование объектов капитального строительства дает возможность выявить те повреждения конструкций и сооружений, которые могли бы вызвать аварию и разрушения элементов сооружений. Мероприятия по проведению визуального осмотра должны проводиться только специализированными компаниями, имеющими лицензию на данный вид работ.

 

Данный способ обследования сооружения имеет определенные достоинства:

-Он малозатратен

-Не отнимает много времени на осмотр

-Не требует применения дорогостоящего оборудования и инструментов

Тем не менее, визуальный осмотр проводится лишь с целью получения первичной (или предварительной) оценки состояния объекта капитального строительства, поэтому не всегда может быть точным. В ходе обследования выявляются явные/видимые дефекты и повреждения, нарушения в эксплуатации сооружений, а также возможные результаты негативного воздействия различных природных факторов на объекты строительства. Следует отметить, что все результаты фиксируются – для дальнейшей их обработки. По итогам исследований можно получить представление о степени разрушения конструкций, как то:

-Возникновение трещин в бетонных конструкциях

-Разрушение защитного слоя поверхностей ограждений

-Образование коррозии на металлических конструкциях

-Облупление краски и слоя полимерного покрытия на элементах и деталях конструкций и многие другие дефекты, и изъяны.

Методика проведения визуального обследования: чем она хороша?

Тем, что на изучение состояния объекта капитального строительства затрачивается не так много времени. Визуальное обследование проводят специалисты с большим опытом проведения мероприятий подобного плана, в результате чего на основе полученных данных они могут составить отчет о возможных дефектах объекта стройки.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.