Трещины и деформации

-рыхлые(песок, глина, щебень,гравий)

- сцементные.

Применение:

Чаще всего применяются в строит-ве. В кач-ве строительного камня. Так ж в пр-ве вяжущих веществах.

12. В качестве облицовочного камня в строительстве в основном используются

гранит, габбро, лабрадорит, мрамор, сланец.

Делятся на изделия, получаемые выпиливанием (пиленые) и выкалыванием (колотые).

Лицевая поверхность изделий может быть полированной, гладкой матовой, термообработанной, фактур — точечной, «скала» и др

Как и в случае изготовления

-- пиленых облицовочных плит,

-- пиленые архитектурные изделия с полированной и гладкой матовой фактурой в

-- цокольных плит из этих горных пород допускается заполнение каверн и раковин на их лицевой поверхности мастикой того же цвета, что и цвет естественного камня, если не нарушаются эксплуатационные и декоративные свойства плиты.

-- плит из цветного мрамора и мраморизованного известняка( внутренняя отделка)допускается одна трещина тектонического характера шириной не более 0,05 мм и длиной до трети изделия, к тому же такие изделия допускается использовать лишь для внутренних работ.

11 Метаморфические (видоизмененные) породы образуются в природе в результате изменения состава и строения осадочных и изверженных пород. Процессы метаморфизма проходят при повышенных температурах без расплавления или растворения, при воздействии высоких давлений и сдвиговых деформаций. результате может произойти перекристаллизация минералов, глубоко измениться строение, т. е. образоваться совершенно новые породы, более плотные и в большинстве случаев с ясно выраженной кристаллической структурой.

В строительстве применяют

-- гнейсы,

Гнейсы по минералогическому составу являются аналогами гранита и имеют сланцевое строение. Используют гнейсы преимущественно как облицовочные плиты, в виде бутового камня для кладки фундаментов и стен неотапливаемых зданий, для

тротуаров.

--глинистые сланцы,

Глинистые сланцы состоят из уплотненных сланцевых глин. Цвет темно-серый, иногда черный. Глинистые сланцы раскалываются на тонкие плитки, обладают высокой атмосферостойкостью и долговечностью, что позволяет использовать их в качестве кровельного материала.

--м раморы,

Мрамор — кристаллическая порода, образовавшаяся из известняков или доломитов. Кристаллы соединены без цементирующего вещества. Прочность мрамора до 300 МПа. Твердость небольшая — 3,0...3,5. Он сравнительно легко пилится на плиты и хорошо полируется. Применяют мрамор для облицовки внутренних частей зданий, так как снаружи зданий полировка быстро утрачивается. Это объясняется слабой химической стойкостью мрамора при воздействии на него атмосферы.

--кварциты.

Кварциты — метаморфическая разновидность кремнистых песчаников с перекристаллизованными и сросшимися зернами кварца, так что цементирующее вещество неразличимо. Кварциты стойки против выветривания, прочность достигает 400 МПа. Используют кварциты для облицовки зданий, опор мостов, а также как сырье для производства динасовых огнеупорных изделий.

13 Каменные материалы в условиях службы в конструкциях и сооружениях могут подвергаться медленному разрушению. Этот процесс по аналогии с разрушением горных пород на земной поверхности называют выветриванием.

Основные причины разрушения каменных материалов в сооружениях:

a) растворяющее действие воды, усиливающееся растворенными в ней газами (SO2, CO2 и др.);

б) замерзание воды в порах и трещинах, сопровождающееся появлением в материале больших внутренних напряжений;

в) резкое изменение температур, вызывающее появление на поверхности материала микротрещин.

Флюатация (флюатирование) - пропитка лицевой поверхности каменной плитки специальным уплотняющим составом (например, 20-%-ым водным раствором кремнефтористого магния и кремнефтористого цинка). Флюатирование — способ, применяемый для известняков. При пропитывании их раствором флюатов Кесслера (солей крем нефтористоводородной кислоты) получается целый ряд трудно растворимых в воде соединений. Эти нерастворимые соединения защищают камень или бетон от разрушения выветривания.

Аванфлюатирование — способ, применяемый для камней, не содержащих СаС03. В этом случае камень перед флюатированием пропитывают составом, содержащим известковую или иную соль, с которой флюат дает нерастворимые соединения.

Т.е. аванфлюатирование применяется, если конструкция выполнена из камня или бетона с крупными порами, а также с малым содержанием углекислого кальция, ее предварительно обрабатывают раствором хлористого кальция и после просушки — раствором соды (аванфлюатирование), вследствие чего образуется карбонат кальция

CaCl2+Na2CО3 = CaCО3+ 2 NaCl.

Уплотнение камня происходит в результате последующего флюатирования.

14 .. Достоинства древесины как материала

Малая плотность при относительно высокой прочности.

Малая теплопроводность. Хорошая обрабатываемость. Возможность склеивания. Легкая возводимост ь. Способность хорошо окрашиваться, лакироваться, полироваться. Способность поглощать звуки. Стойкость к действию растворов кислот и щелочей; Способность к изгибу. Свойства "предупреждать" (потрескиванием) при критических нагрузках о своем скором разрушении.

Недостатки древесины как материала. Анизотропность. Изменение размеров и формы в результате усушки, разбухания, коробления. Растрескивание - отрицательное свойство древесины, но в некоторых случаях оно приносит пользу, обеспечивая плотность соединения (в емкостях, деревянных трубах, судах и т.п.). Низкое сопротивление раскалыванию. Загнивание

15. Макроструктура – это видимая невооруженным глазом или при небольшом увеличении (до 6 раз) внутренняя или поверхностная часть материала. В строительном материаловедении принято различать структуры поверхностного и внутреннего слоев.

Структура древесины отличается значительной неоднородностью. Это видно невооруженным глазом на главных разрезах ствола (23 а) - поперечном 1, радиальном 2 и тангенциальном 3. Поперечным (торцовым) называют разрез, проходящий перпендикулярно оси ствола. Радиальный разрез проходит вдоль оси ствола по радиусу или диаметру поперечного сечения. Тангенциальный разрез образован плоскостью, параллельной оси ствола и рассекающей поперечное сечение по хорде.

Выделяют следующие основные элементы макроструктуры:

Сердцевина - узкая центральная часть ствола (236). Она представляет собой рыхлую, слабую ткань первичного образования, легко поддается загниванию. В досках и брусках толщиной до 50 мм сердцевина, как правило, не допускается.

Ядро - это внутренняя зона древесного ствола, большей частью темноокрашенная.

Заболонь - светлая наружная зона ствола, окружающая ядро. В основном она состоит из живых клеток.

Камбий - тончайший слой из полностью живых клеток, способных к росту и делению на большую часть, откладываемую в сторону древесины, и меньшую часть - в сторону от центра, где расположен следующий слой в виде луба (внутренний слой коры).

Годичные слои представляют собой ежегодный прирост древесины. Каждый годичный слой состоит из ранней и поздней древесины. Ранняя древесина образуется весной, поздняя - к концу лета. ранняя древесина более пористая и слабая, а поздняя - более плотная и прочная. Чем больше в годичном слое поздней древесины, тем выше механические свойства породы.

Микроструктура древесины представлена большим числом мельчайших клеток. Оболочки клеток состоят в основном из органического вещества - целлюлозы. Это природный полимер, нерастворимый в воде и органических растворителях. Целлюлоза образует систему первичных волокон, называемых микрофибриллами. Первичные волокна расположены в оболочках клеток в несколько слоев.

Древесина состоит из 40...50 % целлюлозы, 20...30 % лигнина, 15...30 % гемицеллюлозы и 1...3 % смол, масел и дубильных веществ. Волокна ориентированы в основном вдоль оси ствола. Стенки клеток древесинного вещества сравнительно тонкие. Ориентированное расположение волокон служит причиной неодинаковых свойств древесины в радиальном, тангенциальном и продольном направлениях. Полости клеток, на которые приходится значительная часть объема, формируют вместе с межклеточными промежутками большую пористость древесины.

Свойства древесины характеризует комплекс показателей, в число которых входят внешний вид, цвет, текстура, плотность, пористость, влажность, усушка, прочность, твердость, способность удерживать металлические крепления.

Текстура ~ это рисунок, образующийся на поверхности древесины при перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Древесина хвойных пород обладает, как правило, простой и однообразной текстурой.

.Плотность древесины независимо от породы дерева плотность принимают равной 1530 кг/м3Пористость древесины связана с ее плотностью. С уменьшением средней плотности от 800 до 300 кг/м3 пористость возрастает с 55 до 80 %. Следовательно, большую часть объема древесины занимают поры.

16. Если образец абсолютно сухой древесины выдерживать длительное время во влажном воздухе, то его масса вначале будет возрастать, а затем стабилизируется. Связано это с тем, что водяные пары конденсируются в стенках клеток древесины. Влагу, накапливающуюся в стенках клеток, называют связанной или гигроскопической. Состояние древесины, при котором клеточные стенки максимально насыщены водой, а в полостях клеток находится только воздух, характеризуется пределом гигроскопичности. Для большинства пород влажность, соответствующая пределу гигроскопичности при комнатной температуре, составляет 30 % по массе.

При насыщении древесины капельно-жидкой водой заполняются не только стенки, но и полости клеток. Влагу, находящуюся в полостях клеток, называют свободной или капиллярной. Она не влияет на разбухание и прочность древесины, но может изменить другие физические свойства.

Учитывая большое влияние влажности, условились все свойства определять при стандартной влажности, равной 12 %. Этот показатель соответствует влажности сухой древесины, которая хранится в комнатных условиях.

Усушка - это уменьшение линейных размеров и объема деревянных изделий при удалении из древесины связанной влаги. Вдоль волокон древесины усушка наименьшая - 0,1...0,3 %, в тангенциальном направлении - 6... 12 и в радиальном - 3...6 %.

Неравномерные деформации усушки в разных направлениях сопровождаются возникновением внутренних напряжений и являются причиной растрескивания и коробления пиломатериалов и деревянных.

Древесина является плохим проводником теплоты, что обусловлено ее пористостью (поры заполнены воздухом). Сопротивляемость древесины скалыванию и смятию весьма невелика, и разрушение при растяжении происходит не в виде разрыва, а в виде скалывания или смятия в местах закрепления изделия.

Прочность древесины, особенно на сжатие и изгиб, зависит от ее влажности. Существенное влияние оказывает только связанная влага, содержащаяся в клеточных оболочках. По мере возрастания влажности прочность древесины уменьшается, особенно при влажности 20...25 %. За пределом гигроскопичности (более 30 %) прочность древесины остается неизменной.

Твердость имеет большое значение при обработке древесины режущим инструментом. Наибольшей твердостью обладает торцовая поверхность. По степени твердости все древесные породы разделяют на три группы:

• мягкие (торцовая твердость - менее 38,5 МПа при 12%-й влажности) - сосна, ель, кедр, пихта, липа, тополь, ольха;

• твердые (торцовая твердость - 38,5...82,5 МПа) - лиственница, береза, бук, вяз, дуб, ясень, клен;

• очень твердые (более 82,5 МПа) - акация белая, береза железная, граб, тисе, кизил, самшит.

Способность удерживать металлические крепления - своеобразное свойство древесины, обусловленное упругостью ее волокон. Способность удерживать металлические крепления оценивают по сопротивлению выдергиванию гвоздей или шурупов. Сопротивление выдергиванию соответствует усилию, необходимому для выдергивания из древесины гвоздя или шурупа стандартных размеров.

Наибольшее сопротивление выдергиванию оказывает древесина в радиальном и тангенциальном направлениях.

17. Пороками древесины называют отклонения от нормального строения, а также повреждения, которые оказывают влияние на ее технические свойства. Пороки появляются как при росте дерева, так и при хранении на складах и эксплуатации. В зависимости от причин их появления пороки делят на следующие группы: пороки, зависящие от неправильного строения, образовавшиеся от механического повреждения; от грибковых заболеваний; от повреждений насекомыми.

В отличие от других строительных материалов сорт древесины устанавливают не только по величине показателей прочности, но главным образом на основании тщательной оценки имеющихся в ней пороков.