Строительные материалы и грунты

бетон и др.

Глина

Глина является местным материалом. На протяжении многих лет глина наряду с известью была одним из распространенных вяжущих веществ. И по сей день во многих районах с жарким и сухим климатом глина играет заметную роль. Из нее делают своеобразную бетонную смесь с армирующим наполнителем из органических материалов(соломы, прутьев, тростника) и формуют из нее блоки для стен. Стены жилищ покрывают штукатурным раствором на основе глины. Незаменима она в кладочных растворах для печей и для других целей.

Глины являются осадочными горными породами, состоящие в основном из глинистых минералов – рыхлой смеси мельчайших частиц. Глинистые минералы хорошо поглощают и удерживают на своей поверхности влагу. Высохшая глина приобретает значительную прочность, но, если ее вновь увлажнить, она опять размягчается. Для придания водостойкости изделия из глины обжигают при температуре 900…1100 градусов Цельсия, получая керамические изделия.

Чем больше в глине глинистых минералов, тем больше она способна вобрать в себя воды и больше набухает, но труднее сохнет и дает большую усадку. Такие глины называют жирными или пластичными. В высокопластичной глине содержится до 12 % и более влаги. Эту глину применяют для гидроизоляции. Укладывают ее слоями толщиной 10 см с последующим тщательным уплотнением. Общий слой гидроизоляции из глины может достигать толщины 25 см и более. Глины, содержащие много песчаных частиц, называют тощими или малопластичными. Они, наоборот, имеют небольшую усадку, легко сушатся, но пластичность, водонепроницаемость и прочность у них ниже, чем у жирных.

Пластичные глины высыхают медленно и влага из них удаляется с большим трудом и не всегда полностью, что нежелательно, так как если с такой глиной соприкасается древесина, то быстро заражается древесным грибом. В зависимости от назначения используют глину высокопластичную или приготовляют из нее раствор, добавляя в него нужное количество песка. Стенки погреба, находящегося в земле, для лучшей гидроизоляции, выкладывают на высокопластичной глине. Для применения глин в качестве вяжущих материалов их состав корректируют. В жирные глины вводят отощающие добавки, например песок. В сельском строительстве применяют простую, но эффективную отощающую добавку – сечку соломы. Она облегчает сушку глины, уменьшает плотность материала и, благодаря армирующему свойству, упрочает материал. Этот материал называют саман. Из глины получают кирпич, черепицу, пустотелые керамические камни, облицовочные плитки и др.

Применяют глину и в качестве добавок в цементные штукатурные и кладочные растворы. Глину целесообразно добавлять в низкомарочные растворы. В таких растворах цемент придает раствору прочность и водостойкость, а глина – пластичность.

Кирпич

Кирпич изготовляют из глины средней пластичности. Сырец сушат длительное время, однако влага в нем все равно остается в избытке. Поэтому при обжиге кирпича первые два дня выполняют не обжиг, а выпаривание из него влаги. Кирпич является одним из наиболее распространенных стеновых материалов. Одинарный кирпич выпускают размером 250 ? 120 ? 65 мм, модульный – 250 ? 120 ? 88 мм и др. Чтобы уменьшить массу и повысить теплозащитные свойства, в кирпиче при формовке делают отверстия, или пустоты. Модульный кирпич выпускают только с пустотами.

Различают следующие виды строительного кирпича.

Кирпич глиняный обыкновенный применяют для кладки фундаментов, наружных и внутренних стен. Искривление ребер и граней кирпича не должно превышать 3 мм. Отбитости или притупленности ребер и углов допускаются не более двух и размером по длине ребра не более 15 мм. На ложковых (боковых продольных) гранях может быть допущена одна сквозная трещина на всю толщину кирпича протяженностью по ширине кирпича не более 30 мм.

Кирпич глиняный пустотелый пластического прессования.

Число отверстий в нем – 18, 19, 28, 31, 32, 60. Чаще всего используют для кладки наружных стен. По форме и внешнему виду допускаются следующие отклонения:

искривления кирпича по постели (верхняя и нижняя большие грани) до 3 мм и по ложку до 4 мм включительно;

отбитости или притупленности ребер и углов длиной от 10 до 15 мм, не доходящие до пустот не выше двух;

трещины по постели на всю толщину кирпича протяженностью по ширине до первого ряда пустот не более одной на ложковых и тычковых (боковых поперечных) гранях.

Легкий кирпич изготовляют из глин с выгорающими в процессе обжига добавками. Он обладает значительно меньшей объемной массой, чем обыкновенный, и пониженной теплопроводностью. Применяют для кладки наружных стен невысоких сооружений.

Лицевой кирпич изготовляют обычно из светложгущихся глин. Бывает рядовой и профильный. Используется для облицовки.

Цементы

Цементы являются гидравлическими вяжущими веществами и набирают прочность на воздухе и в воде. Портландцементом называют одно из самых распространенных гидравлических вяжущих веществ. Получают портландцемент, обжигая специально приготовленную сырьевую смесь известняка и глины с небольшим количеством различных добавок. Изготовляют следующие разновидности портландцемента: пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, быстро твердеющий, белый, цветной и др. Портландцемент представляет собой тонкий порошок серого цвета.

Цементы изготовляют разных марок, то есть прочности на раздавливание или сжатие: 300, 400, 500, 600. Цементы марок 400 и 500 являются быстротвердеющими. Кроме того, выпускаются шлакопортландцементы марок 300, 400, 500. Шлакопортландцемент схватывается медленнее портландцемента. Обычно схватывание шлакопортландцемента начинается через 3–4 часа, твердеет он обычно в течение 28 суток. На шлакопортландцементе приготовляют кладочные и штукатурные растворы, его используют при возведении бетонных конструкций. При хранении он более быстрее теряет прочность, чем портландцемент. Быстротвердеющий шлакопортландцемент имеет марку 400. Высокие марки цементов применяют для изготовления железобетонных конструкций, а более низкие – для приготовления растворов.

Как правило, начало схватывания цемента должно наступать через 45 минут, а конец схватывания – через 12 часов после затворения водой, то есть получения цементного теста или раствора. Все растворы и бетоны следует приготовлять и применять не позднее 45 минут после приготовления, так как позже резко снижается прочность раствора или бетона. Хранят цементы в специальных металлических емкостях – бункерах. Каждую марку и вид цемента содержат в отдельных бункерах.

Заполнители

В строительные растворы и бетоны, кроме цемента и других вяжущих веществ, входят заполнители. Заполнители уменьшают расход цемента и образуют скелет в затвердевшем растворе и снижают усадку (уменьшение объема при твердении) раствора и бетона. В зависимости от размера зерен, кусков различают мелкие заполнители (пески) с крупностью зерен до 5 мм и крупные (гравий, щебень) размером от 5 до 150 мм.

По происхождению заполнители могут быть природные (песок, гравий, щебень и др.) искусственные, тяжелые и пористые.

Природные пески в зависимости от происхождения и условий залегания делятся на горные (овражные), речные и морские. Места разработки песчаных залежей называют карьерами. Примеси ухудшают строительные качества песка. К наиболее вредным примесям относятся слюда, соединения серы, пылевидные, глинистые и илистые частицы, органические примеси.

Гравий является продуктом разрушения горных пород, состоящий из окатанных кусков. Как и песок, гравий может быть овражный, речной и морской.

Щебень является материалом, полученным в результате искусственного дробления камней из твердых горных пород. Куски щебня имеют остроугольную форму. Для приготовления бетонов гравий и щебень рассеивают по размеру на части (фракции), смешивая в нужной пропорции.

Природные заполнители. К природным пористым заполнителям относятся щебень и песок вулканического происхождения (из пемзы, вулканических шлаков и туфов), осадочного происхождения – из карбонатных (пористые известняки, ракушечник, известковые туфы и др.) и кремнеземистых (опока, трепел, диатомиты и т. д.) пород.