38. Плавлені вироби з гірських порід. Їх властивості і особливості застосування.

Литые каменные изделия изготовляют из расплавленных горных пород или шлаков литьем в формы с последующей термической обработкой. По однородности структуры и техническим свойствам литые изделия превосходят многие природные каменные материалы. Сырьем для получения каменного литья служат магматические горные породы, чаще базальты и диабазы. Очень эффективно использование для этих целей металлургических шлаков. Плавленые изделия из такого сырья имеют темный цвет. Для получения светлого каменного литья используют осадочные горные породы, главным образом карбонатные (доломит, мел, мрамор), и кварцевый песок.

Технология каменных литых изделий включает подготовку сырьевых материалов (дробление, помол, перемешивание), плавление, отливку изделий, кристаллизацию и отжиг. Плавление диабаза и базальта чаще всего производят в ванных печах или вагранках при температуре 1400...1500 °С, а при изготовлении светлого каменного литья — в электрических печах. При охлаждении отливок ниже 1300°С начинается процесс кристаллизации, вслед за которым следует отжиг — медленное охлаждение изделий. В процессе отжига снимаются внутренние напряжения, которые возникли в начальной стадии охлаждения и кристаллизации массы.

Литые каменные изделия из шлаков экономически выгоднее изготовлять, используя огненно-жидкие шлаки, поскольку в этом случае не требуется дополнительной затраты топлива на расплавление сырья. Пористость литых каменных изделий не превышает 2 %; все поры замкнутые и поэтому материал практически не поглощает воду, обладает высокой морозостойкостью и большой прочностью: при сжатии — до 400 МПа, при изгибе — до 65 МПа и малой истираемостью (в 3...5 раз меньшей, чем у гранита, базальта, диабаза). Им свойственны высокие диэлектрические показатели, термостойкость и химическая стойкость.

В строительстве литые каменные изделия используют в особо тяжелых условиях эксплуатации (полы промышленных предприятий, плитки и другие изделия для облицовки ответственных частей зданий и антикоррозионных покрытий, камни и плиты для дорог, трубы и облицовка химической аппаратуры и мельниц).

Стоимость каменного литья, особенно светлого, как и ситаллов, сравнительно высока, но с учетом долговечности их применение экономически выгодно.

39. Способи армування залізобетону.

Бетонные конструкции являются самыми распространенными элементами, используемыми в гражданском и промышленном строительстве. Для придания бетону прочности в его толщу внедряют стальные сетки, каркасы, стержни и другую арматуру. Все эти материалы способствуют равномерному распределению нагрузки на железобетонную конструкцию. Кроме того, в жби закладывается арматура строительная, которая необходима для соединения готовых изделий, а также монтажные петли, крюки и прочие вспомогательные элементы.

Армирование жби может быть обыкновенным (ненапряженным) и предварительно напряженным. В каждом их этих двух процессов применяются свои особые технологии и используются разные виды арматуры. Для обыкновенного (ненапряженного) армирования используется обычная стальная сетка и стержни разного диаметра, из которых собирается каркас. Металлическая конструкция плотно соединяется с бетоном. Когда в таком железобетонном изделии появляется трещина, арматура берет на себя растягивающие усилия, предотвращая дальнейшее распространение трещины и разрушение жби.

Совсем по-другому ведет себя напряженная арматура. До бетонирования в ней создаются упругие деформации, то есть ее растягивают до определенной величины. Такую арматуру бетонируют и сохраняют в напряженном состоянии до застывания бетона. Затем опалубку убирают и освобождают арматуру от растягивающих усилий. Она стремится вернуть себе первоначальные размеры и передает свои усилия бетону, как бы сжимая его.

Железобетонная балка, изготовленная с применением предварительно напряженной арматуры, становится более устойчивой к изгибающим нагрузкам. Ведь ее сопротивление складывается из усилий и самого бетона, и напряженной арматуры. Такая технология предотвращает появление трещин, а конструкция может выдерживать более высокие нагрузки. Следовательно, железобетонные конструкции с напряженным армированием можно изготавливать меньших размеров. При этом будет экономиться бетон, арматурный металл можно брать меньшего диаметра.