В какой трубе лучше образуется тяга кирпичной или металлической


Обратная тяга в дымоходе что делать и причины возникновения

Что такое тяга

Тяга – это движение дымовых газов вверх по дымовой трубе дома, из области повышенного давления в область пониженного давления. В дымоходе(в трубе) установленного диаметра, высотой не менее 5м., образуется разрежение, это значит образуется необходимый минимальный перепад давления между нижней частью дымохода и верхней, воздух из нижней части, попадая в трубу, уходит вверх. Это и называют тягой. Тягу можно замерить специальными чувствительными приборами, либо взять пушинку и поднести ее к трубе.

Соответственно, если взять трубу достаточного диаметра, в которой у воздуха есть возможность двигаться, и вытянуть ее высоко вверх, то воздух от земли начнет постоянно вытекать наверх. Это происходит потому что вверху ниже давление, а разрежение больше, и воздух стремится туда естественным образом. А на его место придет воздух с других сторон.

В системе «топка + дымоход» тяга действует даже если печь в частном доме не работает. При горении дров образуется повышенное давление во внутренней топочной камере и образующиеся при горении дымовые газы требуют выхода. Все топки и печи имеют конструкцию, выводящую дымовые газы в дымоход.

Высота каждого дымохода подобрана так, чтобы создалась тяга, создалось изначальное разрежение. При горении в топочной камере, выделяется тепло, газы и возникает избыточное давление. Газы движутся в дымоходе под воздействием тяги, стремятся идти из области повышенного в область пониженного давления. Работают законы созданные природой.

Почему возникает обратная тяга в печи или дымоходе?

Обратная тяга – это движение дымовых газов из области повышенного давления в область пониженного, но не вверх (как описано ранее), а вниз. Обратная тяга образуется при инверсии давления - когда давление вверху выше, чем внизу.

Причинами становятся самые обыденные вещи: если в частном доме или помещении герметично, стоят стеклопакеты, а вместе с дымоходом работает вытяжка, вытягивающая воздух из помещения. Тут и создается пониженное давление относительно окружающей местности. Поэтому, при растопке, когда дымоход пока еще холодный, у воздуха в верхней части дымохода большее давление, чем в помещении. Дым конечно пойдет туда, куда ему легче. Это явление называют «холодный столб». При остывании дымохода, внутри образуется воздушная масса низкой температуры, которая давит вниз, возникает обратная тяга. Если давление в частном доме, не пониженное, то теплый воздух пойдет вверх, в дымоход.


Таким образом, если в доме нет кухонной вытяжки и он не герметичен, никакого застаивания холодного воздуха в топке не будет.

Проверьте: если зимой перед тем, как затопить камин, сперва поджечь газету и занести ее в трубу (минуя топочную часть), то огонь не пойдет в помещение, какой бы ни был столб холодного воздуха. Огонь будет гореть и выходить только в трубу. Это указывает на то, что давление в помещении не пониженное и теплый воздух нормально стремится вверх.

При растопке печи или камина в частном доме иногда дым идёт в помещение. Связано это с тем, что образующиеся дымовые газы при первоначальной растопке еще не успели нагреться, и, при подъёме вверх соприкасаясь с холодными стенками, сразу охлаждаются. После этого они, естественно, устремятся вниз. Снова возникает обратная тяга в вентиляции дымохода. Чтобы нормализовать тягу в печке, важно растапливать правильно, понимая происходящие там процессы.

Опрокидывание тяги

Еще один возникающий вопрос – это опрокидывание тяги. В каких случаях это происходит?

Если дымоход протяженный и холодный (зачастую кирпичный), а давление сниженное. Если соотношение размеров топки и сечения дымохода соответствуют, если в доме нормальное давление, все равно возникает ситуация, когда при растопке пламени не хватает силы и отходящие дымовые газы успевают охладиться в дымоходе и обрушиваются вниз. Почему нет тяги в дымоходе? Происходит подобное при пасмурной погоде, ветре. Бывает, что огонь нормально разгорается, но потом дым валит внутрь дома. Почему нет тяги в печи? Почему образуется обратная тяга в дымоходе? Воздух из дома забирается, и давление снижается, притока воздуха нет. А дымовые газы поднимаясь охлаждаются и обрушиваются вниз. Что надо знать в таких ситуациях? Приоткройте форточку, если помещение имеет стеклопакеты и герметично. Важна подготовка дров, их качество.


Как правильно собрать дымоход?

Сэндвич дымоходы (сборные), собираются по дыму и по конденсату.

Существует мнение, что собирать по дыму правильнее. Объясняют тем, что на стыках труб остаются щели, куда забиваются выходящие в трубу дымовые газы. В противоположность этому, считается, что если собрать по дыму, то дым перестанет выходить.

Решить такой спор можно, если в действующей печи дома высверлить в любом месте дымохода отверстие и посмотреть, а что же произойдет. Наиболее интересно сделать это в нижней части. Отверстие высверлите любое, хоть сантиметр в диаметре. Что вы увидите? Из этого отверстия никакого дыма выходить не будет (если не закрывать плотно дымоход сверху).


Способы нормализации тяги

Главное – учесть то, что в каждом дымоходе дома возможно возникновение конденсата, особенно когда он еще холодный и теплые дымовые газы, поднимаясь сильно охлаждаются. На стенках может оседать конденсат, который стекает по трубе.

Если дымоход собран по дыму, то конденсат легко проникает в щели и увлажняет изоляцию, полностью лишая её теплоизолирующих свойств. Тут и до пожара недалеко. Поэтому сборка модульных дымоходов ведётся только по конденсату. Дымоходы собираются на четкий стык, с герметиком по внутренней трубе. Однако дымоходы сами по себе должны быть качественными, чтобы не оставалось посторонних щелей. Если щели останутся - через них зайдет воздух, и получается, что все равно тяги не будет.


Но дымоход ведь большой, высокий! Не понимая в чем причина, вызывают мастеров. Мастера используют простой метод: накрывают сверху дымоход и смотрят, откуда пойдет дым. Тут обнаруживаются всевозможные нестыковки в дымоходе, которые и приводят к тому, что подсасывается воздух внутрь дымохода. Помните? Воздух стремится вверх, туда, где давление ниже. Поэтому, чем больше щелей, тем хуже тяга внизу. Сборка по дыму, к сожалению, не учитывает саму суть тяги. В результате огонь горит, а дым прёт во все стороны. Хотя логика тут не сложная - дым идет из области повышенного в область пониженного давления, туда, куда ему легче.

В чем измеряется тяга?

Норма тяги для стандартного камина или печи - в среднем 10 Паскаль (Па). Замеряется тяга за дымовым патрубком, так как именно там видны скорость эвакуации дымовых газов и соответствие соотношению размеров топки печи и диаметра дымохода.

Что еще влияет на величину тяги?

В первую очередь, высота дымохода. Минимально необходимая высота – 5 метров. Этого достаточно для возникновения естественного разрежения и начала движения вверх. Чем выше дымоход, тем сильнее тяга. Однако, в кирпичном дымоходе сечением в среднем 140х140мм., при высоте свыше 10-12 метров, тяга уже не возрастает. Это происходит потому, что значение шероховатости стенок растет с увеличением высоты. Поэтому, избыточная высота не влияет на тягу. Подобный вопрос возникает у желающих использовать под дымоходы каналы в домах. Они бывают большой высоты и узкого сечения, поэтому серьёзный камин редко подсоединяют к такому дымоходу.

Причины влияющие на тягу:

  • Температура отходящих дымовых газов. Чем выше температура, тем скорее устремляются дымовые газы вверх, возникает большая тяга.
  • Прогреваемость дымохода. Чем быстрее прогревается дымоход, тем быстрее нормализуется плохая тяга.
  • Степень шероховатости дымохода, внутренних стенок. Шероховатые стенки тягу снижают, при гладких стенках тяга лучше.
  • Форма сечения дымохода. Круглое сечение – это образец; овальное, прямоугольное и так далее. Чем замысловатее форма, тем это сильнее влияет на тягу, снижая ее.
  • Важно отметить,что влияет и соотношение размеров топки, диаметра выходного патрубка и диаметра дымоходной трубы. При избыточной высоте проектируемого дымохода, следует подумать о том, чтобы уменьшить сечение дымохода в среднем на 10%. На топку, на дымовой патрубок, установить переходник (например с 200-го диаметра на 180-й) и саму трубу брать 180-ую. Это допускается производителями. Если для примера говорить о "EdilKamin", видно, что он расписывает в инструкциях к топкам, какого диаметра брать дымоход в зависимости от высоты.

Например:

  • высота до 3 м – диаметр 250,
  • высота от 3 м до 5 м – 200,
  • высота от 5 м и выше – 180 или 160. Строгие рекомендации.


Другие производители (как пример, фирма Supra) допускают, что возможны изменения. Некоторые вовсе не допускают. Поэтому руководствуясь инструкциями, не стоит забывать и о происходящих в дымоходе процессах.

Как измеряется тяга?

Вначале затопите печь или камин в доме. Топить не менее получаса, чтобы нормализовались процессы. Затем, проделав отверстие в трубе чуть выше дымового патрубка, вставьте туда специальный датчик депримометра и измерьте тягу. Проверьте, избыточна она или ее не хватает. Факторов, влияющих на тягу, много, рассмотрим еще несколько.

Роза ветров

Ситуация когда господствующие ветра задувают прямо в дымоход и снижают тягу либо разворачивают её. Дымоход ставят с наветренной стороны, конечно если определены направления ветров. Если дымоход расположен далеко от конька и ниже, нельзя использовать подветренную сторону. Многоэтажные дома и деревья тоже влияют на тягу. Для компенсации порывов ветра и неудачного расположения дымохода используют антиветровые дефлекторы. По нормативам дымоход выводится на полметра выше конька. Если расстояние от конька 1,5 м - 3 м, то выводится в один уровень с коньком. Если расстояние свыше 3-х метров, то дальше действуют по формуле: от горизонтали, проведенной от конька, 10 градусов вниз. На практике дымоход делают выше конька, либо в один уровень с коньком. Важно использовать один дымоход для одной печи в доме.



Типы строительных материалов, используемых в строительстве, и их свойства

Строительный материал - это любой материал, используемый в строительных целях, например, материалы для строительства домов. Дерево, цемент, заполнители, металлы, кирпич, бетон, глина - наиболее распространенные строительные материалы, используемые в строительстве. Их выбор основан на их экономической эффективности для строительных проектов.

Многие природные вещества, такие как глина, песок, дерево и камни, даже ветки и листья, использовались для строительства зданий.Помимо природных материалов, используется много искусственных продуктов, некоторые из них более синтетические, а некоторые менее синтетические.

Производство строительных материалов - это устоявшаяся отрасль во многих странах, и использование этих материалов обычно подразделяется на отдельные специализированные профессии, такие как столярные работы, сантехника, кровельные и изоляционные работы. В этом справочнике рассматриваются среды обитания и конструкции, включая дома.

Виды строительных материалов, используемых в строительстве

1.Природные строительные материалы

Строительные материалы можно разделить на две категории: натуральные и синтетические. Натуральные материалы - это необработанные или минимально обрабатываемые промышленностью материалы, например пиломатериалы или стекло.

Синтетические материалы, такие как пластмассы и краски на нефтяной основе, производятся на промышленных предприятиях после многих человеческих манипуляций. Оба имеют свое применение.

Грязь, камень и волокнистые растения являются основными материалами, за исключением палаток, сделанных из гибких материалов, таких как ткань или шкуры.Люди во всем мире использовали эти три материала вместе, чтобы создать дома, соответствующие их местным погодным условиям.

Обычно камень и / или щетка используются в качестве основных конструктивных элементов в этих зданиях, а грязь используется для заполнения пространства между ними, выступая в качестве типа бетона и изоляции.

Базовый пример - плетень и мазня, которые в основном использовались в качестве постоянного жилья в тропических странах или как летние сооружения древними северными народами.

2.Ткань

Раньше палатка была излюбленным местом кочевых групп по всему миру. Два хорошо известных типа включают конический вигвам и круглую юрту. Он был возрожден как основная строительная техника с развитием растяжимой архитектуры и синтетических тканей.

Современные здания могут быть сделаны из гибкого материала, такого как тканевые мембраны, и поддерживаться системой стальных тросов или внутренних (давление воздуха).

3. Грязь и глина

Количество каждого используемого материала приводит к разным стилям зданий.Решающий фактор обычно связан с качеством используемой почвы. Большее количество глины обычно означает использование стиля глыба / саман , в то время как слабоглинистая почва обычно ассоциируется со строительством дерна .

Другие основные ингредиенты включают больше или меньше песка / гравия и соломы / травы. Утрамбованная земля - это как старый, так и новый подход к созданию стен, который когда-то создавался путем уплотнения глинистого грунта между досками вручную, теперь используются формы и механические пневматические компрессоры.

Грунт и особенно глина имеют хорошую тепловую массу; он очень хорошо поддерживает постоянную температуру. Дома, построенные из земли, как правило, имеют естественную прохладу в летнюю жару и теплые в холодную погоду. Глина удерживает тепло или холод, выделяя его в течение определенного периода времени, как камень.

Земляные стены изменяют температуру медленно, поэтому искусственное повышение или понижение температуры может потребовать больше ресурсов, чем, скажем, в деревянном доме, но тепло / холод остаются дольше.

Люди строили в основном из земли и глины, такой как глыба, дерн и саман, в результате появились дома, которые веками строились в Западной и Северной Европе, а также во всем остальном мире, и продолжают строиться, хотя и на меньший масштаб.Некоторые из этих построек оставались жилыми на протяжении сотен лет.

4. Камень

Скальные сооружения существуют столько, сколько помнит история. Это самый долговечный строительный материал из доступных и обычно легко доступен. В мире существует множество типов камня с разными атрибутами, которые делают их лучше или хуже для конкретных целей.

Rock - очень плотный материал, поэтому он также обеспечивает хорошую защиту, его основным недостатком как материала является его вес и неудобство.Его энергетическая плотность также считается большим недостатком, поскольку камень трудно сохранить в тепле без использования большого количества тепловых ресурсов.

Стены из сухого камня строились с тех пор, как люди кладут один камень на другой. В конце концов, для скрепления камней использовались различные формы раствора, и цемент стал сейчас самым распространенным явлением.

Например, усыпанные гранитом возвышенности национального парка Дартмур в Соединенном Королевстве давали достаточно ресурсов для первых поселенцев. Круглые хижины были построены из рыхлых гранитных скал на протяжении неолита и раннего бронзового века, и сегодня можно увидеть останки примерно 5000 человек.

Гранит продолжал использоваться на протяжении всего средневекового периода (см. Длинный дом в Дартмуре) и в наше время. Сланец - это еще один тип камня, обычно используемый в качестве кровельного материала в Соединенном Королевстве и других частях мира, где он встречается.

В основном каменные здания можно увидеть в большинстве крупных городов, некоторые цивилизации построены полностью из камня, такие как пирамиды в Египте, пирамиды ацтеков и остатки цивилизации инков.

5. Солома

Солома - один из старейших известных материалов; трава - хороший изолятор, и ее легко собирать.Многие африканские племена круглый год жили в домах, полностью построенных из травы. В Европе когда-то были распространены соломенные крыши домов, но этот материал вышел из моды, поскольку индустриализация и улучшение транспорта увеличили доступность других материалов.

Однако сегодня эта практика переживает возрождение. В Нидерландах, например, многие новостройки тоже имеют соломенные крыши со специальной коньковой черепицей наверху.

6. Щетка

Щеточные конструкции полностью состоят из частей растений и обычно встречаются в тропических и субтропических областях, таких как тропические леса, где в строительстве можно использовать очень большие листья.Коренные американцы также часто строили кустарные конструкции для отдыха и проживания.

Они построены в основном из веток, прутьев, листьев и коры, как у бобрового домика. Их по-разному называли фитилями, навесами и т. Д.

7. Лед

Лед использовался инуитами для иглу, но также использовался для ледяных отелей в качестве туристической достопримечательности в северных районах, которые в противном случае могли бы не увидеть много зимних туристов.

8. Дерево

Древесина - продукт деревьев, а иногда и других волокнистых растений, используемый в строительных целях при распиловке или прессовании пиломатериалов и древесины, таких как доски, доски и аналогичные материалы.Это обычный строительный материал, который используется для строительства практически любого типа конструкции в большинстве климатических условий.

Древесина может быть очень гибкой при нагрузках, сохранять прочность при изгибе и невероятно прочна при вертикальном сжатии.

У разных пород древесины много разных качеств, даже у одной и той же породы. Это означает, что определенные виды лучше подходят для различных целей, чем другие. Условия выращивания важны для определения качества.

Исторически древесина использовалась для строительства больших построек в необработанном виде в виде бревен.Деревья просто обрезали до необходимой длины, иногда снимали кору, а затем нарезали или прибивали на место.

Раньше и в некоторых частях мира многие загородные дома или общины имели личные участки леса, на которых семья или община выращивали и собирали деревья для строительства. Эти участки будут похожи на сад.

С изобретением механизированных пил началось массовое производство размерных пиломатериалов. Это сделало постройки более быстрыми и однородными.Таким образом был построен современный дом в западном стиле.

9. Кирпич и блок

Кирпич - это блок, сделанный из обожженного в печи материала, обычно глины или сланца, но также может быть из глины более низкого качества и т. Д. Глиняные кирпичи формуются путем формования (метод мягкого глиняного раствора) или в промышленном производстве, чаще всего путем выдавливание глины через матрицу с последующей нарезкой проволокой до нужного размера (процесс получения твердого раствора).

Кирпич широко использовался в качестве строительного материала в 1700, 1800 и 1900-х годах.Вероятно, это было связано с тем, что в постоянно переполненных городах он был намного более огнестойким, чем древесина, и был довольно дешевым в производстве.

Другой тип блоков заменил глиняный кирпич в конце 20 века. Это был шлакоблок. Сделано в основном из бетона.

Важным дешевым материалом в развивающихся странах является блок песчаника, который слабее, но дешевле, чем обожженный глиняный кирпич.

10. Бетон

Бетон - это композитный строительный материал, состоящий из комбинации заполнителя (композита) и связующего, такого как цемент.Наиболее распространенной формой бетона является портландцементный бетон, который состоит из минерального заполнителя (обычно гравия и песка), портландцемента и воды.

После смешивания цемент гидратируется и со временем затвердевает в камнеобразный материал. В общем смысле это материал, обозначаемый термином бетон .

Для бетонных конструкций любого размера, поскольку бетон имеет довольно низкую прочность на разрыв, его обычно укрепляют с помощью стальных стержней или стержней (известных как арматура).Этот усиленный бетон в таком случае называют железобетонным.

Чтобы свести к минимуму любые пузырьки воздуха, которые могут ослабить конструкцию, используется вибратор для удаления любого воздуха, который был увлечен при заливке жидкой бетонной смеси вокруг металлических конструкций. Бетон был преобладающим материалом в нашу современную эпоху из-за его долговечности, формуемости и простоты транспортировки.

11. Металл

Металл используется в качестве структурного каркаса для больших зданий, таких как небоскребы, или в качестве внешнего покрытия поверхности.

В строительстве используются разные металлы. Сталь - это металлический сплав, основным компонентом которого является железо, который обычно используется для изготовления металлических конструкций. Он прочный, гибкий, и если его хорошо обработать и / или обработать, он прослужит долго. Когда речь идет о долговечности, коррозия - главный враг металла.

Более низкая плотность и лучшая коррозионная стойкость алюминиевых сплавов и олова иногда превосходит их более высокую стоимость. Раньше латунь была более распространена, но сегодня она обычно используется только для определенных целей или для специальных предметов.

Металл фигурирует довольно заметно в сборных конструкциях, таких как хижина Квонсет, и может использоваться в большинстве космополитических городов. Для производства металла требуется много человеческого труда, особенно в больших количествах, необходимых для строительства.

Другие используемые металлы включают титан, хром, золото, серебро. Титан можно использовать в конструкционных целях, но он намного дороже стали. Хром, золото и серебро используются в качестве украшения, потому что эти материалы дороги и не обладают такими структурными качествами, как прочность на разрыв или твердость.

12. Стекло

Прозрачные окна использовались с момента изобретения стекла для закрытия небольших проемов в здании. Они предоставили людям возможность пропускать свет в комнаты, в то же время сохраняя ненастную погоду на улице. Стекло, как правило, изготавливается из смеси песка и силикатов, и оно очень хрупкое.

Современные стеклянные «навесные стены» могут использоваться для покрытия всего фасада здания. Стекло также можно использовать для перекрытия широкой конструкции крыши в «космическом каркасе».

13. Керамика

Керамика - это такие вещи, как плитка, арматура и т. Д. Керамика в основном используется в качестве арматуры или покрытия в зданиях. Керамические полы, стены, столешницы, даже потолки. Многие страны используют керамическую черепицу для покрытия многих зданий.

Керамика раньше была просто специализированной формой обжига глиняной посуды в печах, но сейчас она превратилась в более технические области.

14. Пластик

Пластиковые трубы, проходящие через бетонный пол в многоквартирном доме в Канаде

Термин «пластмассы» охватывает ряд синтетических или полусинтетических органических продуктов конденсации или полимеризации, которые можно формовать или экструдировать в предметы, пленки или волокна.Их название происходит от того факта, что в полужидком состоянии они пластичны или обладают свойством пластичности.

Пластмассы сильно различаются по термостойкости, твердости и упругости. В сочетании с этой адаптируемостью общая однородность состава и легкость пластмасс обеспечивают их использование практически во всех промышленных областях на сегодняшний день

15. Пена

Лист вспененного пластика, который будет использоваться в качестве основы для противопожарного раствора в банке CIBC в Торонто.

В последнее время синтетический полистирол или пенополиуретан стали использовать в ограниченных масштабах. Это легкий, легко формируемый и отличный изолятор. Обычно он используется как часть структурной изолированной панели, где пена зажата между деревом или цементом.

16. Цементные композиты

Цементно-связанные композиты - важный класс строительных материалов. Эти продукты изготовлены из гидратированного цементного теста, который связывает древесину или подобные частицы или волокна для изготовления сборных строительных компонентов.В качестве связующих использовались различные волокнистые материалы, включая бумагу и стекловолокно.

Древесина и натуральные волокна состоят из различных растворимых органических соединений, таких как углеводы, гликозиды и фенолы. Эти составы, как известно, замедляют схватывание цемента. Поэтому перед использованием древесины для изготовления композитных материалов на цементной основе необходимо оценить ее совместимость с цементом.

Совместимость древесины и цемента - это отношение параметра, относящегося к свойствам древесно-цементного композита, к качеству чистого цементного теста.Совместимость часто выражается в процентах.

Для определения совместимости древесины и цемента используются методы, основанные на различных свойствах, таких как характеристики гидратации, прочность, межфазная связь и морфология.

Исследователи используют различные методы, такие как измерение характеристик гидратации цементно-крошечной смеси; сравнение механических свойств цементно-крошечных смесей и визуальная оценка микроструктурных свойств древесно-цементных смесей.

Было обнаружено, что испытание на гидратацию путем измерения изменения температуры гидратации во времени является наиболее удобным методом. Недавно Karade et al. рассмотрели эти методы оценки совместимости и предложили метод, основанный на «концепции зрелости», т.е. с учетом времени и температуры реакции гидратации цемента.

17. Строительные материалы в современной промышленности

Современное строительство - это многомиллиардная отрасль, а производство и сбор сырья для строительных целей осуществляется во всем мире.Часто является основным правительственным и торговым центром между странами.

Экологические проблемы также становятся главной мировой темой, касающейся доступности и устойчивости определенных материалов, а также добычи таких больших количеств, необходимых для среды обитания человека.

18. Виртуальные строительные материалы

Некоторые материалы, такие как фотографии, изображения, текст, могут считаться виртуальными. Хотя сами они обычно существуют на подложке из натурального материала, они приобретают иное качество значимости по сравнению с натуральными материалами в процессе репрезентации.

19. Строительные изделия

Когда мы говорим о строительных изделиях, мы имеем в виду готовые частицы, которые используются в различных архитектурных деталях и деталях декоративной фурнитуры здания.

Список строительных материалов не включает исключительно материалы, которые используются для создания архитектуры здания и поддерживающих приспособлений, таких как окна, двери, шкафы и т. Д. Строительные продукты не являются частью здания, а поддерживают и заставляют их работать.

Подробнее:

Какие экологически чистые строительные материалы используются в строительстве?

Типы напольных материалов и их применение в строительстве

Строительные материалы для недорогого жилищного строительства

Проблемы со здоровьем строительных материалов во время и после строительства

.

Как делается бетон (новое исследование) - Цементный бетон

Как производится бетон: - Бетон представляет собой жидкую смесь цемента, воды, песка и гравия . Бетон можно заливать в формы или формы, и он затвердеет, чтобы создать необходимые компоненты бетонной конструкции. Вам интересно узнать о микроструктуре бетона? Вот Новое исследование по микроструктуре бетона.

Химическая реакция и гидратация

схватывание и твердение бетона вызвано химической реакцией между портландцементом и водой, это может быть продемонстрировано путем добавления небольшого количества цемента в воду, содержащую индикатор, быстрое развитие синего цвета отражает выделение гидроксила. Ионы из растворяющегося цемента химическая реакция между цементом и водой называется гидратацией.

Связанные: - Высокопрочные свойства бетона, прочность, добавки и состав смеси

Рис.1. Состав бетона

Растворение цемента увеличивает уровни кальция и кремния в растворе, когда концентрация растворенных веществ достигает критических уровней, в результате реакции осаждения образуются новые твердые продукты. Это эскиз зерен цемента, взвешенных в воде.

Твердые продукты Hydration образуют покрытия вокруг частиц цемента и постепенно заполняют пространство между ними, когда покрытия впервые начинают схватываться, происходит устойчивое увеличение прочности по мере того, как покрытия растут вместе, величина прочности, достигаемая за счет смесь цемента и воды зависит от того, насколько эффективно заполнено пространство между зернами.

Бетон затвердеет в течение нескольких часов, , но гидратация продолжается в течение недель, даже лет после укладки. Вот изображение частиц цемента до воздействия воды. Сухой цемент представляет собой мелкий порошок, и частицы не прикрепляются друг к другу после того, как цемент смешан с водой и оставлен стоять.

Сейчас картина совсем иная, частицы сгруппированы вместе и прикреплены твердым материалом, обеспечивающим структурную целостность.Ученые из Национального института стандартов и технологий научились моделировать гидратацию цемента на компьютере с помощью компьютерного моделирования.

Гидратация ускоряется за несколько минут, а не дней до гидратации. Моделирование частиц цемента размещаются на дисплее компьютера, компьютер определяет области частиц, которые могут растворяться в воде.

Кусочки растворенного цемента случайным образом диффундируют в воде и реагируют с образованием твердых фаз.Согласно определенным правилам после завершения цикла , растворения, диффузии и осаждения , компьютер переходит к другому циклу, поскольку этот процесс повторяется снова и снова.


Микроструктура бетона

Микроструктура развивает мосты между частицами, которые обеспечивают прочность материала. Компьютерное моделирование оказалось ценным, поскольку позволяет исследователям тестировать условия и проводить измерения, которые трудно достичь в реальной жизни.В конце моделирования гидратации структура затвердевшего цементного теста очень похожа на ту, что наблюдается под микроскопом.

Гидратация - это экзотермический процесс, при котором в результате химических реакций выделяется тепло, за процессом гидратации можно легко следить, отслеживая выделение тепла, которое сопровождает реакции,

это делается путем отхаркивания раствора из партии бетона и его взвешивания в бутылку, которая помещается в изотермический контейнер, термистор встраивается в свежий раствор , выходной сигнал термистора можно регистрировать с помощью На компьютере результаты этого эксперимента можно представить в виде кривой зависимости температуры от времени .

Подробнее : Производство портландцемента - процесс и материалы

Площадь под основным пиком может быть связана с ранним развитием прочности, начальное растворение цемента Purdue - это кратковременное выделение тепла, показанное первым пиком на калориметрической кривой.

После того, как продукты гидратации начального растворения быстро осаждаются на поверхности каждой частицы цемента, слой действует как защитный барьер и временно задерживает дальнейшее растворение частицы, это замедляет реакцию на несколько часов и называется период покоя.

Существование периода покоя позволяет транспортировать бетон на строительную площадку, укладывать и обрабатывать формы, конец периода покоя представляет собой начало схватывания, после чего цемент снова начинает реагировать. быстро с водой, поскольку образуются новые продукты гидратации.

Ученые используют измерения других свойств для контроля схватывания и твердения бетона, исследователям часто необходимо знать, какая часть цемента гидратирована.


Степень гидратации

Степень гидратации можно оценить путем нагревания образца цементного теста и измерения потери веса в зависимости от температуры с использованием оборудования для термогравиметрического анализа , свободная вода в образце удаляется путем нагревания до 105 градусов Цельсия при 105 градусах . Образец сухой, но сохраняет свою прочность.

Вода, участвующая в реакциях гидратации, химически соединяется с цементом. Ее можно удалить из образца путем нагревания до 1000 градусов при 1000 градусов всей исходной смеси.вода была удалена из образца. Степень гидратации рассчитывается по массе химически объединенной воды, типичное цементное тесто, отвержденное во влажных условиях, достигает степени гидратации около 80% за 28 дней с,

Электрические свойства образцов цемента или раствора можно отслеживать с течением времени, что приводит к профилям изменений электрического сопротивления. Электрические свойства этого образца цемента измеряются с помощью двух металлических дорог и оборудования, которое измеряет сопротивление и импеданс.

На этой диаграмме показано, как сопротивление электричества через цемент увеличивается по мере того, как цемент гидратируется в раннем возрасте, вода легко проводит ток через образец, но когда продукты гидратации заполняют открытые пространства внутри образца, электрический ток не может проходить так же легко, в этом случае Таким образом, электрические свойства могут быть связаны со степенью гидратации.

Сопротивление и импеданс цемента - это тема исследований, которые когда-нибудь могут изменить методы испытаний свежего бетона в полевых условиях.Текучие свойства бетона очень важны в этой области, потому что качественное строительство требует соответствующего уплотнения.

Стандартное испытание на осадку обеспечивает грубую оценку удобоукладываемости бетона, это испытание широко используется, поскольку его легко провести в полевых условиях, свойства жидкости также являются предметом исследования в лаборатории из-за потока изменений цемента по мере гидратации. Такие свойства, как вязкость и начальное сопротивление потоку, используются для характеристики жидких материалов.

Вода - это жидкость с низкой вязкостью и низким начальным сопротивлением текучести, но бетонный раствор и свежий цементный клей имеют гораздо более высокую вязкость, чем вода.

Вибрация часто используется для преодоления этого сопротивления в бетоне в лаборатории, жидкие свойства цементного теста можно измерить с помощью этого реометра Brookfield , исследователи используют более крупное оборудование, такое как реометр Tattersall, для измерения свойств раствора и бетона.


Реологическое оборудование т можно использовать для измерения начального сопротивления потоку, которое во время схватывания называется пределом текучести.Предел текучести начинает увеличиваться, и способность к течению теряется, исследователи заинтересованы в характеристиках текучести, чтобы понять, как процесс гидратации увеличивает жесткость свежего бетона и приводит к его затвердеванию.

Скорость гидратации можно контролировать несколькими способами, такими как температура, тип цемента и примеси . влияет на скорость, одной из наиболее важных переменных является температура окружающей среды, высокие температуры ускоряют гидратацию, так что схватывание также происходит быстрее. как последующее развитие силы.

Когда температура понижается, происходит обратное, хорошее практическое правило состоит в том, что на каждые 10 градусов Цельсия изменение температуры скорость гидратации изменяется в два раза, например, повышение температуры с 20 градусов Цельсия до 30. градусов Цельсия удваивает скорость увлажнения , важно помнить, что когда погода становится более прохладной, бетон медленно затвердевает и его необходимо хранить в формах в течение более длительного периода времени.

Гидратацию бетона также можно контролировать, используя различные типы цемента для противодействия влиянию высоких или низких температур в полевых условиях, например, использование 3 типов цемента противодействует холоду, поскольку они быстрее гидратируются, также есть специальные химические вещества. которые регулируют гидратацию, могут быть добавлены в бетон, чтобы ускорить процесс гидратации.

Установить замедлители гидратации эти материалы широко доступны.

Таким образом, гидратация - это химическая реакция между цементом и водой, которая связывает частицы цемента и заполнитель в бетоне в прочную структуру, и во время массирования одним из важных преимуществ бетона перед другими строительными материалами является то, что он смешивается. и формируется на месте и может принимать очень большие и гибкие . Способность бетона быстро набирать прочность делает его ценным материалом для дорог, зданий, мостов и других важных сооружений .

Вам также понравится:

(Посещали 1475 раз, сегодня 1 посещали)

Продолжить чтение

.

Блок 5. Строительные материалы

Словарь

Недвижимость

Прочность,

Устойчивость к распаду

Преимущества и недостатки

Выпаривать

Возобновляемые природные ресурсы

Облицовки,

Мощение

Ширина, ширина -

Длина

Высота

Масса -

Размеры

Местный обычай

Crosswise,

По длине,

Глина -

Строительные материалы обладают разными свойствами.Они отличаются прочностью, прочностью, массой, огнестойкостью и стоимостью.

Дерево, древесина, кирпич, камень, бетон, металлы и пластмассы относятся к самым популярным строительным материалам, используемым в настоящее время. Все они имеют свои достоинства и недостатки, которые учитываются при проектировании конструкции.

Дерево - это естественно растущий материал. Он известен как самый старый строительный материал и до сих пор широко используется в различных целях. Древесина популярна, поскольку имеет небольшой вес и проста в обработке.Но его использование ограничено из-за недостатков: он легко горит и разлагается. Древесина с доисторических времен была широко используемым строительным материалом. Древесина, как самый старый строительный материал, также известна как единственный естественно растущий органический материал. Дерево прочное? Вряд ли, потому что в древесине всегда есть вода, которая снижает ее прочность. Но после распила древесины содержание воды начинает испаряться, и по мере уменьшения содержания воды прочность распиленной древесины и ее твердость начинают расти.Как известно, чем суше распиленная древесина, тем больше ее прочность и твердость.

Известно, что деревья растут естественным путем, что делает древесину постоянно возобновляемым природным ресурсом. Среди других преимуществ древесины - ее невысокая стоимость, малый вес и высокая технологичность. Но, как и любой другой строительный материал, у дерева есть свои недостатки. Основные из них - не огнестойкий, легко горит.

Среди других широко используемых строительных материалов - бетон, сталь, кирпич, камень и пластмассы.Все они различаются по своим свойствам и способам использования.

Что касается камня, то он также относится к старейшим строительным материалам. Среди его преимуществ - прочность, высокая теплоизоляция и огнестойкость.

Бетон - один из самых популярных строительных материалов. Его получают путем смешивания цемента, гравия, воды и песка в надлежащих количествах.

Кирпич - это древний строительный материал, который римляне производили и использовали для изготовления арок, облицовки, мощения и т. Д.Хотя в то время они были большего и меньшего размера, чем те, которые обычно используются в наши дни, они всегда делались из полукирпичей или двойных кирпичей, удваиваемых по длине, чтобы обеспечить соединение, как будет объяснено ниже. Таким образом, их длина варьировалась от 7 до 22 дюймов.

В более позднее время кирпич использовался для облицовки стен, облицовки, арок и мощения; и обычно их размеры теперь составляют около 9 дюймов в длину и 41 дюйм (или половину их длины) в ширину, так что два, уложенные крест-накрест, покрывают два, уложенные в продольном направлении.Их делают в высоту от 2 до 31 дюймов, в соответствии с местными обычаями или требованиями строительства. Они бывают множества различных качеств, видов и цветов, каждая из которых имеет свою особую природу, адаптированную для определенной цели или использования. Следует отметить, что качество кирпича зависит от глины, из которой он сделан, и от различных манипуляций с глиной.

Ответьте на вопросы.

1. На какие группы можно разделить строительные материалы?

2.В чем преимущества (недостатки) дерева, камня, металла?

3. На какие две группы делятся металлы?

4. Как римляне использовали кирпичи? Что вы знаете о современности?

5. Какие из перечисленных ниже материалов натуральные, искусственные?

Упражнения.

1) Какие свойства строительных материалов можно отнести к категории выгодных? Выгодно?

Высокая огнестойкость не огнестойкость

Низкое сопротивление, низкая стоимость, высокая прочность

Высокая устойчивость к массе, стойкость к коррозии

Твердость мягкость



: 2015-10-27; : 1535 | |


:


:


:



© 2015-2020 лекции.org - -.

.

1. Кирпич из лосося пористый и недожженный, его прочность крайне низкая.

2. Современные кирпичи различны по размеру, фактуре и цвету, поэтому можно легко выбрать тип кирпича, необходимый для строительства.

3. Древесина, будучи прочной и обрабатываемой, широко используется для покрытия полов и кровли.

4. Свежесрубленная древесина, содержащая некоторую влагу, не может считаться прочным строительным материалом.

5. Поскольку верхний слой почвы является органическим, его необходимо удалить с территории застройки.

6. Деревянные панели, требующие меньшего труда для монтажа, широко используются в строительстве.

, ().

1. Какие строительные материалы считаются самыми старыми?

2. Какие природные (искусственные) материалы сегодня используются в строительстве?

3.Кирпич - новый строительный материал или старинный строительный материал?

4. В каких странах (много, мало) растут леса?

5. Какие страны богаты (бедны) сырьем?

6. Какие свойства кирпича следует учитывать при выборе материала строительного назначения?

Виды кирпича

кирпич глиняный
керамика b. .
известь и песок b. -.
общий b. .
пористый b. .
цельный б. .
воздух b. .
стенка б. .
фасонный б. .
сотовый b. .
прессованный b. .

. а); б) ().

.

1. Кирпич делится на несколько марок.

2. Как следует транспортировать кирпич как строительный материал?

3. Не загружайте кирпичи навалом!

4.Не используйте светлые кирпичи или перевернутый кирпич.

ТЕКСТ 2.

.

ПЛИТКА КЕРАМИЧЕСКАЯ

Это общеизвестный факт, что существует много видов кирпича. Некоторые из них очень удобны в строительстве, в то время как другие не пользуются популярностью из-за своих плохих свойств. Между этими типами лежат различные типы, которые используются для определенных целей.К ним относятся, например, керамическая плитка.

Керамическая плитка - изделие из обожженной глины. В основном используется в декоративных и санитарных целях.

Керамическая плитка состоит из глиняного тела (), покрытого декоративной глазурью. Керамическая плитка по форме обычно бывает плоской. Они чрезвычайно разнообразны. Они различаются по размеру от примерно 1/2 квадрата до более 6 дюймов. Их формы очень разнообразны: квадраты, прямоугольники, шестиугольники и другие. Керамическая плитка изготавливается из глин разного цвета.Но, как ни странно, их цвета не зависят от цвета глины, из которой они сделаны. Плитка, как правило, глазурована, и ее цвет зависит от цвета глазури, которой она покрыта. Совершенно естественно, что керамическая плитка на практике существует в самых разнообразных цветовых решениях: от чисто белого до глубоких темных и черных. Керамическая плитка укладывается на покрываемую поверхность с помощью строительного раствора или какого-либо клеящего вещества. Их обычно наносят с тончайшим швом раствора.



, ().

1. Не покрыт ли корпус керамической плитки каким-либо веществом? Какое вещество покрыто?

2. В каких сферах используется керамическая плитка?

3. Различаются ли они по форме, цвету и форме?

4. Какие у них цвета и размеры?

5. Каким образом укладывают керамическую плитку на поверхности? Они наносятся на толстый или тонкий клеевой шов?

ТЕКСТ 3.



.

Смотрите также