Nyersanyagok építőanyagok gyártásához. Természetes kő anyagok. Fa, mint építőanyag Erdei alapanyag építőanyag-előállításhoz bemutató

Nyersanyagok építőanyagok gyártásához Fehéroroszországban

Fehéroroszországban ezt a fajta ásványi nyersanyagot számos és változatos homok- és homok-kavics keverék, agyag, karbonát kőzet, gipsz, valamint természetes építőkő lelőhely képviseli. Az ilyen típusú nyersanyagok viszonylagos olcsósága ellenére fontosságát az ország modern gazdaságában nem lehet túlbecsülni.

A homok elterjedt Fehéroroszországban. A homoktelepek a negyedidőszaki rétegekre korlátozódnak, ritkábban a paleogén és a neogén üledékekre. Általában víz-glaciális és tavi-hordalék eredetűek; Az ország déli részén eolikus eredetű homok is található. A homokot természetes állapotában és dúsítás után is használják beton, habarcs, üvegipar és öntödék gyártásához.

Az építőipar és a szilikáthomok nyersanyagbázisa mintegy 80 lelőhelyet foglal magában (összesen kb. 350 millió m3 készlet), amelyek országszerte találhatók. A homok a felszínen vagy annak közelében különböző méretű lencse alakú vagy lapszerű lerakódások formájában fordul elő. Az egyes lerakódások vastagsága eléri a 15 métert.. Az építési homok lerakódása a pacsirtákra, a vízfolyási síkságokra és a folyóteraszokra korlátozódik. Több mint 35 terület fejlesztése folyik. Az éves termelés 7-8 millió m3.

A Gomel régió Zhlobin (Chetvernya lelőhely) és Dobrush (Lenino) körzetében penészhomok lelőhelyeket azonosítottak. A csetvernyai lelőhelyet a Zhlobin kőbánya vezetése és a Lenino-Gomel Bányászati ​​és Feldolgozó Üzem hasznosítja. Évente mintegy 0,6 millió m3 öntödei homokot bányásznak.

Üveghomok lelőhelyeket tártak fel Gomel (Loevszkoje) és Brest (Gorodnoje) régiókban. Összes készletük 15 millió m3. Az üveghomok ablak- és konténerüvegek gyártására alkalmas.

A homok-kavics keverékek morénával és ritkábban hordalékos lerakódásokkal társulnak. Fehéroroszország északi és középső részén elterjedtek a homok- és kavicslerakódások. Általában kis méretűek (legfeljebb 50 hektár). A termőrétegek vastagsága 1-3-10-20 m, granulometrikus összetétele változó. A fő összetevők tartalma a következőképpen változik: kavics - 0-55%, kavics - 5-10-75, homok - 5-10-75, agyagszemcsék - 5-7%. 136 lelőhelyet tártak fel, összesen több mint 700 millió m3 készlettel; 82 mezőt használnak ki. Évente mintegy 3 millió m3 homokot és kavicsot bányásznak. Főleg beton és habarcs készítésére használják.

Az agyag a durva kerámiák, könnyű adalékanyagok gyártásának alapanyaga, és fontos összetevője a különféle típusú cementgyártásnak is. Az alacsony olvadáspontú agyaglerakódások főként a negyedidőszaki üledékekhez, míg a tűzálló agyagok lelőhelyei a Fehéroroszország déli részén elterjedt oligocén és pliocén képződményekhez köthetők.

Több mint 210 olvadó agyag lelőhelyet tártak fel, összesen mintegy 200 millió m3 készlettel. Több mint 100 000 lelőhelyet fejlesztenek, és évente 2,5-3,5 millió m3 nyersanyagot termelnek ki. Agloporit és duzzasztott agyag előállításához 9 lelőhelyet is feltártak, összesen mintegy 60 millió m3 készlettel. Ebből 6 mezőt aknáznak ki (termelés 0,6 millió m3). A cementgyártáshoz szükséges agyagos kőzetkészletek több mint 110 millió m3.

A tűzálló agyagok nyersanyagbázisa 6 lelőhelyet foglal magában, amelyek összkészlete A+B+Cj kategóriákban meghaladja az 50 millió m3-t. A lerakódásokat 1,5-15 m vastagságú lemezszerű lerakódások képviselik. Előfordulásuk mélysége nem haladja meg a 7-8 métert A tűzálló agyag éves termelése 0,4-1 millió m3.

A fehéroroszországi iparilag értékes agyagos kőzetek csoportjába tartoznak a kristályos aljzat Mikashevicsi-Zsitkovicsi nyúlványában azonosított kaolinok is. Ezek a gránitgneiszek és gneiszek mállásának termékei. A kaolinok általában világosszürke és fehér, csillámszerűek, hidromika és montmorillonit keverékével. 4 betét került azonosításra. A lerakódások köpeny alakúak, átlagos vastagságuk 10 m, mélységük 13-35 m. A várható készlet közel 27 millió tonnára becsülhető A kaolinok fokozott mennyiségben tartalmaznak színező vas-oxidokat. Alkalmasak nagy fehérséget nem igénylő porcelán- és cseréptermékek gyártására, valamint tűzkeret termékek gyártására.

A főként cement és mész előállítására használt karbonátos kőzeteket a késő kréta korban előforduló kréta és márga képviseli. Mind az alapkőzetben, mind a gleccserek szélén találhatók. Számos lelőhelyet tártak fel sekély előfordulási területein, főként a Mogiljovi régió Kricsevszkij, Klimovicsszkij, Kosztjukovicsszkij és Cserikovszkij körzeteiben, valamint a Grodnói régió Volkoviszkij és Grodno körzeteiben. Egy részüket (például Kricsevszkoje) írókréta, másokat (Kommunarszkoje) márga, másokat (Kamenka) márga és írókréta ábrázol. A termőrétegek vastagsága a szántóföldeken 10-20-50 m, tetőmélysége 1-25 m. CaCO3-tartalom a márgában 65%-tól a krétában 98%-ig terjed.

A cementipar nyersanyagbázisa 15 lelőhelyet foglal magában, összesen 720 millió tonna A+B+Cj kategóriájú karbonátos kőzetkészlettel, 8 lelőhely fejlesztés alatt áll, amelyek alapján a „Volkovyskcementoshifer” és a „Krichevcementoshifer” köztársasági egységes vállalat. " működik, valamint a Kommunarskoe születési hely márgakészletét fejlesztő Fehérorosz Cementgyár. A fehérorosz cementipart hosszú távon látják el karbonátos nyersanyagokkal.

A mészgyártás alapanyagalapja az írókréta felhasználásán alapul. Az országban 33 lelőhely található ebből az ásványból, összesen mintegy 210 millió tonna A+B+Cj kategóriájú készlettel, 6 lelőhely van kitermelve.

Fehéroroszországban már régóta ismert a gipsz emelvényházban; rétegek, rétegek, közbenső rétegek, erek és fészkek formájában található meg a középső, felső-devoni és alsó-permi üledékekben. Viszonylag sekély (167-460 m) vastagságú gipszrétegeket azonosítottak a felső-devon famenni szakaszának üledékei között a Pripjaty-vályútól nyugatra. Egy magas, kristályos alagsorba záródnak, és a Brinevszkoje gipszlerakódást alkotják. Itt legfeljebb 14 gipszréteget helyeznek el, amelyek négy horizontba vannak kombinálva. A gipszhorizontok vastagsága 1-3 és 46 m között van. Az alsó szakaszon vastag gipsz-anhidrit és anhidrit kőzetlencsék figyelhetők meg. A produktív formációk gipsztartalma 37 és 95% között változik. A Cj+C2 kategóriákban a gipsztartalék 340 millió tonna, az anhidrit 140 millió tonna, évente 1 millió tonna gipsz kitermelését lehet megszervezni.

A természetes építőkő Fehéroroszország területén számos kristályos alapkőzetből áll (gránit, granodiorit, diorit, migmatit stb.). A Breszt régióban két építőkő-lelőhelyet tártak fel (Mikashevicsi és Sitnitsa), a Gomel régióban - egy építőkő-lelőhelyet (Glushkevichi, Krestyanskaya Niva telephely) és a burkolóanyag-lelőhelyet (Nadezhdy kőbánya). Közülük a legnagyobb a Mikashevicsi lelőhely. Az építőkő itt 8-41 m mélységben fekszik, az ásványokat dioritok, granodioritok és gránitok képviselik. A kezdeti kőkészlet A+B+Cj kategóriában 168 millió m3 volt. A lelőhelyet külszíni bányászattal hasznosítják; A kőbánya mélysége körülbelül 120 m. A Glushkevichi lelőhely is fejlesztés alatt áll. A Mikashevichi lelőhelyen az éves kőtermelés körülbelül 3,5 millió m3, a zúzottkő termelése 5,5 millió m3, a Glushkevichi lelőhelyen - 0,1 millió m3, illetve 0,2 millió m3.

A Nagyezsdi-kőbánya homlokzati kőtelepén a termőréteget szürke és sötétszürke migmatit képviseli, amelyek jó dekoratív tulajdonságokkal rendelkeznek. Az ásványlelőhelyek mélysége több tíz centimétertől 7 m-ig terjed; A nyersanyagkészlet itt 3,3 millió m3.

Az országnak kilátásai vannak az építőkő-termelés volumenének növelésére egy második vállalkozás építése révén a Mikashevichi lelőhelyen, valamint a burkolóanyagok gyártási volumenének bővítésére a Nadezhdy kőbánya lelőhelyén. A természetes építőkő bizonyos fajtái kőöntéshez és ásványi szálak előállításához használhatók. Ebből a szempontból különösen érdekesek a Mikashevichi-lelet metadiabázisai.

Bibliográfia

A munka elkészítéséhez a helyszínről származó anyagokat használtuk fel

Az építőanyagok, termékek és szerkezetek költségei az építési költség 50-70%-át teszik ki. Ezért olyan fontos tudni, hogyan lehet minimalizálni a költségeket. Ez a modern erőforrás- és energiatakarékos technológiák, helyi alapanyagok és ipari hulladékok felhasználásával valósítható meg. Ugyanakkor az előírt minőség biztosításához anyagokra, termékekre és szerkezetekre van szükség.

Építőanyagok - épületek és építmények építése és javítása során használt természetes és mesterséges anyagok és termékek. Vannak építőanyagok általános és speciális célokra.

A következő osztályozási kritériumokat választják: az építőanyagok ipari rendeltetése, az alapanyagok típusa, a fő minőségi mutató, például tömegük, szilárdságuk stb. Jelenleg a besorolás a funkcionális célt is figyelembe veszi, például hőszigetelő anyagok, akusztikai anyagok és egyebek, amellett, hogy alapanyagok alapján csoportosítanak - kerámia, polimer, fém stb. Az anyagok egy része csoportok természetesnek minősülnek, a másik részük pedig mesterséges.

Az egyes anyagcsoportok, illetve azok egyes képviselői az iparban megfelelnek bizonyos iparágaknak, például cementiparnak, üvegiparnak stb., és ezen iparágak szisztematikus fejlesztése biztosítja az építési tervek megvalósítását.

Természetes, vagy a természetes építőanyagokat és termékeket közvetlenül a föld belsejéből vagy erdőterületek „ipari fává” való feldolgozásával nyerik. Ezek az anyagok bizonyos formát és racionális méreteket kapnak, de belső szerkezetük és összetételük, például kémiai, nem változik. Más természetes anyagoknál gyakrabban használnak erdő (fa) és kő anyagokat és termékeket. Rajtuk kívül kész formában vagy egyszerű feldolgozással beszerezhető bitumen és aszfalt, ozokerit, kazein, kir, egyes növényi eredetű termékek, például szalma, nád, brom, tőzeg, héj stb., vagy állati eredetű termékek. , mint a gyapjú, kollagén, bonni vér stb. Mindezeket a természetes termékeket viszonylag kis mennyiségben használják az építőiparban is, bár továbbra is az erdei és a természetes kő anyagok és termékek a főbbek.

A mesterséges építőanyagokat, termékeket főként természetes alapanyagokból, ritkábban ipari, mezőgazdasági melléktermékekből vagy mesterségesen előállított alapanyagokból állítják elő. Az előállított építőanyagok mind szerkezetükben, mind kémiai összetételükben különböznek az eredeti természetes alapanyagoktól, ami az alapanyagok radikális feldolgozásával jár együtt speciális berendezéseket és energiaköltségeket használó üzemben erre a célra. A gyári feldolgozás szerves (fa, olaj, gáz, stb.) és szervetlen (ásványok, kő, ércek, salak stb.) alapanyagokat foglal magában, ami lehetővé teszi az építőiparban felhasznált anyagok változatos kínálatát. Összetételben, belső szerkezetben és minőségben nagy különbségek vannak az egyes anyagfajták között, de ezek is összefüggenek, mint egyetlen anyagrendszer elemei.

3. OLDAL

2. előadás az „Építőanyagok” tudományágról 1. évfolyamra (alapképzés)

Tantárgy. Nyersanyagok építőanyagok gyártásához. Természetes kő anyagok

1. Természetes alapanyag bázis építőanyagok gyártásáhozés horgászat

Az összes szervetlen építőanyag (kő és fémek) gyártásához a kőzetek az alapanyagok.

A kőzetekből építőanyagokat kétféleképpen lehet beszerezni: mechanikai feldolgozással és vegyi feldolgozással (leggyakrabban pörkölés).

A természetes kőanyagok az építőiparban olyan kövek, amelyeket kőzetek mechanikai feldolgozásával - zúzással, fűrészeléssel, hasítással, texturált felületkezeléssel - nyernek. A természetes kőanyagok megőrzik a kőzet szerkezetét. Egyes kőzetek, amelyeket maga a természet pusztított el, kész építőanyag lehet (homok, kavics stb.).

A kőöntvény termékek kő olvasztásával, majd az olvadék formákba öntésével készülnek. A kőöntés technológiáját petrurgiának nevezik (a „petr” szó jelentése követ). A Petrurgiát nem porózus kőtermékek vagy összetett formájú termékek előállítására használják.

A kőzetek kémiai feldolgozásával olyan közönséges anyagokat (kötőanyagokat) nyernek, mint a mész, cement, építőgipsz, stb.. A bányászat számára egyik legkönnyebben hozzáférhető kőzet, az agyag már ősidők óta vegyi feldolgozásnak és égetésnek van kitéve. Mint ismeretes, a téglák és kerámiák, beleértve az építőipari termékeket is, agyagból készülnek.

A fémeket érceknek nevezett kőzetekből is nyerik. Az érc jelentős százalékban fémet tartalmazó kőzet. Ugyanakkor technológiailag elfogadhatónak és gazdaságilag megvalósíthatónak kell lennie egy ilyen kőzetből fém kinyerése. Például a vas-oxidokat szabad állapotban tartalmazó ércek a kohászat fő nyersanyagai. De a széles körben elterjedt kőzeteket, az úgynevezett ferromagnézium-szilikátokat nem használják vas vagy magnézium kinyerésére. Kis százalékban tartalmaznak fémet, és ennek kinyerése a kőzetből nehéz és költséges.

A szerves anyagok fő nyersanyaga az olaj és a szén is a kőzetek közé sorolható. Tetőfedő anyagokhoz és útépítéshez használt bitumen és kátrány előállításához kőolajat és szenet használnak. Építőipari műanyagok előállításához kőolaj- és szénfeldolgozási termékeket használnak

A legrégebbi szerves eredetű építőanyag a fa. A fa mechanikai feldolgozása során olyan anyagokat állítanak elő, amelyek megőrzik szerkezetét. Ezek nemcsak jól ismert rönkök és táblák, hanem például dekorációs és befejező anyagok is - értékes fafajokból készült furnér.

2. Másodlagos nyersanyagok az építőanyag-gyártásbanés horgászat

A természetes nyersanyagok mellett az úgynevezett mesterséges hulladékot is felhasználják az építőanyagok gyártása során. Az ipar lényegesen kevesebb készterméket állít elő, mint amennyi alapanyagot fogyaszt. Például 1 tonna öntöttvas előállításához 1,5... 2 tonna alapanyagot fogyasztanak el. Ezért 0,5... 1 t gyártási hulladék.

Az ember által előállított hulladék tartalmazhat gáznemű, folyékony és szilárd termékeket. Sokan közülük szennyezik a levegőt és a vizet. Ismeretes, hogy a veszélyes hulladékok befogását és semlegesítését csak az ipar rohamos fejlődésével összefüggésben kezdték el végezni a 19. század végén és a 20. század elején. Ezt a problémát még nem sikerült teljesen megoldani.

A technogén hulladékok, beleértve az ipari szennyvíz tisztítása során keletkezetteket, gáz- és porkibocsátást, újra felhasználhatók nyersanyagként ugyanabban vagy más termelésben. Az ipari hulladékot fogyasztó iparágak közül a legintenzívebb az építőanyagipar. Megállapítást nyert, hogy az ipari hulladék felhasználása az építési nyersanyagszükséglet akár 40%-át is fedezheti. Az ipari hulladékok felhasználása lehetővé teszi az építőanyag-előállítás költségeinek 10...30%-os csökkentését a természetes alapanyagból történő előállításukhoz képest. Emellett az ipari hulladékból új, magas műszaki és gazdasági mutatókkal rendelkező építőanyagok állíthatók elő.

Kényelmes a hulladékok iparág szerinti osztályozása.

Vaskohászati ​​salakok. Közülük a nagyolvasztó salak az építőipar számára a legfontosabb, a kohós vas olvasztásának mellékterméke. Mint ismeretes, az ércet nagyolvasztóban olvasztják. Az olvadék két rétegre oszlik: alul fém, felül pedig salak. Így a salak olvasztott kő. Kohászati ​​területeken a megszilárdult salaklerakók sok hasznosítható területet foglalnak el (a salakhozam kb. 0,5 tonna/tonna öntöttvas). Az építőipar mind a zúzott kővé zúzott monolit salakot, mind a speciálisan elkészített granulált salakot fogyasztja. A granulálás legegyszerűbb módja a száraz: vékony sugárban olvadt salak ömlik nagy magasságból, cseppekre osztva, amelyek megszilárdulnak és salakszemcséket képeznek. Léteznek nedves és félszáraz granulálási módszerek is. A granulálás célja nem kristályosodott (amorf, üveges) kő előállítása, amely kémiailag aktívabb, mint a szemétlerakókban kristályosodott salak. A granulátumokat porrá őrlik, és cementgyártáshoz használják fel. A salakhulladék zúzásával nyert zúzott követ beton töltőanyagként használják. Könnyű betonhoz salakhabkő és porózus salak készül. A salakhabkő készítésének lényege, hogy a körülbelül 1300°C hőmérsékletű olvadt salakot hideg vízzel kezelik. A víz pillanatnyi elpárolgása és a salak ezzel járó gyors lehűlése következtében a salak viszkozitása megnő. A gőzbuborékok nem tudják legyőzni az olvadék plasztikusan viszkózus állapotát, beleragadnak és megduzzasztják. Az eredmény egy könnyű, porózus anyag, amely a természetes habkőre emlékeztet.

Iszap a kohászati ​​és vegyiparban különféle anyagok folyékony feldolgozása során nyert üledékes szuszpenziók általános neve. Például nefelinből, amikor alumínium-oxidot állítanak elő belőle ( Al2O3 ) az eredmény egy fehéret tartalmazó iszap Ca 2 SiO 4 . A belit a portlandcement része, ezért a belit iszapot kötőanyagok gyártásához használják. Amikor az alumíniumot savas kezeléssel kimossák az agyagból, az iszapban gazdag SiO2 (sishtof), amelyet cementek adalékanyagaként is használnak.

A megadott iszappéldák színesfém-hidrometallurgiából származó hulladékok. Számos más iparágban iszap keletkezik. Például a cellulóz- és papíriparban a mechanikus szennyvízkezelés során cellulózszálakat és kaolinszemcséket tartalmazó iszap keletkezik, amely építőanyag-gyártásban is felhasználható. Az ércek flotációval történő dúsítása során iszapok (flotációs zagyok) is keletkeznek, amelyek az úgynevezett „hulladék” kőzetet tartalmazzák (a név ellentétben áll a dúsítás után sok fémet tartalmazó koncentrátummal). Az építők számára a „hulladékkő” olyan zúzott kő, amely nem égetett anyagok előállításához használható.

Hőerőművek hamvai és salakok (TPP)szilárd tüzelőanyag égetéséből származó ásványi maradék. Egy közepes teljesítményű hőerőmű évente mintegy 1 millió tonna hamut és salakot bocsát ki a lerakókba. Az üzemanyag hamu és salak tartalmazza az összes kötött vagy szabad oxidot, amely az építőkő anyagokban jelen van. Ezért szinte minden építőanyag és termék előállításához felhasználhatók.

Túlterheléskülönböző ásványok külszíni bányászatából származó hulladékok (kőbányákban). Ez, mint mondják, akár évi 3 milliárd tonna (az egész országra vonatkoztatva) ugyanazon kövekből, i.e. az építőanyagipar lényegében kimeríthetetlen forrása.

Fahulladék, vágóhelyeken, fűrésztelepeken, bútorgyártás során keletkezik, i.e. a fa mechanikai feldolgozása során évente mintegy 500 millió m-t tesz ki 3 . Ennek a hatalmas mennyiségű hulladéknak mindössze 1/6-a kerül felhasználásra az építőanyagiparban (valamint a cellulóz- és papíriparban). Építőanyagok gyártásához faforgácsot, forgácsot és fűrészport használnak. A nagy fűrészüzemi hulladékot (például födémet) és a vágóhelyekről származó fát összezúzzák, és töltőanyagként használják fel forgácslaphoz, farostlemezhez, farostlemezhez, fabetonhoz és egyéb kötőanyagokhoz.

Az alábbiakban felsorolunk csak néhányat az SM gyártása során használt hulladékfajták közül. Az ember által előállított hulladék felhasználása minden erőforrás-takarékos technológia szerves része. A hulladék felhasználása során általában a környezet javul a szemétlerakások, hulladéklerakók, valamint a káros szennyvíz- és gázkibocsátás csökkentése.

Minden további előadás, kivéve a fémeket, csak az olvasási folyamat során került az első kurzushoz. Tankönyvünk első fejezetének (Andreev et al. Materials Science) anyagait itt nem ismételjük meg.

Állami oktatási intézmény
felsőfokú szakmai végzettség
"Szentpétervár állam
Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem"

ABSZTRAKT

Fegyelem szerint:

"Építőanyagok"

"Erdészeti anyagok"

Készítette: Bozhko A.V.
3. éves hallgató
Tanár: Konovalov V.F.
Beosztás: Ph.D. műszaki Tudományok, egyetemi docens
Értékelés:__________________Dátum_____ ___________
Aláírás:__________________________ ___________

Szentpétervár
2012

Fa szerkezet

A fa az egyik legrégebbi építőanyag. Nem csak különféle szerkezeti elemek készülnek belőle

A fa alapanyag a befejező anyagok, farostlemezek, farostlemezek és forgácslapok gyártásához, valamint bútor- és parkettagyártáshoz. A fa széleskörű elterjedését elősegítik olyan pozitív tulajdonságok, mint a nagy szilárdság kis tömeggel, alacsony hővezető képesség és könnyű megmunkálás. A fa hátrányai a következők: a szerkezet heterogenitása, amely a szálak mentén és keresztben különböző szilárdsági és hővezetői mutatókat okoz, rothadásra való hajlam, éghetőség és könnyű gyúlékonyság, magas higroszkóposság, különféle hibák (csomók, repedések, keresztszemcsék) jelenléte. , a törzs görbülete, csavarodás stb.).

A modern ipari építkezésben az erdei anyagok jelentős helyet foglalnak el az egyéb építőanyagok között. Épületek és építmények teherhordó és befoglaló faszerkezeteinek, asztalosipari termékeknek, zsaluzatoknak, állványzatoknak, talpfáknak stb. gyártására használják. Ezenkívül a fahulladékot (forgács, fűrészpor, gallyak, táblák, lécek) széles körben használják fabeton, farostlemez, xiolit, facement, farost és forgácslapok előállítására. Az erdei anyagok építőiparban való széles körű felhasználását elsősorban számos pozitív tulajdonság magyarázza. Nagy szilárdsággal, alacsony átlagos sűrűséggel, könnyű feldolgozással, nagy fagyállósággal és sók, lúgok és szerves savak oldataival szembeni ellenállással rendelkeznek.
A fa élő és elhalt sejtekből áll, amelyek különböző alakúak, méretűek és különböző funkciókat látnak el. A fa vezető, mechanikai és tároló cellákat tartalmaz. A vezető sejtek arra szolgálnak, hogy a tápanyagokat a gyökerekről az ágakra és a levelekre szállítsák. Ezek az úgynevezett edények (keményfákban) és tracheidák (tűlevelűekben). A mechanikus cellák hosszúkásak, vastag falakkal és keskeny belső üregekkel rendelkeznek. A lombhullató fában a mechanikai sejtek funkcióit az úgynevezett libriform (orsó alakú sejtek), a tűlevelű fában pedig a későfa tracheidák látják el. A tárolósejtek a tápanyagok tárolására és az élő sejtekbe történő vízszintes irányú átvitelére szolgálnak. Főleg a medulláris sugarakban találhatók. Minden élő fa sejtnek van egy sejtmembránja, és benne protoplazma, sejtnedv és mag.
Minden fafaj kémiai összetétele átlagosan 49,5% szenet, 6,3% hidrogént, 44,1% oxigént, 0,1% nitrogént tartalmaz. A sejtmembránok a tömeg mintegy 95%-át teszik ki.
A héjak fő összetevői a cellulóz (43...56%) és a lignin (19...30%). A héj többi részét hemicellulózok, pektin anyagok, ásványi sók, zsírok, illóolajok, alkaloidok, glikozidok stb. foglalják el.
A törzs következő fő részeit (makroszerkezetét) különböztetjük meg: kéreg, háncs, kambium, szijács, mag, bél, velősugarak és éves rétegek.
A kéreg külső (kéreg) és belső (floém) rétegekből áll. Megvédi a fát a hőmérséklettől és a mechanikai hatásoktól. A floém alatt egy vékony kambiumréteg található, amely élő sejtekből áll. A kambiumot követő vastag faréteg számos vékony koncentrikus rétegből áll, amelyek belső részét magnak, a külső részét szijácsnak nevezik. Vannak olyan fajok, mint a nyír, juhar, éger stb., amelyeknek nincs magjuk. Az ilyen fajokat szijácsnak nevezik. Ezen jellemzők alapján minden fafajt besorolunk gesztre (maggal és szijácskal), szijácsra (mag nélkül, csak szijácskal) és fás szárú fára (nem egyértelműen meghatározott maggal - érett fa és szijács).
Minden fafajt tűlevelűre és lombosra osztanak. A tűlevelű fajok a leggyakoribbak az építőiparban. Ide tartozik a fenyő, lucfenyő, fenyő, vörösfenyő és cédrus. Az elmúlt években a tőkeépítés volumenének jelentős növekedése miatt az iparban egyre inkább elterjedtek olyan keményfafajták, mint a tölgy, bükk, nyír, nyár, hárs, gyertyán, éger, szil stb.

2. A fa tulajdonságai

A fa főbb tulajdonságait fizikai és mechanikai osztályokra osztják. A fa fizikai tulajdonságait a szín, fény, textúra, sűrűség, higroszkóposság stb. jellemzik. A fa mechanikai tulajdonságait szilárdsági és alakváltozási mutatók jellemzik különböző igénybevételi állapotok (nyomó, húzó, hajlító, nyírószilárdság, rugalmasság és nyírási modulus) mellett. , kúszás, zsugorodás stb.).
A fa fizikai tulajdonságai. Tekintsük a fa azon fizikai tulajdonságait, amelyek az építőipar számára a legfontosabbak.
A fa nedvességtartalma jelentősen befolyásolja tulajdonságait. A fa szabad (sejtüregekben) és kötött (sejtmembránokban) nedvességet tartalmaz.
A teljes (az összes kohéziós nedvesség eltávolításával) zsugorodás tangenciális irányban különböző fafajtáknál b...10%, radiális irányban 3...5%, szálak mentén 0,1...0,3%, össz. a térfogati zsugorodás körülbelül 12...15%. A szárítás (vagy nedvesítés) radiális és tangenciális zsugorodás értékeinek különbsége miatt a fa vetemedése figyelhető meg.
A fa térfogatsűrűsége vagy átlagos sűrűsége a nedvességtartalmától és a pórustérfogatától függ. A faanyag sűrűsége (fajsúlya) minden fajnál azonos (mivel kémiai összetételük azonos), és megközelítőleg 1,5. A fa sűrűsége az üregek jelenléte miatt kisebb, mint a fás anyag sűrűsége, és nagymértékben változik a fajtól, a növekedési körülményektől, a faminta törzsben elfoglalt helyzetétől stb.
A fa mechanikai tulajdonságai. A fa szerkezeti anyagként való felhasználása és a kompozit anyagok készítése során szükségessé válik figyelembe venni a fa erőellenállási képességét, pl. mechanikai tulajdonságait. A fa mechanikai tulajdonságai közé tartozik a szilárdsága és deformálhatósága, valamint néhány, a mechanikai igénybevételhez kapcsolódó működési tulajdonsága.

A fa szilárdsága jellemzi azt a képességét, hogy ellenáll a mechanikai terhelés hatására bekövetkező pusztulásnak. Ennek a mechanikai tulajdonságnak a mutatója a szakítószilárdság - az a maximális feszültség, amelyet az anyag roncsolás nélkül képes ellenállni. A szakítószilárdságot a faminták összenyomási, feszítési, hajlítási, nyírási és (nagyon ritkán) torziós vizsgálatával határozzák meg. A fa anizotróp anyag, ezért a szilárdsági mutatókat különböző szerkezeti irányokban határozzák meg - a szálak mentén és keresztben (radiális és tangenciális irányban).

A fa deformálhatósága az a képessége, hogy erő hatására megváltoztatja méretét és alakját. A fa deformálhatóságának mutatója a rugalmassági modulusok, a keresztirányú deformálhatósági együtthatók, a nyírási modulusok, a hosszú távú rugalmassági modulusok, a kúszás, a zsugorodás stb.
A faszerkezetek elemeinek számításakor ismerni kell a fa mechanikai tulajdonságait, feszültségi és deformált állapotának analitikai meghatározását. Számos speciális problémát megoldanak az anyagok rugalmassága és ellenállása elméletének módszerei.
Az erőhatások hatására megnyilvánuló működési és technológiai tulajdonságok a következők: keménység, ütésállóság, kopásállóság, kötőelemek tartása stb. Mechanikai tulajdonságait tekintve a fa anizotróp anyag. Szilárdsági és alakváltozási tulajdonságaiban jelentős különbség van a különböző szerkezeti irányokban. A fa a legnagyobb szilárdságú és merev az erezet mentén, és a legkisebb szilárdság keresztirányban.
A fa mechanikai tulajdonságai a nedvességtartalmától függenek. Ha a faanyagot a sejtfal telítettségéig nedvesítjük, minden mechanikai tulajdonság meredeken csökken. A fa nedvességtartalmának további növelésével (30% felett) a mechanikai tulajdonságok gyakorlatilag változatlanok maradnak.
A fa fizikai és mechanikai tulajdonságainak néhány hozzávetőleges mutatója a táblázatban található. 7.1 ....7.5.
A tömörítésben, hajlításban, feszítésben vagy összetett feszültségi körülmények között működő faszerkezetek kiszámításakor a fa mechanikai tulajdonságait jelző mutatószámok számértékeit a referencia irodalomból veszik, figyelembe véve a fa számított ellenállásához való átmeneti együtthatókat. fajtól függően.

3. Fa alapú építőanyagok

A fő faalapú építőanyagok közé tartozik a körfa, fűrészáru, laminált termékek és szerkezetek, forgácslapok, fa-cement és farostlemezek, fabeton, farostlemez, xiolit stb.
A körfa egy fatörzs különböző fajú és méretű darabjai, kéregtől és ágaktól megtisztítva. Általánosságban elmondható, hogy a körfát az építőiparban falanyagként, tartóként és oszlopként használják légi kommunikációs vezetékekhez és elektromos vezetékekhez, valamint burkolatokhoz hidak, utak, kerítések stb. építésénél.
A fa természetes szerkezetét megőrző kerek anyagokból készült, fűrészáru, hasított fa (hordórúd), gyalult és hántolt furnér és egyebek a feldolgozott csoportba tartoznak.
A fűrészáru rönkök vágásával nyert, szabványos méretű és minőségű termék, amelyet teljes egészében vagy nyersdarabok, alkatrészek és fatermékek gyártására használnak. A fűrészáru esetében a hosszanti és a széles oldalakat lapoknak, a keskeny hosszanti oldalakat éleknek, a rájuk merőlegeseket pedig végeknek nevezzük. A fűrészelt termékek felületeinek és éleinek metszésvonalait bordáknak nevezzük. A rönkfelületnek a faanyagon maradó részét elhalványulnak nevezzük.
A fa fajtája alapján a fűrészárut két fő csoportra osztják: tűlevelűekre és lombhullatókra. Keresztmetszeti méretek alapján gerendákra, gerendákra és táblákra osztják (7.1).
A gerendák legalább 100 m vastagságú és szélességű fűrészáru. A fűrészelt rétegek száma alapján két-, három- és négyélű gerendákat különböztetünk meg. A rudak legfeljebb 100 mm vastagságúak és legfeljebb kétszeres vastagságúak. A deszkák legfeljebb 100 mm vastagságúak és több mint kétszeres szélességűek.
A fűrészáru lehet élezett (7.1, c-e) és szélezetlen (7.1, a, b, f). A szélezett fűrészáru esetében a homlokzatot és az éleket teljes hosszában fűrészeljük; szélezetlen felületek fűrészelve, de a szélek nem vagy részben fűrészelve, és a szélezetlen rész mérete meghaladja a szélezettre megengedett méretet
fűrészáru. A fűrészáru előállítása során melléktermékek képződnek obapol formájában. Az Obapol egy rönk oldaláról nyert fűrészáru, amelynek egyik felülete fűrészelt, a másik pedig fűrészeletlen vagy részben fűrészelt.
Az alábbiakban ismertetett különféle termékek és szerkezetek fűrészáruból készülnek az építőipar igényei szerint.
A talpfák gerendához közeli keresztmetszetű, 1,35...2,7 m hosszú rönkök hosszirányú fűrészelésével nyert termékek.A talpfákat a vasútépítésben használják.
A fatömb négy- vagy hatszögletű tömb. A padlóellenőrző magassága 60...80 mm; közúti hídburkolatokhoz 100...120 mm, szélesség 50...100 mm. A dáma fa nedvességtartalma nem haladhatja meg a 25%-ot. A dáma tűlevelű és kemény lombos fából készül, a fenyő, nyír, bükk és tölgy kivételével. Az ellenőrzőt a végfelületének négyzetméterében kell figyelembe venni.
Félkész termékek, üres termékek és termékek. A félkész termékek és a nyersdarabok meghatározott méretekre vágott deszkák vagy rudak, megfelelő ráhagyással a megmunkáláshoz és a szárításhoz. Ide tartoznak a hornyos padlódeszkák, lábazati táblák, a padló és a falak közötti tér tömítésére szolgáló lécek, valamint az ablak- és ajtókeretek burkolására szolgáló díszítőelemek.
Az építőelemek panelházak elemei, erre szakosodott gyárakban gyártott különféle asztalosipari termékek. A legprogresszívebbek a laminált fa szerkezetek.
A ragasztott laminált fa szerkezetek táblák (rudak) és rétegelt lemez ragasztásával nyert termékek. A laminált rétegelt szerkezetek gyártási technológiája a következő fő műveletekből áll: fűrészáru szárítása, szelekciója és válogatása, ragasztási felületek kezelése, ragasztó felhordása, préselés, présekben tartása nyomás alatt, kész elemek felületének kezelése és a késztermékhez való eljuttatása. raktár.
A laminált rétegelt szerkezetek gyártására szánt fűrészárut 10...15%-os nedvességtartalomig szárítják, minőség szerint válogatják, a hibás részeket kivágják és "fogazott csappal" ragasztásra előkészítik. A ragasztott deszkafüzér mérete általában megegyezik a szerkezet vagy annak elemének hosszával. Ragasztás után négyoldalas gyalugépen forgácsoljuk az elemeket.
A laminált faszerkezetek préselése általában speciális vízszintes és függőleges hevederpréseken, valamint pneumatikus és hidraulikus préseken történik. A táska lenyomásakor két alapvető követelménynek kell teljesülnie:
1) a táblák gondos kalibrálása (hajlásuk és eltérő vastagságuk elfogadhatatlan); 2) a ragasztóanyag egyenletes felhordása a ragasztandó felületekre, szigorúan betartva a ragasztó viszkozitását és az útmutatóban megadott feldolgozási és préselési időt.
A ragasztó megkeményedéséig történő kikeményedés után a szerkezeteket a befejező posztra küldik, ahol megtisztítják a ragasztócseppektől, és festékekkel és lakkokkal bevonják őket, néha a bio- és tűzállóság növelése érdekében (ezek a műveletek a fűrészárukon is elvégezhetők ragasztás előtt) - antiszeptikumok és tűzgátlók. Ezeket a szerkezeteket egyre gyakrabban alkalmazzák a nemzetgazdaságban, mivel alacsony sűrűségük, nagy szilárdságuk és tartósságuk a különféle körülmények között, beleértve az agresszív környezetben is, és bármilyen méretben és formában gyárthatók.
Az építőiparban két alapvetően különböző típusú ragasztott laminált szerkezetet használnak: teherhordó és körülzáró. A teherhordó szerkezetek többrétegűek, i.e. farétegekből összeragasztva. Néha a többrétegű faszerkezeteket fém vagy műanyag megerősítés ragasztásával erősítik meg. Az ilyen szerkezeteket megerősítettnek nevezik. Vannak kombinált szerkezetek, amelyek rétegelt lemezre ragasztott tömörfa rétegekből állnak. Leggyakrabban ezek I-gerenda vagy doboz alakú szerkezetek, felül és alul
stb.................

ERDEI ANYAGOK

A fa az élőtermészet rendkívül porózus terméke, amelyet sajátos rostos szerkezet jellemez, amely meghatározza fizikai és mechanikai tulajdonságainak egyediségét, valamint széleskörű és változatos felhasználását a nemzetgazdaság különböző ágazataiban.

Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően az erdei anyagok, valamint az ezeken alapuló termékek és szerkezetek meglehetősen hosszú ideig működhetnek különféle üzemi körülmények között.

NAK NEK pozitív tulajdonságait A fa nagy mechanikai szilárdsággal és ugyanakkor könnyűséggel rendelkezik, ami lehetővé teszi, hogy hatékony anyagként osztályozzák, meglehetősen magas szerkezeti minőségi együtthatóval.

A fa képes elnyelni az ütési terhelést és csillapítani a rezgéseket, magas hő-, hang- és elektromos szigetelő tulajdonságokkal rendelkezik, savakkal és lúgokkal szemben ellenálló, könnyen megmunkálható vágószerszámokkal, jól tartja a fémet és egyéb rögzítőelemeket, biztonságosan ragaszt és végül természetes dekoratív hatás, ami miatt kedvelt befejező anyag.

A negatív tulajdonságokhoz a fa magában foglalja az anizotrópiát, azaz a szerkezet és a tulajdonságok különböző irányú heterogenitását a farostok elhelyezkedéséhez képest; fokozott higroszkóposság és vízfelvétel, amelyek meghatározzák a legfontosabb fizikai és mechanikai jellemzők változásait az egyenetlen duzzadás miatt; vetemedés és repedés.

Szerkezet és összetétel

A növekvő fa gyökérrendszerből, törzsből és koronából áll. A törzs ipari jelentőségű, hiszen a faanyag 60-90%-a belőle származik. Makrostruktúra a fatörzs szerkezete, amely szabad szemmel vagy nagyítón keresztül látható, mikrostruktúra- mikroszkóp alatt látható. Általában a törzs három fő szakaszát tanulmányozzák: keresztirányú (vég), radiális, amely áthalad a törzs tengelyén, és érintőleges, amely a törzs mentén halad át a húr mentén (LM-1a ábra).

Rizs. LM-1 Fatörzs szerkezete:

a) a törzs fő szakaszai: 1 - keresztirányú (vége); 2 - radiális; 3 - érintőleges; b) fatörzs szerkezete keresztmetszetben: 1 - kéreg; 2 - kambium; 3 - háncs; 4 - szijács; 5 - mag; 6 - magsugarak.

Makrostruktúra

A fatörzs metszeteinek szabad szemmel vagy nagyítóval történő vizsgálatakor a következő főbb részek különböztethetők meg: bél, kéreg, kambium és fa (LM-2. ábra).

Mag vékony falú sejtekből áll, amelyek lazán kapcsolódnak egymáshoz. A bél a fafejlődés első évének fás szövetével együtt alkotja a magcsövet. A fatörzsnek ez a része könnyen rothad és alacsony szilárdságú.

Ugat bőrből vagy kéregből, parafából és háncsból áll. Hámozd meg vagy hámozd meg és dugd el védi a fát a káros környezeti hatásoktól és a mechanikai sérülésektől. A Bast a tápanyagokat a koronától a törzsig és a gyökerekig vezeti.

Egy növekvő fa háncsrétege alatt élő sejtek vékony gyűrűs rétege található - kambium. A vegetatív időszakban a kambium minden évben floemsejteket rak le a kéreg felé és a törzs belsejébe, és sokkal nagyobb mennyiségben a fasejteket. A kambiális réteg sejtosztódása tavasszal kezdődik és ősszel véget ér, ezért a törzs faanyaga (a törzs része a háncstól a bélig) keresztmetszetben számos koncentrikus, ún. évi a mag körül elhelyezkedő gyűrűk. Minden fagyűrű két rétegből áll: (tavaszi) fából, amely tavasszal vagy nyár elején alakul ki, és késői (nyári) fából, amely nyár vége felé alakul ki. A korai fa világos színű és nagy, de vékony falú sejtekből áll; a késői fa sötétebb színű, kevésbé porózus és nagyobb szilárdságú, mivel kis üregű, vastag falú cellákból áll.

A fa növekedésével a törzs belső részének, a maggal szomszédos fa sejtfalai fokozatosan megváltoztatják összetételüket, és tűlevelűeknél gyantával, lombhullató fajoknál tanninokkal impregnálják. A fatörzs ezen részének a nedvesség mozgása leáll, átlátszóbbá, keményebbé és kevésbé rothadóvá válik. A törzsnek ezt az elhalt sejtekből álló részét egyes fajoknál magnak, másokban érett fának nevezik. A törzs fiatalabb fájának a kéreghez közelebb eső részét, amelyben az élő sejtek még változnak, biztosítva a tápanyagoknak a gyökerektől a koronáig történő mozgását, ún. szijács. A fa ezen része magas páratartalmú, viszonylag könnyen korhad, alacsony a szilárdsága, nagyobb a zsugorodása és hajlamos a vetemedésre.

Olyan fajokat nevezünk, amelyekben a magvak sötétebb színben és alacsonyabb nedvességtartalomban különbözik a szijácstól hang(fenyő, vörösfenyő, tölgy, cédrus stb.). Olyan fajokat nevezünk, amelyeknél a törzs központi része csak alacsonyabb nedvességtartalomban tér el a szijácstól érett fa(luc, fenyő, bükk, hárs stb.). Olyan fafajokat nevezünk, amelyeknél a törzsfa középső és külső része között nem látható jelentős különbség fehérített sziklák(nyír, juhar, éger, nyárfa stb.).

A fában minden fafaj van medulláris sugarak amelyek arra szolgálnak, hogy a nedvességet és a tápanyagokat keresztirányban mozgatják és ezekből az anyagokból tartalékot képezzenek a téli időszakra. A tűlevelűekben általában nagyon keskenyek és csak mikroszkóp alatt láthatók. A fa a magsugarak mentén könnyen hasad, és száradáskor ezek mentén is megreped.