книги из ГПНТБ / Александровский А.В. Материаловедение для штукатуров, плиточников, мозаичников учебник
.pdfА. В. АЛЕКСАНДРОВСКИЙ
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ДЛЯ ШТУКАТУРОВ, ПЛИТОЧНИКОВ, МОЗАИЧНИКОВ
Издание 5-е, переработанное и дополненное
Одобрено Ученым советом Государствен ного комитета Совета Министров СССР по профессионально-техническому образованию в качестве учебника для профессиональнотехнических учебных заведений и подготов
ки рабочих на производстве
ЙОНТРС
Москва — «Высшая школа» — 1974
Гос. л''бл-'чмая
W4HO-.: ' . *Г-
Александровский А. В.
А46 Материаловедение для штукатуров, плиточников, мо заичников. Изд. 5-е, перераб. и доп. Учебник для проф.- техн. училищ. М., «Высш. школа», 1974.
264 с. с ил.
В книге излагаются общие свойства строительных материалов, применяе мых при производстве штукатурных, плиточных, облицовочных и мозаичных работ. Описаны вяжущие материалы, добавки к ним, заполнители для рас творных и мозаичных смесей, наполнители для мастик.
Рассмотрены облицовочные материалы и изделия, пигменты, материалы, применяемые для подготовки поверхностей под оштукатуривание, а также вспомогательные материалы для облицовочных и мозаичных работ.
30209. -370 |
35 -7 4 |
6С6.7 |
А - |
||
052(01)-74 |
|
|
(£) Издательство «Высшая школа», 1974
ВВЕДЕНИЕ
За несколько десятилетий, прошедших после Великой Октябрь ской социалистической революции, наша страна превратилась в мощную индустриальную державу.
Строительство в СССР за годы Советской власти превратилось
вкрупную самостоятельную отрасль материального производства,
вкоторой трудится семь с половиной миллионов человек. О мас штабах и темпах строительства красноречиво говорят такие циф
ры: в среднем за сутки на стройках страны выполняется более 20 млн. мг земляных и 200 тыс. ж3 бетонных и железобетонных ра бот, укладывается более 100 млн. шт. кирпича, монтируется свыше 22 тыс. т металлических конструкций. Каждый день вступают в строй одно-два крупных промышленных предприятия, около 9 тыс. советских семей ежедневно празднуют новоселье. За последние ,10 лет почти половина всего населения страны получила новые квартиры или улучшила жилищные условия.
Строительная индустрия располагает необходимыми машинами и механизмами для выполнения все возрастающих объемов строи тельных работ. Наличие многочисленной и разнообразной техники позволило комплексно механизировать земляные работы на 94%, монтаж бетонных и железобетонных конструкций — на 96%.
Для возведения зданий и сооружений требуется большое коли чество самых разнообразных строительных материалов. Их стои мость составляет более половины всей стоимости строительно монтажных работ.
За годы Советской власти промышленность строительных мате риалов выросла в широко развернутую комплексную отрасль на родного хозяйства. Более чем на двадцати тысячах предприятий работает около двух миллионов человек.
По темпам развития промышленность строительных материалов занимает одно из первых мест. Если уровень промышленного про изводства 1940 г. взять за 100%, то к 1970 г. вся промышленность Советского Союза выросла в 11 раз, а производство строительных материалов в 25 раз.
Ныне СССР занимает первое место в мире по производству цемента, сборного железобетона, кирпича, оконного стекла. Круп ные успехи достигнуты и в развитии производства новых эффектив ных материалов, еще недавно неизвестных в строительной прак тике. Среди них — материалы, изготовляемые с применением эпок сидных смол, пластические массы, пеностекло и др.
Промышленность строительных материалов будет и впредь раз виваться опережающими темпами. Прирост продукции в этой от расли в нынешнем пятилетии (1971—1975 гг.), как предусмотрено Директивами XXIV съезда КПСС, должен составить в среднем 40%. Производство цемента предстоит довести в 1975 г. до 122— 127 млн. т. Значительно увеличится выпуск материалов и изделий повышенной заводской готовности, индустриальных конструкций, легких заполнителей, снижающих массу зданий и сооружений. Будет расширен ассортимент отделочных материалов и санитарно технического оборудования. Должен быть увеличен объем произ водства кирпича и других местных строительных материалов и одновременно повышено качество всех видов продукции. Решено шире использовать попутные продукты других отраслей — шлаки, золы, нерудные материалы. Примерно на 36—40% возрастет произ водительность труда в строительстве.
Для того чтобы правильно использовать строительные материа лы, надо знать свойства и назначение каждого из них. Изучением свойств материалов занимается наука — материаловедение.
Вразвитие этой науки большой вклад внесли русские и совет ские, ученые, инженеры, рабочие. В нашей стране впервые получи ли цемент типа нынешнего портландцемента, широко распростра ненного теперь во всех областях строительного производства. В Со ветском Союзе были разработаны теоретические основы твердения цементов (учеными А. Р. Шуляченко, А. А. Байковым, В. Н. Юн гом), созданы новые виды цемента (П. П. Будниковым, Б. Г. Скрамтаевым, В. В. Михайловым).
Вразвитие отечественной керамической промышленности боль шой вклад внесли акад. В. И. Вернадский и проф. П. А. Замятченский, изучившие свойства глинистых сырьевых материалов, кото рыми богата наша страна.
Исключительное значение для развития производства синтети ческих материалов — пластмасс имели работы А. М. Бутлерова и других русских химиков, создавших теорию строения органических материалов. В настоящее время проводится большая работа по изучению и созданию новых материалов на основе пластических масс.
Г Л А В А
КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
§1. КЛАССИФИКАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Встроительстве применяется большое количество различных материалов. Чтобы легче было разобраться в многообразии строи тельных материалов, их разделяют на отдельные группы, обладаю щие определенным признаком, т. е. классифицируют.
Наиболее простая классификация — разделение |
материалов по |
их п р о и с х о ж д е н и ю . В этом случае мы будем |
иметь только |
две группы: природные или естественные материалы и искусствен ные. К природным материалам относятся материалы, существую щие в природе и не требующие какой-либо переработки для изме нения их свойств, например природный песок, который перед упо треблением в строительном производстве только очищают от при месей и в отдельных случаях сортируют по размеру зерен.
К искусственным материалам относятся материалы, получаемые из природных после переработки с изменением их свойств. Так, из глины, легко размокающей в воде, получают после формования и обжига водостойкие керамические материалы (кирпич, облицовоч ные плитки).
Наиболее распространена классификация по т е х н о л о г и ч е с к о м у п р и з н а к у . В основу этой классификации положены вид сырья, из которого изготовляют материалы, и производственная технология, обеспечивающая получение материала. При такой классификации материалы разделяются на следующие группы:
природные каменные материалы — песок, щебень, бутовый камень, блоки и камни правильной формы для кладки стен, обли цовочные плиты;
керамические изделия, получаемые из глины обжигом,— кир пич, облицовочные плитки, черепица;
неорганические (минеральные) вяжущие вещества, способные под влиянием физико-химических процессов переходить из жидкого в тестообразное состояние, а со временем затвердевать в прочное
.камневидное тело (известь, гипс, различные цементы); бетоны и строительные растворы, приготовляемые из смеси пе
ска, щебня и минеральных вяжущих веществ; железобетонные изделия, получаемые из бетона, в который для
повышения прочности кладут стальные стержни — арматуру;
5
искусственные каменные материалы и изделия на основе мине
ральных вяжущих |
веществ — гипсовые и асбестоцементные |
изде |
|
лия, силикатный кирпич; |
расплавов — стекло, |
||
материалы и |
изделия из минеральных |
||
шлаки; |
|
|
|
лесные материалы и изделия из древесины |
(бревна, доски, |
пар |
|
кет) ; |
|
|
|
теплоизоляционные материалы, хорошо удерживающие тепло, например минеральная вата;
битумные и дегтевые материалы, служащие для гидроизоляции
(защиты от воды) зданий и сооружений |
(толь, рубероид); |
|
лакокрасочные и оклеенные материалы — краски |
и лаки, обои; |
|
полимерные (синтетические) материалы и изделия (линолеум, |
||
плитка). |
материалов |
по н а з н а ч е |
Реже применяется классификация |
нию или области применения в строительстве, например: стеновые материалы, применяемые для возведения стен здания; кровельные материалы, используемые при устройстве кровель;
отделочные материалы для внутренней и наружной отделки зда ний.
Так как мы рассматриваем небольшую группу строительных ма териалов, применяемых в штукатурных, мозаичных и облицовочных работах, нам также удобнее пользоваться классификацией материа лов по назначению в строительстве.
Эти виды работ относятся к группе отделочных, в которую кро ме них входят и малярные работы. Отделка является заключитель ным этапом возведения зданий. Назначение ее — придать внутрен ним и наружным поверхностям здания необходимые эксплуатаци онные, конструктивно-технические, санитарно-технические и эсте тические свойства.
Штукатурить можно все поверхности здания, кроме полов. Ош тукатуренные обычной штукатуркой поверхности окрашивают. Кроме обычной штукатурки в отдельных зданиях применяют деко ративную штукатурку, которая дает окончательно отделанную по верхность. Облицовывают наружные и внутренние стены и полы, а иногда и потолки. Мозаичные работы применяют для устройства полов и изготовления отдельных изделий — подоконников, ступе ней и др.
Для штукатурных, мозаичных и облицовочных работ чаще все го применяют строительные растворы, в состав которых входят не органические вяжущие вещества, заполнители, вода и различные добавки.
В зависимости от назначения и применяемых составляющих раз личают растворы для обычных, специальных штукатурок (водо-, кислото- и щелочестойких, теплоизоляционных, рентгенозащитных и др.), растворы для декоративных и художественных штукатурок, мозаичные или террацевые растворы для мозаичных работ, раство ры для подготовительных слоев под облицовку плитками или моза ичное покрытие и растворы для крепления облицовки.
6
Неорганические вяжущие вещества, применяемые для приготов ления растворов, разделяются на две группы. Те вяжущие вещест ва, которые способны твердеть только на воздухе, называют воз душными (глина, гипс, известь), а вяжущие вещества, способные твердеть в воде и влажной среде, гидравлическими (гидравличе ская известь и цементы).
К природным заполнителям относятся пески, гравий, а также песок и щебень, получаемые дроблением природного камня. По следние используют в растворах для декоративной штукатурки и мозаичных работ. К искусственным заполнителям относятся отхо ды промышленности (шлаки металлургические и топливные, бой кирпича и других керамических изделий) и специально изготовлен ные (керамзит, аглопорит, шлаковая пемза).
Для придания декоративным и мозаичным растворам нужного цвета в растворы добавляют красящие вещества — пигменты.
Добавки, вводимые в строительные растворы, служат для облег чения работы с раствором и улучшения его эксплуатационных качеств.
Облицовочные материалы, применяемые для отделки поверхно стей зданий, подразделяются на обшивочные крупноразмерные листы и плиты, рулонные материалы и плитки. К первым относят ся гипсовые обшивочные листы (сухая штукатурка), гипсоволокни стые обшивочные листы, древесноволокнистые плиты, декоративный бумажнослоистый пластик, асбестоцементные и минераловатные плиты.
К рулонным облицовочным материалам относятся различные линолеумы, синтетические ковровые покрытия для полов, декора тивные пленки для отделки стен. К ним следует относить и приме няемые в малярных работах обои.
Промышленность строительных материалов выпускает большой ассортимент плиток для облицовочных работ — для полов, глазуро ванные плитки для облицовки стен с гладким, декоративным и художественным покрытием, мелкоразмерные плиты, наклеенные на большие листы бумаги.
Керамическая промышленность выпускает также встроенные детали для санузлов, специальные плитки для облицовки промыш ленных зданий и сооружений.
На основе неорганических вяжущих материалов применяют це ментные, гипсовые и ксилолитовые плиты и плитки.
В последнее время для облицовки получили широкое распро странение стеклянные плиты и ковры из мелкоразмерных плиток. Большую перспективу имеют плиты из новых стеклянных материа лов— стемалита и шлакоситаллов. Из стекла также приготовля ют смальту, применяемую в художественных мозаичных работах.
Однако наиболее перспективными являются отделочные мате риалы и изделия из пластмасс. Возможность получения материалов
сзаранее заданными свойствами и их сочетаний, не встречающихся
вприроде, открывает неограниченные возможности для их примене ния в строительстве.
7
■I
Кроме перечисленных облицовочных материалов, для отделки монументальных зданий и сооружений используют плиты из при родного камня (гранита, мрамора).
Облицовочные материалы прикрепляют строительными раство рами, а также различными клеями и мастиками. Для получения клеев и мастик, кроме неорганических вяжущих веществ, используют высокомолекулярные (полимерные) вяжущие вещества органиче ского и искусственного (синтетического) происхождения. Из неор ганических вяжущих веществ для приготовления мастик исполь зуют гипс, жидкое стекло, серу, а из органических чаще всего при меняют битум и реже дегти, глютиновый и казеиновый клеи, кани фоль и олифу.
Быстрое развитие химической промышленности обеспечило строительство большим выбором синтетических полимерных вяжу щих, обладающих самыми различными свойствами. На основе син тетических вяжущих изготовляют не только клеи и мастики. Добав ка их в строительные растворы позволяет получать полимерцементные растворы и бетоны. На их основе получают совершенно новые мастичные покрытия полов, обладающие высокими эксплуатацион ными качествами. Благодаря им появился новый вид штукатурной отделки, когда на поверхность, покрытую синтетическим клеящим составом, механизированным путем набрасывается крошка из дроб леных цветных пластмасс, стекла и каменных пород. Такое покры тие наряду с высокими эксплуатационными качествами обеспечивает художественно-декоративную отделку фасадов и интерьеров зданий.
Для теплоизоляции помещений употребляют строительный вой лок, картон, пористые синтетические материалы (поро- и пенопла сты), паклю, минеральную вату, а для гидроизоляции помещений, т. е. защиты от воды, — битумные мастики, толь и рубероид.
Кроме перечисленных основных материалов, в штукатурных, облицовочных и мозаичных работах применяют большое количество вспомогательных материалов. Для подготовки поверхностей под оштукатуривание используют штукатурную дрань, рогожу, прово локу, металлическую сетку, гвозди. Для отделки облицовочных по верхностей используют соляную и серную кислоты, воск и парафин. Для повышения водостойкости штукатурку обрабатывают специ альными растворами— флюатами. Обработку мозаичных покрытий и облицовку природным камнем производят с помощью абразивов.
Строительные материалы часто разделяют на привозные и мест ные. Во многих случаях экономически выгодно применять материал, добываемый или изготовляемый на месте. Например в районах, где имеются металлургические заводы и шахты, выгоднее заменять привозной портландцемент вяжущими веществами, получаемыми из доменных шлаков или отвалов горелой породы. Хотя расход та кого вяжущего вещества будет больше расхода цемента, общая стоимость затраченного материала окажется меньше благодаря экономии средств на перевозку и более низкой стоимости самого материала.
8
Материалы, употребляемые в строительстве, должны удовлетво рять определенным требованиям.
Основные требования к качеству строительных материалов, ука зания по их выбору и применению для различных типов зданий, а также основные размеры изложены в «Строительных нормах и пра вилах» (часть I), утвержденных Госстроем СССР. Госстроем СССР
утверждаются инструкции, указания и технические условия по стро ительному производству отдельных видов работ (СН), в которых также приводятся требования к применяемым строительным мате риалам.
Для конкретных видов материалов и изделий, в том числе и строительных, требования к качеству устанавливаются государ ственными стандартами (ГОСТ), а к новым материалам или имею щим ведомственное применение — ведомственными техническими условиями.
Основные задачи, которые решает система стандартов,— требо вания к качеству материалов; установление единой системы пока зателей качеств материалов; уменьшение видов, марок и типораз меров промышленной продукции; создание государственных этало нов единиц измерения; установление единой системы документа ции, классификация продукции и др. Выпуск продукции, не отве чающей стандарту, является нарушением закона.
Каждый ГОСТ оформлен в виде карточки определенного образ ца. В нем дается наименование стандарта, т. е. название изделий или материала, на который распространяется данный ГОСТ ^(например «Линолеум резиновый многослойный — релин»); номер стандарта, состоящий из двух групп цифр, разделенных тире, из которых первая группа цифр указывает номер стандарта, а вто рая — год его выпуска (например, ГОСТ 16914—71 означает: госу дарственный стандарт № 16914, выпущенный в 1971 г.); определе ние, т. е. краткое описание материала и способа его изготовления; классификация, указывающая марки и сорта данного материала или изделия; назначение или область применения; технические условия, в которых формулируются требования, предъявляемые к качеству материала или изделия; правила приемки и методы испы тания, которые иногда выделяются в отдельный ГОСТ.
Материалам и изделиям, которые по своим качествам соответ ствуют лучшим мировым стандартам, присваивается знак качества
СССР и для них устанавливаются повышенные требования, как к аттестованной продукции.
В строительстве соответствие поступающих материалов предъ являемым требованиям проверяют в специальных лабораториях. Такие лаборатории организуют, как правило, в составе строитель ных трестов.
§ 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ МАТЕРИАЛОВ
Свойства материалов определяются внутренним строением ве щества, из которого они состоят. Все тела состоят из мельчайших частиц — молекул. Молекулы в свою очередь делятся на атомы.
9
■I