2. Искусственные каменные материалы

Кроме искусственных каменных материалов на основе керамики и цемента (бетон, железобетон), существуют и другие виды искусственного камня, основой которых служат гипс, известь или цемент с асбестом.

Гипсовые и гипсобетонные изделия. Первые отличаются тем, что их основой является чистый гипс, а гипсобетонные изделия формуют из гипса с заполнителем, в качестве которого используют песок из разнообразных материалов, пемзу или органические заполнители (опилки, древесные и тканевые волокна). Гипсобетонные панели для перегородок выпускают размером до 3x6 м, толщиной 8—10 см. Их монтируют только автокраном.

Большее применение в индивидуальном строительстве имеют гипсовые плиты размером 40x80 см и толщиной 8—10 см. Они бывают сплошными и пустотелыми с пазами и без них. Из плит собирают несущие перегородки, используя гипсовый или смешанные растворы с гипсом.

Очень популярны и повсеместно применяются гипсокартонные листы (сухая штукатурка), представляющие собой тонкий слой (10—12 мм) гипсо-волокнистой массы, оклеенный с обеих сторон тонким картоном. Размеры листов сухой штукатурки 1,2x2,5—3,3 м. Она не горит, легко пилится и режется ножом. Применяют сухую штукатурку вместо многодельного мокрого процесса нанесения растворной штукатурки. Листы наклеивают на стены или перегородки специальными мастиками по растворным или реечным маякам. Швы заделывают шпаклевкой и оклеивают бумагой или тонкой тканью.

Из гипсобетона еще изготавливают стеновые материалы, конструкционные (М35—75) и теплоизоляционные вкладыши-плиты (М5 —25) плотностью 400-800.

Силикатные материалы и изделия производятся из известково-песчаной смеси путем обжига отформованной массы. Самый известный тип силикатного материала-изделия — силикатный кирпич, который имеет размеры обыкновенного кирпича (250x120x65 мм) и почти те же области применения, исключая кладку фундаментов и печей. Марки силикатного кирпича от М75 до М300, его теплотехнические свойства примерно соответствуют обыкновенному, а стоимость его несколько меньше (на 20-30%). Разновидности силикатного кирпича — известково-шлаковый и известково-зольный — имеют несколько меньшую прочность (М25—75), но лучшие теплотехнические показатели. Толщина этих кирпичей немного больше обычного (250x120x140), и поэтому кладка стены идет быстрее.

Выпускают также блоки и плиты из ячеистого силикатного бетона двух разновидностей — пенобетон и газобетон. Их используют в кладке стен и перегородок, а также для утепления. Средняя плотность силикатных пено- и газобетонов 400—1000 и они достаточно эффективны в качестве стенового  и  теплоизоляционного  материала.

Асбестоцементные изделия — это в основном листовые материалы, получаемые из смеси цемента, асбестовых волокон и воды. Среди них хорошо всем известные асбестоцементные волнистые листы («шифер»), используемые для покрытия кровель и в качестве наружной облицовки каркасных и панельных домов и хозпостроек.

22)ОТДЕЛОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Отделочные материалы – это материалы в строительстве, применяемые для повышения эксплуатационных и декоративных качеств зданий и сооружений, а так же для защиты строительных конструкций от атмосферных и других воздействий. В современном строительстве к основным отделочным материалам относят: отделочные растворы и бетоны, природные и искусственные каменные материалы, отделочную керамику, материалы и изделия на основе древесины, бумаги, стекла, пластмасс, металлов, лакокрасочные материалы.

Отделочные материалы обычно предназначаются для внутренней или наружной отделки. Некоторые материалы используются как во внутренних, так и наружных отделочных работах.

Особую группу составляют материалы и изделия для покрытия полов, которые должны отвечать ряду требований. К отделочным материалам так же относят некоторые акустические материалы, используемые одновременно в качестве звукопоглощающих покрытий и для декоративной отделки интерьеров зрелищных сооружений ( театры, концертные залы, кинотеатры и др.)

В зависимости от назначения отделочные материалы условно подразделяют на собственно отделочные материалы, применяемые в основном для создания декоративных и защитных покрытий (лаки, краски, обои, пленки, полимерные, линолеум и т. Д.) и конструктивно-отделочные, выполняющие помимо указанных также функцию ограждающих конструкций, являясь составной частью последних (декоративный бетон, лицевой кирпич, стеклоблоки, стеклопрофили и т. п.)

Большую группу среди отделочных материалов составляют облицовочные материалы и изделия, выпускаемые в виде листов, плит и плиток (например, асбестоцементные облицовочные листы, стемалит, керамические мозаичные плиты и плитки, декоративный бумажно-слоистый пластик и др.) и отличающиеся, как правило, высокими эксплуатационными и архитектурно-декоративными качествами.

Традиционные отделочные материалы – природный камень, обладающий долговечностью и красивым внешним видом. Для получения облицовочных изделий используют граниты, сиениты, габбро, известняки, мраморы, кварциты и др. горные породы. Отделочные материалы из природного камня применяют для наружной и внутренней облицовки стен и для устройства покрытий полов преимущественно общественных зданий и сооружений (театры, гостиницы, станции метрополитена и т. п.). Природные каменные материалы используют также в виде декоративного щебня для отделки поверхностей бетонных и железобетонных деталей и элементов.

Среди искусственных каменных отделочных материалов наибольшее распространение получили керамические материалы (отделочная керамика), широко применяемые в жилых и общественных зданиях как для наружной отделки(лицевой кирпич, фасадные плиты и плитки, декоративные вставки и др.), так и для внутренней (глазурованная облицовочная плитка для покрытий полов и др.).

Отделочные материалы из стекла, обладающие богатой цветовой гаммой, высокими эксплуатационными качествами и долговечностью, используются преимущественно для наружной отделки общественных зданий и сооружений( витринное стекло, витражи, стемалит, стеклоблоки, марболит, стеклопрофилит, стекломозаика и др.).

Весьма эффективны в качестве отделочных материалов декоративные бетоны и растворы. Декоративный эффект этих материалов достигается использованием цветных цементов и заполнителей, получаемых при дроблении различных пород природного камня, фактурной обработкой лицевых поверхностей изделий (например, крупных блоков и панелей) в процессе их формирования или после затвердевания бетона. Декоративные бетоны и растворы широко применяются в заводской отделке конструкций полносборных зданий. Получает распространение облицовка стен крупноразмерными листами сухой штукатурки на основе гипсокартона или асбестоцемента.

Металлы, обладающие высокими отделочно-декоративными свойствами, вследствие своей значительной стоимости в современном строительстве применяются главным образом для облицовки уникальных зданий и сооружений.В качестве отделочных материалов используют листы и фасонные изделия из меди и её сплавов, нержавеющей стали, титана; особенно перспективны алюминиевые сплавы, в том числе с цветной(анодированной) поверхностью. В массовом строительстве металлы используются в основном в виде мелких изделий ( фурнитуры) для отделки входов и интерьеров зданий.

К отделочным материалам из древесины относятся: декоративная фанера, шпон, паркет, древесностружечные плиты, древесноволокнистые плиты, погонажные изделия(поручни, плинтусы, наличники и др.).Древесные отделочные материалы отличаются хорошим внешним видом и высокими эксплуатационными качествами. Для получения облицовочных изделий используют не только декоративные породы дерева (дуб, бук, орех, и др.), но и тщательно обработанные рядовые породы (берёзу, сосну и др.). Срок службы отделочных материалов из древесины увеличивается в результате их обработки антисептиками, нанесения лакокрасочных покрытий и др.

Широкое применение во внутренней отделке (преимущественно жилых зданий) находят обои различных типов; они выгодно отличаются невысокой стоимостью и малой трудоёмкостью отделочных работ.

Пластмассы - перспективный вид отделочных материалов. Для них характерны богатая цветовая палитра, разнообразие форм изделий, высокие санитарно-гигиенические качества и коррозионная стойкость. Однако их долговечность значительно ниже, чем, например, керамических или стеклянных отделочных материалов. Поэтому для наружной облицовки пластмассы используются сравнительно редко ( главным образом для малых форм в архитектуре). Во внутренней отделке применяются декоративные полимерные плёнки на бумажной и тканевой основе, листы из пластмасс, моющиеся обои, линкруст, декоративный бумажно-слоистый пластик, цветные поливинилхлоридные рейки, собираемые в щиты, погонажные изделия и др. Особенно перспективно использовать отделочные материалы из пластмасс (линолеума, плиток, ворсовых синтетических материалов и др.) для покрытий полов.

• Нержапласт — жидкий пластик, эмаль по металлу с эффектом пластика;

• Молотекс — молотковая эмаль, краска с молотковым эффектом;

• Полиуретол — маслобензостойкая полиуретановая грунт-эмаль;

• Фосфогрунт — фосфатирующий грунт (холодное фосфатирование);

• Цинконол — цинконаполненный грунт-протектор (холодное цинкование);

• Фосфомет — фосфатирующий модификатор ржавчины (преобразователь ржавчины).

Антикоррозионная защита — применение

Антикоррозионные покрытия позволяют обеспечить долговечную и надёжную антикоррозионную защиту строительных металлоконструкций, металлических труб, трубопроводов, металлоизделий, гаражей, деталей машин и механизмов. Краски могут использоваться для покраски стальных конструкций, оборудования, станков, сельскохозяйственной и строительной техники.

Износостойкие покрытия применяются для получения долговременной антикоррозионной защиты наружных поверхностей строительных металлоконструкций, труб и трубопроводов, мостов и гидросооружений, эстакад и платформ, строительного и железнодорожного транспорта, резервуаров, цистерн, хранилищ и любых металлоконструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивной промышленной атмосферы. Антикоррозионные краски по металлу незаменимы для покраски металлических конструкций со сложным профилем, в том числе крупногабаритных металлоконструкций и металлоизделий.

Покраска антикоррозионной краской обеспечивает надёжную защиту металла от коррозии и значительно продлевает срок службы любых металлических поверхностей.

23. АНТИКОРРОЗИЙНАЯ ЗАЩИТА КОНСТУРКЦИЙ

Антикоррозионная защита — нанесение на поверхность защищаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и неорганических материалов, в частности, лакокрасочных материалов, металлов и сплавов. Незащищенная сталь, находясь в воздушной среде или почве, подвергается воздействию коррозии, что может привести к её разрушению. Поэтому, во избежание коррозионного разрушения стальные конструкции часто защищают таким образом, чтобы они могли выдерживать коррозионные напряжения на протяжении срока службы, оговоренного техническими условиями. Существуют различные методы защиты от коррозии, которые зависят от особенностей материала, который необходимо защищать и особенностей его эксплуатации, а также и от агрессивности окружающей среды. Наиболее часто антикоррозионная защита заключается в нанесении на поверхность защищаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и неорганических материалов, в частности, лакокрасочных материалов или металлов.

Виды АКЗ

Антикоррозионная защита от атмосферного воздействия

Антикоррозионная защита резервуаров и труб

Судовые покрытия

Индустриальные покрытия

Основные методы АКЗ

цинкование

покрытие порошковой краской

легирование металлов,

термообработка,

ингибирование окружающей металлической среды,

деаэрация среды,

водоподготовка,

газотермические покрытия,

создание микроклимата и защитной атмосферы.

24. ОТДЕЛОЧНЫЕ И КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ИЗ КОМПОЗИТОВ

Композицио́нный материа́л (компози́т, КМ) — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними. В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на матрицу и включенные в нее армирующие элементы. В композитах конструкционного назначения армирующие элементы обычно обеспечивают необходимые механические характеристики материала (прочность, жесткость и т.д.), а матрица (или связующее) обеспечивает совместную работу армирующих элементов и защиту их от механических повреждений и агрессивной химической среды.

Определились две области эффективного использования композиционных материалов:

в качестве заменителей дефицитных традиционных материалов (цветных металлов, натуральных тканей и др.), когда используется недефицитное или вторичное сырье: древесные опилки, отходы синтетических волокон и тканей, сельхозяйственного и химического производств. Из них изготовляют древесно-полимерные, волокнисто-армирован-ные листовые материалы для отделки интерьера кабин и кузовов автомобилей, утеплительные и звукоизоляционные панели, разнообразные мало-нагруженные детали агрегатов и механизмов;

в качестве конструкционных материалов с уникальными эксплуатационными свойствами. Они наиболее широко используются для изготовления ответственных изделий, в первую очередь в авиации, автомобилестроении и электронике. Доля композиционных материалов в автомобилях в ближайшие годы может достигнуть 65 %. Из композитов изготовляют не боящиеся коррозии рамы, рессоры, бамперы, узлы трения.

Изначально композиционные материалы разрабатывались исключительно со стратегическими, военными целями, однако, по прошествии относительно небольшого промежутка времени, они прочно заняли свое место как материалы широкого потребления, нашедшие применение в судостроении, автомобилестроении, химической промышленности, ветроэнергетике, авиационной промышленности и т.д. Композиты успешно заменяют привычные нам материалы, такие как металл, камень и дерево.

Благодаря таким своим свойствам как прочность, легкость, долговечность, неподверженность коррозии, пожаростойкость, композиты широко применяются в строительстве как в качестве конструкционных, так и отделочных материалов. На основе композитов изготавливается искусственный камень, без которого сложно представить себе современное строительство и интерьеры.

25. ПРИМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Природные каменные материалы подразделяют на сырьевые и готовые материалы и изделия.

К сырьевым материалам относят щебень, гравий и песок, применяемые в качестве заполнителей для бетонов и растворов; известняк, мел, гипс, доломит, магнезит, глина, мергели и другие горные породы - для изготовления строительной извести, гипсовых вяжущих, магнезиальных вяжущих, портландцементов.

Готовые каменные материалы и изделия подразделяют на материалы и изделия для дорожного строительства, стен и фундаментов, облицовки зданий и сооружений. К каменным материалам для дорожного строительства относят булыжный, колотый, брусчатый и бортовые камни, щебень, гравий, песок. Их получают из изверженных и прочных осадочных горных пород. Сырьевой базой для промышленности строительных материалов являются горные породы. Их применяют для изготовления неорганических вяжущих веществ, керамических материалов, строительного стекла, щебня, гравия, песка в дорожном строительстве и для приготовления бетонов и растворов, облицовки зданий, сооружений и многих других целей.

Минералами называют составные части горных пород, однородные по химическому составу и физическим свойствам. Если горная порода состоит из одного минерала, она называется мономинеральной, если из двух и более — полиминеральной.

• Кремнезем — к минералам этой породы относят кварц. Ом может находиться как в кристаллической, так и аморфной форме.

• Алюмосиликаты — к минералам этой породы относят полевые шпаты, слюды и каолинит.

• Железисто-магнезиальные — минералами этой группы являются пироксены, амфиболы и оливин.

• Карбонаты — к минералам этой породы относят кальцит, магнезит, доломит. Они входят в состав осадочных горных пород.

• Сульфаты — к минералам этой породы относят гипс и ангидрит.

Горными породами называют минеральные массы, образующие геологические тела. Они состоят из минералов. В зависимости от условий образования горные породы подразделяют на три вида: первичные — изверженные, вторичные — осадочные, видоизмененные — метаморфические.

• Изверженные горные породы — образуются из расплавленной магмы, которая застыла, поднявшись к поверхности земли. Поднимаясь по трещинам в земной коре, магма претерпевает разнообразные воздействия (давление, понижение температуры), что приводит к образованию пород различного минералогического состава и строения, а, следовательно, и технических свойств.

• Осадочные горные породы — образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях относительно низких температур и давлений в результате преобразования морских и континентальных осадков.

• Метаморфические горные породы — образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород.

• спонсор раздела: Для вас! Передача школа ремонта. / Все ворота: автоматические ворота, складские ворота, оборудование для ворот.

• Материалы

• Булыжный камень — представляет собой зерна горной породы с овальными поверхностями размером до 300 мм. Применяют для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог, крепления откосов насыпей, каналов.

• Колотый камень — изготавливают из хорошо обрабатывающихся горных пород с пределом прочности при сжатии не менее 100 МПа. Применяют для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог, крепления откосов насыпей, каналов.

• Брусчатый камень — применяют для мощения площадей, улиц. Изготавливают его из гранита, базальта, диабаза и других горных пород.

• Камни бортовые — из горных пород применяют для отделения проезжей части дорог от разделительных полос тротуаров, пешеходных дорожек и тротуаров от газонов и т. п. По способу изготовления подразделяют на пиленые и колотые. По форме бывают прямоугольные и криволинейные.

• Щебень — представляет собой рыхлый материал, полученный дроблением скальных горных. При размере зерен от 5 до 40 мм его применяют для черного щебня и асфальтобетона при строительстве автомобильных дорог, щебень с зернами от 5 до 60 мм служит для устройства балластного слоя железнодорожного пути.

• Гравий — рыхлый материал, образовавшийся при естественном разрушении горных пород. Имеет скатанную форму.

• Песок — применяют его для подстилающих слоев дорожных одежд, приготовления асфальтовых и цементных бетонов и растворов.

• Бутовый камень — применяют для устройства бутовых и бутобетонных фундаментов, подземных стен, стен неотапливаемых зданий.

• Камни стеновые — применяют для кладки стен, перегородок и других частей зданий и сооружений.

• Крупные стеновые блоки — применяют их для кладки наружных стен. К облицовочным материалам и изделиям из природного камня относят плиты облицовочные пиленые, архитектурно-строительные изделия, плиты декоративные.

• Плиты облицовочные пиленые — применяют их для наружной и внутренней отделки зданий и сооружений. Для облицовки стен изготавливают плиты из гранита, сиенита, диорита, лабрадорита, базальта, мрамора, известняка, песчаника, туфа и других горных пород. Настилка полов выполняется плитами из гранита, лабрадорита и реже мрамора. Плиты из мрамора можно склеивать.

• Архитектурно-строительные изделия — предназначены для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений, устройства парапетов, ограждений лестниц.

• Цокольные пиленые и колотые блоки — могут быть пиленными, обработанными ультразвуком, шлифованные, лощеные, полированные, «скалой», точечные, термообработанные.

• Накрывочные пиленые и колотые плиты — обладают такая же фактурой, как и цокольные плиты, за исключением «скалы».

• Подоконные пиленые плиты — имеют длину от 600 до 1500, ширину от 220 до 400 и толщину от 20 до 40 мм со шлифованной, лощеной или полированной фактурами.

• Цельные пиленые и колотые ступени — фактура их поверхности может быть пиленая, шлифованная, лощеная, полированная или термообработанная. У колотых ступеней — точечная.

• Проступи пиленые — фактура поверхности пиленая, шлифованная, полированная, термообработанная или точечная.

• Парапеты пиленые — имеют пиленую, шлифованную, полированную, термообработанную или точечную фактуру.

• Плиты декоративные — предназначены для наружной и внутренней облицовки зданий и сооружений.

26. ОСНОВНЫЕ ИНТЕРЬЕРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Для создания интерьерных конструкций чаще всего применяют гипсокартон. Гипсокартон — строительный материал, представляющий собой лист, состоящий из двух слоёв строительной бумаги (картона) и сердечника из слоя затвердевшего гипсового теста с наполнителями. Предназначается для устройства обшивок, перегородок, потолков в зданиях с сухим и нормальным влажностным режимом. Стандартная ширина листа — 120 см.

Различают обычный гипсокартон (ГКЛ) и влагостойкий гипсокартон (ГКЛВ), а также огнестойкий соответственно ГКЛО. Для создания облицовочных интерьерных конструкций применяют дерево различных пород и многочисленные горные породы. В современном дизайне, как правило, нет границ для использования материалов.

Строительные конструкции, несущие и ограждающие конструкции зданий и сооружений. Если такие конструкции, как арки, фермы или рамы, являются только несущими, то панели стен и покрытий, оболочки, своды, складки и т.п. обычно совмещают ограждающие и несущие функции, что отвечает одной из важнейших тенденций развития современных строительных конструкций. В зависимости от расчётной схемы несущие Строительные конструкции подразделяют на плоские (например, балки, фермы, рамы) и пространственные (оболочки, своды, купола и т.п.). Пространственные - характеризуются более выгодным распределением усилий и, соответственно, меньшим расходом материалов; однако их изготовление и монтаж во многих случаях оказываются весьма трудоёмкими. Новые типы пространственных конструкций, например т. н. структурные конструкции из прокатных профилей на болтовых соединениях, отличаются как экономичностью, так и сравнительной простотой изготовления и монтажа. По виду материала различают следующие основные типы: бетонные и железобетонные, стальные конструкции, каменные конструкции, деревянные конструкции.

• Бетонные и железобетонные конструкции — наиболее распространённые. Для современного строительства особенно характерно применение железобетона в виде сборных конструкций индустриального изготовления. Рациональные области применения монолитного железобетона — гидротехнические сооружения, дорожные и аэродромные покрытия, фундаменты под промышленное оборудование, резервуары, башни, элеваторы и т.п.

• Стальные конструкции применяются главным образом для каркасов большепролетных зданий и сооружений, для цехов с тяжёлым крановым оборудованием, домен, резервуаров большой ёмкости, мостов, сооружений башенного типа и др. Существенное преимущество стальных конструкций — их меньшая масса. Этим определяется целесообразность их применения в районах с высокой сейсмичностью, труднодоступных областях Крайнего Севера, пустынных и высокогорных районах и т.п.

• Основная область применения каменных конструкций — стены и перегородки. Здания из кирпича, природного камня, мелких блоков и т.п. в меньшей степени удовлетворяют требованиям индустриального строительства, чем крупнопанельные здания. Поэтому их доля в общем объёме строительства постепенно снижается.

• Основное направление в развитии современных деревянных конструкций — переход к конструкциям из клеёной древесины. Возможность индустриального изготовления и получения конструктивных элементов необходимых размеров посредством склеивания определяет их преимущества по сравнению с деревянными конструкциями др. видов. Несущие и ограждающие клеёные конструкции находят широкое применение в с.-х. строительстве.

• В современном строительстве значительное распространение получают новые типы индустриальных конструкций — асбестоцементные изделия и конструкции, пневматические строительные конструкции, конструкции из лёгких сплавов и с применением пластических масс. Их основные достоинства — низкая удельная масса и возможность заводского изготовления на механизированных поточных линиях. Лёгкие трёхслойные панели (с обшивками из профилированной стали, алюминия, асбестоцемента и с пластмассовыми утеплителями) начинают применяться в качестве ограждающих конструкций взамен тяжёлых железобетонных и керамзитобетонных панелей.

С. К. должны быть рассчитаны на прочность, устойчивость и колебания. При этом учитываются силовые воздействия, которым конструкции подвергаются при эксплуатации (внешние нагрузки, собственный вес), влияние температуры, усадки, смещения опор и т.д., а также усилия, возникающие при транспортировке и монтаже.

27.ИЗДЕЛИЯ ИЗ КАМЕННЫХ РАСПЛАВОВ

Изделия из каменных расплавов подразделяются на плотные, ячеистые и волокнистые. Литые каменные изделия изготовляют из расплавов горных пород или шлаков литьем в формы с последующей термической обработкой. По однородности и техническим свойствам литые изделия превосходят многие самые прочные природные каменные материалы.

В зависимости от используемого сырья каменное литье бывает темного и светлого цвета. Для получения изделий темного цвета применяются магматические горные породы - базальты и диабазы. Для получения светлого каменного литья используют осадочные горные породы - доломит, известняк, мрамор и кварцевый песок.

Технология получения литых изделий включает операции дробления, помола, перемешивания компонентов, плавления, отливки изделий, кристаллизацию и отжиг. Плавление диабаза и базальта чаще всего производят в ванных печах или вагранках при температуре 1400-1500°С, а при изготовлении светлого каменного литья - в электропечах.

Плотные литые каменные изделия имеют: плотность 2900-3000 кг/м3, высокую морозостойкость, прочность при сжатии 200-240 МПа и при растяжении 20-30 МПа; истираемость до 5 раз меньше, чем у гранита, базальта и диабаза; высокую химическую стойкость, в том числе к воздействию концентрированных серной и соляной кислот.

В строительстве литые каменные изделия используют в особо тяжелых условиях эксплуатации: брусчатка для дорог, трубы для агрессивных сред, облицовочные плитки для предприятий химической промышленности.

Термозит (шлаковая пемза) - ячеистый материал, получаемый в результате вспучивания расплава шлака при быстром его охлаждении струей воды. Насыпная плотность щебня из термозита - 300-1100 кг/м3 позволяет его использовать в качестве эффективного легкого заполнителя для бетонов. Стоимость такого заполнителя в 2-3 раза ниже стоимости керамзита.

Минеральная вата и изделия из нее представляют собой волокнистые материалы, полученные из расплава горных пород или металлургических шлаков. Вату из расплава горных пород называют горной, а из расплава шлаков - шлаковой. Высокая пористость ваты, содержащей пустоты до 95% по объему, обеспечивает ей отличные тепло- и звукоизоляционные свойства. Длина волокон в вате от 2 до 60 мм . Производство минеральной ваты и изделий из нее не отличается от описанной выше технологии производства стекловаты и изделий из нее. Эти изделия производятся марок от 50 до 250 и имеют теплопроводность от 0,032 до 0,077 Вт/(м°С).

Минераловатные изделия применяются для теплоизоляции строительных конструкций при температуре изолируемых поверхностей от -180до+600°С.

Минераловатные утеплители в нашей стране занимают первое место среди всех других теплоизоляционных материалов.

Изделия из каменных расплавов

• Плотные

• Ячеистые

• Волокнистые

Литые каменные изделия изготовляют из расплавов горных пород или шлаков литьем в формы с последующей термической обработкой. По однородности и техническим свойствам литые изделия превосходят многие самые прочные природные каменные материалы.

В зависимости от используемого сырья каменное литье бывает темного и светлого цвета. Для получения изделий темного цвета применяются магматические горные породы - базальты и диабазы. Для получения светлого каменного литья используют осадочные горные породы - доломит, известняк, мрамор и кварцевый песок.

Технология получения литых изделий включает операции дробления, помола, перемешивания компонентов, плавления, отливки изделий, кристаллизацию и отжиг. Плавление диабаза и базальта чаще всего производят в ванных печах или вагранках при температуре 1400-1500°С, а при изготовлении светлого каменного литья - в электропечах.

Плотные литые каменные изделия имеют: плотность 2900-3000 кг/м3, высокую морозостойкость, прочность; истираемость до 5 раз меньше, чем у гранита, базальта и диабаза; высокую химическую стойкость, в том числе к воздействию концентрированных серной и соляной кислот.

В строительстве литые каменные изделия используют в особо тяжелых условиях эксплуатации: брусчатка для дорог, трубы для агрессивных сред, облицовочные плитки для предприятий химической промышленности.

Примеры: термозит (шлаковая пемза), минеральная вата

Минераловатные изделия применяются для теплоизоляции строительных конструкций при температуре изолируемых поверхностей от -180до+600°С.

28. ОБЩАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Керамические изделия изготавливают в несколько этапов: добыча глины, подготовка массы для формования, формование сырца, сушка и обжиг изделий.

Приготовление керамических масс

Керамические массы — это смесь исходных сырьевых материалов, приготовленная по рецептуре, заданной для каждого вида изделий. Она является основой керамического черепка, который, собственно, формует изделие. Для приготовления керамических масс измельченное сырье вначале дозируется по весу, а затем тщательно перемешивается. Способы приготовления масс могут быть различны, в зависимости от вида производимого изделия и метода его формования. Масса может быть приготовлена в виде пластичного «теста» или жидкого шликера.

Формование изделий

Керамические изделия формуют методом пластического формования из пластичной массы или методом литья (жидким шликером) в гипсовых формах. Пластичное формование предполагает как ручное изготовление изделий (лепка, отминка по формам, вытягивание на гончарном круге), так и механическое (на современных станках). Изделия сложной конфигурации и тонкостенные изготавливают литьем в гипсовых формах, что выполняется и вручную, и на механизированных установках.

Сушка

Отформованные изделия обыкновенно имеют влажность 20 — 28%. Перед обжигом полуфабрикат необходимо высушить до содержания в нем влаги не более 2 — 5%, для того чтобы придать изделию необходимую механическую прочность, а также во избежание деформации и растрескивания при обжиге.

Обжиг

В процессе обжига формируется структура черепка, определяющая технические свойства изделия (пористость, механическую прочность, термоустойчивость и др.). В производстве художественных керамических изделий используют двукратный и — реже — однократный обжиг. При однократном обжиге изделие после сушки сразу глазуруют и затем обжигают. Такой способ обработки можно применить для толстостенных изделий. При двукратном обжиге полуфабрикат после сушки подвергают вначале первому (утильному) обжигу, при котором изделие приобретает механическую прочность, затем его глазуруют и обжигают второй раз (политой обжиг). При некоторых способах декорирования керамики для закрепления красок и позолоты изделия подвергают третьему обжигу (муфельному) при температуре 600 — 800°С.

29. СТАЛЬНАЯ АРМАТУРА ДЛЯ ЖЕЛЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

В понятии арматура стальная входят многообразные устройства, предназначенные для управления потоками рабочей среды (жидкой, газообразной). Стальная арматура для железобетонных конструкций является каркасным строительным материалом.

Для армирования железобетонных изделий используют прутки, стержни и проволоку. В заранее напряженной конструкции металл испытывает высокое напряжение, и вследствие этого в таких железобетонных конструкциях применяют очень прочные стальные стержни или проволоку высокого качества.

В напряженных конструкциях применяют в основном сталь обыкновенного качества, так как она не испытывает больших напряжений. В заранее напряженных конструкциях - среднеуглеродистая и высокоуглеродистая сталь в состоянии горячекатаном, а также упрочненная сталь, отделанная специальной термической обработкой.

Сталь 23Х2Г2Т после горячей прокатки и низкотемпературного отпуска (300°С), применяемого главным образом для удаления из металла водорода, приобретает свойства класса А-V. Стальную арматуру для железобетонных конструкций более высоких классов (А-VI - А-VIII) изготавливают только с применением упрочняющей термической обработки.

Во время работы при низких температурах лучше применять стали с более низким содержанием углерода или стали, которые уже прошли термическую обработку. За исключением стержней, железобетонные сооружения армируют еще и проволокой. При этом проволока из стали с 0,6-0,8% должна располагать значительной прочностью (до 180 кгс/мм²), приобретаемой благодаря наклепу или термической обработке. Стальная арматура для железобетонных конструкций подразделяется по прочности на классы.

Назначение и виды арматуры Арматура в железобетонных конструкциях устанавливается преимущественно для восприятия растягивающих усилий и усиления бетона сжатых зон конструкций. Необходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия. Арматура, устанавливаемая по расчету, носит название рабочей арматуры; устанавливаемая по конструктивным и технологическим соображениям, носит название монтажной арматуры. Монтажная арматура обеспечивает проектное положение рабочей арматуры в конструкции и более равномерно распределяет усилия между отдельными стержнями рабочей арматуры. Кроме того, монтажная арматура может воспринимать обычно неучитываемые расчетом усилия от усадки бетона, изменения температуры конструкции и т. п.

Рабочую и монтажную арматуру объединяют в арматурные изделия — сварные и вязаные сетки и каркасы, которые размещают в железобетонных элементах в соответствии с характером их работы под нагрузкой.

В зависимости от технологии изготовления стальная арматура железобетонных конструкций подразделяется на горячекатаную стержневую и холоднотянутую проволочную. Под стержневой в данной классификации подразумевается арматура любого диаметра и независимо от того, как она поставляется промышленностью — в прутках (d 12 мм и более, длиной до 13 м) или в мотках, бунтах (d 10 мм и менее, массой до 500 кг). В зависимости от способа последующего упрочнения горячекатаная арматура может быть термически упрочненной— подвергнутой термической обработке — или упрочненной вытяжкой — подвергнутой вытяжке в холодном состоянии. По форме поверхности арматура может быть периодического профиля и гладкой. Выступы в виде ребер на поверхности стержневой арматуры периодического профиля, рифы или вмятины на поверхности проволочной арматуры значительно улучшают сцепление с бетоном .

По способу применения при армировании железобетонных элементов различают напрягаемую арматуру, подвергаемую предварительному натяжению, и ненапрягаемую арматуру. Жесткая арматура в виде прокатных двутавров, швеллеров, уголков до отвердения бетона работает как металлическая конструкция на нагрузку от собственной массы, массы подвешиваемой к ней опалубки и свеже-уложенной бетонной смеси. Она может быть целесообразной для монолитных большепролетных перекрытий, сильно загруженных колонн нижних этажей многоэтажных зданий и др.

31.РАСШИРЯЮЩИЕСЯ И БЕЗУСАДОЧНЫЕ БЕТОНЫ

Твердение всех гидравлических вяжущих веществ в воздушной среде сопровождается уменьшением объема цементного камня (усадкой). Усадочные деформации могут привести к образованию трещин в бетонах, что нарушает монолитность конструкций и снижает их долговечность. Для расширяющихся и безусадочных цементов характерно равномерное приращение объема цементного камня в начальный период твердения, что компенсирует усадочные явления. Линейное расширение у расширяющихся цементов обычно составляет 0,3... 1 %, у безусадочных — 0,01 ...0,1 %.

Многочисленные виды расширяющихся цементов, в разработку которых большой вклад внесли советские ученые (В. В. Михайлов,, Б. Г. Скрамтаев, И. В. Кравченко, П. П. Будников и др.), представляют собой смешанные цементы, состоящие из основного вяжущего вещества (глиноземистый или портландцемент) и компонентов, обеспечивающих увеличение объема цементного камня в начальный период твердения (в большинстве случаев гипс, высокоосновные гидроалюминаты кальция, глиноземистые шлаки).

Наибольшее применение в нашей стране нашли следующие расширяющиеся цементы: на основе глиноземистого цемента — водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ), водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ), гиперглиноземистый цемент; на основе портландцемента— расширяющийся портландцемент (РПЦ), а на основе портландцемента и глиноземистого цемента— напрягающий цемент (НЦ).

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) получают смешиванием или совместным помолом глиноземистого цемента (70%), полуводного гипса (20%) и молотого специально изготовленного высокоосновного гидроалюмината кальция 4СаО-А12О3-13Н2О (10%).

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ) состоит из тех же компонентов, что и ВРЦ, но взятых в других соотношениях. Эти цементы быстро схватываются (начало схватывания — несколько минут, конец—• не позднее 5... 10 мин) и быстро твердеют, достигая к 3 сут 60...80 %-ной марочной прочности. Они образуют цементный камень высокой водонепроницаемости (выдерживает давление воды до 0,7 МПа), за что и получили второе название водонепроницаемых цементов. Водонепроницаемые расширяющиеся и безусадочные цементы применяют для заделки и гидроизоляции швов тюбингов, раструбных труб, стыков и трещин в бетонных и железобетонных конструкциях, подливок под машины и фундаментных болтов и т. п. Нельзя применять эти цементы в конструкциях, эксплуатируемых в среде с недостаточной влажностью или при температуре более 80 °С.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ) получают из (% по массе): портландцементного клинкера — 58...63, высокоглиноземистого доменного шлака — 5...7, двуводного гипса — 7... 10 и активной минеральной добавки — 20...25, которые совместно размалывают в тонкий порошок— цемент. РПЦ характеризуется более быстрым нарастанием прочности, чем портландцемент, особенно при кратковременном пропаривании изделий, высокой плотностью и водонепроницаемостью цементного камня до 1,2 МПа и более. Применяют РПЦ там же, где и другие расширяющиеся цементы, а также в производстве сборных железобетонных изделий, что позволяет сократить время тепловой обработки до 4...6 ч.

Напрягающий цемент (НЦ) изготовляют на основе клинкеров портландцемента (65...70%) и глиноземистого цемента (16...20%) с добавлением двуводного гипса (14...16%) путем совместного помола до удельной поверхности не менее 3500 см2/г.

Напрягающий цемент быстро схватывается (через 2...7 мин) и быстро твердеет, приобретая через сутки нормального твердения прочность до 20 МПа. Характерной особенностью этого цемента являются не только значительная величина, но и большая энергия расширения, обеспечивающие самонапряжение камня до 3...4 МПа. Это свойство НЦ позволяет использовать его для изготовления так называемых самонапряженных железобетонных конструкций, в которых натяжение арматуры возникает при расширении твердеющего цемента. При этом арматура может получить двух- и трехосное напряжение, чего трудно добиться обычными приемами натяжения арматуры.

Напрягающий цемент рекомендуется применять для изготовления напорных труб и других тонкостенных железобетонных изделий и конструкций с напряженной арматурой.

32. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ГИПСА

Гипс является быстротвердеющим вяжущим с хорошими формовочными свойствами. Изделия, изготовленные на основе гипса, имеют высокую прочность, низкую теплопроводность, легко поддаются механической обработке, их можно окрашивать в различные цвета. Основной недостаток — низкая водостойкость.

В зависимости от составляющих изделия на основе гипса разделяют на гипсовые без заполнителей; гипсобетонные, состоящие из гипсового раствора и легких пористых заполнителей (шлак, туф, пемза); гипсоволокнистые, в которых заполнителями служат органические волокнистые материалы (камыш, бумажная макулатура, древесная стружка) По назначению изделия на основе гипса делят на: плиты гипсовые для перегородок, гипсобетонные панели для основания полов, гипсовую сухую штукатурку и гипсовые архитектурные изделия.

Плиты гипсовые для перегородок изготовляют из гипсового теста, в которое для повышения качества изделий вводят тонкомолотые минеральные добавки или заполнители в виде опилок и шлака. Такие плиты можно формовать способом литья, вибрацией и прессованием. В первых двух случаях после формования плиты подвергают искусственной сушке до влажности не более 8% по массе.

Панели гипсобетонные для перегородок отличаются от плит размерами и повышенной прочностью при изгибе за счет армирования их деревянными рейками. Панели изготовляют на вибропрокатных станах. При этом на движущуюся нижнюю ленту стана укладывают деревянные каркасы из реек, которые заполняют слоем гипсобетон- ной массы заданной толщины; смесь уплотняется валками и по мере продвижения по стану приобретает некоторую прочность, достаточную для передачи панели в сушильную камеру, где изделие высушивается до влажности 8% и набирает прочность при сжатии не менее 3,5 МПа. Панели предназначены для помещений с относительной влажностью воздуха не более 60%. Панели для санузлов должны быть изготовлены на гипсоцементно-пуццолановых вяжущих.

Панели гипсобетонные для основания пола изготовляют на гипсоцементно-пуццолановых вяжущих с армированием деревянными рейками. Технология изготовления такая же, как и панелей для перегородок. К качеству поверхности панелей предъявляют особые требования, так как по ним без дополнительной подготовки должны быть уложены чистые полы из линолеума, плиток или мастичные покрытия.

Гипсовая сухая штукатурка представляет собой отделочный листовой материал, изготовленный из строительного гипса. С двух сторон листы оклеивают картоном или в гипсовую массу в качестве арматуры вводят растительное волокно. Гипсовую сухую штукатурку изготовляют нанесением на нижний движущийся слой картона гипсового теста, затем его покрывают сверху вторым слоем картона и формуемую ленту пропускают между валками с зазором, равным толщине листов сухой штукатурки (8—10 мм). Отформованную ленту шириной 1200 мм разрезают на стандартные листы длиной 2500 или 3000 мм и высушивают в сушильных камерах до влажности не более 2% по массе.

Сухая штукатурка имеет прочность при изгибе не менее 8 МПа, малую теплопроводность и звукопроводность, легко режется. Применение ее позволяет облегчить и ускорить отделочные работы. К недостаткам следует отнести малую сопротивляемость излому (хрупкость) и потерю прочности при увлажнении.

Гипсовые архитектурные изделия изготовляют из гипсового теста способом литья, и их номенклатура разнообразна: кронштейны, карнизы, пояски, розетки и др.

33. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРНЫХ СМЕСЕЙ

Заполнители.

В виде заполнителей для растворных смесей используют натуральный либо искусственный песок(измельчённые пористые вещества (перлит, пемза) или плотные горные породы). Природный песок — это рыхлая смесь небольших частиц разнообразных минералов, которые изначально находились в составе изверженных горных пород.

При определении качества песка для применения его в качестве заполнителя руководствуются минеральным составом данного материала, пропорцией зёрен различного диаметра, а также наличием ненужных примесей.

Размер зёрен очень важен для создания хорошей растворной смеси, в песке обязательном порядке должны присутствовать и мелкие частицы, и средние, и крупные. Дело в том, что маленькие гранулы располагаются около более крупных и, следовательно, в этом случае количество и размер образованных между твёрдым материалом пустот становится на порядок меньше.

Для различных видов растворов самые крупные зёрна песка не должны превышать определённых величин. Так, для кладочных смесей этот параметр равен 2,5 мм (для бутовой кладки — 5 мм), штукатурных (кроме накрывочного слоя) — 2,5, штукатурных накрывочного слоя — 1,25, облицовочных — 1,25.

Если в составе строительной смеси содержится довольно много совсем мелких частиц в виде пыли, глины и других примесей, то в таких случаях требуется дополнительное количество воды и цемента. Поэтому содержание песка, который легко пропускается сквозь самое мелкое (отверстия 0,16 мм) сито, не должно превышать 10% (по массе), а содержание ила или глины ограничивается 3%. Очистить песок, приготовленный для приготовления раствора, можно промыванием его водой.

Природный песок, кроме мелких частиц, может иметь в своём составе ещё и примеси органического порядка, которые влияют на прочность получаемого бетона не в лучшую сторону. Органические составляющие можно определить с помощью цветового (колориметрического) метода.

Наполнители.

Наполнителями являются органические либо неорганические вещества природного либо искусственного происхождения, обычно представленные в виде порошков, частицы которых по размеру сходны с размерами частиц вяжущего.

Наполнители выполняют следующие функции:

• заполняют пустоты в растворе, не вступая при этом в химическую реакцию с составляющими его элементами;

• не позволяют вяжущему отдавать слишком много влаги основанию, если укладка происходит по пористой поверхности;

• улучшают качество раствора путём придания ему некоторых специальных свойств (к примеру, повышение огнестойкости);

• помогают уменьшить стоимость строительного материала, заменяя собой часть дорогого вяжущего вещества без снижения качества растворной смеси.

В качестве примера можно назвать следующие наполнители: известняковые и доломитовые порошки, минералы вулканического происхождения, асбестовые отходы, зола-унос и другие.

Добавки.

Добавки в составе строительных смесей играют очень важную роль: они повышают качество растворов, удешевляют и упрощают их производство.

В отличие от заполнителей и наполнителей, данные материалы вступают в реакцию с некоторыми элементами смеси, и в результате появляется новое соединение, влияющее на конечный продукт. Естественно, добавочные вещества должны вводиться в исходное сырьё в определённой пропорции, так как помещённые туда в избыточном количестве, они могут не полностью вступить в реакцию и остаться в изначальном виде в смеси, что снизит качество последней.

Часто добавки могут по химическому составу не отличаться от наполнителя (однако представлены они в виде тонко помолотого материала), эти вещества придают раствору такие свойства, как способность к твердению или стойкость против коррозии.

Добавки, полученные из андезита, кварца, базальта повышают кислостойкость строительного материала.

Также стоит упомянуть такие весьма распространённые добавочные натуральные вещества, как магнезит, диатомит, опоки, трепел, а также искусственные доменные гранулированные шлаки, помол шамотного кирпича, золу-унос и другие.

Некоторые добавки применяются для ускорения протекания химического процесса (катализаторы) либо его замедления (ингибиторы), другие — для улучшения морозостойкости продукта, третьи помогают достигнуть требуемой консистенции изготовляемого раствора.

Зимой в раствор вводят в качестве противоморозного средства поташ (10−15% от массы добавляемой воды) или нитрит натрия (5−10%), кроме того, с данной целью можно применять аммиачную воду, карбонат натрия и нитрит натрия. Данные элементы понижают температуру замерзания воды и заставляют вяжущие быстрее набирать прочность.