Среди керамических материалов,
выпускаемых промышленностью, —
стеновые (кирпичи, камни, блоки),
плитки и плиты, черепица,
санитарно-технические,
архитектур-но-художественые, а также
изделия специального назначения:
трубы, дорожный кирпич, кислото- и
огнеупорные, теплоизоляционные,
краски.
Материалы
из стеклянных и других минеральных
расплавов
Сырьё.
Основные сырьевые компоненты для
производства материалов из стекла
– кварцевый песок, сода, мел, доломит,
известняк. При этом в стекломассу
вводятся кислотные, щелочные и
щёлочно-земельные оксиды. От их
количества непосредственно зависят
все основные эксплуатационно-технические
свойства стекла. Большое влияние на
свойства строительных стекол
оказывают вспомогательные компоненты
– осветлители, обесцвечиватели,
красители, глушители, окислители,
восстановители.
Осветлители
вводят в шихту для освобождения
стекломассы от видимых пузырей, т.е.
для ее осветления. Этим ускоряется
процесс стекловарения. Действие
осветлителей заключается в том, что
при нагревании они разлагаются с
выделением большого количества
газообразных продуктов. Улетучиваясь
из стекломассы, они способствуют
удалению из нее и других газов
(пузырей).
Обесцвечиватели
вводят в стекломассу, чтобы устранить
нежелательные сине-зелёные или
желто-зелёные оттенки, которые
стекломасса приобретает из-за
примесей железа в сырьевых материалах
Красители
служат для окрашивания стекла в тот
или иной цвет. Обычно в качестве
красителей используют соединения
металлов, главным образом оксиды
тяжёлых металлов – марганца, кобальта,
никеля, хрома, железа.
Большинство
светопрозрачных стекол варят в
окислительной среде. Вместе с тем
существует группа стекол (цветные),
для варки которых требуется
восстановительная среда. Для
регулирования этих условий варки в
стекломассу вводят окислители и
восстановители.
Сырьём
для производства материалов их
минеральных расплавов ( каменных,
шлаковых) служат соответственно
базальтовые, диабазовые,
базальто-доломитовые и другие породы,
доменные металлургические шлаки.
Основы
технологии
Основные
технологические операции при
производстве материалов из стекла
– варка и формование.
Варка
стекла производится в печах различного
типа. Листовое светопрозрачное
стекло варят в ванных печах непрерывного
действия. При этом выделяют пять
стадий стекловарения: силикатообразование
при температуре 800-900ºС, стеклообразование
(1100-1200ºС), осветление (1400-1600 ºС), студка
(1100-1200 ºС), формование стекломассы
(прессование, прокат, вытягивание),
отжиг. В результате отжига снижаются
полученные при формовании внутренние
температурные напряжения, возникающие
вследствие более высокой скорости
остывания наружных слоёв стекла по
сравнению с внутренними. Наружные
слои стремятся к сжатию, а
внутренние-более нагретые-препятствуют
этому.
Отделку
лицевой поверхности стекла
производят механическим, химическим
способами и путём нанесения различных
покрытий.
Механическая
обработка включает резку,
шлифование, гравирование, пескоструйную,
ультразвуковую.
Химическая
обработка состоит из травления
и матирования (обработка поверхности
парами фтористого водорода, плавиковой
кислотой, матирующими пастами или
другими веществами), химического
полирования, выщелачивания (для
повышения светопроницания и получения
«радужного» эффекта).
Технологический
процесс производства материалов из
других минеральных
расплавов включает следующие
операции: подготовка сырьевых
компонентов, плавка шихты в пламенных
шахтных, ванных, вращающихся или
дуговых электрических печах при
1400-1450 ºС; охлаждение расплава до 1250
ºС для стабилизации структуры и
уменьшения усадочных дефектов в
готовой продукции; литьё в подогретые
постоянные формы из чугуна или
жароупорной стали или во временные
силикатные формы; медленное (до 1
суток и более) охлаждение; механическая
обработка поверхности и кромок.
12.
Номенклатура
Материалы
из стекла и других минеральных
расплавов можно разделить на две
основные группы: светопрозрачные и
непрозрачные (облицовочные,
специального назначения:
теплоизоляционные, звукопоглощающие,
кислотоупорные).
Светопрозрачные
материалы и изделия. Наиболее
распространено в строительстве
оконное стекло – бесцветное
с гладкими поверхностями. Листы
оконного стекла выпускаются, например
шириной 250…1600 мм, длиной 250…2200 мм,
толщиной 3…6 мм. Масса 1м² стекла 2…5
кг.
Витринное
стекло представляет собой
крупногабаритные бесцветные листы,
как правило полированные. Один из
наименьших размеров 1700х1250 мм,
наибольших 2500х6000 мм при толщине
5,5…10 мм.
Флоат-стекло
толщиной от 3 до 25 мм и с наибольшим
размером 3,2х6 м, получаемое формованием
на расплаве металла, не имеет
оптических дефектов.
Узорчатое,
матовое и матово-узорчатое
стёкла отличаются оригинальными
эстетическими характеристиками.
Узорчатое стекло имеет на одной или
обеих поверхностях чёткий рельефный
рисунок глубиной 0,5…1,5 мм. Узорчатое
стекло может быть бесцветным, цветным
и армированным. Применяют узорчатое
стекло для остекления дверей,
перегородок и других ограждений для
создания мягкого освещения и защиты
от прямого солнечного света.
Матовое
стекло получают из оконного стекла
толщиной 3…6 мм при помощи пескоструйной
или химической обработки одной или
обеих сторон.
Матово-узорчатое
стекло изготавливают аналогичной
обработкой одной поверхности по
трафарету с определённым рисунком.
Если на поверхность матированного
стекла нанести слой столярного клея
и подвергнуть его термообработке,
то после снятия клея образуется
матово-узорчатое стекло «мороз»,
имитирующее рисунок замёрзшего
стекла.
Цветное
стекло может быть однослойным,
окрашенным в массе и двухслойным из
бесцветной стекломассы с цветным
накладным слоем толщиной 1 мм. Его
применяют для декоративного остекления
световых проёмов, устройства
перегородок, изготовления витражей.
Армированное
стекло имеет внутри параллельно
поверхности сварную светлую
металлическую сетку из термообработанной
стальной проволоки диаметром 0,35 –
0,45 мм. Прочность стекла при этом не
увеличивается и даже снижается, но
такое стекло безопасно – при
разрушении от механических и тепловых
воздействий осколки удерживаются
металлической сеткой. Армированное
стекло служит для остекления световых
проёмов и дверей (при повышенных
требованиях к безопасности и
огнестойкости остекления), фонарей
верхнего света, для ограждения
балконов, лоджий, лестниц, лифтовых
шахт, устройства перегородок и
светопрозрачных кровель.
Закалённое
стекло имеет сравнительно
высокую механическую прочность и
термостойкость. Это достигается
обработкой листового стекла толщиной
4,5…6,5 мм – нагреванием до +640 ◦С и
последующим резким, но равномерным
охлаждением поверхностей потоком
воздуха, реже жидкостью. Закалённое
стекло используют для остекления
витрин и светопроёмов общественных
зданий, сплошных стеклянных дверей,
перегородок и других ограждающих
конструкций, к которым предъявляются
требования повышенной стойкости к
возможным ударным воздействиям.
Среди
светопрозрачных изделий выделяют
малогабаритные (блоки стеклянные
пустотелые) и крупногабаритные
(стеклополотна, стеклопакеты, стёкла
профильные и гнутые).
Блоки
стеклянные пустотелые получают
сваркой по периметру двух прессованных
полублоков, стекломасса которых
может быть бесцветной или цветной.
Внутренняя поверхность гладкая или
с рельефным рисунком. Стеклоблоки
предназначены для кладки наружных
ограждений, перегородок, заполнения
светопроёмов в жилищно-гражданском
и промышленном строительстве.
Стеклополотна
представляют собой листы
закалённого утолщённого стекла для
заполнения дверных проёмов в
общественных зданиях.
Стеклопакеты
получают при соединении по
контуру с определённым зазором двух
или более листов стекла. Применяют
стеклопакеты для заполнения оконных
проёмов, витрин
Стекло
строительное профильное
(стеклопрофилит) формуют на прокатных
установках из бесцветного или
цветного стекла в виде непрерывного
профильнопогонажного материала
коробчатого или швеллерного сечения
с гладкой, рифлёной или узорчатой
поверхностями. Профильное стекло
исползуют для светопроницаемых
ограждений (самонесущих стен,
перегородок, кровель).
К
светонепрозрачным облицовочным
материалам из стекла относятся
стемалит, марблит, эмалированные и
стекломазаичные плитки, смальта,
зеркальные, стеклокристаллические
плитки.
Стемалит
– листы плоского стекла, внутренняя
сторона которых окрашена керамической
краской. Марблит – материал
в виде плоских прямоугольных или
квадратных плит с полированной
лицевой и рифлёной внутренней
поверхностью
Эмалированные
плитки часто изготовляют из
отходов оконного или витринного
стекла, разрезая его по заданным
размерам и покрывая с одной стороны
слоем эмали, закрепляемой при
термообработке. Размеры плиток
100х100 или до 200х200 мм, толщина – 4-6 мм.
Смальта
– куски глушенного цветного
стекла неправильной формы толщиной
10 мм, полученное из стекломассы
отливкой или прессованием.
Мозаичные
плитки, например, размером
21х21х5 мм, которые получают при прокатке
или прессовании стекломассы с
разнообразными эстетическими
характеристиками, позволяют создавать
оригинальную отделку интерьеров.
Материалы
из стекла и других минеральных
расплавов могут быть теплоизоляционными,
звукопоглощающими, кислотоупорными.
Пеностекло
– высокопористый материал (пористость
до 94%), получаемый при спекании порошка
стеклянного боя с газообразователями.
Используется оно в виде плит и блоков
в основном для теплоизоляции стен,
покрытий, кровель.
Из
каменных расплавов (базальта,
диабаза) изготавливают плиты, плитки,
литую брусчатку – материалы,
отличающиеся высокой прочностью,
долговечностью и большой коррозийной
стойкостью в агрессивных средах.
Из
расплава доменного шлака (после его
быстрого охлаждения) получают
шлаковую пемзу (термозит),
которая служит пористым заполнителем
для лёгких бетонов.
Эксплуатационно-технические
свойства
материала
зависят от его состава и структуры,
которая отличается отсутствием
правильной пространственной решетки.
Плотность
обычного оконного стекла –2500
кг/м³, армированного – 2600 кг/м³
Пористость
у стеклянных материалов (за
исключением теплоизоляционных и
звукопоглощающих) отсутствует.
Стеклянные
светопрозрачные материалы обладают
высокой стойкостью к агрессивным
веществам.
Материалы
из стекла относятся к хрупким,
у них отсутствуют пластические
деформации.
Поглощение
света определяется коэффициентом
поглощения и оптической плотностью,
а также связано с толщиной стекла и
особенно наличием красящих добавок.
В целом оптические свойства стекол
зависят от их химического состава.
13.
Основы технологии.
Основные технологические операции
при производстве металлических
материалов: обработка сырья, дозировка,
плавка, формование. При необходимости
изменения эстетических характеристик
лицевой поверхности применяют
механические и химические способы
её отделки, лаки, краски, наносят
тонкие металлические или полимерные
плёнки.
Обработка
сырья предполагает дробление,
промывку и обогащение железных руд.
В процессе плавки получают металлы,
после формования – металлические
материалы.
Металлы
для материалов, как правило,
представляют собой сплавы – железа
с углеродом (чугун, сталь), алюминиевые,
медные (бронза – с оловом, латунь –
с цинком), магниевые, титановые и др.
Эксплуатационно-технические
свойства металлических материалов
определяются их оригинальным
строением.
Средняя
плотность металлических материалов
сравнительно высока ( например,
стальных около 7860 кг/м³).
Пористость
,гигроскопичность, водопоглощение
у металлических материалов
отсутствуют.
Предел
прочности стальных материалов
при сжатии, изгибе и растяжении –
300 – 400 МПа, но может достигать 1000 МПа
и более. Материалы их алюминиевых
сплавов при меньшей средней плотности
(около 2800 кг/м³) не уступают стальным
по характерным прочностным показателям
(предел прочности до 670 МПа).
Наряду
с высокой прочностью, к положительным
свойствам металлических материалов
( кроме чугуна) относится пластичность
– способность выдерживать большие
остаточные деформации без разрушения
и при сохранении прочности.
Основной
недостаток широко применяемых
стальных и других металлических
материалов – способность к
коррозии.
Для
защиты материалов от коррозии
применяют защитные покрытия,
электрохимическую защиту и замедлители
коррозии ( ингибиторы), изменяющие
состав коррозийной среды.
В
строительной практике для защиты
конструкций чаще используют
лакокрасочные и др. покрытия
поверхности.
Некоторые
металлы, например алюминий, сами
предохраняют себя от коррозии в
некоторых средах в результате
образовавшихся на их поверхности
защитных плёнок при взаимодействии
со средой.
14.
Строительные материалы из чугуна
– опорные части колонн, тюбинги –
укрепляющие своды тоннелей, трубы,
радиаторы, сантех изделия. Перечень
материалов ограничен, т.к чугун
обладает существенными недостатками
– высокой плотностью и хрупкостью.
Весьма редко в современном строительстве
используют архитектурно-художественные
детали, полученные способ литья из
чугуна: детали оград, решёток,
кронштейнов, фонарей и др.
Наиболее
распространены в строительстве
материалы из стали. В
основном применяют углеродистую
сталь обыкновенного качества
(выделяют также качественную,
высококачественную и особовысококачественные
стали с соответствующим уменьшением
вредных примесей), а также легированные
стали.
Номенклатура
стальных материалов включает
различные профили и листы, оболочки,
мембраны, тросы, канаты, черепицу,
закладные детали, декоративно-художественные
изделия.
Профили
применяют различного сечения, их
вид определяется способом получения.
В массовом количестве используют
профили, полученные способом проката.
Заметно
снижается масса ряда металлических
конструкций, повышаются их прочность
и надёжность при внедрении гнутых
профилей, сортамент которых достаточно
разнообразен.
Сложные
стальные профили получают способами
непрерывного литья и прессования.
Листовую
сталь толщиной до 6 мм; тонколистовую
кровельную и оцинкованную сталь –
толщиной 0,4 – 0,8 мм. Листовую сталь
изготавливают с плоской, волнистой
и рифлёной поверхностью.
Номенклатура
материалов из других цветных
металлов ограничено в связи с
их высокой стоимостью.
Минеральные
вяжущие и материалы на их основе
15.
Гипс
строительный -
белый или сероватый порошок тонкого
помола, получаемый из гипсового
камня (природного гипса)
путём обжига при температуре 140- 190
С; быстросхватывающееся и
быстро-твердеющее вяжущее вещество.
Гипс строительный применяется для
штукатурных работ, изготовления
гипсобетона, гипсовых
строительных изделий, отливок, форм,
а также в качестве добавки к др.
вяжущим (например, извести, цементам).
Быстрое
схватывание (твердение) гипсовых
строительных растворов не всегда
удобно. При работе с гипсовыми
растворами следует иметь в виду, что
затвердевающее гипсовое тесто при
перемешивании отмолаживается и
перестаёт схватываться. Такой
раствор, нанесённый на поверхность,
не имеет прочности - при высыхании
появляются трещины и покрытие
разрушается. Растворы с гипсом
готовят небольшими порциями
(т. н. заводками), которые должны быть
использованы в течение нескольких
минут.
Чтобы
замедлить схватывание, к гипсу
добавляют известковый или
глиняный раствор либо специальный
замедлитель из 0.5-2%-ного раствора
буры (все растворы готовят на воде).
Затвердевший гипс
характеризуется высокой
прочностью и относительно низкой
плотностью (1200-1500 кг/м3); он более чем
в 2 раза легче затвердевшего цемента,
а значит, и существенно менее
теплопроводен.
16.
Строительной
известью называют продукт,
получаемый путем обжига до возможно
полного выделения углекислоты
кальциево-магниевых горных пород,
содержащих не более 8% глинистых и
песчаных примесей. В качестве сырья
используют карбонатные породы -
известняк, мел, ракушечник,
доломитизированный известняк.
Виды
извести
По количеству
содержащихся в извести силикатов и
алюмоферритов кальция, придающих
ей гидравлические свойства, различают:
-
воздушную, обеспечивает
затвердевание строительных растворов
и сохранение ими прочности в условиях
нормальной влажности;
-
гидравлическую,
обеспечивает затвердевание и
сохранение прочности растворов,
применяемых как на воздухе, так и в
воде.
По виду
содержащегося в
воздушной извести основного
оксида она может быть:
-
кальциевой;
-
магнезиальной;
-
доломитовой.
Кальциевая
известь содержит 70-96% СаО и до 2% MgO.
Маломагнезиальная известь состоит
из 70-90% СаО и в пределах 2-5% MgO. В
магнезиальной извести MgO содержится
в пределах - 5-20%, в доломитовой -
20-40%.
В зависимости
от вариантов дальнейшей обработки
обожженного продукта различают
несколько видов воздушной извести:
-
негашеную комовую известь
— кипелку, состоящую главным образом
из Са(ОН) ;
-
негашеную молотую известь
— порошкообразный продукт помола
комовой извести;
- гидратную
известь (гашеная) — пушонку
— тонкий порошок, получаемый в
результате гашения комовой извести
определенным количеством воды и
состоящий в основном из Са(ОН) ;
-
известковое тесто —
тестообразный продукт гашения
комовой извести, состоящей в основном
из Са(ОН) и механически примешанной
воды;
- известковое
молоко — белая суспензия,
в которой гидроксид кальция находится
частично в растворенном, а частично
во взвешенном состоянии.
По времени
гашения все сорта воздушной негашеной
извести подразделяют на
три группы:
-
быстрогасящаяся - время
гашения не более 8 мин;
-
среднегасящаяся - время
гашения не более 25 мин;
-
медленногасящаяся -
время гашения не менее 25 мин.
Порошкообразную известь, получаемую
путем размола или гашения (гидратации)
комовой извести, подразделяют на:
известь без добавок и с добавками.
17.
Цемент— искусственное неорганическое
вяжущее
вещество. Один из основных
строительных
материалов. При затворении
водой,
водными растворами солей и другими
жидкостями образует пластичную
массу, которая затем затвердевает
и превращается в камневидное
тело. В основном используется для
изготовления бетона
и строительных
растворов. Цемент является
гидравлическим вяжущим и обладает
способностью набирать прочность во
влажных условиях, чем принципиально
отличается от некоторых других
минеральных вяжущих - (гипса,
воздушной
извести), которые твердеют
только на воздухе.
По наличию
основного минерала цементы
подразделяются:
романцемент - преобладание белита,
в настоящее время не производится;
портландцемент
- преобладание алита, наиболее широко
распространен в строительстве;
глинозёмистый
цемент - преобладание
алюминатной фазы;
магнезиальный
цемент (Цемент
Сореля) - на основе магнезита,
затворяется водным раствором солей;
смешанные
цементы - цементы, получаемые
путем смешения вышеприведенных
цементов с воздушными вяжущими,
минеральными добавками и шлаками,
обладающими вяжущими свойствами.
кислотоупорный цемент - на основе
гидросиликата натрия (Na2O·mSiO2·nH2O),
сухая смесь кварцевого песка и
кремнефтористого
натрия, затворяется водным
раствором жидкого стекла.
Цемент
получают тонким измельчением клинкера
и гипса.
Клинкер — продукт равномерного
обжига до спекания однородной
сырьевой смеси, состоящей из известняка
и глины определённого состава,
обеспечивающего преобладание
силикатов кальция.
18. Определение
и общая классификация бетонов.
Бетоном
называют искусственный каменный
материал, получаемый в результате
твердения правильно подобранной,
тщательно перемешанной и уплотненной
смеси вяжущего вещества, воды,
заполнителей и в случае необходимости
— специальных добавок. Бетонная
смесь - это смесь из указанных
выше компонентов до начала
затвердевания.
Классифицируют
бетоны по следующим основным
признакам: назначению, средней
плотности, виду вяжущего, виду
заполнителей, по структуре и условиям
твердения.
По
назначению различают следующие
бетоны: обычный бетон, гидротехнический
бетон, бетон для транспортного
строительства, дорожный бетон,
жаростойкий бетон,
конструкционно-теплоизоляционный
бетон, коррозионностойкий бетон.
Обычным,
или общестроительным, называют
бетон, к которому не предъявляют
особых требований.
К
гидротехническим относят бетоны,
применяемые для возведения
гидротехнических сооружений (плотин,
водорегулирующих, водозаборных и
других сооружений).
Бетоны для
транспортного строительства
предназначены для возведения мостов,
виадуков, путепроводов, эстакад,
водопропускных труб и регуляционных
сооружений на железных и автомобильных
дорогах.
Дорожным
называют бетон, применяемый в
покрытиях дорог, аэродромов и других
подобных сооружениях.
Жаростойкие
бетоны применяют для изготовления
конструкций, которые в условиях
эксплуатации подвергаются постоянному
или периодическому воздействию
температур выше 200 °С.
Конструкционно-теплоизоляционные
бетоны предназначены для железобетонных
конструкций, к которым предъявляют
требования, как по несущей способности,
так и по теплоизоляционным свойствам.
Коррозионно-стойкими
называют бетоны, способные в условиях
эксплуатации противостоять действию
агрессивных сред.
В зависимости
от средней плотности различают особо
тяжелые, тяжелые, легкие и особо
легкие бетоны.
Особо
тяжелые бетоны со средней плотностью
более 2500 кг/м3 изготовляют на
особо тяжелых заполнителях (магнетит,
лимонит, барит, чугунная дробь,
обрезки стали). Эти бетоны применяют
для изготовления специальных
конструкций, например при сооружении
зданий атомных электростанций, для
защиты от радиоактивного излучения.
Тяжелые
бетоны со средней плотностью
2000-2500 кг/м3 изготовляют на
плотном песке и крупном заполнителе
из плотных горных пород и используют
во всех несущих конструкциях.
Легкие
бетоны со средней плотностью
500-2000 кг/м3 изготовляют на
пористом крупном заполнителе и
пористом или плотном мелком
заполнителе. Их используют, в основном,
для производства ограждающих или
несущих конструкций.
Особо
легкие бетоны (ячеистые) со средней
плотностью менее 500 кг/м3 делают
на основе вяжущего вещества и
порообразователя. Применяют в
качестве теплоизоляционного материала
в виде плит, скорлуп и других изделий.
Бетонные
и железобетонные изделия
19.
20.
Материалы на
основе полимеров
21.
22.
23.
Для приготовления тяжелых бетонов
применяют портландцемент,
пластифицированный портландцемент,
портландцемент с гидравлическими
добавками, шлакопортландцемент,
быстротвердеющий портландцемент
(БТЦ) и др. Цемент выбирают с учетом
требований, предъявляемых к бетону
(прочности, морозостойкости, химической
стойкости, водонепроницаемости и
др.), а также технологии изготовления
изделий, их назначения и условий
эксплуатации.
Марку цемента
выбирают в зависимости от проектируемой
прочности бетона при сжатии.
24.
Битумными называют строительные
материалы, в состав которых входят
битумы. Битумные вещества представляют
собой сложные смеси углеводородов
и их производных. При нормальной
температуре это твердые массы или
густые жидкости темного, почти
черного цвета. Они не растворяются
в воде, а многие из них и в кислотах,
но растворяются в сероуглероде,
хлороформе, бензоле и других
органических растворителях. В
зависимости от исходного сырья
битумные вяжущие вещества делятся
на нефтяные и природные.
Природные битумы. Их подразделяют
на три вида: пластовые, поверхностные
и жильные. Пластовые - это горные
породы осадочного происхождения
(известняки, доломиты, песчаники),
пропитанные битумом. Природные
битумы получают из битуминозных
песков и песчаников нагреванием, а
из битуминозного известняка -
экстрагированием. Применение
природных битумов в строительстве
ограничивается из-за высокой
стоимости. Используют их в основном
в химической и лакокрасочной
промышленности.
25. Дегтевые вяжущие являются
продуктом переработки каменного
угля или горючих сланцев. В строительстве
находят применение каменноугольные
деготь (жидкий) и пек (твердый). Смеси
дегтя и пека, а также пека с антраценовым
маслом обладают высокими клеящими
свойствами. Для повышения вязкости
и атмосферсстойкости в смеси песка
и дегтя вводят добавки — тонкоизмельченный
известняк или доломит. Дегтевые
вяжущие применяют при строительстве
дорог и для изготовления кровельного
толя.
26. Рулонные кровельные материалы
По виду основы рулонные материалы
могут быть основные и безосновные.
Основой рулонных материалов служат
картон, стекловолокно, металл,
асбест, полимерно-битумные материалы
и бумага. В безосновных рулонных
материалах роль основы играют
волокна асбеста в виде мелкоармирующих
элементов. В зависимости от вида
вяжущего материалы могут быть
битумные, дегтебитумные, дегтевые,
полимерные, резинобитумные,
битумно-полимерные, смешанные. В
рулонных кровельных материалах
устраивают защитный слой. По виду
защитного слоя рулонные материалы
могут быть: крупнозернистые,
мелкозернистые, пылевидные и
чешуйчатые, а также покрытия,
стойкие к воздействию щелочи,
кислоты, озона.
Кровельные
материалы, имеющие основание (или
основные): пергамин,
рубероид, рубероид наплавляемый,
гидроизол, стеклорубероид,
фольгоизол, фольгорубероид,
кровельный стеклоизол, армобитум,
толь, толь-кожа, асфальтовые
армированные маты, гудрокамовые
материалы и др. К основанию рулонных
материалов предъявляются высокие
требования. Основанием служат
строительный картон, бумага,
алюминиевая фольга, стеклоткань,
кожа.
Кровельные
материалы, не имеющие основания
(безосновные):Изол, бризол
27.Акустические
материалы и изделия
Акустическими
называются материалы, способные
уменьшать, энергию звуковой волны,
снижать уровень громкости внутреннего
или внешнего звука.
Звукопоглощающие
материалы по характеру
поглощения звука делятся на:
панельные
материалы и конструкции,
в которых звукопоглощение обусловлено
активным сопротивлением системы,
совершающей вынужденные колебания
под действием попадающей звуковой
волны (тонкие панели из фанеры,
жесткие древесноволокнистые плиты
и звуконепроницаемые ткани);
пористые
с твердым скелетом, в которых
звук поглощается в результате
вязкого трения в порах (пенобетон,
газостекло);
пористые
с гибким скелетом, в которых,
кроме резкого трения в порах,
возникают релаксационные потери,
связанные с деформацией нежесткого
скелета (минеральная, базальтовая,
хлопковая вата).
На
звукопоглощающие свойства
материалов оказывает влияние и их
упругость. В изделиях с гибким
деформирующимся каркасом имеют
место дополнительные потери
звуковой энергии вследствие
активного сопротивления материала
вынужденным колебаниям под действием
падающих звуковых волн.
В ряде
случаев облицовка поверхности
строительных конструкций
осуществляется перфорированными
листами из сравнительно плотных
материалов (гипсокартон,
асбестоцемент, металлические,
пластмассовые листы), которые
обеспечивают конструкциям, наряду
со звукопоглощением, повышенную
механическую прочность и
декоративность.
Звукопоглощающее
свойство материала характеризуется
коэффициентом поглощения, который
представляет собой отношение
поглощенной звуковой энергии ко
всей энергии, падающей на материал.
За единицу звукопоглощения
условно принимают звукопоглощение
1 м2 открытого окна.
К
звукопоглощающим материалам
относят те, которые имеют коэффициент
звукопоглощения не менее 0,4 при
частоте 1000 Гц
Звукоизоляционные материалы
применяют для изоляции от ударного
и воздушного шумов. Они должны
обладать малым динамическим модулем
упругости. Прокладочные материалы,
применяемые в перекрытиях, в
амортизаторах под оборудование и
др., должны иметь малые остаточные
деформации во времени. Такими
свойствами обладают материалы с
пористостью 40-90°С.
В качестве
звукоизоляционных материалов
применяют минераловатные мягкие
и жесткие плиты на синтетических
смолах со средней плотностью 50-150
кг/м3, стекловолокнистые маты
и плиты со средней плотностью
30-250 кг/м3, асбестовые маты,
Мягкие древесноволокнистые плиты
со средней плотностью 150-250 кг/м3,
губчатая резина и эластичные
полимеры из полиуретана,
поливинилхлорида. Звукоизоляция
пола достигается за счет применения
теплоизоляционного линолеума.
28.
Листовое стекло является базовым
продуктом стекольной промышленности
- это бесцветное, прозрачное
натрий-кальций-силикатное стекло,
изготавливаемое методами флоат
или вертикального вытягивания без
какой-либо дополнительной обработки
поверхностей, имеющее вид плоских
прямоугольных листов, толщина
которых мала по отношению к длине
и ширине.
К группе листовых стекол строительного
назначения относят:
Оконное листовое стекло выпускают
в виде листов толщиной
2—6 мм, устанавливают в деревянные,
металлические и пластмассовые
переплеты световых проемов
гражданских и промышленных зданий.
Полированное витринное стекло
(стекло в виде крупноразмерных
полированных и неполированных
полотен толщиной 6—10 мм служит для
остекления магазинов, ресторанов,
кинотеатров, выставочных залов,
вокзалов и т. п. Его устанавливают
обычно в металлические переплеты).
Теплоотражающее и теплопоглощающее
стекло содержит в своем составе
добавки, обеспечивающие
преимущественное поглощение
инфракрасных лучей солнечного
спектра. Его применяют в зданиях,
расположенных в районах с жарким
климатом для уменьшения солнечной
радиации.
Закаленное стекло получают путем
термической обработки стекла по
заданному режиму. Этот вид стекла
имеет предел прочности на изгиб в
5—8 раз, термостойкость в 2 раза и
прочность на удар в 4—6 раз выше по
сравнению с обычным стеклом. В
строительстве толстое закаленное
стекло употребляют для устройства
дверей, перегородок, кровельных
покрытий и др. При разрушении
закаленного стекла образуются
мелкие осколки с тупыми краями,
что позволяет значительно сократить
риск травмирования людей.
Армированное стекло (в армированное
стекло запрессовывается отожженная,
хромированная или никелированная
стальная проволока, которая служит
каркасом, удерживающим мелкие
осколки стекла при его повреждении).
Узорчатое, цветное получают прокатом
бесцветной или цветной расплавленной
стекломассы. Эта разновидность
листового стекла характеризуется
декоративностью и светорассеивающей
способностью. Его используют в
качестве элемента архитектурного
оформления, а также для остекления
оконных проемов, перегородок и
дверей в тех случаях, когда требуется
отсутствие сквозной видимости или
рассеянный свет.
Св-ва стекла.Стекла
отличаются необычным сочетанием
свойств, прозрачностью, абсолютной
водонепроницаемостью и универсальной
химической стойкостью.
Плотность стекла зависит от
химического состава и для обычных
строительных стекол составляет
2400...2600 кг/м3. Плотность оконного
стекла — 2550 кг/м'.
Пористость и водопоглощение
стекла практически равны 0 %.
Механические свойства. Стекло
в строительных конструкциях чаще
подвергается изгибу, растяжению
и удару и реже сжатию, поэтому
главными показателями, определяющими
его механические свойства, следует
считать прочность при растяжении
и хрупкость.
Хрупкость — главный недостаток
стекла.
Твердость стекла, представляющего
собой по химическому составу
вещество, близкое к полевым шпатам,
такая же, как у этих минералов.
Оптические свойства стекла
характеризуются светопропусканием
(прозрачностью), светопреломлением,
отражением, рассеиванием и др.
Теплопроводность стекла почти в
10 раз ниже, чем у аналогичных
кристаллических минералов.
относительно маленькая
термостойкость (способность
выдерживать резкие перепады
температур) обычного стекла. Она
составляет 70...90° С.
Звукоизолирующая способность
стекла довольно высока. Стекло
толщиной 1 см по звукоизоляции
приблизительно соответствует
кирпичной стене в полкирпича — 12
см.
Химическая стойкость - хорошо
противостоит действию воды, щелочей
и кислот (за исключением плавиковой
и фосфорной)
29.
Теплоизоляционными называют
строительные материалы и изделия,
предназначенные для тепловой
изоляции конструкций зданий и
сооружений, а также различных
технических применений. Основной
особенностью теплоизоляционных
материалов является их высокая
пористость и, следовательно, малая
средняя плотность и низкая
теплопроводность.
Применение
теплоизоляционных материалов в
строительстве позволяет снизить
массу конструкций, уменьшить
потребление конструкционных
строительных материалов (бетон,
кирпич, древесина и др.).
Теплоизоляционные материалы
существенно улучшают комфорт в
жилых помещениях. Важнейшей целью
теплоизоляции строительных
конструкций является сокращение
расхода энергии на отопление
здания.
Основные
технические характеристики
Свойства
теплоизоляционных материалов
применительно к строительству
характеризуются следующими
основными параметрами.
В ажнейшей технической
характеристикой ТИМ является
теплопроводность - способность
материала передавать теплоту
сквозь свою толщу, так как именно
от нее напрямую зависит термическое
сопротивление ограждающей
конструкции. Количественно
определяется коэффициентом
теплопроводности λ, выражающим
количество тепла, проходящее через
образец материала толщиной 1 м и
площадью 1 м2 при разности
температур на противолежащих
поверхностях 1°С за 1 ч. Коэффициент
теплопроводности в справочной и
нормативной документации имеет
размерность Вт/(м·°С).
На величину теплопроводности
теплоизоляционных материалов
оказывают влияние плотность
материала, вид, размеры и расположение
пор (пустот) и т.д. Сильное влияние
на теплопроводность оказывает
также температура материала и,
особенно, его влажность.
Методики измерения теплопроводности
в различных странах значительно
отличаются друг от друга, поэтому
при сравнении теплопроводностей
различных материалов необходимо
указывать, при каких условиях
проводились измерения.
Плотность - отношение массы
сухого материала к его объему,
определенному при заданной нагрузке
(кг/м3).
Прочность на сжатие - это
величина нагрузки (КПа), вызывающей
изменение толщины изделия на 10%.
Сжимаемость - способность
материала изменять толщину под
действием заданного давления.
Сжимаемость характеризуется
относительной деформацией материала
под действием нагрузки 2 КПа.
Водопоглощение - способность
материала впитывать и удерживать
в порах (пустотах) влагу при
непосредственном контакте с водой.
Водопоглощение теплоизоляционных
материалов характеризуется
количеством воды, которое впитывает
сухой материал при выдерживании
в воде, отнесенным к массе или
объему сухого материала.
Для снижения водопоглощения ведущие
производители теплоизоляционных
материалов вводят в них
гидрофобизирующие добавки.
Сорбционная влажность -
равновесная гигроскопическая
влажность материала при определенных
условиях в течение заданного
времени. С повышением влажности
теплоизоляционных материалов
повышается их теплопроводность.
30. Строительные
растворы - это смеси из вяжущего
вещества, воды и мелкого
заполнителя, приобретающие в
результате процесса твердения
камнеподобную структуру. До
затвердевания их называют растворными
смесями и используют для каменной
кладки стен, фундаментов,
оштукатуривания поверхностей
различных конструкций.
По
виду вяжущих веществ и добавок
различают растворы
цементные, известковые,
цементно-известковые,
цементно-глиняные и др.
По свойствам вяжущего
вещества растворы разделяют
на воздушные, изготовляемые
с воздушными вяжущими веществами
(известью, гипсом),
и гидравлические - с
гидравлическими вяжущими (цементом
различных видов).
По
роду заполнителей различают
растворы тяжелые - с
природными песками и легкие
с пористыми заполнителями.
По
составу растворы бывают простые
- с одним вяжущим веществом
(цементные, известковые) и смешанные,
в которые обычно входят два, реже
три вяжущих вещества, или
одно вяжущее вещество с
неорганической добавкой
(цементно-известковые,
известково-глиняные и
др.).
Воздушные
строительные растворы
применяют для возведения
каменных конструкций,
эксплуатируемых в сухой среде, а
гидравлические - во
влажной.
Тяжелые
растворы, где заполнителем
являются кварцевые пески, имеют
объемную массу более 1600 кг/м3; легкие
- менее 1500 кг/м3, заполнителем служат
пески из керамзита, молотых шлаков
и др.
Прочность раствора
определяется его маркой (цифры
означают прочность на сжатие в
кгс/см2).
Водонепроницаемые
растворы используют для
придания конструкциям
водонепроницаемости (например,
цементный раствор состава
1:2 с добавлением жидкого стекла и
др.).
Состав раствора
Для приготовления растворов
применяют вяжущие материалы,
заполнители и добавки.
К вяжущим
материалам относится
воздушная известь в виде теста,
пушонки и негашеной извести;
строительный гипс, портландцемент
и др.
Заполнителем
растворных смесей является природный
либо искусственный песок.
Морозостойкость - способность
материала в насыщенном влагой
состоянии выдерживать многократное
попеременное замораживание и
оттаивание без признаков разрушения.
От этого показателя существенно
зависит долговечность всей
конструкции, однако, данные по
морозостойкости не приводятся в
ГОСТ или ТУ.
Паропроницаемость - способность
материала обеспечивать диффузионный
перенос водяного пара.
Диффузия пара характеризуется
сопротивлением паропроницаемости
(кг/м2·ч· Па). Паропроницаемость
ТИМ во многом определяет влагоперенос
через ограждающую конструкцию в
целом. В свою очередь последний
является одним из наиболее
существенных факторов, влияющих
на термическое сопротивление
ограждающей конструкции.
Во избежание накопления влаги в
многослойной ограждающей конструкции
и связанного с этим падения
термического сопротивления
паропроницаемость слоёв должна
расти в направлении от тёплой
стороны ограждения к холодной.
Воздухопроницаемость.
Теплоизолирующие свойства тем
выше, чем ниже воздухопроницаемость
ТИМ. Мягкие изоляционные материалы
настолько хорошо пропускают воздух,
что движение воздуха приходится
предотвращать путем применения
специальной ветрозащиты. Жесткие
изделия, в свою очередь, обладают
хорошей воздухонепроницаемостью
и не нуждаются в каких-либо
специальных мерах. Они сами могут
применяться в качестве ветрозащиты.
При устройстве теплоизоляции
наружных стен и других вертикальных
конструкций, подвергающихся напору
ветра, следует помнить, что при
скорости ветра 1 м/с и выше
целесообразно оценить необходимость
ветрозащиты.
Огнестойкость - способность
материала выдерживать воздействие
высоких температур без воспламенения,
нарушения структуры, прочности и
других его свойств.
По группе горючести теплоизоляционные
материалы подразделяют на горючие
и негорючие. Это является одним из
важнейших критериев выбора
теплоизоляционного материала.
31.
32. Лакокрасочные материалы
(ЛКМ) — это композиционные
составы, наносимые на отделываемые
поверхности в жидком или
порошкообразном виде равномерными
тонкими слоями и образующие после
высыхания и отвердения пленку,
имеющую прочное сцепление с
основанием. Сформировавшуюся
пленку называют лакокрасочным
покрытием, свойством которого
является защита поверхности от
внешних воздействий (воды, коррозии,
температур, вредных веществ),
придание ей определённого вида,
цвета и фактуры.
Для приготовления лакокрасочных
материалов используют различные
компоненты. Иногда рецептура
лакокрасочного материала включает
в себя до 20 и более компонентов;
назовем основные из них.
Лаки – растворы смол в
летучих органических растворителях
или воде. При введении в лак пигментов
и наполнителей получают эмаль. При
нанесении лака или эмали на
поверхность растворитель
улетучивается, а нелетучая часть
образует пленку.
Олифы – растительные
масла, обработанные особым способом.
Пленка таких масел, нанесенных на
поверхность тонким слоем, под
влиянием света и кислорода воздуха
подвергается внутренним изменениям
и отвердевает. Для приготовления
красок используют натуральные
(льняные, конопляные, тунговые,
касторовые и др) и синтетические
олифы.
Пигменты – сухие красящие
вещества минерального происхождения,
нерастворяющиеся в связующем.
Пигменты вводят в состав грунтовок,
шпатлевок, красок, эмалей, чтобы
придать им нужный цвет. Вместе с
тем пигменты влияют и на защитные
свойства покрытий. Они повышают
твердость и прочность пленки,
уменьшают ее водо-, кислородо-,
и соленепроницаемость, оказывают
влияние на высыхание пленкообразующей
основы. Некоторые пигменты придают
покрытию дополнительные
противокоррозионные свойства
(см.п.2.1.1).
Наполнители – инертные
вещества, вводимые в лакокрасочный
материал для снижения расхода
пигментов, а также для улучшения
барьерных свойств (например,
наполнители чешуйчатой формы из
стекла, слюды и т.п.).
Пластификаторы – вещества,
которые повышают эластичность
пленки покрытия. В качестве
пластификаторов применяют
растительные масла невысыхающего
типа, различные смолообразные
вещества. Пластификаторы должны
хорошо совмещаться с пленкообразующей
основой и не изменять цвет покрытия
под влиянием солнечных лучей.
Отвердители – вещества,
используемые для отверждения
термоактивных лакокрасочных
материалов (эпоксидных, полиэфирных,
полиуретановых и др.). В результате
взаимодействия реакционноспособных
групп пленкообразующей основы и
твердтеля образуется твердая
пленка с трехмерной молекулярной
структурой.
Растворители - органические
летучие жидкости, способные
растворить пленкообразующую
основу. Вводят в состав лакокрасочных
материалов для придания им такой
консистенции, при которой их можно
наносить на окрашиваемую поверхность
тонким равномерным слоем. После
нанесения покрытия растворитель
улетучивается из пленки.
Разбавители – органические
летучие жидкости, не растворяющие
пленкообразующую основу, но
способные разводить лакокрасочный
материал до рабочей вязкости. Одно
и то же вещество, например, ацетон
или скипидар, может быть растворителем
для одних пленкообразователей и
разбавителем для других.
Сиккативы – вещества,
ускоряющие высыхание растительных
масел и лакокрасочных материалов,
содержащих эти масла. Сиккатив
поглощает кислород воздуха и быстро
передает его маслу, благодаря чему
сокращается время, необходимое
для образования твердой пленки
покрытия. Сиккативы представляют
собой соли различных материалов:
кобальта, марганца, кальция., свинца
и др. В некоторых случаях сами
пигменты являются ускорителями
высыхания красок (например, свинцовый
сурик, свинцовые белила и др.).
33.
34. По степени готовности
различают собственно строительные
материалы и строительные изделия.
К
строительным материалам относятся
материалы, которые перед применением
подвергают обработке: смешивают
с водой, уплотняют, распиливают,
тешут. Примеры строительных
материалов: древесина, металлы,
цемент, бетон, кирпич, песок,
строительные растворы для каменных
кладок и различных штукатурок,
лакокрасочные материалы, природные
камни и т. д.
К строительным
изделиям относятся готовые изделия
и элементы, монтируемые и закрепляемые
на месте работы. Строительными
изделиями являются: сборные
железобетонные панели и конструкции,
оконные и дверные блоки,
санитарно-технические изделия и
кабины и др.
По степени готовности различают
собственно строительные материалы
и строительные изделия — готовые
изделия и элементы, монтируемые и
закрепляемые на месте работы. К
строительным материалам относятся
древесина, металлы, цемент, бетон,
кирпич, песок, строительные растворы
для каменных кладок и различных
штукатурок, лакокрасочные материалы,
природные камни и т. д.
Строительными изделиями являются
сборные железобетонные панели и
конструкции, оконные и дверные
блоки, санитарно-технические
изделия и кабины и др. В отличие от
изделий строительные материалы
перед применением подвергают
обработке — смешивают с водой,
уплотняют, распиливают, тешут и т.
д.
По происхождению строительные
материалы подразделяют на природные
и искусственные.
Природные материалы —
это древесина, горные породы
(природные камни), торф, природные
битумы и асфальты и др. Эти материалы
получают из природного сырья путем
несложной обработки без изменения
их первоначального строения и
химического состава.
К искусственным материалам
относят кирпич, цемент, железобетон,
стекло и др. Их получают из природного
и искусственного сырья, побочных
продуктов промышленности и сельского
хозяйства с применением специальных
технологий. Искусственные материалы
отличаются от исходного сырья как
по строению, так и по химическому
составу, что обусловлено коренной
переработкой его в заводских
условиях.
Наибольшее распространение получили
классификации материалов по
назначению и технологическому
признаку.
По назначению материалы подразделяют
на следующие группы:
конструкционные материалы
- материалы которые воспринимают
и передают на грузки в строительных
конструкциях;
теплоизоляционные материалы,
основное назначение которых —
свести до минимума перенос теплоты
через строительную конструкцию и
тем самым обеспечить необходимый
тепловой режим в помещении при
минимальных затратах энергии;
акустические материалы
(звукопоглощающие и звукоизоляционные
материалы) — для снижения уровня
«шумового загрязнения» помещения;
гидроизоляционные и кровельные
материалы — для создания
водонепроницаемых слоев на кровлях,
подземных сооружениях и других
конструкциях, которые необходимо
защищать от воздействия воды или
водяных паров;
герметизирующие материалы
— для заделки стыков в сборных
конструкциях;
отделочные материалы —
для улучшения декоративных качеств
строительных конструкций, а также
для защиты конструкционных,
теплоизоляционных и других
материалов от внешних воздействий;
материалы специального
назначения (например огнеупорные
или кислотоупорные), применяемые
при возведении специальных
сооружений.
Ряд материалов (например цемент,
известь, древесина) нельзя отнести
к какой-либо одной группе, так как
их используют и в чистом виде, и
как сырье для получения других
строительных материалов и изделий.
Это так называемые материалы общего
назначения. Трудность классификации
строительных материалов по
назначению состоит в том, что одни
и те же материалы могут быть отнесены
к разным группам. Например, бетон
в основном применяют как
конструкционный материал, но
некоторые его виды имеют совсем
иное назначение: особа легкие
бетоны являются теплоизоляционным
материалом; особо тяжелые бетоны
— материалом специального
назначения, который используют
для защиты от радиоактивного
излучения. .
По технологическому признаку
материалы подразделяют, учитывая
вид сырья, из которого получают
материал, и вид его изготовления,
на следующие группы:
Природные каменные материалы
и изделия — получают из горных
пород путем их обработки: стеновые
блоки и камни, облицовочные плиты,
детали архитектурного назначения,
бутовый камень для фундаментов,
щебень, гравий, песок и др.
Керамические материалы и
изделия — получают из глины
с добавками путем формования, сушки
и обжига: кирпич, керамические
блоки и камни, черепица, трубы,
изделия из фаянса и фарфора, плитки
облицовочные и для настилки полов,
керамзит (искусственный гравий
для легких бетонов) и др.
Стекло и другие материалы и
изделия из минеральных расплавов
— оконное и облицовочное стекло,
стеклоблоки, стекло профилит
(для ограждений), плитки, трубы,
изделия из ситаллов и шлакоситаллов,
каменное литье.
Неорганические вяжущие вещества
— минеральные материалы,
преимущественно порошкообразные,
образующие при смешивании с водой
пластичное тело, со временем
приобретающее камневидное состояние:
цементы различных видов, известь,
гипсовые вяжущие.
Бетоны — искусственные
каменные материалы, получаемые из
смеси вяжущего, воды, мелкого и
крупного заполнителей. Бетон со
стальной арматурой называют
железобетоном, он хорошо сопротивляется
не только сжатию, но и изгибу и
растяжению.
Строительные растворы —
искусственные каменные материалы,
состоящие из вяжущего, воды и
мелкого заполнителя, которые со
временем переходят из тестообразного
в камневидное состояние.
Искусственные необжиговые
каменные материалы — получают
на основе неорганических вяжущих
и различных заполнителей: силикатный
кирпич, гипсовые и гипсобетонные
изделия, асбестоцементные изделия
и конструкции, силикатные бетоны.
Органические вяжущие вещества
и материалы на их основе —
битумные и дегтевые вяжущие,
кровельные и гидроизоляционные
материалы: рубероид, пергамин,
изол, бризол, гидроизол, толь,
приклеивающие мастики, асфальтовые
бетоны и растворы.
Полимерные материалы и изделия
— группа материалов, получаемых
на основе синтетических полимеров
(термопластических нетермореактнвных
смол): линолеумы, синтетические
ковровые материалы, плитки,
древеснослоистые пластики,
стеклопластики, пенопласты,
поропласты, сотопласты и др.
Древесные материалы и изделия
— получают в результате механической
обработки древесины: круглый лес,
пиломатериалы, заготовки для
различных столярных изделий,
паркет, фанера, плинтусы, поручни,
дверные и оконные блоки, клееные
конструкции.
Металлические материалы
— наиболее широко применяемые в
строительстве черные металлы
(сталь и чугун), стальной прокат
(двутавры, швеллеры, уголки), сплавы
металлов, особенно алюминиевые.
|
11.
|
