Керамічні матеріали. Стекло і вироби з скла.

Керамічні матеріали отримують з глинистих речовин з мінеральними або органічними добавками або без них шляхом формування і подальшого випалення.

Основна сировина – каоліни і глини, які при змішуванні з водою утворюють пластичне тісто, яке після випалення перетворюється на водостійке міцне каменевидне тіло. Від якості сировини залежить якість отримуваного виробу, тому вимоги до сировини дуже високі. Шкідливі домішки в сировині (сірчанокислі солі, оксиди заліза і марганцю) приводять до появи тріщин, білих нальотів (висолов), міняють забарвлення виробу і т.д.

Формування виробів (пресування) здійснюється декількома способами:

- сухе пресування (при вологості 2-8% під тиском) – виготовляють тонкостінні вироби з малопластичних глин

- напівсухе пресування (вологість змішай 8-14%) – також для тонкостінних виробів

- пластичне пресування (вологість 15-25%) – поширений для виробництва цеглини, керамічної плитки, черепиці

- шлікерная формування – вологість змішай 45%, її заливають в гіпсові форми, які поглинають надлишки вологи (так виготовляють облицювальну плитку, санітарно-технічний фаянс.

Після формування напівфабрикат просушують (залежно від виду виробу від декількох годин до 15 днів). Просушений напівфабрикат називається сирець.

Поверхню сирцю покривають глазур'ю або іншим видом покриття.

Випалення починають з рівномірного прогрівання, власне випалення починається з 900-1000 З і закінчується 1100-1400 З.

Після випалення – охолоджування і сортування, при необхідності – додаткова обробка.

До стінних керамічних матеріалів відносять глину (трьох видів: звичайний, порожнистий і легковагий) і лекальна цеглина, керамічні камені і панелі.

Звичайна глиняна цеглина буває:

- ординарний (250х120х65мм)

- модульний (250х120х88мм) – має круглі або щельовідниє порожнечі, що дозволяє економити сировину і зменшити його масу.

Звичайну глиняну цеглину використовують для кладки стін, перегородок, печей, труб.

Глиняний саман (має крізні або некрізні крупні порожнечі) буває:

- одинарний

- модульний

- полуторний (250х120х130мм)

Саман не застосовують для кладки труб, димарів, фундаментів, підземних частин стін.

Легковагу (пористо-порожнистий) цеглину отримують з сировини, що містить вигоряючі добавки. Використовують для кладки стін приміщень з нормальною вологістю.

Лекальна цеглина мазка 100, 125, 150 використовують для кладки і футеровки промислових димарів, він має радіус кривизни 850-1500мм, довжину до 225мм, витримує Т до 700 З.

Камені керамічні порожнисті стінні можуть мати різні розміри 138, 188, 288 х 190, 250, 290 х 70, 90, 120, 190 мм, чотири мазкий. Їх теплопровідність значно нижча, ніж у глиняної цеглини, що дозволяє понизити товщину стін.

Облицювальні керамічні вироби підрозділяються на групи:

1) Для зовнішнього облицьовування

2) Для внутрішнього облицьовування

3) Для полови.

Для зовнішнього облицьовування – призначені для захисту кладки від атмосферної дії, для поліпшення зовнішнього вигляду. Застосовують – лицьова цеглина (рядовий для стін або профільний для карнизів), фасадні плитки, килимову кераміку, фасонні деталі.

Фасадні плитки випускають з природним забарвленням, з глазур'ю, матовим або блискучим покриттям, з гладкою або рифленою поверхнею.

Килимова кераміка – це мелкоразмерниє керамічні плитки різного кольору, їх закріплюють у вигляді килимів на паперовій або синтетичній основі, яка знімається після нанесення на стіну покриття.

До матеріалів для внутрішньої обробки відносять майолікові і фаянсові плитки для стін, а також плитки для полови і килимову мозаїку.

Майолікові плитки мають темний пористий черепок, фаянсові – білий або слабо забарвлений. Лицьова сторона плиток покрита глазур'ю або матовим покриттям.

Асортимент плиток для внутрішньої обробки величезний – розрізняються за кольором, розмірам, виду поверхні і т.д. Товщина – до 6 мм. Відрізняються міцністю, малою стіраємостью, довговічністю, водонепроникністю, стійкістю до лугів, добре миються, але вони крихкі і їх виготовлення трудомістке.

Керамічні плитки для полови – квадратні, прямокутні, шестигранні, восьмигранні. Їх товщина 10-23 мм.

Вогнетривкі керамічні матеріали застосовуються в металургійних, скляних, обпалювальних печах, в топках.

Вони повинні витримувати високі температури, зберігаючи форму, об'єм, газонепроникність, міцність і т.д..

Кислототривкі керамічні вироби застосовують на підприємствах хімічної промисловості для футеровки апаратури і ємкостей для транспортування кислот, лугів, газів. До них відносять кислототривку цеглину, труби, плитки і т.д.

Керамічні труби можуть бути дренажними (для відведення грунтових вод) і каналізаційними. Дренажні – довжина 333-500мм, внутрішній діаметр 25-250 мм, товщина стінки 8-24мм. Каналізаційні – довжина 800-1200мм, діаметр 150-600 мм, товщина стінки 19-41мм (використовуються в агресивних середовищах і грунтових водах без примусового тиск).

Черепиця – керамічний матеріал для крівлі. Вона вогнестійка, довговічна, не вимагає відходу, але крихка і дуже важка (до 65 кг/м кв.). Формою – штампована, плоска, стрічкова, коньковая.

Керамзит – це легкий комірчастий матеріал, що випускається у вигляді гравію (розмір 5-40мм) або піску (менше 5 мм). Використовується як заповнювач для легких бетонів, як теплоізоляційний матеріал.

Скло – це твердий прозорий аморфний матеріал, що отримується за допомогою охолоджування склообразних розплавів різного хімічного складу.

Основа – неорганічні кислоти, що містяться в кварцовому піску, кварцитах, пісковику, калієвій селітрі, крейді, вапняку, доламаєте, магнезиті, шпатах і т.д.

Достоїнства. Щільність 2-8 г/см куб, світлопропуськаніє до 90% видимої частини спектру, міцність на стиснення до 1000Мпа, хімічна стійкість, низька теплопровідність, художньо-декоративні властивості. Стекло – діелектрик (з нього виготовляють склоїзолятори)

Недоліки: крихкість, малий опір вигину і розтягуванню, невисока термостійкість (найбільшу мають кварцові стекла – до 1000С).

Шибка – товщина 2, 2,5, 3, 4, 5, 6 мм трьох сортів. Вітринне скло товще від 6 мм.

Армоване отримують, запресувавши в нього сітку з дроту (різні метали) або пластмаси, яка утримує осколки скла при механічних пошкодженнях або дії температур.

Сонцезахисне скло – низький ступінь пропуску інфрачервоних променів – отримують нанесенням на одну із сторін тонких відбивних окиснометаллічеських покриттів

Теплопоглощающєє – отримують введенням в скломасу оксидів міді, кобальту, заліза і інших металів. Особливий вигляд – фотохромниє, які темніють при інтенсивній дії сонячних променів і відновлюють прозорість при зменшенні освітленості.

Увіольовиє стекла пропускають до 25% ультрафіолетових променів. Їх отримують з особливо чистих сировинних матеріалів, застосовують для скління медичних установ, дитячих установ, для виготовлення бактерицидних ламп і т.д.

Зберігання керамічних і скляних виробів.

Найбільш цінні керамічні вироби (плитку, санітарно-технічні вироби і т.д.) упаковують в контейнери, ящики, паперові мішки, обмотують папером. Транспортують і зберігають на піддонах.

Класифікація теплоізоляційних і акустичних матеріалів.

Теплоізоляційними називають матеріали, які зменшують втрати тепла. Вони зазвичай пористі, мають низьку щільність і теплопровідність.

Багато теплоізоляційних матеріалів завдяки своїй пористості також добре поглинають звукові коливання і їх можна використовувати для боротьби з шумом, як акустичні матеріали.

Скловата і вироби з неї. Виготовляють з скляних ниток або подрібненої скломаси.

Проводять текстильне (діаметр 3-7мкм) і теплоізоляційне (штапельне 10-13мкм) скловолокно. Скловолокно міцне, хімічно і теплостійке. З нього виготовляють: мати, смуги. Вироби з штапельного можуть обклеювати з однієї або двох сторін стеклотканью, фольгою, полімерною плівкою. За призначенням бувають будівельними або технічними. По вигляду – жорсткими і полужесткимі.

. Вспененний перлит – це високопористий матеріал. У вигляді піску або щебеня його використовують як наповнювач для різних теплоізоляційних виробів.

Як зв'язуючі речовини використовують портландцемент, рідке скло, синтетичні смоли, бітум. Найчастіше виготовляють плити.

Пеностекло – теплоізоляційний матеріал на основі подрібненої скломаси з газонаповнювачем або з рідкісного скла.

Характеризується водостійкістю, морозостійкістю, хороші звукопоглинальною здатністю, легко обробляється ріжучим інструментом. Виготовляють плити.

На основі пеностекла з різними наповнювачами випускають стеклофенопласт, силопор, стеклофосгель і ін.

. Азбестові матеріали і вироби:

- азбестовий папір – вогнестійкий листовий або рулонний матеріал

- азбестовий шнур

- азбестова тканина – у вигляді полотнищ завдовжки до 25 м, шириною 1-1,5м, завтовшки 1,4-3,5мм в рулонах.

. Совеліт – 80% доломіту і 20% азбест. З совелітового порошку виготовляють сегменти і напівциліндри.

. Алюмінієва фольга – гофрований картон, з нанесеною на нього алюмінієвою фольгою.

Основні матеріали з органічної сировини:

Арболіт – виготовляють стіни, блоки, панелі, плити. Для створення використовують гіпс, цемент, відходи лісозаготівель, пластифікатори, затвердітелі, пароутворювачі). Матеріал дуже стійкий із зовнішній дії, морозостійкий, добре обробляється.

Комишит – із спресованих стебел очерету, що скріпляють сталевим дротом.

Повсть будівельна – з шерсті тварин, у вигляді листів 1000-2000Х500-2000мм, завтовшки 12мм. Для захисту від мілі обробляється просоченнями.

Теплоізоляційні матеріали з пластмас – широко використовуються, асортимент досить широкий. Найбільш поширені:

- пеностірол

- міпора

- пенополіурітан – буває жорстким або еластичним (поролон)

Мінеральні і органічні в’яжучі будівельні матеріали.

Мінеральні (неорганічні) в’яжучі речовини - це порошкоподібні речовини, створюючі з водою пластичну клейку масу, яка з часом перетворюється на штучне каменевидне тіло.

У будівництві використовують для виготовлення бетону, силікатної цеглини, для того, що скріпляє стінних конструкцій.

Суміш мінеральної в’яжучі речовини з водою називається тестом, а при додаванні піску – це розчин, а при додаванні щебеня, гравію, керамзиту – бетоном.

Бетон з металевою арматурою називається залізобетоном. Якщо до твердіння бетону арматуру натягнути, а після твердіння – відпустити, то отримуваний залізобетон називається напруженим.

Залежно від умов твердіння і збереження міцності мінеральні в’яжучі речовини підрозділяють на:

- повітря

- гідравлічні

- автоклавниє.

Повітря може тверднути і тривало зберігати міцність тільки на повітрі. До них відносяться повітряне вапно, гіпс будівельний (алебастр), гіпс формувальний, високообпалювальний, високоміцний, ангідридовий цемент, рідке скло, кислототривкий цемент і т.д.

Гідравлічні в’яжучі речовини – тверднуть і тривало зберігають міцність і на повітрі і у воді. До них відносять: гідравлічне вапно, портландцемент, гліноземістий і цементи, що розширюється, вапняно-шлаковий цемент і т.д.

В’яжучі речовини автоклавного тверднення – найефективніше тверднуть при автоклавной обробці під тиском насиченої пари при температурі понад 100 З. До них відносять: вапняно-силікатні речовини, вапняно-зольні, пеносилікатниє і т.д.

Властивості мінеральних в’яжучі речовин визначають в трьох станах –

1) у пороші (ступінь помелу, щільність, вологість і ін.)

2) у тесті (густина, терміни схоплювання)

3) у розчині і камені (рівномірність зміни об'єму, механічні властивості і ін.)

По механічній міцності мінеральні в’яжучі речовини підрозділяють на мазкі. Марка відображає межа міцності при стисненні або вигині, зразків, виготовлених з даної речовини.

Дерево, лісоматеріали.

Значення лісу – використання його як найважливішого елементу природи (покращує і підтримує клімат, захищає грунт від корозії, регулює водний режим, регенерує природні ресурси).

Лісоматеріали – продукти механічної обробки деревини, в яких збережена структура дерева і хімічний склад.

Більше 50% лісоматеріалів використовують в будівництві.

У дерева три основні частини: корінь, стовбур, крона. Основна маса деревини – стовбур 70-90%.

У народному господарстві ширше використовуються хвойні породи дерев (до75%) – сосна, ялина, кедр, ялиця і т.д. Листя – береза, осика, горіх, дуб, бук і т.д.

Як матеріал деревина відрізняється міцністю, пружністю, низькою теплопровідністю, декоративними властивостями, при цьому легко піддається вогню, вражається грибками і бактеріями. Електропровідність залежить від вологості, температури, напряму волокон.

Класифікація буває по наступних критеріях:

1) породам дерева – хвойні, листя

2) твердості – м'які (торцева твердість до 40Мпа: сосна, тополя, липа), тверді (40-80 Мпа: береза, бук, клен, горіх), дуже тверді (80 Мпа і більш: тис, граб, кизил)

3) Щільності – малій щільності (до 540 кг/м3: сосна, тополя, липа), середній (550-740: бук, береза, в'язнув), високій (750 кг/м3: граб, кизил)

4) способам обробки: круглі, пиляні, лущениє, струганниє, подрібнені, з коренем і кроною, з корою.

5) За розміром і вадами: ділова (виробнича) деревина і дров'яна.

6) За призначенням: для піленія, для інше хутро. обробки, для виробництва целюлози, для хімічної переробки, для технологічних потреб, для опалювання, для інших потреб.

Продукти переробки деревини (окрім прямого використання у вигляді лісоматеріалів):

1) Деревне вугілля

2) Кормовий цукор

3) Целюлоза – з неї виготовляють нітроклетчотку (надалі це нітролак, кіноплівка, вибухівка, целулоїд), картон і папір, ацетілцеллюлоза (з неї отримують віскозу і целофан).

4) Глюкоза (винний цукор) – далі з неї винний спирт, потім з нього проводитися алкогольна продукція і синтетичний каучук.

5) Деревна смола

6) Дубильні речовини

7) Водостійкі смоли

8) Деревний оцет – з нього оцетова кислота, ацетон

9) Різні масла (залежно від породи дерева)

10) Деревний спирт – з нього формалін, уротропін.

11) Живиця – з неї скипидар, каніфоль.

Лісоматеріали підрозділяють на оброблених і необроблених.

Круглі лісоматеріали.

Їх отримують на лісозаготівлях шляхом очищення стовбурів від віток і сучків і подальшого різання: очищені стовбури (хлисти), їх ріжуть на колоди, кряжі – частини колод, при різання кряжів - цурки.

Кількість круглих лісоматеріалів рахують за об'ємом. За одиницю приймають 1 метр кубічний деревини (щільний кубометр) або складський кубометр. Щільний кубометр – кількість деревини, яка займає об'єм 1х1х1 м. (розраховується по таблицях). Складський кубометр включає порожнечі між виробами – розраховується обміром штабелів виробів.

Пиломатеріали.

Отримують за допомогою розпила колод. Формою в розрізі розрізняють:

- пластини

- чверті

- обаполки

- дошки: обріз, напівобрізна і необріз

- бруси: чьотирехкантний і чистообрезной

- бруски.

По породах дерева пиломатеріали ділять на хвойних, з м'яких листяних порід і з твердих листяних порід.

Маркірують – незмивною фарбою. Піломатеріал високих сортів призначений для виробництва несучих конструкцій і столярних виробів.

Також виготовляють шпали для залізниці колії і метрополітену. Шпали виготовляють трьох типів: для головних шляхів, для станцій для шляхів промислових підприємств. Бувають двох видів А – обрізи, Би – необрізи.

Шпали для метро – тільки обрізи.

Прогресивні дерев'яні матеріали.

Широке використання деревини вимагає дбайливого і економного відношення. В даний час з'явилося і продовжує розроблятися велике число так званих прогресивних матеріалів на основі дерева. Вони дозволяють використовувати залишки (стружку, сучки, пил) і задавати різні параметри – певну міцність, водо- і вогнестійкість і т.д., економлять витрату дерева.

До них відносять: фанеру, деревостружечниє і деревоволокністе плити, деревослійне пластики і т.д.

Фанера – листовий матеріал, виготовлений з 3 або більш за листи шпони (широкої стружки) з взаїмноперпендікулярним розташуванням волокон в шарах.

Випускають також декоративну фанеру:ДФ -1 - прозоре покриття; ДФ-2 – непрозоре, імітує цінні породи дерева, ДФ-3 – прозоре покриття, водостійке, ДФ-4 – водостійке, з імітацією цінних порід дерева.

Деревно-шарові пластики (ДСП) – листовий матеріал з лущеної шпони, склеєний синтетичними смолами при термічній обробці під тиском.

Деревно-стружкові плити – листовий матеріал, отриманий гарячим пресуванням подрібненої деревини, змішаної з тими, що синтетичними зв'язують. Бувають багатошаровими, цілісними або комірчастими.

Можуть бути малій, середній і високій щільності. По вигляду поверхні – шліфовані, нешліфовані, фанеровані, нефанеровані.

Маркіровка П- льоту плоского пресування, З – середній щільності, Т- високої щільності, цифра – кількість шарів. (ПС-3, ПТ-2 і т.д.)

Столярні плити – склеєні між собою рейки або дошки, клей на основі смол.

Деревно-волокнисті плити (ДВП) – листовий матеріал, отриманий пресуванням целюлозних волокон деревини і інших рослинних волокон (солома, очерет і т.д.) .Главное вимога – співвідношення довжини волокна і його діаметру не менше 30:1.

Можуть мати лакове покриття з декоративним малюнком (маркіровки А) або однотонне (Б), бути глянсовими або матовими.

Вироби з деревини.

Конструкції з дерева підрозділяють на тих, що несуть і захищають.

Залежно від умов використання дерев'яні конструкції підрозділяють на групи:

А1, А2, А3 – для опалювальних приміщень з різною вологістю

Б1, Б2 - для неопалювальних

У – опори для стовпів

Г1,Г2 – шпали, шахтне кріплення

Д1,Д2 – гідротехнічні споруди.

Віконні і дверні блоки випускають для житлових і суспільних приміщень, промислових підприємств, ферм.

Паркетне покриття розділяють звичайний, набором, щитовою паркет і паркетні дошки. Звичайний паркет – дерев'яні струганні планки різної форми і розмірів завтовшки 15 мм з профільованими кромками і торцями ) з твердих порід дерева). Набором (мозаїчний паркет) – щити з паркетних планок, наклеєні на щільний папір, після укладання покривається лаком. Щитовою – основа дошки і бруски, на які наклеєні планки. Паркетна дошка – дошка з наклеєними планками або шпоною, з пазами.

Клеєні панелі і щити – з шматків дерева, сполучених клеєм або іншими способами.

Погонні вироби: наличники, плінтуси, поручні і т.д.

Упаковка, маркіровка, транспортування і зберігання лісоматеріалів.

Круглі лісоматеріали захищають від розтріскування, комах, грибків шляхом просушування, нанесення на торці мастики, щільним складуванням.

Пакети повинні мати ярлик на якому незмивною фарбою наносять номер партії, пакету, найменування виробника, піломатеріала, його сорт і породу, розмір в розрізі, кількість продукції і стандарт. Кожна партія матеріалу супроводжується документами, в яких містяться всі відомості про продукцію і виробника.

Зберігають фанеру і плити в закритих вентильованих приміщеннях.

Для дерев'яних виробів проводять захисну обробку антисептиками, антіпіренамі і т.д.

Контрольні запитання:

1. Признаки класифікації будівельних матеріалів.

2. Назвіть основні властивості будівельних матеріалів.

3. Охарактеризуйте природні кам’яні матеріали і іх використання.

4. Дайте характеристику керамічних матеріалів.

5. Перерахуйте етапи виробництва керамічних виробів.

6. Як підрозділяються будівельні керамічні матеріали і вироби.

7. Перерахуйте асортимент стінних керамічних матеріалів.

8. Охарактеризуйте вироби для зовнішнього облицьовування стін.

9. Класифікація вогнетривких керамічних матеріалів.

10. Охарактеризуйте будівельні вироби з скла..