20. Основные технологии строительных материалов и строительного производства

Строительные материалы и изделия классифицируют:

- по назначению

- виду материала

- способу получения:

Различают минеральные и органические строительные материалы.

Основные свойства стройматериалов можно разделить на несколько групп:

- физические: плотность и пористость;

- характеризующие устойчивость материала к воздействию воды и низких температур: водопоглощение, влажность, влагоотдача, гигроскопичность, водопроницаемость, водо- и морозостойкость;

- механические: прочность, твердость, истираемость и др.;

- теплотехнические: теплопроводность, теплоемкость, огнестойкость и огнеупорность.

Особую группу составляют так называемые технологические свойства, которые характеризуют способность материала к механической обработке.

Керамические строительные материалы – это искусственные каменные изделия, которые получают из глиняных масс с добавками или без добавок других материалов путем формования и последующего обжига при высоких температурах. Основным сырьем для производства служат глинистые минералы.

Технология получения керамических изделий обычно складывается из следующих основных этапов:

- добыча глины;

- ее очистка и тонкое многостадийное измельчение;

- подготовка формовочной массы;

- формование изделий;

- сушка отформованных изделий;

- обжиг высушенных изделий;

- обработка изделий (глазурование).

Различают полусухой, пластический и шликерный (литьевой) способы подготовки формовочной массы.

Стеклом называются все аморфно-кристаллические материалы, полученные путем переохлаждения расплава. В строительстве применяют силикатное стекло. Оно обладает такими свойствами, как прозрачность, высокая механическая прочность, химическая стойкость, плотность, водо- и газонепроницаемость, способность к механической обработке.

Основным сырьем для изготовления стекла являются чистый кварцевый песок (72–75 %), известняк (СаСО3), доломит (СаСО3–МСО3), кальцинированная сода (Н2СО3), сульфат натрия и полевой шпат. Для придания специальных свойств в состав вводят добавки.

Производство стекла включает следующие технологические процессы:

- подготовка сырьевых материалов, включающая их очистку, дробление, помол до определенного размера и сушку;

- дозирование компонентов и приготовление рабочей увлажненной (для исключения пылеобразования) смеси – шихты;

- подача шихты в стекловаренные печи, где происходит ее расплавление сначала с образованием непрозрачного расплава, а затем при подъеме температуры до максимальной (1400–1500 °С), перемешивании и удалении газообраз-ных продуктов – прозрачной стекломассы;

- охлаждение стеклорасплава на 200–300 °С для повышения вязкости;

- формовка изделий и их охлаждение по определенному режиму.

Стекломассу формуют различными способами: прокатывают, вытягивают, раздувают, прессуют, а также применяют методы литья, центробежного формования и др. После формования изделия подвергают термической обработке. Окончательная обработка изделий – это резка, шлифовка, полировка и др.

Листовые стекла представляют собой плоские листы, которые получают из стекломассы вертикальным вытягиванием, горизонтальным прокатом между вращающимися валками, а также флоат-способом. Сущность флоат-способа за-ключается в том, что струя стекломассы (1000 °С) непрерывно подается на поверхность расплавленного олова (232 °С), растекается по ней слоем определенной толщины и в результате охлаждения превращается в ленту стекла с полиро-ванной нижней поверхностью.

Оконное стекло – бесцветное прозрачное тянутое листовое стекло с гладкими поверхностями толщиной 2–6 мм.

Техническое стекло (бесцветное) – это наиболее высококачественное тянутое, полированное и флоат-стекло, используемое для остекления автомобилей, самолетов, судов, а также для других технических целей.

К конструкционным материалам относятся стеклоблоки, стеклопрофилит, стеклопакеты, стекложелезобетон, стеклянные трубы.

Отделочные материалы производят из цветного глушенного (непрозрачного) стекла, обычного стекла с окрашенной поверхностью. Они предназначены для внутренней и наружной облицовки стен, покрытия полов.

Строительными минеральными вяжущими веществами называются порошкообразные материалы, образующие при смешивании с водой пластично-вязкую и легко формируемую массу, которая в результате физико-химических процессов затвердевает и превращается в прочное камневидное тело (гипс, известь, жидкое стекло, цемент).

Неорганические вяжущие вещества разделяют на воздушные и гидравлические.

Технологический процесс производства различных видов минеральных вяжущих :

- добыча сырья;

- подготовка сырьевых материалов и приготовление смеси;

- обжиг сырьевой смеси;

- помол.

Основы технологии производства портландцемента. Портландцемент – гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее на воздухе и в воде – представляет собой продукт тонкого измельчения цементного клинкера, который получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси известняка и глины.

В зависимости от метода приготовления сырьевой смеси различают мокрый и сухой способы производства портландцемента.

Бетоном называется искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды и заполнителей. Приготовление бетонной смеси включает две основные технологические операции: дозировку исходных материалов и их перемешивание.

Для дозировки наиболее совершенны автодозаторы по массе.

Перемешивание бетонной смеси производят в бетоносмесителях периодического и непрерывного действия, затем ее выгружают.

Технология изготовления железобетонных изделий включает следующие основные операции:

- подготовка форм;

- приготовление бетонной смеси;

- изготовление арматурных каркасов;

- армирование изделий;

- формование;

- тепло-влажная обработка;

- отделка поверхностей;

- складирование.

Основы технологии строительного производства

Технология строительного производства – это совокупность методов и последовательность выполнения работ на строительном объекте. Под строительной продукцией понимают готовые здания и сооружения.

Строительный процесс – это производственный процесс на строительной площадке, в результате выполнения которого получают готовую продукцию.

Строительство зданий и сооружений любого назначения осуществляется только по соответствующим проектам. Проект – это технический документ, состоящий из графической и расчетно-текстовой частей – чертежей, расчетных и пояснительных записок и смет.

Монтажные работы – это индустриальный механизированный комплексный процесс возведения зданий или сооружений из готовых бетонных, железобетонных, асбестоцементных, деревянных, стальных и алюминиевых конструкций, блоков или объемных элементов.

Здания – это различные наземные строения, которые характеризуются наличием помещений, предназначенных для проживания людей, бытовых нужд и других целей. Сооружения – это строения специального назначения: мосты, плотины, шахты, мачты и др.

Относительно планировочной поверхности земли различают надземные здания и сооружения, наземные сооружения (дороги, площадки), подземные и глубинные сооружения (метрополитены, хранилища, скважины, колодцы и др.).

К основным элементам зданий относят фундаменты, стены, колонны или столбы, перегородки, перекрытия, покрытия, кровли, лестницы и лифты, окна, двери, ворота.

Элементы зданий делятся на две основные группы:

- несущие, которые воспринимают нагрузки от веса других элементов здания, находящихся в них людей, оборудования и внешние нагрузки (снег, ветер);

- ограждающие, которые служат для защиты помещений от атмосферных воздействий, а также изоляции помещений одного от другого.

Стены – это вертикальные ограждающие конструкции зданий, расположенные над фундаментом. Наружные стены должны удовлетворять требованиям прочности, теплозащиты, звукоизоляции, морозостойкости и т. д.