6.7. Цветные металлы и их сплавы

В современном строительстве с целью получения изделий с высокими техническими свойствами начали широко применять металлические сплавы цветных металлов: алюминиевые, титановые, магниевые и др. В чистом виде цветные металлы в строительстве применяют очень редко. Сплавы цветных металлов имеют малую плотность, высокую пластичность и коррозионную стойкость, хорошие декоративные качества.

Широко применяемые цветные металлы называют техническими. К ним относят алюминий, медь, свинец, цинк, олово, магний. Большое распространение получили алюминиевые и медные сплавы.

Алюминий и его сплавы. Алюминий А1 — самый распространенный металл в природе. Алюминий— легкий серебристо-белый пластичный металл, плотностью 2,7 г/см³, с температурой плавления 660 °С, температурой кипения 1800 °С. Он хорошо поддается прокатке, прессовке, волочению, штамповке, обладает высокой коррозионной стойкостью на воздухе, тепло- и электропроводностью.

В чистом виде алюминий в строительстве применяют в качестве газообразователя ячеистых бетонов, для изготовления фольги и алюминиевой краски.

Из сплавов алюминия наибольшее распространение получили дюралюминий и силумины. Эти сплавы значительно прочнее чистого алюминия, пластичны и коррозийно-стойкие.

Дюралюминий — это сплав алюминия с медью (до 4%), кремнеземом (0,8%), марганцем (до 1%) и магнием (до 0,8%). В зависимости от марки предел прочности при растяжении 170...440 МПа, относительное удлинение 6...24%, твердость по Бринеллю НВ40...НВ50.

Силумины— сплавы алюминия с кремнием (4...10%). Они обладают высокими литейными качествами: предел прочности при растяжении 200 МПа, твердость по Бринеллю НВ50...НВ70.

Алюминиево-магниевые и алюминиево-марганцевые сплавы имеют высокую сопротивляемость коррозии и хорошую свариваемость. В этих сплавах содержатся примеси кремния, железа, меди и цинка (менее 0,1...0,5% каждого).

Из алюминиевых сплавов изготовляют различные профили: уголки, швеллеры, двутавры, плоские и волнистые листы, трубы и т.д. Сортамент профилей составляет около 15 тыс. наименований.

Широкое применение находят плоские и профилированные листы для трехслойных ограждающих конструкций (навесные легкие стеновые панели и др.), наружной облицовки, подвесных декоративных и акустических потолков, ограждений балконов и лоджий, окон и витрин, плинтусов, раскладок и т.д.

Алюминиевые конструкции широко внедряются в гражданское, промышленное и сельскохозяйственное строительство.

Значительное число алюминиевых сплавов идет на изготовление метизов (заклепок, болтов, фурнитуры и т.п.).

Медь и ее сплавы. Медь — тяжелый металл красноватого цвета, мягкий, пластичный и ковкий, обладает высокой тепло- и электропроводностью, отличается высокой коррозионной стойкостью. Плотность 8,9 г/см³, температура плавления 1083 °С, предел прочности при растяжении 200 МПа. В чистом виде в строительстве медь практически не применяют. Из медных сплавов широко используют бронзу и латунь.

Бронза — сплав меди с оловом, марганцем, алюминием, никелем, кремнием и другими элементами. Она обладает высокими литейными, механическими, декоративными свойствами, а также химической стойкостью и антифрикционными свойствами.

Бронза маркируется буквами Бр, далее следуют буквы и цифры, показывающие содержание легирующих элементов. Например, бронза марки БрОЦС 8-4-3 содержит 8% Sn; 4% Zn; 3% Pb и 85% Си.

Бронзу широко используют для санитарно-технической аппаратуры (краны, вентили), фурнитуры, а также для отделочных и декоративных целей.

Латунь — сплав меди с цинком (до 40%). Этот сплав поддается горячей и холодной обработке, имеет высокие механические свойства и коррозионную стойкость. Латунь маркируется буквой Л и цифрами, показывающими содержание меди (в %). Например, Л62, Л70 (62% и 70% Си).

Латунь применяют в строительстве в виде листов, прутьев, проволоки, труб, а также изделий для отделки интерьеров зданий.

Свинец — металл синевато-серого цвета, плохой проводник тепла и электричества, один из лучших материалов от радиоактивных излучений, устойчив к воздействию серной и соляной кислот.

Из свинца в строительстве изготовляют специальные трубы, особые виды гидроизоляции (свинцом зачеканивают швы между тюбингами в туннелях метрополитена), коррозионно-стойкие покрытия.

Цинк — серовато-белый металл, при обычной температуре хрупок, при 100...150 °С становится пластичным, легко прокатывается и прессуется.

Цинк используют для кровельных покрытий, карнизов и водосточных труб. Около 50% цинка расходуется на оцинковку стали для защиты ее от коррозии (кровельная сталь, закладные детали, болты и др.), около 40% — на сплавы (латунь, твердые припои).