- •Введение
- •Раздел 1 строительные материалы – материальная база строительства и архитектуры
- •1.1. Связь строительства и архитектуры с материальной базой
- •1.2. Понятия – «строительный материал», «изделие», «конструкция»
- •1.3. Классификация строительных материалов и изделий
- •1.4. Комплексная связь строительства и архитектуры с их материальной базой и научно-техническим прогрессом
- •1.5. Основные архитектурно-строительные требования к строительным материалам
- •1.6. Физический и моральный износ строительных материалов
- •1.6.1. Физический износ
- •1.6.2. Моральный износ
- •1.7. Общая схема формирования качества строительных материалов
- •1.8. Материалы будущего – прогнозы и перспективы
- •Раздел 2 конструкционные и конструкционно-отделочные строительные материалы
- •2.1. Общие сведения
- •О конструкционных и конструкционно-отделочных материалах
- •2.2. Древесина, ее свойства и область применения в строительной практике
- •2.3. Основные свойства природного камня. Развитие архитектурных форм из природного камня. Современные направления в использовании природного камня в архитектуре
- •2.4. Использование керамических изделий в архитектурно-строительной практике
- •2.5. Стекло. Общие сведения, основные свойства, применение архитектурно-строительного стекла
- •2.6. Металлы в строительной практике. Свойства, область применения. Металлические конструкции
- •2.7. История развития и применения бетона и железобетона в архитектурно-строительной практике
- •2.8. Общие сведения о силикатных материалах, их разновидности, применение обычного и цветного силикатного кирпича, силикатных бетонов
- •2.9. Внедрение пластмасс в архитектурно-строительную практику. Эксплуатационно-технические и эстетические свойства пластмасс. Номенклатура и ассортимент строительных материалов
- •2.10. Конструкционные материалы для дорожных покрытий. Клинкерный кирпич, дорожный бетон, асфальтобетон
- •Раздел 3 функциональные строительные материалы
- •3.1. Общие сведения, классификация, разновидности, применение и основные свойства теплоизоляционных материалов
- •3.1.1. Общие сведения о теплоизоляционных материалах
- •3.1.2. Классификация теплоизоляционных строительных материалов
- •3.1.3. Основные свойства теплоизоляционных строительных материалов
- •3.1.4. Способы создания высокой пористости теплоизоляционных материалов
- •3.1.5. Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия
- •3.1.5.1. Минераловатное волокно и изделия на его основе
- •3.1.5.2. Материалы и изделия из поризованных искусственных стекол
- •3.1.5.3. Теплоизоляционные материалы и изделия из горных пород
- •3.1.5.4. Ячеистые бетоны
- •3.1.5.5. Асбестосодержащие теплоизоляционные материалы и изделия
- •3.1.5.6. Керамические теплоизоляционные изделия
- •3.1.6. Органические теплоизоляционные материалы
- •3.1.6.1. Теплоизоляционные материалы на основе древесины
- •3.1.6.2. Теплоизоляционные материалы на основе местного сырья
- •3.1.6.3. Полимерные теплоизоляционные материалы
- •3.2. Общие сведения, классификация, разновидности, применение и основные свойства акустических материалов
- •3.2.1. Общие сведения
- •3.2.2. Классификация акустических материалов и изделий
- •3.2.3. Звукопоглощающие материалы и изделия
- •Однослойные пористые звукопоглощающие материалы и изделия
- •Звукопоглощающие изделия из пористых материалов с перфорированным покрытием
- •3.2.4. Звукоизоляционные материалы и изделия
- •3.3. Применение и основные свойства гидро-, пароизоляционных и герметизирующих материалов
- •3.3.1. Общие сведения
- •3.3.2. Классификация гидроизоляционных материалов
- •3.3.3. Выбор гидроизоляционных материалов и их сроки службы
- •3.3.4. Гидроизоляционные материалы на основе битумов и дегтей с модификацией полимерами Рулонные материалы
- •Штучные изделия
- •Мастики
- •Эмульсии, пасты, лаки
- •3.3.5. Гидроизоляционные материалы на основе полимеров Окрасочные материалы
- •Пленочные материалы
- •Листовые и рулонные материалы
- •3.3.6. Герметизирующие материалы
- •3.4. Общие сведения, классификация и разновидности кровельных материалов
- •3.4.1. Общие сведения
- •3.4.2. Классификация кровельных материалов
- •3.4.3. Виды кровельных материалов Рулонные материалы
- •Штучные и листовые материалы
- •Мембраны
- •Мастичные покрытия
- •Раздел 4 строительные материалы специального назначения
- •4.1. Общие сведения и разновидности жаростойких материалов
- •4.1.1. Общие сведения
- •4.1.2. Основные виды жаростойких материалов и изделий
- •4.2. Общие сведения, классификация, основные свойства, основы технологии и разновидности огнеупорных материалов
- •4.2.1. Общие сведения
- •4.2.2. Классификация огнеупорных материалов
- •4.2.3. Свойства огнеупорных материалов
- •4.2.4. Основы технологии огнеупоров
- •4.2.5. Основные виды огнеупорных материалов
- •4.2.5.1. Кремнеземистые огнеупорные изделия
- •4.2.5.2. Алюмосиликатные огнеупорные изделия
- •4.2.5.3. Магнезиальные огнеупорные изделия
- •4.2.5.4. Хромистые огнеупорные изделия
- •4.2.5.5. Углеродистые огнеупорные изделия
- •4.2.5.6. Карбоидные и нитридные огнеупорные материалы
- •4.2.5.7. Огнеупорные изделия из чистых окислов
- •4.2.6. Легковесные огнеупорные материалы
- •Разновидности пористых огнеупорных материалов
- •4.2.7. Мертели, растворы и защитные обмазки
- •Мертели и растворы
- •Защитные обмазки
- •4.2.8. Огнеупорные бетоны и набивные массы Огнеупорные бетоны
- •Набивные массы
- •4.3. Общие сведения, классификация и разновидности химически стойких материалов
- •4.3.1. Общие сведения и классификация химически стойких материалов
- •4.3.2. Разновидности химически стойких материалов
- •4.3.2.1. Химически стойкие изделия из природных каменных материалов
- •4.3.2.2. Химически стойкие изделия на основе ситаллов
- •4.3.2.3. Химически стойкие изделия на основе керамики
- •4.3.2.4. Химически стойкие изделия на основе жидкого стекла
- •4.3.2.5. Химически стойкие изделия из кислотоупорного цемента и бетона
- •4.4. Общие сведения, свойства и разновидности материалов для защиты от радиации
- •4.4.1. Общие сведения
- •4.4.2. Виды радиоактивного излучения
- •4.4.3. Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений и частиц
- •4.4.4. Источники ионизирующих излучений
- •4.4.4.1. Ядерные реакторы
- •4.4.5. Основные виды материалов для радиационной защиты
- •4.4.6. Виды защит от радиоактивного излучения
- •Заключение
- •Библиографический список рекомендуемой литературы
- •III тысячелетие н.Э.
- •Для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению подготовки «Химия, физика и механика материалов»
- •394006 Воронеж, ул. 20-лет Октября, 84
3.1.4. Способы создания высокой пористости теплоизоляционных материалов
Важнейшим показателем свойств теплоизоляционных материалов является высокая пористость. В практике используют несколько способов создания высокопористого строения материалов.
Вспучивание – способ поризации, основанный на выделении в массе газа (газообразование) или введении в нее газовой фазы (пенообразование). Сущность газообразования состоит в выделении газообразных продуктов во всем объеме поризуемого материала. Газообразователи могут специально вводиться в поризуемую массу (алюминиевая пудра, карбонаты, порофоры и др.), а также являться частью вспучиваемого материала (гидратная вода).
По химизму процесса газообразование подразделяют на два способа:
- первый основан на выделении газа при взаимодействии газообразователя с компонентами вспучиваемой массы:
2Al + 2Ca(OH)2 + 6H2O → 3CaO·Al2O3·6H2O + 3H2↑;
- второй основан на выделении газа из газообразователя без его взаимодействия с поризуемой массой:
2H2O2 → 2H2O + O2↑.
Этим способом получают высокопористые эффективные материалы: ячеистое стекло, вспученный перлит, стеклопор, керамзит, ячеистые бетоны, газонаполненные пластмассы.
Пенообразование (воздухововлечение) основано на введении воздуха в жидкотекучие массы. По способу создания пеномассы различают три способа: 1) пенообразование, предусматривающее раздельное приготовление пены и массы, а затем их смешение; 2) аэрирование – вовлечение газа (воздуха) непосредственно в поризуемую массу в процессе ее приготовления; 3) сухая минерализация пены, основанная на приготовлении пены и смешивании ее с минеральным порошком.
По такой технологии производят изделия из пенобетона, пеногипса и др.
Удаление порообразователя – основано на испарении или выжигании порообразователя при температурном воздействии. Различают способ высокого водозатворения и выгорающих добавок. Способ высокого водозатворения состоит в применении большого количества воды (до 300…400 %) при получении формовочных масс, которое испаряется при последующей сушке и обжиге, способствуя образованию воздушных пор. Таким способом получают теплоизоляционные асбестосодержащие изделия, древесноволокнистые и торфяные плиты.
Способ выгорающих добавок основан на введении в формовочную массу и последующем выжигании органических добавок (углесодержащих техногенных отходов, древесных опилок и др.). Этот метод применяется для получения высокопористых керамических и огнеупорных материалов.
Неплотная упаковка – реализуется при получении высокопористых материалов из волокнистых и зернистых систем. При использовании волокнистых материалов прочность изделий, необходимая для транспортировки и монтажа, обеспечивается за счет сволачиваемости, то есть перепутывании волокон (шерсть животных, минеральная вата) и связывания длинноволокнистых материалов (солома, камыш). При создании неплотной упаковки из зернистых материалов стремятся уменьшить размер зерна и привести их гранулометрию к монофракционному составу.
Контактное омоноличивание основано на склеивании зернистых и волокнистых материалов тонкими прослойками связующего вещества (полимера, цемента, растворимого стекла). Примерами материалов, полученных этим способом, являются изделия из минеральной ваты, стеклопор и др.
Объемное омоноличивание – заполнение связующим всех пустот между пористыми зернами материала (керамзитовым гравием и песком, вспученным перлитом и вермикулитом). При этом с целью увеличения общей пористости системы стремятся применять полифракционные зерна и поризованное связующее вещество (в виде пеномассы). Таким способом получают керамзитобетон, перлитобетон.
Создание комбинированных структур применяют для улучшения свойств теплоизоляционных материалов: увеличения общей пористости, повышения прочностных показателей. Этим способом возможно получить волокнисто-ячеистую, зернисто-ячеистую и др. виды структур.