- •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
3.1.5. Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия
На неорганические теплоизоляционные материалы приходится более 80 % общего объема выпуска. Это объясняется распространенностью сырья, возможностью широкого регулирования строительно-эуксплуатационных свойств неорганических материалов, применимостью их разновидностей практически в любых условиях эксплуатации.
3.1.5.1. Минераловатное волокно и изделия на его основе
Искусственное минеральное волокно широко применяют для производства теплоизоляционных изделий. Общий объем материалов и изделий на основе искусственных минеральных волокон составляет более 60 % от выпуска теплоизоляционных материалов всех видов.
Минеральная вата – рыхлый волокнистый материал, состоящий из тонких стекловидных волокон диаметром 5…15 мкм, получаемых из расплава легкоплавких горных пород (габбро, диабазов, базальтов, мергелей, доломитов и др.), металлургических и топливных шлаков и их смеси. Расплав обычно получают в шахтных печах (вагранках) или ванных печах. Волокна образуются при воздействии подаваемого под давлением пара или воздуха на непрерывно вытекающую из печи струю расплава, либо путем подачи расплава на валки или фильтры, или диск центрифуги. Полученное минеральное волокно собирается в камере волокно-осаждения, куда вводят органические и минеральные связующие вещества.
Используются также стеклянная вата и керамическая вата, получаемая из алюмосиликатных расплавов с содержанием Al2O3 не менее 45 % (песок, глинозем, борная кислота, сода, поташ, известняк, мел, доломит и др.).
Из минеральной и стеклянной ваты изготавливают теплоизоляционные изделия довольно широкой номенклатуры, среди которых выделяются изделия фирм URSA (Россия), SAINT GOBAIN ISOVER (Франция), ROCKWOOL (Дания) и PAROC (Финляндия).
Базальтовое (каменное) огнеупорное волокно является разновидностью минерального волокна. Оно изготавливается расплавом горной породы (базальта). Выдерживает температуру до 1000 0С (стекловолокно – только 650 и 550 0С). При средней плотности 130 кг/м3 и температуре 0 0С вата имеет теплопроводность 0,035 Вт/(м·0С). Базальтовая вата применяется в виде огнестойких матов, лент и плит, поставляемых в рулонах, обладает стойкостью к коррозии, выдерживает большие нагрузки, не горюча, не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.
Шнуровые материалы изготовляют без применения связующих веществ путем набивки минеральной или стеклянной ваты в оплетку, выполненную из металлической проволоки, стеклянных, хлопковых, капроновых или лавсановых нитей. В зависимости от плотности ваты шнур имеет марки 100, 150, 200, 250, 300 и 350. Длина шнура в бухте должна быть не менее 15 м при диаметре 30…50 мм и не менее 10 м при диаметре 60…90 мм. Теплопроводность шнура из минеральной ваты при температуре 20 ± 5 0С равна 0,07 Вт/(м·0С), стеклянной и керамической ваты – 0,064 Вт/(м·0С).
Шнур применяется для изоляции трубопроводов, имеющих значительное количество изгибов. Предельная температура применения шнура в зависимости от теплоизоляционного материала следующая: для минеральной ваты – 600 0С, для стекловаты – 400 0С, для керамической ваты – 1100 0С.
Прошивные маты – гибкие изделия, изготавливаемые путем обкладки минераловатного ковра гибкими материалами (металлической сеткой, водонепроницаемой бумагой, стеклотканью, асбестовой тканью) и прошивки изделий стеклянными или хлопковыми нитями. Маты могут прошиваться и без обкладок. Гибкие изделия, состоящие из слоя волокнистого материала со связующим веществом, называются войлоком.
Минераловатные маты в рулонах выпускают следующих видов: с синтетическим связующим (ρm = 35…75 кг/м3); прошивные с металлическими, тканевыми, бумажными обкладками, с обкладкой из стеклохолста (ρm = 100…200кг/м3); из штапельного стекловолокна (ρm = 25…50 кг/м3); из непрерывного стекловолокна (ρm = 80…120 кг/м3); в виде холста из базальтового волокна (ρm = 15…20 кг/м3).
Минераловатные полужесткие и мягкие плиты изготовляют с синтетическим, битумным и крахмальным связующим. Изделия с синтетическим связующим имеют меньшую плотность, более прочны и привлекательны на вид по сравнению с изделиями на битумном связующем. Средняя плотность плит – 35…250 кг/м3, теплопроводность – 0,041…0,07 Вт/(м·0С).
Минераловатные жесткие плиты выпускают с синтетическим, битумным и неорганическим связующим (цементом, глиной, жидким стеклом и др.). Для повышения прочности и снижения количества связующего в состав изделий вводят коротковолокнистый асбест. Плиты толщиной 40…100 мм выпускают средней плотностью 100…400 кг/м3 и теплопроводностью 0,051…0,135 Вт/(м·0С).
Минераловатные твердые плиты, имеющие повышенную жесткость, изготовляют на синтетическом связующем (фенолоспирте, растворе или дисперсии карбамидного полимера и др.). Плиты из массы жидкотекучей консистенции формуют в вакуум-прессах и подвергают тепловой обработке при 150…180 0С. Плиты имеют толщину 30…70 мм, среднюю плотность 180…200 кг/м3, теплопроводность 0,047 Вт/(м·0С).
Минераловатные изделия с гофрированной структурой, содержащие до 30 % ориентированных в вертикальном направлении волокон, имеют плотность 140…200 кг/м3. По сравнению с плитами с горизонтальной ориентацией волокон гофрированные плиты отличаются меньшей деформативностью и повышенной прочностью.
Фасонные изделия из минеральной ваты (цилиндры, полуцилиндры, скорлупы, сегменты) изготавливают на синтетическом связующем способами набивки и горячего прессования в матрицах.