- •Н.С.Ковалев
- •Материаловедение. Технология
- •Конструкционных материалов
- •Учебное пособие
- •120702.62 – Земельный кадастр;
- •120703.62 – Городской кадастр»
- •В.Н. Макеев
- •В.В. Адерихин Ковалев н.С.
- •Введение
- •1. Основные свойства и классификация строительных материалов
- •1.1. Свойства строительных материалов
- •1.2. Физические свойства
- •1.3. Свойства материалов по отношению к воздействию воды
- •1.4. Теплотехнические свойства
- •1.5. Механические свойства
- •1.6. Классификация строительных материалов
- •1.7. Нормативно-справочная литература по испытаниям и применению строительных материалов
- •2. Природные каменные материалы и технология их получения
- •2.1. Понятие о минералах и горных породах
- •Горной породой называют минеральную массу, состоящую из одного минерала (мономинеральная порода) или нескольких минералов (полиминеральная порода).
- •2.2. Классификация горных пород по происхождению
- •2.3. Классификация и виды природных каменных материалов
- •Дорожные каменные материалы
- •Жаростойкие и химически стойкие материалы и изделия
- •2.4. Технология получения строительных материалов из горных пород
- •2.5. Защита каменных материалов от воздействия окружающей среды
- •3. Керамические материалы и технология их приготовления
- •Общие сведения о керамических материалах
- •Добавки к глинам
- •Общая технология производства керамических изделий
- •Виды керамических материалов
- •4. Минеральные вяжущие вещества
- •4.1. Классификация минеральных вяжущих. Общие сведения
- •4.2. Воздушные вяжущие, сырье для их приготовления, технология получения, свойства и применение в строительстве
- •Известь строительная воздушная
- •4.3. Гидравлические вяжущие, сырье и технология их получения
- •4.4. Основные минералы портландцемента и их соотношение. Твердение цемента. Марки и виды цемента. Применение в строительстве
- •5. Бетон и железобетон
- •5.1. Бетоны и их классификация. Свойства бетонной смеси и бетона
- •5.2. Добавки в бетон. Требования к минеральным материалам. Расчет состава бетона Добавки в бетон
- •5.3. Технология изготовления бетонных изделий и виды бетонов
- •5.4. Железобетон. Номенклатура изделий и технология их изготовления
- •6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения
- •6.1. Строительные растворы, их классификация и технология изготовления
- •6.2. Изделия на основе извести и магнезиальных вяжущих веществ
- •6.3. Изделия на основе гипсовых вяжущих и технология их изготовления
- •6.4. Асбестоцементные изделия и технология их изготовления
- •7. Органические вяжущие вещества, материалы и изделия на их основе
- •7.1. Битумные и дегтевые вяжущие вещества
- •7.2. Материалы на основе битумов и дегтей, технология их изготовления и применения в строительстве
- •Характеристика рубероида
- •7.3. Классификация полимеров и технология их получения
- •Поликонденсационные полимеры (Класс б)
- •7.4. Пластические массы, их состав и классификация
- •7.5. Способы получения строительных изделий из пластмасс
- •7.6. Полимерные строительные материалы
- •Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •Санитарно-технические изделия
- •8. Тепло- и звукоизоляционные материалы. Древесина и изделия из нее
- •8.1. Классификация и свойства теплоизоляционных материалов
- •8.2. Органические теплоизоляционные материалы и технология их изготовления
- •Физико-механические свойства пенопластов
- •8.3. Неорганические теплоизоляционные материалы
- •8.4. Смешанные теплоизоляционные материалы и изделия
- •8.5. Свойства древесины как строительного материала
- •К недостаткам древесины как строительного материала можно отнести анизотропность, гигроскопичность, загниваемость, сгораемость, пороки древесины.
- •Коэффициент объемной усушки определяют по формуле
- •8.6. Виды лесоматериалов, применяемых в строительстве, и технология переработки древесины
- •8.7. Защита древесины в строительстве
- •9. Металлы и сплавы. Стекло и расплавы
- •9.1. Металлы и сплавы. Технология их получения
- •9.2. Применение металлов в строительстве и защита их от коррозии
- •9.3. Изделия на основе минеральных расплавов и технология их получения
- •Р ис. 46. Технологическая схема производства листового строительного стекла:
- •Изделия из стекла
- •Каменное и шлаковое литье
- •Вопросы для самопроверки
- •1. Основные свойства и классификация строительных материалов.
- •2. Природные каменные материалы и технология их получения.
- •3. Керамические материалы.
- •4. Минеральные вяжущие вещества.
- •5. Бетон и железобетон.
- •6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения.
- •7. Органические вяжущие вещества, материалы и изделия на их основе.
- •8. Тепло- и звукоизоляционные материалы. Древесина и изделия из нее.
- •9. Металлы и сплавы. Стекло и расплавы.
- •Список литературы
- •Оглавление
- •Материаловедение. Технология конструкционных материалов
- •394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1
Физико-механические свойства пенопластов
Показатели |
Пенополистиролы |
Пенополивинилхлорид |
Пеноформальдегидный пенопласт |
Мипора |
||||
ПС-1 |
ПС-4 |
ПВХ-1 |
ПВХ-2 |
ПВХ-3 |
ПВХ-4 |
|||
Средняя плотность, кг/м3 |
130 |
50 |
111 |
216 |
119 |
213 |
168 |
23 |
Прочность на сжатие, Па |
- |
0,663 |
1,548 |
- |
0,412 |
- |
0,343 |
0,01 |
на изгиб |
69,65 |
10,2 |
27,19 |
49,46 |
- |
66 |
6,76 |
- |
Максимальная температура применения, °С |
80 |
100 |
80 |
80 |
80 |
80 |
200 |
60 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/м °С |
0,037 |
0,93 |
0,04 |
0,045 |
0,04 |
0,048 |
0,04 |
0,02 |
8.3. Неорганические теплоизоляционные материалы
Для изготовления теплоизоляционных материалов и изделий из неорганического сырья применяют горные породы, шлаки, стекло и асбест.
Минеральная вата – волокнистый теплоизоляционный материал, получаемый путем распыления расплавленных горных пород или металлургических шлаков. Сырьем для производства минеральной ваты служат мергели, сланцы, смеси известняков и доломитов с глинистыми и кремнеземистыми породами. Производство ваты состоит из двух основных процессов: расплавление сырьевой смеси и превращение расплава в волокна. Расплав сырья производят в ваграночных печах при температуре 1500-1800 °С. Вытекающий из нижней части печи расплав разбрызгивается давлением струи пара или сжатого воздуха на отдельные капли, которые, пролетая вдоль камеры волокнообразователя, вытягиваются в волокна, затвердевают и падают на пол камеры, представляющей собой транспортер. Для предотвращения пылеобразования при раздувке расплава вводят битум или парафиновое масло.
В зависимости от степени уплотнения средняя плотность минеральной ваты составляет 75-150 кг/м3, коэффициент теплопроводности - 0,035-0,046 Вт/(м °С).
Стеклянная вата – волокнистый материал, состоящий из тонких и гибких стеклянных нитей, получаемых из расплавленной стекломассы. Средние плотности – 75-125 кг/м3, коэффициент теплопроводности – 0,041-0,052 Вт/(м0С). Как и минеральная вата, стекловата не горит и не тлеет, не подвергается гниению, имеет малую гигроскопичность, высокую химическую стойкость и морозостойкость. Применяют для теплоизоляции холодных и горячих поверхностей (до 600 °С) оборудования. В строительстве эти материалы используют в виде изделий: войлока, матов и плит.
Пеностекло получают путем спекания порошка и стекольного боя с газообразователями (молотый известняк, уголь). Выпускают в виде плит и блоков размерами 500х400 мм и толщиной 8, 10, 12 и 14 см. Средняя плотность – 100-700 кг/м3, коэффициент теплопроводности – 0,058-0,128 Вт/м·°С, предел прочности на сжатие – 2-12,5 МПа.
Применяют пеностекло для утепления стен, покрытий, полов и кровли промышленных и гражданских зданий, а также для изоляции камер холодильников и горячих поверхностей тепловых установок.
Вспученный вермикулит – сыпучий теплоизоляционный материал, получаемый путем измельчения и кратковременного обжига в течение 3-5 мин природного вермикулита. Вермикулит – это сложный алюмосиликат магния, продукт изменения слюд, преимущественно биотита.
В процессе обжига при температуре 800-1000 °С вермикулит вспучивается, увеличиваясь в объеме в 20 раз и более. Насыпная средняя плотность составляет 80-150 кг/м3, коэффициент теплопроводности – 0,09-0,14 Вт/м·°С.
Вспученный перлит получают кратковременным обжигом при температуре 700-1200 °С измельченного перлита. Перлит является кремнеземистой горной породой вулканического происхождения. Обжиг перлита, как и вермикулита, ведут в шахтных или вращающихся печах. Перлит вспучивается в основном за счет интенсивного выделения паров воды. Коэффициент вспучивания достигает 10-12 раз. До обжига сырье подвергают предварительной термической обработке с целью предотвращения последующего растрескивания породы и получения перлита с пониженной плотностью. В этом случае при температуре 250-450 °С удаляется свободная и слабосвязанная вода. Насыпная средняя плотность вспученного перлита составляет 160-260 кг/м3, а коэффициент теплопроводности – 0,052 Вт/м·°С (рис. 44).
Рис. 44. Технологическая схема получения вспученного перлита:
1 – приемный бункер; 2 – подвесной пластинчатый питатель; 3 – ленточный конвейер; 4 – веерный конвейер; 5 – приемная воронка; 6 – мостовой кран; 7 – пластинчатый транспортер; 8 – колосниковая решетка; 9 – щековая дробилка; 10 – ленточный транспортер; 11 – валковая дробилка; 12, 18 – двухцепной элеватор; 13 – грохот; 14 – барабанное сушило; 15, 21 – система очистки дымовых газов; 16, 17 – ленточный конвейер; 19 – бункера; 20 – реверсивный транспортер; 22 – вращающаяся печь; 23 – вертикальная печь вспучивания; 24 – вентилятор; 25 – система охлаждения; 26 – силосы.
Вспученный перлит и вермикулит применяют для изготовления тепло- и звукоизоляционной штукатурки, для засыпки кожухов технологического оборудования, в качестве заполнителя в бетонах и для засыпок чердачных и междуэтажных перекрытий.
Вулканит изготовляют путем формования и пропаривания в автоклавах смеси, состоящей из асбеста (20%), извести (20%) и диатомита (60%). Средняя плотность этого материала до 400 кг/м3, коэффициент теплопроводности – 0,09 Вт/м °С.
Материал выпускается в виде плит размером 500х170 мм и толщиной 20-50 мм, применяют для изоляции поверхностей, имеющих температуру до 600 °С.
Совелит изготовляют из смеси асбеста (15%) и доломита (85%) в виде плит, скорлуп и сегментов. Плиты выпускают размерами 500х170 мм, толщиной 30, 40, 50 мм. Средняя плотность совелита не более 400 кг/м3, коэффициент теплопроводности – 0.086 Вт/м·°С. Совелитовые плиты применяют для изоляции плоских поверхностей при температуре нагрева до 500 °С. Для изоляции криволинейных поверхностей используют сегменты и скорлупы.