Современные отделочные материалы. Учебное пособие

Окончание табл. 3.3

URSA – теплоизоляционный материал из стеклянного штапельного волокна. Выпускаются изделия в виде матов и плит с плотностью 11…75 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности

0,048…0,037 Вт/мК.

Ячеистый бетон все чаще применяют как теплоизоляционноконструкционный самонесущий элемент в зданиях каркасной конструкции с навесным фасадом. Такие бетоны имеют структуру с равномерно распределенными порами. Пористая структура ячеистых бетонов повышает теплозащитные свойства ограждающих конструкций. Получают ячеистые бетоны в результате смешивания вяжущего, кремнеземистого компонента с водой и газообразующими добавками или с отдельно приготовленной стойкой технической пеной. В соответствии с этим различают газобетоны и пенобетоны.

Вкачестве вяжущего применяют портландцемент, смешанное цементно-известковое вяжущее, известково-песчаное (силикатное) вяжущее, смеси извести с золой-унос ТЭС.

Взависимости от условий твердения ячеистые бетоны бывают автоклавные и неавтоклавные. По назначению различают конструкционные, теплоизоляционно-конструкционные и теплоизоляционные ячеистые бетоны.

Взависимости от рецептуры и технологии ячеистые бетоны имеют среднюю плотность в пределах 200…1200 кг/м3 и прочность при сжатии от 0,2 МПа до 7,5 МПа и более.

Квяжущим веществам предъявляют следующие требования:

- портландцемент должен иметь марку 400…500, содержание С3S должно составлять не менее 50 %;

51

-сроки схватывания регламентируются в пределах: начало схва-

тывания не позднее 2 ч, конец схватывания – не позднее 4 ч. Удельная поверхность цемента должна составлять 250…300 м2/кг, а для теплоизоляционных газобетонов – 300…400 м2/кг;

-кальциевая известь-кипелка должна иметь активность не менее 70 %, количество «пережога» в извести должно быть не более 2 %, скорость гашения извести – в пределах 5…15 мин;

-кислая зола-унос ТЭС должна удовлетворять требованиям ГОСТ 25818-83. Она должна содержать стекловидных и оплавленных частиц не менее 50 %. Потери при прокаливании регламентируются в пределах 3 % для зол бурого угля и 5 % для зол каменного

угля. Удельная поверхность золы бурого угля должна составлять не менее 400 м2/кг.

Природный кварцевый песок должен содержать не менее 85 % кварца, не более 0,5 % слюды, не более 3 % глинистых примесей (не более 1 % типа монтмориллонита). Кварцевый песок рекоменду-

ется размалывать в зависимости от средней плотности ячеистого бетона до удельной поверхности 100…300 м2/кг.

Вгазобетонах в качестве наиболее распространенного газообразователя применяется алюминиевая пудра марки ПАК-3 и ПАК-4. Алюминиевую пудру используют в виде суспензии, содержащей 1 в.ч. алюминиевой пудры, 0,05 в.ч. ПАВ (например, сульфанола) и 30 в.ч. воды. Алюминиевую суспензию вводят в бетонную смесь после тщательного перемешивания в течение 2…3 мин.

К числу отечественных пенообразователей относят синтетические пенообразователи ПБ-2000 (ТУ2481-185-05744685-01), ПЕНОСТРОМ (ТУ 2481-001-22299560-99), Микропор, Ареком, ПБ-20, Пентапав-430, ПО-ПБ, Люкс. Более высокими качественными показателями отличаются протеиновые пенообразователи: ЭСТ, Бг-20, СДО-М, Пионер, Green Froth (Италия), Laston (Италия).

Пенообразователь должен гарантировать высокую кратность, стабильность пены 85 % и коэффициент стойкости пены не менее 0,75. В качестве ускорителя схватывания и твердения рекомендуется применение сульфата натрия, формиата натрия. Возможно применение других корректирующих добавок [11].

52

Разработаны оборудование и технология «АЭРОЛ» для производства теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного неавтоклавного пенобетона на месте производства строительных и ремонтных работ.

В стационарных условиях оборудование позволяет организовать производство блоков, плит, перемычек и скорлуп со средней плотностью пенобетона в сухом состоянии от 300 до 1200 кг/м3, коэффициентом теплопроводности 0,08…0,23 Вт/мК и пределом прочности при сжатии от 0,5 до 7,5 МПа.

Технология ОАО «Строминноцентра» предполагает осуществлять перемешивание пенобетонной массы под избыточным давлением с последующим транспортированием пенобетона по растворопроводу к месту заливки.

3.3. Материалы и изделия для остекления

В конструкции современных окон используются обычное оконное, а также специальное, декоративное, тонированное или витражное стекла.

Закаленное плоское стекло – это стекло, подвергнутое специальной термической обработке, под влиянием которой в нем возникают равномерно распределенные внутренние напряжения. Внутренние напряжения повышают механическую прочность в 4…5 раз. Возрастает термостойкость, обеспечивается безопасный характер разрушения с образованием мелких осколков с тупыми краями. Можно применять для фасадного остекления, остекления крыш, изготовления стеклопакетов.

Многослойное стекло «Триплекс» состоит из 2 и более листов стекла, соединенных между собой одной или несколькими промежуточными прослойками полимеров. Эластичная прослойка увеличивает сопротивление стекла внешним воздействиям. При разрушении осколки не осыпаются, а остаются приклеенными к пленке, за счет этого достигается безопасность стекла.

Кувалдостойкие стеклопакеты ООО «АЛВИ» обеспечивают защиту помещений от несанкционированного проникновения, имеют хорошие теплоизоляционные свойства.

53

Взрывоустойчивое безосколочное стекло противодействует ударной силе взрывов за счет установки на стекло пленок с помощью клея патентованного состава, обеспечивающего баланс адгезии пленкаклей и клей-стекло. При этом стеклу могут быть приданы дополнительные свойства – односторонняя видимость, тонирование, и т.п.

Компания «Pilkington» предлагает широкий выбор стекол со специальными свойствами: с защитой от солнца, энергосберегающих, безопасных, самоочищающихся. Первое в мире самоочищающееся стекло Pilkington Ectivтм для внешнего остекления зданий имеет твердое пиролитическое покрытие, которое разлагает органические загрязнения, а также быстро и эффективно очищает стекла во время дождя. Разновидность фасадного стекла Pilkington Ectiv Blue – голубое самоочищающееся с солнцезащитным свойством [15,16].

Солнцезащитное стекло ООО «Стеклотон» имеет тонкопленочное покрытие, наносимое методом вакуумного магнетотронного напыления. Стекло выпускается с покрытиями на основе нитридов или оксидов титана, циркония, олова и других соединений, которые придают стеклу солнцезащитные свойства, цветовые оттенки, зеркальность. В табл. 3.4 приведенны свойства солнцезащитного стекла.

Солнцезащитное стекло устанавливается при одинарном остеклении покрытием внутрь помещений. Покрытие наносится на вакуумных напылительных установках УВН-4МП, УВН-8МП магнетотронным распылением металлов на поверхность плоского стекла. На установке можно производить высококачественные зеркала, тонированные и термоотражающие стекла.

Акриловое стекло производства ОАО «Дзержинское оргстекло» – высокомолекулярный чистый полиметилметакрилат [26]. Применяется в строительстве и в рекламе. Более долговечен, чем поликарбо-

54

нат, абсолютно устойчив к ультрафиолетовому облучению. Выпускается конструкционное стекло СО-120К, СО-95К. Легко формуется в изделия сложной конфигурации любого цвета. Разработано самозатухающее, трудновоспламеняемое оргстекло с температурой эксплуатации -50…+70 оС.

Рекомендуется для остекления зимних садов, витражей, ограждений, купольных сводов, бассейнов, беседок, дверей и козырьков. Атмосферостойкость – 10...12 лет во всех климатических зонах России.

Число стеклопакетов в оконном блоке и их теплопроводность должны соответствовать теплотехническим требованиям. Оконные коробки изготавливаются из древесины, жесткого поливинилхлоридного [6]и стеклопластикового профиля с металлическим каркасом.

Поливинилхлоридные пластиковые окна изготавливаются на основе многокамерного жесткого поливинилхлоридного профиля. Жесткий поливинилхлоридный профиль для изготовления оконных коробок и подоконных сливов вырабатывается методом экструзии.

Высокая ударная прочность материала достигается за счет оптимизации рецептурных и технологических параметров изготовления. В табл. 3.5 приведен ориентировочный состав смеси для изготовления жесткого поливинилхлоридного профиля.

55

Всередине ХХ века датский инженер Вилум Канн Рассмусен изобрел мансардные окна VELUX. Первые две буквы названия VELUX – начало слова «вентиляция», три последние – единица измерения освещенности. Окна обеспечивают хорошее естественное освещение и вентиляцию помещений. Благодаря своим конструктивным особенностям окна VELUX надежно изолируют помещения от воды и сырости, легки в обслуживании, эстетичны и безопасны. Обе стороны окон (и наружное стекло, и внутреннее) легко моются изнутри.

Мансардные окна встраиваются непосредственно в наклонную плоскость кровли. Не нарушая пространственных объемов мансардного помещения, они позволяют создавать интерьеры, не только не уступающие традиционным, но и порой превосходящие их по оригинальности. Изготавливаемые из высококачественной древесины с двойным стеклопакетом, окна VELUX гарантируют хорошую теплоизоляцию.

Окна VELUX годятся для установки в любую крышу, угол наклона ската которой превышает 150. Для окон, сконструированных специально для мансарды, учитывают все особенности их эксплуатации, в том числе необходимость удаления с них снега, покрывающего крышу зимой: теплопроводность двойного стеклопакета отрегулирована таким образом, что даже после самого обильного снегопада окно расчищается за два-три часа, при условии, что отопительные приборы размещаются под окнами. Окно открывается так, что при моросящем дожде вода стекает только наружу, не попадая внутрь. В конструкции предусмотрен специальный вентиляционный клапан.

Стеклопластиковый профиль – самая последняя разработка в совершенствовании технологии оконных блоков. Уникальное сочетание физико-технических свойств, ставящее стеклопластик в один ряд со сталью, и низкая теплопроводность, практически равная дереву, делают его высоко конкурентным материалом в области жилищного строительства.

Воснове изготовления непрерывных, волоконно-армированных, пластиковых, композитных профилей лежит метод пултрузии. Пул-

56

трузия подобна экструзии, но композиционный материал вытягивается, а не проталкивается через пресс-формы. Полученный таким методом материал обладает высокой прочностью, стоек к деструкции, не требует светостабилизаторов и не содержит в своем составе экологически вредных элементов.

Такой стеклопластик сегодня используется для изготовления оконных и дверных коробок, сборных домов, пролетов подвесных мостов и для дорожных ограждений.

Выпускающая такие изделия производственно-строительная компания «Пласт-парад» изготавливает более 200 видов стеклопластиковых дверей. Применяемые в оконных и дверных блоках стеклопакеты представляют собой надежную систему защиты от пыли, влаги и воздуха, что гарантирует более эффективное энергосбережение и шумозащиту по сравнению с традиционными оконными блоками.

3.4. Керамические материалы для фасадов

Понятие о керамике и керамических изделиях в современном понимании отличается от традиционного представления о керамике как изделиях из глины или глиносодержащих материалов.

В настоящее время керамикой называют материалы, сформованные не только из глин, но и из других минеральных порошков, упрочненные методом обжига при высокой температуре. По керамической технологии получаются не только традиционные материалы – огнеупоры, фарфор, строительная керамика, но и металлокерамика (изделия порошковой металлургии), нитриды, карбиды, силициды и ряд других безглинистых материалов.

Лицевые керамические изделия выпускают естественного цвета и объемно окрашенными. Кирпич изготавливают полнотелым и пустотелым. Лицевые керамические изделия должны иметь не менее двух лицевых граней – ложковую и тычковую. Кирпич одинарный нормального формата имеет размеры 250х120х65 мм.

К качеству лицевого кирпича предьявляют более жесткие требования, чем к рядовому (табл. 3.6). На лицевых изделиях не допускаются отколы, вызванные известковыми включениями, а на рядовых

57

они возможны размером не более 1 см2. На лицевых изделиях не допускаются высолы.

Таблица 3.6

Предельные отклонения номинальных размеров керамического кирпича

Для изготовления облицовочных изделий и лицевого кирпича используют легкоплавкие и тугоплавкие глины средней и умеренной пластичности, с хорошими формовочными свойствами, высокой связующей способностью, низкой чувствительностью к сушке и дающие пористость по водопоглощению в изделиях 8…14 %. Если сырье не отвечает данным требованиям, необходимо улучшать или изменять его свойства различными методами.

В соответствии с эстетическими требованиями основной тон фасадной керамики должен быть светлым, но беложгущееся глинистое сырье является дефицитным.

По нормам ГОСТ 530-2007 лицевые кирпич и камень изготавливают с гладкой или рифленой поверхностью, а также с поверхно-

58

стью, офактуренной торкретированием, ангобированием, глазурованием, двухслойным формованием, нанесением полимерных покрытий или иным способом.

Ангоб представляет собой слой светложгущейся глины толщиной 0,2…0,5 мм, нанесенный на сырое или высушенное изделие, закрепляемый на поверхности изделий обжигом. Ангоб готовят в виде шликера с влажностью 40…50 %. Шликер измельчают до прохождения через сито 3600 отв/см2. В производственных условиях декоративный ангобный слой наносят пистолетом-краскораспылителем. Качество ангоба по водопоглощению и усадке при сушке и обжиге должно соответствовать этим показателям основного материала. Допускается, чтобы воздушная усадка ангоба была выше не более чем на 0,8…1,2 %, а огневая – соответственно, на 0,2…0,5 %. Водопоглощение ангоба должно быть в пределах 6…8 %.

При несоответствии этих свойств состав ангоба корректируют добавкой пластификатора – пластичной глины или отощителя – кварцевого песка. При повышенном водопоглощении вводят плавни в виде боя стекла или пегматита после помола до прохождения через сито 10000 отв/см2.

Особое значение имеет толщина ангобного слоя – чем тоньше пленка ангоба, тем она эластичнее. Объемные деформации становятся несущественными и силы адгезии приобретают главенствующую роль, обеспечивая надежное сцепление ангобного слоя с основным материалом.

Для получения различных цветов в состав агоба вводят пигменты – оксиды хрома, марганца, кобальта и т.п. в количестве 1…10%.

Отделка керамики способом торкретирования состоит в нанесении шликера влажностью 30…35 % на свежесформованные изделия пневматически под давлением 0,1…0,3 МПа слоем толщиной 2…4 мм. В зависимости от величины давления и расстояния форсунки от поверхности фактура изделий может быть получена гладкой или зернистой.

Глазурь представляет собой тонкое, толщиной 0,1…0,2 мм, стекловидное покрытие, получаемое при нанесении на керамические изделия минеральных композиций с последующим обжигом при вы-

59

соких температурах. Глазурь придает керамическим изделиям водонепроницаемость, предохраняя изделия от загрязнений, действия кислот и щелочей, а также используется в декоративных целях.

По составу глазурь представляет собой затвердевший раствор кремнезема, глиноземно-щелочных силикатов и оксидов металлов.

Глазури могут быть тугоплавкие (1230-1400 оС) и легкоплавкие (900-1200 оС). Тугоплавкие глазури применяют для покрытия фарфора, полуфарфора, фаянса. Легкоплавкие глазури используют для облицовочных и фасадных керамических материалов. Сырьем для легкоплавких глазурей служат кварц, полевой шпат, мрамор, сода, поташ, бура, углекислый барий, свинцовый сурик и т.д. Соединения бария и свинца могут быть заменены соединениями стронция, лития, цинка.

Так как многие компоненты легкоплавких глазурей растворимы в воде, смесь материалов предварительно сплавляется (фриттуется), после этого расплав выливают в воду. При этом материал гранулируется и охлаждается, после чего его подвергают тонкому помолу в шаровых или вибрационных мельницах мокрого помола. При помоле необходимо соблюдать весовое соотношение материала, воды, мелющих шаров в пределах 1:1:2. Время помола 24 часа, тонкость помола должна соответствовать остатку на сите 10000 отв/см2 в пределах 2…5 %.

Для поддержания глазурного шликера во взвешенном состоянии в него вводят при помоле до 5 % высокопластичных глин или 0,1…0,15 % калиевых квасцов. Плотность шликера должна находиться в пределах 1,4…1,5 г/см3. Рекомендуется работать с готовыми фриттами, доставленными с керамических заводов.

Во избежание растрескивания и отслаивания глазури разница в коэффициентах температурного расширения глазури и основного изделия не должна превышать 2…4 %.

В случае необходимости состав глазури корректируют, зная, что оксид бора снижает, а оксид алюминия повышает коэффициент температурного расширения. Пример состава легкоплавкой глазури, % по массе : полевой шпат – 12, карбонат стронция – 12, кварц – 13, сода кальцинированная – 1, борная кислота –30, сподументовый

60