Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Строим в России. Учебное пособие
.pdf
91
Задание 24. Смотрите на рисунки, рассказывайте, где и для чего
применяют металлы.
Задание 25. Восстановите вопросы.
1. Вопрос: ________________________________________________
Ответ: Для изготовления медных труб используют медь очень
высокой чистоты (99,9 %). Такая медь отличается высокой коррозионной стойкостью, хорошей пластичностью даже при отрицательных
температурах (до –100 °С).
2. Вопрос: ________________________________________________
Ответ: В качестве материала для изготовления оконных блоков
обычно используется алюминий.
3. Вопрос: ________________________________________________
Ответ: Чаще других для изготовления труб используются сталь,
чугун и медь.
4. Вопрос: ________________________________________________
Ответ: Чтобы защитить стальные трубы от коррозии, используют
цинковое покрытие (оцинкованные трубы). Это замедляет, но не останавливает коррозию.
5. Вопрос: ________________________________________________
Ответ: Благодаря высокой коррозийной устойчивости чугунные
трубы обладают высокой долговечностью и надёжностью.
Задание 26. Прочитайте текст. Выполните задания после текста.
Характеристика металлов
По своим свойствам металлы значительно отличаются от неметал-
лов. Впервые это различие металлов и неметаллов заметил
М.В. Ломоносов. «Металлы, – писал он, – тела твёрдые, ковкие, блестящие». В таблице Менделеева очень много металлов. Самые известные из
них – железо, алюминий, медь, свинец, цинк и некоторые другие. Каждый
металл отличается от другого металла своими свойствами и строением, но
по некоторым признакам их можно объединить в группы.
92
В строительстве все металлы делятся на чёрные и цветные. Чёрные
металлы имеют тёмно-серый цвет, большую плотность (кроме щелочно-
земельных), высокую температуру плавления и относительно высокую
твёрдость. К чёрным металлам относятся железо и сплавы железа с углеродом. Этими сплавами являются чугун и сталь.
В технике часто используют легированные стали (сплавы, которые
состоят их нескольких элементов). К ним относятся стали, содержащие
Cr (хром), Ni (никель), W (вольфрам) и другие металлы. Иногда в легированные стали входят 5–6 различных металлов. Методом легирования
получают различные ценные стали, обладающие в одних случаях повышенной прочностью, в других случаях – высокой сопротивляемостью истиранию, в-третьих – коррозионной устойчивостью, т. е. способностью сопротивляться коррозии.
По применению чёрные металлы делятся:
1. Железные металлы – это Fe (железо), Cо (кобальт), Ni (никель) и
Мn (марганец). Кобальт и никель часто применяют как добавки к сплавам железа.
2. Урановые металлы (применяются в сплавах для атомной энерге-
тики). К ним относят: Ас (актиний), Th (торий), U (уран), Np (нептуний), Pu (плутоний), Bk (берклий), Cf (калифорний), Md (менделевий),
No (нобелий) и др.
3. Редкоземельные металлы – La (лантан), Ce (церий), Nd (неодим),
Sm (санарий), Eu (европий), Dy (диспрозий), Lu (лютеций), Y (иттрий),
Sc (сландий) и др. Эти металлы обладают очень похожими химическими свойствами, но различными физическими свойствами. Их применяют в сплавах с другими элементами.
4. Щёлочноземельные металлы – Li (литий), K (калий), Rb (рубидий),
Cs (цезий), Fr (франций), Ca (кальций), Sr (стронций), Ba (барий), Ra (радий).
Цветные металлы чаще всего имеют характерную окраску: красную, жёлтую и белую. Они обладают большой пластичностью, малой
твёрдостью, относительно низкой температурой плавления. Наиболее
типичным элементом этой группы является медь.
По плотности цветные металлы подразделяются на лёгкие и тяжёлые. Лёгкие металлы (Ве (бериллий), Mg (магний), Al (алюминий) – это
металлы с плотностью меньше 4,5 г/см3. У тяжёлых металлов плотность
больше 4,5 г/см3. Так, алюминий, магний относятся к лёгким металлам,
а свинец, медь и другие относятся к тяжёлым металлам. Наиболее
93
тяжёлыми металлами являются благородные металлы – золото (Au) и
платина (Рl). Они обладают высокой коррозийной устойчивостью.
Их применяют в ювелирном деле. Чистое золото из-за его мягкости не
используют. Для повышения твёрдости золото легируют (добавляют
другие элементы). Обычно используются тройные сплавы: Au (золото) –
Ag (серебро) – Cu (медь).
По температуре плавления металлы делят на легкоплавкие и тугоплавкие. Легкоплавкие металлы – это металлы с температурой плавления
до 1 539 °С (свинец, цинк, алюминий и др.). Металлы с температурой
плавления выше 1 539 °С называются тугоплавкими (например, вольфрам).
Найдите ответы на следующие вопросы:
1. На какие группы делятся все металлы?
2. Чем отличаются чёрные металлы от цветных?
3. Что такое легированные стали? Какими свойствами они обладают?
Расскажите, какая информация текста была для вас новой?
Задайте вопросы к каждому абзацу текста. Ответьте на свои
вопросы.
Расскажите о применении железных, урановых и редкоземельных металлов.
Тема IX. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Задание 1. Прочитайте текст. Выполните задания после текста.
Сегодня нет ни одной сферы производства, где бы не применялась
пластмасса. В состав всех пластмасс входят продукты химической обработки (продукты газопереработки и нефтехимии), а также водород,
углерод, иногда кремний.
Для получения пластмасс используются три метода: метод поликонденсации, метод полимеризации и метод полимерного сложения.
Не будем рассматривать химические подробности каждого метода,
а перейдём к основным свойствам пластмасс.
Пластмассы обладают высокой прочностью, высокой устойчивостью к механическому износу, электроизоляцией, теплоизоляцией, химической устойчивостью, а также долговечностью. В строительстве
пластмассы применяют как в виде сырья, так и готовых материалов
94
и конструкций. Например, пластмассы используют как специальное
покрытие бетонных полов, как пластификаторы для бетонных смесей,
как клей для керамической плитки. Водопроводные трубы, гидроизоляционные материалы, плиты для звуко- и теплоизоляции – вот ещё примеры использования пластмассы в строительстве. Элементы пластмассы используются в окнах, часто садовая мебель и мебель для ванной
комнаты изготавливается полностью из пластмассы.
Однако пластмассы имеют и недостатки. К ним относятся низкая
термическая устойчивость (для большинства пластмасс предельная температура применения 100–150 °С, а некоторые пластмассы начинают
размягчаться уже при температуре 60–80 °С). При дальнейшем повышении температуры большинство пластмасс горит. Но нужно сказать, что
уже получили пластмассы, которые выдерживают температуру 2 000–
2 500 °C. Под действием длительных нагрузок даже при нормальной температуре пластмассы начинают деформироваться. При длительном воздействии солнечных лучей и воздуха уменьшается прочность и эластичность пластмасс, изменяется их цвет. Пластмассы имеют высокий коэффициент линейного расширения (в 10 раз больше, чем у стали); обладают
способностью стареть и неустойчивостью к растворителям.
Рассмотрим основные виды пластмасс.
Термопласты – это такие синтетические материалы, которые при
повышенной температуре (нагревании) становятся пластичными (мягкими), а при охлаждении восстанавливают свои свойства. Такую
пластмассу в твёрдом состоянии обрабатывают механическим путём.
В мягком состоянии ей придают нужную форму. К основным термопластам относят полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и др.
Дуропласты – такие материалы, которые практически не реагируют
на нагревание, т. е. сохраняют свою форму при увеличении температуры. Обрабатывают дуропласты обычно пилой. К минусам дуропластов
можно отнести невозможность соединить их элементы путём сварки;
это можно сделать только путём склеивания. К дуропластам относятся
пенопласты, которые очень широко применяются в строительстве в качестве тепло- и звукоизоляционных материалов, а также феноловые
смолы, полиуретаны и др.
Ещё один вид пластмассы – эластомер. Это материал, который легко меняет форму под механическим воздействием и возвращает свою
первоначальную форму после того, как механическое воздействие
прекращается. Свойства этих материалов также зависят от температуры.
95
Очень важный материал – силикон. Это маслянистые материалы,
которые имеют белый цвет или являются прозрачными. Основное их
свойство – отталкивание воды, поэтому используются эти пластмассы
для гидроизоляции.
В настоящее время пластмассы получили широкое распространение. Причиной такого распространения являются их низкая цена и лёгкость переработки. Пластмассы применяют в электротехнике,
авиастроении, ракетной и космической технике, машиностроении, производстве мебели, лёгкой и пищевой промышленности, в медицине и
строительстве. В общем, пластмассы используются практически во всех
отраслях народного хозяйства.
Дайте название тексту.
Начертите схему «Основные виды пластмасс» и подготовьте
по ней монологическое выступление.
Ответьте на вопросы:
1. Что представляют собой пластмассы?
2. Какими свойствами обладают пластмассы?
3. Где применяют пластмассы?
Расскажите об основных видах пластмасс.
Задание 2. Прочитайте текст. Выполните задания после текста.
Глина, ее виды и свойства
Глина – один из самых известных и распространённых материалов,
которые используются в строительстве. Она образуется в результате
разрушения глинистых пород. Глина представляет собой сложную
смесь из алюминия, кремния, воды и других элементов (кальция, кварца, железа, оксида магния, оксида кальция и т. д.).
Чистая глина (без примесей) состоит из маленьких частиц минералов размером не более 0,01 мм.
Объёмный и удельный вес сухой глины – 900 кг/см3.
Плотность сухой глины – около 100 кг/см3.
Плотность мокрой глины – 1 600–1 820 кг/см3.
Теплопроводность сухой глины – 0,1–0,3 Вт.
Теплопроводность влажной глины – от 0,4 до 3,0 Вт.
Основными свойствами глины являются:
1. Вязкость. При увлажнении глина делится на части, в результате
чего образуется вязкая масса.
96
2. Пластичность. При увлажнении глина может принимать любую
форму. Пластичные глины называют «жирными», глины с невысокой
пластичностью называют «тощими». Кирпичи, изготовленные из тощей
глины, быстро разрушаются и обладают плохой прочностью.
3. Способность сохранять форму после высыхания. После высыха-
ния глина немного уменьшается в объёме.
4. Твёрдость. После обжига глина становится твёрдой, как камень.
5. Водоупорность. Поглощая определённый объём воды, глина
больше не пропускает воду.
6. Способность поглощать другие вещества, растворённые в жид-
кости. Это позволяет применять её для очистки продуктов нефтепереработки и растительных жиров.
7. Огнеупорность. Степень огнеупорности глины зависит от содер-
жания в ней глинозёма. Для изготовления огнеупорных изделий используют глину, в которой содержится не менее 28 % глинозёма.
Большинство видов глины можно легко найти в природе, но из-за
большого веса и высокой влажности перевозить глину на большие расстояния невыгодно, поэтому заводы по производству кирпича всегда
строят прямо на месте, где залегает глина.
Залегает глина пластами, между которыми находится слой песка.
Толщина слоя глины может составлять как 2–5 м, так и 20–30 м.
На Земле встречается глина самых разных видов, которые различаются по составу, характеристикам и даже цвету. Цвет глины зависит
от химического состава. Глина может быть белой, жёлтой, красной, голубой, серой, коричневой, зелёной, чёрной.
Существуют следующие виды глины:
1. Природная глина. В её состав входит много железа. Она обладает
хорошей пластичностью.
2. Обожжённая глина. Отличается повышенной прочностью.
3. Строительная глина. Используется для строительства фундаментов.
4. Керамическая глина. Используется для изготовления посуды.
5. Тугоплавкая глина (1 350–1 580 °С).
6. Легкоплавкая глина (ниже 1 350 °С) и т. д.
В наше время глина используется в строительстве как сырьё для
производства других материалов (кирпича, керамики). Основным преимуществом глины как строительного материала являются:
– экологичность;
– термическая устойчивость;
– низкая стоимость и др.
97
Именно благодаря этим свойствам она считается одним из наиболее популярных материалов для производства посуды. Также из глины
изготавливают кирпичи, которые имеют высокую прочность.
Свойства материала обеспечивают изделиям и постройкам из глины долгий срок службы, но только в том случае, если в процессе её изготовления не были допущены ошибки.
Недостатками глины являются высокая усадка, способность деформироваться после высыхания, необходимость дополнительной гидроизоляции сооружений из глины.
Опираясь на информацию текста, начертите схему «Виды глины».
Смотрите на свою схему и рассказывайте об особенностях
каждого вида глины.
Ответьте на вопросы:
1. Что такое глина?
2. Какими свойствами она обладает?
3. От чего зависит цвет глины?
4. Где и для чего применяют глину?
Расскажите о достоинствах и недостатках глины.
Задание 3. Прочитайте текст. Выполните задания после текста.
Кирпич (клинкер) – строительный материал, обладающий прочностью, водостойкостью, морозостойкостью. Основное вещество, входящее в состав кирпича, – глина. Глина для производства кирпича должна
быть чистой и пластичной, в ней не должно быть мела и солей щелочных металлов, ненужных минералов. При добавлении воды глина приобретает пластичность, сохраняет форму после высыхания, а при обжиге твердеет. В процессе термообработки клинкер приобретает высокую
прочность и хорошую плотность.
Наиболее распространены 3 вида кирпича:
– керамический;
– силикатный;
– гиперпрессованный.
Керамический кирпич изготавливают из высококачественной глины без примесей мергеля и сульфатов. Сначала производят формовку
кирпича, потом кирпич сохнет и обжигается в печи при температуре
1 000 °С. При неправильном обжиге ухудшается качество кирпича.
98
Силикатный кирпич состоит из кварца (песка), 10 % воды и извести.
Главное условие при производстве хорошего силикатного кирпича –
очистка песка от вредных примесей, глины и марганца. Силикатный
кирпич является более тёплым, по сравнению с керамическим. Применяют его для строительства стен и перегородок.
В состав гиперпресованного кирпича обычно входят известковые
породы, мрамор, доломит (до 90 % от общего объёма), портландцемент
(6–8 % от общего объёма) и вода. Такой кирпич производится путём
прессования в специальных формах. После прессования получаются
кирпичи идеальной формы и идеальных размеров. Используется гиперпресованный кирпич для облицовки стен зданий.
По назначению кирпич делится:
– на строительный (рядовой);
– облицовочный (лицевой, фасадный).
Строительный (рядовой) кирпич (ГОСТ 530–2007) обычно применяют для возведения внутренних стен здания.
Облицовочный кирпич (лицевой, фасадный) – это самый ровный и
идеальный материал, не имеющий недостатков. В качестве облицовочного кирпича может быть использован керамический, силикатный или
гиперпресованный кирпич. Преимуществом облицовочного керамического кирпича является его низкая стоимость. Каждый строитель должен знать, что использовать облицовочный керамический кирпич,
в связи с его высокой водостойкостью, нужно во влажных климатических
зонах. В сухих и жарких климатических зонах лучше использовать силикатный облицовочный кирпич из-за его высокой термоустойчивости.
По виду заполнителя кирпич делится:
– на полнотелый;
– пустотелый.
Полнотелый кирпич не имеет пустот. В нём количество пор не выше 12–13 %. Несущие стены возводят только из полнотелого кирпича.
В пустотелом силикатном кирпиче количество пор составляет
от 24 до 30 %. В пустотелом керамическом кирпиче количество пор достигает 45 %. Поры отлично удерживают тепло и повышают звукоизоляцию стен. Пустотелые кирпичи применяют в основном для возведения перегородок. Пустотелый кирпич не используют для строительства
каминов и печей.
99
Существуют три стандартных размера кирпича:
Название
Размеры, мм
Одинарный
250 × 120 × 65
Полуторный
250 × 120 × 88
Двойной
250 × 120 × 138
Первое, что необходимо сделать при выборе кирпича, – узнать его
марку, прочность, стойкость к внешним воздействиям, изучить уже построенные сооружения или здания из него.
Выберите для текста одно из предложенных названий:
– «Кирпич»;
– «Назначение кирпича»;
– «Как выбирать кирпичные изделия»;
– «Классификация кирпичных изделий»;
– «Состав кирпича».
Обоснуйте свой выбор.
Составьте план текста.
Ответьте на вопросы:
1. Что представляет собой кирпич?
2. Как правильно выбрать кирпич для строительства зданий и со-
оружений?
3. Чем отличается строительный кирпич от облицовочного?
4. Почему пустотелые кирпичи применяют в основном для возве-
дения перегородок?
Расскажите о составе и применении керамического, силикатного и гиперпрессованного кирпича.
Задание 4. Прочитайте текст. Выполните задания после текста.
Виды бетона
Бетон – искусственный каменный строительный материал, получаемый путём формования и затвердевания смеси, состоящей из вяжущего вещества, крупных и мелких заполнителей, воды. Иногда бетон может содержать специальные добавки. Качество бетона зависит от его
состава, технологии производства и др.
Бетоны делятся на несколько групп: по виду вяжущего вещества,
по виду заполнителя, по плотности, по условиям твердения и др.
По виду вяжущего различают бетоны:
цементные (на основе цемента);
силикатные (их изготавливают путём автоклавного твердения
извести);
100
гипсовые (на основе гипса, включающего в себя известь, кварце-
вый песок, шлаки и т. д.);
полимерцементные (состоят из цемента, водорастворимых смол
и латексов);
специальные бетоны (их изготавливают на основе специальных
неорганических и органических вяжущих веществ, которые повышают
жароустойчивость, кислотоустойчивость и другие свойства бетона).
В правильной бетонной смеси расход цемента составляет 8–15 %,
а заполнителей 80–85 % (по массе). В качестве заполнителей применяют каменные материалы: песок, гравий, щебень, а также отходы промышленности (например, металлические шлаки).
По виду заполнителя различают бетоны на основе:
плотных заполнителей (из плотных горных пород или плотных
шлаков);
особо плотных заполнителей (из чугуна, металлических отходов);
пористых заполнителей (на основе искусственных и природных
крупных и мелких пористых заполнителей).
По плотности (объёмной массе) различают бетоны:
особо лёгкие (с плотностью менее 500 кг/м3);
лёгкие (с плотностью до 2 000 кг/м3);
тяжёлые (с плотностью от 2 000 до 2 600 кг/м3);
особо тяжёлые (с плотностью более 2 600 кг/м3).
Плотность бетона влияет на водонепроницаемость, морозостойкость, устойчивость бетонных элементов к сжатию.
По условиям твердения различают бетоны:
твердеющие в естественных условиях при положительных и от-
рицательных температурах;
твердеющие при искусственном увеличении температуры от 100
до 140 °С;
твердеющие при искусственном увеличении температуры от
150 до 170 °С.
Бетон является главным материалом, который применяют во всех
областях строительства. Преимуществом бетона являются низкая стоимость, долговечность, огнестойкость, низкая теплопроводность и др.
Недостатками бетона являются водопроницаемость, низкая прочность
при растяжении (в несколько раз ниже, чем при сжатии).
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]