44. Конструкционные строительные стали.

Стали, применяемые в строительстве, называют конструкционными, причем они могут быть углеродистыми и легированными; содержат обычно не более 0,5—0,6% С, обладают высокими механическими свойствами. Их разделяют на стали общего назначения и качественную сталь. В зависимости от способа раскисления с уменьшением содержания кислорода сталь разделяют на кипящую, спокойную и полу спокойную. Кипящая сталь обладает высокой пластичностью. Она более хладноломка и способна к старению, хуже сваривается, чем спокойная и полуспокойная стали. Качество кипящей стали ниже качества спокойной и полуспокойной, она дешевле их вследствие небольшого объема отходов при ее производстве. Спокойная сталь содержит кислород в растворенном состоянии или в виде оксида железа FeO, является красноломкой и поэтому ее нельзя обрабатывать давлением. Для уменьшения содержания кислорода в стали ее раскисляют марганцем, кремнием и др. Она остывает в изложнице с уменьшением объема, почти не выделяет газов, вследствие чего ведет себя «спокойно». В верхней части слитка усадочную раковину и рыхлость как дефектную часть отрубают или отрезают.Полуспокойная сталь содержит часть растворенного кислорода, вследствие чего происходит непродолжительное «кипение» стали. Ее раскисляют марганцем и алюминием. По качеству она занимает

промежуточное положение между кипящей и спокойной. Углеродистые конструкционные стали общего назначения при плавке меньше очищают от вредных примесей, чем качественные стали, и поэтому они содержат больше серы и фосфора. Из них отливают крупные слитки. Применяют для изготовления горячекатаного проката — полуфабриката (балок, швеллеров, уголков, листов, поковок, прутков), строительных конструкций, в машиностроении и т. д. Cт3Гсп, Ст-сталь, Г- повышенное содержание Mn, СП- спокойная, пс – полуспокойная, кп – кипящая. 1,2,3,4,5,6 – увеличение содержания углерода.

45. Цветные металлы и сплавы, наиболее широко применяемые в строительстве.

Из группы цветных металлов наибольшее распространение получили алюминий и его сплавы. Как и железо, он является металлом, добываемым из недр земли в виде соответствующих руд, поступающих на переработку. Алюминий — серебристо-белый металл с температурой плавления 660,4°С, плотностью 2,7 г/см3, пределом прочности 127 МПа, твердостью 245 МПа. Он химически весьма активен и поэтому всегда в природе находится только в виде соединений. Свыше 200 минералов в земной коре содержат в своем составе алюминий. Почти половина из них — алюмосиликаты, в особенности полевые шпаты, на долю которых приходится более половины массы земной коры, а также нефелин, цеолиты, слюды и другие минералы.

Получают алюминий из чистого оксида алюминия, выделяемого из обезвоженных прокаливанием бокситов и других руд. Для этого оксид алюминия (иногда называемый глиноземом) подвергают электролизу расплавленном состоянии и при высокой температуре (около 1000°С) и большой силе тока. Для понижения температуры плавления добавляют минерал криолит и получают криолитоглино-земныи расплав. В результате: 2АL2О3 = 4АL (на катоде) + 3О2: (на аноде;. Электролиз выполняют в ванне (катодом служит ее графитовая подина. Собранный на катоде (на дне ванны) алюминий периодически выпускают из ванны. В целом производство алюминия является трудоемким и сложным. Для повышения механической прочности в алюминий вводят легирующие добавки — Mg, Mn, Cu, Si, Zn, т. е. переводят чистый алюминий в сплавы. В качестве конструкционных материалов чаще используют именно сплавы. Их разделяют на деформируемые, характеризуемые своей высокой пластичностью и прочностью, и литейные — для изготовления из них различных отливок. Среди деформируемых сплавов — дюралюмины, содержащие добавки меди, магния, марганца, кремния, железа. к литейным относят сплавы, содержащие до 7% кремния и именуемые силуминами или до 10% магния и отличающиеся высокой коррозионной стойкостью. Марки технического алюминия: АД, АД1; марки высокопрочного: В-95, В-96. Алюминиевые сплавы применяют в различных отраслях промышленности, а также в промышленном и гражданском строительстве, в том числе при возведении подъемно-транспортных сооружений, мостов, сборных домов, труб, профилей любого сечения, для изготовления оконных и дверных алюминиевых блоков, фасадов зданий, витражей, карнизов.