Устройство полов

Погонажные изделия

Пиломатериалы — однобрусковые изделия, их сечение представляет собой квадрат или прямоугольник (брусок). Кроме того, это строганые фальцевые (с четвертями) и шпунтованные доски (на одной кромке паз-шпунт, на другой — выступ-гребень). Самый яркий представитель пиломатериалов — «вагонка» — узкие фальцевые доски, применяемые для обшивки стен и потолков. Шпунтованные доски применяют для дощатого настила полов и перекрытий (потолков).

Профильные изделия. Это многочисленные фрезерованные профили для сборки и изготовления наличников, галтелей и плинтусов, подоконных досок и поручней лестниц, а также карнизы и наборные рейки, раскладки и штапики. Все погонажные изделия выпускают длиной от 2 до 4 м.

Паркет и его производные

Паркет и его производные относятся к профильным изделиям. Существует несколько видов покрытий: штучный паркет, паркетные доски и щиты, мозаичный или наборный паркет.

Штучный паркет — небольшие строганые дощечки-планки толщиной 15-18 мм, длиной 15-20 см и шириной 3-9 см, изготовленные из древесины твердых пород (дуб, бук, клен, береза и др.). Каждая планка имеет на одной стороне (и торце) шпунт, а на другой — гребень. Пол настилают по предварительно уложенным плитам (ДВП или ДСП, ЦСП) на мастике или гвоздях. Это довольно сложная и кропотливая работа, но зато можно выложить любой рисунок, какой захочется.

Паркетная доска состоит из реечного (склеенного) основания с наклеенными на него планками паркета. С одной стороны доски паз, а с другой — гребень. Толщина доски 18 или 25 мм. Собирают паркетные доски по плитному основанию, на мастике или гвоздях. Преимущество — скорость сборки. Длина паркетной доски до 3 м, а ширина — 15-20 см.

Паркетный щит имеет такую же конструкцию, но другие размеры: толщина 30 мм, длина и ширина 400, 475, 600 и 800 мм. Выпускают также разновидности щитового паркета с наклейкой на лицевую поверхность квадратов лущеного или строганого шпона ценных пород.

Наборный (мозаичный) паркет — промежуточный тип паркета между штучным и щитовым, где для скорости сборки отдельные планки наклеены лицевой поверхностью на плотную бумагу. После крепления паркета на мастике бумагу смывают водой. Размеры полотен 40x40 и 60x60 см. Толщина планок 8 и 12 мм.

Реечные щиты собирают на клею из отдельных шпунтованных реек. Такая конструкция повышает уровень сборности дощатого пола, и вся работа сводится к монтажу щитов, что значительно ускоряет строительство. Длина щитов от 2 до 5 м, толщина 19-40 мм, а ширина — по заказу.

Столярка

Столярными изделиями или столяркой называются окна со спаренным или раздельным остеклением, наружные и внутренние двери, в том числе и балконные — глухие, остекленные, щитовые, окрашенные или облицованные шпоном, пленкой, пластиком. Встроенные шкафы, перегородки, антресоли, различные полки и другие деревянные изделия.

17. Керамические материалы специального назначения: кровельные, теплоизоляционные, трубы, санитарно-технические изделия, кислотоупорные, огнеупорные, их характеристики.

Керамическими называют материалы, получаемые из минерального сырья путем формования, сушки и спекания при высокой температуре.

По области применения керамические материалы подразделяются на строительные, огнеупорные, электротехнические, специального назначения (техническая керамика), химически стойкие, хозяйственно-бытовые.

Основным сырьевым компонентом керамических строительных материалов является глина – осадочная горная порода, состоящая из природных водных алюмосиликатов с различными примесями.

Основные технологические операции при производстве керамических материалов включают:

• подготовка сырья

• дозировка

• перемешивание

• формование

• сушка

• обжиг

• Механическая обработка предполагает использование специальных приспособлений, позволяющих получать рельефный рисунок в процессе формования материала или после него.

• Ангобирование – нанесение механическим способом на лицевую поверхность белых или цветных жидких глиняных масс толщиной 0,25 – 0,4 мм. После обжига образуется матовое покрытие.

• Глазурование – покрытие различными способами слоем жидкой глазури толщиной 0,15 – 0,3 мм. Глазури, состоящие из кварца, полевогошпата, каолина и других компонентов, образуют после обжига стекловидный слой, отличающийся блеском. Реже применяют глазури, позволяющие получать матовую фактуру – со слабым блеском.

• Способ сериографии предполагает изготовление по фотоснимку рисунка сетки-трафарета, с помощью которой красящий состав наносят на материал, затем изделие глазуруют и обжигают.

• Шелкография – нанесение орнаментированного рельефа глубиной до 1 мм при прессовании материала металлическим штампом с рисунком. Рельефный рисунок может быть получен также при пульверизации глазури на металлический трафарет, который устанавливают на высушенный материал.

• Среди керамических материалов, выпускаемых промышленностью, - стеновые материалы (кирпичи, камни, блоки), плитки и плиты, черепица, санитарно- технические, архитектурно-художественные изделия, а также материалы специального назначения: трубы, дорожный кирпич, кислото- и огнеупорные, теплоизоляционные, краски.

• Кирпичи, камни и блоки отличаются размерами: камень больше кирпича по толщине, как правило в 2 раза и более, блоки значительно крупнее камней. Кирпичи и камни разделяют на полнотелые (керамическая масса заполняет весь объём изделия) и пустотелые (с технологическими пустотами, полученными в процессе формования). Блоки выпускают только пустотелые.

• Плитки (длина и ширина до 150 мм) и плиты (более крупных размеров) используют для фасадов, внутренней облицовки стен, для покрытия полов. Например, для внутренней облицовки стен. Их форма весьма разнообразна: квадратные, прямоугольные, четырёх-, пяти-, шести- и восьмиугольные, фигурные, фасонные (угловые, карнизные, плинтусные).

• Черепица для кровли производится из легкоплавких глин различных размеров и типов – рядовая, коньковая, разжелобочная, концевая, специальная

• Санитарно-технические керамические изделия (ванны, раковины, унитазы, умывальники) изготавливают из фаянса, полуфарфора и фарфора.

• Керамические трубы применяют для дренажных (мелиоративных) систем и отвода сточных и щелочных вод.

• Для изготовления дорожного кирпича применяют тугоплавкие глины. Кроме дорожного строительства, его применяют для устройства тротуаров, полов промышленных зданий.

• Кислотоупорные керамические материалы (кирпич, плитки, трубы и фасонные части к ним) получают из глин, которые не содержат примеси, понижающие химическую стойкость (например, гипс, карбонаты).

• Огнеупорные керамические материалы применяют при строительстве промышленных печей, топок и оборудования, работающих при температуре 1580 – 1770 ºС.

• Большая пористость керамических теплоизоляционных материалов создаётся путём введения в глиняную массу пенообразователей и выгорающих добавок. Специальные теплоизоляционные материалы отличаются высокой прочностью и возможностью применения в условиях температур до 900 ºС.

• Эксплуатационно-технические свойства керамических материалов непосредственно связаны с характером их структуры, образующейся в процессе обжига. Выделяют материалы с пористым и плотным черепком. Большинство керамических материалов имеют пористую структуру (кирпич, черепица, плиты и плитки для облицовки стен). Пористость их обычно более 30%. Номенклатура материалов с плотным черепком ограничена. К ним относятся, например, кислотоупорный кирпич, фарфоровые изделия.

• Прочность керамических материалов также связана с пористостью их структуры. Так, различают следующие марки кирпича керамического в зависимости от предела прочности при сжатии в кгс/см²: 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. Но кирпич дорожный – материал с плотным черепком – имеет более высокие марки – 400, 700, 1000.

Следует отметить, что керамические материалы экологически безопасны.

18. Стекло́ — Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2CaCO3 + SiO2 = CaSiO3

Вещество и материал, один из самых древних и, благодаря разнообразию своих свойств, — универсальный в практике человека. Физико-химически — неорганическое вещество, твёрдое тело, структурно — аморфно, изотропно; все виды стёкол при формировании преобразуются в агрегатном состоянии — от чрезвычайной вязкости жидкого до так называемого стеклообразного — в процессе остывания со скоростью, достаточной для предотвращения кристаллизации расплавов, получаемых плавлением сырья (шихты) [1][2]. Температура варки стёкол, от 300 до 2500 °C, определяется компонентами этих стеклообразующих расплавов (оксидами, фторидами, фосфатами и др.) [2]. Прозрачность (для видимого человеком спектра) не является общим свойством для всех видов существующих как в природе, так и в практике стёкол.

Физические свойства стекла

Плотность стекла зависит от его химического состава. Считается, что минимальную плотность имеет кварцевое стекло - 2200 кг/м3. Менее плотными являются боросиликатные стекла; и, напротив, плотность стекол, содержащих оксиды свинца, висмута, тантала достигает 7500 кг/м3. Плотность обычных натрий-кальций-силикатных стекол, в том числе оконных, колеблется в пределах 2500 - 2600 кг/м3. При повышении температуры с комнатной до 1300°С плотность большинства стекол уменьшается на 6 - 12%, т.е. в среднем на каждые 100°С плотность уменьшается на 15 кг/м3. Табличным значением плотности стекла является диапазон от 2400 до 2800 кг/м3.

Модуль Юнга (модуль упругости) стекол также зависит от их химического состава и может изменяться от 48*103 до 12*104 МПа. Например, у кварцевого стекла модуль упругости составляет 71,4*103 МПа. Для увеличения упругости оксид кремния частично замещают оксидами кальция, алюминия, магния, бора. Напротив, оксиды металлов снижают модуль упругости, так как прочность связей МеO значительно ниже прочности связи SiО. Модуль сдвига 20 00 - 30 000 МПа, коэффициент Пуассона 0,25.

Прочность: У обычных стекол предел прочности на сжатие составляет от 500 до 2000 МПа ( у оконного стекла около 1000 МПа). Предел прочности на растяжение у стекла значительно меньше, именно поэтому предел прочности стекла при изгибе измеряют пределом прочности при растяжении. Данная прочность колеблется в пределах от 35 до 100 МПа. Путем закаливания стекла удается повысить его прочность в 3 - 4 раза. Также значительно повышает прочность стекол обработка их поверхности химическими реагентами с целью удаления дефектов поверхности (мельчайших трещин, царапин и т.д.).

Твердость стекла, как и многие другие свойства, зависит от примесей. По шкале Мооса она составляет 6-7 Ед, что находится между твердостью апатита и кварца. Наиболее твердыми являются кварцевое и малощелочное боросиликатное стекло. С увеличением содержания щелочных оксидов твердость стекла снижается. Наиболее мягкое — свинцовое стекло.

Хрупкость В области относительно низких температур (ниже температуры плавления) стекло разрушается от механического воздействия без заметной пластической деформации и, таким образом, относится к идеально хрупким материалам (наряду с алмазом и кварцем). Данное свойство может быть отражено удельной ударной вязкостью. Как и в предыдущих случаях, изменение химического состава позволяет регулировать и это свойство: например, введение брома повышает прочность на удар почти вдвое. Для силикатных стекол ударная вязкость составляет от 1,5 до 2 кН/м, что в 100 раз уступает железу.

Теплопроводность стекла весьма незначительна и равна 0,0017—0,032 кал/(см*с*град) или от 0,711 до 13,39 Вт/(м*K). У оконных стекол эта цифра равна 0,0023 (0,96).

Стекловарение ведётся при температурах 1400°-1600°. В нём различают три стадии.

Первая стадия - варка, когда происходит химическое взаимодействие и образование вязкой массы. Варка стекла производится в стекловаренных печах. Выбор того или иного типа печи обусловливается видом применяемого топлива, ассортиментом вырабатываемых изделий, размерами производства и прочее. Управление современной стекловаренной печью строго контролируется и в значительной мере автоматизировано. Контроль доведён до высокой степени точности. Автоматически регулируются: давление, соотношение газообразного или жидкого топлива и воздуха; количество подаваемого в печь топлива; уровень стекломассы в ванне и другие параметры.

Другой способ варки этого стекла— сплавление кварцевого порошка в пламени кислородно-водородной горелки. Непрозрачное кварцевое стекло получается путём оплавления кварцевого песка на угольном или графитовом стержне, разогретом электрическим током до 1800°

Процесс варки стекла некоторых видов, например оптического, кварцевого, стеклянного волокна, отличается специфическими особенностями. Прозрачное кварцевое стекло изготовляется из горного хрусталя в графитовых тиглях, разогреваемых под вакуумом до 1900°—2000° индукционными токами высокой частоты, либо прямым пропусканием электрического тока. В конце варки в печь впускают воздух под давлением.

Вторая стадия - осветление, происходит удаление пузырьков, а также растворение еще оставшихся нерастворёнными зёрен песка; в этой стадии стекло выдерживается в печи в течение нескольких часов при наиболее высокой температуре.

Третья стадия – охлаждение стекломассы, когда она охлаждается до такой температуры при которой становится возможным и наиболее удобным изготовлять из неё те или иные изделия.

Формование стеклянных изделий. Метод прессования служат ручных и машинных прессов пружинные формы или эксцентриковые прессы.

Метод выдувание—специфический метод формования. При производстве немассовых изделий до сих пор применяется ручной способ выдувания. Основным инструментом рабочего выдувальщика является стеклодувная трубка. В течение долгой истории стеклоделия выдувание производилось ртом, ныне сконструированы и применяются «трубки-самодувки».

Методом непрерывной прокатки изготовляется листовое стекло, медод заключается в том, что струя стекломассы непрерывно поступает из печи в пространство между вращающимися вальцами, где и прокатывается в ленту, изготовляется листовое стекло, различных видов.

Отливка стеклянных изделий в формы встречается на практике редко; так изготовляются, например, крупные диски для астрономических приборов.

Способ центробежного литья метод по отливке фасонных труб с раструбами и фланцами в быстро вращающиеся формы.

Моллирование— способ образования изделий в формах, при подаче в них стекла в виде твёрдых кусков из оптического стекла и получаем крупную стеклянную скульптуру.

Отжиг отформованных, еще горячих изделий служит для предотвращения возникновения в них внутренних неравномерных напряжении.

Закалка стекла— операция, обратная отжигу. Закалённые изделия термически и механически гораздо более прочны. В результате закалки получается небьющееся стекло, применяемое для остекления окон вагонов, самолётов. Чтобы закалить стекло, его разогревают до 600°—650°, затем быстро остужают.

Горячая обработка стекла включает отколку, отопку, огневую полировку и другие операции. К холодной обработке стекла относятся его резка, сверление, шлифовка и полировка. Старинным способом украшения посуды является живопись по стеклу. Серебрение, а также алюминирование широко применяются в производстве зеркал.

19. Листовое стекло

Листовое оконное стекло. Его выпускают в виде листов толщиной 2–6 мм и размером от 400Х400 до 1600Х2200 мм, которые имеют светопропускание 85–90%.

Витринное стекло в виде крупноразмерных полированных или неполированных полотен толщиной 6–10 мм служит для остекления магазинов, ресторанов, кинотеатров выставочных залов, вокзалов и т.п. Для компенсации температурных деформаций и герметизации конструкции используют резиновые или пластмассовые прокладки.

Армированное стекло(рис. 29) изготавливают методом горизонтального проката с запрессовкой в расплавленную стекломассу металлической сетки. Оно обладает повышенной огнестойкостью и безопасностью. Его применяют для остекления фонарей верхнего света, перегородок и устройства ограждений балконов.

Узорчатое стеклополучают прокатом бесцветной или цветной расплавленной стекломассы на гравированных валках. Эта разновидность листового стекла характеризуется декоративностью и светорассеивающей способностью. Его используют в качестве элементов архитектурного оформления, а также для остекления оконных проёмов, перегородок и дверей в тех случаях, когда требуется отсутствие сквозной видимости или рассеянный свет.

Закалённое стекло получают путём термической обработки стекла по заданному режиму. Этот вид стекла имеет предел прочности на изгиб в 5–8 раз, термостойкость в 2 разаи прочность на удар в 4–6 раз выше по сравнению с обычным стеклом. В строительстве толстое закалённое стекло употребляют для устройства дверей, перегородок, кровельных перекрытий и др.

Стемалит– листы закалённого стекла толщиной 6 мм, покрытые с тыльной стороны цветными керамическими красками. Из него изготавливают многослойные навесные панели, сплошные стеклянные двери и перегородки.

20. Изделия из стекла

Пустотелые стеклянные блоки (рис. 31) получают путём сваривания двух отпрессованных из стекломассы половинок. Стеклянные блоки квадратной или прямоугольной формы имеют до 294Х294Х98 мм. Плотность блоков 800 кг/м³ , теплопроводность в среднем 0,46 Вт/ (м* ^оС), светопропускание 50–60% и светорассеивание около 25%. Блоки изготавливают бесцветными и окрашенными в различные цвета.

Стеклопакеты – строительное изделие из двух или более листов стекла, соединённых по периметру металлической рамкой так, что между ними образуется замкнутое пространство, заполненное сухим воздухом. Стеклопакеты изготавливают из листового стекла: обычного оконного, закалённого, теплопоглощающего и др. Окна из стеклопакетов не запотевают и не замерзают. Звукопроницаемость окон уменьшается в 2–3 раза, снижается расход древесины на 1м³ оконного блока примерно в 1,5–2 раза, улучшается внешний вид зданий.

Стеклопрофилит- представляет собой крупногабаритное строительное изделие из стекла коробчатого, таврового, ребристого или другого профиля (рис. 32). Получают его методом непрерывного проката из армированного и неармированного, бесцветного и окрашенного стекла. Применяют стеклопрофилит для вертикальных и горизонтальных светопрозрачных ограждений, остекления фонарей и устройства перегородок промышленных и других зданий.

Стеклянные трубы изготавливают способом вертикального или горизонтального вытягивания и центробежным формированием. Их выпускают диаметром от 0,1–40 (тонкостенные) до 50–200 мм (толстостенные) и длиной 1,5–3 м. Они рассчитаны на температуру жидкости до 120 ^оС и давление 0,3 МПа. Стеклянные трубы применяются в пищевой, медицинской, химической и других отраслях промышленности для удаления или транспортирования агрессивных жидкостей. Трубопроводы из стекла прозрачны, гигиеничны и имеют гладкую поверхность, что уменьшает сопротивление перемещаемых в них жидкостей. Соединяют стеклянные трубы при помощисоединительных и уплотняющих устройств – муфт, резиновых манжет – с затяжкой металлическими поясами.

Дверные полотнаизготавливают из крупногабаритного листового стекла, подвергнутого закалке. Полотно имеют обработанные кромки и пазы для крепления металлической фурнитуры. Служат они для устройства наружных и внутренних дверей в торговых помещениях, павильонах и т.п.

Облицовочные стеклянные плитки по прочностным и эксплуатационным свойствам превосходят керамические. Выпускают плитки эмалированные, одна из поверхностей которых покрыта цветной или белой эмалью; коврово мозаичные из непрозрачного (полуглушенного) стекла различных цветов (рис. 33) и плитки «марблит» из цветного глушеного стекла с полированной лицевой и рифлёной тыльной поверхностями. Их применяют для облицовки санитарных узлов, душевых и ванных помещений, для декоративной отделки стен общественных зданий, наружной отделки панелей и стен, а также для облицовки стен помещений медицинских учреждений и предприятий пищевой и химической промышленности.

Ситаллы-стеклокристаллические материалы, полученные объёмной кристаллизацией стекол и состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределённых в стекловидной фазе. Ситаллы обладают малой плотностью (они легче алюминия), высокой механической прочностью, особенно на сжатие, твердостью, жаропрочностью, термической стойкостью, химической устойчивостью и другими ценными свойствами. Существуют ситаллы со специальными свойствами: прозрачные, магнитные, полупроводниковые, радиопрозрачные и другие. Твёрдость большинства ситаллов 6,5—7 единиц по Моосу, предел прочности на изгиб до 250 МПа, термостойкость до 1000 °C

Шлакоситаллы — стеклокристаллические материалы, получаемые управляемой катализированной кристаллизацией стекол, сваренных на основе металлургических, топливных и др. шлаков, минерального и синтетического сырья. Зарождение центров кристаллизации и рост на них кристаллов фаз происходят одновременно во всём объёме стекла в процессе термической обработки. Шлакоситаллы состоят из мельчайших кристаллов в сочетании с остаточным стеклом. Характеризуются высокой химической устойчивостью и стойкостью к истиранию.