6.3 Матеріали і вироби на основі мінеральних розплавів

Вироби, що виготовляють в результаті плавлення мінеральної сировини, широко використовують у будівництві. У залежності від виду сировини та хімічного складу розплаву, отримують скляні і шлакові матеріали, сітали і кам'яне литво.

Скло і вироби з нього. Скляні матеріали виробляють із розплаву кварцового піску, соди або сульфату натрію, вапняку, крейди при температурі 1000...1500 ^оС. У будівництві застосовуються такі види скла: листове віконне й вітринне, узорчасте, армоване, поліроване, сонце- і теплозахисне. Також використовують склопрофіліт (прокатні елементи швелерного або коробчатого перерізу), склопакети (два чи декілька листів, які герметично з'єднані по периметру), склоблоки, скловату тощо.

Скло як будівельний матеріал має такі властивості: щільність  = 2.2...6.8 гсм^-3, межа міцності при розтягу R_роз = 0.3...0.9 Мпа, а при стиску R_стис = 3...12 Мпа, модуль пружності Е = 5000...10000 Мпа, твердість М = 5...7.

Вироби зі скла не горять, не розповсюджують полум'я, але, як правило, не витримують при пожежі тривалих теплових навантажень. Їх термічна стійкість не перевищує 100 ^оС. Руйнування віконного скла у світлових прорізах відбувається майже одночасно після того, як полум'я починає торкатися його поверхні. Армоване скло теж руйнується невдовзі після початку пожежі, але після розтріскування його частини утримуються металевою сіткою і продовжують перешкоджати переносу тепла. Вогнестійкість конструкцій зі склопрофіліту 15 хв. Добре опираються дії вогню склоблоки.

Глава 7. Деревина і вироби на її основі

Деревина як будівельний матеріал застосовується з давніх часів, але не втратила свого значення й досі, оскільки має безсумнівні достоїнства. Їй притаманні:

– висока міцність при малій об`ємній щільності;

– мала теплопровідність;

– висока морозостійкість;

– легкість обробки;

– довговічність.

Але разом з позитивними властивостями деревина має і недоліки, що слід враховувати при її використанні, це:

– неоднорідність будівлі (анізотропність) і наявність пороків;

– гігроскопічність, що призводить до зміни розмірів виробів, короблення, розтрощення;

– здатність до загнивання;

– здатність до займання.

7.1 Будова деревини

Властивості деревини, достоїнства і недоліки обумовлені її структурою. На зрізі стовбура дерева неозброєним оком або через лупу розрізняються такі його частини: кора, камбій, деревина (рис. 7.1).

Кора - захисний одяг дерева, що складається з корки та лубу. Корка - зовнішній шар – захищає деревину від зовнішніх впливів. Луб - внутрішній шар - служить для переміщення поживних речовин вздовж стовбуру та гілок і їхнього запасання. Під луб'яним шаром у дерева, що росте, розташовується тонкий шар живих клітин - камбій, який виробляє клітки лубу і клітки деревини.

Деревина - це звільнена від кори тканина волокон, яка міститься у стовбурі дерева. В товстому шарі деревини, розташованому між камбієм і центром, зовнішній шар з молодих клітин, що ростуть, називається заболонь, а внутрішня частина, що складається з омертвілих клітин, – ядро.

Деревні породи, у яких шари заболоні та ядра добре розрізняються, називаються ядровими. До них відносяться дуб, сосна, кедр (у них ядро темніше заболоні).

Породи, у яких шари ядра і заболоні не розрізняються за кольором, звуть спілодеревними. Такими є бук, ялина, смерека.

Існують породи, що не мають ядра, - береза, клен, вільха. Їх звуть заболонними.

Річні кільця, що розрізняються у більшості деревних порід, утворюються при поділі клітин камбіального шару: весняні – світлі кільця ранньої деревини і річні (літні) - темні кільця пізньої деревини. Міцність стовбура тим вище, чим більшу частину займає пізня деревина.

Серцевина - частина дерева, яка складається з клітин з тонкими стінками, слабко зв'язаними одна з одною. Вони утворюють серцевинну трубку, що не є міцною та легко загниває.

Серцевинні промені забезпечують переміщення вологи і поживних речовин в радіальному напрямі.

Вивчення деревини під мікроскопом показує, що вона складається з живих і відмерлих клітин. Живі клітини мають оболонку, а в середині її – цитоплазму, клітковий сік і ядро.

За формою та функціям розрізняють клітки механічні, провідні і запасаючі. Механічні клітини, що утворюють опорну тканину деревини, щільно з'єднані між собою, мають щільні стінки і забезпечують міцність. Вони найбільш стійкі до загнивання. У хвойних порід опорну тканину складають трахеїди, які займають до 90-95 % об‘єму деревини. У листяних порід опорні функції виконують товстостінні клітини веретеноподібної форми. Провідні клітини служать для пересування живильних розчинів. У листяних порід цю роль виконують судини – тонкостінні трубки. У хвойних порід пересування вологи і розчинів відбувається по трахеїдам. Запасаючі клітини знаходяться, в основному, у серцевинних променях і служать для зберігання живильних речовин. Вони неміцні – слабко зв‘язані між собою.