1-59_krome_42


1. “Значение промышленности строительных материалов в народном хозяйстве республики”
Промышленность строительных материалов одна из ведущих быстроразвивающихся отраслей народного хозяйства республики. Основными направлениями её развития являются: расширение ассортимента изделий; выпуск конкурентоспособной продукции; использование более дешёвых строительных материалов.
Снизить стоимость строительных материалов можно: путем применения местных строительных материалов; использование энергосберегающих технологий и их производство
Основная масса необходимых строительных материалов производится в РБ: древесина, керамический и силикатный кирпич, керамическая плитка, цемент, известь, гипс, шифер, бетон, железобетон, стекло, рулонные, кровельные и гидроизоляционные материалы, пластмассы, линолеум и др. Основные производители: известь, цемент, шифер (Костюковечский, Кричевский, Красносельский, Волковыский и др.); керамический кирпич (Минский, Гомельский и др.); керамическая плитка (ОАО Керамин(Минск)); стекло(АО Гомельстекло); линолеум(ОАО Гомельстройматериал); рулонно-кровельные и гидроизоляционные материалы (ОАО Кровля(Осиповичи), ОАО Гидроизол (Брестская область))
Однако, многие строительные материалы из-за отсутствия или дефицита сырья приходится закупать в других странах: керамическую плитку, лакокрасочные мат-лы, ламинат, сайдинг и др. Но в последнее время большая работа ведётся по импорто-замещению материалов.
2. Стандартизация строительных материалов:
Чтобы обеспечить качественное выполнение строительных работ на строительные материалы разработаны госуд-ые общесоюзные стандарты (ГОСТ) и технические условия (ТУ).
В ГОСТе указаны: определение материала, его св-ва, деление на сорта и марки, условия испытания, транспортировки, хранение и др.
С 1997г в РБ разраб-ся бел-ие стандарты (СТБ(стандарты Беларуси)), (СНБ(стандарт нац. Бел-си))Например кирпич и камни силикатные (ГОСТ-376(№)-95(год))
Кирпич и камни керамические ( СТБ 1160-99)
ГОСТы и СТБ периодически пересматриваются с усовершенствованием технологий производства материалов и утверждаются с другим годом, иногда с другим номером.
Новый ГОСТ отменяет действие старого. ТУ- дополняют ГОСТ.
Кроме ГОСТов и ТУ основным документом регламентирующим строительство явл-ся СНиП (строительные нормы и правила) выпуск-ся в 4-ёх частях.
СНиП (часть 1)(основная) – содержит основные сведения по строительным материалам и изделиям.

3. Средняя плотность – это масса единицы объёма материала в естественном состоянии вместе с порами и пустотами. ρ0=m/V:m – масса (г, кг, т); V – объём (см3, м3); ρ0 - средняя плотность (г/см3, кг/м3, т/м3)
Например у керамического кирпича: 1,6-1,9 г/см3 или 1600-1900кг/м3 или 1,6-1,9 т/м3
Истинная плотность (плотность вещества) – это масса единицы объёма вещества в абсолютно плотном состоянии без пор и пустот. ρИ=m/V0; m – масса; V0- объем в абсолютно твердом состоянии; ρИ- истинная плотность (г/см3, кг/м3, т/м3)
Например, у керамического кирпича: ρИ=2,5 г/см3 = 2500 кг/м3
У большинства материалов истинная плотность больше средней, только у абсолютно плотных материалов, таких как металлы, стекло, жидкости, средняя плотность и истинная плотность равны.Плотность материалов имеет большое практическое значение. Ею пользуются для определения массы и объёма материала при расчетах на прочность, при транспортировке и т.д. ρ=m/V; m=ρ*V; V=m/g
Насыпная плотность – это плотность, которая определяется для материалов в рыхлом состоянии.
Например: кварцевый песок ρН=1500кг/м3; гранитный щебень ρН=1600-1650 кг/м3
Пористость – это степень заполнения объёма материала порами.
П=Vn/V*100%: Vn – объем пор; V - объем материала; П – пористость в (%).
Пористость так же можно определить по формуле: П=(ρи-ρо)/ρи *100%
Например: керамический кирпич П=28-32%
Пористость измеряется в широких пределах. От 0(жидкости, стекло) до 95%(пенопласт)
Гигроскопичность – свойство материала поглощать пары воды из важного воздуха.
Наибольшей гигроскопичностью обладают материалы с мелкими открытыми порами: изделия из дерева, гипса, цемент.
Водопоглощение – это свойство материала впитывать и удерживать воду.
Различают по массе и по объёму.
Водопоглощение по массе определяется по формуле: ωm=(mн-mc)/mc *100%: mн- масса насыщенного образца; mс-масса сухого образца; ωm-водопоглощение в %.
Например, у керамического кирпича ωm= (8-15)%
Водопоглощение по массе всегда больше или равно влажности материала.
Водопоглощение по объёму вычисляется по формуле: ω0=(mн-mc)/Vc *100% ; ω0=ρ0*ωm
Водостойкость – свойство не разрушаться под действием воды.
Водостойкость оценивается коэффициентом размягчения: kp=Rнас/Rсух: Rнас – прочность насыщенного образца; Rсух – прочность сухого образца; kp – коэффициент размягчения.
Материалы с коэффициентом размягчения больше 0,8 – практически водостойкие. В строительстве для несущих конструкций применяются только водостойкие материалы.
Водостойкими являются кирпич, бетон, гранит и т.д.
Влагоотдача – свойство материала отдавать воду при наличии условий в окружающей среде: повышение температуры, понижение влажности, давления воздуха, при движении воздуха.
4. Морозостойкость – свойство материала насыщенного водой выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного понижения прочности.
Образцы считают выдержавшими испытание, если при установленном для них числе циклов испытания они не имеют выкрашиваний, расслаиваний, потери в массе более 5%. Потери прочности >25%
Цикл: одно замораживание, одно оттаивание.
ГОСТами установлены следующие марки материалов по морозостойкости:
F10, F15, F25…F500.
У керамического кирпича: F15, F25,F35,F50.
Теплопроводность – свойство материала пропускать через свою толщу тепловой поток, возникающий в следствие разности температур на его ограждающих поверхностях. Количество тепла, проходящего через участок стены, определяется по формуле: Q=λ*A*(T1-T2)*Z/a; λ=Q*a/A*(T1-T2)*Z: A-площадь (м2); Т1-Т2–разность температур (◦С); Q–количество тепла (Дж); А–толщина (м); Z–время (сек); λ–коэффицент теплопроводность (Вт/м*К)
Например, у: керамического кирпича λ≈0.65 Вт/м*К; воды λ≈0.1 Вт/м*К; воздуха λ≈0.02 Вт/м*К
Коэффициент теплопроводности материала зависит от свойств данного материала, его строения, пористости, характера пор, влажности, средней температуры теплопередачи.
Огнестойкость – свойство материалов не воспламеняться под действием огня и высоких температур.
По огнестойкости материалы подразделяются на: Сгораемые (дерево, картон, бумага); Трудно сгораемые (фибролит, оштукатуренное дерево); Несгораемые (металлы, камни, стекло).5. Химическая стойкость – свойство материалов сопротивляться разрушению под действием солей, щелочей, кислот, растворённых в воде, газов, агрессивных органических жидкостей.
Биологическая стойкость – свойство материалов не разрушаться под действием различных микроорганизмов. Биостойкими является : кирпич, бетон, стекло. Не биостойкие: дерево, картон, войлок.
Адгезионная способность(адгезия) – способность прилипать к поверхности(лакокрасочные материалы, гидроизоляционные, раствор)
Экологическая чистота. Экологию загрязняют: выбросы газов, дыма, отходов, жидкого топлива, химические отходы, радиоактивные. 6. Механические свойства:
Прочность- свойство материала не разрушаться под действием внутренних напряжений , возникающих от внешних сил .
Прочность на сжатие определяется пределом прочности по формуле: Rcж=FP/A,где Rcж-предел прочности на сжатие (МПа), A-площадь основания поперечного сечения(мм2), Fp- разрушающее усилие. 1Мпа=1Н/1мм2
Пределу прочности на сжатие соответствуют маркам многих строительных материалов:
У кирпича: марка кирпича 100 М100 соответствует Rcж = 10 МпаУ бетона марка бетона 200 М200 соответствует Rcж = 20 Мпа32385172720Предел прочности на изгиб: Rи= 3FР*l/2bh2
Твёрдость- свойство материалов сопротивляться проникновению в него других ,более плотных тел.
Для тв. каменных материалов твёрдость определяется по шкале Масса, путём царапания испытываемого материала минералами, заданной твёрдости(Т=6.5)
Твёрдость определяется по 10-ти балльной шкале: мел- Т=1,кварц – Т=7,алмаз- Т=10
У упругопластичных материалов таких как, металлы, пластмассы ,дерево, твёрдость определяется по шкале Бренелля ,путём вдавливания в испытываемый материал стального шарика или конуса. Твёрдость соответствует диаметру отпечатка Твёрдыми должны быть материалы полов, дорожные покрытия и т.д.
Упругость- Свойство материалов после снятия нагрузки восстанавливать свои первоначальные размеры и формы. (резина, сталь, древесина)
Пластичность-свойство материалов после снятия нагрузки не восстанавливать свои первоначальные размеры и формы.(пластилин, свежеприготовленный раствор, нагретый битум) Все упругие материалы имеют предел упругости(т.е. когда упругие деформации переходят в пластичные). Этот предел упругости называется модулем упругости (МПа) Все несущие строительные конструкции должны работать только в пределах упругих деформаций.
Хрупкость-свойство материала разрушаться сразу, без предварительных деформаций.(стекло, камни, чугун)
Материал может вести себя как пластичный или хрупкий в зависимости от: влажности, температуры, скорости нарастания нагрузки.
Ударная вязкость(сопротивление ударов). Хорошо воспринимают ударные нагрузки : сталь, дерево. Плохо - чугун, камни, стекло. На удар работают конструкции полов , дорожных покрытий , лестницы.
Износ:моральный, материальныйХимическая стойкость(коррозостойкость)- свойство материалов сопротивляться разрушению под действием солей, щелочей, кислот, растворённых в воде , газов, агрессивных органических жидкостей. Различные материалы защищаются от коррозий по-разному.
Биологическая стойкость-свойство материалов не разрушаться под действием микроорганизмов.(стойкие: бетон, кирпич, стекло; не биостойкие: дерево, картон, войлок).
Адгезионная способность- способность материалов прилипать к поверхности (лакокрасочные материалы, гидроизоляционны материалы (битум), штукатурка).
Экологическая чистота. Экологию загрязняют выбросы газов, дыма, , отходов, жидкого топлива, химические отходы, радиоактивные отходы.
Технологические свойства- свойство материала легко поддаваться обработке (пилением, сверлением, строганием, резанием, плавке, сварке и т.д.
7. Художественно-декоративные свойства отделочных материалов: цвет, светлота поверхности, блеск, текстура, фактура. Эстетическая сочетаемость материалов.
Архитектурно-художественные (эстетические) свойства. Необходимы для оценки декоративности отделки:
Фактура отделочных слоёв – это характер их поверхности. Фактура может быть гладкой, бугристой и рельефной. Если поверхность характеризуется высотой неровностей до 5мм фактура считается бугристой. Рельефная фактура характерна для поверхностей, поперечное сечение которых имеет профиль определённой формы.В сильно запылённых районах строительства и в районах где преобладают косые дожди, сильно увлажняющие стены зданий, рекомендуется применять исключительно гладкую фактуру, имеющую высоту неровностей до 0.5 мм.
Цвет материала характеризуется светлотой, цветовым тоном (фоном) и насыщенностью (частотой). Длиной волны отраженного светового луча определяется цветовой фон; показатель отличия цветового тона от ахроматического(серого) определяет насыщенность. Она выражается в условных процентах. Для определения насыщенности разработаны специальные атласы с образцами цветовой насыщенности.
Светлота (яркость) характеризуется коэффициентом отражения, который для абсолютно белого цвета принимается за 100, а для абсолютно чёрного – 0%. Цветовой фон и светлота определяется с помощью специальных приборов – колориметров или с помощью атласов цветов.
Цветостойкость – способность материала сохранять первоначальный цвет в течение срока эксплуатации. Наиболее высокой цветостойкостью характеризуются природные каменные материалы, а также некоторая керамика, стекло. Из доступных отделочных материалов наименьшей цветостойкостью обладают декоративные бетоны и растворы на цветных цементах (образуются высолы, налёты и т.п.).
Блеск — способность поверхности направленно отражать световой поток.
Текстура — рисунок природного материала, выражающий на его поверхности характерную структуру, особенности строения.
8. Древесные материалы
В Беларуси 1/3 территории занята лесами => лесные (древесные) материалы являются одним из самых распространенных местных материалов. Кроме того, древесина обладает рядом положительных свойств:высокая прочность, невысокая среднаяя плотность (ρ0), низкая теплопроводность, высокие декоративные качества, хорошие технологические свойства и т.д.Отрицательные свойства:легкая сгораемость, загниваемость, анизотропность строения (неоднородность), сильная гигроскопичность
У сосны ρ0≈(500-600) кг/м3;λВДОЛЬ ВОЛОКОН≈ 0,28 Вт/м К; У дуба ρ0≈700 кг/м3; λПОПЕРЁК ВОЛОКОН≈ 0,17 Вт/м, а их ρИ= 1,55 г/м 3
Строение дерева и древесины

Различают макроструктуру(строение дерева, видимое невооруженным глазом)и микроструктуру (при увеличении).
Пороки древесины
1)Трещины растущего и срубленного дерева
-Растущего
Метик(крестовой) Метик(простой) Отлуп(простой) Морозобоина



2)Срубленного
Трещины усушки

2)Сучки: Овальные, Круглые, Лапчатые (у ели)Если сучки здоровые,смолистые,сросшиеся,то качество древесины они особенно не снижают.Хуже сучки выпадающие,несросшиеся,роговые.
3)Нарушение нормальной формы ствола(сбежистость,кривизна,закомелистость)

4)Нарушение строения древесины: косостой, завиток и свилеватость (путаное расположение волокон), двойная сердцевина, водослой5)Грибки (гнили) - повреждения причиняемые древесине мельчайшими растениями,грибками.Грибы вырабатывают ферменты превращающие целлюлозу в глюкозу,которая является питательной средой для различных грибков.
Грибы растущего дерева особенно качества древесины не снижают.Это например чага, цветные окраски(синева,краснина),плесень.
Более опасны грибы срубленного дерева: домовой гриб (домовой настоящий,домовой белый,домовой пленчатый и др.)
6)Черврточина-повреждения, причиняемые древесине насекомыми и их личинками: Короед (личинки точат только под корой), Домовой точильщик (шашель)
Методы повышения долговечности деревянных конструкций
Для защиты от гниения применяется антисептирование древесины антисептиками:
-Водонерастворимые (маслянистые)–для свай,столбов,подпорных стоек в шахтах,шпал, лаг под полы (Деготь, антраценовое масло, креазотовое масло).
-Водорастворимые (бесцветные)(фтористый натрий, кремнефтористый натрий, медный купорос).
Обработку древесины антисептиками производят опырскиванием,обмазыванием,окунанием в ванны,пропиткой под давлением.
Защиту древесины от червоточины производят антисектицидами:каменноугольное масло с растворителями, сланцевое масло с добавками, хлорофос.
Для защиты от возгорания используют:оштукатуривание (физические меры), покрытие антипиренами ( химические меры): бура,борная кислота,динитрофенолят натрия)
Хранение и сушка лесоматериалов
Хранение древесины в штабелях под навесом на прокладках со снятой корой.
Сушка бывает:Естественная, Камерная сушка с горячим воздухом,который убивает грибки и червоточину, Токами высокой частоты, Сушка в ваннах с подогретым парфиномИзделия из древесины
1)Круглый лес: Бревна диаметром >14 см; Подтоварник диаметром = (7-14) см; Жерди диаметром < 7 см
-133353543302)Пиломатериалы:

9. Защита древесины от гниения и поражения насекомыми.Для предупреждения загнивания древесины принимают ряд конструктивных мер: изолируют её от грунта, камня, бетона, устраивают специальные каналы для проветривания, защищают деревянные конструкции от атмосферных осадков, делают отливы у наружных оконных перелётов и т.п. Однако только мерами конструктивного характера нельзя полностью предохранить древесину от увлажнения и загнивания.
Древесину защищают от гниения, предварительно обработав её различными химическими веществами – антисептиками. Антисептики должны обладать высокой токсичностью по отношению к грибкам, быть стойкими, хорошо проникать в древесину, не иметь неприятного запаха, быть безвредным для человека и домашних животных, не ухудшать физико – механические свойства древесины и не вызывать коррозии металлических соединений и креплений древесных элементов.
Водорастворимые антисептики предназначены для пропитки древесины, которая в процессе эксплуатации не будет подвергаться воздействию влаги, т.е. для антисептирования деревянных элементов жилых, общественных и производительных зданий. Среди наиболее распространённых антисептиков этой группы следует назвать фтористый натрий, кремнефтористый натрий и аммоний, препараты ББК-3, ХХЦ, ГГ-48 и др.
Маслянистыми антисептиками ввиду их токсичности, резкого запаха и способности окрашивать древесину покрывают или пропитывают деревянные конструкции зданий и сооружений, находящиеся на открытом воздухе, земле, воде.
Антисептические пасты приготавливают из водорастворимого антисептика, связующего вещества. Пасты применяют для защиты деревянных элементов зданий и сооружений, находящиеся в условиях повышенной влажности.
Деревянные строительные конструкции и изделия антисептируют различными способами: опрыскиванием водорастворимыми антисептиками, последовательной пропиткой в горячей и холодной ваннах, пропиткой под давлением, обмазкой антисепт. пастами.
Древесину от повреждения насекомыми защищают химическими инсектицидами.
От возгорания древесину пропитывают антипиренами.
Круглые лесоматериалы.Представляют собой очищенные от сучьев отрезки древесных стволов. В зависимости от диаметра верхнего торца круглые лесоматериалы подразделяют на брёвна, подтоварник и жерди.
Брёвна строительные и пиловочные из хвойных и лиственных пород должны иметь диаметр верхнего торца не менее 14см и длинну 4–6,5м. Они должны быть ошкурены и опилены под прямым углом к продольной оси. По качеству бревна подразделяют на 3 сорта. Определение сорта обусловлено наличием в брёвнах пороков древесины. Строительные брёвна из хвойных пород применяют несущих строительных конструкций зданий, гидротехнических сооружений, а также для свай и пролётных строений деревянных мостов.
Подтоварник – часть ствола дерева с диаметром верхнего торца 8–13см и длиной 3–9м. Его используют для различных целей в жилищном и сельскохозяйственном строительстве, а также для вспомогательных временных сооружений.
Жерди имеют диаметр верхнего торца 3см и длину 3-9см. Их применяют для тех же целей, что и подтоварник.
Хранят круглые лесоматериалы в штабелях по породам, категориям и длине.
Пиломатериалы.Изготавливают путём продольной распиловкипиловочных брёвен. По форме поперечного сечения различают следующие виды пиломатериалов: пластины, четвертины, горбыль, доски, брусья, бруски.
Пластины получают при продольной распиловки брёвен на 2 половины, четвертины – по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Горбыль представляет собой срезанную наружную часть бревна, у которой с одной стороны во всю длину сделан пропил, а другая поверхность остается необработанной.
Доски получают продольным распиливанием брёвен по нескольким параллельным между собой плоскостям. Толщина досок 13–100, ширину 80–200мм, т.е. отношение ширины к толщине должно быть более 2-х. Доски хвойных пород имеют длину до 6,5м, лиственных –до 5м с градацией через 0,25. В зависимости от чистоты опиловки бывают необрезные с не отпиленными кромками и обрезанные с кромками, пропиленными по всей длине или более чем на её половину доски.
Брусья имеют толщину или ширину 100–250мм при отношении ширины к толщине менее двух. Брусья, опиленные с двух противоположных сторон, называют двух контактными, а опиленные с четырёх сторон – четырёх контактными.Бруски представляют собой пиломатериалы толщиной до 100мм, имеющие отношение ширины к толщине менее 2-х. В поперечном сечении близок к квадрату. Длина та же, что и у досок.
Изделия из древесины. На основе древесных хвойных и лиственных пород изготавливают широкую номенклатуру изделий, из которых основными являются строганые погонажные изделия, изделия для паркетных полов, столярные плиты, фанера и др.
Строганые погонажные изделия.Включают доски для полов, шпунтовые доски, у которых на одной кромке имеется паз, на другой –гребень (выступ). Фальцевые доски: продольные погонажные изделия, например плинтусы, используемые для заделки углов между полом и стенами.
Длина погонажных изделий из древесины 2,1м и более (с градацией 100мм)
Изделия для паркетных полов.Штучный паркет представляет собой деревянные строганные планки различных размеров и формы с профилированными кромками и торцами. Изготавливают из древесины плотных пород. Длина планок 150, 200, 250,300 и 400мм, ширина от 30 до 60мм с градацией через 5мм, толщина 15 и 18мм.
Наборный паркет представляет собой паркетные планки, наклеенные на плотную бумагу. Размеры щитков 400х400 и 600х600, толщина из дуба и бука 8мм, а из сосны и лиственницы 12мм.
Щитовой паркет состоит из основания, изготовленного из досок и брусков, на которое наклеивают паркетные планки.
Паркетная доска представляет собой столярное изделие, состоящее из лицевого износостойкого покрытия, наклеенного водостойким клеем на основание из реек.
Строительные плиты состоят из реечных щитов, оклеенных с одной или двух сторон строганой фанерой или шпоном.
Детали из древесины в виде балок прямоугольного и таврового сечения, прогонов, элементов ферм и арок, свай шпунта и опалубки наиболее эффективны в индустриальном строительстве.
Клееные деревянные конструкции изготавливают из пиломатериалов преимущественно хвойных пород, иногда с применением строительной фанеры (склеенной водостойкими клеями). По периметру имеются паз и гребень для взаимного их сопряжения. Паркетные доски изготавливаются длинной 1200, 1800, 2400, 3000, шириной 160, толщиной 25мм. Лицевое покрытие набирают из планок шириной 20, 25, 30мм из древесины твердолиственных и хвойных пород.
Новой разновидностью паркетных досок является мозаичная паркетная доска, у которой планки лицевого слоя, покрытые лаком, расположена в виде квадратов или прямоугольников в шахматном порядке. Доски имеют длину 24-25, ширину 100 и толщину 17,5мм. Влажность древесины в изделиях для паркетных полов должна быть 8±2%.
Столярные плиты. Состоят из реечных щитов, оклеенных с одной или двух сторон строганной фанерой или шпоном. Столярные плиты имеют длину до 2500, ширину до 1523, толщину 30мм. Влажность <10%.
Строительная фанера.Представляет собой плоский лист, состоящий из 3-х, 5-ти и более склеенных между собой слоёв шпона. Листы фанеры выпускают длиной до 3-х, шириной до 2-х и толщиной до 15мм.
В зависимости от вида применяемого клея фанера бывает повышенной, средней и ограниченной водостойкости.
Строительные конструкции и детали из древесины. Клееные конструкции и детали древесины в виде балок прямоугольного и таврового сечения прогонов, элементов ферм и арок, свай шпунта и инвентарной опалубки наиболее эффективна в индустриальном строительстве. Любые размеры и форма, высокая прочность, долговечность и огнестойкость.
Клееные деревянные конструкции изготавливают из пиломатериалов преимущественно хвойных пород, иногда с применением строительной фанеры (склеенной водостойкими клеями).
10. Природными каменными материалами называют строительные материалы, получаемые из горных пород за счёт применения лишь механической обработки.
Горная порода - скопление минеральных масс, состоит из одного (простая) или нескольких (сложная) минералов.
Минерал - природное химическое соединение, образующееся в результате различных физико-химических процессов происходящих в земной коре. Каждый минерал характеризуется определенными химическим свойством и физико - механическими свойствами.
Породообразующие минералы. Большинство породообразующих минералов имеют кристаллическую структуру и обладает анизотропией св-в.
Кварц - кристаллический кремнезем SiO2, один из самых прочных, твердых и стойких минералов. Легко разделяется на мелкие кристаллы, молочного, белого цвета. Истинная плотность 2,65г/см3, твердость 7, предел прочности при сжатии превышает 1000Мпа. При 1710оС кварц плавится, образуя после быстрого охлаждения кварцевое стекло.
Полевые штапы ( ортоклаз ) по хим. сост. Представляют собой алюмосиликаты калия, натрия или кальция. Ортоклаз прямораскалывающийся ( К2О*Al2O3*6SiO2 ) очень легко выветривается. Истинная плотность 2,6 - 2,8г/см3, твердость 6, цвет: белый, розовый. Применяется в качестве плавня при производстве керамических материалов.
Кальцит - известковый шпат CaCO3 прозрачный или бесцветный минерал, истинная плотность 2,6 - 2,8 г/см3, твердость 3. Под действием соляной кислоты HCl вскипает и выделяет CO2.
Магнезит - карбонат натрия MgCO3, белый в черную крапинку, истенная плотность 2,9 - 3 г/см3, твердость 3,5- 4,5,обладает высокой огнеупорностью. Используется для производства магнезиальных вяжущих для огнеупоров. Доломит - CaCo3*MgCO3 желтовато серого цвета, истинная плотность 2,8 - 2,9 г/см3, твердость 3,5 - 4. Обладает высокой огнеупорностью. Для производства магнезиальных вяжущих, для огнеупоров. Гипс - CaSO4*2H2O белого цвета, истинная плотность 2,3г/см3, твердость 1,5 - 2, растворим в воде, применяется в производстве гипсовый вяжущих. Каолинит - водный силикат алюминия, истинная плотность 2,5 - 2,6г/см3, твердость 1, после обжига белый, пластичный. Сырье для производства фарфоровых и фаянсовых изделий, а так же огнеупорных изделий.
11. Горные породы, применяемые в строительстве.
Гранит(кварц, полевой шпат, слюда, красные минералы)- изверженная, массивная горная порода, кристаллы белые, розовые, серые. Св-ва : морозостойкий, с малым водопоглащением, хрупкий, не высокая огнестойкость. Используется как облицовочный материал.
Базальт(полевой шпат)- изверженная, массивная горная порода, темно - серого цвета, с трудом поддается обработке, но хорошо полируется. Из него изготавливают разнообразные дорожные материалы.
Пемза(разнообразные минералы) - изверженная, обломочная горная порода, светло- серого цвета, основное свойство - пористость. Заполнитель для легких бетонов.
Доломит - плотная горная порода, состоящая из минералов того же названия, осадочная, химическая горная порода, серо-желтоватого цвета. Основное св-во - морозостойкость. Из него изготавливают облицовочные плиты, щебень для бетона, огнеупоров и минеральных вяжущих веществ.
Песок (кварцевый, известняковый, пемзовый и др. пески) осадочная, обломочная горная порода, сыпучий, серый. Используется в качестве заполнителя в растворах и бетонах.
Магнезит(магнезит)- осадочная, химическая горная порода, кристаллического вида, серо-белого цвета, отличается высокой огнеупорностью. Применяют для производства вяжущих в-в и огнеупорных материалов.
Гипс(гипс)- осадочная, химическая горная порода, серого цвета, плотная, растворима в воде. Сырье для производства строительного гипса и гипсовых вяжущих.
Известняк (кальцит)- осадочная, органогенная горная порода, белого цвета. Известняк плотный, пористый, морозостойкий. Изготавливают плиты и камни для наружной облицовки стен либо щебень для бетона.
Мрамор (известняк, доломит, высокая to)-метаморфического происхождения, разнообразных цветов, легко распиливается на тонкие плиты, так же легко шлифуется и полируется. Применяют для внутренней облицовки стен, изготовление лестниц, ступеней (в общ-ых зданиях).
12. Виды породных каменных материалов и изделий, их характеристика.
По виду обработки природные каменные материалы и изделия из них подразделяются на:
грубообработанные (бутовый камень, щебень, гравий и песок);
штучный камень, плиты и плитки;
фасонные (профилированные) изделия.
Бутовым камнем или рваным бутом называют камни неправильной формы, полученные из различных горных пород взрывным способом. Размеры бутового камня в поперечнике не менее 150 и не более 500 мм. Бутовый камень - дешевый строительный материал, применяемый для кладки фундаментов, стен вспомогательных помещений, массивных частей гидротехнических сооружений.
Щебень обычно получается дроблением бутового камня и состоит из угловатых кусков с размерами в поперечнике от 5 до 150 мм. Щебень широко применяют в строительстве для приготовления цементобетонных и асфальтобетонных смесей, оснований для дорожных покрытий и др.
Гравий получают просеиванием рыхлых осадочных пород; он состоит из окатанных водой зерен с теми же, что и у щебня, размерами. Песок как строительный материал широко применяют в строительстве в качестве мелкого заполнителя в бетонах и растворах.
Песок состоит из зерен различных горных пород с размерами в поперечнике от 0,14 до 5 мм. Различают пески естественные и пески, получаемые дроблением.
Штучным камнем называют камни правильной геометрической формы, крупные камни называют блоками. Вес крупных блоков равен 100—5000 кг.
По способу изготовления каменные материалы и изделия подразделяются на пиленые (крупные стеновые блоки, камни и плиты) и колотые (камни тесаные, бортовой камень, брусчатка и т. п.).
Булыжный камень - куски горной породы размером до 300 мм. Применяют его для покрытия мостовых, дворов и откосов, для каменной наброски при строительстве дамб. Крупный булыжный камень можно применять как бут, мелкий камень перерабатывают на щебень. Качество бута определяется путем нанесения ударов по нему молотком. Если камень издает чистый звук и не рассыпается - он годен для строительства.
13. Общие сведения о керам. мате-ах и их классификация: Керам. наз. мат-лы полученные из глиняных масс путём формования(промывания), сушки и последовательного отжима. Впервые керам. мат-лы появились в др. Греции 3-4 тыс. лет до н.э. В России 10-17 век. Сырьем для производства кер. Материалов явл. глины.
Все керамические мат-лы подразделяются по водопоглащениюна плотные и пористые.
Плотные-WМ<5% (кирпич дорожный(клинкерный), плитки для пола)
Пористые-WМ>5% ( кирпич и камни, керам. облицовочная плитка, керам. трубы (дринажныеи канализационные), кровельная черепица, теплоизоляционные, пористые мат-лы (керамзит и аглопорит) др.)
Материалы для облицовки фасадов здания
Лицевые кирпич и камни
Правильной формы, с четкими гранями, однородной окраски. Лицевая поверхность – гладкая, рельефная, офактурена. Цвет – от темно-красного до кремового. Кирпичи выполняют сплошными и пустотелыми. Разделяют на рядовые(для гладкой части стен) и профильные(для карнизов, тяг, поясов)
Лицевой кирпич применяют для кладки наружных рядов фасадов и внутренних стен вестибюлей, лестничных клеток, переходов и др.
Керамические фасадные плитки
Типы «кабанчик», «ромб», «лепесток», «диагональная», «пирамидка», «волна», «шары». Лицевая поверхность может быть гладкой и фактурной, неглазурованной и глазурованной, окрашенной в разные цвета.
Их используют как изделия прислонного крепления для наружной облицовки плоскостей готовых стен и отделки отдельных архитектурных элементов, для внутренней облицовки вестибюлей и лестничных клеток жилых и общественных зданий.
Ковровая керамика – мелкоразмерные плитки различного цвета, глазурованные или неглазурованные. Плитки одного или нескольких цветов наклеивают лицевой поверхностью на крафт-бумагу (ковры). Коврово-мозаичные плиты – наиболее массовые изделия для облицовки наружных панелей в процессе их формирования.
Материалы для внутренней облицовки стен
Для придания отдельным помещениям жилых, общественных и промышленных зданий санитарно-гигиенических и художественно-декоративных качеств, а также для защиты конструкций от действия влаги и огня стены облицовывают керамическими плитами. Для облицовки стен служат глазурованные, облицовочные, коврово-мозаичные плиты. Лицевая поверхность может быть плоской, рельефной, офактуренной и с многоцветным рисунком.
Мозаичные плиты наклеивают водорастворимыми клеями на квадратные листы крафт-бумаги с раскладкой по определенному рисунку. Различные варианты рисунков пола можно получать путем резки листов на части и соединения этих частей в различные комбинации.
Керамическая черепица – кровельные материал, получаемый из легкоплавких глин путем формирования сырца, сушки его и последующего обжига. Черепица как кровельный материал прочна, долговечна и огнестойка. Кровля не требует частых ремонтов. Бывает пазовая штамповочная и пазовая ленточная черепица.
Канализационные и дренажные трубы
Канализационные трубы изготавливаются из огнеупорных и тугоплавких глин. После сушки на внутреннюю и наружную поверхности труб наносят глазурь и обжигают. Дренажные трубы – керамические неглазурованные изделия с гладкой поверхностью и сквозными канавками или прорезями для повышенной водонепроницаемости.
Кислотоупорные изделия
В отличие от обычных керамических изделий имеют черепок повышенной плотности, а также высокую механическую прочность и термостойкость.
Кислотоупорный кирпич применяют для кладки фундаментов химических аппаратов.
Кислотоупорные и термокислотные плитки могут быть квадратными, прямоугольными, клиновидными.
Санитарно-технические изделия
-раковины, умывальники, унитазы, смывные бачки. Изготавливаются в основном из беложгущихся фаянсовых масс, в состав которых входят каолин, огнеупорная глина, кварц.
Керамические пористые заполнители
Керамзит – легкий пористый материал ячеистого строения в виде гравия, реже в виде щебня. Керамзит применяют в качестве теплоизоляционного материала.
Аглопорит – пористый кусковой материал, получаемый спеканием гранул из смеси глинистого сырья с углем. Спекание гранул происходит за счет сгорания угля, содержащегося в сырьевой шахте. При изготовлении аглопорита влажное глинистое сырье смешивают с молотым углем.
Огнеупорные материалы
Характеризуются способностью при эксплуатации в промышленных тепловых установках длительное время выдерживать различные механические и химические воздействия при температуре меньше 45000С. В зависимости от химико-минералогического состава огнеупорные материалы разделяют на кремнеземные, алюмосиликатные, хромистые, углеродные. Наиболее распространены кремнеземные и алюмосиликатные.
14 Общая схема производства керамических изделий
 
Керамические изделия вследствие их разнообразия изготовляют разными технологическими приемами, но основные этапы их производства примерно одинаковы и состоят из добычи глины, подготовки массы для формования, формования сырца, сушки и обжига   изделий.
Добыча глины, подготовка керамической  массы и формование изделий.
В большинстве случаев глину добывают открытым способом, для чего используют одно- или многоковшовые экскаваторы, скреперы и другие механизмы. На завод глину доставляют рельсовым транспортом, автотранспортом, ленточными транспортерами, подвесными дорогами, люлечными конвейерами.
Карьерная глина обычно непригодна для получении изделий. Поэтому технология любого керамического изделия начинается с приготовления так называемой керамической, или рабочей, массы. Цель этой стадии производства — разрушить природную структуру глиняного сырья, удалить из него вредные примеси, крупные куски измельчить, а затем обеспечить равномерное смешивание всех компонентов с водой до получения однородной и удобоформуемой керамической массы. В зависимости pi вида изготовляемой продукции и свойств исходного сырья керамическую массу получают пластическим, полусухим и шликерным (мокрым) способами. В связи с этим выбирают и способ формования изделий — пластическое формование, полусухое или сухое прессование, литье.
При пластическом способе подготовки массы и формования исходные материалы при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают друг с другом с добавкой воды до получения теста. Влажность получаемой массы колеблется от 15 до 25 % и более. Подготовленная глиняная масса поступает в формующий пресс, чаще всего в ленточный обычный или снабженный вакуум-камерой (3.3). Разрежение способствует удалению воздуха из глины и сближению ее частиц, что повышает однородность и формуемость массы и прочность сырца. Глиняный брус требуемого сечения, выходящий через мундштук пресса, разрезают резательным аппаратом на изделия (сырцовые изделия). Пластический способ подготовки массы и формования наиболее распространен при выпуске массовых материалов (кирпича сплошного и пустотелого, камней, черепицы, облицовочных плиток и т. п).
 
При полусухом способе подготовки сырьевые материалы вначале подсушивают, дробят, размалывают в порошок, а затем перемешивают и увлажняют водой или, что лучше, паром, так как при этом облегчается превращение глины в однородную массу, улучшаются ее набухаемость и формовочная способность. Керамическая масса представляет собой малопластичный пресспорошок с небольшой влажностью: 8..Л2 % при полусухом и 2...8 % (чаще 4...6%) при сухом способе формования. Поэтому изделия из таких масс формуют под большим давлением (15...40 МПа) на специальных автоматических прессах. Изделия после прессования иногда можно сразу обжигать без предварительной сушки, что ведет к ускорению производства, сокращению расхода топлива и удешевлению продукции. В отличие от пластического способа формования можно использовать малопла-стнчные глины, что расширяет сырьевую базу производства. Полусухим способом прессования изготовляют кирпич сплошной и пустотелый, облицовочные плитки, а сухим способом — плотные керамические изделия (плитки для полов, дорожный кирпич, материалы из фаянса и фарфора).
По шликерному способу исходные материалы предварительно измельчают и тщательно смешивают с большим количеством воды (влажность смеси до 40 %) до получения однородной текучей массы (шликера). Шликер используют непосредственно для изготовления изделий (способ литья) или для приготовления пресспорош-ка, высушивая его в распылительных башенных сушилках. Шликерный способ применяют в технологии фарфоровых и фаянсовых изделий, облицовочных плиток.
Сушка изделий.
Сушка — весьма ответственный этап технологии, так как трещины обычно возникают именно на этом этапе, а при обжиге они лишь окончательно выявляются. Обычно достаточным является высушивание сырца до остаточной влажности — 6...8%.
В процессе сушки продвижение влаги из толщи керамического изделия к наружным слоям происходит значительно медленнее, чем влагоотдача с поверхности, особенно это проявляется в ребрах и углах изделий. При этом возникает различная степень усадки внутренних и внешних слоев, а следовательно, создаются напряжения, которые могут привести к растрескиванию материала. Для предотвращения этого к жирным глинам прибавляют отощители, которые образуют жесткий скелет, препятствующий сближению глинистых частиц, увеличивают пористость изделия, что способствует продвижению воды из его внутренних слоев к наружным. Для уменьшения чувствительности глин к сушке применяют также паропрогрев и вакуумирование глин, используют некоторые органические вещества в малых дозах ЛСТ, дегтевые и битуминозные вещества и др. (см. гл. 5).
Прежде сырец сушили преимущественно в естественных условиях (в сушильных сараях). Естественная сушка, хотя и не требует затрат топлива, но в значительной степени зависит от погоды и длится очень долго (10... 20 сут). В настоящее время сушку сырца, как правило, производят искусственно в специальных сушилках периодического или непрерывного действия. В качестве теплоносителя используют дымовые газы обжигательных печей или горячий воздух из калориферов. Срок сушки сокращается до 2...3 сут, а иногда до нескольких часов.
Обжиг изделий.
Обжиг — важная и завершающая стадия технологического процесса керамических изделий. Суммарные затраты на обжиг достигают 35...40 % себестоимости товарной продукции. При обжиге сырца образуется искусственный каменный материал, который в отличие от глины не размывается водой и обладает относительно высокой прочностью. Это объясняется физико-химическими процессами, происходящими в глине под влиянием повышенных температур.
При нагреве сырых керамических изделий до 110 °С удаляется свободная вода и керамическая масса становится непластичной. Но если добавить воду, пластические свойства массы восстанавливаются. С повышением температуры до 500...700°С выгорают органические примеси и удаляется химически связанная вода, находящаяся в глинистых минералах и других соединениях керамической массы, а керамическая масса безвозвратно теряет свои пластические свойства. Затем происходит разложение глинистых минералов вплоть до полного распада кристаллической решетки и образования аморфной смеси АЬОз и SiO2. При дальнейшем нагреве до 1000°С вследствие реакций в твердой фазе возможно образование новых кристаллических силикатов, например силлиманита Al2O3-SiO2, и далее при 1200...1300°С переход его в муллит 3Al2O3-2SiO2. Одновременно с этим легкоплавкие соединения керамической массы и минералы плавни создают некоторое количество расплава (жидкой фазы). Расплав обволакивает нерасплавившиеся частицы, частично заполняет поры между ними и, обладая силой поверхностного натяжения, стягивает их, вызывая сближение и уплотнение. После остывания образуется камнеподобный черепок. Этот процесс называют спеканием. Результатом процесса спекания является уплотнение обжигаемого материала и, как следствие, уменьшение его открытой пористости.
Температурный интервал   между   огнеупорностью и началом спекания называют     интервалом     спекания глин (3.4). Интервал спекания зависит от состава глин. Чем он шире, тем меньше опасность деформации изделия при обжиге.    Большинство    легкоплавких глин имеет узкий интервал спекания. Обжиг изделий из них обычно ведут при температуре 900—1000 °С. Огнеупорные и тугоплавкие глины   имеют   большой   интервал спекания (более 100°С) и применяются для получения изделий с плотным спекшимся черепком; обжигают их при 1150...1400 °С.
Для обжига керамических материалов используют специальные печи (кольцевые, туннельные, щелевые, роликовые и др.).
После обжига изделия охлаждают постепенно, чтобы предотвратить образование трещин.
Обожженные изделия могут различаться между собой как по степени обжига, так и по наличию внешних дефектов. После выгрузки из печи их сортируют с учетом ГОСТов15. Керамические стеновые материалы
Классификация:
Керамические стеновые материалы, изготовляемые из глин с добавками или без них и обожженные, можно классифицировать по следующим признакам:
По способу формирования:
1.изделия пластического прессования(кирпич пустотелый,кирпич обыкновенный сплошной,кирпич пористо-пустотелый,кирпич строительный легковесный,камни керамические пустотелые)
2.изделия полусухого прессования: (кирпич обыкновенный,кирпич пустотелый)
По размерам:
1.кирпич одинарный - 250X120X65 мм;
2.кирпич модульный - 250 X120X88 мм;
3.камни керамические пустотелые 250X120X138 мм, 250Х250ХX 138 мм.
По теплотехническим свойствам:
1.кирпич с объемной массой более 1450 кг/ж3, с коэффициентом теплопроводности λ = 0,7-0,6 ккал/м· ч·град;
2.кирпич с объемной массой более 1200 кг/м3, с λ=0,50-0,55 ккал/м · ч -град;
3.кирпич с объемной массой менее 1200 кг/м3, с λ=0,45- 0,50 ккал/м · ч · град;
4.камни керамические с объемной массой менее 1450 кг/м3,с λ=0,40-0,5 ккал/м · ч · град;
5.камни керамические с объемной массой менее 1200 кг/м3;с λ = 0,25-0,35 ккал/м. · ч · град.
По назначению в конструкциях:
1.конструктивные - для рядовой кладки под штукатурку или последующую облицовку;2.лицевые конструктивные - для лицевой кладки под расшивку.Основные свойства стеновых керамических материалов
Основные свойства керамических стеновых материалов - механическая прочность, объемная масса и плотность, водопоглощение, морозостойкость - регламентированы соответствующими стандартами. Эти свойства в значительной степени зависят от пористости и показателя плотности изделий.
Прочностью материала называется его способность сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим в результате действия внешних сил (нагрузок).
Кирпич хорошо сопротивляется сжатию, хуже - растяжению. Поэтому его применяют в конструкциях, работающих на сжатие.
Прочность кирпича характеризуется пределом прочности при сжатии и изгибе. Пределом прочности кирпича называют напряжение, соответствующее нагрузке, при которой он разрушается.
В кладке кирпич испытывает напряжение не только на сжатие, но и на изгиб. Поэтому стандартами регламентирован также предел прочности кирпича на изгиб.
Объемной м а с сой называется масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. вместе с порами и пустотами. Если кирпич или камни имеют специальные пустоты, то различают объемную массу брутто без вычета объема пустот и объемную массу нетто с вычетом пустот.
Объемную массу брутто изделия вычисляют по его внешним размерам и она зависит от количества пустот и объемной массы материала керамики.
Объемная масса полнотелых керамических стеновых материалов колеблется в пределах 1300-1800 кг/м3.
16. Облицовка наружных стен
Облицовка из природного камня. Наиболее часто для облицовки зданий и сооружений используют породы:
изверженные — граниты, сиениты, диориты, габбро, лабрадориты, порфиры, андезиты, вулканические туфы;
осадочные — известняки, доломиты, травертины, гипсовые камни, песчаники;
метаморфические—мраморы, мраморовидные известняки, гнейсы.
В качестве облицовки применяют в основном плиты и архитектурно-строительные изделия (ступени, накрывочные и цокольные плиты, пояски, карнизы и др.)
Облицовочные плиты (ГОСТ 9480—77) в зависимости от ширины делят на пять групп.
Размеры плит по длине и ширине (высоте) должны быть кратными 10 мм. Допустимые отклонения от заданных размеров плит не должны превышать: по толщине ±3 мм, по длине и ширине (высоте) ±1 мм.
Архитектурно-строительные детали (ГОСТ 23342-78) изготавливают по индивидуальным рабочим чертежам. Размеры архтитектурно-строительных изделий по длине и ширине должны быть кратными 10 мм. Отклонения от проектных размеров деталей не должны превышать ±3 мм по толщине и ±1 мм по длине и ширине.
Лицевые поверхности плит и архитектурных деталей имеют полированную, лощеную, шлифованную, точечную, пиленую, термообработанную или скальную фактуры.
Обеспечение объектов изделиями из природного камня предусматривает их сортировку, подбор, обработку и доставку в строго определенных количествах (на здание или его часть) в сроки, предусмотренные технологическими графиками производства работ. Одновременно с поставкой камня должны поставляться элементы крепления изделий к стенам. Места подготовки и доработки изделий отделяют от зоны непосредственного выполнения отделочных работ, т.е. осуществляют в приобъектных мастерских или на комплектовочных базах, где дополнительно обрабатывают плиты, имеющие положительные допуски, обрезают изделия по заданному размеру, восстанавливают нарушенную фактуру их лицевой поверхности, сверлят отверстия для крепления плит, прорезают пазы и четверти, снимают фаски и т. п. 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.
21. «Строительные металлы и сплавы»
Общие сведения о стр. мет-ах и сплавах и их классификация: Стр. металлами наз. в-ва обладающие металлическим блеском, высокой прочностью и технологическими свой-ми.
Все металлы подразд. на чёрные и цветные. К чёрным металлам и сплавам относятся славы железа с углеродом. Если углерода до 2%-сталь, больше-чугун.
Углеродистые стали подразд. на:
-малоуглеродистые (углерода до 0.25%)-они применяются для болтов, гаек, замков и ручек, для проволоки, кровельной листовой стали
-среднеуглеродистые (углерода от 0.25%-0.6%) прим. для несущих конструкций, ПГЗ
-высокоуглеродистые (углерода больше 0.6%)прим. для инструмента, детали машин.
В сталях кроме углерода могут быть также добавки цветных металлов (легирующие добавки) они улучшают качество стали (Cr, Ni,Al,медь, вольфрам и тд.) а стали наз. легированные.
По содерж. легирующих добавок сталь подразд. на:
-низколегированные (добавок до 2.5%)
-среднелегированные (добавок от 2.5%-10%)
-высоколегированные (добавок свыше 10%(нерж.сталь))
Для арматуры и несущих констр. прим. в осн. низколегированная сталь. Для арх.деталей при оформлении фасадов зданий прим. высоколегированную. Для спец. заказов среднелегированнуюЧугуны при произ-тве получ. в виде белого передельного чугуна (переделывается на сталь), серого литейного чугуна (для отливки тех. изделий(трубы, котлы, радиаторы и тд)), декор.решётки и скульптуры.
Из цветных металлов прим. цинк, олово, свинец, медь- тяжёлые, алюминий- лёгкие. Алюминий в чистом виде не прим. – прим. его сплавы. (дюралюминий(с медью, марганца, магния, кремния) силумин(с кремнием)). Аl сплавы обладают высокими технолог. свой-ми, прим. для оформления витрин, оконных заполнений, арх. деталей и др.)
Славы меди: бронза( с оловом, марганцем, алюминием, никелем); латунь- сплав меди с цинком.
Медные сплавы- прочные, хим. стойкие, имеют высокую технологичность. Прим. в сантехнике и арх. деталях.
Цинк: синевато-белого цвета., обладает высокой коррозионной стойкостью. Для оцинкования кровельной листовой стали, закладных деталей в железобетоне и т.д.
Свинец: тяжёлый металл серовато-синего цвета. Он хорошо льётся и прокатывается, устойчив к воздействию серной и соляной кислот, обладает высокими защитным свой-ми. Прим. для защиты от ядерных излучений.
Олово: прим. для заделки стыков в железобетонных конструкциях в метро.
Классификация металлов и сплавов, их свойства.
Алюминий — легкий серебристо-белый металл, мягкий, пластичный, хорошо отливается, прокатывается, имеет повышенную стойкость к коррозии на воздухе за счет образования защитной пленки, высокую теплопроводность и электропроводность. Алюминий в строительстве применяют для отливки деталей, изготовления алюминиевой краски, фольги, электропроводов и пр. Для строительных изделий алюминий применяют в виде сплавов, в состав которых входят медь, магний, марганец, кремний и железо. Сплавы, состоящие из алюминия, меди, магния и марганца, носят название дюралюминия. Из алюминиевых сплавов изготовляют плоские и волнистые листы, прокатные, гнутые, клепаные и сварные профили и трубы. Область применения алюминиевых сплавов в строительстве с каждым годом возрастает.
Наиболее часто применяются в строительстве прокатные и штампованные изделия: прокат полосовой, прокат листовой (в том числе кровельная черная и оцинкованная сталь волнистого или плоского профиля)прокат круглый, прокат квадратный, сталь угловая — равнобокая и неравнобокая, двутавровые балки, швеллеры нормального и облегченного профиля, трубы стальные цельнометаллические и сварные, штампованные профили, применяемые в качестве балок, стоек и стержней ферм.
Довольно широко используемая в строительстве сталь углеродистая обыкновенного качества имеет сравнитель: но небольшую прочность, поэтому проектировщики вынуждены принимать меньшие расчетные напряжения. Большое сечение конструкций при этом повышает расход металла, а следовательно, и стоимость изделий из этой стали. При изготовлении элементов зданий и сооружений из легированных сталей проектировщики могут назначать большие расчетные напряжения и получать меньшие размеры сечений, что снижает расход металла и стоимость строительных изделий. Поэтому целесообразность применения того или иного вида стали определяют на основании тщательных технико-экономических расчетов. Если в результате применения легированных сталей взамен стали углеродистой обыкновенного качества экономия в металле составит более 20%, то применение легированных сталей следует считать экономически оправданным.

22. Общие сведения о стр. мет-ах и сплавах и их классификация: Стр. металлами наз. в-ва обладающие металлическим блеском, высокой прочностью и технологическими свой-ми.
Все металлы подразд. на чёрные и цветные. К чёрным металлам и сплавам относятся славы железа с углеродом. Если углерода до 2%-сталь, больше-чугун.
Углеродистые стали подразд. на:
-малоуглеродистые (углерода до 0.25%)-они применяются для болтов, гаек, замков и ручек, для проволоки, кровельной листовой стали
-среднеуглеродистые (углерода от 0.25%-0.6%) прим. для несущих конструкций, ПГЗ
-высокоуглеродистые (углерода больше 0.6%)прим. для инструмента, детали машин.
В сталях кроме углерода могут быть также добавки цветных металлов (легирующие добавки) они улучшают качество стали (Cr, Ni,Al,медь, вольфрам и тд.) а стали наз. легированные.
По содерж. легирующих добавок сталь подразд. на:
-низколегированные (добавок до 2.5%)
-среднелегированные (добавок от 2.5%-10%)
-высоколегированные (добавок свыше 10%(нерж.сталь))
Для арматуры и несущих констр. прим. в осн. низколегированная сталь. Для арх.деталей при оформлении фасадов зданий прим. высоколегированную. Для спец. заказов среднелегированнуюЧугуны при произ-тве получ. в виде белого передельного чугуна (переделывается на сталь), серого литейного чугуна (для отливки тех. изделий(трубы, котлы, радиаторы и тд)), декор.решётки и скульптуры.
Из цветных металлов прим. цинк, олово, свинец, медь- тяжёлые, алюминий- лёгкие. Алюминий в чистом виде не прим. – прим. его сплавы. (дюралюминий(с медью, марганца, магния, кремния) силумин(с кремнием)). Аl сплавы обладают высокими технолог. свой-ми, прим. для оформления витрин, оконных заполнений, арх. деталей и др.)
Славы меди: бронза( с оловом, марганцем, алюминием, никелем); латунь- сплав меди с цинком.
Медные сплавы- прочные, хим. стойкие, имеют высокую технологичность. Прим. в сантехнике и арх. деталях.
Цинк: синевато-белого цвета., обладает высокой коррозионной стойкостью. Для оцинкования кровельной листовой стали, закладных деталей в железобетоне и т.д.
Свинец: тяжёлый металл серовато-синего цвета. Он хорошо льётся и прокатывается, устойчив к воздействию серной и соляной кислот, обладает высокими защитным свой-ми. Прим. для защиты от ядерных излучений.
Олово: прим. для заделки стыков в железобетонных конструкциях в метро.
23. Маркировка углеродистых сталей:
Подразделяются на 3 группы (а, б, в):
А: хар. сталь по мех. св-м. В осн. прим. в строительстве. Марки: Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, …, Ст7
Б: хар. Сталь по хим. св-м. К Ст «КП» К - Кислородный конвертер
В: Сталь хар. по мех.св-м и доп. требованиям к хим. св-м. В Ст «КП»
Легированная сталь маркируется так: 25 Г2 С(0,25% углерода, Г2-марганец 2 %, С-кремний до 1%, х-хром, н-никель, ю-алюминий, д-медь и т.д.)
Серые чугуны маркируются так: С4 150-350(150-предел прочности на растяжение Rр=150МПа, Rи-350МПа)
24. Понятие конструкционных и строительных материалов охватывает множество различных материалов, применяемых для изготовления деталей конструкций, зданий, мостов, дорог, транспортных средств, а также бесчисленных других сооружений, машин и технических изделий. Возможность создания какой-либо конструкции и ее работоспособность зависят от наличия материалов с подходящими механическими свойствами. Например, для изготовления современного автомобиля необходимы легированные стали, а металлический самолет стал реальностью лишь с появлением технологичных и прочных алюминиевых сплавов. Для гидроэлектростанций необходимы те сорта бетона и цемента, из которых можно построить долговечные плотины. Современные высотные здания выглядели бы по-другому, если бы не было стеклянных материалов. Историю культуры часто делят на каменный, бронзовый и железный века - по тем материалам, из которых изготавливались орудия труда и оружие. В наши дни в распоряжении конструктора имеется широкий спектр материалов: чугуны, стали и сплавы цветных металлов, керамические, каменные материалы, бетон, стекло и полимеры. Разработка и применение таких материалов - профессиональное занятие инженера-технолога и инженера-конструктора.ЧУГУНЫ И СТАЛИСерый чугун, содержащий 3,5-4% углерода, около 1% кремния и столько же марганца, - самый распространенный в мире литейный материал, применяемый для изготовления блоков и головок цилиндров, редукторных корпусов, тормозных барабанов, станин металлорежущих станков и многих других изделий. Белый чугун представляет собой более твердую форму серого с содержанием 2,5% углерода, менее 1% кремния и менее 1% марганца. Углерод входит в состав чугуна в виде карбидов (цементита). Белый чугун весьма тверд, но, как и серый, малопластичен. Он используется в основном в качестве износостойкого материала, например для шаров и броневых плит мельниц, размалывающих минералы. Белый чугун можно термообработкой превратить в т.н. ковкий чугун. Ковкий чугун гораздо более пластичен, чем серый и белый, но менее прочен и не так тверд. Ковкие чугуны применяются в основном для сложных отливок, таких, как трубопроводная арматура, цепи, крепеж для строительных лесов. Высокопрочные чугуны получают из серых путем модифицирования их кристаллической структуры для получения шаровидного графита. Чугун с шаровидным графитом широко применяется в автомобильной промышленности (коленчатые и распределительные валы, кронштейны, ступицы, суппорты тормозных систем, шестерни главной передачи и т.д.), в металлургии (изложницы), в тяжелом машиностроении (детали турбин, прокатные валки), в транспортном и сельскохозяйственном машиностроении. Самый распространенный вид стали, применяемой в строительстве зданий и мостов, - это конструкционная сталь, содержащая 0,1-0,25% углерода и легирующие элементы, такие, как марганец и кремний, в количествах менее 1%. Предел текучести таких сталей свыше 250 МПа, предел прочности при растяжении свыше 450 МПа. Относительное удлинение, как правило, больше 20%. Тонколистовые стали для автомобильных кузовов и бытовой техники содержат лишь около 0,05% углерода. Они менее прочны, нежели конструкционные стали, но более пластичны, что позволяет обрабатывать их методами холодного штампования и высадки. В процессе формообразования их прочность повышается (деформационное упрочнение), чем компенсируется влияние пониженного содержания углерода. Содержание примесей контролируется, в частности, содержание серы и фосфора поддерживается на уровне ниже 0,02%, при котором эти элементы не снижают вязкости и пластичности материала.
Легированные стали. Легированные стали - это стали с добавкой элементов, улучшающих те или иные свойства: прочность, ударную вязкость, сопротивление ползучести или коррозионную стойкость. Закаленные и отпущенные стали применяются для аэрокосмических и автомобильных деталей, крупных турбин, скальпелей и ножей, режущего инструмента и других изделий, от которых требуется высокая прочность. Отдельную группу составляют нержавеющие стали. Такие стали содержат много хрома (обычно свыше 12%) и могут содержать другие легирующие элементы, например никель и молибден. Они обладают повышенной коррозионной стойкостью. Типичная область их применения - химико-технологическая аппаратура, оборудование пищевой промышленности и всевозможные декоративные металлические изделия. Нержавеющие стали представляют собой сложные сплавы, и некоторые из них могут быть термообработаны на высокую прочность. Они применяются в виде отливок, а также полуфабрикатов, получаемых формообразованием в холодном или нагретом состоянии - листового проката, толстых листов, труб, прутков и проволоки.См. также МЕТАЛЛОВ ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА. Еще одна группа сталей - жаростойкие (окалиностойкие) сплавы. Они отличаются высоким содержанием хрома, молибдена или никеля и применяются в паровых котлах, газотурбинных установках, авиационных двигателях, печах и печных конвейерах - всюду, где температура может составлять 400-1400° C. Самой важной характеристикой таких сталей является сопротивление ползучести при высоких температурах. Важное значение имеет также сопротивление окислению (окалиностойкость). К специальным сталям относятся инструментальные стали. Они содержат много углерода (0,8-2,0%) и достаточно много легирующих элементов для образования не только твердого мартенсита, но и твердых карбидов. Типичные легирующие элементы таких сталей - хром, молибден, вольфрам и ванадий. Инструментальные стали обычно термообрабатываются на высокую прочность. Некоторые из инструментальных сталей, т.н. быстрорежущие, способны сохранять свою твердость в режущих инструментах до температур, достигающих 600° C. Содержание легирующих элементов в инструментальных сталях обычно выше, чем в любых других легированных сталях. Прочность на растяжение таких материалов составляет 1400-2800 МПа. Ударная вязкость инструментальных сталей, как правило, низка.
25. ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ СПЛАВЫЦветные металлы и их сплавы широко применяются в технике. К наиболее важным цветным металлам относятся алюминий, медь, магний, никель, титан и (в меньшей степени) мягкие металлы - олово, свинец и цинк. В сплавах часто используются такие металлы, как сурьма, висмут, кадмий, ртуть, кобальт, хром, молибден, вольфрам и ванадий. Последние четыре металла условно относят к ферросплавам, хотя они могут содержать железо лишь в виде примеси.Алюминий. Чистый алюминий широко применяется там, где важное значение имеет высокая электропроводность, например в проводах для линий электропередачи (ЛЭП). Алюминиевые сплавы пригодны также для опор ЛЭП, поскольку конструкции, выполненные из таких сплавов, стойки к атмосферной коррозии. Алюминиевые сплавы можно разделить на упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой. Сплавы, упрочнение которых термической обработкой не удается, обычно содержат кремний, магний и марганец. Сплавы же, упрочняемые термической обработкой, содержат медь, цинк и определенные сочетания магния с кремнием. Предел текучести сплавов, не упрочняемых термообработкой, составляет 50-280 МПа, а их прочность на растяжение лежит в пределах от 100 до 350 МПа. Предел текучести термообрабатываемых сплавов может превышать 500 МПа, а прочность на растяжение - 550 МПа. Термообрабатываемые сплавы (из которых наиболее известны дуралюмины и авиаль) чаще всего применяются в аэрокосмической промышленности, где требуется высокая прочность при малой массе. Но алюминиевые сплавы широко применяются и практически во всех транспортных средствах - легковых автомобилях, автобусах, железнодорожных вагонах и даже морских и речных судах.Медь. Поскольку медь довольно легко восстанавливается из руды, она явилась одним из первых металлов, которыми научился пользоваться человек. Это произошло, по-видимому, раньше 4000 до н.э. У меди высокая электропроводность, и она была первым материалом, примененным для передачи электричества. Она до сих пор широко применяется в бытовой электропроводке и электрооборудовании. Предел текучести чистой меди составляет около 170 МПа, а прочность на растяжение - около 280 МПа; относительное удлинение обычно превышает 35%. Холодная прокатка и волочение повышают указанные характеристики меди. Жесткость меди примерно вдвое меньше, чем стали. Медь чаще всего применяется в виде сплавов, в первую очередь с цинком и оловом. В сплавах с цинком, называемых латунями, содержание цинка составляет от 2 до 40%. Прочность латуней, как правило, повышается с увеличением содержания цинка. Весьма распространена т.н. патронная латунь с 30% цинка. Ее предел текучести составляет ок. 280 МПа, а прочность на растяжение - ок. 530 МПа. Сплавы меди с оловом, называемые бронзами, были одними из первых медных сплавов, использовавшихся человеком. Содержание олова в бронзах - от 2 до 30%. Используются также тройные сплавы меди с оловом и цинком. Другие широко применяемые сплавы меди - с никелем или с никелем и цинком. Такие сплавы типа нейзильбера отличаются высокой коррозионной стойкостью, а также прочностью. Высокопрочные медные сплавы содержат алюминий, кремний или бериллий. Путем термической обработки их предел текучести можно повысить до 1000 МПа и более, а прочность на растяжение - до 1300 МПа. Эти сплавы применяются там, где требуются коррозионно-стойкие, немагнитные, неискрящие материалы с высокими электропроводностью и прочностью. Многие медные сплавы, особенно с оловом и никелем, предпочитаются инженерами за их коррозионную стойкость в таком оборудовании, как теплообменники, перегонные аппараты, испарители, конденсаторы и трубопроводы. В бытовых системах для горячей воды часто используются медные трубки.Магний. Как и алюминий, магний широко применяется в промышленности благодаря своей низкой относительной плотности (около 1,7, меньше, чем у алюминия). Он часто применяется в виде отливок, и в этом случае его предел текучести составляет от 85 до 140 МПа, а прочность на растяжение - от 140 до 280 МПа. У магниевого проката (прутка, профилей, листа) предел текучести и прочность на растяжение несколько выше. Магниевые сплавы менее пластичны, чем алюминиевые и медные (относительное удлинение составляет 4-15%). Наиболее важная область их применения - аэрокосмическая промышленность, где большие преимущества дает их легкость. Аэрокосмические магниевые материалы - это по большей части термообрабатываемые специальные сплавы. В сплавах с магнием чаще всего используются алюминий, марганец и цинк (обычно в малых количествах, хотя содержание алюминия может достигать 10%). После термообработки предел текучести таких сплавов может составлять до 310, а прочность на растяжение - до 390 МПа.Титан. Титановые сплавы начали применяться в качестве конструкционных материалов лишь после Второй мировой войны. Производство титана затрудняется тем, что он очень активно взаимодействует с кислородом, водородом и азотом, а также (при высоких температурах) почти со всеми материалами плавильных тиглей. Тем не менее в настоящее время выпускается и применяется целый ряд титановых сплавов. Благодаря своей легкости (плотность ок. 4,5 г/см3) и высокой прочности, превышающей прочность алюминиевых и магниевых сплавов, титановые сплавы находят применение в ответственных деталях аэрокосмической техники. Но титан довольно дорог, что ограничивает его применение. Технический титан имеет предел текучести более 400 МПа, прочность на растяжение от 500 до 630 МПа, относительное удлинение ок. 20%. Почти весь производимый титан используется в виде сплавов, улучшаемых термической обработкой. Обычные легирующие элементы титана - алюминий, ванадий, молибден и олово. Самый распространенный титановый сплав - с 6% алюминия и 4% ванадия - применяется в аэрокосмической промышленности. Его предел текучести составляет ок. 900 МПа, а прочность на растяжение - более 1000 МПа. Прочность этого сплава можно повысить путем сложной термообоработки. Будучи стойкими к некоторым кислотам, титановые сплавы применяются в соответствующей аппаратуре. Кроме того, такие сплавы находят применение как материалы трубных коммуникаций и арматуры, деталей корпуса и обшивки высокоскоростных военных самолетов.Никель. Никель редко применяется в чистом виде, но его сплав с хромом и молибденом широко используется для высокотемпературных деталей и элементов конструкций. Такой сплав характеризуется высоким сопротивлением ползучести и высокой коррозионной стойкостью в диапазоне температуры от 800 до 1100° C. Типичное применение хромомолибденовых сплавов никеля - лопатки турбин и другие высокотемпературные компоненты. Никель применяется также в некоторых медно-никелевых сплавах для повышения коррозионной стойкости меди.Другие металлы. Олово, цинк и свинец используются главным образом для повышения коррозионной стойкости сплавов, причем олово и цинк - чаще всего в виде антикоррозионных покрытий для стальных изделий. Принцип такой "протекторной" защиты в том, чтобы корродировало покрытие, а не сталь. Цинковые "гальванические" покрытия наносят электролитическим осаждением. Свинец без дополнительных компонентов используется в качестве коррозионно-стойкого материала в виде труб и листов. Свинец применяется вместе с оловом в виде припоев, особенно в электронной промышленности. Содержание свинца в таких припоях может составлять от 50 до близкого к 100%. Цинк используется в легкоплавких сплавах для литья под давлением в некоторых отраслях промышленности, особенно в автомобильной. Прочность этих сплавов невысока, зато они пригодны для литья в сложные формы.
Особенности обработки цветных металлов
Цветные металлы прочны и долговечны, способны переносить высокие температуры. Недостаток только один — способность корродировать и разрушаться под воздействием кислорода .
Одним из самых эффективных методов защиты цветного металла от атмосферной коррозии считается нанесение защитных лакокрасочных материалов. Существуют три группы средств для защиты металлических поверхностей: грунтовки, краски и универсальные препараты «три в одном». Грунтовка — незаменимое средство борьбы с атмосферным окислением, одно- или двухслойное грунтование производится перед окрашиванием, помимо защитных свойств сообщая финишному покрытию лучшую адгезию к основанию. При выборе состава важно знать, что для разных металлов используются разные грунтовки
Для алюминиевых оснований используют специальные грунтовки на цинковой основе либо уретановые краски. Медь, латунь и бронзу обычно не красят — эти металлы поставляются на рынок с заводской обработкой, защищающей поверхность и подчеркивающей ее красоту. Если же целостность такого «фирменного» покрытия со временем нарушается , его лучше полностью удалить с помощью растворителя , после чего основание следует отполировать и покрыть эпоксидным или полиуретановым лаком .
26. Коррозия металлов и способы защиты от неё. 
Термин коррозия происходит от латинского слова corrodere, что означает разъедать, разрушать. Коррозия - это самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды. Коррозия металлов - разрушение металлов вследствие физико-химического воздействия внешней среды, при котором металл переходит в окисленное (ионное) состояние и теряет присущие ему свойства. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИПроблема защиты металлов от коррозии возникла почти в самом начале их использования. Люди пытались защитить металлы от атмосферного воздействия с помощью жира, масел, а позднее и покрытием другими металлами и, прежде всего, легкоплавким оловом. В трудах древнегреческого историка Геродота (V век до нашей эры) уже имеется упоминание о применении олова для защиты железа от коррозииВ зависимости от характера коррозии и условий ее протекания применяются различные методы защиты. Выбор того или иного способа определяется его эффективностью в данном конкретном случае, а также экономической целесообразностью.Легирование Имеется способ уменьшения коррозии металлов, который строго нельзя отнести к защите. Этим способом является получение сплавов, которое называется легирование. В настоящее время создано большое число нержавеющих сталей путем присадок к железу никеля, хрома, кобальта и др. Такие стали, действительно, не покрываются ржавчиной, но их поверхностная коррозия имеет место, хотя и с малой скоростью.
Защитные пленки Одним из наиболее распространенных способов защиты металлов от коррозии является нанесение на их поверхность защитных пленок: лака, краски, эмали, других металлов. Лакокрасочные покрытия наиболее доступны для широкого круга людей. Лаки и краски обладают низкой газо- и паропроницаемостью, водоотталкивающими свойствами, поэтому они препятствуют доступу к поверхности металла воды, кислорода и содержащихся в атмосфере агрессивных компонентов. Покрытие поверхности металла лакокрасочным слоем не исключает коррозию, а служит для нее лишь преградой, а значит, лишь тормозит процесс коррозии. Для снижения смачиваемости водой лакокрасочные покрытия иногда, в свою очередь, защищают восковыми составами или кремнийорганическими соединениями. Лаки и краски наиболее эффективны для защиты от атмосферной коррозии.
Грунтовки и фосфатирование Часто под лакокрасочный слой наносят грунтовки. Пигменты, входящие в ее состав, также должны обладать ингибиторными свойствами. Проходя через слой грунтовки, вода растворяет некоторое количество пигмента и становится менее коррозионноактивнойСиликатные покрытия Для защиты металлов от коррозии используют стекловидные и фарфоровые эмали, коэффициент теплового расширения которых должен быть близок к таковому для покрываемых металлов. Эмалирование осуществляют нанесением на поверхность изделий водной суспензии или сухим напудриванием. Вначале на очищенную поверхность наносят грунтовочный слой и обжигают его в печи. Далее наносят слой покровной эмали и обжиг повторяют. Наиболее распространены стекловидные эмали - прозрачные или загашенные. Цементные покрытия Для защиты чугунных и стальных водяных труб от коррозии используют цементные покрытия. Поскольку коэффициенты теплового расширения портландцемента и стали близки, то он довольно широко применяется для этих целей. Недостаток портландцементных покрытий тот же, что и эмалевых, - высокая чувствительность к механическим ударам. Покрытие металлами Широко распространенным способом защиты металлов от коррозии является покрытие их слоем других металлов. Покрывающие металлы сами корродируют с малой скоростью, так как покрываются плотной оксидной пленкой. Покрывающий слой наносят различными методами:  горячее покрытие - кратковременное погружение в ванну с расплавленным металлом; гальваническое покрытие - электроосаждение из водных растворов электролитов; металлизация - напыление; диффузионное покрытие - обработка порошками при повышенной температуре в специальном барабане;Ингибиторы Применение ингибиторов - один из самых эффективных способов борьбы с коррозией металлов в различных агрессивных средах. Ингибиторы - это вещества, способные в малых количествах замедлять протекание химических процессов или останавливать их. Ингибирующее воздействие на металлы, прежде всего на сталь, оказывает целый ряд неорганических и органических веществ, которые часто добавляются в среду, вызывающую коррозию. Ингибиторы имеют свойство создавать на поверхности металла очень тонкую пленку, защищающую металл от коррозии.
27. Минеральные вяжущие вещества
Общие сведения и их классификация. Минеральными вяжущими называются порошкообразные вещества, за исключением растворимого стекла, способные при смешивании с водой давать пластичную массу теста, которая постепенно схватывается и затвердевает, превращаясь в камни.
Схватывание – это физико-химический процесс , в результате которого тесто, приготовленное на вяжущем постепенно теряет свою подвижность без приобретения прочности.
Твердение – это физико-химический процесс, в результате которого схватившееся тесто приобретает прочность.
По условиям твердения вяжущие подразделяются на воздушные и гидравлические.
Воздушные вяжущие схватываются (твердеют) и длительно сохраняют свою прочность только на воздухе. К ним относятся: воздушная известь, гипсовые вяжущие вещества, магнезиальные вяжущие вещества, растворимое стекло
Гидравлические вяжущие схватываются, твердеют и длительно сохраняют прочность на воздухе и под водой. К ним относятся: гидравлическая известь, портландцемент
Каждое вяжущее имеет свои сроки схватывания и твердения.
Минеральные вяжущие вещества стали применять за 3000 лет до нашей эры. Сначала был известен гипс, потом известь. Использовали также необожженную глину. В Египте гипс широко использовался для кладочных и штукатурных растворов для строительства пирамид. В Китае известь использовалась для строительства некоторых участков Великой Китайской стены. Известь широко использовалась в Греции. На Руси минеральные вяжущие стали использовать в 10 веке для строительства крепостных стен, церквей, монастырей. В Беларуси известковые растворы использовались при возведении Борисо-Глебского храма, Ефрасиньевского монастыря, Спаского собора.
Гидравлические вяжущие возникли во второй половине 18 начале 19 веков. Портландцемент был изобретён в 1824-1825 гг. Существует около 100 видов различных вяжущих. В Беларуси выпускается около 30 видов цемента и других вяжущих
28. Строительная воздушная известь – это воздушное вяжущее вещество получаемое путём обжига известняков, содержащих не более 6% глины, при температуре 1000-1200◦
Сырьё: плотные известняки, мел(на заводах Беларуси), известняк-ракушечник, доломитизированные известняки и т.д. Т.е. породы содержащие кальций(CO₃) и небольшое количество магмы (MgCO₃) и глины не более 6%
После обжига получается комовая негашёная известь в виде пористых комков.
CaCo₃ -> CaO+CO₂
MgCO₃ -> MgO+CO₂
CaO и MgO – активные составляющие негашёной извести
Комовую негашёную известь можно размалывать в порошок и получается молотая негашёная известь (Смирновская), которая применяется для получения саморазогревающихся зимних растворов, т.к. при соединении её с водой выделяется много тепла. Но чаще комовую известь гасят водой и получается гашёная или гидратная известь.
CaO+H₂O=Ca(OH)₂+Q
MgO+H₂O=Mg(OH)₂+Q
Ca(OH)₂ Mg(OH)₂ - гашёная известь
Гашение извести может быть: в порошок (известь-пушинка, воды и извести поровну),в известковое тесто (воды в 3-4 раза больше), известковое молоко (воды в 10 раз больше)
Известь гасят в известегасильных машинах или ямах.
Гашение извести – экзотермический процесс, опасный процесс, с выделением большого количества тепла. Надо помнить, что гашение нужно осуществлять при избытке воды, сыпать известь в воду, а не наоборот, чтобы воды было больше.
Воздушная известь твердеет только на воздухе и прочность известковых растворов невелика
Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃+H₂O
Mg(OH)₂+CO₂=MgCO₃+H₂O
Воздушная известь. Различают 3 сорта.
Сорт CaO+MgOНепогасившиеся зёрна
І >90% <7%
ІІ >80% <11%
ІІІ >70% <14%
Воздушная известь широко применяется для кладочных и штукатурных растворов, изготовление селикатного кирпича, селикатного бетона, искусственных камней и т.д.
Гипсовые вяжущие вещества получаются термообработкой с последующим измельчением природного гипсового камня. CaSO₄+2H₂O – природный гипс (двуводный)
В зависимости от температуры обработки гипсового камня различают: строительный гипс(температура 110-180◦), высокопрочный гипс (температура 700-1000◦, эстрих-гипс)
Строительный гипс варят в котлах, после чего продукт тонко измельчается, он представляет собой порошок светло-серого цвета, у которого ρИст.=2,6-2,75 г/см₃ и ρНас 800-1000кг/м₃
При обжиге: CaSO₄*2H₂O(t= 110-180◦)=CaSO₄*0,5H₂O+1,5H₂O; CaSO₄*0,5H₂O – полуводный гипс(строительный)
Качество гипса определяется: тонкостью помола(ІІІ – тонкого помола, ІІ – среднего помола, І – грубого помола), сроки схватывания(определяются лабораторным путём. Различают: А – быстросхватывающийся, Б – нормальносхватывающийся, В – медленносхватывающийся)У нормальносхватывающегося гипса начало схватывания не ранее 6 минут, конец – не позднее 30 минут. Проектную прочность набирает за 2 часа. При твердении увеличивается в объёме. При увлажнении теряет прочность до 60%, поэтому применяют только в сухих помещениях. Прояность гипса соответствует его марке.
Различают гипс по прочности Г2, Г3, Г4…Г25(мПа)
Марка гипса записывается так: Г5БІІ
Строительный гипс широко применяется при ремонтных работах для заделки трещин, щелей, изготовлении перегородочных плит и панелей, акустических и декоративных плит, архитектурных декоративных отливок.
29. Магнезиальные вяжущие получаются умеренным обжигом при температуре 700-800◦ природных магнезитов и доломитов.
Магнезит - MgCO₃
Доломит - MgCO₃*CaCO₃
MgCO₃ -> (t) MgO+CO₂
MgCO₃*CaCO₃ -> (t) MgO+CO₂+CaCO₃
Твердеет только на воздухе при положительных температурах не ниже 12◦, сильно гигроскопичен, нельзя долго хранить, хорошо сцепливается с древесиной, применяется для производства фибролита(теплоизоляционный материал), ксилолита(для полов), искусственного мрамора и т.д.
Растворимое стекло(жидкое, селикатное)
Получается путём варки в стекловарных печах при температуре1300-1400◦, чистого кварцевого песка, кальцемированноый соды или сернокислого натрия (реже потаж К₂СО₃), сваренная масса затем резко охлаждается и распадается на куски(селикат-глыба), которая разваливается затем в горячей воде под давлением пара и образуется жидкое стекло (вязкая жидкость, хорошо сцепливающаяся в различными строительными материалами), твердеет при высыхании на воздухе, после твердения нерастворим в воде, применяется для кислотоупорных и жароупорных растворов, бетонов и обмазок, для гидроизоляции, для искусственного закрепления грунта(селикатизация).
Жидкое стекло применяют для производства кислотоупорного цемента, при смешивании его с кремнистым натрием0 не боится кислот, но боится щелочей. Применяется в химической промышленности.
30. Гидравлические вяжущие вещества
Гидравлическая известь: получается обжигом при t=900-1000 известняков с содержанием глины от 6 до 20%. После обжига сырья получается комовая негашеная известь, в которой часть CaO свободна, а часть связана с составными частями глины. Глина: Al2O3*SiO2*Fe2O3 CaO*SiO2; CaO*Al2O3; 2Cao*Fe2O3 – способны к гидравлическому твердению. Гидравлическая известь(порошок желтоватого цвета) схватывается не только на воздухе, но и под водой, но для этого от 10 до 21 дня она сначала должна твердеть на воздухе. Применяется гидравл. известь для кладочных и штукатурных растворов во влажных условиях, изготовления искусственных камней. Портландцемент – является продуктом тонкого помола клинкера, полученного при обжиге до спекания природных или искусственных сырьевых масс, состоящих из известняков и глин.Сырье: мергель, известняк с примесью глин 25%, мел+25%. Изобретатели портландцемента: Егор Челиев, Джозеф Асприн (1824-1825)Существуют 2а способа производства портландцемента: мокрый и сухой.Краткая схема производства портландцемента по мокрому способу:1) Добыча сырья.2) Грубое и мелкое дробление сырья.3) Перемешивание шлама в шлам-бассейне.4) Обжиг шлама во вращающихся печах при t=1400-1450, получение клинкера.5) Выдерживание клинкера на складах для устранения примесей (2-3 недели).6) Помол клинкера. 7) Выдерживание на складах (2-3 недели).8) Упаковка и отгрузка на производство в специальных вагонах и автомобилях цементовозах или бумажных многослойных мешках(5, 10, 15 кг).Краткая схема производства портландцемента по сухому способу:Сырье: мергель или сухие известняки и глины.1) Добыча сырья2) Грубое и тонкое дробление 3) Гранулирование и получение порошка.4) Обжиг гранул в вертикальных или укороченных вращающихся печах.
5) Получение клинкера.Химический и минералогический состав клинкера портландцемента:3CaO*SiO2– C3S – трехкальциевый силикат (40-65%) 2CaO*SiO2– C2S – двухакальциевый силикат (15-40%) 3CaO*Al2O3– C3Al – трехкальциевый алюминат (2-15%) 4CaO*Al2O3*Fe2O3–C4AF – четырехкальциевый аммоферит (10-20%) Кроме того есть: Ca(OH)2 и Mg(OH)2
С3S – быстро твердеет за счет выделения тепла, особенно в первые 3 дня, оказывает решающее влияние на прочность цемента. C2S – медленно твердеет, выделяет мало тепла, набирает прочность на протяжении многих лет.C3A – твердеет быстрее первого минерала, выделяет много тепла. Сильно боится сернистых соединией, вызывает цементную бациллу. C4AF – твердеет медленнее чем первый и быстрее, чем второй.
31. Твердение портландцемента:Твердеет на воздухе и под водой На воздухе: Ca(OH)2+CO2+CaCo3+H2O – реакция карбонизации 3CaO*SiO2+(h+1)H2O=2CaO*SiO2*hH2O+Ca(OH)22CaO*SiO2+hH2O=2CaO*SiO2*hH2O3CaO*Al2O3+6H2O=3CaO*Al2O3*6H2O4CaO*Al2O3*Fe2O3+hH2О=3CaO*Al2O3*6H2O+CaO+Fe2O3*(h-6)H2OПроектную прочность (марочную) набирает 28 дней. За неделю примерно 70%. В дальнейшем набирает прочность медленно, в течении многих лет.Св-ва портландцемента:ρН=(1000-1100)ρИ=(3,05-3,15) г/см3- тонкость помола определяется ситовым анализом-удельная поверхность=(2500-300) см2/г
- водопотребность - нормальная густота =(24-28)%- сроки схватывания: Начало схватывания не ранее 45 минут, конец не позднее 10 часов- конец твердения 28 суток- равномерность изменения объема- прочность. Характеризуется маркой (400,500,550,600) 400-RСЖ=40мПа- коррозия цементного камня. Различают 3 вида: 1) под действием пресной воды, которая размывает и уносит Ca(OH)2 2) под действием минеральных вод, содержащих соли, щелочи и т.д., которые образуют растворимые в воде соединения или соединения, не обладающие способностью твердеть. 3)под действием сернистых соединений (самая опасная), при этом при соединении сернистых солей с С3А образуется цементная бацилла, которая при твердении увеличивается в объеме во много раз больше чем остальной цемент и разбивает цементный камень. Для защиты от коррозии используют: 1) Облицовка керамическими, синтетическими плитами, битумная обмазка, синтетическая смазка. 2)применение специальных цементов Применение, транспортировка и хранение:Цемент является основным вяжущим, применяется для растворов бетонов надземных, подземных и подводных сооружений. Производят в специальных машинах или ваннах, оборудованных автоматической погрузо-разгрузкой. Хранят в закрытых складах с полом над землей. При хранении прочность цемента снижается:3мес – 15-20%
6мес – 20-30%1 год – более 50%
32. Разновидности портландцемента:1)Пластифицированный пц: Дает пластичные растворы и бетоны, обладающие водонепроницаемостью и морозостойкостью.2) Гидрофобный пц: Водоотталкивающий. Можно дольше хранить без потери прочности, легче транспортируется.3) Быстротвердеющий: 2а способа получения: 1) увеличение тонкости помола 2) подбор состава клинкера3)Сульфатостойкий: Получают путем сокращения в клинкере С3А. Для бетонов, работающих в сульфатной среде.5) Белые и цветные цементы: Белый получают из белых известняков и белых глин. Цветные получают из белых, с добавлением пигмента. Применяют для архитектурно-декоративных работ.6) Смешанные: Шлакопортландцемент, пуццелановый. Шлакопортландцемент изготавливают при добавлении в обычный пц молотого шлака. Пуццелановая добавка – это аморфный кремнезем.Эти добавки вступают в химическую реакцию с клинкерными минералами, поэтому прочность цемента сильно не снижается, а стоимость снижается сильно.Применяют также специальные цементы:7) Глиноземнистый пц: При твердении выделяет много тепла, набирает марочную прочность 3 дня. Применяется для аварийных и срочных работ, но не для сернистых водоемов, не для массивных конструкций, не для паропрогрева.8) Расширяющийся: Рекомендуется для заделки стыков.
33. Технология приготовления бетона
Приготовление бетонной смеси
В настоящее время бетонная смесь приготавливается централизованно на бетонно-смесительных углах.
Приготовление бетонной смеси складывается из двух основных операций: дозирование, перемешивание.
Дозирование осуществляется по массе или по объёму. Дозируют цемент только по массе.
Перемешивание бетонной смеси осуществляется в бетоносмесителях периодического или непрерывного действия. Машины периодического действия бывают от 100 -4500 литров. Бетоносмесители непрерывного действия по принципу действия представляют мясорубку в которой бетонная смесь непрерывно перемешивается. Бетоносмесители непрерывного действия имеют производительность 120 метров кубических в час.
Бетоносмесители вместимостью 2400 литров имеют производительность 36 м кубических в час.
Бетоносмесители периодического действия бывают: со свободным перемешиванием (для подвижных смесей); с принудительным перемешиванием(для жидких смесей)
Время перемешивания бетонной смеси зависит от подвижности : для подвижных: 2-4 мин; для жестких : в 2-3 раза больше. Бетоносмесители переодического действия могут быть: передвижные; стационарные.
Транспортирование бетона
Самосвалами; вагонетками; бункерами; бадьями; ленточными транспортёрами; бетононасосами; автобетономешалками.
При большой дальности перевозки для замедления схватывания цемента в бетон добавляют поверхностно-активные вещества.
Укладка бетонной смеси
Бетонная смесь укладывается в форму-опалубку ,чтобы бетонная смесь хорошо заполняла все углы. Суженные места формы уплотняют вибраторами.
Вибраторы подразделяются на : поверхностные: уплотняют на 20см.(полы,плиты); глубинные(вибробулавы)(толщина слоя до 60см.)(фундаменты ,колонны)
При бетонировании массивных конструкций используют послойную укладку и вибрировании.
34. Тяжёлый бетон
Материалы:
Вода. Питьевая или чистая природная – лучшие, без примесей (солей, кислот, щелочей, сахара, жиров и т.д.) При использовании солёной воды допустимое содержание соли – 2%. Запрещается использование болотной и канализационной воды.
Вяжущие. Портландцемент и его разновидности, при чём RБ/RЦ =1.5-2.5. Используется цемент свежий, не слежавшийся, не комками. Запрещено смешивать разные виды цемента.
Заполнители. Песок: (крупность зёрен (0,16-5) мм) речной, морской, горный или овражный. Содержание вредных примесей – показатель качества. К ним относятся: соли, ил, пыль, глина, зерновой или гранулометрический состав. Так же показателем качества является зерновой состав - процентное содержание в песке зёрен разной крупности (определяется лабораторным путём). Гравий (крупный заполнитель). Природный материал. Зёрна округлой гладкой формы. Делится на речной, морской, горный или овражный. Лучшая форма: круглая, яйцевидная. Щебень (крупный заполнитель). Искусственный материал. Зёрна остроугольны. (5-70) мм . Лучшая форма: куб, тетраэдр. Игловитых или щатых камней не более 10%. Примечание: наибольший размер кусков: не больше 1/3 расстояния между стенками опалубки и не больше 3/4 расстояния между стержнями арматуры.
35. Основные свойства бетонной смеси
Удобоукладываемость, т.е.: подвижность, пластичность, жёсткость.
-32385491490Подвижность – свойство смеси растекаться под собственным весом или под действием приложенных внешних сил. Определяется путём осадки конуса.
Для разных видов работ требуется различная подвижность.
а=0 – жёсткие, полужёсткие и особо жёсткие смеси.
а=(1-9)см – низкопластичныеа=(10-20)см – пластичные
а>20cм – литые
На практике на заводах чаще работают с жёсткими смесями, т.к. в них меньше цемента и воды. Уплотняют их вибраторами.
Пластичность – свойство бетонной смеси сохранять свою сплошность, не расслаиваться на отдельные компоненты.
Подвижность и пластичность зависят от соотношения между цементом и водой, качества и количества цемента, зернового состава заполнителей, от добавок пластификаторов.
Степень жёсткости бетонных смесей определяется временем вибрирования бетонного конуса на техническом вискозиметре.
Свойства бетона:
Прочность
Класс гарантирует прочность и однородность материала. Марка только прочность.
Класс – марка.
СНБ 5.0301-02
С 8/10 (В7,5;В10;М100)
С 12/15(В12,5;В15;М150;М200)
С 16/20(В20;М250)
С 20/25(В22,5;В25;М300;М350)
С 25/30(В30;М400)
С 30/37(В35:М450)С 35/45(В40;В45;М500;М550)
Прочность затвердевшего бетона зависит от свойств составляющих состава, условий приготовления и твердения, эксплуатации.
Бетон хорошо работает на сжатие, на растяжение – плохо.
Согласно стандарту прочность бетона определяется классом или маркой (по-старому).
По СТБ класс определяется так: например, С 8/10, где 8 – нормативное сопротивление, 10 – гарантированная прочность (путём сжатия кубиков на прессе).
Для испытания заготавливают кубики с размерами граней 150,100,200,300.
При твердении бетон набирает прочность: 100% - 28 дней, 160% - 180 дней, 175% - год, 200% - 2 года.
Прочность бетона можно определить по формуле профессора Скрамтаева:
Rб=А*Rц*(Ц/В – 0,5), где Rб – прочность бетона на сжатие, Rц – активность цемента, МПа, А – коэффициент качества заполнителя, Ц/В – цементно-водное отношение.
Плотность и пористость бетона
Бетон – материал пористый. Поры возникают при испарении лишней воды и при недостаточном удалении воздуха при бетонировании.
Плотность может быть повышена: Тщательным подбором зернового состава заполнителей, Увеличением Ц/В, Введением добавок пластификаторов
С повышением плотности увеличивается: прочность, водонепроницаемость, морозостойкость, коррозиостойкость и др.
Водонепроницаемость
Слой бетона толщиной 200мм практически водонепроницаем. Водонепроницаемость можно увеличить, покрывая поверхность плотным раствором, облицовкой, обмазкой битумом, распыляемой пластмассой.
Морозостойкость:
Определяется в 28 дневном возрасте до F50-500.
Расширение и усадка:
При твердении бетон сначала незначительно разбухает, а потом даёт усадку 0,2-0,4мм на 1 метр.
Поэтому при бетонировании больших массивов используются белитовые цементы и т.д.
Коррозия бетона:
См. Коррозию цемента.
Огнестойкость:
При кратковременном действии на бетон тепла и высоких температур прочность его не снижается. При длительном воздействии температур 150-200С◦ прочность снижается на 25%, при 500С◦ - разрушается.
Поэтому при более высоких температурах используются жаростойкие бетоны.
36. Общие закономерности, определяющие структуру и технические свойства бетонов, целесообразно рассмотреть на примере тяжелого бетона, применяемого наиболее часто для изготовления монолитных сооружений и сборных конструкций.
Затвердевший бетон относится к материалам конгломератного типа, так как состоит из заведомо разнородных зерен заполнителя, скрепленных цементным камнем.
В структуре бетона выделяют три элемента: цементный камень, заполнитель и зону контакта между ними. Количественные соотношения и качественное различие этих элементов предопределяют характер структуры и свойства бетона. Различают макро- и микроструктуру бетона.
Макроструктура характеризует строение бетона как искусственного конгломерата и зависит от соотношения между компонентами бетона, а также однородности их распределения. Учитывают и воздушные пустоты, возникающие вследствие недоуплотнения бетонной смеси. Большое влияние на свойства бетона оказывают также усадочные трещины, образующиеся в процессе твердения в цементном камне и контактной зоне и нарушающие монолитность бетона.
Микроструктура затвердевшего бетона характеризуется составом и строением твердого вещества, размером и характером пор, а также строением контактной зоны между заполнителем и цементным камнем. Цементный камень скрепляет все компоненты бетона в единое целое. Поэтому к важнейшим свойствам, определяющим качество цементного камня, относятся прочность и адгезия, т.е. способность к сцеплению с зернами заполнителя. В состав цементного камня входят продукты гидратации цемента и многочисленные включения в виде негидра-тированных зерен клинкера и минеральных добавок.
37. Декоративный раствор состоит из вяжущего мелкого заполнителя и воды. Вяжущие: обычный портландцемент(серый), белый и цветной портландцемент, известь воздушная, гипс, песок кварцевый, полевошпатовый, искусственно дробленый из цветных горных пород, а также дробленые керамические выселки, дробленое стекло, слюда. Вода- обычная.цветные растворы применяются для фасадов отделки стеновых панелей, для отделки стен интерьеров кафе, ресторанов и др. общественных зданий. Этот раствор наносится вручную. После твердения поверхности стен обрабатывают слабым раствором соляной кислоты, чтобы смыть цемент с поверхности стены. цветные бетоны- то же, что и растворы + крупный заполнитель из цветных горных пород. Применяется для мозаичных декоративных полов в общественных зданиях, парковых дорожек, площадей, оформления фонтанов, набережных и т.д.
38.
Рецепты приготовления бетона.
Приготовление бетонной смеси.  При частном строительстве определяется пропорцией компонентов – это цемент, щебень, песок и вода.
Цемент – связующее вещество, на основе которого замешивают и бетон и строительный раствор. Цемент представляет собой серый едкий порошок, содержащий известняк, который кристаллизуется и застывает при увлажнении.
Балласт -  это смесь песка с гравием, которую используют при замешивании бетона.  Лучше всего для этого подходят смесь 3:1 (три части каменной или мелкой гравийной крошки на одну часть речного песка). Этот состав известен также  под названием «Общая смесь».
Строительный песок – диапазон применения карьерного песка (модуль крупности от 0,65 мм до 2,5 мм) весьма широк. Его используют в кладочных и штукатурных работах, производстве различных видов бетона. Мягкие, округлые песчинки позволяют легче вбивать в раствор кирпичи или бетонные плиты, подгоняя из до нужного уровня. Такой песок содержит также небольшую примесь  глины, которая при увлажнении делает раствор более вязким и плотным.
Щебень -  не менее  распространенный материал, использующийся в строительстве. Щебень получают в результате дробления твердых горных пород, кирпичного боя и шлаков. Самой распространенной и широко применяемой горной породой является гранит. Гранитный щебень характеризуется прочностью и морозостойкостью. К тому же обладает такими качествами, как  лещадность, плотность и прочность на сжатие. Кроме этого существует щебень известковый,  гравийный, доломитовый, горных пород. Щебень также разделяется на фракции: 3/10; 5/20; 20/40; 40/70
В индивидуальном строительстве лучше и оптимально применять щебень фракции 5/20 мм, из естественных горных пород, мелкого речного или дробленого гравия. Возможно применение искусственного щебня, шлаков, керамзита, однако следует помнить, что бетонная конструкция с использованием такого рода заполнителей будет менее долговечней.
Вода – для приготовления смеси должна быть чистой, без инородных включений. Количество воды сложно установить заранее, т.к. оно зависит от исходной влажности песка и щебня и от влагопотребности цемента. Обычно необходимое количество воды определяется в процессе приготовления смеси. Сначала сухие составляющие (цемент, песок, щебень) перемешиваются между собой. Примерное количество составных частей для приготовления  бетонной смеси: цемент – 30 кг (3 ведра); песок – 70 кг (5 ведер); щебень – 100 кг ( 8 ведер). Вот собственно и все. В нашем случае щебень, песок и цемент смешиваются в следующей пропорции:  щебень – 10 частей, песок – 5 частей, цемент – 3 части.
В данной пропорции цемент является самым дорогим компонентом, поэтому для получения определенной марки прочности бетона надо брать цемент, прочностью выше в два-три раза. Для Портландцемента это соотношение будет ближе к 2, для остальных – к 3, то есть используется цемент марки 300 кг/см3 – получаем бетон прочностью 100-150 кг/см3. Добиться оптимальной пропорции бетона и помогает описанный выше рецепт приготовления бетона.
39. Лёгкие бетоны(л.б)
ρ0=(500-1800)кг/м3 и менее
Назначение: Уменьшить теплопроводность ограждающих конструкций (стены, перегородки, перекрытия), для снижения веса несущих конструкций (балки , прогоны)
Пути получения л.б.: Применение пористого заполнителя, заменой заполнителей воздушными ячейками, сочетание первого и второго варианта
Пористые заполнители для л.б: Природные (пемза, ракушечник, туф); искусственные (керамзит, аглопорит, доменный гранулированный шлак).
Заполнители для л.б. применяются однофракционные (гравий, щебень рассеиваются на 3 фракции: 5-10, 10-20, 20-40 мм; песок- на 2 фракции: 2,5-5,0; 1,25-2,5мм)
Вредные примеси в керамзите и аглопорите: пыль, несгоревшее топливо.
Пористые заполнители для л.б. подразделяются: марки по прочности : М 100-М1200; марки по насыщенной плотности; марки по морозостойкости.
Лёгкие бетоны подразделяются:
1)По структуре: А)обыкновенные(все пустоты между зёрнами крупного заполнителя заполнены цементно- песчаными раствором). Самые прочные из лёгких бетонов. Б)крупнопористые= беспесчаные. В)поризованные (ячеистые)- пенобетоны ,газобетоны . Менее прочные из всех видов бетона, но самые тёплые.
2)По назначению: А) конструкционные (для несущих и ограждающих конструкций). Б) конструкционно- теплоизоляционные(для стен перекрытий). В) теплоизоляционные
Свойства л.б.: ρ0=(500-1500)кг/м3; λ=(0.2-0,65)Вт/м*К; RСЖ= (0,5-20)МпаЯчеистые бетоны (особо лёгкие)
Подразделяются на газобетон и пенобетон.
Газобетон – это смесь цементного теста с молотым песком или без него, с газообразователем (пергидроль, алюминиевая пудра, известь)
Пенобетон получается путём смешивания цементного теста с молотым песком или без него , и добавкой пенообразователя, который создаёт устойчивую пену.
Пенообразователи: смесь (жидкое канифольное масло+ животный клей); смолосапониновый пенообразователь и др.
Приготавливаются обычным путём ; схватываются при обычных условиях (на воздухе); твердеют в автоклавах или пропарочных камерах.
Свойства ячеистых бетонов: Пористость (50-90%); Марки: 1)по прочности(классы) от М5(0.5 мПа) до М200, 2)по плотности (кг/м3)300-1200; морозостойкость(15-100)-цикл испытаний; высокая звуко-, теплоизоляция; по огнестойкости превосходят тяжёлые бетоны ; легко пилятся , гвоздятся, окрашиваются.
Применяются: для стен малоэтажных зданий; лёгких железобетонных конструкций; для плит покрытий; для теплоизоляции.
40. Ячеистый бетон представляет из себя пористый материал на основе минеральных вяжущих и кремнеземистого наполнителя.Поры в бетоне имеют размер 1 – 1,5 мм.С увеличением количества пор изменяется и плотность самого бетона (в меньшую сторону) и вместе с плотностью меняются и функциональные особенности этого материала и область применения. Бетон плотностью 200 – 500 кг/м³ – является скорее теплоизоляционным материалом и применяется для теплоизоляции железобетонных плит,чердачных перекрытий,может использоваться в качестве наполнителя в каркасных конструкциях. Бетон с плотностью 500 – 1000 кг/м³ – является уже теплоизоляционно – конструкционным и может применяться для строительства сооружений (не более 3 – х этажей). Конструкционный бетон имеет плотность 1000 – 1200 кг/м³. Может применяться для возведения многоэтажных зданий. В зданиях с большой нагрузкой применяется дополнительное армирование бетона. В качестве вяжущих компонентов применяют цемент, гипс и известь. В качестве наполнителя используется кварцевый песок, зола и металлургические шлаки. По типу вяжущего различают типы ячеистого бетона: пенобетон (основа цемент); газосиликат (известь); пеногипс (гипс). По способу нагрева бетон подразделяется на автоклавный и неавтоклавный. Автоклавный бетон прогревают при повышенном давлении, которое может доходить до 10 Атм. Характеристики ячеистого бетона делают этот материал порой гораздо предпочтительней других строительных материалов (таких как бетон, кирпич, природный камень) в основном из за меньшего удельного веса (в 1,5 – 2 раза).Малый вес позволяет значительно разгружать фундаменты сооружений, либо вообще сменить тип фундамента на менее затратный. К тому же многие здания спроектированные из ячеистого бетона (в зависимости от назначения), вообще не нуждаются в дальнейшем утеплении, или затраты на последующую утепление и отделку могут быть значительно сокращены. Да и затраты на отопление могут быть значительно ниже (на 30 – 50%). В настоящее время ячеистые бетоны применяются в различных частях зданий и сооружений и выполняют всевозможные функции. В зависимости от свойств и области применения ячеистые бетоны делятся на теплоизоляционные и теплоизоляционно-конструктивные.  Теплоизоляционные ячеистые бетоны отличаются малым объемным весом (менее 1000 кг/м3), низким коэффициентом теплопроводности и достаточной прочностью. В строительстве применяются различные изделия из ячеистых бетонов: панели, блоки и камни для наружных и внутренних стен и перегородок, плиты для утепленных кровель промышленных сооружений, скорлупы и сегменты для теплоизоляции трубопроводов, блоки для утепления и т. д. Изделия из ячеистых бетонов выпускают различных размеров как сплошные, так, и пустотелые. Для образования ячеистой структуры бетона в основном применяют три способа поризации материала. Аэрирование бетонной массы под давлением. Вспучивание бетонной массы в вакууме – газообразование. Газопенный способ – включает в себя элементы предыдущих способов получения ячеистого бетона. Производство неавтоклавного пенобетона отличается простотой оборудования и позволяет осуществлять технологический процесс в полигонных и заводских условиях. Технология включает в себя следующие основные операции:  приготовление пенообразующего состава;  взбивание пены (пенообразование);  приготовление цементного теста или раствора;  приготовление пенобетонной массы смешиванием пены с цементным тестом или раствором;  заполнение форм;  твердение изделий. В качестве основных материалов в производстве применяются портландцемент и пенообразователи. Для изготовления неавтоклавного пенобетона применяют портландцемент или пуццолановый портландцемент марки не ниже 400. Повышение прочности путем увеличения расхода цемента приводит к увеличению объемного веса и, естественно, к ухудшению теплоизолирующих свойств. Применение шлако-портландцемента в производстве неавтоклавного пенобетона недопустимо, так как этот вид вяжущего вызывает значительную усадку свежеуложенной пенобетонной массы, обусловленную влиянием доменных шлаков на стойкость нет. 
41. Железобето́н — строительный композиционный материал, представляющий собой залитую бетоном стальную арматуру.[1] Запатентован в 1867 году Жозефом Монье как материал для изготовления кадок для растений. Термин «железобетон» абстрактен и употребляется обычно в выражении «теория железобетона». Если речь идёт о конкретном объекте, будет правильнее говорить «железобетонная конструкция», «ж/б конструкция», «железобетонный элемент»
. КЛАССИФИКАЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
В основу классификации сборных железобетонных изделий положены следующие отличительные признаки: вид армирования, объемный вес и вид бетона, внутреннее строение и назначение.
По виду армирования железобетонные изделия подразделяются на предварительно напряженные и с обычным армированием, т. е. без предварительного напряжения.
По объемному весу применяемых бетонов различают изделия, изготовленные: из особотяжелых бетонов объемным весом более 2500 кг/м3; из тяжелых бетонов объемным весом от 1800 до 2500 кг/м3; из легких бетонов объемным весом от 500 до 1800 кг/м3; из особолегких (теплоизоляционных) бетонов объемным весом менее 500 кг/м3.
По виду бетонов и применяемых в бетоне вяжущих получают изделия: из цементных бетонов — тяжелых на обычных плотных заполни-тйлях, из особотяжелых бетонов и легких бетонов на пористых заполнителях; из силикатных бетонов — плотных (тяжелых) или легких на пористых заполнителях на основе извести или смешанном вяжущем; из ячеистых бетонов — на цементе, извести или смешанном вяжущем; из специальных бетонов—жаростойких, химически стойких, декоративных, гидратных.
По внутреннему строению изделия могут быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида — однослойные или двухслойные и многослойные, изготовленными из бетона разных видов или с применением различных материалов, например теплоизоляционных.43. Строительным раствором называют материал, получаемый в результате затвердевания смеси вяжущего вещества (цемент), мелкого заполнителя (песок), затворителя (вода) и в необходимых случаях специальных добавок. Эту смесь до начала затвердевания называют растворной смесью. Сухая растворная смесь — это смесь сухих компонентов — вяжущего, заполнителя и добавок, дозированных и перемешанных на заводе, — затворяемая водой перед употреблением.
Вяжущее в растворе обволакивает частички заполнителя, уменьшая трение между ними, в результате чего растворная смесь приобретает необходимую для работы подвижность. В процессе твердения вяжущий материал прочно связывает между собой отдельные частицы заполнителя. В качестве вяжущего используют цемент, глину, гипс, известь или их смеси, а в качестве заполнителя — песок. Строительные растворы классифицируют в зависимости от ряда факторов: применяемого вяжущего, свойств вяжущего вещества, соотношения между количеством вяжущего материала и заполнителя, плотности и назначения.
По виду применяемого вяжущего вещества строительные растворы бывают:
простые - с использованием одного вяжущего (цемент, известь, гипс и др.);
сложные - с использованием смешанных вяжущих (цементно-известковые, известково-гипсовые, известково-зольные и др.).
Составы простых растворов обозначают двумя числами. Первое число (обычно единица) показывает, что вяжущего материала в растворе одна объемная (или массовая) часть. Последнее число в соотношении с первым показывает, сколько объемных (или массовых) частей заполнителя приходится на одну часть вяжущего материала. Например, известковый раствор состава 1:3 означает, что в данном растворе на 1 ч. извести приходится 3 ч. заполнителя. Для сложных растворов соотношение состоит из трех чисел, из которых первое число (единица) выражает объемную часть основного вяжущего материала, а второе число показывает, каково количество дополнительного вяжущего нужно взять на одну часть.
В зависимости от свойств вяжущего вещества различают:
воздушные растворы - твердеющие в воздушно-сухих условиях (например, гипсовые);
гидравлические - начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть в воде или во влажных условиях (цементные).
В зависимости от соотношения между количеством вяжущего материала и заполнителя различают:
жирные растворы - растворы с избытком вяжущего материала. Их смеси очень пластичны, но дают при твердении большую усадку; нанесенные толстым слоем жирные растворы растрескиваются;
нормальные растворы;
тощие растворы - содержат относительно небольшое количество вяжущего материала. Однако они дают очень малую усадку, что весьма ценно при облицовочных работах.
По плотности строительные растворы подразделяют на:
тяжелые — средней плотностью в сухом состоянии 1500 кг/м3 и более, приготовляемые на обычном песке;
легкие — средней плотностью до 1500 кг/м3, которые приготовляют на легком пористом песке из пемзы, туфа, керамзита и др.
По назначению строительные растворы бывают:
кладочные (для каменной обычной и огнеупорной кладки, монтажа стен из крупноразмерных элементов);отделочные (для оштукатуривания помещений, нанесения декоративных слоев на стеновые блоки и панели);специальные (обладающие особыми свойствами - гидроизоляционные, акустические, рентгенозащитные).
44. Свойства растворной смеси и растворов
Строительные растворы – это искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения рационально подобранной смеси из вяжущего, воды и мелкого заполнителя(песка) (это мелкозернистый бетон без крупного заполнителя).
Растворы стали применять 3000 лет до н. э. Известковые, гипсовые, глиняные, цементные – в конце 18в.
Растворы классифицируются по признакам:1) по плотности; 2)по виду вяжущего; 3)по назначению.По плотности растворы подразделяют на: тяжёлые – на кварцевом песке (ρ0 >1500 кг/м3) и лёгкие – на керамзитовом, аглопоритовам песке и песке из молотого туфа, пемзы и т. д.
По виду вяжущего: простые(растворы на одном вяжущем): цементные, известковые, гипсовые; сложные(на нескольких вяжущих): цементно-известковые, известково-гипсовые, известково-глинистые.
По назначению: кладочные (для каменной кладки из камней правильной и неправильной формы, монтажа стен из крупных блоков и панелей);
отделочные(штукатурные и декоративные);
специальные(гидроизоляционные, тампонажные, инъекционные, акустические, рентгено-защитные и др.).
Свойства и состав растворов: основным свойством свежеприготовленных растворных смесей является удобоукладываемость, т.е. пластичность, подвижность, водоудерживающая способность.
Удобоукладываемость(подвижность) зависит от количества и качества вяжущего, состава раствора, цементно-водного отношения (ЦВ), от времени и условий твердения, назначения и т.д.
Определяется подвижность путём осадки конуса
а – подвижность (мм)
Для разных работ требуется раствор с разной подвижностью:
для кирпичной кладки а=(80 -130)мм;
для штукатурки а=(60-80)мм;
для бутовой кладки а=(40-60)мм.
Затвердевший раствор обладает основными свойствами: прочность – определяется маркой, которая устанавливается путём испытания на сжатие стандартных кубиков 7,07*7,07*7,07см.
ГОСТами установлены марки растворов: 4, 10, 25, 35…300.
Например, М20 - Rсж=200 Мпа;
морозостойкость. Марки: 10, 15, 25…300 и др. свойства.
Состав растворов – это отношение по массе или объёму между вяжущим и песком.
Например, цементные растворы 1:2 – 1:8 (1- цемент; 2,8 – песок); 1:2 – жирный раствор; 1:8 – тощий раствор. Известковые растворы 1:1 – 1:3. Сложные цементно-известковые 1:0,2:4 (1-цемент; 0,2-известь; 4-песок). Цементный раствор 1:4 (1-цемент; 4-песок).
ЦВ=1,2
Декоративные растворы состоят из: вяжущего, мелкого заполнителя (песка), воды.
Вяжущие: обычный п.ц. (серый); белый и цветные п.ц.; известь воздушная; гипсовые вяжущие (гипс).Песок: кварцевый; полевошпатовый; искусственно дроблёные из цветных горных пород: граниты, доломиты, туфы, ракушечники и т.д. А также р=дроблёные керамические выселки, дроблёное стекло, слюда.
Вода – обычная (такая же ка для тяжёлого бетона).
Цветные растворы применяются для фасадной отделки заводской наружных стеновых панелей. А также для отделки стен интерьеров кафе, ресторанов, ателье и др. Это раствор наносится на стену вручную.
После твердения поверхность стен обрабатывается слабым раствором соляной кислоты, чтобы смыть с поверхности стены цемент. М50 – снаружи.
45. Силикатные изделия получают в результате формования и последующей автоклавной обработки смеси извести или других вяжущих веществ на ее основе, тонко-дисперсных кремнеземистых добавок, песка и воды.
Способ изготовления мелких камней путем прессования извест-ково-песчаной смеси и последующей автоклавной обработки был предложен н 18с0 г. немецким ученым В. Михаэлнсом. В течение последних трех десятилетий этот способ совершенствовали с целью изготовления крупноразмерных силикатных изделий.
В настоящее время выпускают большое количество разнообразных силикатных изделий как п потной, так и ячеистой структуры (силикатный кирпич, панели, блоки и др.).
Силикатный кирпич — искусственый каменный материал, изготовляемый из смеси кварцевого песка и извести путем прессования под большим давлением и последующего твердения в автоклаве. Исходными материалами являются воздушная известь — 6—8% в расчете на СаО, кварцевый песок 92—94 % и вода — 7—8 % по массе сухой смеси.
Существуют две схемы производства силикатного кирпича: силосная и барабанная. По более распространенной силосной схеме известь совместно с песком гасят в силосах в течение 4—8 ч. По барабанной — известь совместно с песком гасят во вращающихся барабанах с подводом пара под давлением до 0,5 МПа (изб.), благодаря чему процесс гашения длится 30—40 мин. Погашенная тем или иным способом масса поступает в лопастную мешалку или бегуны для дополнительного увлажнения, перемешивания и измельчения комков. Из подготовленной массы прессуют на прессах под давлением 15—20 МПа сырец, который укладывают на вагонетки и направляют в автоклавы для запаривания под давлением насыщенного пара 0,8 МПа (изб.) при температуре около 175°С (рис. 74). Длительность цикла запаривания 10—14 ч. Цель запаривания — ускорение реакции между песком и известью, в результате которой образуется гидросиликат кальция, цементирующий зерна песка и придающий кирпичу высокую прочность. Взаимодействие компонентов силикатной смеси протекает по реакции CaO+Si02+nH20 = CaOSi02+ (п+1) Н20.
Благодаря прессованию под большим давлением и отсутствию усадочных явлений размеры силикатного кирпича выдержаны более точно, чем у глиняного. Плотность его несколько выше, чем у керамического кирпича, — 1800—1900 кг/м3, теплопроводность 0,82—0,87 Вт/ /(м-°С). В зависимости от предела прочности при сжатии и изгибе силикатный кирпич изготовляют шести марок: 75, 100, 125, 150, 200 и 250. Морозостойкость силикатного кирпича не ниже Мрз 15, водопоглощение 8— 16 % по массе.
Области применения силикатного кирпича такие же, как и керамического кирпича. Однако он не рекомендуется для кладки фундаментов и стен в условиях высокой влажности, так как воздействие грунтовых и сточных вод вызывает его разрушение. Нельзя использовать силикатный кирпич в конструкциях, подверженных действию высоких температур (в печах, дымовых трубах и т.п.).
Силикатные бетоны — большая группа бесцементных бетонов автоклавного твердения, получаемых на основе
И шсстково-песчаного, известково-зольного и других изве-I тково-кремнеземистых вяжущих, кроме того, в качестве нижущего используют молотые доменные шлаки. Силикатные бетоны могут быть плотного и пористого строения. Плотный мелкозернистый силикатный бетон —¦ разновидность тяжелого бетона, но в отличие от него в состав силикатного бетона не входит крупный заполнитель (гравий или щебень). Структура силикатного бетона более однородна, а стоимость значительно ниже.
Из плотного силикатного бетона выполняют крупные стеновые блоки наружных стен с щелевыми пустотами и внутренних несущих стен, панели и плиты перекрытий, колонны, балки и прогоны, лестничные площадки и марши, цокольные блоки и другие армированные изделия.
Вяжущие для легких силикатных бетонов те же, что и для плотных, но в качестве заполнителей используют керамзит, гранулированный шлак, шлаковую пемзу и другие пористые материалы в виде гравия и щебня.
Теплоизоляционные ячеистые силикатные изделия плотностью 300—500 кг/м3 служат хорошим утеплителем для железобетонных, асбестоцементных и других слоистых панелей, чердачных перекрытий, камер холодильных установок, а также в виде скорлуп и коробов для утепления теплопроводов и др. Конструкционно-теплоизоляционные пено- и газосиликаты плотностью 500— 800 кг/м3 и прочностью 2,5—7,5 МПа применяют для изготовления армированных крупноразмерных изделий для наружных и внутренних стен. Конструкционные пено- и газосиликаты плотностью 800—1200 кг/м3 и прочностью 7,5—20 МПа целесообразны для армированных конструкций покрытий промышленных зданий, междуэтажных и чердачных перекрытий жилых зданий, несущих перегородок и др.
Изделия из силикатобетона не рекомендуются для конструкций, подверженных значительному увлажнению (фундаментов, цоколей, подоконников, карнизов и др.).
46. Изделия из гипса и гипсобетона
Изделия, которые получают на основе гипсового вяжущего вещества, как правило разделяют на гипсовые и гипсобетонные. Гипсовые изделия изготовляют из гипсового теста, иногда с минеральными или органическими добавками для улучшения технических свойств готовой продукции, а гипсобетонные — из смеси с применением мелкозернистых и крупных пористых заполнителей: минеральных — шлака, ракушечника, туфового и пемзового заполнителя и других и органических — древесных опилок, древесной шерсти, камыша.
Гипсовые и гипсобетонные изделия могут быть сплошные и пустотелые, армированные и неармированные. По назначению их делят на перегородочные панели и плиты; листы обшивочные (гипсовая сухая штукатурка); камни стеновые; изделия перекрытий; теплоизоляционные материалы; архитектурно-декоративные детали. Изготовление гипсовых и гипсобетонных изделий предусматривает все операции, присущие технологии ИСК, а именно: подготовка и дозирование составляющих, приготовление гипсового теста или гипсобетонной смеси, формование изделий. Бетоны на основе строительного гипса благодаря ряду ценных свойств вяжущего вещества являются перспективными при изготовлении крупноразмерных элементов для сборного строительства. Они характеризуются низкой теплопроводностью и звукопроводностью (при относительно малой средней плотности), легко поддаются механической обработке, имеют достаточную прочность и окрашиваются в различные цвета. К недостаткам изделий из гипса и гипсобетона следует отнести низкую гигроскопичность, водостойкость, хрупкость и малую прочность при изгибе. Такие изделия и конструкции нельзя применять в помещениях с влажностью воздуха более 60%.
Гипсобетонные панели широко используют в строительстве для устройства перегородок, санитарно-технических кабин, оснований под полы и других деталей.
Гипсобетонные плиты изготовляют из гипсового теста или растворных и гипсобетонных смесей. Они могут быть сплошными и пустотелыми при толщине 80 - 100 мм. Как правило, гипсобетонные плиты применяют для устройства перегородок и в качестве огнезащитной облицовки деревянных конструкций.
Листы гипсокартонные (другими словами «сухая гипсовая штукатурка») – это отделочный материал, состоящий из тонкого слоя затвердевшего гипсового теста с некоторым количеством в нем наполнителя и технической пены, оклеенного картоном. Картон армирует гипсовое тесто (сердечник), повышает прочность изделия и позволяет вести отделку стены без особой подготовки. Пена уменьшает среднюю плотность гипсового сердечника до 900 кг/м3 и ниже. При изготовлении сухой гипсовой штукатурки используют также различные добавки, которые вводят с целью регулирования сроков схватывания гипса, получения пористой структуры и лучшего сцепления гипсовой массы с картоном.
Гипсовые обшивочные листы изготовляют на прокатных конвейерных установках по технологической схеме: приготовленное гипсовое тесто поступает в мешалку и перемешивается с устойчивой технической пеной. Затем, полученный пеногипс выливают на лист картона, который движется вместе с резиновой лентой транспортера, и покрывают сверху другим листом. После, гипсовая масса, покрытая картоном, протягивается между формующими валками, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном толщине сухой штукатурки. Пройдя между формующими валками, гипсокартонная лента вместе с транспортером продолжает двигаться к обрезному устройству и во время движения отвердевает. После отвердевания она разрезается на листы требуемой длины, которые затем поступают в многоярусные сушила. Просушенные обшивочные листы отправляют на склад готовой продукции.
Гипсовые облицовочные листы применяются для обшивки внутренних стен перегородок и потолков зданий с относительной влажностью воздуха не более 60%. Гипсобетонные камни для наружных стен бывают сплошными и пустотелыми. Такие камни используются для кладки стен неответственных зданий.
Кроме указанной выше продукции также могут изготовляться гипсовые и гипсобетонные изделия для перекрытий: самонесущие плиты и несущие гипсовые и гипсобетонные камни. Гипсовые и гипсобетонные изделия применяются для заполнения часторебристых панелей перекрытий в жилых и подсобных зданиях и неответственных сооружениях.
47. Асбестоцементные изделия — это в основном листовые материалы, получаемые из смеси цемента, асбестовых волокон и воды. Среди них хорошо всем известные асбестоцементные волнистые листы («шифер»), используемые для покрытия кровель и в качестве наружной облицовки каркасных и панельных домов и хозпостроек.
Выпускают несколько типов волнистых листов. Самый распространенный из них ВО — волнистый обыкновенный, размером 120x67,8 см, толщиной 5,5 мм. Масса листа 9,8 кг. Большинство чердачных кровель делают из этого материала. Высота волны обыкновенного профиля 28 мм. Кроме обыкновенного, выпускают еще листы унифицированного профиля УВ-6 и УВ-7,5 толщиной, соответственно, 6 и 7,5 мм. Их размеры 175—200—250x112,5 см, а высота волны 54 мм. Масса листа до 50 кг. Другой тип листов — ВУ (усиленного профиля) имеет размеры до 100x280 см и похожие характеристики. Средневолнистые листы СВ-40 выпускают той же длины (от 175 до 250 см), шириной 113 см и толщиной 5 или 6 мм. Высота волны 40 мм, а масса одного листа от 22 до 32 кг.
Эти марки волнистых листов обладают лучшими характеристиками по сравнению с обыкновенными, позволяют перекрывать большие пролеты и выдерживают более значительные нагрузки. Все типы волнистых асбестоцементных листов выпускают либо натурального (серого) цвета, либо из цветных цементов, а иногда и с окрашенной лицевой поверхностью.
Плоские облицовочные плиты выпускают самых разнообразных форм и размеров (длиной до 2,8 м, шириной до 1,6 м и толщиной 4—10 мм). Их применяют для наружной и внутренней облицовки и обшивки стен из любых материалов. Поверхность их бывает серой, цветной или оклеенной пластиком, а также гладкой, рифленой (тисненой) или с рисунком.
Плиты и панели выпускают для сооружения стен или покрытий кровель. Они имеют каркасную конструкцию из бруса или профиля (металлического, асбестоцементного) с утеплителем из пенопласта, стеклянной или минеральной ваты и двусторонней обшивкой асбеСтоцементными плоскими листами. Толщина стеновых панелей 140—170 мм, а плит покрытия 60—80 мм.
Трубы асбестоцементные производят различных диаметров, от 100 до 500 мм и длиной от 3 до 6 м. В самодеятельном строительстве их используют для устройства столбчатых фундаментов, каркаса хозпостроек, столбов для ограды и в качестве дренажных или канализационных труб.
Из других асбестоцементных изделий, выпускаемых промышленностью, упомянем еще подоконные доски, которые бывают разных размеров и толщины, с отделкой или без нее, а также малые архитектурные формы, элементы оград, мелкие облицовочные плитки с отделанной поверхностью и т. п.
48. Искусственные каменные материалы, применяемые для кладочных работ, изготовляют на основе цемента, извести и других вяжущих материалов, а также обжигом при высокой температуре (в пределах 1000°) различных видов соответствующим образом подготовленных глин. К первому виду камней относятся бетонные и легкобетонные камни, силикатный и шлаковый кирпич, ко второму— глиняный кирпич, керамические камни и другие так называемые керамические изделия.
Кирпич глиняный обыкновенный изготовляют из специально обработанной глины, отформованной, высушенной и обожженной в кусках определенной формы и размеров.
Кирпич-сырец формуют из пластического или полусухого сырья (отсюда и кирпич носит название пластического или полусухого прессования). При применении пластической массы (влажность 20—30%) кирпич формуют на ленточных прессах со сменными мундштуками. Меняя мундштук пресса, можно получить разнообразные по форме, размерам и виду изделия (обыкновенный, пустотелый кирпич, керамические камни, облицовочные плиты, черепицу и др.).
Кирпич и другие искусственные камни можно изготовлять также из полусухой смеси (порошка) с содержанием влаги 8—12%. В таком случае для формования применяют специальный пресс с давлением 150—200 кг/см2.
Способом полусухого прессования изготовляют изделия полнотелые, пустотелые со сквозными пустотами и пятистенные с полузамкнутыми пустотами (перекрытыми сверху диафрагмами).
Существенным недостатком обыкновенного кирпич является большой объемный вес (1700—1800 кг/м3) и повышенная теплопроводность (0,70 ккал/м час град).
Указанные недостатки в меньшей мере выражены в так называемом эффективном кирпиче—пустотелом, дырчатом и пористо-дырчатом. Отличаются они друг от друга количеством отверстий, их формой и расположением. Чем больше пустот и чем равномернее распределены; они, тем эффективнее кирпич в теплотехническом отношении. Объемный вес такого кирпича колеблется в пределах 1200—1300 кг/м3, теплопроводность — 0,50—0,55 ккал/м час град.
Пустотелые керамические камни отличаются от пустотелого кирпича большими размерами. Существует несколько видов керамических камней разных размеров и разного расположения и формы пустот. В теплотехническом отношении, а также по условиям прочности лучшими являются камни, которые укладываются в конструкцию с вертикально расположенными пустотами.
Наиболее рациональны камни с узкими сквозными щелями, разделенными друг от друга тонкими стенками. Размер щелей и их форма определяются качеством применяемого для изготовления камней сырья и технологическим оборудованием.
Наиболее целесообразная ширина пустот в керамических камнях — до 12 мм. По СНиП ширина открытых щелевидных пустот допускается не более 15 мм. При работе с такими камнями раствор в щели почти не проваливается и процесс ведения кладки не усложняется.
Кроме рядовых, керамических камней, наши заводы выпускают также специальные: для дымовых и вентиляционных каналов, оконных сливов, карнизов, поясков
и т. п.
Бетонные камни. В зависимости от размера и веса бетонные камни подразделяют на обыкновенные, укладываемые вручную, и крупные, называемые блоками, укладываемые при помощи механизмов.
Шлакобетонные и бетонные камни делают оплошными (марок 100, 75, 50 и 35) и пустотелыми (марок 75, 50 и 35). Их изготовляют из смеси гидравлических вяжущих с минеральными плотными или пористыми заполнителями. Бетон при этом должен быть легким (объемный вес в высушенном до постоянного веса состоянии 1600 кг/см3).
Из тяжелого бетона (объемным весом в высушенном до постоянного веса состоянии свыше 1600 кг/см3) допускается изготовлять камни только с разрешения руководителя ведомства, в ведении которого находится завод-изготовитель. В этом случае марки камней могут быть: для сплошных — 200, 150, 100, 75 и 50 и пустотелых — 100, 75, 50 и 35.
Камни с продольными пустотами имеют большую прочность перевязки лицевого слоя с кладкой стены и более эффективны в теплотехническом отношении.
49. Битумные и дегтевые вяжущие вещества
Битумы (ГОСТ 9548—60). Битум может быть как твердым телом, так и густой жидкостью черного цвета с коричневым оттенком. По физическому состоянию (при температуре 18° С) битумы подразделяются на твердые, полутвердые и жидкие.
К положительным качествам битумов Относится их водонепроницаемость, устойчивость в атмосферных условиях, способность прочно сцепляться с деревом, камнем и металлами, быстро наращивать вязкость при остывании, пластичность при положительных температурах. Недостатком битумов является их хрупкость при низких температурах и отсутствие антисептических свойств.
По назначению битумы делятся на дорожные, строительные и кровельные.
В зависимости от исходного сырья битумы бывают природные и нефтяные.
Дегти (ГОСТ 4641—49) подразделяются по исходному сырью — на каменноугольные, буроугольные, торфяные, древесные и сланцевые; по способу переработки—на коксовые и газовые.
Коксовые дегти получают в результате коксования исходного сырья. В зависимости от температуры коксования дегти бывают высокотемпературные, получаемые в результате коксования при температуре 900—-1200° С, и низкотемпературное, получаемые в результате полукоксования исходного сырья при температуре 450—600° С.
Газовые дегти получают при газификации топлива в производстве светильного газа.
В строительстве и в производстве кровельных и пароизоляционных материалов в основном применяют каменноугольные и сланцевые дегти.
Основным механическим свойством дегтя является вязкость, которая быстро падает при повышении, температуры. Пониженная теплоустойчивость дегтя выражена более резко, чем у битума,
Другими характерными свойствами дегтя являются повышенная способность к прилипанию неустойчивость к процессу старения. Вязкость дегтя обусловлена чисто химическим его строением, а повышенная способность к прилипанию и неустойчивость к процессу старения—содержанием летучих составляющих. Старение' связано с изменением химического состава, с потерей пластичности при пониженных температурах, появлением хрупкости
Дегтевые продукты менее, чем битумы, стойки к солнечной радиации и более гнилостойки.
Полутвердые битумы (дорожные и кровельный БНК-2), каменноугольные дегти (кроме Д-1), сланцевые и жидкий пек транспортируют в бункерных полувагонах, автоцистернах, в бочках (деревянных и стальных) и контейнерах. Материалы, доставленные в таре, хранят под навесом, а поступающие в транспортных емкостях — в закрытых хранилищах.
Битумы строительные и кровельный БНК-5 упаковывают в бочки, барабаны, бумажные мешки. Битумы, выпускаемые без упаковки, транспортируют в вагонах, на платформах и автотранспортом. Материалы, доставленные на склад в таре или навалом, хранят под навесом.
50. Битумные и дегтевые вяжущие материалы на их основе.
Битумы.
Битум – смола чёрного цвета, при нагревании сжижается и превращается в вязкую жидкость, хорошо сцепливается с различными строительными материалами. Из битума изготавливают асфальтовые растворы; рулонные, кровельные гидроизоляционные материалы; клеящие, гидроизоляционные и герметизирующие мастики, битумные лаки.
Природный битум встречается в чистом виде редко. В основном он пропитывает горные породы (известняк, доломит), которые называются асфальтовыми породами. Их можно размалывать в порошок и использовать для приготовления асфальтовых растворов и бетонов. Также можно из них вываривать чистый битум.
Наибольшее применение в строительстве получил нефтяной битум, который получают при переработке нефти.
Основные свойства битума характеризующие его марку:
Температура размягчения
Твердость или перетрация битума
Растяжимость
Температура вспышки.
По назначению бывают кровельные, строительные, дорожные.
По консистенции бывают твёрдые, полутвёрдые, жидкие (Жидкие только для дорожных покрытий).
g 0(ро-нулевое)=0,8-1,3 г/см3
/\(Лямда)=0,5-0,65 Вт/м*КНе растворим в воде, но растворим в орг. растворителях ( бензин, керосин).
Дёготь жидкий продукт чёрного, чёрно-бурого цвета. Получают сухой перегонкой без доступа воздуха дерева, каменного угля, торфа и горючего сланца.
Сырой дёготь не применяется в строительстве из-за токсичности. Применяется отогнанный и составленный дёготь.
Дёготь является антисептиком для дерева и других органических материалов. На дёгте изготавливают дёгтевые растворы и бетоны для покрытия дорог второстепенного значения ( клеющие мастики, рулонные материалы).
А) Рубероид – бумажный картон, пропитанный мягким нефтяным битумом с обмазкой дополнительно мастикой из тугоплавкого битума.
Различают кровельный и прокладочный.
Кровельный (бронированный) рубероид с крупно-песчаной или слюдяной чешуйчатой посыпкой.
51. КРОВЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Кровельные материалы на основе битумов и других органических связующих делятся на рулонные и листовые. В свою очередь, рулонные подразделяются на основные и безосновные. У традиционных кровельных материалов на битумном связующем - пергамина, рубероида- процесс разрушения, вызывающий появление трещин, в основном, связан с окислением составляющих битума.
В модифицированном битуме, содержащем пластомеры и эластомеры (приблизительно 70 % битума + 30 % полимера), процессы старения значительно замедлены. В результате, по сравнению с традиционно применяемыми кровельными материалами на нефтебитуме (рубероиды, пергамины), современные материалы на модифицированном битуме служат в несколько раз дольше.
Изменилась и основа рулонных кровельных материалов (РКМ). На смену бумажному картону пришли стеклохолст, стеклоткань или полиэстер. Такие материалы имеют значительно большую массу, чем традиционные, а также они дороже. Современные материалы служат значительно дольше, и их кладётся один слой, а не несколько, как было раньше.
Если поверхность материала покрыта посыпкой (песок, высевки дробленых горных пород, а также слюда, вермикулит и т.п.), то такой материал называется покровным. Беспокровные (пергамин, рубероид.) имеют только посыпку тальком и называются подстилающими (пароизоляционными). Чтобы полотнища при хранении не склеивались, они прокладываются полиэтиленовыми плёнками. Современные кровельные материалы на основе битумов носят название наплавляемых.
Гидроизоляционные кровельные системы
Ещё не так давно этим выбором чаще всего оказывался рубероид - самый доступный и наиболее дешевый из вариантов. Но, как показала практика, физико-механические свойства рубероида совершенно не соответствуют климатическим условиям эксплуатации кровель . Сегодня предлагается широкая гамма рулонных наплавляемых кровельных и гидроизоляционных материалов.
В современных наплавляемых материалах в качестве основы используют стеклохолст, стеклоткань или полиэфирное полотно (полиэстер). Стеклохолст - самый дешевый вариант Использование различных битумных смесей, наносимых на основу при производстве, делит эти материалы на два класса: материалы на основе окисленного битума и полимерно-битумные материалы. Они гораздо дороже рубероида. Но если учесть простоту применения, отличные эксплуатационные характеристики и высокую долговечность, отсутствие восстановительных ремонтов, то окажется, что готовая кровля обойдется даже дешевле.
Кровельные гидроизоляционные материалы можно разделить на следующие группы
1. Универсальные высокотехнологичные однослойные полимерные мембраны - EPDM (этилен-пропилен-диеновый сополимер) и ПВХ - реальная перспектива развития технологий гидроизоляции кровель. Мембрана стоит дороже большинства традиционных битумных материалов, но укладывается только в один слой, и ее монтаж требует гораздо меньше времени и сил, а качество и долговечность просто не идет ни в какое сравнение с традиционными материалами.
2. Наплавляемые материалы и битумные системы – это классический вид кровли. С одной стороны, укладка наплавляемых материалов достаточно кропотливое дело, в частности обработка стыков, труб и других, особенно нестандартных, элементов кровли. С другой стороны, свойства самого материала таковы, что даже при очень добросовестной работе за год-два эксплуатации под действием мороза и ультрафиолета на кровле накопится достаточно повреждений, чтобы образовалась течь. Многие наплавляемые материалы по этой причине рекомендуется укладывать в два и даже в 4-5 слоев (рубероид), что увеличивает затраты труда и расход материала, а соответственно и стоимость готовой кровли без существенного улучшения качества
3. Для устройства наливных кровель, еще их называют кровельными мастиками, не требуется квалифицированная рабочая сила, поскольку наносится покрытие как обычная краска. При нанесении покрытия вакуумным распылением сроки выполнения работ и затраты труда на квадратный метр кровли становятся ничтожными
Виды кровельных материалов:
Черепица:
Керамическая черепица (изготовляется из глиняной массы которая проходит процесс формования и обжига в печи с температурой около 1000 градусов, при этом она получает красно-коричневый цвет. Также может иметь глазурированнюю защитную пленку которая наносится перед обжигом и служить для лучшего удаления атмосферных осадков.);
Цементно-песчаная черепица(устойчива к агрессивным средам и солнечной радиации, морозостойкость (100 циклов), но более массивна чем керамическая и большой процент лома при перевозке);
Битумная черепица (Битумная черепица произведена из стекловолокна или целлюлозы, полиэстера которые наносят на битумную плитку после чего их покрывают специальным веществом для окраски в необходимый цвет. Такая черепица достаточно надежный кровельный материал так она имеет слой битумно-резинового покрытия, которое склеивает и делает одним целым кровельный ковер, под воздействием солнечных лучей.)Металлочерепица (Металлочерепица представляет из себя лист оцинкованной стали (несущая часть) с полимерным покрытием (защищающая и декоративная часть).)
Асбестоцементные плиты (шифер) (цементный композиционный материал, упроченный асбестовым волокном.)
Металлические кровли:
Профилированный настил(Самый простой вид покрытия это листы из оцинкованной стали. Можно сказать, что металлические листы это предшественники современной металлочерепицы. Профнастил - это профилированные, или гофрированные для повышения их жесткости листы, изготовленные из горячеоцинкованной стали (как с полимерным покрытием, так и без него).)Стальная фальцевая кровля (Такая кровля представляет собой покрытие из листов гладкой стали, что дает возможность легко стекать воде даже при небольших уклонах. Материалом для такой кровли служит стальной лист, он может быть оцинкованным и неоцинкованным, с нанесенным полимерным покрытием и без него.)Медная и алюминиевая фальцевая кровля (Медная и алюминиевая кровля достаточно дорогой, долговечный и красивый кровельный материал., Новая медная кровля остается ярко-красной недолго, после чего под воздействием паров углекислого газа, воды и другими атмосферными соединениями, медь покрывается патиной - это зеленоватая, бурая и изумрудно зеленая пленка основного карбоната. Эта пленка становится основным фактором долговечности медной кровли, так как - патина защищает металл от коррозии, от механических повреждений, и от ультрафиолетовых излучений.)Битумный шифер (Это гибкие волнистые листы, отформованные из целлюлозных волокон и пропитанные битумом. Листы состоят из целлюлозы, пропитанной дистиллированным битумом и обработанной особыми термоотверждаемыми смолами, минеральными добавками и пигментами.)Сланцевая кровля (Кровля из натурального сланца - элитный кровельный материал)
Кровли из натуральных материалов (Кровли из природных материалов представлены такими кровельными материалами как солома, камыш, дерево (гонт), дерновая кровля. Такие кровли в наше время скорее элитное исключение из правил. Эти необычные и экологически чистые материалы применимы для эксклюзивных покрытий. Кровли из камыша, дерева, соломы эффективны на коммерческих зданиях. Например (рестораны, гостиницы, бары и отели).)53. Полимерными называются материалы, получаемые на основе высокомолекулярных веществ — полимеров, молекулы которых состоят из многократно повторяющихся групп атомов. В строительстве и других отраслях народного хозяйства применяют преимущественно синтетические органические полимеры, получаемые синтезом из простейших веществ — мономеров.
Для полимерных материалов характерен ряд общих свойств, определяющих их применение в строительстве: легкость в сочетании с высокой прочностью, стойкость к воде и различным химическим реагентам, высокая износостойкость, технологичность, способность легко окрашиваться, малая теплопроводность. Характерными физико-механическими свойствами, по которым классифицируют полимерные материалы, являются упругость и деформативная способность. Общими недостатками полимерных материалов являются низкая теплостойкость, значительное линейное расширение, ползучесть, способность к старению, т. е. ухудшению физико-механических свойств под действием различных факторов окружающей среды.
По упругим свойствам полимеры подразделяют на:
пластики (жёсткие)
эластики (эластичные).
Полимерные материалы содержат три группы веществ:
связующие
пластификаторы
наполнители.
Связующими веществами служат синтетические смолы. В качестве пластификаторов вводя глицерин, камфору и др. вещества, которые повышают эластичность и пластичность полимеров, облегчая их переработку. Наполнители (порошковые, волокнистые) придают полимерным изделиям большую механическую прочность, предотвращают усадку. Кроме этого, в состав вводят пигменты, стабилизаторы, ускорители твердения и др. вещества.
При изготовлении полимерных строительных материалов, изделий и конструкций наибольшее применение находят полиэтилен (плёнки, трубы), полистирол (плиты, лаки), полихлорвинил (линолеум), полиметилметакрилат (органическое стекло).Большинство полимерных материалов применяют в виде пластмасс, включающих полимерное связующее, наполнители, пластификаторы, стабилизаторы и другие компоненты.
Пластмассы относятся к наиболее прогрессивным в строительстве материалам, они превосходят по многим показателям традиционные материалы. Производство пластмасс позволяет обеспечить высокий уровень комплексной механизации и автоматизации технологических процессов, а применение их — высокий уровень индустриализации строительства и его качества, снижение материалоемкости зданий и сооружений.
В зависимости от назначения пластмассы подразделяют на конструкционные (для несущих и ограждающих конструкций), отделочные (для отделки стен и покрытия полов), гидроизоляционные и герметизирующие, тепло- и звукоизоляционные, материалы для трубопроводов, санитарно-технических изделий и др.В энергетическом строительстве пластмассы особенно эффективны для гидроизоляции конструкций и защиты их от коррозии, герметизации сборных элементов, ремонта бетонных сооружений, устройства противофильтрационных пленочных экранов плотин, трубопроводов, деталей турбин, элементов шлюзов и т. д.
53. Материалы и изделия на основе полимеров.
Строительные материалы и изделия на основе полимеров подразделяются на материалы для покрытия полов; материалы для внутренней отделки стен; погонажные строительные изделия; синтетические клеи и мастики; тепло- и звукоизоляционные материалы; кровельно-гидроизоляцион-ные и герметизирующие материалы; сантехническое оборудование, трубопроводы и арматуру; синтетические лакокрасочные материалы.
Материалы для покрытия полов подразделены на три группы: рулонные (линолеумы) плиточные и материалы для устройства бесшовных полов.
Рулонные материалы для покрытия полов изготовляются на основе полимерных связующих и наполнителей. В состав рулонных материалов, изготовленных на основе полимеров, входят синтетические смолы, растительные масла и эфиры или их заменители. Плиточный материал для покрытия полов изготовляется на основе синтетических смол, пластификаторов, наполнителей и пигментов. Составы для устройства бесшовных полов изготовляются на основе синтетических полимеров, наполнителей и цемента.
Поливинилхлоридные материалы (ПВХ)
ПВХ — линолеумы обладают общей токсичностью, в процессе эксплуатации могут создавать на своей поверхности статическое электрическое поле напряженностью до 2000—3000 В/см. При использовании поливинилхлоридных плиток в воздушной среде помещений обнаруживают фталаты и бромирующие вещества. Весьма отрицательное свойство плиток — низкие теплозащитные свойства, что приводит к простудным заболеваниям. Рекомендуются только во вспомогательных помещениях и коридорах
Резиновый линолеум (релин)
Независимо от длительности нахождения в помещении выделяет неприятный специфический запах. Стиролосодержащие резиновые линолеумы выделяют стирол. На своей поверхности релин, как и все пластмассы, накапливает значительные заряды статического электричества. В жилых комнатах покрывать пол релином не рекомендуется

54. Отделочные полимерные материалы, виды, свойства: для стен, фасадов, профильные изделия.
Для облицовки стен и потолков изготовляют материалы рулонные, плиты, плитки, листы. К рулонным относят линкруст, влагостойкие обои, пленки декоративные «Изоплен», «Тексоплен» и др. Листовыми и плитными служат декоративный бумажно-слоистый пластик, древесностружечные и древесноволокнистые плиты, листы из жесткого поливинилхлорида и органического стекла, акустические плиты, облицовочные плитки и т. п.
Линкруст — отделочный материал, получаемый путем нанесения тонкого слоя пластмассы, состоящей из полимера, наполнителя, пластификатора и красителя, на плотную бумажную подоснову. В качестве полимера для производства линкруста обычно используют поливинилхлорид, наполнителями служат пробковая или древесная мука; пластификатором — диоктилфталат.
Линкруст неокрашенный или окрашенный по всей массе, гладкий или тисненый с лицевой стороны (рифленый рисунок) выпускают в рулонах длиной не менее 12 м, шириной 0,5; 0,6; 0,75; 0,90 м при толщине по рельефу не более 1,2 мм. Он достаточно водо- и гнилостоек, не коробится при хранении и не выцветает на солнце.
Его широко применяют для отделки стен и перегородок в помещениях административных и общественных зданий, кают, вагонов и др. По верхнему краю он окаймляется багетом.
Влагостойкие (моющиеся) обои — отделочный материал с лицевой поверхностью, стойкой к действию воды. Водостойкие обои вsпускаются печатные, по одно- и многоцветному фону, с рельефной печатью, тисненые, с клеевым слоем. Ширина всех видов изготовляемых моющихся обоев 500, 560 и 600 мм при длине рулона 6; 10,5; 12 и 18 м. Для наклеивания обоев используют карбоксиметилцеллюлозные клеи (клейстеры) или метилцеллюлозу водорастворимую.
Поливинилхлоридная декоративная пленка — тонкий, прозрачный или окрашенный по всей толщине рулонный материал. Такие пленки изготовляют вальцово-каландровым способом и выпускают в рулонах двух типов: ПДО — без клеевого слоя и длиной 15 м и шириной 1,5 и 1,6 м и ПДСО — с клеевым слоем длиной 15 и 8 м, шириной 0,45; 0,5 и 0,9 м при толщине 0,15 мм. Пленки с клеевым слоем получают путем нанесения на внутреннюю сторону клея, который прикрывается антиадгезионной бумагой. Перед использованием пленки бумагу, защищающую клеевой слой, снимают и пленку приклеивают к отделываемой поверхности.
Поливинилхлоридные пленки предназначены для отделки хорошо подготовленных поверхностей — стен жилых и общественных зданий, дверных полотен и других элементов интерьера.
Пластик бумажнослоистый — декоративный облицовочный материал, получаемый путем прессования нескольких слоев специальных видов бумаги, предварительно пропитанных спиртовыми растворами термореактивных полимеров. Для нижнего и среднего слоев применяют крафт-бумагу, для лицевого слоя — бумагу одноцветную или с отпечатанным рисунком. В качестве связующего применяют мочевино- и меламиноформальдегидные полимеры. Твердая и блестящая поверхность лицевого слоя бумажно-слоистого пластика (бумопласта) может быть однотонной, а чаще всего представляет собой имитацию ценных пород дерева (ореха, дуба и др.) или камня (малахита, мрамора и др.), но она может быть и матовой.
В зависимости от физико-механических свойств и качества лицевой поверхности бумажно-слоистый пластик подразделяют на марки: А — для условий повышенной износостойкости; Б — для обычных условий эксплуатации и В — для применения в качестве поделочного материала.
Декоративно-слоистый пластик гигиеничен, достаточно свето-и водостоек, стоек к воздействию бензина, растительных масел, выдерживает нагрев до 130°С. Вследствие высоких декоративных качеств этот материал широко используют для облицовки стеновых панелей помещений общественных зданий, а также для изготовления дверных полотен, бытовой кухонной и медицинской мебели. t-го можно сверлить, распиливать, разрезать, приклеивать к дереву, жетону, штукатурному слою и др. соответствующим клеем (МФ-17, фР-12, КН-2, фенольной мастикой и др.).Полистирольные облицовочные плитки изготовляют из полистирола с добавлением в него наполнителя, пигмента способом литья под давлением на специальных литьевых машинах автоматического действия. Наиболее ходовой размер выпускаемых полистирольных плиток 100×100 и 150×150 мм при толщине соответственно 1,25 ц 1,35 мм. Масса 1 кв. м — 1,5—1,7 кг.
Цвет плиток может быть самый различный — от пастельных до насыщенных, ярко выраженных тонов. Лицевая сторона — обычно глянцевая, гладкая, тыльная имеет бортик толщиной 6—8 мм и рифленую поверхность. Эти плитки водо- и химически стойкие.
Применение таких плиток запрещается в помещениях с нагревательными приборами открытого огня (кухни и т. д.).
Стеклопластики —это пластмассы, состоящие из синтетического полимерного связующего и наполнителя, армирующего материала — стеклянного волокна. Основными видами стеклопластиков являются стекловолокнистый анизотропный материал СВАМ и стеклотекстолит.
Сайдинг - наборные панели, изготовленные из различных материалов, длинной от 2 до 6 м, шириной от 10 до 30 см и толщиной 0,7-10 мм.
Исходя из основного материала, можно выделить следующие виды сайдинга: виниловый (поливинилхлорид - ПВХ), алюминиевый, стальной, деревянный, цементный.
Качественными характеристиками сайдинга (в частности, наиболее распространенного вида – винилового) являются следующие: Стойкость к воздействию ультрафиолетового излучения (стойкость к выгоранию) и перепадам температур, не впитывает влагу, не подвержен гниению, не боится грибка, насекомых, ударопрочность, стойкость к механическим повреждениям (царапинам), упругость и эластичность, нетоксичность, пожаробезопасность.
Декоративный кирпич может быть различных форм, например, с закругленными углами. Фигурные кирпичи незаменимы при оформлении оконных проёмов, декоративных стен, парапетов и выполнении различных орнаментов.
Для отделки зданий (начиная от городских общественных зданий и заканчивая загородными домами) хорошо использовать кирпич с тычковыми и ложковыми гранями, который может имитировать кладку из камня.
Свойства такие же как у обычного кирпича
.Декоративная штукатурка представляет собой толстослойное покрытие, фактура которого обеспечивается наполнителями, а также используемыми инструментами и технологическими приемами нанесения. Декоративная штукатурка имитирует фактуру любых ценных материалов.
Фасадная облицовочная плитка. Для облицовки домов применяется не только плитка, имитирующая керамогранит и мрамор, но и обычная керамическая плитка различных вариаций цветов и фактур. При этом керамическая плитка для отделки фасадов домов не должна покрываться глазурью, так как глазурь плохо переносит влияние погодных условий и через некоторое время просто отслаивается от плитки. Поэтому лучше останавливать свой выбор на керамической плитке, имеющей матовую поверхность. По форме и размеру не ограничивается. Характерна высокая прочность.
Мипора— отвержденная пена на основе мочевиноформальдегидной смолы. Мипора широко применяется в качестве теплоизоляц. материала в холодильниках, в ж.-д. вагонах. Для сохранения теплоизоляц. св-в мипоры предварительно упаковывают в водонепроницаемые пленки и в таком виде закладывают между стенками.
Пенополивинилхлорид - теплоизоляционный поропласт, получаемый поризацией поливинилхлоридных смол.
Пенополистирол — лёгкий газонаполненный материал класса пенопластмасс на основе полистирола, его производных. Св-ва: теплопроводность и энергоэффективность, влагостойкость, химическая и биологическая нейтральность, долговечность. Применяют в фасадном утеплении.

55. Теплоизоляционные материалы – это строительные материалы и изделия, которые обладают малой теплопроводностью, предназначены для: тепловой защиты зданий; для технической изоляции ( для изоляции различных инженерных систем, например труб); защиты от нагревания ( теплоизоляция холодильных камер).
Виды теплоизоляционных материалов
Неорганические материалы и изделия. Волокнистые теплоизоляционные материалы
Минеральная вата занимает одно из первых мест среди теплоизоляции, связано это с доступностью сырья для ее производства, несложной технологией получения, и как следствие - доступной ценой. О ее теплопроводности сказано выше, отмечу следующие ее достоинства: не горит; мало гигроскопична; гасит шум; морозостойкая; стабильность физических и химических характеристик; длительный срок эксплуатации.
Недостатки:при попадании влаги теряет теплоизолирующие свойства. Требует пароизоляционной и гидроизоляционной пленки при монтаже. Уступает по прочности (например, пеностеклу).
Стекловата
Производят ее из волокна, которое получают из того же сырья, что и стекло (кварцевый песок, известь, сода). Выпускают в виде рулонных материалов, плит и скорлуп (для трубной изоляции).
В целом ее достоинства такие же (см. минеральная вата). Она прочнее базальтовой ваты, лучше гасит шум.
Недостаток температуростойкость стекловаты 450°С, ниже, чем у базальтовой (речь идет о самой вате, без связующего). Эта характеристика важна для технической изоляции.
Пеностекло (ячеистое стекло)
Производят его путем спекания стеклянного порошка с газообразователями ( например известняком). Пористость материала 80-95 %. Это обуславливает высокие теплоизоляционные свойства пеностекла. Пеностекло очень прочный материал. Также его плюсы: водостойкость,несгораемость, морозостойкость, легкость при механической обработке, в него даже можно вбивать гвозди. Срок его службы практически неограничен. Его «не любят» грызуны. Оно биологически стойкое и химически нейтральное.
Также его «минус» это цена, оно дорогое. Поэтому оно и применяется в основном на промышленных объектах для плоских кровель (там где нужна прочность, и где оправдываются денежные затраты на такую теплоизоляцию). Выпускают в виде блоков и плит.
Теплоизоляционные бетоны бывают :Газонаполненные (пенобетон, ячеистый бетон, газобетон), на основе легких заполнителей (керамзитобетон, перлитобетон, полистиролбетон и т.п.) Засыпная теплоизоляция (керамзит, перлит, вермикулит) отличается высоким водопоглощением, неустойчива к вибрации, может дать усадку со временем, что приводит к образованию пустот, требует высоких затрат при монтаже. У нее есть и плюсы, например: керамзит обладает высоким уровнем морозоустойчивости и прочности.
Преимущества: Низкая цена, монолитность (сплошной) теплоизоляционного слоя, и как следствие нет «мостиков холода»; безопасна при производстве и монтаже; хорошая теплоизолирующая способность; наносится методом «напыления» это позволяет заизолировать самые углубления и зазоры, возможно утеплять неровные поверхности; не нуждается в пароизоляции (она впитывает влагу и отдает, без ухудшения теплоизолирующих свойств, и влага не попадает на другие части конструкций).
Недостатки: горючий материал; более трудоемкая в укладке; низкая прочность на сжатие.
Древесноволокнистые(ДВП) и древесностружечные плиты(ДСП)
При их производстве в основном используют древесные отходы, которые пропитывают синтетическими смолами или маслами, после чего их термически обрабатывают.
Достоинства : применение плит ускоряет и удешевляет строительство. Дешевые.
Недостатки: Их нужно защищать от увлажнения и грызунов, насекомых, микроорганизмов. Горят.
Пробковая теплоизоляцияПроизводят из коры пробкового дуба. Отличительные черты – материал экологичный, легкий, прочный на сжатие и изгиб, не поддается усадке и гниению. Материал легко режется (удобно работать с ним). Пробка химически инертна и долговечна (до 50 лет и более). Существуют:
Черный (чистый) агломерат (агломерат - спекшиеся гранулы) - производится из пробковых гранул, скрепленных между собой суберином (натуральной смолой, также входящей в состав пробки). при производстве агломерата не применяют синтетических веществ и материалов..
Белый агломерат агломерат производится из измельченной пробковой коры, которую прессуют при высокой температуре. В качестве связующего вещества здесь может выступать органический клей, смолы или желатин. Материалы из пробки не горят, а только тлеют (при наличии источника открытого огня). Поэтому их обрабатывают составами, чтобы они были негорючими. При тлении пробка не выделяет вредных веществ.
Пенопласт
Так называют не один материал, а целое семейство теплоизоляции. Они бывают жесткими, полужесткими и эластичными , также делятся они на:
Термопластичные, размягчающиеся при повторных нагреваниях: пенополистиролы (ПС), пенополивинилхлориды (ПВХ).
Достоинства: Прочный, высокие теплоизолирующие свойства, низкое водопоглощение, недорогой, удобен в работе, практически не имеет нижней тепературной границы применения (поэтому подходит для холодильников).
Недостатки: Все таки влага проникает в материал, при замораживании, вода разрушает его структуру; горючий; подвержен деструкции от солнца; не «дышит»
Пенополиуретан получают при реакции двух жидких компонентов (изоционата и полиола), – в результате которой образуются микрокапсулы, заполненные воздухом. Если ингредиенты (изоционат и полиол) смешиваются воздухом, то образуется мелкодисперсная аэрозоль, которая наносится на поверхность. Этот процесс называется напыление пенополиуретана.
Достоинства: Возможность утеплять неровные поверхности; нет стыков (сплошная изоляция); экономит время монтажа; широкий диапазон температур применения (от -250°С до +180°С). Материал высокоэластичен, биологически нейтрален, устойчив к микроорганизмам, плесени, гниению.
Недостатки: Горючий, при горении выделяет токсичные вещества; требует специальной установки для задувки; не «дышит».
Экструдированный пенополистиролСвое название получил из за метода, которым его производят (экструзия) Имеет прочную, цельную микроструктуру, представляющую собой закрытые ячейки, заполненных газом (воздухом). Ячейки непроницаемы, потому что, в отличие от пенопласта, не имеют микропор, следовательно, проникновение газа и воды из одной ячейки в другую невозможно.
Достоинства: Прочнее пенопласта; самый низкий показатель водопоглощения; долговечность, не разрушается под действием солнца, атмосферных осадков; низкая теплопроводность; инертность (не вступает в реакцию с большинством веществ); нетоксичный. Недостатки: горючий; не «дышит»Вспененный полиэтилен
Техническая изоляция на основе полиэтилена. Производят также в виде трубок и листов.
Также как техническая изолчяция применяется базальтовая вата.
Отражающая теплоизоляция
Изготавливается из вспененного полиэтилена и алюминиевой фольги.
Применяется для:
жилых, промышленных зданий; бань и саун; холодильных камер; изоляции технологического оборудования в промышленности; трубопроводов систем отопления, водоснабжения, вентиляции и кондиционирования; дополнение к основному утеплению.
Достоинства: отличные теплоизоляционные свойства, за счет отражения лучистой энергии повышает тепловое сопротивление конструкции, без увеличения ее объёма. Отличная пароизоляция. Снижение структурного шума. Стойкость к корозии, воздействию УФ-излучения, масло- бензо- стоек, не подвержен гниению. Долговечность материала до 100 лет при сохранении своих свойств. Удобство монтажа.
Недостатки: Работает только при наличии воздушной прослойки, важен правильный монтаж. Лучше теплоизолирует в жаркую погоду, чем в холодную (поэтому широко распространена в жарких странах). Не всегда есть нужная толщина изоляции, складывать толщину из 2х слоев экономически не эффективно, выгоднее скомбинировать с ватой.

56. Согласно ГОСТ Р23499-79, звукоизоляционные материалы и изделия подразделяются на:
звукопоглощающие материалы, предназначенные для внутренней облицовки помещений и устройств с целью создания в них требуемого звукопоглощения;
звукоизолирующие материалы, предназначенные для изоляции от воздушных масс;
звукоизолирующие материалы, предназначенные для изоляции от структурного (ударного) шума.
Звукопоглощающие или акустические материалы применяют для борьбы с воздушным шумом. Они понижают энергию падающих на них звуковых волн и снижают уровень шума в помещениях.
В качестве звукопоглощающих применяют теплоизоляционные материалы и плиты, специально изготовленные для этих целей: минераловатные на синтетическом и крахмальном связующих, двухслойные древесноволокнистые, из ячеистого бетона, акустические гипсовые перфорированные и асбестоцементные акустические экраны. Минераловатные плиты на синтетическом связующем. Изготавливают из минеральной ваты и полимерного связующего. В качестве связующего применяется смесь поливинилацетатной эмульсии и фенолоспиртов. Плиты могут иметь гладкую или перфорированную поверхность. Применяют их в качестве звукопоглощающих облицовок в общественных зданиях.
Минераловатные звукопоглощающие плиты на крахмальном связующем. Для изготовления применяют гранулированную минеральную вату. В качестве связующего - крахмал. Для повышения огне-, био- и влагостойкости - различные добавки.
Плиты изготавливают по различным технологиям: формовочная технология без отделения связующего - плиты акмигран; формовочная технология с отделением связующего - плиты акминит; отливочная технология - плиты МВП (минераловатные волокнистые плиты). Применяют их для звукопоглощающих облицовок в общественных зданиях при влажности не более 70-80%.
Акустические гипсовые перфорированные плиты состоят из армированного перфорированного экрана, минеральной ваты и алюминиевой фольги. Применяют для отделки потолков.
Асбестоцементные акустические экраны представляют собой перфорированные асбестоцементные плиты. Они могут изготавливаться с минераловатным звукопоглотителем или без него. Применяют для облицовки стен и потолков.
В качестве звукопоглощающих могут также выступать двухслойные древесноволокнистые плиты из мягкой и твердой перфорированных плит, склеенных между собой; поропластовые плиты полиуретановые из газонапыленных пластмасс со сквозной поризацией, плиты из бетона, изготовленные по технологии теплоизоляционного газобетона.57. Лакокрасочные материалы, назначение, виды, состав.
Лакокрасочные материалы (ЛКМ) - это композиции, способные обеспечить формирование на подложке (поверхности изделия) покрытия с заданным комплексом свойств. Основным назначением лакокрасочных материалов является защита материалов от разрушения: металлов от коррозии, дерева от гниения и т.д., а также придание изделиям декоративного вида.
Состав ЛКМ: Главной составной частью каждого лакокрасочного материала является пленкообразующие или связующее, вещество способное в результате отвержения образовывать прочную пленку, хорошо прилипающую к подложке (твердой поверхности).
Пленкообразующие вещества - это высокомолекулярные синтетические или природные вещества, а также их смеси, способные вместе с другими компонентами ЛКМ при нанесении тонким слоем из раствора, дисперсий или расплава формировать покрытие в результате физико-механических или химических превращений на подложке. Пленкообразователь может быть однофазной или двухфазной системой. К однофазным относится 100%-ный пленкообразователь (например, натуральная олифа) или раствор пленкообразователя (например, полуфабрикатный лак). К двухфазным системам относят суспензии (дисперсии) пленкообразователя в воде или органическом растворителе. Например, акриловые дисперсии. Вторым важным компонентом являются пигменты - вещества, придающие покрытиям нужный цвет. Пигменты являются обязательными составляющими любых лакокрасочных материалов за исключением лаков и политур. В подавляющем большинстве случаев в состав ЛКМ входят растворители, которые необходимы для снижения вязкости материала до рабочей, что необходимо для его легкого и качественного нанесения. Для удешевления материала, а также для придания ему определенных свойств, используются также наполнители, как правило, минеральные порошки. Для повышения скорости высыхания ЛКМ в их состав вводят сиккативы (ускорители полимеризации).
Связующее - это жидкая составляющая ЛКМ, представляющая собой раствор или дисперсию пленкообразующего вещества с добавкой других жидких компонентов и образующая среду, в которой диспергируется пигмент. Связующим могут также служить жидкие пленкообразующие вещества (масла, олифы).
Виды ЛКМ:
Различают следующие основные виды лакокрасочных материалов: лаки, олифы, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки.
Лаки - это растворы пленкообразующих веществ в летучих жидкостях. При высыхании или отверждении они образуют прозрачное однородное покрытие.
Олифы - это продукты термической или химической переработки растительных масел.
Эмали - это суспензии пигментов или смеси пигментов с наполнителями и другими компонентами ЛКМ в лаке. Эмали образуют однородные непрозрачные покрытия. Они придают декоративность покрытиям и обеспечивают стойкость к внешним воздействиям.
Краска - суспензия твердых частиц в олифе, в водной дисперсии синтетических полимеров или в природном полимере, например казеине. В результате потери летучих компонентов или химических реакций краска, нанесенная на твердую поверхность тонким слоем, превращается в покрытие, причем непрозрачное и, как правило, без блеска.
Принципиальной разницы между красками и эмалями нет, но эмали содержат большее количество (причем, как правило, синтетического) пленкообразователя на единицу объема пигментов и наполнителей.
Грунтовки - дисперсии пигментов и наполнителей в растворе или эмульсии пленкообразующего вещества. Они служат для придания подложке коррозионной стойкости, обеспечения адгезии покрытий, получаемых после нанесения на грунтовки лаков, красок или эмалей, а также для предотвращения отслоения покрытия вследствие различия коэффициентов термического расширения материалов покрытия и подложки. В связи с этим состав грунтовок характеризуется повышенным содержанием пигментов и наполнителей.
Шпатлевки - дисперсии пигментов и наполнителей в связующем, в количествах, которые обеспечивают получение вязкой массы с возможно большим содержанием нелетучих веществ и, следовательно, возможно меньшей усадкой при сушке или отверждении. Шпатлевки служат для заделывания различных дефектов (пор, раковин, углублений и т.п.) на окрашиваемой поверхности.
58. Основные компоненты красочных составов
Красочные составы — это сложные системы, состоящие из связующего (пленкообразующего) вещества, окрашивающего компонента, сиккативов, растворителей, наполнителей, добавок пластификаторов и т.д. Отдельные компоненты уже были подробно рассмотрены в предыдущих разделах. Поэтому необходимо рассмотреть основные составляющие и их особенности применительно к конкретным красочным составам.
Пленкообразующие вещества. Традиционными для применения в нашей стране являются масляные краски. Основой для их изготовления является олифа. Натуральную олифу получают в результате термической обработки (варки) при 150... 300°С высыхающих растительных масел — льняного, конопляного, макового и др. Олифа, нанесенная на подложку-основание, под действием кислорода воздуха способна полимеризоваться, образуя прочную эластичную пленку. С целью ускорения процесса пленкообразования, при варке олифы добавляют (0,01 ...0,1 % от массы масла) соли Са, Рb, Мn — так называемые сиккативы. Процесс пленкообразования при положительных температурах завершается за сутки. Краски на основе натуральной олифы обладают высокой долговечностью, но вместе с тем и высокой стоимостью.
Для внутренней отделки помещений используют красочные составы на основе водорастворимых клеев, полученных при переработке костей животных (столярный клей), рыбьей чешуи (рыбий), кожных покровов животных (мездровый), сыворотки молока (казеин), крахмала (декстрин). Указанные клеи изготавливают на основе пищевых продуктов, поэтому их применение в строительстве ограничено. Наибольшее применение получили клеи, получаемые при переработке древесины, — метил целлюлоза и карбоксилметилцеллюлоза. Клеевые составы обладают низкой водостойкостью, а в помещениях с высокой влажностью способны разрушаться под действием гнилостных бактерий.
В настоящее время наиболее распространенными для красочных составов являются полимерные связующие. Последние подразделяются на природные (шеллак, копал, камедь) и синтетические. Высокая стоимость природных полимеров ограничивают их применение, поэтому лакокрасочная промышленность использует в основном синтетические связующие.
Широко применяются для придания цвета красящим составам пигменты. Они делятся на природные и искусственные. Сырьевой базой их производства являются природные минералы или минеральные образования, обладающие ярко выраженным цветом. Неорганические пигменты получают путем прямого тонкого помола исходного сырья или путем его химического осаждения и прокаливания. По химическому составу неорганические пигменты можно подразделить на карбонатные, силикатные, оксидные и гидрооксидные, сульфатные, углеродистые. Цвет пигментов может изменяться от белого до черного.
Оклеечные материалы
Для внутренней отделки широко применяются разнообразные оклеенные материалы на бумажной, тканевой или синтетической основе. Это, прежде всего, классические обои нескольких разновидностей, декоративные пленки и листы, а также отделочные плиты и плитки, заменяющие природные облицовочные материалы.
ОБОИ И РУЛОННЫЕ ПЛЕНКИ
Обои выпускают на бумажной основе, представляющей собой рулон бумаги шириной 50, 56 или 60 см, с нанесенным на его лицевую сторону слоем краски. В зависимости от сорта обоев бумага может быть более или менее плотной, грунтованной или обычной, с плоским или тисненым рисунком, состоящим из простой или сложной краски, на неводостойком или водостойком связующем. Длина рулонов 6, 10,5, 12 и 18 м. Наклеивают обои на ровную и гладкую стену любым водным клеем простого состава (мучной или крахмальный клейстер, КМЦ, обойный). На сухую штукатурку и ДВП обои клеят непосредственно, а на другие материалы (дерево, бетон и штукатурка) требуется предварительно наклеить слой тонкой бумаги, и только после полного высыхания этого слоя приступают к оклейке обоями. Клей используют только в холодном виде.
Линкруст (моющиеся обои) — разновидность обоев с тонким полимерным рельефным слоем, нанесенным на бумажную подоснову. Допускает влажную уборку с применением моющих средств. Ширина рулонов линкруста от 50 до 90 см, а длина не менее 12 м. Несмотря на повышенную водостойкость, им не рекомендуется оклеивать стены санузлов и ванн из-за возможности расслоения материала.
«Изоплен», «Полиплен» — поливинилхлоридные декоративные отделочные пленки на бумажной основе. Их выпускают одно- или многоцветными, с гладкой тисненой или рельефной поверхностью. Ширина рулонов от 45 до 164 см и длина 6—25 м. Как и линкруст, эти пленки применяют для отделки стен помещений с нормальной влажностью.
«Пеноплен» — также поливинилхлоридная пленка на бумажной основе, но имеет вспененную, мягкую прослойку, что позволяет наносить на нее рельефный рисунок в виде квадратов, ромбиков и т. д. Может изготавливаться гладким или тисненым, одноцветным или многоцветным. Ширина рулона 50—130 см, длина 6, 12 и 20 м, а толщина 1; 1,5 или 4,5 мм.
Все материалы на бумажной основе наклеивают теми же клеями, что и бумажные обои, но из-за большего веса и упругости материала лучше выбрать из них те, у которых клеющая способность выше (КМЦ, «Бустилат», клей ПВА).
Безосновные ПВХ декоративные пленки выпускают с клеевым слоем на обратной стороне (тип ПДСО) или без него (тип ПДО). Лицевая сторона пленок обычно гладкая, с рисунком, имитирующим различные породы древесины. Бывает также с тисненым, многоцветным рисунком. Предназначены для оклеивания встроенной мебели, дверей и небольших участков стен. Пленка ПДСО выпускается в рулонах шириной 45 и 90 см и длиной 15 м (для строительных организаций до 800 м). Пленка ПДО бывает шириной 150—160 см, а длина ее полотна 150 м. Пленку без клеевого слоя приклеивают клеем «Бустилат», ПВА, «Гумилакс».
Пленочные материалы на тканевой основе — это более дорогие и качественные отделочные покрытия. Их выпускают нескольких тонов, с матовой, глянцевой или рельефной (тисненой) поверхностью, одноцветными или с рисунком.
«Повинол» — ПВХ пленка, нанесенная (приклеенная) на ткань. Ширина рулонов не менее 1 метра, а длина 25—40 м. Этой пленкой можно оклеивать помещения с повышенной влажностью.
«Винистен» — разновидность предыдущего материала. Иногда выпускается безосновным. Ширина рулона 120 см, длина 12 м.
Искусственная кожа на тканевой основе бывает с разнообразной фактурой поверхности. Достаточно прочный материал, предназначенный для оклейки стен и обивки мебели. Рулоны длиной 20—30 м и шириной более одного метра.
«Тексоплен» — интересный оклеечный и обивочный материал в виде хлопчатобумажной или вискозной ткани, пропитанной полимерным составом, предохраняющим ее от загрязнения и повышающим прочность и водостойкость. Как и всякая ткань, «Тексоплен» может быть с любым декоративным рисунком и применяется для отделки стен и перегородок в жилых помещениях. На его обратной стороне нанесен слой невысыхающего клея, покрытый тонкой бумагой, которую аккуратно снимают, перед тем как оклеивать стену. Отделка этой тканью выглядит очень нарядно и привлекательно. Ширина полотна 70 и 85 см, а длина рулона 6 и 12 м.
«Девилон» — еще одна ПВХ отделочная пленка, которую выпускают трех разновидностей: на бумажной основе, на стекловолокне (стекло-холсте) и на губчатой, вспененной подложке (подобно «Пеноплену»). Вторая из названных разновидностей имеет повышенную прочность. Лицевая поверхность «Девилона» может иметь разнообразную фактуру, цвет и рисунок. Наклеивают материал синтетическими клеями или мастиками. Ширина рулонов 45, 60 и 90 см, длина-10 м.
59. Ландша́фтная архитекту́ра — это объёмно-пространственная организация территории, объединения природных, строительных и архитектурных компонентов в целостную композицию, несущую определённый художественный образ. Подобно архитектуре и градостроительству ландшафтная архитектура относится к пространственным видам искусства.[1]
Формирование комфортной и эстетически полноценной среды осуществляется с помощью природных материалов (рельеф, вода, растительность и т.д.) и архитектурных сооружений, при этом предполагается сохранение существующих и создание искусственных пейзажей, проектирование систем озеленения и рекреационных зон. В отличие от садово-паркового искусства сфера ландшафтной архитектуры значительно шире, она состоит в организации многих компонентов пространственной среды жизнедеятельности человека.
Ландшафтная архитектура участвует в создании единой концепции неповторимого дома. Здание и окружающая его территория являются единым ансамблем с общей идеей, заключенной во внешнем оформлении дома. Важно, чтобы декор дома гармонировал с окружающей его территорией. Именно эстетическое восприятие ландшафта оказывает самое сильное влияние на человека, поэтому не удивительно, что люди всегда стремились выделить чем-либо сад или поразить сдержанной красотой. Ландшафтный дизайн – это искусство, которое является отображением культуры общества, которое его создало.
Малые архитектурные формы на окружающей дом территории не только украшают, но также решают практические задачи. Основной целью разработки ландшафта участка является достижение гармонии между человеком и природой, создание атмосферы уюта.
Создание благоприятных условий для жизни и отдыха человека невозможно без комплексной организации системы зеленых насаждений, водных сооружений, развлекательных зон и мест для рекреации и восстановления сил на пригородных участках. Зеленые насаждения очищают воздух, выполняют роль акустической преграды, оберегающей здоровье человека и его покой, понижают температуру воздуха, увеличивают влажность. Гармонично выстроенный ландшафт оказывает положительное воздействие на эстетическое воспитание человека, придают торжественность и парадность приусадебному участку.
Основные тенденции развития ландшафтной архитектуры – это экологический подход к проектированию. Цель данного подхода, с одной стороны, заключается в том, чтобы максимально сохранить природный ландшафт, не перекраивать бездумно природу в угоду новомодным прихотям. С другой стороны, – привнести что-либо такое, что еще больше подчеркнет красоту данного места.
ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
отрасль строительства, занимающаяся проектированием, строительством, ремонтом и техническим обслуживанием автомобильных шоссейных дорог, подъездных дорог и городских улиц. В это понятие, как правило, входят управление, организация работ и надзор за состоянием дорог, оборудованием и техническими средствами, необходимыми для дорожно-строительных работ. Под автомобильной дорогой понимается высококачественная дорога большой протяженности и высокой пропускной способности. Улицы и подъездные дороги - это дороги местного значения, обеспечивающие подъезд к автомобильным дорогам.
Автомобильные дороги. Автомобильная дорога для транспорта прямого сообщения по непрерывному маршруту называется автомагистралью. Кольцевая автодорога ведет транспорт вокруг городской зоны. Объездная автодорога дает возможность транспорту полностью либо частично объезжать городскую или промышленную зону. Скоростные автомагистрали, или автострады, имеют раздельные проезжие части одностороннего движения. В важнейших пересечениях на них предусматриваются транспортные развязки в разных уровнях. Доступ на скоростную автомагистраль частично или полностью контролируется. Парковая дорога - это шоссейная дорога для некоммерческого транспорта (обычно в парке или узкой зеленой зоне) с полным или частичным контролем доступа. Радиальная автодорога обслуживает городской центр. На сквозной автостраде транзитный транспорт имеет преимущественное право проезда, даже в местах въезда. За проезд автотранспорта по платным дорогам, мостам и тоннелям взимается установленная плата. В США важнейшие автомагистрали соединены в федеральную систему автомобильных дорог. Она состоит из автострад без развязок в одном уровне, с частичным или полным контролем доступа, и связывает все крупнейшие городские зоны страны. В начале 1990-х годов ее полная протяженность составляла 73 000 км (длина земного экватора составляет ок. 40 000 км). Такие же системы автомагистралей имеются во многих других странах ("автобаны" в Германии, "аутострада дель Соле" в Италии).
Устройство автодороги. У автомобильной шоссейной дороги имеются земляное полотно, основание, одно или несколько покрытий проезжей части (дорожная одежда), обочины, мосты, дренажные устройства и средства регулирования дорожного движения. Основание (с подстилающим покрытием) выполняется из строительного грунта и передает нагрузки от проходящих автомобилей в рассредоточенном виде на земляное полотно. Покрытия проезжей части дорожного полотна могут состоять из асфальтобетона, щебня, щебня с битумной пропиткой, бетона на портландцементе, гравия или пропитанного грунта. Обочина обеспечивает боковую поддержку дорожной одежды. Обочины предусматриваются с правой стороны первой полосы движения в каждом направлении. Они служат также для остановки в экстренных случаях. Мосты и путепроводы дают возможность автотранспорту проезжать над препятствиями, встречающимися на пути, - водными пространствами, поперечными автодорогами, железными дорогами и пр. Дренаж необходим для отвода ливневых потоков и вешних вод. Под дорожной одеждой в подходящих местах прокладывают водопропускные трубы, и вода по канавам или трубам отводится в места водостока. Средства регулирования движения обеспечивают безопасность и упорядоченность движения. К таким средствам относятся указатели и дорожные знаки, линии разметки, наносимые на проезжую часть, светофоры, транспортные развязки при пересечении автомобильных дорог в разных уровнях и переезды при пересечении с железной дорогой в одном уровне.

Приложенные файлы

  • docx 17793840
    Размер файла: 908 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий