Модуль 1

Модуль 1

Истинная плотность ρ (прежнее название – удельный вес) – масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор и пустот.… Истинная плотность – свойство, которое контролируются только при геологической… Для горных пород, служащих сырьем при производстве облицовочных материалов, не имеет решающего значения при их оценке.…

Вопрос 3

Морозостойкими считаются такие материалы, в которых вода заполняет не более 80% доступных для нее пор. Кроме того, морозостойкими являются те… Морозостойкость определяется в лаборатории количеством циклов замораживания и…  

Факторы, влияющие на морозостойкость

Водопогющение — косвенная характеристика пористости, которая показывает способность материалов впитывать и удерживать влагу в период эксплуатации.… Кн = W / П, где: Кн — коэффициент насыщения, ед.;

Вопрос № 4.

Теплопроводность, Вт/(м * К ) - способность материала пропускать тепловой поток через свою толщу при возникновении разных температур поверхности… Теплопроводность зависит от многих факторов, но при равных условиях… Коэффициент теплопроводности материала λ можно измерить с использованием приборов или зная среднюю плотность…

Вопрос № 5.

Механические свойства отражают способность материалов сопротивляться силовым, тепловым, усадочным или другим напряжениям без разрушения… Прочность - свойство материала сопротивляться, не разрушаясь, внутренним… Мерой прочности является предел прочности материала, который численно равен разрушающему напряжению для данного…

Вопрос № 6.

Акустические материалы делятся на: 1. Звукопоглощающие - предназначены для поглощения шумового звука. Звукопоглощение - это свойство уменьшать интенсивность звуковой волны при прохождении ее через ту или иную среду.

Вопрос № 7.

- форма- цвет- фактура- текстура ( рисунок ) Эстетические свойства определяются тремя основными видами характеристик: - психологическими- физиологическими- физическими

Модуль 2

Положительными свойствами древесины являются прежде всего прочность, легкость и простота заготовки. Небольшой вес… К отрицательным свойствам древесины

Зависимость основных свойств древесины от ее строения и влажности.

Учитывая практическое постоянство химического состава древесных волокон для различных пород, можно считать, что истинная плотность древесины… Влажность древесины во многом определяет ее пригодность для различных… Пределом гигроскопичности для большинства древесных пород является 30%-я влажность. Процессы насыщения древесины…

Важнейшие группы пороков и их влияние на качество древесины.

Всего насчитывают свыше 200 пороков. Пороки делят на девять групп; сучки, трещины, пороки формы ствола, пороки… Пороки древесины можно разделить также по времени их образования:

Способы защиты древесины от гниения и возгорания: влияние влажности, конструктивные меры защиты, антисептики, антипирены, их виды и действие.

К водорастворимым антисептикам относятся: фтористый натрий NaF — порошок без запаха, белого цвета, применяемый в растворах 3... 4%-ной концентрации.… К маслянистым антисептикам относятся: антраценовое, креозотовое и сланцевое… К органикорастворимым антисептикам относятся препараты типа ПЛ (растворы пентахлорфенола) и НМЛ (растворы нафтената…

Природные каменные материалы.

  Для того чтобы легче разобраться в многообразии горных пород и выявить причины в различии их свойств, целесообразно…

Обломочные породы

  Под действием минерализованных грунтовых вод и давления вышележащих горных… · Песчаники состоят из зерен кварцевого песка, сцементированного природным цементом, например, карбонатом кальция,…

Органогенные породы

Органогенные осадочные породы в основном состоят из карбоната кальция СаС03 и реже из аморфного кремнезема Si02. Главнейшие породы в этой группе -… · Известняки - одна из самых важных горных пород для строителей. Они издавна… · Известняк-ракушечник - пористая порода, состоящая из раковин и панцирей моллюсков, сцементированных известковым…

Химические породы

· Гипс - горная порода обычно белого или серого цвета, состоящая из минерала того же названия CaS04 -2H20. В строительстве используют как сырье для… · Доломит - порода, состоящая в основном из минерала доломита СаС03 * MgC03,… · Известковый туфобразовался в результате выпадения СаСОэ из источников подземных углекислых вод. Туфы пористы и…

Керамические материалы и изделия

Классификация керамических материалов и изделий по плотности и назначению.

 

Керамическими называют изделия и материалы, получаемые из глиняных масс или из их смесей с минеральными добавками путем формования, сушки и обжига при температуре 900-1300°С. В результате обжига глиняная масса превращается в «искусственный» камень, обладающий высокой прочностью и плотностью, водостойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью и долговечностью.

В настоящее время керамика остаётся одним из основ­ных строительных материалов, применяемых практиче­ски во всех конструктивных элементах зданий и сооружений.

 

По назначению керамические изделия делят на следующие виды:

· стеновые (кирпич керамические камни);

· кровельные (черепица);

· изделия для облицовки фасадов (лицевой кир­пич, терракотовые плиты, мозаичные плитки и др.);

· изделия для внутренней облицовки стен;

· плитка для полов;

· санитарно-технические изделия (умывальники, унитазы и трубы);

· специальная керамика (кислотоупорная, огнеупор­ная, теплоизоляционная);

· заполнители для лёгких бетонов (керамзит и аг­лопорит).

	тИП КЕРАМИКИ	ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ	ИЗДЕЛИЯ
Стеноваякерамика	Высокопористая Крупнозернистая	Глина песок	Глиняный кирпич и пустотелые блоки
кровельная	Высокопористая Крупнозернистая	Глина песок	черепица
Облицовочные		Пластичные глины, кварцевый песок, полевой шпат, тальк, каолит	Фасадные плиты и блоки, терракота, плитки мозаичные, глазурованные, фаянсовые
Санитарно-техническая	Фаянс,полуфарфор	Глина, каолит, кварцевый песок,	Оборудование сан.узлов
Бытовая и худож.декоративнч	Фаянс,полуфарфор, майолика, твердый и мягкий хоз-й фарфор	Глина, каолит, кварцевый песок, полевой шпат	посуда, декоративные изделия

 

Плотность керамических изделий определяется в основном степенью спекания. По средней плотности стеновые материалы в сухом состоянии делят на классы: А — с плотностью 700—1000 кг/м3, Б — 1000—1300 кг/м3, В — 1300—1450 кг/м3, Г —более 1450 кг/м3.

С понижением средней плотности уменьшается теплопроводность керамических изделий, что позволяет сократить толщину наружных стен.

Уменьшение средней плотности с 1800 до 700 кг/м3 путем повышения пористости и создания пустот в керамике приводит к снижению ее теплопроводности с 0,8 до 0,21 Вт/(м-°С).

 

Стеновые керамические материалы и изделия: общие требования, виды и деление по эффективности применения; характеристика отдельных видов этих материалов по форме, размерам, маркам и особенностям применения.

 

Основным сырьем для стеновой керамики являются легкоплавкие местные глины, суглинки, супеси и лёссы. В качестве отощающих добавок вводят кварцевый песок, дегидратированную глину, отходы керамзитовой и аглопоритовой промышленности, гранулированный шлак. Выгорающими добавками могут служить древесные опилки, молотый уголь, отходы углеобогатительных фабрик, золы ТЭС. Для повышения пластичности глин вводят добавки высокопластичных глин. Сырьем для легковесного строительного кирпича может быть диатомит и трепел.

 

 

В зависимости от предела прочности при сжатии и керамич.изделия делят на марки 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300. Они должны обладать теплозащитными свойствами, что в значительной степени зависит от его пористости. Ввиду этого ГОСТом установлено минимально допустимоеводопоглощение по массе — не менее 6—8%. Объемная масса

Для уменьшения расхода сырья и топлива, улучшения теплозащитных свойств и уменьшения массы при производстве кирпича вводят выгорающие добавки, изготавливают пустотелые кирпичи и камни. Пустотелые керамические кирпичи и камни с объемной массой ниже 1350 кг/м3 называют эффективными, так как применение их позволяет уменьшить толщину наружных стен на 1/2 кирпича. Пористые и пустотелые стеновые материалы не допускается применять для подземных сооружений, подвалов и дымоходов.

 

К стеновым керамическим материалам относятся кирпич глиняный (обыкновенный, пустотелый, легковесный), керамические пустотелые камни, лицевые керамические кирпичи и камни, керамические панели

 

Керамический кирпич — искусственный камень в форме прямоугольного параллелепипеда, является самым древним искусственным строительным материалом. За тысячелетия он практически не изменил ни формы, ни фактуры. Машинные способы производства привели к различным модификациям кирпича, увеличению его размеров (рис. 3.1), что придает наиболее выразительный наружный вид зданиям и их интерьерам.

 

Небольшой размер кирпича обыкновенного объясняется двумя причинами. Во-первых, масса кирпича, укладываемого вручную, не должна превышать 4 кг и, во-вторых, получение крупного массивного керамического изделия затруднительно, так как сушка и обжиг таких изделий протекают долго и, как правило, сопровождаются большими деформациями и растрескиванием изделий.

 

Поэтому для уменьшения массы и толщины наружных стен вместо обычного кирпича применяют керамические камни (изделия конструктивного назначения, имеющие размеры больше кирпича), которые характеризуются меньшей плотностью, более низкой теплопроводностью, чем обычный кирпич, но обладают достаточной прочностью.

 

Кирпич и камни должны иметь форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами, ровными гранями. Предел прочности при сжатии и изгибе, форма, размеры и расположение пустот в кирпиче и камнях должны соответствовать требованиям стандарта.

 

В зависимости от марки по морозостойкости (F15, F25, F35 и F50) кирпич и камни в насыщенном водой состоянии должны выдерживать без признаков видимых повреждений (расслоение, шелушение, растрескивание, выкрашивание) не менее соответственно 15, 25, 35 и 50 циклов замораживания и оттаивания.

 

Рис. 3.1. Керамический обыкновенный кирпич пластического формования (а) и полусухого прессования (б): 1 — постель; 2 — ложок; 3 — тычок

 

Водопоглощение керамического кирпича полнотелого и пустотелого полусухого прессования должно быть не менее 8%, а пустотелого пластического формования и пустотелых керамических камней не менее 6%.

 

Кирпич керамический обыкновенный применяют для кладки внутренних и наружных стен, столбов, сводов и других частей зданий, в которых полностью используется его высокая прочность. Кроме того, из него изготовляют кирпичные панели.

 

Пустотелый кирпич применяют для наружных и внутренних стен зданий, а также в цоколях зданий выше гидроизоляционного слоя. Нельзя использовать его для фундаментов и цоколей зданий ниже гидроизоляционного слоя и для стен помещений с повышенной влажностью (бань, прачечных и т.п.). Легкий кирпич используют для наружных и внутренних стен зданий с нормальной влажностью помещений.

Фасадные керамические материалы: общие требования, разновидности и их характеристики по внешнему виду, размерам, свойствам и особенностям применения.

  Рядовой лицевой кирпич может быть как гладким с прямоугольными гранями, так и…  

Керамические материалы и изделия для внутренней облицовки стен и полов. Общие требования к каждой группе разновидности и их характеристики по внешнему виду, размерам, свойствам и особенностям применения.

Керамические изделия для внутренних облицовок (глазурованные и неглазурованные) по основному назначению делятся на:

 

плитки для внутренней облицовки стен прямоугольные и фасонные (с гладкой или рельефно обработанной поверхностью);

 

элементы для облицовки с замаскированными швами (рядовые прямоугольной или криволинейной формы, имеющие одну лицевую сторону; цокольные или карнизные, имеющие одну лицевую сторону, длина которой соответствует ширине рядового элемента; угловые, имеющие две лицевые стороны, расположенные под прямым углом);

 

детали, встроенные для санитарно-технических узлов (мыльницы, крючки для платья, вешалки для полотенец и т. д.);

 

изразцы печные (с гладкой или рельефно обработанной поверхностью);

 

плитки для полов (крупные);

 

плитки для мозаичных полов (мелкие).

 

Плитки для облицовки стен в зависимости от используемого сырья делят на два вида: майоликовые и фаянсовые.

 

Майоликовые облицовочные плитки изготовляют из легко¬плавких глин с добавкой до 20% углекислого кальция в виде мела. При обжиге плиток получают пористый черепок, лицевую поверхность которого покрывают глазурью, а на тыльную сто¬рону наносят бороздки для лучшего сцепления с поверхностью. Слой глазури придает плиткам водонепроницаемость и высокие декоративные качества.

Глазури имеют разный состав: они бывают прозрачные и не¬прозрачные (глухие), глянцевые и матовые, белые и цветные, тугоплавкие и легкоплавкие.

Покрывать глазурью можно как предварительно обожженные изделия, так и сухой сырец. Лучшее качество глазури получают при нанесении ее на обожженные изделия.

Фаянсовые плиткиизготовляют из огнеупорных глин с добавкой кварцевого песка и плавней — веществ, понижающих температуру плавления (обычно полевого шпата и известняка или мела). Плитки имеют белый или слабо окрашенный черепок, лицевая поверхность покрыта белой и окрашенной, прозрачной или глухой глазурью. Тыльной стороне облицовочных плиток придают рифленую поверхность.

 

К качеству плиток для внутренней облицовки стен предъявляют высокие требования. Плитки должны иметь правильную геометрическую форму, четкие грани и углы, не иметь выпуклостей, выбоин и трещин, должны быть термически стойкими, т. е., будучи нагреты до температуры 100°С, а затем помещены в воду с температурой 20°С, не должны иметь на глазурованной поверхности трещин, околов глазури и цека — сетки мелких трещин. Водопоглощение плиток не должно быть более 16%. Как отмечалось выше, сырьем для изготовления плиток обычно служат массы из пластичной глины, каолина, кварца и полевого шпата.

 

Плитки применяют для внутренней облицовки стен в санузлах, кухнях и других помещениях с повышенной влажностью.

 

Плитки для полов должны иметь правильную форму, четкие грани и углы, без выпуклостей, выбоин и трещин; высокую плотность, водопоглощение не более 4%; повышенное сопротивление истираемости (потери в массе при испытании плиток на истираемость не должны превышать 0,1 г/см2 для полов с повышенной истираемостью и 0,25 г/см2 для полов прочих помещений). Однако они имеют и некоторые недостатки: большую теплопроводность, слабое сопротивление удару, малые размеры. Плитки для полов применяют в вестибюлях общественных зданий, банях, прачечных, санузлах, на предприятиях химической промышленности и т. д.

 

Мозаичные плитки экономичнее в производстве, так как их малые размеры упрощают изготовление и до минимума снижают брак. Обожженные плитки укладывают в матрицы, затем на них наклеивают картон, который после устройства пола смывают. Ковры изготовляют размером 398 X 598 мм, толщина шва между плитками 2 мм. Упаковывают листы с плитками пачками по 10 листов с прокладками из фанеры или картона. Хранят мозаичные плитки в закрытых помещениях раздельно по типам, узорам и цвету. Применяют мозаичные плитки для облицовки ванных комнат, бань, купальных бассейнов, мест общего пользования — фойе, вестибюлей, станций метрополитена

Керамические материалы спец. назначения: кровельные, теплоизоляционные, трубы, санитарно-технические изделия, кислото- и огнеупорные материалы и изделия. Основные свойства и особенности применения этих материалов.

К кровельным керамич.изделиям относится глиняная черепица.

Глиняная черепица - кровельный материал, получаемый из легкоплавких глин путем пластического формования (ленточная) или прессования (штампованная) с последующей сушкой и обжигом. В настоящее время керамические заводы выпускают черепицу нескольких видов: пазовую штампованную (не нормируется); прессованную плоскую (365x155 мм) и коньковую (365x200 мм) ( 33).

 

Черепица характеризуется высокой прочностью и огнестойкостью. Она должна выдерживать нагрузку на изгиб не менее 0,7 кН, морозостойкость - не менее 50 циклов. Кровля из нее не требует частых ремонтов. Недостатком черепичной кровли является ее большая масса, необходимость устройства значительных уклонов для стока воды, а также трудоемкость возведения. Черепицу применяют в малоэтажном строительстве.

 

Керамические теплоизоляционные изделия используют для утепления ограждающих конструкций зданий и для тепловой изоляции печей, топок, трубопроводов и другого теплотехнического оборудования, работающего при температурах до 900°С, с целью интенсификации технологических высокотемпературных процессов, экономии топлива и создания нормальных условий труда в горячих цехах.

 

В зависимости от целей использования к теплоизоляционной керамике предъявляются различные требования по физико-химическим свойствам, по материалу

 

Керамические канализационные трубы, применяемые при устройстве безнапорных производственных и хозяйственно-бытовых канализационных сетей, а также при прокладке сетей в агрессивных подземных водах, изготовляют по ГОСТ 286—82

 

Керамические трубы должны соответствовать следующим требованиям;

иметь на наружной стороне конца ствола и внутренней стороне раструба не менее пяти нарезок-канавок глубиной не менее 2 мм; на отдельных участках допускается уменьшение глубины нарезки до 1 мм при условии, что суммарная длина канавок такой глубины не превышает 50 мм;

 

не иметь трещин н отколов и при постукивании стальным молоточком массой 200 г издавать чистый не дребезжащий звук;

 

овальность ствола и раструба трубы не должна превышать значений предельных отклонений от размеров их диаметров;

 

конусность раструба по его внутреннему диаметру не должна превышать 8 мм;

 

быть прямолинейными по всей длине: искривление (стрела прогиба) на 1 м ствола не должно превышать 11 мм для труб с внутренним диаметром 150—250 мм и 9 мм для труб с внутренним диаметром 300—600 мм; для труб высшей категории качества — соответственно 8 и 7 мм;

 

быть водонепроницаемыми и при испытании выдерживать внутреннее гидравлическое давление не менее 0,15 МПа;

 

иметь водопоглощение не выше 8 %, а при высшей категории качества не менее 7,5 %;

 

иметь кислотостойкость не менее 93 %, а при высшей категории качества не менее 94 %;

 

иметь на наружной и внутренней поверхностях равномерное без пропусков покрытие из химически стойкой глазури;

 

Санитарно-технические изделия — раковины, умывальники, унитазы, смывные бачки и т.д. Изготовляют, в основном, из беложгущихся фарфоровых, фаянсовых и полуфаянсовых масс.

 

Фарфором называют плотный керамический материал с черепком белого цвета, получаемый обжигом сырьевой смеси, в состав которой входит огнеупорная глина, каолин, полевой шпат, кварц и фарфоровый бой.

 

Фаянсом называют керамические материалы с мелкопористым черепком обычно белого цвета, для получения которых применяют те же, что и для фарфора, сырьевые материалы, но другой рецептуры.

 

Фарфор отличается от фаянса большей плотностью и прочностью.

 

Полуфарфор по своим свойствам занимает промежуточное положение между фаянсом и фарфором.

 

Санитарно-технические керамические изделия обычно получают путем литья жидкой массы (шликера) в формы с последующим высушиванием и обжигом изделий. Обжиг может быть одноразовый и двухразовый. Для придания санитарно-техническим изделиям водонепроницаемости и лучшего вида их покрывают глазурью. Глазуровочный состав наносят на отформованные изделия после сушки или первого обжига. При обжиге глазурь оплавляется и покрывает изделие тонкой блестящей пленкой.

 

Кислотоупорные керамические материалы могут длительное время противостоять действию жидких коррозионных сред. Их используют для устройства полов, трубопроводов, газоходов, футеровки аппаратов на химических предприятиях. Изделия производят из кислых и полукислых глин методом пластического формования (простой формы) с последующей до-прессовкой на гидравлических прессах (сложной формы фасонные изделия). Выпускаются кислотоупорные кирпичи, плитки, трубы и фасонные изделия. Характерная особенность таких материалов - небольшая пористость и соответственно низкоеводопоглощение.

Предназначена для футеровки реакционных аппаратов, отбельных башен, емкостей в гидролизной промышленности, целлюлозно-варочных котлов, для защиты строительных конструкций, работающих в условиях кислых агрессивных сред, а также для футеровки дымовых труб, которые служат для отвода газов, содержащих агрессивные вещества.

 

Основным сырьем для изготовления кислотоупорных изделий являются основные и полукислые спекающиеся глины высокой и средней пластичности.

 

Изделия кислотоупорные футеровочные выпускают в виде кирпича, плитки и фасонных изделий.

 

 

Огнеупорныминазываются керамические материалы с огнеупорностью не менее 1580°С. Материалы, получаемые из огнеупорных глин, отощенные той же глиной, но предварительно обожженной до спекания и измельченной (шамот), называют шамотными изделиями.

 

Шамотные огнеупоры характеризуются высокой термической стойкостью, способностью хорошо противостоять действию кислых топливных шлаков и расплавленного стекла при температурах до 1500°С. Используют их для кладки стен и сводов печей, обмуровки топок, дымоходов и т.п.

 

 

Материалы и изделия из силикатных расплавов

Обычно понятие "стекло" определяется не просто как материал, а как некоторое особое состояние твердого тела, стеклообразное состояние,… Стекло является самым широко применяемым материалом в быту, строительстве, на… Человеку с древнейших времен известны природные стекла (янтарь, стекла вулканического происхождения), а вырабатывать…

Главнейшие материалы и изделия из стекла: листовое стекло, облицовочные материалы из стекла, строительные элементы из стекла (виды и области применения).

Больше половины всего выплавляемого стекла перерабатывается на листы для остекления зданий. Широкое применение в строительстве нашли изделия из стекловолокнистых материалов (стеклянная вата, маты, жгуты и др.), которые используются в качестве тепло- и звукоизоляторов. Они не гниют и не плесневеют, обладают малым объемным весом, огнестойкостью и вибростойкостью.

Около трети всей стекольной продукции - сосуды самого разнообразного типа, фасона и назначения. Замечательные декоративные свойства стекла (способность воспринимать различные окраски, передавать игру света, разнообразие в переходах от кристальной прозрачности через все степени замутнения до полной непрозрачности) обусловили существование особой группы изделий, объединяемых общим названием "художественное стекло". Сюда относится художественная столовая посуда, монументальные стеклянные изделия (барельефы, торшеры, вазы, люстры и др.) и разнообразные отделочные материалы (плитки и листы для облицовки стен, полов зданий, карнизы, фризы и др., использование стекла в витражах). Одной из важных отраслей художественного стеклоделия является производство смальт (непрозрачных стекол) широкого ассортимента. Эти стекла используются при создании монументальных стенных панно в технике мозаичной живописи, родственной технике витража.

В виде стеклоэмалей, непрозрачных тонких стекловидных слоев различных цветов, стекло используется как защитное покрытие, предохраняющее металлические изделия от разрушения и придающее им внешний вид, удовлетворяющий эксплуатационным и эстетическим требованиям. Стеклоэмали применяются при изготовлении химической и пищевой аппаратуры, посуды, изделий санитарной техники, труб, вывесок, облицовочных плиток, ювелирных изделий.

Оптическая промышленность и оптическое стекло позволили создать современные точнейшие оптические приборы во всем разнообразии их типов и назначений (обычные очки, микроскопы, телескопы, фото- и киноаппараты и др.).

Особо чистое кварцевое стекло используется для изготовления волоконных световодов при создании волоконно-оптических линий связи, позволяющих передавать большие объемы информации. Отдельный класс стекол образуют так называемые лазерные стекла. Это многокомпонентные стекла различной природы (силикатные, фосфатные, фторбериллатные, боратные, теллуритные и др.), активированные неодимом. Лазеры могут быть миниатюрными, как, например, используемые в медицине, и могут представлять собой мощные системы, применяемые в термоядерном синтезе. Лазеры применяются также в научных исследованиях, геодезии, при точной обработке металлов.

В ходе дальнейшего изложения будут дополнительно приведены еще некоторые примеры применения стекла как материала.

Из краткого обзора областей применения стекла очевидно, что необходимо изготавливать стекла, разные по свойствам: особо химически стойкие, особо прочные механически, обладающие определенными коэффициентами термического расширения, заданными оптическими и электрическими константами и др. Поэтому неудивительно, что исследователи прилагают много усилий для постижения природы стекла, выяснения влияния разнообразных факторов на его различные свойства.

Стеклокристаллические материалы, их области применения.

В настоящее время получены ситаллы, по механическим свойствам превосходящие сталь, уступая ей лишь в ударной вязкости. Работами проф. И. И.… Благодаря ценным техническим свойствам и наличию практически неограниченных… В основу технологии получения ситаллов положен принцип управляемой канализованной гетерогенной кристаллизации стекла.…

Классификация металлов и сплавов: основные достоинства и недостатки металлов и сплавов: наиболее распространенные металлы и сплавы, применяемые в строительстве.Сортамент металла и металлоизделий в строительстве и их краткая характеристика.

Все химические элементы по совокупности свойств подразделяют на металлы и неметаллы. Примерно 80% общего числа элементов относится к металлам. Некоторые из них (мышьяк, сурьму и др.) иногда называют полуметаллами, так как по одним свойствам их можно отнести к металлам, а по другим – к неметаллам.

Металлы (от греческого металлон – копи, рудники, а не буквально – «добытое из земли») – вещества неорганического происхождения, многие из которых обладают характерным блеском, высокой плотностью, прочностью и твердостью, пластичностью, хорошей электро- и теплопроводностью. К металлам относят также их сплавы, имеющие по свойствам много общего с металлами.

Сплавы металлов представляют собой системы, образованные сплавлением нескольких металлов или металлов с неметаллами (например, железа с углеродом).

Сплавы классифицируют по многим признакам:

1. по назначению – на сплавы общего назначения и специальные (шарикоподшипниковые; твердые, используемые для армирования резцовых инструментов; для изготовления заклепок и др.);

2. по количеству компонентов – на двойные (бинарные) и сложные (тройные, четверные и т. д.);

3. по наличию специальных примесей – на легированные (с примесями) и нелегированные;

4. по способу получения из них изделий – на деформируемые (производят давлением – прокаткой, ковкой и т. п.) и литейные (производят литьем);

5. по структуре – на твердые растворы, механические смеси и химические соединения.

Металлы и сплавы металлов подразделяются на две основные группы:

- черные (железные)

- цветные (нежелезные)

К черным относят железо и сплавы на его основе, к цветным – все остальные металлы и сплавы. Среди железных сплавов различают сталь (до 2 % углерода в сплаве), чугун (более 2 % углерода в сплаве) и ферросплавы (сплавы железа с кремнием, хромом, марганцем, никелем и некоторыми другими элементами).

Нежелезные металлы и сплавы подразделяют: по плотности – на тяжелые (свинец, медь, олово, их сплавы и др.) и легкие (алюминий, магний, титан, их сплавы и др.); по температуре плавления – на легкоплавкие (свинец, олово, цинк и т. п.) и тугоплавкие (вольфрам, молибден, хром и т. п.); постепени окисления – на благородные (золото, серебро, платина) и обыкновенные (все остальные).

В природе металлы встречаются в виде руд и реже в самородном состоянии.

Достоинства, недостатки металлических конструкций:

Основными достоинствами металлических конструкций по сравнению с конструкцими из других материалов являются: надежность, легкость, непроницаемость, индустриальность, а также простота технического перевооружения, ремонта и реконструкции.

НАДЕЖНОСТЬ. Надежность металлических конструкций обеспечивается близким соответствием характеристик стали нашим представлениям об идеальном упругом или упруго-пластическом изотропном материале, для которого строго сформулированы и обоснованы основные положения сопротивления материалов, теории упругости и строительной механики.

ЛЕГКОСТЬ. Из всех изготовляемых в настоящие время несущих конструкций металлические являются самыми легкими. За показатель легкости принимают отношение плотности материала к его прочности. Наименьшее значение этот показатель имеет для алюминиевых сплавов.

НЕПРОНИЦАЕМОСТЬ. Металлы обладают не только большой прочностью, но и высокой плотностью - непроницаемостью для газов и жидкостей. Плотность стали и соединений листов, осуществляемых с помощью сварки, является необходимым условием для изготовления резервуаров, газгольдеров, трубопроводов, различных сосудов и аппаратов.

ИНДУСТРИАЛЬНОСТЬ. Металлические конструкции изготовляют на заводах, оснащенных специальным оборудованием, а монтаж производят с использованием высокопроизводительной техники. Все это исключает или до минимума сокращает тяжелый ручной труд.

РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ. Применительно к стальным конструкциям наиболее просто решается вопрос усиления, технического перевооружения и реконструкции. С помощью сварки можно легко прикрепить к элементам существующего каркаса новое технологическое оборудование, при необходимости усилив эти элементы, что также делается достаточно прочно.

СОХРАНЯЕМОСТЬ металлического фонда. Металлические конструкции в результате физического и морального старения изымаются из эксплуатации, а затем возвращаются в отрасли хозяйства в виде металлического лома.

Недостатками металлических конструкций являются их подверженность коррозии и сравнительно малая огнестойкость.

КОРРОЗИЯ– разрушение металла под химическим или электрохимическим воздействием с внешней средой. Сталь, не защищенная от контакта с влагой в сочетании с агрессивными газами, солями, пылью подвергается коррозии (окисляется), что приводит к ее постепенному разрушению. Алюминий и некоторые его сплавы обладают сравнительно высокой стойкостью к коррозии, что объясняется образованием на поверхности прочной оксидной пленки. Многие сплавы не устойчивы к электрохимической коррозии. Хорошо сопротивляется коррозии чугун. Для повышения коррозийной стойкости металлоконструкций на их поверхность наносят защитные покрытия в виде тонких пленок алюминия, цинка, эмалей, красок и т.п. При проектировании конструкций избегают щелей и пазух, где может скапливаться влага и пыль. Иногда применяют стали с повышенной коррозийной стойкостью, в состав которых включают специальные легирующие элементы.

ОГНЕСТОЙКОСТЬ конструкций характеризует степень их пожарной безопасности. Металлические конструкции имеют сравнительно низкий предел огнестойкости. При высоких температурах (для стали - 600С, для алюминиевых сплавов - 300С) металл конструкции теряет свою несущую способность. Повышение предела огнестойкости стальных конструкций зданий, опасных в пожарном отношении (жилые и общественные здания, склады с горючими или легковоспламеняющимися материалами), осуществляют путем устранения непосредственного контакта конструкций с открытым огнем. Для этого предусматривают подвесные потолки, огнестойкие облицовки, обмазки специальными составами. Используя специальные покрытия в виде обмазок, можно существенно поднять предел огнестойкости. При грамотном проектировании и соответствующей эксплуатации отмеченные недостатки не представляют опасности для выполнения конструкцией своих функций, но приводят к повышению начальных и эксплуатационных затрат.

Наиболее распространенные металлы и сплавы, применяемые в строительстве.Сортамент металла и металлоизделий в строительстве и их краткая характеристика.

Сталь.

В строительстве сталь используют для изготовления конструкций, армированияжелезобетонных конструкций, устройства кровли, подмостей, ограждений, формжелезобетонных изделий и т.д. Правильный выбор марки стали обеспечиваетэкономный расход стали и успешную работу конструкции.Для изготовления несущих (расчетных) сварных и клепаных конструкцийрекомендуют следующие виды сталей: мартеновскую – марок ВМСтЗпс,низколегированную – марок 15ГС, 14Г2, 10Г2С, 10Г2СД; природно-легированную –марок 15ХСНД, 10ХСНД; кислородно-конвертерную – марок ВКСтЗсп (пс, кп).Стали марок Ст4 и Ст5 рекомендуют для конструкций, не имеющих сварныхсоединений, и для сварных конструкций, воспринимающих лишь статическиенагрузки.Сталь для конструкций, работающих на динамические и вибрационные нагрузки ипредназначенных для эксплуатации в условиях низких температур, должнадополнительно проверяться на ударную вязкость при отрицательных температурах.К стали для мостовых конструкций предъявляют специальные требования (ГОСТ 6713-75) по однородности и мелкозернистости, отсутствию внешних дефектов,прочностным и деформационным свойствам.Для армирования железобетонных конструкций сталь применяют в виде стержней,проволоки, сварных сеток, каркасов. Арматурная сталь может быть горячекатаная(стержневая) и холоднотянутая (проволочная). По форме сталь чаще всего бываеткруглая, а для улучшения сцепления – периодического профиля. В отдельныхслучаях для повышения механических свойств сталь обрабатывают наклепом иприменяют термическую обработку.

Стержневую арматуру в зависимости от механических свойств делят наклассы: A-I, A-II, A-III, A-IV и др. При обозначении класса термическиупрочненной арматурной стали добавляют индекс «т» (например, Ат-III),упрочненную вытяжкой – «в» (например, А-Шв).

Арматурная проволока может быть холоднотянутой класса B-I(низкоуглеродистой) для ненапрягаемой арматуры и класса В-II (углеродистой) длянапрягаемой арматуры. Для обычного армирования преимущественно применяютарматурную сталь классов A-III (марок 25Г2С, 35ГС и др.), А-II (марок Ст5) иобыкновенную арматурную проволоку, а при особом обосновании также A-I (маркиСтЗ) и А-IIв. Для предварительно напряженного армирования используют высокопрочную проволоку, арматурные пряди и арматуру класса A-IV (марок ЗОХГ2С,20ХГСТ, 20ХГ2Ц и другие низколегированные стали), а также упрочненную вытяжкойсталь класса А-IIIв (марок 35ГС, 25Г2С).

Сортамент прокатного металла и металлоизделий в строительстверазнообразен: сортовая сталь, прокатная сталь листовая, уголки, швеллеры,двутавры, трубы и другие служат основой для изготовления металлическихконструкций (балки, колонны, фермы и т.д.). На сортаменты имеются ГОСТынаиболее рациональных типов профилей и частоты их градаций.

Сортовая сталь: круглая (диаметром 10...210 мм) применяется дляизготовления арматуры, скоб, болтов; квадратная (сторона квадрата 10...100 мм);полосовая (шириной 12...20 мм) – для изготовления связей, хомутов, бугелей.

Сталь листовая включает листы толщиной от 4.160 мм, шириной 600...3800мм; тонколистовая кровельная – черная и оцинкованная толщиной до 4 мм;широкополочная толщиной 6...60 мм, шириной 200...1500 мм, длиной 5...12 м.

Уголковые профили (равнополочные и неравнополочные) выпускают площадьюсечения 1,0...140 см².Швеллеры характеризуются сечением швеллеров и определяются его номером,который соответствует высоте стенки швеллера в сантиметрах.

Двутавры – основной балочный профиль – разнообразны по типам; обозначаются номером, соответствующим их высоте в сантиметрах. Трубы круглые имеют диаметр 8... .1620 мм. Трубы могут быть квадратного и прямоугольного сечения. В строительстве также широко применяют специальные профили и металлические материалы: стальные канаты и проволоку,профилированные настилы и т.д.

Чугуны.

Чугунами называют железоуглеродистые сплавы, содержащие более 2 % углерода.Чугун обладает более низкими механическими свойствами, чем сталь, но дешевлеи хорошо отливается в изделия сложной формы. Различают несколько видовчугуна.

Белый чугун, в котором весь углерод (2,0...3,8%) находится в связанномсостоянии в виде Fe₃C (цементита), что и определяет его свойства:высокие твердость и хрупкость, хорошую сопротивляемость износу, плохуюобрабатываемость режущими инструментами. Белый чугун применяют для получениясерого и ковкого чугуна и стали.

Серый чугун содержит углерод в связанном состоянии только частично (неболее 0,5%). Остальной углерод находится в чугуне в свободном состоянии в видеграфита. Графитовые включения делают цвет излома серым. Чем излом темнее, темчугун мягче. Образование графита происходит в результате термической обработкибелого чугуна, когда часть цементита распадается на мягкое пластичное железо играфит. В зависимости от преобладающей структуры различают серый чугун наперлитной, ферритной или ферритоперлитной основе.Свойства серого чугуна зависят от режима охлаждения и наличия некоторыхпримесей. Например, чем больше кремния, тем больше выделяется графита, апотому чугун делается мягче. Серый чугун имеет умеренную твердость и легкообрабатывается режущими инструментами. Серый чугун, применяемый встроительстве, должен иметь предел прочности при растяжении не менее 120 МПа,а предел прочности при изгибе 280 МПа.Из серого чугуна отливают элементы конструкций, хорошо работающие на сжатие:колонны, опорные подушки, башмаки, тюбинги, отопительные батареи, трубыводопроводные и канализационные, плиты для полов, станины и корпусные деталистанков, головки и поршни двигателей, зубчатые колеса и другие детали.

Ковкий чугун получают после длительного отжига % белого чугунапри высоких температурах, когда цементит почти полностью распадается свыделением свободного углерода на ферритной или перлитной основе. Углеродныевключения имеют округлую форму. В отличие от серых ковкие чугуны являются болеепрочными и пластичными и легче обрабатываются.

Высокопрочные (модифицированные) чугуны значительно превосходят обычныесерые по прочности и обладают некоторыми пластическими свойствами. Их применяютдля отливок ответственных деталей.При испытании серого и высокопрочного чугунов определяют предел прочности прирастяжении, изгибе и сжатии, а при испытании ковкого чугуна – пределпрочности при растяжении, относительное удлинение и твердость.При маркировке серого и модифицированного чугуна, например СЧ12-28, первыедве цифры обозначают предел прочности при растяжении, последующие две –предел прочности при изгибе. [2, стр. 325-326]

Цветные металлы и сплавы.

Медь – металл красноватого цвета, отличающийся высокой теплопроводностьюи стойкостью против атмосферной коррозии. Прочность невысокая: σв =… Латунь – сплав меди с цинком (10...40 %), хорошо поддается холоднойпрокатке,… Бронза – сплав меди с оловом (до 10%), алюминием, марганцем, свинцом идругими элементами. Обладает хорошими литейными…

Разновидности портландцемента и их сопоставление по свойствам и области применения с портландцементом.

1. Портландцемент и его разновидности являются основными вяжущими веществами в строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее… 2. Быстротвердеющий портландцемент отличается от обыкновенного более… 3. Водонепроницаемый расширяющийся цемент представляет собой быстросхватывающее и быстротвердеющее гидравлическое…

Основные преимущества бетона и ж/б по сравнению с другими строительными материалами, классификация бетонов.

Бетонон на неорганических вяжущих веществах представляет собой искусственный каменный композиционный материал, осиливаемый из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок. Бетон до затвердевания называют бетонной смесью ,которая характеризуется удобоукладываемостью. Количественный состав бетонной смеси и свойства компонентов смеси обеспечивают бетону к определенному сроку прочность, морозостойкость, водонепроницаемость и другие свойства.

Бетон широко распространен во всех областях строительства, что обусловлено его технико-экономическими преимуществами: низкий уровень затрат на изготовление конструкций в связи с использованием местного сырья; возможность применения в сборных и монолитных конструкциях различного вида и назначения; механизация и автоматизация приготовления бетона и производства конструкций; возможность изготовления мелких и крупногабаритных конструкции разной формы; долговечность и огнестойкость; широкий диапазон физико-механических свойств и возможность получать материал с заданными свойствами. Недостатком бетона, как любого неоднородного каменного материала, является низкая прочность на растяжение, которая в 10- 15 раз ниже прочности на сжатие. Этот недостаток устраняется использованием в бетоне дисперсной арматуры

(фибры) и линейной арматуры в железобетонных изделиях я конструкциях. Благодаря близости коэффициентов температурного расширения и прочности сцепления бетона и арматуры обеспечивается их совместная работа в железобетоне. В силу этих преимуществ бетоны различных видов и железобетонные конструкции из них являются основой современного строительства.

Классификации бетонов:

1.По средней плотности - особо тяжелые плотностью более 2500 кг/м3; тяжелые - 2200...2500 кг/м3, облегченные - 1800.. .2200 кг/м3, легкие - 500.. .1800 кг/м3, особо легкие - менее 500 кг/м3. Плотность бетонов может быть от 200 до 4500 кг/м3 и более, а пористость может быть очень большой у особо лёгких бетонов - 70...80% и незначительной - у особо тяжёлых и тяжёлых бетонов - 8... 10%.

2.По назначению и области применения бетоны разделяют на: конструкционные, обладающие необходимыми механическими и теплофизическими и другими свойствами для обеспечения эксплуатационных качеств ограждающих конструкций; специальные, обладающие особыми свойствами-теплоизоляционные, жаростойкие, химически стойкие ,радиационнозащитные, декоративные.

3.По виду вяжущего бетоны разделяют на: цементные, имеющие широкое распространение; силикатные (автоклавного твердения), на основе известково-кремнеземистого вяжущего; гипсовые; смешанные цементно-известковые, известково- шлаковые и другие; полимерные, полимерцементные и бетонополимеры. В зависимости от используемого вяжущего н названии бетона используют приставку, например - гипсобетон, силикатный бетон - или следующее уточнение - бетон на шлако- щёлочным вяжущем. В случае использования в бетоне портландцемента в его названии не используется приставка, уточняющая вид цемента, т.е. употребляют просто слово «бетон».

4. По виду заполнителя различают бетоны на: плотных, пористых, специальных заполнителях, удовлетворяющих специальным требованиям (защита от излучений, жаростойкости, химической стойкости и т.п.).

В правильно подобранной бетонной смеси расход цемента составляет 8 - 15%, а заполнителей - 80 - 85% (по массе). Поэтому свойства бетона зависят не только от вида вяжущего, но и от вида заполнителей. В качестве заполнителей применяют местные каменные материалы: песок, гравий, щебень, а также побочные продукты промышленности, например, дробленные и гранулированные металлургические шлаки, характеризующиеся сравнительно невысоким уровнем затрат на их производство.

 

Сопоставление тяжелого и легкого бетона по составу, свойствам и областям применения.

Тяжелые бетоны - плотностью 2200...2500 кг/м3применяют во всех несущих конструкциях. Облегченные бетоны - плотностью 1800...2200 кг/м3 применяют преимущественно в… Легкие бетоны плотностью 500... 1800 кг/м3 применяют в ограждающих конструкциях. Разновидностями легких бетонов…

Ячеистые бетоны:основныевиды,строение,св-ва и области применения.

Легкие бетоны плотностью 500... 1800 кг/м3 применяют в ограждающих конструкциях. Разновидностями легких бетонов являются: легкие бетоны на пористых… Особо легкие бетоны изготавливают с ячеистой структурой и на пористых…

Понятие о ж/б: роль арматуры в ж/б конструкциях

Если изготовить балку, используя только один бетон, то при воздей­ствии на нее нагрузки в ней, как и в любом изгибаемом элементе, образу­ется зона… Для уменьшения размеров попереч­ного сечения растянутую зону изги­баемых… Арматура с успехом применяется и в сжатых элементах, например в ко­лоннах. Благодаря хоро­шей работе стали на сжатие…

Особенности строительных растворов по сравнению с бетонами. Виды строительных растворов.

Для изготовления строительных растворов чаще используютнеорганическиевяжущиевещества (цементы, воздушнуюизвестьистроительныйгипс). Строительные растворы разделяют в зависимости от вида вяжущего вещества,… По виду вяжущего различают растворы цементные, известковые, гипсовыеисмешанные - цементно-известковые,…

Отделочные р-ры : штукатурные,декоративные и их краткая характеристика.

Отделочные растворы могут быть: обычными штукатурными, используемыми для выравнивания поверхности конструкций; декоративными, предназначенными для… Декоративные растворы должны обладать: светостойкостью и иметь хорошее… Специальные виды растворов изготавливают ,с использованием вяжущих и заполнителей, придающих им специфические…

Основные виды силикатных материалов и изделий, их св-ва, области и особенности применения в строительстве.

Охлажденные силикатные и шлаковые расплавы обладают аморфной абсолютно плотной структурой, высокой прочностью на сжатие, кислотостойкостью,… Из минеральных расплавов получают изделия самого различного назначения:… Силикатные расплавы получают плавлением специально подобранной шихты, основным компонентом которой является кремнезем,…

Гипсовые и гипсобетонные материалы и изделия ,основные разновидности изделий, их основные св-ва и области применения.

материалы (кирпичи, камни), несущие конструкции из плотных бетонов в виде плит перекрытий, колонн и т.д. и высокопористые ячеистые блоки,… Строительный гипс представляет собой мелкокристаллический материал, требующий… Высокая пористость гипсовых изделий и способность оченьточно воспроизводить форму и рельефный рисунок за счет…

Виды асбестоцементных изделий,их основные св-ва и области применения.

В зависимости от вида производимых материалов и условий их эксплуатации применяют мокрый (влажность до 85 %) и сухой (влажность до 18 %) способы… Примокром - изделия получают литьём на круглосетчатых машинах с использованием… Присухом - путём экструзии (придание нужной формы сечения изделию продавливанием через головкус профилированным…

Материалы и изделия из пластмасс

Состав и назначение главнейших компонентов пластмасс. Почему в строительстве пластмассы применяются в основном в качестве отделочных и теплоизоляционных материалов, и почему нерационально их использовать в качестве конструкционных?

(Пластическая масса –это материал, представляющий собой композицию полимера с наполнителем, пигментом и добавками, которая при формовании изделий находится в вязко-текущем или вязко-эластическом состоянии, а при эксплуатации – в стеклообразном или кристаллическом состоянии.

По реакции пластмассы на воздействие тепла ее подразделяют на термопластичную – пластмасса способна при нагревании многократно размягчаться и приобретать пластичность, а при охлаждении отверждатья; термореактивную – полимеры не могут после отверждения вновь при нагревании приобретать пластичность.)

Главнейшие компоненты пластмасс.Пластмассы получают обычно из вяжущего вещества, наполнителя и специальных добавок – пластификатора, отвердителя, стабилизатора и красителя. Пластмассой называют также затвердевшую массу из одного полимера, например, оргстекло.

Связующее вещество влияет на все свойства (физико-механические), а поэтому связующее вещество определяет свойства изделия из пластмассы. В качестве связующих используют главным образом синтетические и природные смолы, некоторые производные целлюлозы. Широкое применение получили поликонденсационные фенолформальдегидные, кремнийорганические соединения, а также соединения полимеризационного типа: ПЭ, ПП, ПС.

Наполнители – разнообразные неорганические и органические материалы. Их назначение – улучшают ряд технологических и эксплуатационных свойств пластмасс, уменьшают потребность в дорогом полимере и намного удешевляют изделия из пластмасс. Наполнители бывают порошкообразными(опилки, древесная и кварцевая мука, тальк…), волокнистыми (стекловолокно, асбест, хлопок, синтетические волокна), листовыми (бумага, фольга, ткани) и в виде газовых пузырьков.

Пластификаторы - это вещества, добавляемы для снижения вязкости сырьевой массы, повышения эластичности и уменьшения хрупкости затвердевшей пластмассы. В качестве пластификаторов применяют камфору, трикрезилфосфат, трифенилфосфат, триэтилфосфат, триметилфосфат, дибулитфталат, дибутилксилацинат.

Отвердители – вещества, являющееся инициаторами реакции, ускоряющие процесс отверждения пластмасс.

Стабилизаторы – способствуют сохранению структуры и свойств пластмасс во времени, предотвращая их ранее старение от воздействия солнечного света, кислорода воздуха, нагрева и др неблагоприятных влияний. В качестве стабилизаторов применяют Антиокислители, антирады, антипирены, антистатики.

Красители–в качестве красителей пластмасс применяют, как органические (нигрозин, хризоидин…), так и минеральные пигменты – охру, мумие, сурик, ультрамарин, белила….

Полимеры–вещества , молекулы которых (макромолекулы) состоят из одного или нескольких многократно повторяющихся звеньев.

Почему в строительстве пластмассы применяются в основном в качестве отделочных и теплоизоляционных материалов.Преимущество пластмасс – низкая теплопроводность легких пористых пластмасс, приближающаяся к коэффициенту теплопроводности воздуха, в связи с этим пластмассы широко используют в качестве теплоизоляционных материалов, их пористость может достигать 95...98%. Высокая химическая стойкость, в связи с этим пласьмассы используют как отделочные материалы при сооружении предприятий хим-кой промышленности, способность пластмасс окрашиваться в различные цвета, низкая степень истираемости, технологичность, в связи со всем этим пластмассы широко используются в отделочных материалов.

Почему нерационально их использовать в качестве конструкционных.Недостатки пластмасс – низкая теплостойкость, малая поверхностная твердость, высокий коэффициент термического расширения - его следует учитывать при проектировании строительных конструкций, особенно большеразмерных элементов, старение пластмасс-резко снижаются показатели физико-механических свойств, материал становится хрупким и может даже разрушиться.

 

 

В чем заключается высокая технологичность пластмасс?

Технологичность пластмасс заключается как в относительной простоте изготовления материалов и изделий, так и в высокой степени готовности изделий,…  

Важнейшие виды материалов и изделий из пластмасс: виды, свойства, области применения.

Конструкционно-отделочные и отделочные материалы. Материалы этой группы выпускают в виде крупноразмерных плит и листов, рулонных пленочных… В качестве конструкционно-отделочных материалов применяют главным образом… Стеклопластики – листовой материал, получаемый пропиткой стеклянного волокна или стеклоткани термореактивными…

Битумные и дёгтевые вяжущие и материалы на их основе

Кровельные и гидроизоляционные материалы на основе органических вяжущих материалов: рулонные и обмазочные.

Cвойства битумных мастик – эластичность, высокая прочность, стойкость к воздействию негативных факторов окружающей среды, износ к перепадам… Характерными особенностями органических вяжущих яв­ляются гидрофобность… 3.Герметизирующие материалы на основе битумов, их значения, виды и свойства.

Модуль 3. Отделочные материалы и изделия

3.1. Облицовочные материалы и изделия

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОБЛИЦОВОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ.

Технические требования, предъявляемые к облицовкам: - механические требования (несущая способность, ударопрочность и… - теплотехнические требования (тепло и морозостойкость, теплопроводящая и теплопоглощающая способность и т. д.);

ВНУТРЕННЯЯ ОТДЕЛКА ЗДАНИЙ (ВИДЫ, ТРЕБОВАНИЯ К ИЗДЕЛИЯМ).

Отделка помещения - это целый комплекс мероприятий по созданию в помещении привлекательного внешнего вида. Как правило, она заключается в… К элементам внутренней отделки зданий относятся штукатурка, облицовка, лепные… Для внутренней отделки стен и потолков применяют три вида материалов из пластмасс: рулонные, листовые и плиточные.

УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКЦИЯ ПОЛОВ.

Во время проведения работ по устройству пола необходимо особое внимание уделить вопросу его теплоизоляции. Т.к., если её провести не надлежащим… Конструкция пола включает в себя следующие элементы (см. рисунок): покрытие,… Покрытие - это самая верхняя часть пола, которая принимает на себя все эксплуатационные воздействия. В зависимости от…

УСТРОЙСТВО ПОДВЕСНЫХ ПОТОЛКОВ.

По конструктивным признакам подвесные потолки делят на модульные и сплошные потолки. Видимая поверхность модульных потолков состоит из готовых модульных элементов,… Сплошные подвесные потолки обычно монтируются из гипсокартонных листов. В данном случае сохраняются общие преимущества…

ПАСТОВЫЕ ОКРАСОЧНЫЕ СОСТАВЫ В ОТДЕЛКЕ ИНТЕРЬЕРОВ.

Связующими для безводных составов служат олифы и синтетические водонерастворимые полимеры. Они так же, как цементы и жидкое стекло, позволяют… Олифы являются связующими для масляных красок и представляют собой маслянистую… Натуральные олифы — это продукты термической обработки при температуре 150...300°С растительных масел (в основном…

ЛИСТОВЫЕ И ПЛИТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ СТЕН И ПЕРЕГОРОДОК.

Кирпичные - ставят в кирпичных или каменных домах либо во влажных помещениях в 1/2 или 1/4 кирпича. Гипсовые перегородки делают в форме плит размером 800x600x60 (80) мм. Очень… Тяжелые перегородки обязательно должны опираться на специальные укрепления (балки или лаги), но ни в коем случае не на…

Панели, плиты, листы, пластины.

Гипсокартон– это спрессованный слой гипса, оклеенный с двух сторон тонким слоем картона. Гипсоволокно в своем составе, кроме гипса, содержит целлюлозные волокна,… Прочность гипсоволокна на сжатие намногопревышает прочность гипсокартона, поскольку материал становится более…

Акустические панели (минераловатные).

Панели из пробки.

Гипсокартон с виниловым покрытием.

 

 

РУЛОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Рулонные материалы подразделяют: по виду материалов — на поливинилхлоридные пленочные, линкруст, текстовинит, ворсистые и влагостойкие (моющиеся)… Рулонные материалы для внутренней отделки зданий должны удовлетворять… Декоративно-отделочные пленки изготовляют на основе поливинилхлорида. Эти материалы достаточно долговечны, при обычных…

ПОЛЫ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ.

Полы из плиток, изготовленных из синтетических смол, настилают по бетонной подготовке на специальных битумных или синтетических мастиках.Во… Края монолитного пола, примыкающего к швам, окаймляют стальными уголками,…  

ПОЛЫ ИЗ ШТУЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Среди штучных материалов для укладки полов можно выделить следующие группы:

- Паркетные полы

- Полы из гипсоволокнистыхлистов

- Ламинатные покрытия (или ламинат)

- Полимерные плиточные покрытия

Паркетные полы.

Паркет – этот способ отделки пола в помещениях зданий, популярный и сегодня. Благодаря новым технологиям в деревообрабатывающей промышленности в… Традиционно паркетные полы из натуральной древесины классифицируют по видам заготовок (индивидуального или…

Полы из гипсоволокнистых листов.

Они универсальны, укладывая их, возможно установить систему кабельного отопления "теплый пол". Полы из ГВЛ экологически чистые, не… Элементы пола быстро и легко монтируются, что уменьшает сроки проведения…

Ламинатные покрытия (или ламинат).

Материал доски представляет собой многослойную структуру. Верхним, защитным, слоем служит специальная высокопрочная пленка из меламиновой или… У ламинированного покрытия множество достоинств. Ламинированный пол, в отличие…

Полимерные плиточные покрытия.

Полимерные плиточные покрытия представляют собой полужесткий материал, прочное соединение наполнителя и связующих смол. Это чрезвычайно износостойкая, очень долговечная и привлекательная продукция для жилых и общественных помещений. Она очень экономична, и не только за счет низкой стоимости, но и за счет небольшого количества отходов.

Полимерные плиточные покрытия для полов имеют ряд качеств, позволяющих утверждать, что они удобнее рулонных.

 

 

МОНОЛИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ ПОЛОВ.

Укладка бетонных покрытий – весьма трудоемкое занятие. Его наносят на поверхность участками шириной 2-2,5 м. При этом процесс контролируется… Существуют и наливные бетонные полы. Они основаны на полимерных добавках,…  

АКУСТИЧЕСКИЕ ПОТОЛКИ.

Существует еще один способ – это акустические подвесные потолки. Они эффективнее справляются с проблемой звукоизоляции, создают приятную звуковую… Есть альтернатива – акустические натяжные потолки. Зачастую их изготавливают… Внешне акустический потолок не отличается ни чем от обычного натяжного. Их также можно красить в любой цвет, наносить…

ОБЛИЦОВКА ФАСАДОВ ИЗДЕЛИЯМИ ИНДУСТРИАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

2. Облицовка кирпичных и бетонных стен листовыми материалами выполняется путем крепления этих материалов гвоздями и шурупами к готовому деревянному… 3. Швы внутренних поверхностей наружных стен кирпичных зданий, кладка которых… 4. Перед облицовкой вертикальные поверхности проверяются по отвесу с установкой опорных марок (маяков). Выявленные…

Облицовка гипсокартонными листами.

Нормами предусмотрена облицовка стен и перегородок гипсокартонными листами площадью до 3 м².Крепление гипсокартонных листов осуществляется на готовых пеногипсовой или гипсоопилочной мастиках, а к деревянным поверхностям - тонкими гвоздями с широкими шляпками. Заделка швов производится гипсовой мастикой, которая приготовляется вручную небольшими порциями.

Облицовка панелями с различными декоративными покрытиями.

Нормами предусмотрена облицовка панелями площадью до 2 м² по деревянному каркасу или на готовых мастиках (все виды гипсовых, казеиновых и битумно-силикатных).

Древесностружечные панели, обтянутые текстовинитом, крепятся между собой и к каркасу шурупами через планки-накладки, которые предварительно устанавливаются по вертикальным граням тыльной стороны панелей и наполовину выступают за их плоскость.

Облицовка наборными щитами из профильных поливинилхлоридных реек.

Нормой предусмотрена облицовка стен щитами шириной до 400 мм, собранными на месте из поливинилхлоридных реек, имеющих замковый шпунт.

В процессе сборки и установки щитов выступающий гребень заводится в паз ранее установленной рейки.

Крепление щитов к деревянному каркасу производится шурупами в трех уровнях по высоте.

Установка раскладок и уголков.

Нормами предусмотрена установка поливинилхлоридных или алюминиевых раскладок и алюминиевых обрамляющих уголков. При установке уголки прижимаются раскладками и через раскладки крепятся шурупами.

Обтяжка древесностружечных плит текстовинитом

Нормами предусмотрена обтяжка плит площадью до 2 м².

Плиты обрезаются и подгоняются по месту установки, полотно текстовинита заворачивается на тыльную сторону плиты, натягивается и крепится к плите гвоздями.

Механизированное приготовление пеногипсовой и гипсоопилочной мастик.

Нормами предусмотрено приготовление мастик в растворосмесителе и пены - в диспергаторе, установленных на этаже.Состав мастики: гипс, опилки, пена, вода, клеевой замедлитель.

 

ОБЛИЦОВКА ФАСАДОВ ПЛИТАМИ ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД.

Сегодня зарубежные технологии предполагают применение более тонких, чем это было принято у нас, каменных плит в облицовке. Наиболее приемлемой… При укладке в интерьере на специальные безводные клеящие составы такая толщина… Замечено, что натуральный камень обладает антибактериальным действием. Неслучайно рыбные и мясные прилавки хороших…

Методы защиты натурального камня.

- отделка пола нестойкими к истиранию мраморами и известняками в зонах с высокой проходимостью; - бесшовная укладка облицовочных плит на открытых площадках; - облицовка мрамором цокольной части здания без гидроизоляции;

СВЕТОПРОЗРАЧНЫЕ ОГРАЖДЕНИЯ И ПЕРЕГОРОДКИ.

К конструктивно-строительным изделиям относят стеклянные пустотелые блоки профильное стекло стеклопакеты стеклянные закаленные дверные полотна для… Стеклоблоки применяют в конструкциях, где требуется создать мягкий рассеянный… Профильное стекло применяют для остекления беспереплетных окон, зенитных фонарей, устройства перегородок, самонесущих…

ДЕКОРАТИВНАЯ ШТУКАТУРКА В ОТДЕЛКЕ ЗДАНИЙ.

1. По климатической стойкости: - на наружные; - внутренние;

Примеры декоративных штукатурок.

Штукатурки бывают на различной связующей основе: минеральные – на цементно-известковой основе, силикатные – на основе силиката калия, полимерные – на основе синтетических латексов. Для внутренней отделки лучше использовать штукатурки на водной основе – они не пахнут, а значит, не требуют всеобщей эвакуации из квартиры во время ремонта. Преимущество штукатурки: наносится на любые внутренние и внешние поверхности (бетон, цемент, кирпич, гипсокартон, дерево, металл и т.д.).

Штукатурки «толстые».

Терразитовая штукатурка приготавливается на основе растворов извести, слюды и цемента. Заполнителями являются кварцевый песок и каменная крошка.… Каменные декоративные штукатурки намного сложнее. Заполнителем в растворе… Сграффито («выцарапанный») - особый вид декоративной штукатурки для получения изображения типа рельефного орнамента.…

Масляные краски в отличие от лаковых эмалей получают на основе натуральной или синтетической олифы. Они также со­держат минеральные пигменты и наполнители, иногда - поверх­ностно-активные вещества. Такие краски имеют плохой розлив, их пленка после высыхания (обычно в течение 24 ч) матовая, сравнительно мягкая.

Краски на водных эмульсиях (водоэмульсионные) изгота­вливают на основе акрилатных, стирол-акрилатных, бутадиенстирольных, веоверстатных, поливинилацетатных и других эмульсий и соответствующих пигментов и наполнителей.

Грунтовки. Лаковые грунтовки изготавливают на основе ла­ка, масляные - на основе олифы. Они содержат от 50 до 100% пигментов и наполнителей. Кроме того, в состав грунтовок входят пластификаторы, отвердители, поверхностно-активные вещества и специальные добавки.

Грунтовки, предназначающиеся для нанесения на металлы, содержат пигменты, обладающие противокоррозионными свойствами. Грунтовки, применяемые для грунтования поверх­ности древесины, должны содержать большое количество на­полнителей, способных заполнять поры в древесине.

Шпатлевки (шпаклевки), так же как и эмали, изготавливают на основе лаковых растворов синтетических пленкообразующих или олифы. Содержание пигментов и наполнителей в них может достигать до 200-300% от массы пленкообразующих.

Основными компонентами окрасочных составов являются связующие вещества и пигменты. В состав некоторых красок входят также растворители, разбавители, пластификаторы, сиккативы, наполнители и др.

1. Пленка лакокрасочного покрытия образуется связующим, которое входит в составы как для подготовительных, так и для лицевых слоев.

2. Олифы являются связующими для масляных красок и представляют собой маслянистую жидкость, которая после нанесения на поверхность высыхает, образуя прочную эластичную пленку.

3. Лаки масляные получают растворением природных или искусственных смол в высыхающих растительных маслах, содержащих сиккативы и растворители.

4. Связующие для водных красочных составов по происхождению могут быть минеральными, животными, растительными, искусственными и синтетическими.

5. К группе связующих, используемых для приготовления водных красочных составов, относят животные, растительные, искусственные и синтетические клеи.

6. Пигменты — тонкоизмельченные цветные порошки, не растворимые в воде, органических растворителях и связующих материалах, но способные хорошо с ними смешиваться, образуя красочные составы.

Водоразбавляемые красочные составы приготовляют с использованием в качестве связующих неорганических вяжущих веществ или клеев. Такие краски изготовляют на месте работ и разбавляют водой.

Известковые краски изготовляют из извести, щелочестойких пигментов и небольших добавок, например олифы для придания пленке небольшого блеска. Образование красочной пленки происходит благодаря карбонизации извести. Известковые краски не обладают высокой прочностью и долговечностью, но они дешевы и подготовка поверхности для их нанесения проста. Применяют известковые краски в основном для окраски фасадов: кирпичных, бетонных, оштукатуренных.

Цементные краски состоят из цемента, щелочестой-ких пигментов, извести, хлористого кальция и гидрофо-бизующих добавок. Образование пленки происходит вследствие реакций гидратации цемента. Известь и хлористый кальций повышают водоудерживающую способность краски, что необходимо для приобретения прочности красочной пленки. Применяют цементные краски для окраски по влажным пористым поверхностям: бетонным, штукатурным, кирпичным.

Силикатные краски состоят из растворимого калийного стекла ( КгО-пБЮа), минеральных щелочестой-ких пигментов и кремнеземистых добавок (трепела, диатомита, тонкомолотого песка). Образование красочной пленки происходит в результате гидролиза силиката калия и образования нерастворимых силикатов кальция и водного кремнезема (см. гл. 5). Наиболее атмосферо-стойкие покрытия получают при нанесении силикатной краски на основания, содержащие свободную известь (поверхность свежего бетона, цементной или известковой штукатурки). При окраске по дереву силикатные краски служат для защиты древесины от возгорания.

Лакокрасочная промышленность выпускает в основном готовые материалы, перед их употреблением добавляют лишь растворители или разбавители. Сборные конструкции и детали должны поступать с заводов на строительство с полной готовностью, т. е. в окончательно отделанном виде. Для этого на заводах сборных строительных конструкций предусматривается конвейерная линия отделки элементов. 2. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КРАСОЧНОГО СОСТАВА1.Связующие пленкообразующие вещества

Связующими веществами в красочных составах являются следующие материалы полимеры в полимерных красках, лаках, эмалях каучуки в каучуковых красках производные целлюлозы в нитролаках олифы в масляных красках клеи животный и казеиновый в клеевых красках неорганические вяжущие вещества в цементных, известковых, силикатных красках. Полимеры применяют в красках и лаках вместе с растворителем, а также в сочетании с олифой или цементом полимерцементные красочные составы.

3.3. Теплоизоляция стен, кровли, фасада и теплоизоляционные материалы (Общие сведения и класификация)

Теплоизоляция - защита зданий, тепловых промышленных установок (или отдельных их узлов), холодильных камер, трубопроводов и прочего от нежелательного теплового обмена с окружающей средой. Так, например, в строительстве и теплоэнергетике теплоизоляция необходима для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду, в холодильной и криогенной технике - для защиты аппаратуры от притока тепла извне. Теплоизоляция обеспечивается устройством специальных ограждений, выполняемых из теплоизоляционных материалов (в виде оболочек, покрытий и т. п.) и затрудняющих теплопередачу.

Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных промышленных установок, аппаратуры, трубопроводов, холодильников и транспортных средств. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость(70-98 %) и, следовательно, малая средняя плотность и низкая теплопроводность (коэффициент теплопроводности не более 0,2 Вт/(м °С)).

Задача теплоизоляции зданий - снизить потери тепла в холодный период года и обеспечить относительное постоянство температуры в помещениях в течение суток при колебаниях температуры наружного воздуха. Применяя для теплоизоляции эффективные теплоизоляционные материалы, можно существенно уменьшить толщину и снизить массу ограждающих конструкций и таким образом сократить расход основных стройматериалов (кирпича, древесины, стали и др.) и увеличить допустимые размеры сборных элементов.

Важнейшей целью теплоизоляции строительных конструкций является сокращение расхода энергии на отопление здания. Теплоизоляция является очень эффективным способом уменьшения потребности в отоплении и соответственно приводит к уменьшению СО₂ в атмосфере и, так называемого, парникового эффекта, что доказано исследованиями.

Классификация утеплителей

При выборе материала для устройства теплоизоляции здания обычно учитывают следующие параметры: теплостойкость, морозостойкость, водопоглощение, паропроницаемость, теплоемкость, прочность, акустические свойства, огнестойкость и химическую стойкость. По структуре материалы делятся на волокнистые, ячеистые и зернистые.

ГОСТ 16381-77 классифицирует теплоизоляционные материалы по их плотности, жесткости и теплопроводности.

По средней плотности

По жесткости

По теплопроводности

По форме выпуска применяемые изделия можно сгруппировать по следующим разновидностям: § минеральные и неминеральные ваты (на стеклянной, каменной, целлюлозной… § блоки теплоизоляционные;

По виду основного сырья теплоизоляционные материалы подразделяют на органические, неорганические и смешанные.

К органическим относят прежде всего материалы, получаемые переработкой неделовой древесины и отходов деревообработки (древесноволокнистые плиты и древесностружечные плиты), сельскохозяйственных отходов (соломит, камышит и др.), торфа (торфоплиты) и другого местного органического сырья. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо- и биостойкостью. Указанных недостатков лишены так называемые газонаполненные пластмассы (пенопласты, поропласты, сотопласты и др.) - высокоэффективные органические материалы с объёмной массой от 10 до 100 кг/м³.

Характерная особенность большинства органических теплоизоляционных материалов - низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не свыше 150 °С.

Более огнестойки материалы смешанного состава (фибролит, арболит и др.), получаемые из смеси минерального вяжущего вещества и органического наполнителя (древесные стружки, опилки и т. п.).

Неорганические (минеральные) теплоизоляционные материалы - минеральная вата и изделия из неё (среди последних весьма перспективны минераловатные плиты - твёрдые и повышенной жёсткости), лёгкие и ячеистые бетоны (главным образом газобетон и пенобетон), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических (главным образом доменных) шлаков в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 75-350 кг/м³.

Неорганические теплоизоляционные материалы, используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовые картон, бумага, войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестково-кремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита). Для изоляции промышленного оборудования и установок, работающих при температурах выше 1000 °С (например, металлургических, нагревательных и других печей, топок, котлов и т. д.), применяют так называемые легковесные огнеупоры, изготовляемые из огнеупорных глин или высокоогнеупорных окислов в виде штучных изделий (кирпичей, блоков различного профиля); перспективно также использование волокнистых теплоизоляционных материалов из огнеупорных волокон и минеральных вяжущих веществ (коэффициент их теплопроводности при высоких температурах в 1,5-2 раза ниже, чем у традиционных, имеющих ячеистое строение).

 

По способу порообразования теплоизоляционные материалы делят на следующие виды:

§ материалы с волокнистым каркасом;

§ вспученные материалы;

§ вспененные материалы;

§ материалы с пористым заполнителем;

§ материалы с выгорающими добавками;

§ материалы с пространственным каркасом.

Классификация теплоизоляционных материалов в зависимости от способа порообразавания, структуры, формы и внешнего вида, с указанием основных видов данных материалов для минеральных и для органических представлены в таблицах:

 

Минеральные теплоизоляционные материалы
Материалы с волокнистым каркасом	сыпучие	рыхлая комовая минеральная и стеклянная вата; гранулированная минеральная и стеклянная вата; сухие смеси на основе распущенного асбеста и минерального стекловолокна
мягкие	минераловатные, стекловатные маты; асбопухшнур
жесткие	минераловатные, стекловатные плиты; асбестоцементные плиты; вулканит; шевелин; совелин
Вспученные материалы	сыпучие	верикулит; перлит; шунгезит; сухие смеси на их основе; гранулы ячеистого стекла; стеклопор
жесткие	газобетон; газосиликат; ячеистое пеностекло
Вспененные материалы	пенобетон; пеносиликат; пенодиамитовые; пеноасбест; пеношамот
Материалы с пористым заполнителем	перлитовые; вермикулитовые; шунгизитовые
Материалы с выгорающим каркасом	диамитовые; трепельные
Материалы с пространственным каркасом	сотопласты

 

Органические теплоизоляционные материалы
Материалы с волокнистым каркасом	сыпучие	эковата
мягкие	войлок синтетический; синтепон; войлок натуральный; древесноволокнистые
жесткие	древесноволокнистые; древесностружечные; фибролит; торфоизоляционные плиты; камышит; соломит; льнокостричные
Вспученные материалы	сыпучие	гранулированный пенополистирол
мягкие	пенополивинилхлорид; пенополиуретан
жесткие	пенополивинилхлорид; пенополиуретан; фенольноформальдегидный поропласт; кремнийорганический поропласт
Вспененные материалы	мипора; пенополиуретан; пенопласт; пенополиэтилен; пенорезиновые
Материалы с пористым заполнителем	пробковые; пенополистирол; бетоин
Материалы с пространственным каркасом	сотопласты

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Так, один кубический метр минераловатного утеплителя в конструкции стены равноценен по теплоизолирующим свойствам 3000 шт. глиняного кирпича. На организацию производства равного по теплозащитным свойствам кирпича… В пересчете на условное топливо для производства 1 м3 минераловатных изделий требуется 50 кг условного топлива, для…

Органические теплоизоляционные изделия и материалы

Органические теплоизоляционные материалы и изделия производят из различного растительного сырья: отходов древесины (стружек, опилок, горбыля и… Многие органические теплоизоляционные материалы подвержены быстрому…

Теплоизоляционные материалы и изделия из органического сырья.

Среди большого разнообразия теплоизоляционных изделий из органического сырья наибольший интерес представляют плиты древесноволокнистые, камышитовые, фибролитовые, торфяные, пробковая теплоизоляция натуральная, а также теплоизоляционные пенопласты.

Плиты древесноволокнистые применяют для тепло-, и звукоизоляции ограждающих конструкций. Изготовляют их из распушённой древесины или иных растительных волокон — неделовой древесины, отходов лесоперерабатывающей промышленности, костры, соломы, камыша, хлопчатника. Наибольшее распространение получили древесноволокнистые плиты, получаемые из отходов древесины. Процесс производства изоляционных древесноволокнистых плит состоит из следующих основных операций: дробления и разлома древесного сырья, проклеивания волокнистой массы, формования и термической обработки, Для уменьшения сгораемости древесноволокнистые плиты пропитывают специальными огнезащитными составами-антипиренами, а для придания водостойкости в состав волокнистой массы вводят парафиновые, смоляные, масляные и другие эмульсии.

Изоляционные древесноволокнистые плиты имеют объёмную массу 250 кг/м3, предел прочности на изгиб — 1,2 МПа и коэффициент теплопроводности — не более 0,07 Вт/м-°С, длину 1200-3000, ширину 1200-1600 и толщину 8-25 мм.

Наряду с изоляционными применяют плиты изоляционно-отделочные, имеющие лицевую поверхность, окрашенную пли подготовленную к окраске. Камышитовые плиты, или просто камышит, применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий HI класса, при постройке малоэтажных жилых домов, небольших производственных помещений, в сельскохозяйственном строительстве. Это теплоизоляционный материал, спрессованный из стеблей камыша в виде плит, которые затем скрепляются стальной оцинкованной проволокой. Для изготовления камышитовых плит используются зрелые однолетние стебли обыкновенного тростника. Наилучшими являются стебли диаметром 7-15 мм, так как они хорошо прессуются. Помимо обыкновенного тростника может быть использован камыш озёрный, рогоз и другие растения. Заготовку стеблей этих растений следует делать в осенне-зимний период. Прессование плит осуществляют на специальных прессах. В зависимости от расположения стеблей камыша различают плиты с поперечным (вдоль короткой стороны плиты) и продольным расположением стеблей. По объёмной массе плиты различают трёх марок: 175, 200 и 250 с пределом прочности на изгиб не менее 0,18-0,5 МПа, коэффициентом теплопроводности — 0,06-0,09 МПа, влажностью — не более 18% по массе. Камышитовые плиты производят длиной 2400-2800, шириной 550-1500 и толщиной 30-100мм.

Торфяные теплоизоляционные изделия изготавливают в виде плит, скорлуп и сегментов и используют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий III класса и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре от -60 до +100°С. Сырьём для их производства служит малоразложившийся верховой торф, имеющий волокнистую структуру, что благоприятствует получению из него качественных изделий путём прессования. Плиты изготавливают размером 1000x500x30 мм путём прессования в металлических формах торфяной массы с добавками (или без них) и с последующей сушкой при температуре 120-150°С. В зависимости от начальной влажности торфяной массы различают два способа изготовления плит: мокрый (влажность 90-95%) и сухой (влажность около 35%). При мокром способе излишняя влага в период прессования отжимается из торфяной массы через мелкие металлические сетки. При сухом способе такие сетки в формы не закладываются.

Торфяные изоляционные плиты по объёмной массе делят на М 170 и 220 кг/ м3 с пределом прочности на изгиб — 0,3 МПа, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,06 Вт/м-°С, влажностью не более 15%. Цементно-фибролитовые плиты представляют собой теплоизоляционный и теплоизоляционно-конструктивный материал, полученный из затвердевшей смеси портландцемента, воды и древесной шерсти. Древесная шерсть выполняет в фибролите роль армирующего каркаса. По внешнему виду тонкие древесные стружки длиной до 500, шириной 4-7, толщиной 0,25-0,5 мм приготавливают из неделовой древесины хвойных пород на специальных древесношерстяных станках. Шерсть предварительно высушивают, пропитывают минерализаторами (хлористым кальцием, жидким стеклом) и смешивают с цементным тестом по мокрому способу или с цементом по сухому (древесная шерсть посыпается или опыляется цементом) в смесительных машинах различного типа. При этом следят, чтобы древесная шерсть была равномерно покрыта цементом. Формуют плиты двумя способами: прессованием и на конвейерах, где фибролит формуют в виде непрерывно движущейся ленты, которую затем разрезают на отдельные плиты (подобно вибропрокату железобетонных изделий). При прессовании плит удельное давление для теплоизоляционного фибролита принимают до 0,1 МП а, а для конструктивного — до 0,4 МПа. После формования плиты пропаривают в течение 24 ч при температуре 30-35°С. По объёмной массе цементно-фибролитовые плиты делят на М 300, 350, 400 и 500 с пределом прочности при изгибе соответственно не менее 0,4, 0,5, 0,7 и 1,2 МПа, коэффициентом теплопроводности — 0,09-0,15Вт/м-°С, водопоглощением — не более 20%. Длина плит 2000-2400, ширина 500-550, толщина 50, 75, 100 мм.

Фибролитовые плиты на портландцементе применяют в качестве теплоизоляционного, теплоизоляционно-конструктивного и акустического материала для стен, перегородок, перекрытий и покрытий зданий. Фибролитовые плиты получают также формованием и тепловой обработкой (или без неё) органического коротковолокнистого сырья. В качестве такого сырья может быть использована дроблёная станочная стружка или щепа, сечка соломы или камыша, опилки, костра и др. Вторым компонентом при изготовлении фибролитовых плит является портландцемент. Объёмная масса в сухом состоянии составляет 500 кг/ м3, предел прочности при изгибе — не менее 0,7 МПа, коэффициент теплопроводности в сухом состоянии — не более 0,12 Вт/м-°С, влажность — не более 20% по массе. Плиты формуют длиной и шириной 500, 600 и 700 мм, толщиной 50, 60 и 70 мм.

Пробковые теплоизоляционные материалы и изделия (плиты, скорлупы и сегменты) применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, холодильников и поверхностей холодильного оборудования трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей от -150 до +70°С, для изоляции корпуса кораблей. Изготавливают их путём прессования измельчённой пробковой крошки, которую получают как отход при производстве закупорочных пробок из коры пробкового дуба или так называемого бархатного дерева, растущего в Дальневосточном крае, в Амурской области и на Сахалине. Пробка вследствие высокой пористости и наличия смолистых веществ является одним из наилучших теплоизоляционных материалов. Из неё изготавливают плиты, скорлупы и сегменты.

Пробковые теплоизоляционные материалы и изделия могут быть изготовлены с добавкой органического связующего (органического клея, желатины, битума, смол и т. п.) и без него. В первом случае пробковую крупу, покрытую тонким слоем органического клеящего вещества, спрессовывают в виде плит, имеющих длину 500-1000, ширину 500 и толщину 20-80 мм. Такие плиты называют «импрегнированными». Во втором случае плиты изготавливают таких же размеров с запрессовкой пробковой крупы под давлением 0,7 МПа, но без связующих добавок, путём термической обработки при температуре 250-300°С. При этом происходит возгонка смолистых веществ, содержащихся в пробке, вследствие чего пробковая крупа спекается в монолитную массу. Плиты, полученные по второму способу, известны под названием «экспанзита». Остывшие после горячего прессования плиты распиливают нa требуемые размеры.

Пробковые теплоизоляционные материалы и изделия по объёмной массе в сухом состоянии делят на М 150-350 с пределом прочности при изгибе соответственно 0,15-0,25 МПа, коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии при температуре 25°С — 0,05-0,09 Вт/м-°С. К положительным свойствам плит следует отнести также то, что они не горят, с трудом тлеют, не подвержены заражению домовым грибком и не разрушаются грызунами. Пробковые материалы упаковывают в клетки объёмом 0,25- 0,5 м3 и хранят в сухом закрытом помещении, а перевозят в крытых вагонах.

Теплоизоляционные пенопласты. Теплоизоляционные материалы на основе полимеров в виде газонаполненных пластмасс и изделий, а также минераловатных и стекловатных изделий производят на полимерном связующем. По физической структуре газонаполненные пластмассы могут быть разделены на три группы: ячеистые или пенистые (пенопласты), пористые (поропласты) и сотовые (сотопласты). Пенопласты и сотопласты на основе полимеров являются не только теплоизоляционным, но и конструктивным материалом. Теплоизоляционные материалы из пластмасс, по виду применяемых для их изготовления полимеров, делят на: полистирольные — пористые пластмассы на основе суспензионного (бисерного) или эмульсионного полистирола; поливинилхлоридные — пористые пластмассы на основе поливинилхлорида; фенольные — пористые пластмассы на основе формальдегида.

Поризация полимеров основана на применении специальных веществ, интенсивно выделяющих газы и вспучивающих размягчённый при нагревании полимер. Такие вспучивающиеся вещества могут быть твёрдыми, жидкими и газообразными. К твёрдым вспенивающим веществам, имеющим наибольшее практическое значение, относятся карбонаты, бикарбонаты натрия и аммония, выделяющие при разложении СО2 и NH3, азодниитрилы, эфиры азодикарбоновой кислоты, выделяющие смесь абиетиновой кислоты с углекислым кальцием, выделяющая СО2. К жидким вспенивающим веществам относятся бензол, легкие фракции бензола, спирт и т. п. К газообразным вспенивающим веществам относятся воздух, азот, углекислый газ, аммиак. Для придания эластичности пористым пластмассам в полимеры вводят пластификаторы: фосфаты, фталаты и др. Пористые и ячеистые пластмассы можно получать двумя способами — прессовым и беспрессовым, При изготовлении пористых пластмасс прессовым способом тонкоизмельчённый порошок полимера с газообразователем и другими добавками спрессовывается под давлением 15-16 МПа, после чего взятую навеску (обычно 2-2,5 кг) вспенивают, в результате чего получают материал ячеистого строения.

При изготовлении пористых пластмасс беспрессовым способом полимер с добавками газообразователя, отвердителя и других компонентов нагревается в формах до соответствующей температуры. От нагревания полимер расплавляется, газообразователь разлагается, и выделяющийся газ вспенивает полимер. Образуется материал ячеистого строения с равномерно распределёнными в нём мелкими порами. Плиты, скорлупы и сегменты из пористых пластмасс применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 70°С. Изделия из пористых пластмасс на суспензионном полистироле по объёмной массе в сухом состоянии делят на М 25 и 35 с пределом прочности на изгиб не менее 0,1-0,2 МПа, коэффициентом теплопроводности — 0,04 Вт/м- °С, влажностью — не более 2% по массе. Такие же изделия на эмульсионном полистироле по объёмной массе имеют М 50-200 предел прочности на изгиб соответственно — не менее 1,0-7,5 МПа, коэффициент теплопроводности — не более 0,04-0,05, влажность — не более 1% по массе. Плиты из пористых пластмасс изготавливают длиной 500-1000, шириной 400-700, толщиной 25-80 мм.

Схема теплоизоляции с применением пенополистерола

 

Наиболее распространёнными теплоизоляционными материалами из пластмасс являются полистирольный поропласт, Отпора и др. Полистирольный поропласт —отличный утеплитель в слоистых панелях, хорошо сочетающийся с алюминием, асбестоцементом и стеклопластиком. Широко применяется как изоляционный материал в холодильной промышленности, судостроении и вагоностроении для изоляции стен, потолков и крыш в строительстве. Полистирольный поропласт, изготовленный из бисерного (суспензионного) полистирола, представляет собой материал, состоящий из тонкоячеистых сферических частиц, спёкшихся между собой. Между частицами имеются пустоты различных размеров. Наиболее ценными свойствами полистирольного поропласта является его низкая объёмная масса и малый коэффициент теплопроводности. Полистирольный поропласт выпускают в виде плит или различных фасонных изделий. Полистирольный поропласт производят объёмной массой до 60 кг/м3 , прочностью на 10%-ное сжатие — до 0,25 МПа и коэффициентом теплопроводности — 0,03-0,04 Вт/м-°С. Наиболее распространённый размер плит 900x650х100 мм. Поропласт полиуретановый применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 100°С. Получают его из полиэфирных полимеров с введением парообразующих и других добавок.

Полиэфирные полимеры — это большая группа искусственных полимеров, получаемых при помощи конденсации многоатомных спиртов (гликоля, глицерина, пентаэритрита и др.) и главным образом двухосновных кислот — фталевой, малеиновой и др. Для повышения эластичности изготавливаемых изделий во время конденсации многоатомных спиртов и двухосновных кислот приготавливают жирные кислоты или растительные масла. По объёмной массе в сухом состоянии маты из пористого полиуретана делят на М 35 и 50, коэффициент теплопроводности в сухом состоянии — 0,04 Вт/м-°С, влажность — не более 1% по массе. На основе пористого полиуретана выпускают также твёрдые и мягкие плиты объёмной массы 30-150 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,022-0,03 Вт/м-°С. Маты из пористого полиуретана изготавливают в виде плит длиной 2000, шириной 1000, толщиной 30-60 мм. Мипора представляет собой пористый материал, получаемый на основе мочевино-формальдегидного полимера. Сырьём для производства мипоры является мочевино-формальдегидный полимер и 10%-ный раствор сульфопафтеновых кислот (контакт Петрова), а также огнезащитные добавки (раствор фосфорно-кислого аммония 20%-ной концентрации). Мипору применяют для теплоизоляции строительных конструкций промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 70°С.

Для получения мипоры в аппарат с мешалкой загружают водный раствор мочевино-формальдегидного полимера и вспениватель, которые энергично перемешивают. Полученную пену спускают в металлические формы, которые направляют в камеры, где масса при температуре 18-22°С отвердевает за 3-4 ч. Полученные блоки направляют на 60-80 ч в сушила с температурой 30-50оС. Мипору выпускают в виде блоков объёмом не менее 0,005 м3, пределом прочности на сжатие — 0,5-0,7 МПа, удельной ударной вязкостью — 0,4 кГ-см/см2, водопоглощением — 0,11% за 24 ч, коэффициентом теплопроводности — 0,03 Вт/м -°С.

Войлок строительный применяют как прокладочный и теплоизоляционный материал для теплоизоляции отдельных мест конструкций (концов балок в каменных стенах, оконных и дверных коробок в наружных стенах, стыков щитов в сборных домах) и поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 100°С. Войлок используют для подшивки потолков под штукатурку. Войлок изготавливают в виде штучных изделий прямоугольной формы путем сваливания шерсти, отходов шерстеперерабатывающей и меховой промышленности и других производств и противомольной пропитки. Объёмная масса войлока в сухом состоянии — 150 кг/м3, коэффициент теплопроводности в сухом состоянии — 0,048 Вт/м-оС, влажность сухого войлока — не более 20% по массе. Выпускают войлок в виде полос длиной 1000-2000, шириной 500-2000, толщиной 12 мм. Войлок не горит, но способен тлеть, а также способен поглощать влагу.