Строительные материалы

Министерство высшего и профессионального образования

Российской Федерации

Тюменская государственная архитектурно-строительная академия

Кафедра «Строительные материалы»

“Строительные материалы”

Краткий лекционный курс, для заочной и дневной

формы обучения.

Тюмень 2000

Оглавление

Предисловие 3

Тема 1.Основные свойства строительных материалов4

1.1. Общие положения 4

1.2. Классификация основных свойств 6

1.3. Физические свойства 6

1.4. Теплофизические свойства 9

1.5. Механические свойства материалов 11

1.6. Деформативные свойства 15

1.7. Физико – химические свойства материалов 17

1.8. Технологические свойства 17

1.9.Эксплуатационные свойства 18

Тема 2.Природные каменные материалы 20

2.1. Магматические породы 20

2.2. Осадочные горные породы 23

2.3. Метаморфические породы 25

2.4. Материалы и изделия из природного камня 26

2.5. Меры защиты каменных материалов 28

Тема 3Керамические материалы и изделия 29

3.1. Сырьевые материалы 29

3.2. Свойства глин как сырья для керамических изделий 30

3.3. Общая схема производства керамических изделий 31

3.4. Свойства керамических изделий 33

3.5. Стеновые керамические изделия 33

3.6. Облицовочные материалы и изделия 35

3.7. Керамические изделия различного назначения 36

3.8. Санитарно-техническая керамика 36

3.9. Теплоизоляционные керамические материалы 36

3.10. Огнеупорные изделия 37

Тема 4.Стекло, материалы на его основе. Ситаллы 39

4.1. Свойства стекла 39

4.2. Сырьё для производства стекла и основные оксиды, содержащиеся в нём . 39

4.3. Общая схема получения стекла 39

4.4. Разновидности стекла и стеклянных изделий, применяемых в строительстве 40

4.5. Материалы и изделия из шлаковых расплавов 41

4.6. Ситаллы и шлакоситаллы 41

4.7. Материалы и изделия из каменного литья 42

Тема 5.Металлы 43

5.1. Классификация металлов 43

5.2. Строение металлов 43

5.3. Свойства металлов 44

5.4. Чугуны 46

5.5. Сталь 47

5.6. Влияние нормальных примесей на механические свойства стали 48

5.7. Классификация сталей 49

5.8. Состав и свойства железоуглеродистых сплавов 50

5.9. Упрочение стали 51

5.10. Применение углеродистых сталей 52

5.11. Легированные стали 53

5.12. Цветные металлы и сплавы 54

5.13. Коррозия металлов 55

5.14. Производство металлических изделий 56

5.15. Сварка металлов 57

5.16. Газовая резка металлов 58

Тема 6. Древесина 60

6.1. Строение древесины 60

6.2. Свойства древесины 61

6.3. Защита древесины от гниения, поражения насекомыми и возгорания 64

6.4. Основные древесные породы 66

6.5. Лесоматериалы и изделия из древесины 67

Тема 7.Полимерные материалы и изделия 69

7.1. Пластмассы. Составляющие пластмасс 69

7.2. Общая характеристика полимеров 69

7.З. Способы изготовления полимерных изделий 70

7.4. Основные свойства пластмасс 71

7.5. Виды строительных материалов и изделий из пластмасс 72

Тема 8.Органические вяжущие78

8.1. Битумы 78

8.2. Нефтяные битумы 78

8.3. Дёгти 81

8.4. Смешанные вяжущие на основе битумов и дёгтей 81

8.5. Асфальтовые и дегтевые бетоны и растворы 81

8.6. Герметизирующие материалы 83

8.7. Гидроизоляционные и кровельные материалы 84

Тема 9. Лакокрасочные материалы90

9.1. Связующие 90

9.2. Пигменты 91

9.3. Вспомогательные материалы 92

9.4. Красочные составы 92

Литература 94

Предисловие.

Первая часть краткого курса лекций по дисциплине "Строительные материалы" предназначена для студентов всех строительных специальностей дневного и заочного обучения.

Издание данного методического пособия связано с изменением учебной программы и сокращением часов лекционного курса, с необходимостью вынесения части лекционного материала на самостоятельное изучение студентам, а так же с необходимостью обеспечения литературой студентов-заочников, проживающих за пределами Тюмени

Методическое пособие включает следующие разделы:

- основные свойства строительных материалов,

- природные каменные материалы,

- керамические материалы и изделия,

- стекло и материалы на его основе,

- металлы,

- древесина,

- полимерные материалы и изделия,

- органические вяжущие и изделия на их основе.

Во всех разделах лекционного курса представлены в основном классические основы материаловедческого характера, классификация материалов, сырье для их производства, приведены основы технологии получения строительных материалов и изделий, виды изделий, их свойства и область применения.

Для облегчения проработки материала к каждой теме составлены контрольные вопросы.

Настоящий курс лекций рекомендуется студентам для самостоятельной работы при подготовке к коллоквиумам, зачётам и экзаменам в качестве методического пособия.

ТЕМА 1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Строительство потребляет огромное количество различных материалов и изделий. Затраты на материалы в сметной стоимости строительно-монтажных работ… Качество, долговечность, стоимость сооружений, а также сроки строительства в… Строительные материалы насчитывают сотни видов, поэтому для удобства изучения и использования их классифицируют, т.е.…

Классификация основных свойств

Физические свойства характеризуют особенности физического состояния или определяют отношение материала к различным физическим процессам, явлениям (плотность истинная, средняя, насыпная, относительная; пористость, водопоглощение, влажность, теплопроводность, огнестойкость и др.).

Механические свойствахарактеризуют способность материалов сопротивляться разрушению и деформированию под действием внешних сил (нагрузок).

Различают:

- деформативные свойства (упругость, пластичность, хрупкость, модуль упругости, ползучесть, релаксация, предельная растяжимость и др.)

- прочностные свойства (прочность на сжатие, растяжение, изгиб, прочность на удар, истираемость, твердость, дробимость и др.).

Химические свойства характеризуют способность материала к химическим превращениям под влияниям веществ, с которыми данный материал находится в контакте (растворимость, когезия, адгезия, кристаллизация, гидратация, дегидратация, горючесть, экзо- и эндотермичность, токсичность).

Технологические свойствахарактеризуют способность материала подвергаться различным видам технологической обработки при изготовлении из него изделий изменяющим состояние материала, структуру его поверхности, придающим нужную форму, размеры и свойства (формуемость, удобоукладываемость, свариваемость, ковкость, гвоздимость, спекаемость и др.).

Строительно-технические свойства определяют возможность использования материалов в зданиях, сооружениях:

- конструкционные свойства обусловливают возможность создания конструкции с заданными свойствами (механическими);

- изоляционные свойства способствуют созданию оптимальных условий в помещении для работы, жизни человека, эксплуатации машин, оборудования за счет изоляции от окружающей среды;

- декоративные свойства обеспечивают эстетические свойства зданий и сооружений.

Физические свойства

Истинная плотность r0 (г/см3) – масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии (без пор и пустот) определяются по формуле: r = m / Vа(1.1.) где: m – масса материала, г;

Теплофизические свойства материалов

(1.18.) где Q – количество тепла, Дж; F – площадь сечения, перпендикулярная… (t1 – t2) – разность температур, 0С; - толщина материала, м.

Механические свойства материалов

Прочность – способность материала сопротивляться, не разрушаясь, внутренним напряжениям, возникающим под действием внешних нагрузок и других… Прочность материала оценивается пределом прочности │R│, который… Обычно предел прочности определяют путем разрушения стандартных образцов при сжатии и изгибе /на гидравлическом…

Таблица 1.2.

Образец	Эскиз	Расчетная формула	Материал	Размер стандартного образца, см
Куб Цилиндр Призма Составной образец Половина образца-призмы, изготовленной из цементно-песчаного раствора, гипса. Проба щебня (гравия) в цилиндре.	а а а b b а а h а b а 6,25 а	R = P/a² R = P/(πd²) R_пр = Р/a² R = Р/А R = Р/А Д_р=	Бетон Раствор Природный камень Бетон Природный камень Бетон Древесина Кирпич Гипс Цемент Гипс Крупный заполнитель для бетона	15х15х15х 7,07х0,07х7,07 5х5х5 10х10х10 15х15х15 20х20х20 d=15; h=30 d=h=5 7, 10, 15. а=10; 15; 20; h=40; 60; 80; а=2; h=3 а=12; b=12,3; h=14 а=10, А=25см² d=15 h=15

Схема стандартных методов определения прочности

при изгибе и растяжении

Таблица 1.3.

Образец	Схема испытания	Расчетная формула	Материал	Размер стандартного образца, см
Испытание на изгиб
Призма, Кирпич в натуре Призма	Р ℓ/2 ℓ/2 ℓ Р/2 Р/2 ℓ/3 ℓ/3 ℓ/3 ℓ	R_и=3Pl/(2bh²) R_и=Pl/(bh²)	Цемент Кирпич Бетон Древесина	4х4х16 12х6,5х25 15х15х60 2х2х30
Испытание на растяжение
Стержень , восьмерка, Призма	Р Р Р Р	R_р = 4P/(πd²) R_р = Р/a²	Бетон Сталь	5х5х50 10х10х80 d_o=1 ℓ_o=5 ℓ≥10

В материалах конструкций допускаются напряжения, составляющие только часть предела прочности, таким образом, создается запас прочности. При установлении величины запаса прочности учитывают неоднородность материала, – чем менее однороден материал, тем выше должен быть запас прочности.

В настоящее время широко применяются неразрушающие методы определения прочностных показателей материалов, изделий, конструкций и степени их однородности

Наибольшее распространение получили импульсный и резонансный методы. Указанным методам присуще общее основное положение, физические свойства материала или изделия оцениваются по косвенным показателям – скорости распространения ультразвука или времени распространения волны удара, а также частоте собственных колебаний материала и характеристике их затухания.

Коэффициент конструктивного качества.

(К.К.К.) – условный коэффициент эффективности материла, равный отношению показателей прочности R_сж (Мпа) к относительной плотности материала (безразмерная величина)

К.К.К. = R/d (1.30.)

Где d – относительная плотность равная ρ_о (кг/м³)

Чем выше К.К.К. материала, тем эффективнее материал, так имеет высокую прочность при малой средней плотности.

Повышения К.К.К. можно добиться снижением плотности материала и увеличением его прочности.

ТВЕРДОСТЬ – Способность материала сопротивляться проникновению в него более твердого тела; ее определяют различными методами. При определении твердости по методу Бринелля в поверхность испытуемого образца вдавливают при заданной нагрузке шарик определенного диаметра из закаленной хромистой стали. По диаметру отпечатка вычисляют число твердости НВ

НВ=Р/F= (1.31.)

Где Р – нагрузка на шарик, кгс, Н; F – площадь поверхности отпечатка, мм²; D – диаметр шарика, мм; d – диаметр отпечатка, мм.

Твердость хрупких материалов, например природных каменных материалов, определяют по шкале твердости /шкала Мооса/, состоящей из 10 специально подобранных материалов /расположенных по возрастающей твердости:

1 - тальк; 2 - гипс; 3 - кальцит; 4 - флюорит; 5- апатит; 6- ортоклаз; 7- кварц; 8- топаз; 9- корунд;

10 – алмаз./

Испытуемый материал имеет число твердости между двумя минералами по шкале Мооса, из которых один чертит данные материалы, а другой сам чертится испытуемым материалом.

динамическая (удаорная) прочность – способность материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках. Она характеризуется работой Дж/м³ /количеством работы/, затраченной на разрушение образца, отнесенной к единице объема материала/. Испытание проводят на специальном приборе – копре

Истираемость – способность материала уменьшаться в массе и объеме под действием истирающих усилий, истирание определяют на специальных машинах /круги истирания, пескоструйные машины и др./ и выражают потерей массы образца, отнесенной к площади истирания

И = (m_o-m_и)/ F_o, г/см² (1.32.)

где m_o,m_и – масса образца до и после испытания, г; F – площадь истирания, см²

Механический износ – способность уменьшаться в массе и объеме под действием ударных и истирающих усилий. И_из= [(m_o- m_из)/ m_o] * 100, % (1.33.)

Где: m_o, m_из – масса образца до и после испытания, г.

Деформативные свойства.

Под влиянием внешних факторов материалы могут изменять свои размеры и форму, т.е. деформироваться. При приложении к материалу /образцу/ внешних сил изменяются расстояния между… Мерой деформации является относительная деформация ε, равная отношению абсолютной деформации ∆ℓ к…

Физико-химические свойства материалов.

Дисперсность – характеристика размеров твердых частиц и капель жидкости. Многие строительные материалы /гипсовые вяжущие, цемент, глины, пигменты и… С увеличением удельной поверхности вещества возрастает его химическая… Часто дисперсность материала оценивается ситовым анализом – по остатку на сите например: гипс, цемент.

Технологические свойства

Технологические свойства характеризуют способность материала к восприятию некоторых технологических операций, изменяющих состояние материала,… ФОРМУЕМОСТЬ - свойство материалов и смесей приобретать заданную форму при… УДОБОУКЛАДЫВАЕМОСТЬ - способность бетонной смеси легко равномерно распределяться в армированном пространстве опалубки…

Эксплуатационные свойства

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ – свойство материала или изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами на ремонт. Предельное состояние определяется степенью разрушения изделия, требованиям… О долговечности судят, подвергая материал испытаниям, которые по возможности воспроизводят воздействия в натуре…

ТЕМА 2. ПРИРОДНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Природные каменные материалы получают из горных пород путем их механической обработки (пилением, колкой, дроблением, помолом, просеиванием). Они… – отделочных материалов для облицовки зданий и сооружений; – стеновых кладочных материалов;

Магматические породы

Классификация магматических пород

Магматические (изверженные) горные породы образовались в результате отвердевания при остывании расплавленной магмы, поднявшейся из глубины земли. Различные условия охлаждения магмы привели к образованию магматических пород, различающихся по строению и свойствам. Магматические породы являются, в основном, полиминеральными.

Глубинные(интрузивные) образовались на значительных глубинах в условиях высоких температур и давления, медленного и равномерного остывания магмы. Вследствие благоприятных условий для кристаллизации минералов глубинные породы формируются с образованием полнокристаллической структуры, массивной текстуры. Они обладают большой плотностью,

Таблица 2.1.

Генетическая классификация горных пород

МАГМАТИЧЕСКИЕ	ОСАДОЧНЫЕ	МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ
Глубин-ные	Излившиеся	Обломочные	Хемогенные	Органогенные	Продукты видоизменения магматических пород	Продукты видоизменения осадочных пород
Массивные	Обломочные	Рыхлые	Сцементированные
Гранит	Кварцевый порфир	Пемза	Гравий Галька	Конгломерат	Гипс	Известняк	Гнейс	Мрамор
Сиенит	Бескварце-вый порфир Трахит	Вулканичес-кий туф	Песок	Песчаник	Ангидрит	Мел		Глинистый сланец
Диорит	Андезит Порфирит		Дресва	Брекчия	Магнезит	Ракушечник		Сланец
Габбро	Диабаз Базальт		Глина		Доломит	Диатомит		Кварцит
					Известковый туф Боксит	Трепел

высокими прочностью на сжатие и морозостойкостью, малым водопоглащением и большой теплопроводностью. Например: гранит, сиенит, диорит, габбро, лабрадорит.

Излившиеся (эффузивные) образовались при быстром охлаждении магмы в условиях низких температур и давлений. Как правило, они имеют аморфную, полу- или скрытокристаллическую структуру, массивное строение (порфир, трахит, диабаз, базальт, порфирит), если излившиеся породы образовались в большой толще и сходны с глубинными или обломочное строение (пемза, туф, пепел), если образование их происходило в сравнительно тонком слое или на поверхности земли в результате вулканической деятельности.

Главные породообразующие минералы магматических пород

Большинство магматических пород содержат минералы, относящиеся к химическим соединениям трех типов: кремнезем, силикаты, алюмосиликаты. Кварц – диоксид кремния (SiO2) в кристаллической форме. Его плотность… Полевые шпаты – алюмосиликаты, образовавшиеся в результате взаимодействия оксидов кремния и алюминия с оксидами…

Глубинные породы

Гранит и близкие к нему переходные породы (гранитоиды) состоят из кварца, полевых шпатов, слюды, иногда роговой обманки или авгита. Это самые… Сиенит в отличие от гранита не содержит кварца, а состоит в основном из… Диорит примерно на 3/4 состоит из полевых шпатов и до 25 % содержит темноокрашенные минералы. Характеризуется мелко- и…

Излившиеся породы

Порфиры – излившиеся горные породы, близкие по химическому составу к гранитам (кварцевый порфир), сиенитам (бескварцевый порфир), диоритам… Трахит – излившаяся порода, имеющая тот же минеральный состав, что и сиениты,… Андезит - аналог диорита, но отличается от него порфировой структурой. Плотные андезиты применяют в виде…

Осадочные горные породы

Классификация осадочных горных пород

Осадочные горные породы образуются при осаждении и накоплении минеральных и органических веществ в результате физических, химических и биологических процессов на дне водных бассейнов или на поверхности суши. Процесс их образования протекает по схеме: физическое или химическое выветривание ® механический или химический перенос ® отложение и накопление ® уплотнение и цементация. Общими признаками для осадочных пород являются многообразие их строения и структур, физико-механических свойств, залегание в виде пластов, слоистое строение. Осадочные породы, в свою очередь, по характеру образования и составу делятся на обломочные, хемогенные и органогенные. Часто эти же породы бывают мономинеральными.

Обломочные (механические отложения) – продукты механического разрушения (выветривания) каких-либо пород, часть из них подвергается в дальнейшем цементированию природными цементами, т.е. могут быть рыхлыми (глина, песок, гравий, галька, дресва) или сцементированными (конгломерат, брекчия, песчаник).

Хемогенные породы представляют собой осадки, образовавшиеся в результате выпадения минеральных веществ из водных бассейнов с последующим их уплотнением и цементацией. Например: гипс, ангидрит, магнезит, доломит.

Органогенныепороды образуются в результате отмирания организмов и отложения на дне водоемов остатков животных и водорослей (известняк-ракушечник. известняк мшанковый, мел, диатомит, трепел, опока).

Главные породообразующие минералы осадочных пород

Осадочные породы чаще всего содержат минералы, относящиеся к следующим химическим соединениям: кремнезем, алюмосиликаты, карбонаты, сульфаты. Кварц (кристаллический кремнезем) благодаря высокой стойкости при выветривании… Опал (SiO2 n H2O) менее плотен (rm=1900...2500 кг/м3), прочен и стоек, чем кварц. Его используют при изготовлении…

Обломочные породы

Рыхлые обломочные породы образуются в результате выветривания различных горных пород и сложены зернами устойчивых минералов и пород. Гравий и песок применяются в качестве заполнителей для бетонов и растворов.… Глины – это тонкообломочные отложения, слагающиеся более чем на 50 % из частиц менее 0,01 мм. Глина является сырьем…

Хемогенные породы

Известняки, магнезиты и доломиты относятся к карбонатным породам и состоят из минералов кальцита и магнезита. Мергели – горные породы, приблизительно поровну содержащие карбонатный и… Карбонатные породы благодаря их широкому распространению, легкой добыче и обработке применяют в строительстве чаще,…

Органогенные породы

К осадочным органогенным породам относятся биогенные кремнистые и карбонатные породы. Карбонатные породы: Органогенные известняки, мел – слагаются раковинами беспозвоночных или остатками известковых водорослей.

Метаморфические породы

Метаморфизм – это видоизменение горных пород в недрах земной коры под влиянием высоких температур (без плавления), давлений, химически активных… Минералогический состав метаморфических пород чаще всего идентичен исходным… – минералы, характерные для магматических пород (кварц, полевые шпаты, слюды, пироксены, оливин и др.);

Материалы и изделия из природного камня.

Характеристика качества природного камня.

По плотности каменные материалы делят на:

- тяжелые (ρ>1800 кг/м³)

- легкие (ρ<1800 кг/м³)

По пределу прочности при сжатии (Мпа) делят на марки:

- от 0,4 до 20 – для легких материалов

- от 10 до 100 – для тяжелых

По морозостойкости F

- от 10 до 25 – для легких

- от 15 до 500 для тяжелых

По водостойкости на группы с коэффициентом размягчения

- не ниже 0,6; 0,75; 0,9 и 1

В зависимости назначения и условий применения природные материалы оценивают также по: твердости, истираемости и износу, химической стойкости, теплопроводности, огнестойкости.

Получение и обработка природных каменных материалов.

По способу изготовления природные каменные материалы делятся на: - пиленые (стеновые блоки, облицовочные плиты, плиты для пола) - колотые (камни дорожные)

Применение горных пород

Области применения Горные породы Бутовый камень Известняк, доломит, песчаник. Камни для кладки…

Таблица 2.3.

Конструктивные меры защиты	Химические меры защиты
Флюатирование	Гидрофобизация
Карбонатных пород	Некарбонатных пород
1). Устройство надлежащих стоков 2). Придание каменным материалам гладкой поверхности и формы не задерживающей влагу.	Пропитка солями кремнефтористоводороной кислоты Например: 2СаСО₃+МgSi F₆= 2Са F₂+ МgF₂+SiО₂+2СО₂	- Предварительная обработка водными растворами кальциевых солей (например Са Сl₂) - сушка - обработка содой - обработка флюатом	1) Пропитка кремнийорганическими жидкостями. 2) Пропитка растворами парафина, стеарина, металлических мыл (алюминиевого, цинкового и др) в бензине, керосине. 3) Пропитка растворами мономера с последующей полимеризацией его при термокаталитической или радиационной обработке.

ТЕМА 3.

КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ.

Керамические материалы - это искусственные каменные материалы, полученные из глиняного сырья путем формования изделий с последующей их сушкой и обжигом.

Классификация керамических материалов.

По пористости керамические материалы делятся на плотные, у которых водопоглощение по массе не более 5%, и на пористые, у которых массовое водопоглощение более 5%.

По назначению керамические изделия делятся на :

- стеновые;

- облицовочные для фасадов зданий;

- облицовочные для внутренней и наружной облицовки стен и полов;

- кровельные;

- сантехническое оборудование;

- дорожные и для подземных коммуникаций;

- теплоизоляционные;

- кислотоупорные и огнеупорные;

- заполнители для легких бетонов.

По технологическим видам на:

- терракоту - неглазурованную однотонную естественно окрашенную керамику с пористым черепком, которая применяется в качестве стеновых материалов, облицовочных плиток, изразцов, архитектурных деталей, декоративных ваз и т.д;

- майолику - керамику из цветной обожженной глины с крупнопористым черепком, покрытым глазурью, применялась которая на Руси уже в Х1 веке в виде оконных наличников, печных изразцов, фризов, порталов и др;

- фаянс - твердый мелкопористый керамический материал, обычно белого цвета, отличающийся от фарфора большими пористостью и водопоглащением, покрытый глазурью,который применяется для санитарно-технических изделий, облицовочной плитки, посуды;

- фарфор - плотный водонепроницаемый материал белого цвета, применяется аналогично фаянсу;

. - каменная масса - водонепроницаемый керамический материал от серого до черного цвета, может быть глазурованным и неглазурованным; применяется для дорожных покрытий, и в виде облицовочных плиток для химическистойкой облицовки.

Сырьевые материалы.

1.Глинистые материалы - осадочные горные породы, продукты выветривания полевошпатовых горных пород, имеющие тонкодисперсное строение (частицы… тело.

Свойства глин как сырья для керамических изделий.

ПЛАСТИЧНОСТЬ - способность глиняного теста под влиянием внешних механических воздействий принимать определенную форму без разрывов и трещин и… Техническим показателем пластичности является число пластичности: Пл = Wт - Wр, (3.1.)

Общая схема производства керамических изделий.

КАРЬЕРНЫЕ РАБОТЫ: добыча, транспортировка и хранение глины в течении года на открытом воздухе для разрушения ее природной структуры с целью повышения пластичности и формовочных свойств глины.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ФОРМОВОЧНОЙ МАССЫ. В зависимости от вида выпускаемой продукции и свойств исходного сырья формовочную массу получают в виде пластичного глиняного теста, пресспорошков или шликера.

Для получения пластичных формовочных масс в случае использования сухих камнеподобных глин сырье подвергают сначала грубому помолу (размер кусков не более 7...10мм), затем тонкому помолу (размер частиц не более 1мм). Далее порошок глины смешивают с непластичными добавками и увлажняют острым паром в

двухвальных лопастных глиномялках непрерывного действия, из которых формовочная масса выходит с влажностью 18...22%.

Для получения пресспорошков глину измельчают, затем сушат до 8...9% влажности и подвергают тонкому помолу,далее следует увлажнение острым паром и смешивание с непластичными добавками. Пресспорошки получают с влажностью 9...11% или 4...6%.

Для получения шликера измельченную глину и непластичные добавки подвергают совместному тонкому помолу в шаровых мельницах, в которые подается в необходимом количестве вода и электролит (стабилизатор суспензии).Измельчение сопровождается перемешиванием всех компонентов до образования однородной суспензии. Суспензию процеживают через сито, вакуумируют и получают шликер с влажностью до 40%.

ФОРМОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ можно осуществить пластическим формованием, полусухим прессованием и литьем.

Пластическое формование производится из пластичных глиняных масс на ленточных прессах (вакуумных и безвакуумных). Из мундштука пресса выходит непрерывный глиняный брус, который автоматически разрезается на изделия заданного размера. На вакуумных прессах прочность сырца возрастает в 2...3 раза, высушенного - в 1,5 раза, обожженного - до 2 раз относительно

сформованных на безвакуумных прессах. Применяется пластический способ для формования стеновых материалов и керамических труб.

Полусухое прессование производится из пресспорошков на гидравлических прессах, работающих в автоматическом режиме. Прессующее давление составляет 15...40 МПа. Применяется способ для производства пустотелого и обыкновенного глиняного кирпича, облицовочных плиток, керамических труб, огнеупорных и кислотоупорных изделий. Основное преимущество перед пластическим способом - резвое сокращение энергетических затрат на сушку сырца.

Способ литья используют для получения изделий из глиняной суспензии. По конвейеру движутся высокопористые гипсовые или керамические разборные формы, в которые автоматически заливается определенное количество шликера. Двигаясь по конвейеру керамическая масса быстро подсыхает за счет отсоса воды пористой формой .После набора определенной прочности изделие из формы вынимают, зачищают и отправляют на сушку, глазурование, обжиг. Применяется способ для формования изделий сложной конфигурации (сантехнических изделий) и облицовочных плиток.

СУШКА СЫРЦА производится до 5% влажности в сушилках различных конструкций: камерных, туннельных, роликовых. В качестве теплоносителя используют отходящие дымовые газы обжиговых печей или горячий воздух из калориферов. Длительность сушки определяется влажностью изделия, пластичностью глин, размерами сырца. Это высокоэнергоемкая и длительная операция.

ОБЖИГ ИЗДЕЛИЙ И ЕГО ОСНОВНЫЕ СТАДИИ:

t=110˚C - удаляется свободная влага, керамическая масса теряет пластичность, но при вторичном увлажнении пластичность восстанавливается; t= 500...700˚С - удаляется химически связанная вода глинистых минералов и выгорают органические примеси - пластичность теряется безвозвратно; t = 900˚С - начинает появляться расплав легкоплавких соединений, количество которого увеличивается с ростом температуры. Образовавшийся расплав обволакивает зерна тугоплавких соединений, способствуя их частичному растворению, сближая их, вызывая стягивание и уплотнения изделия, т.е. идет процесс спекания, сопровождающийся уменьшением пористости и нарастанием прочности.

Для выбора режима обжига решающее значение имеет интервал спекания глин - температурный интервал между огнеупорностью и началом спекания. Чем он шире, тем меньше опасность деформации изделий при обжиге.

Легкоплавкие глины имеют узкий интервал спекания. Обжиг изделий из них ведут обычно при t = 900...1000˚С, жидкой фазы образуется сравнительно мало, поэтому черепок образуется пористый. Тугоплавкие и огнеупорные глины имеют большой интервал спекания (более 100˚С ), поэтому из них получаются изделия с плотным спекшимся черепком при температурах обжига 1150...1400˚С.

При нарушении режима обжига может появиться недожог, когда изделия имеют недостаточную степень спекания, малую прочность, алый цвет, или пережог, когда в черепке образуется слишком много жидкой фазы, что вызывает оплавление поверхности, деформацию изделий, резкое увеличение теплопроводности.

Обжиг изделий ведут в печах непрерывного действия различной конструкции ( туннельные, щелевые, роликовые и др ). Печь - это канал, выложенный огнеупорным кирпичом, в котором изделия на вагонетках или по конвейеру движутся противотоком топочным газам. После обжига изделия охлаждают постепенно, чтобы предотвратить образование трещин.

Свойства керамических изделий.

ПОРИСТОСТЬ керамического черепка определяет плотность, водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность и прочность изделий. Ее регулируют… ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ определяется открытой пористостью, чем выше открытая… ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ абсолютно плотного черепка высокая 1,16 Вт/м˚С. Но снижение плотности стеновых керамических…

Стеновые керамические изделия.

По плотности и теплотехническим свойствам керамические изделия делятся на: эффективные - ρ < 1400...1450 кг/м3, условно-эффективные - ρ = 1450...1600 кг/м3,

Облицовочные материалы и изделия.

ФАСАДНЫЕ ОБЛИЦОВОЧНЫЕ ЕЗДЕЛИЯ. 1) Кирпичи и камни керамические лицевые имеют точные форму и размеры,… 2) Ковровая керамика - мелкоразмерные керамические плитки различного цвета, глазурованные и неглазурованные, размерами…

Керамические изделия различного назначения.

1) Лекальный кирпич для кладки дымовых труб, отличающийся от обычного определенным радиусом кривизны по ложку. 2) Камни трапецеидальной формы для кладки подземных коллекторов; клинкерный… Эти изделия имеют высокую плотность, прочность, морозостойкость, низкое водопоглощение.

Санитарно-техническая керамика.

К санитарно-техническим относятся изделия из фаянса, полуфарфора и фарфора. Сырье - беложгущиеся огнеупорные глины и каолины, кварцевый песок, полевой шпат (плавень) в различном соотношении. Формуют изделия методом литья. Сравнительная характеристика сантехнической керамики:

Показатели фаянс полуфарфор фарфор

Массовое водопог-

лощение, % 10...12 3...5 0,2...0,5

Предел прочности на

сжатие, МПа ~ 100 150...200 до 500

Степень спекания черепка увеличивается от фаянса к фарфору, что позволяет соответственно уменьшать толщину стенок изделий. Все виды изделий (раковины, унитазы, умывальники и др) выпускают глазурованными.

Теплоизаляционные керамические материалы.

1) Теплоизоляционные трепельные и диатомитовые кирпичи, полуцилиндры, скорлупы, сегменты. Их производят метолом пластического формования из трепелов и диатомитов, иногда с выгорающими добавками. Изделия выпускают плотностью 500, 600 и 700 кг/м³и теплопроводностью 0,18...0,27 Вт/м˚С. Их применяют для тепловой изоляции до 900˚С.

2) Пенодиатомитовые изделия получают методом литья в формы диатомитового теста с добавлением устойчивого пенообразователя с последующими сушкой и обжигом. Плотность изделий 350 - 450 кг/м³, теплопроводность 0,08..0,12 Вт/м˚С.

3) Керамзит - пористый заполнитель для легких бетонов, который получают путем вспучивания при обжиге гранул, сформованных из легкоплавких глин.

Огнеупорные изделия.

В зависимости от температуры огнеупорности различают изделия: огнеупорные, с температурой огнеупорности 1580...1770˚С, высокоогнеупорные, с… По физико-химическому составу изделия делятся на кремнеземистые,… Выпускают их в виде кирпича, бруса, фасонного бруса, плит. Формуют их методом полусухого прессования. Наибольшее…

ТЕМА 4.

СТЕКЛО. МАТЕРИАЛЫ НА ЕГО ОСНОВЕ. СИТАЛЛЫ.

СТЕКЛА – это все аморфные тела, полученные переохлаждением минеральных расплавов и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел. При этом, процесс перехода из жидкого состояния в твердое обратим. Стеклам характерна изотропность свойств и отсутствие определенной температуры плавления.

Основные стеклообразующие оксиды: SiO₂ до 80 %

Na₂O до 15 %

CaO до 15 %

Для придания стеклу строго определенных свойств и в зависимости от способа выработки стекла, в его состав могут входить: MgO, BaO, PbO, ZnO, B₂O₃, Al₂O₃.

Свойства стекла.

1. Плотность обычных стекол составляет 2,5 г/см3. 2. Оптические свойства – прозрачность, светопреломление, отражение,… 3. Теплопроводность и термостойкость наибольшие у кварцевого стекла. Эти показатели снижают оксиды щелочных…

Сырье для производства стекла и основные оксиды, содержащиеся в нем.

Сырье Основные оксиды

кварцевый песок SiO₂ %

сода и сульфат натрия Na₂O %

известняк CaO %

доломит CaO, MgO %

каолин Al₂O₃ %

Общая схема получения стекла

1. Подготовка сырьевых материалов: сушка, дробление, помол, грохочение.

2. Приготовление стекольной шихты: весовое дозирование компонентов, смешивание.

3. Варка стекломассы в стекловаренных печах. Максимальная температура варки 1350 1450˚С. При этой же температуре происходят процессы осветления и гомогенизация стекломассы.

4. Охлаждение стекломассы до температуры выработки (950 1100˚С) с целью придания ей формовочной вязкости.

5. Выработка из полученной стекломассы тем или иным способом изделий.

6. Отжиг изделий – это нагрев их до температуры, близкой к температуре размягчения стекла (450 500˚С), выдержка при этой температуре, медленное охлаждение.

Дополнительные операции: шлифовка, полировка, закалка.

Пример выработки листового стекла.

Ленту листового стекла формуют лодочным и безлодочным способоми. Сущность лодочного способа: в бассейн с готовой стекломассой погружается лодочка – длинный шамотный брус со сквозным продольным отверстием, переходящим в верхней части в узкую щель. Под влиянием гидростатического напора стекломасса выдавливается через щель, образуя так называемую “луковицу”. Если на “луковицу” опустить вертикально подвешенную стальную раму – “затравку”, а затем оттягивать ее вверх с помощью валиков специальной машины, то за затравкой потянется непрерывная лента стекла.

При безлодочном способе в стекломассу погружают шамотный поплавок, способствующий созданию направленного потока стекломассы, помогающего стабилизировать формование ленты стекла.

Вятягивание стеклянной ленты может осуществляться вертикально вверх с помощью машины вертикального вытягивания (ВВС), при этом толщина стекла составляет 2 6 мм, и горизонтально, где толщина стекла составляет 12 мм. В первом случае отжиг стекла производится в шахте машины ВВС, во втором случае в специальных печах отжига.

Крупноразмерное листовое стекло получают способом проката: стекломасса сливается на гладкую поверхность и прокатывается катком с гладкой или узорчатой поверхностью. Таким же образом изготавливают узорчатое и армированное стекло, коврово-мозаичные плитки.

Изделия сложной конфигурации и большой толщины формуют методом прессования с помощью формы и пуансона, создающего давление на стекло и формующего внутреннюю поверхность. Таким образом формуют, например, стеклоблоки, экраны телевизоров.

Разновидности стекла и стеклянных изделий, применяемых в строительстве

Листовое стекло: - оконное, толщиной 2 6 мм, светопропускание 84 90 %; - витринное, толщиной 5 15 мм, размером 3,5 4,5 мм;

Материалы и изделия из шлаковых расплавов

ТЕРМОЗИТ – шлаковая пемза, ячеистый материал, получаемый вспучиванием расплавленного шлака парами воды при быстром его охлаждении – применяется в виде щебня как заполнитель для легких бетонов. Термозит, армированный стальной сеткой, может выпускаться любой конфигурации и профиля в специальных формах при использовании для вспучивания шлакового расплава.

ШЛАКОВАЯ ВАТА – материал, состоящий из тончайших волокон, получаемых из огненно – жидких шлаков дутьевым способом – применяется как теплоизоляционный материал.

Ситаллы и шлакоситаллы

Понятие о получении ситаллов. Ситаллы получают путем направленной кристаллизацией стекол, или расплавов… Микроструктура ситаллов характеризуется наличием мельчайших кристаллов, равномерно распределенных во всем объеме…

Материалы и изделия из каменного литья.

Сырье – магматические горные породы, обладающие пониженной вязкостью в расплавах, чаще базальты и диабазы. Полученные изделия из такого сырья имеют… Плавку горных пород или специально приготовленной шихты осуществляют в… Формуют изделия в керамических и металлических формах или используют формовочную землю.

Т Е М А 5.

М Е Т А Л Л Ы.

Промышленный потенциал любой державы в значительной мере определяется объемом производства металлов. Исключительно важное значение металлов в современной технике и строительстве объясняется их ценными свойствами: высокой прочностью, пластичностью, высокой тепло- и электропроводностью, хорошими ли-

тейными свойствами, способностью работать при низких и высоких температурах, свариваемостью. Однако большинство из них имеют высокую плотность и сильно корродируют под действием различных газов и влаги.

Классификация металлов.

ЧЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ - это сплавы железа с углеродом. К ним относятся: сталь, содержащая углерода до 2 %, и чугун, содержащий углерода от 2% до 6,67%.

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ:

- легкие ( Al, Mg, Be );

- тяжелые ( Cu, Ni, Zn, Cr, Pb, Sn );

- редкие ( Ti, W, Mo, Zr );

- благородные ( Au, Pt, Ag );

Строение металлов.

Все металлы имеют кристаллическое строение. Наиболее распространенные кристаллические решетки металлов: объемно-центрированный и гранецентрированный… Физико-механические свойства чистых металлов определяются природой атомов,… На микро- и макроструктуру металлов существенное влияние оказывают условия их затвердевания и дальнейшего…

Свойства металлов.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: цвет, плотность, температура плавления, электро- и теплопроводность, коэффициент температурного расширения. Цвет большинство металлов имеют серебристо-белый, серебристо-серый с… Плотность большинства тяжелых металлов превышает 7000кг/м, а плотность легких составляет не более 3000кг/м .

ЧУГУНЫ.

Производство чугуна - первичный процесс получения черных металлов из природного сырья. Сырье для производства чугуна: железные руды, флюсы и кокс.… магнитный железняк ( Fе3О4 ), красный железняк ( Fе2О3 ),

С Т А Л Ь .

Сталь получают из передельного чугуна, содержащего до 4 % углерода, 1% марганца, до 1,3 % кремния, десятые доли процента серы и фосфора. Сущность процесса сталеварения заключается в окислении излишнего содержания…

Влияние нормальных примесей на механические

Свойства стали

В состав сталей в силу условий их получения всегда входят так называемые нормальные примеси - Si, Mn, S, P, O2. Содержание кремния до 0,35 % и марганца до 0,9 % на прочность стали не… Фосфор - вредная примесь, допустимое содержание его не более 0,055 %, так как он способствует росту зерен, что…

Классификация сталей

По химическому составу стали делятся на

углеродистые и

легированные.

Углеродистые стали классифицируют:

- по степени раскисления на кп, пс и сп ;

- по применению на

конструкционные, содержащие углерода С < 0,65%,

инструментальные, содержащие углерода С = 0,65...1,5%;

- по качеству на

обыкновенного качества,

качественные,

высококачественные;

- в зависимости от гарантируемых характеристик на

группу А, поставляемую по механическим свойствам,

группу Б, поставляемую по химическому составу,

подгруппу В, поставляемую по механическим свойствам и химическому составу.

Стали каждой группы делятся на марки.

Марка стали - это класс стали по прочности, устанавливаемый по пределу текучести, пределу прочности и величине относительной деформации.

Сталь группы А имеет марки Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6, Ст7.

Сталь группы Б имеет те же марки, что и сталь группы А, но перед маркой ставится буква Б (БСт0, БСт1 и т.д.).

Сталь группы В имеет марки ВСт2, ВСт3, ВСт4 и ВСт5.

По мере увеличения номера стали повышается содержание углерода, а также прочность, твердость и износоустойчивость, но понижаются пластичность и ударная вязкость, ухудшается свариваемость.

Маркировка углеродистых сталей.

1) Углеродистая сталь обыкновенного качества. В ее маркировке указаны способ выплавки, марка стали и степень раскисления.

Например: КСт3кп - конверторная сталь марки 3, кипящая,

МСт2пс - мартеновская сталь марки 2, спокойная.

2) Углеродистая конструкционная качественная сталь. В ее маркировке указано среднее содержание углерода в сотых долях процента от 08 до 80 и степень раскисления. Например:

08КП - кипящая сталь с содержанием углерода 0,08%,

10ПС - полуспокойная сталь с содержанием углерода 0,1%.

Поставляется она по химическому составу и механическим свойствам и выплавляется в кислородных конверторах и мартенах.

3) Углеродистая инструментальная качественная сталь. В ее маркировке цифры обозначают среднее содержание углерода в десятых долях процента от 7 до 13. Например У7 - инструментальная качественная сталь с содержанием углерода 0,7 %.

4) Углеродистая инструментальная высококачественная сталь маркируются так же, только добавляется буква А. Например: У7А, У8А и т.д.

В строительстве инструментальная сталь применяется с обязательной термической обработкой.

Состав и свойства железоуглеродистых сплавов

1) Аллотропные превращения чистого железа. Железо имеет четыре аллотропные формы: α -Fe, β -Fe, γ -Fe и δ -Fe. Практическое… Аллотропные превращения железа видны на его кривой охлаждения (рис. 5.3).

Упрочение стали

Упрочение стали достигается термической обработкой, которая заключается в нагреве стали до определенной температуры, выдержке при этой температуре и… 1) Структура стали в зависимости от режима охлаждения.

Применение углеродистых сталей

В строительстве сталь используют для изготовления несущих конструкций, армирования железобетона, устройства кровли, форм железобетонных изделий и… Для изготовления несущих сварных и клепаных конструкций рекомендуются стали… Для конструкций, не имеющих сварных соединений, и для сварных конструкций, воспринимающих лишь статические нагрузки,…

Легированные стали

Легированные стали - это стали, в состав которых специально вводят один или несколько легирующих элементов для улучшения их физико-механических свойств.

Легирующие элементы делятся на две группы: группу никеля, расширяющую область существования γ -Fe - это Ni, Co, Mn, и группу хрома, сужающую область существования γ -Fe - это Cr, Al, Zn, Si, W, Ti, Mo.

При большом содержании никеля легированный аустенит сохраняется в сталях до комнатных температур. При большом содержании хрома сталь состоит только из легированного феррита, а γ -Fe вообще не образуется.

Классификация легированных сталей.

По структуре легированные стали делятся на классы.

ПЕРЛИТНЫЙ КЛАСС - стали при охлаждении на воздухе приобретают структуру, близкую к равновесной. Это строительные и машиностроительные стали.

АУСТЕНИТНЫЙ КЛАСС - стали при охлаждении на воздухе приобретают аустенитную структуру. Это жаропрочные, жаростойкие, кислотоупорные и нержавеющие стали.

ФЕРРИТНЫЙ КЛАСС - стали сохраняют ферритную структуру при любой скорости охлаждения. Они не воспринимают закалку. Это жаропрочные, жаростойкие и специальные магнитные стали.

КАРБИДНЫЙ КЛАСС - стали сохраняют твердость и режущую способность при повышенных температурах.

По назначению легированные стали делятся на

- конструкционные (строительные и машиностроительные),

- инструментальные (изготовление режущего инструмента),

- стали с особыми физико-механическими свойствами.

По содержанию легирующих элементов стали делятся на

- низколегированные (легирующих элементов до 2,5%),

- среднелегированные (легирующих элементов 2,5...10%),

- высоколегированные (легирующих элементов более 10%).

Маркировка легированных сталей.

Марка легированных сталей содержит информацию о среднем содержании входящих в нее легирующих элементах в процентах и среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например марка легированной стали 35ХН3М означает, что сталь содержит 0,35% углерода, по 1% хрома (Х) и молибдена (М) и 3% никеля (Н).

Обозначение легирующих элементов: Г - марганец, С - кремний, Д - медь, Х - хром, Н - никель, Ц - циркон, Т - титан, Ю - алюминий и т.д.

Применение легированных сталей.

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ обладают по сравнению с обычной углеродистой сталью рядом преимуществ. Их предел текучести превышает на 30% и более предел… лежат ниже минус 40˚С, а у отдельных марок ниже -60˚С), хорошо… Для сварных и клепаных несущих конструкций рекомендуются низколегированные конструкционные стали марок 14Г2, 15ГС,…

Цветные металлы и сплавы

АЛЮМИНИЙ - легкий серебристый металл, обладающий малой плотностью - 2700 кг/м3, малой твердостью - НВ = 20, низкой прочностью на растяжение, высокой… Сплавы алюминия делятся на литейные (силумины) и деформируемые (дюралюмины),… СИЛУМИНЫ - сплавы алюминия с кремнием (до 14%), обладающие высокой прочностью (предел прочности 200 МПа), твердостью…

Коррозия металлов

Различают два вида коррозии - химическую и электрохимическую. ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ возникает при действии на металл при высоких температурах… При 200...300˚С на стальных изделиях появляется пленка из продуктов коррозии, которая до определенной температуры…

Способы защиты металла от коррозии.

1) Покрытие металла различными красками, лаками, эмалями, полимерными материалами. 2) Легирование стали. 3) Воронение - получение на поверхности металла защитного слоя, состоящего из оксидов данного металла.

Производство металлических изделий

ПРОКАТКА - обжатие стального слитка, разогретого до температуры 900...1250˚С, до требуемой формы и размеров путем пропуска его через ряд валков… Прокаткой получают балки, рельсы, листовую и прутковую сталь, арматуру, трубы.… КОВКА - процесс деформации металла под действием повторяющихся уларов молота или пресса. Ковка может быть свободной,…

Сварка металлов

Сварку металлов классифицируют по виду используемой энергии на газовую и электрическую, по состоянию металла в зоне сварки на пластическую и сварку плавлением.

Газовая сварка.

Газовая сварка заключается в расплавлении металла в месте стыка деталей теплом, получаемым при горении газа или жидкого топлива в смеси с кислородом.

В качестве горючего газа чаще всего применяется смесь ацетилена и кислорода. Для заполнения шва используют сварную проволоку, близкую по составу металла свариваемым деталям.

Применяют газовую сварку для соединения тонкостенных конструкций из углеродистых и легированных сталей, цветных металлов и чугуна.

В строительстве она имеет ограниченное применение из-за высокой стоимости по сравнению с электросваркой.

Электрическая сварка.

Электрическая сварка производится за счет тепла, выделяемого электрическим током; она подразделяется на - электрическую сварку сопротивлением или контактную сварку (стыковую,… - электродуговую сварку,

Газовая резка металлов

Принцип газовой резки заключается в нагреве металла до температуры воспламенения в среде кислорода, сжигании его и выдувании образовавшихся оксидов струей кислорода.

Железо-углеродистые сплавы, содержащие углерода до 0,7 % имеют температуру горения ниже температуры плавления и хорошо режутся. С повышением содержания углерода температура горения приближается к температуре плавления, и сплавы плохо поддаются резке.

Медь и алюминий газовой резке не поддаются, так как у них температура горения выше температуры плавления.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1) Какие кристаллические решетки характерны для металлов?

2) Как формируется структура металла при охлаждении?

3) Какие виды деформации испытывает металл при растяжении?

4) Что представляет собой общая классификация металлов?

5) Какое сырье используется для производства чугунов?

6) Какие виды чугунов вы знаете?

7) Охарактеризуйте основные способы производства стали.

8) Приведите классификацию углеродистых сталей и их маркировку.

9) Поясните на кривой охлаждения чистого железа его аллотропные превращения.

10) Охарактеризуйте основные структурные составляющие железо-углеродистых сплавов.

11) Виды термической обработки стали.

12) Какие углеродистые стали применяются для несущих конструкций зданий и сооружений?

13) Что такое легированные стали и как они классифицируются?

14) Какие легированные стали применяются для несущих конструкций зданий и сооружений?

15) Какие существуют виды коррозии металлов?

16) Как можно защитить металл от коррозии?

17) Что такое дюралюмины и где они применяются?

18) Какие существуют виды электрической сварки и где они применяются?

Т Е М А 6.

Д Р Е В Е С И Н А.

Широкое применение древесины в строительстве объясняется рядом положительных свойств: высоким коэффициентом конструктивного качества, малой… Однако древесина имеет и существенные недостатки: горит и гниет, коробится и… В зависимости от степени переработки древесины различают:

Строение древесины

1) Макроструктура древесины - строение ствола дерева, видимое невооруженным глазом или под лупой (рис. 6.1).

Свойства древесины

1) Физические свойства. ИСТИННАЯ ПЛОТНОСТЬ для всех древесных пород равна 1,54 г/см3, так как их основным составляющим веществом является…

Защита древесины от гниения, поражения насекомыми и возгорания.

Если их недостаточно, то древесину пропитывают антисептиками - химическими веществами, которые убивают грибы или создают среду, в которой они не… Требования к антисептикам: - высокая токсичность к дереворазрушающим грибам с одновременной безвредностью для людей и животных;

Основные древесные породы

Хвойные породы. СОСНА - ядровая порода, ядро буровато-красного цвета, заболонь - желтовато-бурая, широкая, годичные слои хорошо видны,…

Лесоматериалы и изделия из древесины

ЛЕСОМАТЕРИАЛЫ. а) Круглые лесоматериалы - бревна (d > 12 см), подтоварник (d=8..11 см),… б) Пиломатериалы, получаемые продольной распиловкой бревен. Это доски и бруски обрезные и необрезные, брусья и…

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Положительные и отрицательные качества древесины как конструкционного материала ?

2. Что понимают под макроструктурой древесины ?

3. Что называют микроструктурой древесины и что она из себя представляет?

4. Перечислите важнейшие физические свойства древесины.

5. В каком виде находится влага в древесине и как она влияет на ее физико-механические свойства ?

6. Какие существуют наиболее доступные меры защиты древесины от загнивания и горения ?

7. Виды лесоматериалов и изделий, применяемых наиболее широко в строительстве.

Т Е М А 7.

П О Л И М Е Р Н Ы Е М А Т Е Р И А Л Ы И И З Д Е Л И Я.

Пластмассы. Составляющие пластмасс.

ПЛАСТМАССЫ - это материалы, которые в качестве необходимой составляющей содержат полимер и обладают пластичностью на определенном этапе… Кроме полимера пластмассы могут содержать: наполнитель, пластификатор,… НАПОЛНИТЕЛИ могут быть органическими и неорганическими материалами. Это порошки, волокна, ткани, бумага, древесный…

Общая характеристика полимеров.

ПОЛИМЕРЫ - вещества, молекулы которых представляют собой цепь или пространственную решетку из последовательно соединенных одинаковых групп атомов, повторяющихся большое количество раз.

Молекулярная масса полимеров очень велика - от нескольких тысяч до миллионов кислородных единиц.

Классификация полимеров.

а) По строению основной цепи полимеры делятся на

КАРБОЦЕПНЫЕ, цепи макромолекул которых состоят лишь из углерода, например, полиэтилен H H

¦ ¦

[- C - C -] n и

¦ ¦

H H

эпоксидные, полиэфирные ГЕТЕРОЦЕПНЫЕ, в основной цепи которых появляются гетероатомы (S, O , N ), например

Н H

¦ ¦

[- С - О - С -] n.

¦ ¦

Н H

б) По внутреннему строению полимеры делятся на

ЛИНЕЙНЫЕ, состоящие из длинных нитевидных макромолекул, связанных между собой слабыми силами Ван-дер-Ваальса, например, поливинилхлорид [- CH - CHCl-] n, и

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ, между макромолекулами которых образуются прочные поперечные химические связи, что приводит к образованию единого пространственного каркаса, например, карбамид

¦ - NH - CO - N - CH ¦

¦ ¦ ¦

¦ CH ¦

¦ ¦ ¦

¦ O ¦

¦ ¦ ¦

¦ CH ¦

¦ ¦ ¦

¦ - NH - CO - N - CH - ¦ n

Линейные полимеры термопластичны. При нагревании они обратимо размягчаются в результате разрыва слабых межмолекулярных связей, а при охлаждении вновь отверждаются. Наиболее распространенные термопластичные полимеры: полиэтилен [- CH - CH -] n; полипропилен [- CH - CHCH -]n, поливинилхлорид [-CH -CHCl-]n,полиизобутилен [-CH -C(CH) -]n.

Пространственные полимеры термореактивны. Отверждение их происходит при нагревании, в результате чего образуется пространственная структура полимера за счет поперечной сшивки макромолекул. Энергия межмолекулярных связей у них того же уровня, что и внутри макромолекулы, поэтому отвержденный полимер при нагревании не переходит в пластическое состояние, а может только деструктировать. Наиболее распространенные термореактивные полимеры: карбамиднык, фенолоформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные и кремний-органические.

Способы изготовления полимерных изделий.

КАЛАНДРИРОВАНИЕ - способ формования изделий в зазоре между двумя вращающимися валками из термопластичных композиций для получения рулонных,… ЭКСТРУЗИЯ - продавливание формовочной массы через мундштук экструдера -… Применяются шнековые экструзионные машины, в которые полимер подается в виде порошка или гранулята. В экструдере…

Основные свойства пластмасс.

7.4.1. Физические свойства. ИСТИННАЯ ПЛОТНОСТЬ пластмасс обычно составляет 1...2 г/см, т.е. в 1,5...2 раза меньше, чем у каменных материалов.

Виды строительных материалов и изделий из пластмасс.

По сравнению с другими строительными материалами пластмассы дороги и дефицитны, что объясняется недостаточным объемом производства полимеров и их относительно высокой стоимостью. Поэтому основным технико-экономическим требованием к строительным пластмассам является минимальная полимероем-кость, т.е. минимальный расход полимера на единицу готовой продукции.

Классификация полимерных материалов и изделий.

1. Конструкционно-отделочные материалы.

2. Отделочные материалы.

3. Материалы для пола.

4. Теплоизоляционные материалы.

5. Гидроизоляционные и герметизирующие материалы.

6. Трубы и сантехнические изделия.

7. Применение полимеров в бетонах.

8. Клеи на основе полимеров.

Конструкционно-отделочные материалы.

СТЕКЛОПЛАСТИКИ - листовые материалы, содержащие в качестве наполнителя стеклоткань или стекловолокно, в качестве связующего - полиэфиры,… Применение: декоративная наружная облицовка, устройство кровель, для… ДСП - древесно-стружечные плиты, содержащие в качестве наполнителя древесные стружки, а в качестве связующего -…

Отделочные материалы.

БУМАЖНО-СЛОИСТЫЙ ПЛАСТИК состоит из 15...20 слоев крафт-бумаги на фенолформальдегидном связующем и 1...3 слоев кроющей декоративной бумаги на… Применение: мебель для кухонь и встроенная мебель, облицовка столярных… ЦВЕТНЫЕ ДЕКОРАТИВНЫЕ ПЛИТЫ И ЛИСТЫ из полистирола с пониженной горючестью. Они имитируют деревянную облицовку из…

Материалы для пола.

Материалы для пола могут быть рулонные основные и безосновные, плиточные и мастичные. Рулонные материалы:

Теплоизоляционные материалы.

Теплоизоляционные пластики имеют коэффициент теплопроводности 0,03...0,055 Вт/м С. Различают ячеистые пластмассы, в которых мелкие поры расположены… ЯЧЕИСТЫЕ ПЛАСТМАССЫ делятся на пенопласты, которые характеризуются закрытыми… Таблица 7.1.

Гидроизоляционные материалы и герметики.

Гидроизоляционные материалы - это пленки на основе полиэтилена, поливинилхлорида, полиизобутилена и др. Для устройства сплошной гидроизоляции их… Пленочные гидроизоляционные материалы отличаются долговечностью, надежностью,…

Трубы и сантехнические изделия.

Корозионная стойкость и небольшая плотность пластмасс дает им значительные преимущества перед металлами в сфере эксплуатации их в качестве труб и сантехнических изделий.

ТРУБЫ выпускают полиэтиленовые, полипропиленовые, поливинилхлоридные, стеклопластиковые. Соединяются они свариванием, склеиванием или на резьбе. Для всех видов пластмассовых труб выпускают фасонные детали. Применяются трубы для холодного водоснабжения, канализации, водостоков, для транспортировки

минерализованных вод, агрессивных жидкостей и газов. К недостаткам пластмассовых труб следует отнести их низкую теплостойкость (60...90 С) и высокий коэффициент теплового расширения.

САНТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ - сливные бачки, смесители, раковины, ванны, вентиляционные решетки и т.д. К их достоинствам следует отнести легкость, высокую химстойкость и водостойкость, механическую прочность, к недостаткам - малую поверхностную твердость, в результате чего изделия легко теряют внешний вид.

Применение полимеров в технологии бетонов.

Применение полимеров в бетонах преследует цель улучшить их качество: повысить морозостойкость, прочность на растяжение и изгиб, износоустойчивость,… ПОЛИМЕРЦЕМЕНТНЫЕ БЕТОНЫ содержат 5...15 % от массы цемента растворимых олигомеров, отверждающихся в процессе твердения…

Клеи на основе полимеров.

Водоразбавляемые клеи - это ПВА (на основе поливинилацетатной эмульсии) и " Бустилат" (на основе латекса бутадиенстирольного каучука). Эти типы клеев наиболее распространены в строительстве для приклеивания линолеума, плиток, линкруста.

На основе отверждающихся жидких олигомеров выпускают эпоксидные, полиуретановые, мочевиноформальдегидные клеи. Они применяются для склеивания несущих конструкций, для наружной отделки.

На основе растворов термопластичных полимеров в органических растворителях - это нитроклеи (раствор нитроцеллюлозы в ацетоне), резиновый клей (раствор каучука в бензине), перхлорвиниловый клей и другие. Применение их специфично.

Контрольные вопросы.

1. Что такое пластмассы?

2. Перечислите составляющие пластмасс.

3. Роль наполнителя в пластмассе. Виды наполнителей.

4. Что такое полимер? Назначение полимера в пластмассе.

5. Классификация полимеров по строению основной цепи, по внутреннему строению.

6. Какие существуют способы изготовления полимерных изделий?

7. Перечислите основные свойства пластмасс.

8. Классификация полимерных материалов и изделий по назначению.

9. Какие отделочные материалы изготавливают на основе полимеров?

10. Какие материалы на основе полимеров применяются для устройства полов?

11. Приведите примеры теплоизоляционных пластмасс.

12. Перечислите отличительные свойства бетонов с добавкой полимера.

Т Е М А 8.

О Р Г А Н И Ч Е С К И Е В Я Ж У Щ И Е.

Органические вяжущие - это смеси высокомолекулярных нефтяных углеводородов и их соединений с серой, кислородом и азотом. Классифицируют органические вяжущие по составу на

БИТУМЫ.

Битумы - это смесь метановых, нафтеновых, ароматических углеводородов и их неуглеводородных производных.

По происхождению битумы делятся на природные и нефтяные.

Природные битумы чаще встречаются в виде битуминозных пород и реже в виде залежей почти чистого битума.

Нефтяные битумы в зависимости от способа производства подразделяются на остаточные, окисленные и крекинговые.

ОСТАТОЧНЫЕ БИТУМЫ образуются в остатке после атмосферно-вакуумной перегонки легких малосмолистых нефтей.

ОКИСЛЕННЫЕ БИТУМЫ получают окислением остатков переработки нефти и гудрона с целью придания им определенной вязкости.

КРЕКИНГОВЫЕ БИТУМЫ образуются как остаточный продукт после крекинга (химического расщепления тяжелых углеводородов) тяжелых смолистых нефтей.

НЕФТЯНЫЕ БИТУМЫ.

Классификация.

Нефтяные битумы по вязкости делятся на твердые, вязкие и жидкие битумы.

Жидкие в свою очередь делятся на три класса:

среднегустеющие (СГ);

медленногустеющие (МГ), полученные разбавлением вязких

битумов;

медленногустеющие окисленные (МГО), полученные из остаточных

или частично окисленных нефтепродуктов.

По назначению битумы делятся на

строительные,

кровельные,

дорожные вязкие и жидкие,

гидроизоляционные,

специальные (изготовление лакокрасочных материалов).

Химический и групповой состав битумов.

Битумы состоят из смеси высокомолекулярных углеводородов метанового (СnH2n+2), нафтенового (СnН2n), ароматического (СnН2n) рядов и неуглеводородных производных.

СВОЙСТВА ВЯЗКИХ И ТВЕРДЫХ БИТУМОВ.

ПЛОТНОСТЬ битумов составляет 0,8...1,3 г/см3. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ лежит в пределах 0,5...0,6 Вт/м˚С. ВЯЗКОСТЬ (твердость) зависит от температуры и определяется по ГОСТу на пенетрометре при 0˚С или 25˚С по…

МАРКИРОВКА СТРОИТЕЛЬНЫХ И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ БИТУМОВ.

Марка битума устанавливается по температуре его размягчения, по вязкости при 25˚С, растяжимости и температуре вспышки.

Маркировка битумов включает буквенные индексы (БН – битум нефтяной строительный, БНК - битум нефтяной кровельный) и цифры, числитель которых указывает температуру размягчения, а знаменатель - среднее значение вязкости в градусах пенетрации.

Марки строительных битумов: БН 50/50,

БН 70/30,

БН 90/10.

Марки кровельных битумов: БНК 45/180,

БНК 90/40,

БНК 90/30.

ДЕГТИ.

ДЕГТИ - вязкие жидкости - продукты конденсации летучих веществ, образующиеся при сухой перегонке каменного и бурого угля, дерева с целью получения кокса, полукокса и газообразного топлива.

Химический состав дегтей очень сложен, преимущественно это углеводороды ароматического ряда и их производные с кислородом, азотом, серой.

Дегодь - это дисперсная система, в которой в дегтевых маслах частично растворены углерод и твердые смолы. Стабильность этой системы легко нарушается при испарении легких фракций.

Свойства дегтей такие же, как у битумов, однако они обладают меньшей тепло- и погодоустойчивостью, т.е. повышенным старением, что приводит к появлению хрупкости и растрескиванию.

Однако вследствие большего по сравнению с битумами содержания веществ с полярными группами (-ОН, -СООН), дегти обладают повышенной адгезией.

СМЕШАННЫЕ ВЯЖУЩИЕ НА ОСНОВЕ БИТУМОВ И ДЕГТЕЙ.

БИТУМНО-ДЕГТЕВЫЕ вяжущие получают совмещением битума с дегтем или дегте-продуктами (пеком, маслом). Такие материалы совмещают в себе высокую атмосфероустойчивость битумов и повышенную адгезионную способность дегтей.

БИТУМНО-ДЕГТЕПОЛИМЕРНЫЕ вяжущие получают совмещением битума или дегтевых материалов с полимерами (каучуками). При этом повышается устойчивость к старению, температура размягчения и растяжимость вяжущего, понижается вязкость и улучшается адгезия, уменьшается хрупкость, особенно при отрицательных

температурах.

Применяются органические вяжущие для производства асфальтовых и дегтевых бетонов и растворов, для производства герметизирующих материалов, для кровельных и гидроизоляционных материалов.

АСФАЛЬТОВЫЕ И ДЕГТЕВЫЕ БЕТОНЫ И РАСТВОРЫ.

АСФАЛЬТОВЫЙ БЕТОН - это искусственный каменный материал конгломератного строения, полученный в результате затвердевания рационально подобранной смеси органического вяжущего, минерального порошка, крупного и мелкого заполнителя (щебня и песка).

По назначению асфальтовые бетоны делятся на дорожные, аэродромные, гидротехнические, промышленного назначения (устройство полов и плоских кровель промышленных зданий, складов, гаражей и т.д.), декоративные (для устройства разделительных полос, для оформления площадей и т.п.).

Материалы для асфальтового бетона.

МИНЕРАЛЬНЫЙ ПОРОШОК - тонкомолотые известняк, доломит, мел, асбест, шлак. В… Минеральный порошок обеспечивает перевод битума из объемного состояния в тонко - пленочное, что значительно облегчает…

Производство асфальтового бетона.

Асфальтобетонную смесь готовят на заводе путем весового дозирования всех ее составляющих с последующим перемешиванием. Перед перемешиванием… По технологическим особенностям и виду применяемого битума асфальтобетонные… Таблица 8.1.

Основные свойства асфальтовых бетонов.

ПРОЧНОСТЬ асфальтовых бетонов, в отличии от цементных, сильно зависит от температуры:

при 20˚С Rсж = 2,2...2,4 МПа;

при 50˚С Rсж = 0,8...1,2 МПа.

Однако асфальтобетоны лучше чем цементные противостоят коррозии.

ПОРИСТОСТЬ их колеблется от 5 до 7 %. Плотные бетоны практически водонепроницаемы и обладают высокой морозостойкостью.

БИОСТОЙКОСТЬ асфальтобетонов характеризуется стойкостью к влиянию бактерий, разлагающих сложные органические вещества. Для ее увеличения в асфальтовый бетон добавляют антисептики.

ШЕРОХОВАТОСТЬ И СДВИГОУСТОЙЧИВОСТЬ определяются содержанием в минеральной части щебня, минерального порошка, песка и битума и увеличивается с повышением доли щебня.

ДЕГТЕБЕТОН.

Дегтебетон - это аналогичный асфальтобетону материал, в котором в качестве вяжущего используют каменноугольные или составленные дегти. По свойствам дегтебетон уступает асфальтобетону, обладая меньшей прочностью… Дегти интенсивно подвергаются старению, поэтому свойства дегтебетонов со временем изменяются в большей степени, чем у…

ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ.

Строительные герметики - это материалы, предназначенные для герметизации стыков наружных стеновых панелей и блоков, усадочных и температурных швов зданий.

Классифицируют герметики на:

- вулканизирующиеся пасты,

- пастоэластичные мастики,

- профильные эластичные прокладки.

Требования к герметикам:

- влаго-, паро- и гозонепроницаемость,

- тепло- и морозостойкость,

- сохранять свои свойства в течение всего срока эксплуатации здания.

Герметики на основе битума.

МАСТИКА " ИЗОЛ Г-М" содержит в определенном соотношении: резино-битумное вяжущее, полиизобутилен,

ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И КРОВЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Гидроизоляционные и кровельные материалы - это материалы, обладающие водонепроницаемостью и водоустойчивостью при длительном воздействии воды, а… Область применения этих материалов весьма обширна: - для наружной и внутренней защиты подземных сооружений - фундаментов, коллекторов, тоннелей - от воздействия…

РУЛОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Рулонные материалы классифицируют:

по используемому вяжущему на битумные,

битумнорезиновые,

битумнополимерные,

дегтеые,

дегтебитумные,

дегтебитумнополимерные;

по составу композиции на основные,

безосновные.

Рулонные битумные материалы.

РУБЕРОИД - кровельный картон, пропитанный легкоплавким битумом, с нанесением с обеих сторон тугоплавкого битума с наполнителем и посыпками. Посыпки могут быть крупнозернистые, мелкозернистые, чешуйчатые, слюдяные. Они… Наполнители в виде тонких порошков из известняка. доломита, талька, коротковолокнистого асбеста и т.п. вводятся в…

Рулонные битумнорезиновые материалы.

ФОЛЬГОИЗОЛ - двухслойный материал, состоящий из тонкой рифленой или гладкой алюминиевой фольги, покрытой с нижней стороны битумнорезиновым составом,… Применение: устройство кровель, пароизоляции зданий и сооружений, герметизации… ИЗОЛ - безосновный рулонный гидроизоляционный материал, полученный прокаткой смеси: нефтяного битума,

Рулонные полимернобитумные материалы.

ЭКАРБИТ - рулонный кровельный материал, состоящий из кровельного картона, пропитанного битумом, с покровным слоем полимербитумной композиции… АРМОБИТЕП - материал, аналогичный экарбиту, армированный стеклохолстом (ВВГ)… Армобитеп применяется для оклеечной гидроизоляции долговечных сооружений.

Рулонные дегтевые материалы.

ТОЛЬ КРОВЕЛЬНЫЙ - рулонный материал, изготовленный пропиткой и покрытием кровельного картона каменноугольными дегтями с нанесением на поверхность слоя минеральной посыпки (крупнозернисто или песочной).

Толь с крупнозернистой посыпкой (ТКК-400 и ТКК-350) применяется для верхнего слоя плоских кровель, толь с песочной посыпкой (ТКП-400 и ТКП-350) - для кровель временных сооружений, гидроизоляции фундаментов и других частей сооружений.

Приклеивают толь на горячих дегтевых мастиках.

ТОЛЬ-КОЖУ и ТОЛЬ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ выпускают без покровного слоя и посыпок. Используют их как подкладочный материал под толь при устройстве многослойных кровель, а так же для паро- и гидроизоляции.

Толь менее долговечен, чем рубероид, так как дегтевые вяжущие "стареют" быстрее, чем битумные, однако более биостоек и дешевле рубероида.

Дегтебитумные рулонные материалы.

Дегтебитумные материалы получают пропиткой кровельного картона дегтем (предотвращающим гниение картона) с последующим нанесением с обеих сторон нефтяного битума с посыпкой.

Применение: для сооружения многослойных плоских и водоналивных кровель, оклеечной гидроизоляции и пароизоляции на холодных и горячих битумных мастиках.

Дегтебитумнополимерные рулонные материалы.

ПЛЕНКИ ПДБ (полимердегтебитумная) и ПРДБ (полимердегтерезинобитумная) - созданные в СССР гидроизоляционные материалы, которые применяются для гидроизоляции магистральных газо- и нефтепроводов.

Они обладают большой механической прочностью на растяжение, коррозионной стойкостью и биостойкостью, устойчивостью в интервале температур -50...+60˚С и долговечность 50 лет.

МАСТИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

На основе битума приготавливают штукатурные мастики, состоящие из смеси битума с минеральными наполнителями. Минеральные наполнители - это порошки (тонкомолотые тальк, известняк, доломит,… По способу применения мастики делятся на горячие и холодные. Горячие мастики применяются с предварительным подогревом…

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

Битумные (асфальтовые) лаки - это растворы битума в легких органических растворителях. Они дают водостойкие пленки черного цвета. Применяют их для антикоррозионной защиты металлических труб, деталей сантехнического оборудования и др.

ХОЛОДНАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ состоит из битумного лака, минерального наполнителя и мягчителя - растительного масла, которое сохраняет эластичность покрытия на морозе. Наносят ее набрызгом или малярной кистью.

ГОРЯЧАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ производится расплавленным битумом с температурой более 100˚С методом набрызга из краскопульта.

Битумные лакокрасочные составы применяются только на открытом воздухе, так как они очень токсичны.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Дать определение органическим вяжущим.

2. Классификация битумов по происхождению.

3. Классификация нефтяных битумов.

4. Что такое групповой состав битумов? Как влияют отдельные группы углеводородов на свойства битума?

5. Основные свойства вязких и твердых битумов.

6. Виды асфальтового бетона.

7. Виды герметизирующих материалов.

8. Классификация гидроизоляционных материалов.

9. Сравнительная характеристика рулонных гидроизоляционных материалов.

10. Мастичная гидроизоляция.

ТЕМА 9.

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ –вязко-жидкие составы, наносимые на поверхность конструкций тонким слоем, которые через несколько часов отвердевают, образуя тонкую пленку, прочно сцепляющуюся с основанием.

Основные компоненты лакокрасочных материалов:

1) связующие;

2) пигменты;

3) вспомогательные вещества (растворители, разбавители, наполнители, сиккативы).

Связующие

Образование лакокрасочной пленки происходит: 1)либо, в результате испарения легкого растворителя из красочного состава; 2)либо, в результате высыхания красочного состава, сопровождающегося переходом линейных молекул связующего в…

Пигменты

Пигменты – тонкодисперсные цветные порошки, нерастворимые в пленкообразующих веществах или органических растворителях, но способные равномерно смешиваться с ними.

Классификация пигментов

1. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ:

А) природные пигменты - получают измельчением и отмучиванием горных пород, содержащих яркоокрашенные минералы. По яркости и насыщенности колера уступают искусственным пигментам и особенно органическим.

Белые пигменты: мел, каолин.

Желтые: охра, сиена.

Красные: сурик железный, мумия.

Коричневые: умбра.

Черные: пиролюзит MnO₂, графит.

Б) искусственные пигменты – получают из минерального сырья путем сложной химической переработки.

Белые пигменты: белила цинковые, свинцовые, титановые, литопонные, известь.

Жёлтые: крон цинковый, крон свинцовый.

Красные: крон красный, мумия искусственная, сурик свинцовый, редоксайд.

Зелёные: зелень свинцовая, хромовая, цинковая и оксид хрома.

Синие: ультрамарин, лазурь малярная.

Чёрные: сажи.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ.

Для окраски металлических конструкций часто применяют металлические порошки: алюминиевую пудру и золотистую пудру (порошок бронзы), которые обладают высокими

свето-атмосферо- и антикоррозионной стойкостью.

ОРГАНИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ.

Черные пигменты – нигрозин Синие – индатрен Красные – литольшарлях

Вспомогательные материалы

1.Растворители - это жидкости для растворения полимерных связующих и придания малярной консистенции густотертым краскам. Растворителями служат легко улетучивающиеся органические жидкости: уайт –… 2.Разбавители – жидкости, не растворяющие пленкообразующие вещества, а лишь уменьшающие вязкость красочных веществ.…

Красочные составы.

1) масляные краски; 2) эмали; 3) лаки;

Контрольные вопросы

1. Какие материалы называются лакокрасочными?

2. Что называется связующим веществом и какие имеются виды связующих?

3. Основные компоненты лакокрасочных материалов.

4. Что такое пигменты и их роль в красках?

5. Основные свойства пигментов.

6. Что представляют собой натуральные олифы, их применение?

7. Какие известны искусственные олифы, где их применяют?

8. Что известно о лаках?

9. Что такое сиккативы, для чего их используют?

10. Виды красочных составов.

Литература

Артамонов М.В., Асланова М.С. и др. Химическая технология стекла и ситаллов: Х 46. Учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1983.

Будников П.П., Бережной Л.С. и др. Технология керамики и огнеупоров. Учебник для химико-технологических институтов. М.: Стройиздат, 1955.

Грушко И.М., Королев И.В. и др. Дорожно-строительные материалы. Учебник для автомобильно – дорожных институтов. М.: Транспорт, 1983.

Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы.: Учебник – М.: Стройиздат, 1986.

Домокеев А.Г. Строительные материалы. Учебник для строительных вузов. – 2-е издание. – М.: Высшая школа, 1989.

Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. – М.: Высшая школа, 1983.

Неназашвили И.Х. Строительные материалы, изделия и конструкции.: Справочник. – М.: Высшая школа, 1990.

Попов Л.Н. Лабораторные испытания строительных материалов и изделий. М.: Высшая школа, 1984.