Будівельні матеріали - матеріали для зведення будівель і споруд.
Поряд зі "старими" матеріалами як деревина та цегла з початком промислової революції з'явилися нові будматеріали як бетон, сталь, скло та пластмаса. В даний час широко використовують попередньо напружений залізобетон і металопластик.
1. Загальні відомості про будівельні матеріали та їх основні властивості
У процесі будівництва, експлуатації та ремонту будівель та споруд будівельні вироби і конструкції з яких вони зводяться піддаються різним фізико-механічним, фізичним та технологічним впливам. Від інженера- будівельника потрібно зі знанням справи правильно вибрати матеріал, вироби або конструкцію яка володіє достатньою стійкістю, надійністю та довговічністю для конкретних умов.
Будівельні матеріали та вироби, що застосовуються при будівництві, реконструкції та ремонті різних будівель і споруд, діляться на
природні
штучні
які в свою чергу поділяються на дві основні категорії:
до першої категорії відносять:
цегла, бетон, цемент, лісоматеріали та ін Їх застосовують при зведенні різних елементів будівель (стін, перекриттів, покриттів, підлог).
до другої категорії - спеціального призначення:
гідроізоляційні, теплоізоляційні, акустичні та ін
Основні види будівельних матеріалів та виробів
кам'яні природні будівельні матеріали та вироби з них
в'яжучі матеріали неорганічні і органічні
лісові матеріали та вироби з них
|
|
|
металеві вироби
Залежно від призначення, умов будівництва та експлуатації будівель і споруд підбираються відповідні будівельні матеріали, які володіють певними якостями і захисними властивостями від впливу на них різної зовнішнього середовища. Враховуючи ці особливості, будь-який будівельний матеріал повинен володіти певними будівельно-технічними властивостями. Наприклад, матеріал для зовнішніх стін будинків повинен володіти найменшою теплопровідністю при достатній міцності, щоб захищати приміщення від зовнішнього холоду; матеріал споруди гідромеліоративного призначення - водонепроникністю й стійкістю до поперемінному зволоження і висихання; матеріал для покриття доріг (асфальт, бетон) повинен мати достатню міцність і малу стиранність, щоб витримати навантаження від транспорту.
Класифікуючи матеріали та вироби, необхідно пам'ятати, що вони повинні володіти хорошими властивостями і якостями.
Властивість - характеристика матеріалу, що виявляється у його обробки, застосуванні чи експлуатації.
Якість - сукупність властивостей матеріалу, що обумовлюють його здатність задовольняти певним вимогам відповідно до його призначення.
Властивості будівельних матеріалів і виробів класифікують на чотири основні групи:
|
|
|
фізичні,
механічні,
хімічні,
технологічні та ін
До хімічних відносять здатність матеріалів опиратися дії хімічно агресивного середовища, що викликають у них обмінні реакції призводять до руйнування матеріалів, зміни своїх початкових властивостей: розчинність, корозійна стійкість, стійкість проти гниття, твердіння.
Фізичні властивості: середня, насипна, справжня і відносна щільність; пористість, вологість, вологовіддача, теплопровідність.
Механічні властивості: межі міцності при стискуванні, розтягуванні, вигині, зсуві, пружність, пластичність, жорсткість, твердість.
Технологічні властивості: легкоукладальність, теплотривкість, плавлення, швидкість затвердіння і висихання.
Фізичні властивості будівельних матеріалів.
Справжня щільність ρ - маса одиниці об'єму матеріалу в абсолютно щільному стані. ρ = m / Va, де Va обсяг у щільному стані. [Ρ] = г / см ; кг / м ; т / м . Наприклад, граніт, скло та інші силікати практично абсолютно щільні матеріали. Визначення істинної щільності: попередньо висушену пробу подрібнюють на порошок, обсяг визначають в пікнометра (він дорівнює обсягу витисненою рідини).
|
|
|
Середня щільність ρm = m / Ve - маса одиниці об'єму в природному стані. Середня щільність залежить від температури і вологості: ρm = ρв / (1 + W), де W - відносна вологість, а ρв - щільність у вологому стані.
Насипна щільність (для сипучих матеріалів) - маса одиниці об'єму пухко насипаних зернистих або волокнистих матеріалів.
Пористість П - ступінь заповнення обсягу матеріалу порами. П = Vп / Ve, де Vп - обсяг пір, Ve - обсяг матеріалу. Пористість буває відкрита і закрита.
Відкрита пористість За - пори повідомляються з навколишнім середовищем і між собою, заповнюються водою при звичайних умовах насичення (зануренні у ванну з водою). Відкриті пори збільшують проникність і водопоглинання матеріалу, знижують морозостійкість.
Закрита пористість Пз = П-По. Збільшення закритою пористості підвищує довговічність матеріалу, знижує звукопоглинання.
Пористий матеріал містить і відкриті, і закриті пори
Гідрофізичні властивості будматеріалів.
Водопоглинання пористих матеріалів визначають за стандартною методикою, витримуючи зразки у воді при температурі 20 2 C. При цьому вода не проникає в закриті пори, тобто водопоглинання характеризує тільки відкриту пористість. При вилученні зразків з ванни вода частково випливає з великих пір, тому водопоглинання завжди менше пористості. Водопоглинання за обсягом Wo (%) - ступінь заповнення обсягу матеріалу водою: Wo = (mв-mc) / Ve * 100, де mв - маса зразка матеріалу, насиченого водою; mc - маса зразка в сухому стані. Водопоглинання за масою Wм (%) визначають по відношенню до маси сухого матеріалу Wм = (mв-mc) / mc * 100. Wo = Wм * γ, γ - об'ємна маса сухого матеріалу, виражена по відношенню до щільності води (безрозмірна величина). Водопоглинання використовують для оцінки структури матеріалу за допомогою коефіцієнта насичення: kн = Wo / П. Він може змінюватися від 0 (всі пори в матеріалі замкнуті) до 1 (всі пори відкриті). Зменшення kн говорить про підвищення морозостійкості.
|
|
|
Водопроникність - це властивість матеріалу пропускати воду під тиском. Коефіцієнт фільтрації kф (м / ч - розмірність швидкості) характеризує водопроникність: kф = Vв * а / [S (p1-p2) t], де kф = Vв - кількість води, м , що проходить через стінку площею S = 1 м , товщиною а = 1 м за час t = 1ч при різниці гідростатичного тиску на кордонах стінки p1 - p2 = 1 м вод. ст.
Водонепроникність матеріалу характеризується маркою W2; W4; W8; W10; W12, що позначає односторонній гідростатичний тиск в кгс / см , при якому бетонний зразок-циліндр не пропускає воду в умовах стандартного випробування. Чим нижче kф, тим вище марка по водонепроникності.
Водостійкість характеризується коефіцієнтом розм'якшення kp = Rв / Rс, де Rв - міцність матеріалу насиченого водою, а Rс - міцність сухого матеріалу. kp змінюється від 0 (розмокають глини) до 1 (метали). Якщо kp менше 0,8, то такий матеріал не використовують у будівельних конструкціях, що знаходяться у воді.
Гігроскопічність - властивість капілярно-пористого матеріалу поглинати водяну пару з повітря. Процес поглинання вологи з повітря називається сорбцією, він обумовлений полімолекулярних адсорбцією водяної пари на внутрішній поверхні пір і капілярної конденсацією. З підвищенням тиску водяної пари (тобто збільшенням відносної вологості повітря при постійній температурі) зростає сорбційна вологість матеріалу.
Капілярне всмоктування характеризується висотою підняття води в матеріалі, кількістю поглиненої води та інтенсивністю всмоктування. Зменшення цих показників відображає поліпшення структури матеріалу і підвищення його морозостійкості.
Вологісні деформації. Пористі матеріали при зміні вологості змінюють свій об'єм і розміри. Усадка - зменшення розмірів матеріалу при його висиханні. Набухання відбувається при насиченні матеріалу водою.
Теплофізичні властивості будматеріалів.
Теплопровідність - властивість матеріалу передавати тепло від однієї поверхні до іншої. Формула Некрасова пов'язує теплопровідність λ [Вт / (м * С)] з об'ємною масою матеріалу, вираженої по відношенню до води: λ = 1,16 √ (0,0196 + 0,22 γ2) -0,16. При підвищенні температури теплопровідність більшості матеріалів зростає. R - термічний опір, R = 1 / λ.
Теплоємність з [ккал / (кг * С)] - то кількість тепла, яке необхідно повідомити 1 кг матеріалу, щоб підвищити його температуру на 1С. Для кам'яних матеріалів теплоємність змінюється від 0,75 до 0,92 кДж / (кг * С). З підвищенням вологості зростає теплоємність матеріалів.
Вогнетривкість - властивість матеріалу витримувати тривалий вплив високої температури (від 1580 C і вище), не розм'якшуючись і не деформуючись. Вогнетривкі матеріали застосовують для внутрішньої футеровки промислових печей. Тугоплавкі матеріали розм'якшуються при температурі вище 1350 C.
Вогнестійкість - властивість матеріалу чинити опір дії вогню при пожежі протягом певного часу. Вона залежить від спаленність матеріалу, тобто від його здатності займатися і горіти. Вогнетривкі матеріали - бетон, цегла, сталь і т. д. Але при температурі вище 600 C деякі вогнетривкі матеріали розтріскуються (граніт) або сильно деформуються (метали). Важкоспалимі матеріали під впливом вогню або високої температури тліють, але після припинення дії вогню їх горіння та тління припиняється (асфальтобетон, просочена антипіренами деревина, фіброліт, деякі пінопласти). Горіти, горять відкритим полум'ям, їх необхідно захищати від загоряння конструктивними та іншими заходами, обробляти антипіренами.
Лінійне температурне розширення. При сезонному зміні температури навколишнього середовища і матеріалу на 50 C відносна температурна деформація досягає 0,5-1 мм / м. Щоб уникнути розтріскування споруди великої довжини розрізають деформаційними швами.
Морозостійкість будівельних матеріалів.
Морозостійкість - властивість насиченого водою матеріалу витримувати поперемінне заморожування і відтавання. Кількісно морозостійкість оцінюється маркою. За марку приймається найбільше число циклів поперемінного заморожування до -20 C і відтавання при температурі 12-20 C, яке витримують зразки матеріалу без зниження міцності на стиск більше 15%; після випробування зразки не повинні мати видимих пошкоджень - тріщин, викришування (втрати маси не більше 5%).
Механічні властивості будівельних матеріалів
Пружність - мимовільне відновлення первісної форми і розміру після припинення дії зовнішньої сили.
Пластичність - властивість змінювати форму і розміри під дією зовнішніх сил не руйнуючись, причому після припинення дії зовнішніх сил тіло не може мимоволі відновлювати форму і розмір.
Залишкова деформація - пластична деформація.
Відносна деформація - відношення абсолютної деформації до початкового лінійним розміром (ε = Δl / l).
Модуль пружності - відносини напруги до отн. деформації (Е = σ / ε).
Міцність - властивість матеріалу чинити опір руйнуванню під дією внутрішніх напружень, викликаних зовнішніми силами або ін Міцність оцінюють межею міцності - тимчасовим опором R, визначеному при даному виді деформації. Для крихких (цегла, бетон) основна характеристики міцності - межа міцності при стискуванні. Для металів, сталі - міцність при стисненні така ж, як і при розтягуванні і вигині. Так як будівельні матеріали неоднорідні, межа міцності визначають як середній результат серії зразків. На результати випробувань впливають форма, розміри зразків, стану опорних поверхонь, швидкість навантаження. Залежно від міцності матеріали діляться на марки і класи. Марки записуються в кгс / см , а класи - в МПа. Клас характеризує гарантовану міцність. Клас по міцності В називається тимчасовим опором стисненню стандартних зразків (бетонних кубів з розміром ребра 150 мм), випробуваних у віці 28 діб зберігання при температурі 20 2 C з урахуванням статичної мінливості міцності.
Коефіцієнт конструктивної якості: ККК = R / γ (міцність на відносить. Щільність), для 3-ї стали ККК = 51 МПа, для високоміцної сталі ККК = 127 МПа, важкого бетону ККК = 12,6 МПа, деревини ККК = 200 МПа.
Твердість - показник, що характеризує властивість матеріалів опиратися проникненню в нього іншого, більш щільного матеріалу. Показник твердості: НВ = Р / F (F - площа відбитка, P - це сила), [НВ] = МПа. Шкала Мооса: тальк, гіпс, вапно ... алмаз.
Стирання - втрата початкової маси зразка при проходженні цим зразком певного шляху абразивної поверхні. Стирання: І = (m1-m2) / F, де F - площа стираються поверхні.
Знос - властивість матеріалу чинити опір одночасно впливу истирающих та ударних навантажень. Знос визначають в барабані зі сталевими кульками або без них.
2. Природні кам'яні матеріали
2.1. Класифікація та основні види гірських порід
В якості природних кам'яних матеріалів у будівництві використовують гірські породи, які володіють необхідними будівельними властивостями.
За геологічної класифікації гірські породи поділяють на три типи:
магматичні (первинні)
осадові (вторинні)
метаморфічні (видозмінені).
1) Вивержені (первинні) гірські породи утворилися при охолодженні піднялася з глибин землі розплавленої магми. Будівлі і властивості вивержених гірських порід в значній мірі залежать від умови остигання магми, у зв'язку з чим ці породи поділяють на глибинні і ізлівшіеся.
Глибинні гірські породи утворилися при повільному охолодженні магми в глибині земної кори при великих тисках верхніх шарів землі, що сприяло формуванню порід з щільною зернисто-кристалічною структурою, великий і середній щільністю, високим межею міцності при стискуванні. Ці породи мають малим водопоглинанням і високою морозостійкістю. До цих порід відносять граніт, сієніт, діорит, габро та ін
Ізлівшіеся породи утворилися в процесі виходу магми на земну поверхню при порівняно швидкому і нерівномірному охолодженні. Найбільш поширеними излившимися породами є порфір, діабаз, базальт, вулканічні пухкі породи.
2) Осадові (вторинні) гірські породи утворилися з первинних (вивержених) гірських порід під впливом температурних перепадів, сонячної радіації, дії води, атмосферних газів та ін У зв'язку з цим осадові гірські породи поділяють на уламкові (пухкі), хімічні і органогенні.
До уламковим рихлим гірських порід відносять гравій, щебінь, пісок, глину.
Хімічні осадові породи: вапняк, доломіт, гіпс.
Органогенні гірські породи: вапняк-черепашник, діатоміт, крейда.
3) Метаморфічні (видозмінені) гірські породи утворилися з вивержених і осадових гірських порід під впливом високих температур і тисків у процесі підняття і опускання земної кори. До них відносять глинистий сланець, мармур, кварцит.
2.2. Класифікація та основні види природних кам'яних матеріалів
Природні кам'яні матеріали і вироби отримують шляхом обробки гірських порід.
За способом отримання кам'яні матеріали поділяють на:
рваний камінь ( бут) - видобувають вибуховим способом
грубоколотий камінь - отримують розколюванням без обробки
подрібнений - отримують дробленням (щебінь, штучний пісок)
сортований камінь (кругляк, гравій).
Кам'яні матеріали за формою ділять на
камені неправильної форми (щебінь, гравій)
штучні вироби, що мають правильну форму (плити, блоки).
Щебінь - гострокутні шматки гірських порід розміром від 5 до 70 мм, одержувані при механічному або природному дробленні буту (рваний камінь) або природних каменів. Його використовують як крупного заповнювача для приготування бетонних сумішей, пристрої підстав.
Гравій - окатанниє шматки гірських порід розміром від 5 до 120 мм, також використовується для приготування штучних гравійно-щебеневих сумішей.
Пісок - пухка суміш зерен гірських порід розміром від 0,14 до 5 мм. Він утворюється в основному в результаті вивітрювання гірських порід, але може бути отриманий і штучним шляхом - дробленням гравію, щебеню, і шматків гірських порід.
3. Гідратаційні (неорганічні) в'яжучі речовини
Повітряні в'яжучі речовини.
Гідравлічні в'яжучі речовини.
Гідратаційні (неорганічними) в'яжучими речовинами називають тонко подрібнені матеріали (порошки), які при змішуванні з водою утворюють пластичне тісто, здатне в процесі хімічної взаємодії з нею тверднути, набирати міцність, пов'язуючи при цьому в єдиний моноліт введені в нього наповнювачі, звичайно кам'яні матеріали (пісок, гравій, щебінь), утворюючи тим самим штучний камінь типу піщанику, конгломерату.
Гідратаційні в'яжучі поділяють на:
повітряні (тверднуть і набирають міцність тільки в повітряному середовищі)
гідравлічні (тверднуть у вологому, повітряному середовищі і під водою).
Будівельна повітряна вапно (CaO) - продукт помірного випалу при 900-1300 C природних карбонатних порід (CaCO 3), що містять до 8% глинистих домішок (вапняк, доломіт, крейда та ін.) Випалення здійснюють в шахтах і обертових печах. Найбільш широке поширення одержали шахтні печі. При випалюванні вапняку в шахтній печі рухомий в шахті зверху вниз матеріал проходить послідовно три зони: зону підігріву (сушіння сировини і виділення летючих речовин), зону випалу (розкладання речовин) і зону охолодження. У зоні підігріву вапняк нагрівається до 900 C за рахунок тепла надходить із зони випалу від газоподібних продуктів горіння. У зоні випалу відбувається горіння палива і розкладання вапняку (CaCO 3) на вапно (CaO) і діоксид вуглецю (CO 2) при температурі 1000-1200 C. У зоні охолодження обпалений вапняк охолоджується до 80-100 C рухається знизу вгору холодним повітрям.
У результаті випалу повністю втрачається двоокис вуглецю і виходить комове, негашене вапно у вигляді шматків білого або сірого кольору. Комовая негашене вапно є продуктом, з якого отримують різні види будівельної повітряної вапна: мелену порошкоподібну негашене вапно, вапняне тісто.
Будівельну повітряну вапно різного виду використовують при приготуванні кладок і штукатурних розчинів, бетонів низьких марок (що працюють у повітряно-сухих умовах), виготовленні щільних силікатних виробів (цегли, великих блоків, панелей), отриманні змішаних цементів.
Гідротехнічні та гідромеліораціонние споруди та конструкції працюють в умовах постійного впливу води. Ці важкі умови експлуатації конструкцій і споруд вимагають застосування в'яжучих речовин, що володіють не тільки необхідними властивостями міцності, але і водостійкістю, морозостійкістю і корозійною стійкістю. Такими властивостями володіють гідравлічні в'яжучі речовини.
Гідравлічну вапно отримують помірним випаленням природних мергелів і мергелистих вапняків при 900-1100 C. Мергель і мергелістих вапняк йдуть для виробництва вапна гідравлічної містять від 6 до 25% глинистих і піщаних домішок. Її гідравлічні властивості характеризуються гідравлічним (або основним) модулем (m), які представляють ставлення у відсотках вмісту оксидів кальцію до змісту суми оксидів кремнію, алюмінію і заліза:
Гідравлічна вапно - повільно схоплюються і медленнотвердеющее речовина. Її застосовують для приготування будівельних розчинів, нізкомарочних бетонів, легких бетонів, при отриманні змішаних бетонів.
4. Портландцемент
Гідравлічна терпка речовина, що отримується шляхом сумісного, тонкого помелу клінкеру і двуводного гіпсу.
Клінкер - продукт випалення до спікання (при t> 1480 C) однорідної, певного складу природної чи сировинної суміші вапняку або гіпсу. Сировинну масу обпалюють в обертових печах.
Портландцемент як в'яжучий речовину використовують при приготуванні цементних розчинів і бетонів.
Шлакопортландцемент - у своєму складі має гідравлічну добавку у вигляді гранульованого, доменного або електротермофосфорні шлаку, охолоджуваного за спеціальним режимом. Його отримують шляхом спільного помелу портландцементного клінкеру (до 3,5%), шлаку (20-80%), і гіпсового каменю (до 3,5%). Шлакопортландцемент характеризується повільним наростанням міцності в початкові строки твердіння, однак надалі швидкість наростання міцності зростає. Він чутливий до навколишньої температури, стійкий при впливі на нього м'яких сульфатних вод, має знижену морозостійкість.
Карбонатний портландцемент отримують шляхом спільного помелу цементного клінкеру з 30% вапняку. Він володіє зниженим тепловиділенням при твердінні, підвищеною стійкістю.
Марка портландцементу - умовне позначення, що виражає мінімальні вимоги до межі міцності при стисканні зразків зі стандартного цементного розчину, виготовлених, твердевшіх і випробуваних в умовах і в терміни, встановлені нормативною документацією (ГОСТ 10178, ГОСТ310). Марку портландцемента отримують шляхом округлення в нижчу сторону до цілих значень (400, 500, 550 і 600) прочностного ряду в кг / см , що визначається відповідним стандартом (наприклад, в даному випадку, ГОСТ 10178), величин міцності при стисканні зразків - половинок призм розміром 4 4 16 см, попередньо випробуваних на міцність при згині у віці 28 діб. Зразки виготовляються (ГОСТ 310) з розчинної суміші 1:3 на стандартному нормальному піску при В / Ц близькому до 0,40, зберігаються до випробувань протягом доби при вологості не менше 90%, а потім до 28 діб у воді при температурі 20 2 C.
Для віднесення цементу до певної марки, крім нормованих значень міцності при стиску у віці 28 діб, повинні бути також визначені нормовані значення міцності при вигині, а для швидкотужавіюча портландцементу і шлакопортландцементу, крім міцності в 28 діб, також нормовані значення міцності при стисненні і вигині в віці 3 діб.
Активність цементу, використовувана для розрахунків складу бетону та ін сумішей, є показником міцності на стиск зразка розміром 4 4 16 см у віці 28 діб.
Крім передбачених ГОСТ 10178 марок 400, 500, 550 і 600, виробник цементу за технічними умовами може випускати цементи більш низьких (300, 200) або більш високих марок (700 і вище).
Поряд з характеристикою міцності цементу шляхом віднесення його до тієї або іншої марки, нормативні документи (ГОСТ 30515, ГОСТ 30744, ГОСТ 31108) передбачають можливість віднесення цементу до певного класу міцності.
5. Будівельні розчини
Будівельні розчини являють собою ретельно отдозірованние дрібнозернисті суміші, що складаються з неорганічного в'яжучого речовини (цемент, вапно, гіпс, глина), дрібного заповнювача (піску, подрібненого шлаку), води і в необхідних випадках добавок (неорганічних або органічних). У свежеприготовленном змозі їх можна укладати на підставу тонким шаром, заповнюючи всі його нерівності. Вони не розшаровуються, схоплюються, твердіють і набирають міцність, перетворюючись на каменевидний матеріал.
Будівельні розчини використовують при кам'яних кладках, оздоблювальних, ремонтних та інших роботах. Їх класифікують за середньою густиною: важкі з середньою ρ = 1500 кг / м , легкі з середньою ρ <1500 кг / м . За призначенням: гідроізоляційні, талтопогенние, ін'єкційні, кладочні, оздоблювальні та ін
Розчини приготовані на одному виді в'яжучого речовини, називають простими, з кількох в'яжучих речовин змішаними (цементно-вапняний).
Будівельні розчини приготовані на повітряних в'яжучих, називають повітряними (глиняні, вапняні, гіпсові). Склад розчинів висловлюють двома (прості 1:4) або трьома (змішані 1:0,5:4) числами, що показують об'ємне співвідношення кількості в'яжучого та дрібного заповнювача. У змішаних розчинах перше число висловлює об'ємну частину основного в'яжучого речовини, друге - об'ємну частину додаткового в'язкої речовини по відношенню до основного. Залежно від кількості в'яжучого речовини і дрібного заповнювача розчинні суміші поділяють на жирні - з вмістом великої кількості в'яжучого речовини. Нормальні - із звичайним вмістом в'яжучого речовини. Худі - містять відносно невелику кількість в'яжучого речовини (малопластичних).
Для приготування будівельних розчинів краще використовувати пісок із зернами, що мають шорстку поверхню. Пісок охороняє розчин від розтріскування при твердінні, знижує його вартість.
Гідоізоляційні розчини (водонепроникні) - цементні розчини складу 1:1 - 1:3,5 (зазвичай жирні), в які додають алюмінат натрію, нітрат кальцію, хлористе залізо, бітумну емульсію.
Для виготовлення гідроізоляційних розчинів використовують портландцемент, сульфатостійкий портландцемент. В якості дрібного заповнювача в гідроізоляційних розчинах використовують пісок.
Кладочні будівельні розчини - використовують при кладці кам'яних стін, підземних споруд. Вони бувають цементно-вапняні, цементно-глиняні, вапняні і цементні.
Оздоблювальні (штукатурні) розчини - поділяють за призначенням на зовнішні і внутрішні, по розташуванню в штукатурці на підготовчі та оздоблювальні.
Акустичні розчини - легкі розчини, що володіють хорошою звукоізоляцією. Готують ці розчини з портландцементу, шлакопортландцементу, вапна, гіпсу та інших в'яжучих речовин з використанням як заповнювач легких пористих матеріалів (пемзи, перліту, керамзиту, шлаку).
6. Скло та скляні вироби
Скло - переохолоджений розплав складного складу з суміші силікатів і інших речовин. Відформовані скляні вироби піддають спеціальної термічної обробки - випалу.
Віконне скло випускають в листах розміром до 3210 6000 мм. Скло відповідно до його оптичними спотвореннями і нормованими вадами підрозділяють на марки М0-М7.
За товщиною скло ділять на:
одинарне (завтовшки 2 мм)
полуторное (2,5 мм)
подвійне (3 мм)
потовщене (4-10 мм).
Вітринне скло випускають полірованим і неполірованим у вигляді плоских листів товщиною 2-12 мм. Застосовують його для скління вітрин і прорізів. Надалі листи скла можна піддавати подальшій обробці: гнути, загартовувати, наносити покриття.
Скло листове високовідсвічувальне - це звичайне віконне скло, на поверхню якого нанесено тонка напівпрозора відбиває світло плівка, виготовлена на основі окису титану. Скло з плівкою відображає до 40% падаючого світла, світлопропускання 50-50%. Скло зменшує перегляд з зовнішньої сторони і знижує проникання всередину приміщення сонячної радіації.
Скло листове радіозахисний - це звичайне віконне скло, на поверхню якого нанесено тонка прозора плівка екранує. Екранує плівку наносять на скло у процесі його формування на машинах. Світлопропускання не нижче 70%.
Армоване скло - виготовляють на потокових лініях методом безперервного прокату з одночасним закочуванням всередину листа металевої сітки. Це скло має гладку, візерункову поверхню, може бути безбарвним або кольоровим.
Скло теплопоглинальне має здатність поглинати інфрачервоні промені сонячного спектра. Воно призначене для скління віконних прорізів з метою зменшення проникнення сонячної радіації всередину приміщень. Це скло пропускає промені видимого світла не менш ніж на 65%, інфрачервоних променів не більше 35%.
Скляні труби виготовляють із звичайного прозорого скла способом вертикального або горизонтального витягування. Довжина труб 1000-3000 мм, внутрішній діаметр 38-200 мм. Труби витримують гідравлічний тиск до 2 МПа.
Ситалли отримують шляхом введення в розплавлену скляну масу спеціального складу каталізаторів кристалізації. З такого розплаву формують вироби, потім їх охолоджують, у результаті чого розплавлена маса перетворюється на скло. При подальшій тепловій обробці скла відбувається його повна або часткова кристалізація - утворюється сітолл. Вони мають більшу міцність, малу середню щільність, високу зносостійкість. Їх застосовують при облицюванні зовнішніх чи внутрішніх стін, виготовлення труб, плит для підлоги.
Стемаліт представляє листове скло різної фактури, покрите з одного боку глухими керамічними кристалами різного кольору. Виготовляють його з неполірованого вітринного або прокатного скла товщиною 6-12 мм. Застосовують його для зовнішнього і внутрішнього облицювання будівель, виготовлення стінових панелей.
7. Безобжіговим штучні кам'яні матеріали і вироби на основі гідротаціонних в'яжучих речовин
Безобжіговим штучні кам'яні матеріали і вироби виготовляють із суміші в'яжучих речовин, води і заповнювачів шляхом її формування та відповідної обробки. По виду в'яжучого речовини їх підрозділяють на силікатні, вапняно-шлакові, газосиликатні, газобетонні, гіпсові, гіпсобетонні, азбестоцементні та ін
За умовами твердіння - їх ділять на:
вироби тверднуть при автоклавної та тепловій обробці
вироби, тверднуть в умовах повітряно-вологого середовища.
7.1. Матеріали і вироби автоклавного твердіння
Для виробництва виробів автоклавного тверднення широко використовують місцеві матеріали: вапно, кварцові піски, відходи промисловості.
Міцні і водостійкі автоклавні матеріали і вироби виходять в результаті хімічної взаємодії тонкоподрібнений вапна і кремнеземистих компонентів у процесі їх гідротермічної обробки в паровій середовищі при 175 C в автоклавах під тиском 0,8-1,4 МПа. В результаті хімічної реакції виникає міцне і водостійке речовина (силікат кальцію), який цементує частинки піску, створюючи штучний камінь. Автоклавні матеріали та вироби можуть мати як щільну, так і комірчасту структуру.
7.1.1. Автоклавний силікатний бетон
Суміш вапняно-кремнеземистого в'яжучого, піску і води. В якості в'яжучих використовують вапняно-пуцоланові, вапняно-шлаковий і вапняно-зольна цементи. Вироби із силікатної автоклавного бетону мають достатню морозостійкість, водостійкість і хімічну стійкість до деяких агресивних середовищ. З автоклавного силікатного виготовляють великі, щільні, силікатні стінові блоки.
7.1.2. Автоклавний ніздрюватий бетон
Готують з однорідної суміші мінерального в'яжучого, кремнеземистого компонента, гіпсу і води. В'яжучими матеріалами служать портландцемент, мелена вапно-кипелка. Під час витримки вироби перед автоклавной обробкою з нього виділяється водень, в результаті чого в однорідної пластично-в'язкої в'язкої середовищі утворюються дрібні бульбашки. У процесі газовиділення ці бульбашки збільшуються в розмірах, створюючи сфероїдальні осередки в усій масі комірчастої бетонної суміші.
При автоклавной обробці під тиском 0,8-1,2 МПа в Високовологе повітряно-паровий середовищі при 175-200 C відбувається інтенсивна взаємодія в'яжучого речовини кремнеземистого компоненту з утворенням силікату кальцію і ін цементуючих новоутворень, завдяки яким структура ячеисто високопористого бетону набуває міцність .
З пористого бетону виготовляють панелі однорядною розрізання, стінові і великі блоки, одношарові і двошарові стінові навісні панелі, одношарові плити міжповерхових і горищних перекриттів.
Силікатна цегла формуют на спеціальних пресах з ретельно приготовленої однорідної суміші чистого кварцового піску (92-95%), повітряного вапна (5-8%) і води (7-8%). Після пресування цегла запарюють в автоклавах у середовищі, насиченому парами, при 175 C і тиску 0,8 МПа. Виготовляють цеглу одинарний розміром 250 120 65 мм і модульний (полуторний) розміром 250 120 88 мм; суцільний і порожниста, лицьової і рядовий. Марка цегли: 75, 100, 125, 150, 200, 250.
7.2. Азбестоцементні вироби
Для виготовлення азбестоцементних виробів використовують асбестоцементную суміш, що складається з тонковолокнистого азбесту (8-10%), портландцемента для азбестоцементних виробів та води. Після затвердіння суміші утворюється штучний азбестоцементний кам'яний матеріал, що представляє цементний камінь. Для виробництва азбестоцементних виробів застосовують азбест III-IV сорти, портландцемент для азбестоцементних виробів марок 300, 400, 500 або піщаний цемент, що складається з портландцементу і тонкомолотого кварцового піску і воду з температурою 20-25 C, не містить глинистих домішок, органічних речовин і мінеральних солей.
Труби водопровідні безнапірні і напірні, для прокладки телефонних кабелів та газові мають правильну циліндричну форму. Вони гладкі, не мають тріщин. Безнапірні труби застосовують при прокладанні безнапірних внутрішніх та зовнішніх трубопроводів, що транспортують побутові і атмосферні стічні води; при будівництві безнапірних трубчастих гідротехнічних споруд і дренажних колекторів осушувальних систем; при підземному прокладанні кабелів. Напірні труби широко застосовують при будівництві підземних водопроводів, сучасних автоматизованих зрошувальних систем, тепломереж.
Плити плоскі облицювальні пресовані виготовляють незабарвлені, пофарбовані. Їх застосовують для облицювання стін, перегородок панелей. Довжина їх 600-1600 мм, ширина 300-1200, товщина 4-10 мм.
7.3. Гіпсові і гіпсобетонні вироби
Вироби на основі гіпсових в'яжучих мають порівняно невелику щільність, достатню міцність, не згорають, мають високі звуко-і тепло ізоляційні властивості, добре піддаються обробці (розпилювання, свердління). Для підвищення волого-і водостійкості гіпсових виробів при їх виготовленні використовують гипсо-цементно-пуццолонавие і гипсошлакоцементнопуццолам. в'яжучі, покривають їх водостійкими водонепроникними захисними фарбами або пастами. Вироби на основі гіпсових в'яжучих виготовляють з гіпсового тесту, гіпсового розчину або гіпсобетону з мінеральними заповнювачами (пісок, керамзитовий гравій ...) і органічними наповнювачами (деревна тирса, стружка, очерет ...). Гіпсові і гіпсобетонні вироби мають значну крихкістю, тому в них при їх виготовленні вводять армуючі матеріали у вигляді дерев'яних рейок, очерету, металевої арматури (сітка, дріт ...).
Листи гіпсові обшивальні виготовляють з гіпсового аркуша, облицьованого з двох сторін картоном. Гіпсовий лист готують з суміші будівельного гіпсу з мінеральними або органічними добавками. Їх застосовують для внутрішньої обшивки стін, перегородок, стель будинків. Розрізняються гіпсокартонні і гіпсоволокнисті листи.
Плити гіпсові для перегородок виготовляють з суміші будівельного гіпсу з мінеральними або органічними наповнювачами. Плити випускають суцільні і пустотілі товщиною 80-100 мм. Гіпсові і гіпсобетонні перегородкові плити застосовують для влаштування перегородок усередині будівлі.
Конфіденційність гіпсобетонні для основи підлог виготовляють з гіпсобетону з межею міцності при стисненні не менше 7 МПа. Вони мають дерев'яний каркас рейковий. Розміри панелей визначаються розмірами приміщень. Панелі призначені під поли з лінолеуму, плиток в приміщеннях з нормальною вологістю.
Блоки гіпсові вентиляційні виготовляють з будівельного гіпсу з межею міцності при стисненні 12-13 МПа або із суміші гипсоцементно-пуццоланового в'яжучого з добавками. Блоки призначені для влаштування вентиляційних каналів у житлових, громадських та промислових будівлях.
Блоки гіпсові пазогребневі застосовуються при малоповерховому будівництві, а також при зведенні перегородок усередині будівель і споруд промислового, адміністративного та житлового напряму. Замкове з'єднання блоків у кладці досягається наявністю на кожній з горизонтальних площин відповідно паза і гребеня. З'єднання паз-гребеня дозволяє вести швидкий монтаж стіни з пазогребневих блоків. У кожному блоці передбачено дві наскрізні порожнечі, що дозволяють отримувати легкі конструкції перегородок. При кладці стін порожнечі всіх рядів поєднуються, утворюючи герметичні замкнуті повітряні порожнини, які заповнюються ефективними утеплювача (керамзит, мінералвата, пінополіуретан і т. п.). При заповненні цих пустот важким бетоном, можна створити будь-які несучі конструкції. Плити гіпсові пазогребневі призначаються для поелементної збірки несучих перегородок в будівлях різного призначення і для внутрішнього облицювання зовнішніх стін будівель. Гіпсові блоки - застосовуються у відповідності з будівельними нормами і правилами для самонесучих та огороджуючих конструкцій житлових, громадських, промислових і сільськогосподарських будівель, в основному при малоповерховому будівництві.
Завдяки своїм фізико-механічними властивостями кладка з гіпсових блоків має високі показники індексу звукоізоляції повітряного шуму (50 дБ) і теплопровідності, що має важливе значення при будівництві як житлових, так і виробничих приміщень.
8. Штучні випалювальні матеріали
Штучні випалювальні матеріали та вироби (кераміку) отримують шляхом випалу при 900-1300 C отформованной і висушеною глиняної маси. В результаті випалення глиняна маса перетворюється на штучний камінь, що володіє хорошою міцністю, високою щільністю складання, водостійкістю, водонепроникністю, морозостійкістю і довговічністю. Сировиною для отримання кераміки служить глина з вводяться в неї в деяких випадках, отощающими добавками. Ці добавки зменшують усадку виробів при сушці і випаленні, збільшують пористість, зменшують середню щільність і теплопровідність матеріалу. Як добавки використовують пісок, подрібнену кераміку, шлаки, золи, вугілля, тирса. Температура випалу залежить від температури початку плавлення глини. Керамічні будівельні матеріали поділяють на пористі і щільні. Пористі матеріали мають відносну щільність до 95% і водопоглинання більше 5%; їх межа міцності при стисненні не перевищує 35 МПа (цегла, дренажні труби). Щільні матеріали мають відносну щільність більше 95%, водопоглинання менше 5%, межа міцності при стисненні до 100 МПа, вони володіють зносостійкістю (плитки для підлоги).
8.1. Керамічні матеріали і вироби з легкоплавких глин
Цеглу глиняну звичайну пластичного пресування виготовляють з глин з отощающими добавками або без них. Цегла являє собою паралелепіпед. Марки цегли: 300, 250, 200, 150, 125, 100.
Цегла (камінь) керамічний порожнистий пластичного пресування випускають для кладки несучих стін одноповерхових і багатоповерхових будинків, внутрішніх приміщень, стін і перегородок, облицювання цегляних стін.
Цегла будівельний легкий виготовляють шляхом формування і випалення маси з глин з вигоряючими добавками, а також із сумішей піску і глин з вигоряючими добавками. Розмір цегли: 250 120 88 мм, марки 100, 75, 50, 35. Цегла глиняний звичайний застосовують при кладці внутрішніх і зовнішніх стін, стовпів та інших частин будівель і споруд. Цегла глиняний і керамічний пустотілі застосовують при кладці внутрішніх і зовнішніх стін будівель і споруд вище гідроізоляційного шару. Цегла легкий застосовують при кладці зовнішніх і внутрішніх стін будівель з нормальною вологістю всередині приміщень.
Черепицю виготовляють з жирної глини шляхом випалення при 1000-1100 C. Доброякісна черепиця при легкому ударі молотком видає чистий, не деренчливий звук. Вона міцна, дуже довговічна і вогнестійка. Недоліки - велика середня щільність, утяжеляющая несучу конструкцію даху, крихкість, необхідність влаштовувати даху з великим ухилом для забезпечення швидкого стоку води.
Дренажні керамічні труби виготовляють з глин з отощающими добавками або без них, внутрішній діаметр 25-250 мм, довжиною 333, 500, 1000 мм і товщиною стінок 8-24 мм. Їх виготовляють на цегельних мул спеціальних заводах. Дренажні керамічні труби застосовують при будівництві осушувально-зволожувальних і зрошувальних систем, колекторно-дренажних водоводів.
8.2. Керамічні матеріали і вироби з тугоплавких глин
Камінь для підземних колекторів виготовляють трапецеїдальної форми з бічними пазами. Його застосовують при прокладанні підземних колекторів діаметром 1,5 і 2 м, при влаштуванні каналізаційних та ін споруд.
Плитку керамічну фасадну застосовують для облицювання будівель і споруд, панелей, блоків.
Керамічні каналізаційні труби виготовляють з тугоплавких і вогнетривких глин з отощающими добавками. Вони мають циліндричну форму і довжину 800, 1000 і 1200 мм, внутрішній діаметр 150-600 м.
Плитку для підлог по виду лицьової поверхні поділяють на гладку, шорстку і тисненням; за кольором - на одноколірну і багатобарвну; за формою - на квадратну, прямокутну, трикутну, шестигранну, чотиригранну. Товщина плитки 10 і 13 мм. Застосовують її для влаштування підлог у приміщеннях промислових, водогосподарських будинків з вологим режимом.
Керамічна покрівельна черепиця - один з найдавніших видів покрівельних матеріалів, який активно використовується в будівництві і в наш час. Процес виготовлення керамічної черепиці можна розділити на кілька етапів - глиняній заготівці спочатку надають форму, її сушать, зверху наносять покриття, а потім обпалюють в печі при температурі близько 1000 градусів.
9. Коагуляційні (органічні) в'яжучі матеріали
Розчини та бетони на їх основі.
Органічні в'яжучі матеріали, що застосовуються при влаштуванні гідроізоляції, при виготовленні гідроізоляційних матеріалів і виробів, а також гідроізоляційних і асфальтових розчинів, асфальтобетонів, поділяють на бітумні, дегтевиє, бітумно-дегтевиє. Вони добре розчиняються в органічних розчинниках (бензині, гасі), мають водонепроникністю, здатні при нагріванні переходити з твердого стану в пластичне, а потім рідке, мають високу прилипаемость і хороше зчеплення з будівельними матеріалами (бетоном, цеглою, деревом).
Ангідрітние в'яжучі
Ангідрит зустрічається як природна гірська порода (CaSO4) без кристалічної води (природний ангідрит NAT) або утворюється з штучно виготовленого ангідриту в установках з вилучення сірки з димових газів на електростанціях, що працюють на вугіллі (синтетичний ангідрит SYN). Його часто позначають також REA - гіпс. Щоб ангідрит міг сприймати воду, до нього додають як збудників (інгібіторів) основні матеріали, такі, як будівельна вапно, або основні та солевідние матеріали (змішані інгібітори).
Ангідридних розчин починає схоплюватися через 25 хвилин і стає твердим не пізніше ніж через 12 годин. Його твердіння відбувається тільки на повітрі. Ангідрітние в'язке (АВ) поставляється по DIN 4208 двох класів міцності. Він може застосовуватися в якості в'яжучого для штукатурок і стяжок, а також для внутрішніх будівельних конструкцій. Штукатурки з ангідрітние в'яжучим необхідно захищати від вологи.
Змішані в'яжучі
Змішані в'язкі - це гідравлічні в'яжучі, які містять тонкомолотий трас, доменні шлаки або доменний пісок, а також гідрат вапна або портландцемент в якості інгібітора для сприйняття води. Змішані в'яжучі твердіють як на повітрі, так і під водою. Їх міцність на стиск встановлена по DIN 4207 не менше 15 Н / мм через 28 днів після укладання. Змішані в'яжучі можуть застосовуватися тільки для розчинів і неармованого бетону.
9.1. Бітумні матеріали
Бітуми поділяють на природні та штучні. У природі чисті бітуми зустрічаються рідко. Зазвичай бітум видобувають з гірських осадових пористих порід, просякнутих їм у результаті підняття нафти з нижчих верств. Штучні бітуми отримують при переробці нафти, внаслідок отгонки з її складу газів (пропан, етилен), бензину, гасу, дизельного палива.
Природний бітум - тверда речовина або в'язкі рідини, що складаються із суміші вуглеводнів.
Асфальтові породи - гірські породи, просочені бітумом (вапняки, доломіт, пісковики, піски і глини). Бітум беруть із них нагріванням, або ж застосовують ці породи в молотом вигляді (асфальтовий порошок).
Асфальти - породи, що складаються з твердого природного бітуму та інших органічних речовин, нерозчинних в сероуглероде.
9.2. Дегтевиє матеріали
Дьоготь отримують при сухій перегонці (нагріванні при високих температурах без доступу повітря) кам'яного або бурого вугілля, торфу, деревини. У залежності від вихідної сировини дьоготь поділяють на кам'яновугільний, буровугільний, торф'яний, деревне.
Кам'яновугільний дьоготь - в'язка темно-бура або чорна рідина, що складається з вуглеводнів.
Кам'яновугільний пек - тверда речовина чорного кольору, що отримується після відгону з дьогтю майже всіх масляних фракцій.
9.3. Асфальтові розчини
Асфальтові розчини застосовують при влаштуванні гідроізоляційних штукатурок і покриттів, тротуарів, підлог. Вони можуть бути гарячими (литими) і холодними. Склад асфальтових розчинів підбирають залежно від умов експлуатації їх в спорудах.
Холодний асфальтний розчин виготовляють із суміші нафтових бітумів (5-10%) з добавкою розчинника (бензолу), порошкоподібного мінерального наповнювача (вапняку, доломіту) і чистого сухого піску, замішаної в спеціальних розчиномішалках з розігрівом до 110-120 C. Твердіння холодного асфальтового розчину відбувається внаслідок випаровування розчинника.
Гарячий асфальтовий розчин виготовляють із суміші бітуму (чи дьогтю, пеку), порошкоподібного мінерального наповнювача і піску. Суміш складових гарячого асфальтового розчину перемішують у спеціальних мішалках з розігрівом до 120-180 C. Асфальтовий розчин укладають шарами в гарячому стані з укаткой кожного шару катками.
9.4. Асфальтобетони
Асфальтобетони готують на спеціалізованих асфальтових заводах або установках. Залежно від призначення їх підрозділяють на дорожній, для влаштування підлог; в залежності від складу - на бітумний і дегтевиє; в залежності від температури укладання - на холодний і гарячий.
Холодний асфальтобетон укладають шарами на сухі або злегка вологі поверхні з легкої укаткой катками. Виготовляють його з суміші рідких бітумів, розчинників, порошкоподібного мінерального наповнювача (вапняку, піску) чистого щебеню і піску шляхом змішування і нагрівання.
10. Полімерні матеріали
Полімерні матеріали являють природні або синтетичні високомолекулярні органічні сполуки, що складаються з величезної кількості атомів. Будова молекул полімерів може мати лінійний або об'ємний характер. Полімери, молекули яких мають лінійну будову, мають термопластичність - розм'якшуючись при нагріванні вони знову затвердевают при охолодженні. Розм'якшення і затвердіння можна проводити багаторазово. Багаторазове нагрівання з наступним охолодженням не вносить суттєвих змін у властивості матеріалу (поліетилен, полістирол). Полімери, що мають об'ємне будова молекул, мають термореактивного - вони не можуть багаторазово оборотно розплавлятися і укріпляти. Під час першого нагрівання вони стають пластичним і приймають задану форму, переходячи в неплавкое і нерозчинний стан (фенопласти).
За пружним властивостям полімери поділяють на:
пластики (жорсткі)
еластики (еластичні).
Полімерні матеріали містять три групи речовин:
сполучні
пластифікатори
наповнювачі.
Єднальними речовинами служать синтетичні смоли. Як пластифікаторів вводячи гліцерин, камфору та інші речовини, які підвищують еластичність і пластичність полімерів, полегшуючи їх переробку. Наповнювачі (порошкові, волокнисті) надають полімерним виробам велику механічну міцність, запобігають усадку. Крім цього, до складу вводять пігменти, стабілізатори, прискорювачі твердіння й інші речовини.
При виготовленні полімерних будівельних матеріалів, виробів і конструкцій найбільше застосування знаходять поліетилен (плівки, труби), полістирол (плити, лаки), поліхлорвініл (лінолеум), поліметилметакрилат (органічне скло).
Завдяки хорошим механічним властивостям, еластичності, електроізоляційним якостям, здатності приймати будь-яку форму в процесі переробки полімерні матеріали знайшли широке застосування у всіх областях будівництва і в нашому повсякденному житті.
10.1. Вихідні полімерні матеріали
Полімери залежно від методу отримання підрозділяють на полімеризацій і поліконденсаційні. Полімеризаційна полімери отримують шляхом полімеризації. До них відносяться поліетилен, полістирол. Поліконденсаційні полімери отримують методом поліконденсації. До них відносяться поліефірні, акрилові, кремнійорганічні і ін смоли, поліефіри, поліуретанові каучуки.
Поліетилен отримують полімеризацією етилену з попутного і природного газу. Він старіє під дією сонячної радіації, повітря, води. Його щільність 0,945 г / см , морозостійкість -70 C термостійкість всього 60-80 C. За способом отримання розрізняють поліетилен високого тиску (ПВД), низького тиску (ПНД) і на окисно-хромовому каталізаторі (П). При нагріванні до 80 C поліетилен розчиняється в бензолі, чотирихлористому вуглеці. Застосовують його для виготовлення плівок оздоблювальних матеріалів.
Поліізобутилен - каучукоподібний або рідкий еластичний матеріал, отриманий полімеризацією изобутилена. Він легше поліетилену, менш міцний, має дуже малої волого-і газопроникністю, майже не старіє. Застосовують його для виготовлення гідроізоляційних тканин, захисних покриттів, плівок, як добавки в асфальтобетонах, в'яжучого для клеїв та ін
Полістирол - термопластичная смола, продукт полімеризації стиролу (вінілбензола). Застосовують його для виготовлення плит, облицювальних плиток, лаків емалей та ін
Поліметилметакрилат (органічне скло) - утворюється в процесі полімеризації метилового ефіру в результаті його обробки метакрилової кислотою. На початку утворюється метилметакрилат як безбарвної, прозорої рідини, а потім отримують склоподібних продукт у вигляді листів, трубок ... Вони дуже стійкі до води, кислот і лугів. Застосовують їх для скління, виготовлення моделей.
10.1.1. Пластикові панелі - панелі ПВХ
Пластикові панелі - порівняно новий матеріал і використовується він у внутрішній і рідше зовнішньої обробки стін.
Виготовляється з ПВХ (полівінілхлориду) методом екструзії. Основні типорозміри:
Товщина пластикових панелей 5, 8, 9, 10 мм. За товщиною пластикові панелі по суті діляться на два основних розміри - 5 і 8-9-10 мм. Розміри від 8 до 10 мм вважаються як один розмір, тому що під них йдуть молдинги стандартного розміру.
Стандартна довжина пластикових панелей: вагонка (10 см) - 3 м; широка панель (від 20 до 37 см) - 2,6 2,7 і 3 м.
Ширина пластикових панелей:
Вагонка
Ширина 10 см бувають двох видів - звичайна, з широким замком (європейка), і більш рідкісна, з вузьким замком (полька).
Ширина 12,5 см - малопоширена, панель має подвійний профіль.
Вагонка випускається в основному білого кольору, набагато менше випускають кольорову вагонку, забарвлену в масі в однотонні кольори, такі, як жовтий, синій, зелений, коричневий і т. д. Зовсім рідко роблять вагонку з кольорами за допомогою термопереноса.
Панель
Головна відмінність панелі від вагонки - у відсутності шва при з'єднанні. При монтажі панелей (за умови якісної панелі) шов між панелями не помітний ні візуально, ні на дотик. Ширина панелі може бути від 15 см до 40-50 см. Фактично найпоширеніша ширина пластикових панелей становить 25 см.
За кольорами панель ділиться на кілька видів за способом нанесення кольорового покриття. Біла панель - на панель не наносилося ніяке покриття. Лаковане - на панель нанесений шар лаку для додання блиску в основному білого кольору. Термоперенос - на панель нанесений малюнок за допомогою термоплівки. Спосіб, коли з плівки за допомогою гарячого валу зображення і колір переноситься на панель, - найпоширеніший варіант фарбування панелі в силу дешевини й простоти, а також широкого вибору кольорів. Друкований спосіб - малюнок на панелі залишає вал із зображенням зразок типографського друку. Використовується для створення малюнків під мармур.
Лист
Ширина звичайно від 800 до 2030 мм, довжина - від 1500 до 4050 мм, товщина від 1 до 30 мм, залежить від марки матеріалу і фірми-виробника. Найбільш поширені листи спіненого ПВХ, при цьому поверхня може бути гладкою і ударопрочной. Листи з вільно спіненого ПВХ відрізняються невеликою вагою і легкістю обробки, завдяки чому з них часто роблять вивіски і покажчики. Листовий ПВХ ще називають ПВХ-плитами.
10.1.2. Полімерні труби
Труби з полімерних матеріалів широко застосовують при будівництві напірних трубопроводів (підземних і надземних), зрошувальних систем, закритого дренажу, трубчастих гідротехнічних споруд. Як матеріал для виготовлення полімерних труб використовують поліетилен, вініпласт, поліпропілен, фторопласт.
Поліетиленові труби виготовляють методом безперервної шнекової екструзії (безперервне видавлювання полімеру з насадки з заданим профілем). Поліетиленові труби морозостійкі, що дозволяє експлуатувати їх при температурах від -80 C до +60 C.
10.1.3. Полімерні мастики і бетони
Гідротехнічні споруди працюють в умовах агресивного середовища, дії великих швидкостей і твердого стоку, захищають спеціальними покриттями або облицовками. З метою запобігання споруд від цих впливів, збільшення їх довговічності використовують полімерні мастики, полімерні бетони, полімербетон, полімерраствори.
Полімерні мастики - призначені для створення захисних покриттів, що оберігають конструкції і споруди від впливу механічних навантажень, стирання, перепадів температур, радіації, агресивного середовища.
Полімерні бетони - цементні бетони, в процесі приготування яких у бетонну суміш додають кремнійорганічні або водо-розчинні полімери. Такі бетони мають підвищену морозостійкість, водонепроникність.
Полімербетони - це бетони, в яких в'яжучими матеріалами служать полімерні смоли, а заповнювачем - неорганічні мінеральні матеріали.
Полімерраствори відрізняються від полімербетон тим, що не мають у своєму складі щебеню. Їх застосовують як гідроізоляційних, антикорозійних і зносостійких покриттів гідротехнічних споруд, підлог, труб.
11. Теплоізоляційні матеріали та вироби з них
Теплоізоляційні матеріали характеризуються малою теплопровідністю і невеликий середньою щільністю через їх пористої структури. Їх класифікують за характером будови: жорсткі (плити, цегла), гнучкі (джгути, напівтверді плити), пухкі (волокнисті та порошкоподібні); на увазі основної сировини: органічні і неорганічні.
11.1. Органічні теплоізоляційні матеріали
Тирса, стружки - застосовують у сухому вигляді з просоченням в конструкції вапном, гіпсом, цементом.
Повсть будівельний виготовляють з грубої вовни. Випускають його у вигляді просочених антисептиком полотнищ довжиною 1000-2000 мм, шириною 500-2000 мм і товщиною 10-12 мм.
Комиші випускають у вигляді плит товщиною від 30-100 мм, одержуваних шляхом дротяного скріплення через 12-15 см рядів пресованого очерету.
Целюлозний утеплювач на 80% складається з обробленої целюлози (деревне волокно), на 12% - з антипіренів (борна кислота), і на 8% - з антисептика (бура). Всі складові матеріалу є нетоксичними, нелетучими, нешкідливими для людини природними компонентами.
11.2. Неорганічні теплоізоляційні матеріали
Мінеральна вата - сплутана волокно (діаметром 5-12 мкм), що отримується з розплавленої маси гірських порід або шлаків або в процесі розпилення її тонкої струменя парою під тиском. Мінеральну вату використовують в якості теплоізоляції поверхонь з температурою від -200 C до +600 C.
Скляна вата - сплутана волокно, що отримується з розплавленого скла. Її використовують для приготування теплоізоляційних виробів (матів, плит) і теплоізоляції поверхонь.
Піноскло - пористий легкий матеріал, що отримується шляхом спікання суміші скляного порошку з газообразователями (вапняком, кам'яним вугіллям). Виготовляють його з відкритими та закритими порами. Плити з піноскла застосовують для теплоізоляції стін, покриттів, перекриттів, утеплення підлоги.
Коефіцієнт теплопровідності сучасного піноскла зіставимо з пінопласту: від 0,042 Вт / (м * К) при середній щільності від 100 до 200 кг / м . Температура застосування: -180 до +480 (нижня межа обумовлений конденсацією газової фази в осередках піноскла, верхній - початком розм'якшення скляній матриці).
Найбільш якісним вважається піноскло з дрібними закритими порами однакового розміру.
Піноізол - універсальний утеплювач, який належить до нового покоління карбомідних теплоізоляційних пінопластів, має високі теплоудержуючою здібності, низьку об'ємну щільність, стійкість до дії мікроорганізмів і гризунів.
12. Гідроізоляційні та покрівельні матеріали на основі бітумів і полімерів
Один з важливих питань у будівництві - захист будівель та споруд від впливу атмосферних опадів, навколишнього вологого середовища, напірних і безнапірних вод. У всіх цих випадках основну роль грають гідроізоляційні та покрівельні матеріали, які зумовлюють довговічність будинків і споруд. Гідроізоляційні та покрівельні матеріали поділяють на емульсії, паси, мастики. Залежно від входять до складу гідроізоляційних і покрівельних матеріалів в'яжучих речовин їх поділяють на бітумні, полімерні, полімерно-бітумні.
12.1. Гідоізоляційні матеріали
Емульсії - дисперсні системи, що складаються з двох не змішуються між собою рідин, одна з яких знаходиться в іншій у дрібно роздробленому стані. Для приготування емульсії застосовують слабкі водні розчини поверхнево-активних речовин або тонкодисперсні тверді порошки - емульгатори, які знижують поверхневий натяг між бітумом і водою, сприяючи більш дрібному його роздроблення. Як емульгаторів використовують олеїнову кислоту, концентрати сульфітно-спиртової барди, асидол. Емульсії використовують як грунтовок і покриттів, наносять в холодному стані на суху або сиру поверхню пошарово.
Пасти готують з суміші емульгованої бітуму і тонкомолотих мінеральних порошків (негашеного або гашеного вапна, високопластичних або пластичних глин). Застосовують їх як грунтовок і покриттів для внутрішніх шарів гідроізоляційного килима.
Існують полімерні мембрани, які виготовляються з двох типів термопластичних матеріалів: ПВХ (полівінілхлорид пластифікований) і ТПО (термопластичні поліолефіни).
ПВХ мембрани складаються з декількох шарів ПВХ плівки, армованих поліестрової сіткою, що забезпечує більшу міцність на розрив і відсутність усадки матеріалу. З'явилися полімерні мембрани 40 років тому на Заході.
Спеціально для підземної гідроізоляції існує тунельна ПВХ мембрана з яскраво-жовтим сигнальним шаром. Це неармований матеріал, стійкий до проростання коренів і до впливу мікроорганізмів. Сигнальний шар дозволяє дуже легко виявити пошкодження гідроізоляційного килима при монтажі підземної гідроізоляції.
ТПО мембрани складаються з суміші каучуку і поліпропілену.
12.2. Покрівля
Пергамін - беспокровний матеріал, отриманий шляхом просочення покрівельного картону м'якими нафтовими бітумами. Застосовують його як підкладковий матеріал.
Толь - отримують шляхом просочення покрівельного картону кам'яновугільними або сланцевими дьогтьових матеріалами і подальшої посипання його однієї або двох сторін мінеральним порошком. Використовують його при влаштуванні покрівель.
Руберойд - найбільш вживаний матеріал в плоских дахах і покрівлях з малими ухилами.
Хвилясті бітумні листи з картону.
До групи матеріалів виготовлених методом просочування можна віднести також бітумні черепиці, тут вже багато варіантів за кольором і типорозмірів.
Керамопласт Основою для виробництва даного продукту служить полімер зі спеціальною добавкою, яка являє собою природний інгредієнт, з чудовими армуючими властивостями.
Покрівельний, гідроізоляційні бітумно - полімерні матеріали, що наплавляються ( англ. Membrane roofing ) Представляють собою синтетичну ( поліестер) або скловолокнисту ( склотканина, стеклохолст) основу, на яку з двох боків наноситься бітумно-полімерне в'яжуче. Основа просякнута модифікованим бітумом ( англ. modified bitumen ), Який володіє підвищеною стійкістю до температурних і механічних деформацій. На плоских дахах і при гідроізоляції фундаментів укладання таких матеріалів проводиться на підготовлену основу за допомогою пропанового пальника методом наплавлення. Таке покриття володіє 100% герметичністю.
13. Деревні будівельні матеріали та вироби
13.1. Загальні відомості
Завдяки хорошим будівельним властивостями деревина давно знайшла широке застосування в будівництві. Вона має невелику середню щільність, достатню міцність, малу теплопровідність, велику довговічність (при правильній експлуатації та зберіганні), легко обробляється інструментом, хімічно стійка. Однак поряд з великими достоїнствами деревина має і недоліки: неоднорідність будови; здатність поглинати і віддавати вологу, змінювати при цьому свої розміри, форму і міцність; швидко руйнується від гниття, легко займається.
По породі дерева поділяють на хвойні та листяні. Якість деревини багато в чому залежить від наявності в неї вад, до яких відносять косошар, сучковатость, тріщини, пошкодження комахами, гниль. Хвойні - модрина, сосна, ялина, кедр, ялиця. Листяні - дуб, береза , липа, осика.
Будівельні властивості деревини змінюються в широких межах, залежно від її віку, умов зростання, породи дерева, вологості. У свежесрубленном дереві вологи - 35-60%, причому зміст її залежить від часу рубки і породи дерева. Найменша вміст вологи в дереві взимку, найбільше - навесні. Найбільша вологість властива хвойним породам (50-60%), найменша - твердим листяним породам (35-40%). Висихаючи від самої вологого стану до точки насичення волокон (до вологості 35%) деревина не змінює своїх розмірів, при подальшому висушуванні її лінійні розміри зменшуються. У середньому усушка вздовж волокон складає 0,1%, а впоперек - 3-6%. У результаті об'ємної усушки утворюються щілини в місцях з'єднання дерев'яних елементів, деревина тріскається. Для дерев'яних конструкцій слід застосовувати деревину тієї вологості, при якій вона буде працювати в конструкції.
13.2. Матеріали і вироби з деревини
Круглий ліс: колоди - довгі відрізки стовбура дерева, очищені від сучків; кругляк (підтоварник) - колоди довжиною 3-9 м; кряжі - короткі відрізки стовбура дерева (довжиною 1,3-2,6 м); колоди для паль гідротехнічних споруд і мостів - відрізки стовбура дерева довжиною 6,5-8,5 м. Вологість круглого лісу, використовуваного для несучих конструкцій повинна бути не більше 25%.
Будматеріали з деревини діляться на пиломатеріали і плитні матеріали.
13.2.1. Пиломатеріали
Пиломатеріали отримують шляхом розпилювання круглого лісу.
Пластини - це подовжньо розпиляні на дві симетричні частини колоди;
Брус мають товщину і ширину більше 100 мм (двухкантний, трехкатний і четирехкатний);
Брусок - пиломатеріал завтовшки до 100 мм і шириною не більше подвійної товщини.
Обапіл представляє відпиляну зовнішню частину колоди, у якого одна сторона не оброблена.
Основним видом пиломатеріалів вважається дошка - пиломатеріал завтовшки до 100 мм і шириною більше подвійної товщини.
Високотехнологічним видом пиломатеріалів є стіновий і віконний клеєний брус, а також гнуто-клеєні несучі конструкції і балки перекриття. Виготовляють їх шляхом склеювання водостійкими клеями дощок, брусків, фанери. (Водостійкий клей ФБА, ФОК).
З пиломатеріалів виготовляють столярні вироби. Стругані довгомірні вироби - це погонаж (вагонка, дошка для підлоги, плінтус, рейка), наличники (віконних і дверних прорізів), поручні для перил, сходів, підвіконні дошки, вікна і двері. Столярні вироби виготовляють на спеціалізованих заводах або в цехах з хвойних і листяних порід.
13.2.2. Деревні плити
До числа плитних будівельних матеріалів з дерева відносяться: фанера, деревно-волокнисті плити, деревно-стружкова плита, цементно-стружкова плита, орієнтовано-стружкова плита.
Фанеру виготовляють з шпону (тонкої стружки) берези, сосни, дуба, липи та ін порід шляхом склеювання його листів між собою. Шпон отримують безперервним зняттям стружки по всій довжині розпареного в окропі колоди (довжиною 1,5 м) на спец. верстаті.
14. Оздоблювальні матеріали
Оздоблювальні матеріали використовують для створення покриттів поверхонь будівельних виробів, конструкцій і споруд з метою захисту їх від шкідливого зовнішнього впливу, додання їм естетичної виразності, поліпшення гігієнічних умов у приміщенні. До оздоблювальних матеріалів відносять готові барвисті склади, допоміжні матеріали, сполучні, рулонні оздоблювальні матеріали, пігменти. Барвисті склади складаються з пігменту, що додає їм колір; наповнювача, заощаджує пігмент, що поліпшує механічні властивості і збільшує довговічність забарвлення; сполучного, що з'єднує частинки пігменту і наповнювача між собою та з поверхнею, що фарбується. Після висихання барвисті склади утворюють тонку плівку. Крім основних компонентів, при необхідності в барвисті склади вводять розріджувачі, згущувачі та інші добавки.
14.1. Пігменти
Пігменти - це тонко подрібнені кольорові порошки, не розчинні у воді і органічних розчинниках, але здатні рівномірно змішуватися з ними, передаючи барвистому складу свій колір.
Білі пігменти. До них відносять крейда, повітряну будівельну вапно. Мел використовують у вигляді тонко подрібненого порошку, з якого готують різні водорозчинні (водні) барвисті склади, грунтовки, шпаклівки та пасти.
Вапно повітряну будівельну використовують як пігменту і єднального матеріалу для приготування барвистих складів, шпаклівок і мастик.
Чорні пігменти. До них відносять сажу газову канальну, двоокис марганцю, чернь.
Сажа газова канальна утворюється при спалюванні різних масел, нафти, смоли при обмеженому доступі повітря. Використовують її для приготування неводних барвистих складів.
Двоокис марганцю зустрічається в природі у вигляді мінералу і пиролюзита. Використовують її для приготування водних і неводних барвистих складів.
Чернь отримують при прожарюванні без доступу повітря горіхової шкаралупи, деревини, торфу.
Сірі пігменти. До них відносять графіт і цинкову пил.
Графіт - природний матеріал сірувато-чорного кольору з жирним металевим блиском. Його використовують для приготування барвистих складів і натирання поверхні залізних предметів, які піддаються нагріванню, чому вона отримує вид полірованої.
Цинковий пил - механічна суміш окису цинку з металевим цинком. Її використовують для приготування неводних барвистих складів.
Червоні пігменти. До них відносять сурик залізний сухий, мумію природну і спокуса.
Сурик залізний сухий отримують з залізної руди, яка містить окис заліза. Це дуже міцний пігмент з високими антикорозійними властивостями і світлостійкістю. Випускають його у вигляді тонко подрібненого порошку цегляно-червоного кольору і використовують для приготування клейових складів, емалей і масляних фарб.
Мумія природна - тонко подрібнена глина, забарвлена окислами заліза в коричнево-червоний колір різних відтінків. Використовують для приготування водних і неводних барвистих складів.
Мумія штучна - тонко подрібнений порошок керамічного виробу яскраво-червоного кольору.
Жовті пігменти. До них відносять охру суху, крон свинцевий сухий і сиену природну.
Охру суху отримують з глини, пофарбованої окислами заліза. Використовують для приготування всіх видів фарб, застосовуваних при фарбуванні дерев'яних і металевих поверхонь.
Сієну природну отримують з глини, що містить велику кількість окису заліза (70%) і кремнезему.
Зелені, сині, коричневі та ін пігменти.
14.2. Оліфи та емульсії
Оліфу натуральну лляну і конопляну отримують відповідно з лляного і конопляного сирого олії шляхом варіння його при 200-300 C і обробки повітрям з введенням прискорювача висихання (сикативу). Використовують її для приготування барвистих складів, грунтовок і як самостійного матеріалу для малярних робіт при зовнішній і внутрішній забарвленні дерев'яних і металевих конструкцій.
Емульсія ВМ складається з натуральної оліфи, бензолу, тваринного плиткового клею, вапняного 50%-го тіста і води. Використовують її для розведення густотертих фарб.
Емульсія МВ готують з суміші 10%-го розчину тваринного клею, луги (соди, бури, поташу) і натуральної оліфи. Застосовують її при фарбуванні усередині приміщень штукатурки, деревини.
14.3. Лакофарбові склади
Олійні фарби - різні білила і кольорові барвисті склади, приготовлені на натуральних або комбінованих олифах з різними добавками, доведені до малярської консистенції. Лакофарбові склади застосовуються для захисту будівельних конструкцій від корозії та негативного впливу зовнішніх факторів, у тому числі для фарбування металоконструкцій, технологічного обладнання, техніки, стін, підлоги (див.: Наливна підлога) та інших елементів, що вимагають захисту.
14.3.1. Види лакофарбових матеріалів (складів)
Органорозчинні
Воднодісперсионниє
Органорозчинні (на основі розчинника) лакофарбові матеріали найчастіше застосовуються для зовнішніх робіт, тому що краще витримують атмосферні дії, впливу зовнішнього середовища. Воднодісперсионниє матеріали (на основі води) застосовують усередині приміщень, для фарбування меблів і предметів інтер'єру, віконних рам і т.п. В даний час на ринку представлена велика кількість лакофарбових матеріалів: Фасадні та інтер'єрні фарби; Емалі; Лаки; Засоби для мінеральних поверхонь та ін
15. Метали та металеві вироби
У водогосподарському будівництві широко застосовують різні матеріали у вигляді металопрокату і металевих виробів. Металопрокат використовують при будівництві насосних станцій, виробничих будівель, виготовленні металевих затворів різного типу. Метали, що застосовуються в будівництві, ділять на дві групи: чорні (залізо і сплави) і кольорові. Залежно від змісту вуглецю чорні метали поділяють на чавун і сталь.
Чавун - залізовуглецевих сплав з вмістом вуглецю від 2% до 6,67%. Залежно від характеру металевої основи він ділиться на чотири групи: сірий, білий, високоміцний і ковкий.
Сірий чавун - містить 2,4-3,8% вуглецю. Він добре піддається обробці, має підвищену крихкість. Його використовують для лиття виробів, не піддаються ударних впливів.
Білий чавун - містить 2,8-3,6% вуглецю, має високу твердість, проте він крихкий, не піддається обробці, має обмежене застосування.
Високоміцний чавун отримують присадкою в рідкий чавун магнію 0,03-0,04% він має той же хімічний склад що і сірий чавун. Він має найбільш високі міцнісні властивості. Його застосовують для відливання корпусів насосів, вентилів.
Ковкий чавун - отримують тривалим нагріванням при високих температурах виливків з білого чавуну. Він містить 2,5-3,0% вуглецю. Його застосовують для виготовлення тонкостінних деталей (гайки, скоби ...). У водогосподарському будівництві застосовують чавунні плити - для облицювання поверхонь гідротехнічних споруд, що піддаються стирання наносами, чавунні водогінні засувки, труби.
Стали - одержують у результаті переробки білого чавуну в мартенівських печах. Зі збільшенням у сталях вмісту вуглецю підвищується їх твердість і крихкість, в той же час знижується пластичність і ударна в'язкість.
Механічні і фізичні властивості сталей значно поліпшуються при додаванні в них легуючих елементів (нікелю, хрому, вольфраму). Залежно від змісту легуючих компонентів стали діляться на чотири групи: вуглецеві (легуючі елементи відсутні), низьколеговані (до 2,5% легуючих компонентів), середньолегованих (2,5-10% легуючих компонентів), високолеговані (більше 10% легуючих компонентів) .
Вуглецеві сталі в залежності від вмісту вуглецю поділяють на низьковуглецеву (вуглеці до 0,15%), середньовуглецеву (0,25-0,6%) і високовуглецеву (0,6-2,0%).
До кольоровим металам і сплавів відносять алюміній, мідь і їхні сплави (з цинком, оловом, свинцем, магнієм), цинк, свинець.
У будівництві використовують легкі сплави - на основі алюмінію або магнію, і важкі метали - на основі міді, олова, цинку, свинцю.
15.1. Сталеві будівельні матеріали та вироби
Гарячекатані стали випускають у вигляді рівнополичного куточка (з полками шириною 20-250 мм); нерівнополочні куточка; двотаврової балки; двотаврової широкополочних балки; швелера.
Для виготовлення металевих будівельних конструкцій і споруд використовують прокатні сталеві профілі: равнополочний і нерівнополичний куточки, швелер, двотавр, і тавр. Як кріпильних виробів із сталі застосовують заклепки, болти, гайки, гвинти і цвяхи. При виконанні будівельно-монтажних робіт застосовують різні способи обробки металів: механічну, термічну, зварювання. До основних способів виробництва металевих робіт належить механічна гаряча і холодна обробка металів.
При гарячій обробці метали нагрівають до певних температур, після чого їм надають відповідні форми і розміри в процесі прокату, під впливом ударів молота або тиску преса.
Холодну обробку металів поділяють на слюсарну і обробку металів різанням. Слюсарну та обробка складається з таких технологічних операцій: розмітки, рубки, різання, виливки, свердління, нарізки.
Обробку металів, різання здійснюють шляхом зняття металевої стружки ріжучим інструментом (точіння, стругання, фрезерування). Її виробляють на металорізальних верстатах.
Для поліпшення будівельних якостей сталевих виробів їх піддають термічній обробці - гартуванню, відпуску, відпалу, нормалізації і цементації.
Загартування полягає в нагріванні сталевих виробів до температури, трохи вище критичної, деякою витримці їх нині певній температурі і в наступному швидкому охолодженні їх у воді, маслі, масляної емульсії. Температура нагрівання при загартуванню залежить від вмісту в сталі вуглецю. При загартуванню збільшується міцність і твердість сталі.
Відпустка полягає в нагріванні загартованих виробів до 150-670 C (температура відпустки), вироблення їх при цій температурі (залежно від марки стали) і наступному повільному чи швидкому охолодженні в спокійному повітрі, воді мул в олії. У процесі відпустки підвищується в'язкість стали, зменшується внутрішнє напруження в ній і її крихкість, поліпшується її оброблюваність.
Відпал полягає в нагріві сталевих виробів до певної температури (750-960 C), витримці їх при цій температурі і наступному повільному охолодженні в печі. При відпалі сталевих виробів знижується твердість стали, також поліпшується її оброблюваність.
Нормалізація - залежить від нагріванні сталевих виробів до температури дещо вищою, ніж температура відпалу, витримці їх при цій температурі і наступному охолодженні в спокійному повітрі. Після нормалізації виходить сталь з більш високою твердістю і дрібнозернистою структурою.
Цементація - це процес поверхневого науглероживания сталі з метою отримання у виробів високої поверхневої твердості, зносостійкості і підвищеної міцності; при цьому внутрішня частина сталі зберігає значну в'язкість.
15.2. Кольорові метали і сплави
До них відносяться: алюміній і його сплави - це легкий, технологічний, корозієстійких матеріал. У чистому вигляді його використовують для виготовлення фольги, виливки деталей. Для виготовлення алюмінієвих виробів використовують алюмінієві сплави - алюмінієво-марганцевий, алюмінієво-магнієвий ... Застосовувані в будівництві алюмінієві сплави при незначній щільності (2,7-2,9 г / см ), мають характеристики, які близькі до міцності будівельних сталей. Вироби з алюмінієвих сплавів характеризуються простотою технології виготовлення, гарним зовнішнім виглядом, вогне-та сейсмостійкість, антимагнітні, довговічністю. Таке поєднання будівельно-технологічних властивостей у алюмінієвих сплавів дозволяє їм конкурувати зі сталлю. Використання алюмінієвих сплавів в огороджувальних конструкціях дозволяє зменшити вагу стін і покрівлі в 10-80 разів, скоротити трудомісткість монтажу.
Мідь і її сплави. Мідь - це важкий кольоровий метал (щільністю 8,9 г / см ), м'який і пластичний з високою тепло-і електропровідністю. У чистому вигляді мідь використав електричних проводах. В основному мідь застосовують у сплавах різних видів. Сплав міді з оловом, алюмінієм, марганцем або нікелем називають бронзою. Бронза - це корозієстійкий метал, що володіє високими механічними властивостями. Застосовують її для виготовлення санітарно-технічної арматури. Сплав міді з цинком (до 40%) називають латунню. Вона володіє високими механічними властивостями і корозійною стійкістю, добре піддається гарячої та холодної обробки. Її застосовують у вигляді виробів, листів, дроту, труб.
Цинк - це корозієстійкий метал, що застосовується в якості антикорозійного покриття при Оцинковування сталевих виробів у вигляді покрівельної стали, болтів.
Свинець - це важкий, легкообрабативаемий, корозієстійкий метал, що застосовується для зачеканіванія швів розтрубних труб, герметизації деформаційних швів, виготовлення спеціальних труб.
15.2.1. Корозія металу і захист від неї
Вплив на металеві конструкції та споруди навколишнього середовища призводить до їх руйнування, яке називається корозією. Корозія починається з поверхні металу і поширюється в глиб нього, при цьому метал втрачає блиск, поверхня його стає нерівною, поїденою.
За характером корозійних руйнувань розрізняють суцільну, виборчу і міжкристалітну корозію.
Суцільну корозію поділяють на рівномірну і нерівномірну. При рівномірній корозії руйнування металу протікає з однаковою швидкістю по всій поверхні. При нерівномірної корозії руйнування металу протікає з неоднаковою швидкістю на різних ділянках його поверхні.
Виборча корозія охоплює окремі ділянки поверхні металу. Її поділяють на поверхневу, точкове, наскрізну, і корозію плямами.
Межкристаллитная корозія проявляється всередині металу, при цьому руйнуються зв'язку з кордонів кристалів, складових метал.
За характером взаємодії металу з навколишнім середовищем розрізняють хімічну й електрохімічну корозію. Хімічна корозія виникає при дії на метал сухих газів або рідин не електролітів (бензину, масла, смол). Електрохімічна корозія супроводжується появою електричного струму, що виникає при дії на метал рідких електролітів (водних розчинів солей, кислот, лугів), вологих газів і повітря (провідників електрики).
Для запобігання металів від корозії застосовують різні способи їх захисту: герметизацію металів від агресивного середовища, зменшення забрудненості навколишнього середовища, забезпечення нормальних температурно-вологісних умов, нанесення довговічних антикорозійних покриттів. Зазвичай з метою захисту металів від корозії їх покривають лакофарбовими матеріалами (грунтовками, фарбами, емалями, лаками), захищають корозійностійкими тонкими металевими покриттями (у тому числі Оцинковування, алюмінієві покриття та ін) за допомогою газотермічного напилення, плакуванням. Крім цього, метал від корозії захищають легуванням, тобто шляхом плавлення його з іншим металом (хром, нікель та ін) і неметаллом.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1181; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!