Силикатобетонные изделия (плотные и пористые): состав, производство, свойства и применение.

Силикатные бетоныподразделяются на плотные и легкие ячеистые. Основным сырьем для плотных бетонов служат известь и кварцевый песок. Рекомендуется применять быстрогасящуюся кальциевую известь с активностью более 70 %. Лучшим является песок с шероховатой поверхностью.

Для повышения прочности бетона применяют известково-кре-мнеземистое вяжущее, получаемое совместным помолом негашеной извести и кварцевого песка до удельной поверхности 3000–5000 см²/г.

Тонкомолотый песок оказывает большое влияние на свойства бетонов. С возрастанием его дисперсности повышаются прочность, морозостойкость изделий.

В качестве кремнеземистого компонента вместо кварцевого песка могут применяться кварцево-полевошпатовые пески, металлургические шлаки, золы ТЭС, нефелиновый шлам, отходы производства аглопорита, керамзита.

Вода не должна содержать вредных примесей.

Изделия из силикатного бетона изготавливаются чаще всего на оборудовании для изготовления изделий на цементах.

Производство изделий включает следующие технологические операции: приготовление известково-кремнеземистого вяжущего, силикатобетонной смеси, формование изделий и тепловлажностную их обработку в автоклавах.

Плотные силикатные бетоны по прочности на сжатие подразделяются на классы от В5 до В60; на марки: по морозостойкости от F35 до F600, по водонепроницаемости от W2 до W10, по средней плотности от Пл 1000 до Пл 2400.

Из плотного силикатного бетона изготавливают железобетонные плиты для покрытия городских дорог, трамвайных путей, тротуарные плитки, бортовые камни, несущие армированные конструкции для промышленного и гражданского строительства, которые успешно заменяют конструкции из цементного железобетона.

 

Гипсовые изделия: состав, получение, технические достоинства и недостатки.

Гипсовые изделия изготавливают из смеси гипса и воды, гипсобетонные – из смеси гипса, воды и заполнителей. В качестве вяжущих применяют строительный и высокопрочный гипс, ангидритовый цемент и гипсоцементно-пуццолановое вяжущее. В качестве заполнителей применяют минеральные материалы: тяжелый кварцевый песок, легкие мелкий и крупный заполнители из топливных и металлургических шлаков, пемзы, туфа, керамзита, аглопорита и др., органические материалы.

Изделия, изготовленные на строительном и высокопрочном гипсовых вяжущих и ангидритовом цементе, имеют низкую водостойкость. Их применяют в помещениях при относительной влажности воздуха до 60 %.

Наряду с рядом положительных технических свойств гипс обладает значительной хрупкостью, поэтому производят искусственное упрочнение гипсовых изделий (особенно тонкостенных) путем применения армирующих материалов (волокнистых), вводимых в состав формовочной массы или являющихся частями конструкции самого изделия. Так, в гипсокартонных листах роль арматуры выполняет картонная оболочка, в прокатных перегородочных гипсобетонных панелях — деревянные рейки. Роль арматуры могут также выполнять металлические стержни, проволока или сетка, однако следует иметь в виду, что стальная арматура в гипсовых изделиях подвергается коррозии, поэтому ее применять без защитного слоя нельзя.

Гипсовые изделия имеют ряд ценных качеств: сравнительно небольшая плотность, несгораемы, обладают хорошей звукоизоляцией и т. д. К числу недостатков гипсовых изделий следует отнести значительное понижение прочности при увлажнении, высокую ползучесть под нагрузкой, особенно при увлажнении.

13.Гипсобетонные изделия: состав, особенности армирования, получение виды изделий и их применение.

Гипсобетонные и гипсоволокнистые панели применяют для устройства несущих перегородок в зданиях с сухим, нормальным, влажным и мокрым режимами эксплуатации. Они могут быть сплошными и с проемами. При эксплуатации в сухих и нормальных влажностных условиях их изготавливают на строительном и высокопрочном гипсе; во влажных и мокрых условиях – на гипсоцементно-пуццолановом вяжущем.

Гипсобетон получают из вяжущего, песка и опилок, принятых в соотношении 1: 1: 1 со средней плотностью 1250–1400 кг/м3. Заполнителями могут служить также шлак, зола, сечка соломы и др.

Армируют гипсобетонные панели каркасами, состоящими из деревянных брусков, по контуру панелей и проемов, и деревянных реек, скрепленных с ними.

Гипсобетонные панели изготавливают на прокатных станах и в кассетах. Наиболее прогрессивный способ – прокатный.

Процесс изготовления панелей в кассетах – периодический, что снижает их эффективность по сравнению с прокатным. Общий цикл изготовления изделия составляет 1 ч.

Гипсоволокнистые панели изготавливают из строительного гипса в количестве 85–95 %, волокнистых составляющих – 6–15 % и раствори мого силиката натрия – 0,25-2 %. Волокнистая масса создает арматурный каркас. Ее получают расщеплением бумажной макулатуры, соломы и других органических материалов в тонкие волокна. Растворимый силикат натрия является приклеивающей добавкой.

Гипсовые и гипсобетонные изделия по своему назначению подразделяются на гипсобетонные и гипсоволокнистые панели для перегородок, гипсовые и гипсобетонные плиты для перегородок, обшивочные листы, камни стеновые, плиты декоративные, вентиляционные блоки, санитарные кабины.

 

14. Асбестоцементные изделия: сырьевые материалы, виды изделий, производство, свойства

Асбестоцементомназывают искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердения смеси, состоящей из цемента, воды и асбеста, который в асбестоцементе армирует цементный камень, обеспечивая высокую прочность изделий при растяжении и изгибе. Для изготовления асбестоцементных изделий применяются вяжущие, асбест и вода. Окраска изделий выполняется цементными и силикатными красками, глифталевыми, перхлорвиниловыми и нитроцеллюлозными эмалями, приготовленными на щелочестойких пигментах.

Асбестоцемент имеет высокую механическую прочность при изгибе, небольшую плотность, малую тепло- и электропроводность, стойкость против выщелачивания минерализованными водами, высокую огнестойкость, водонепроницаемость и морозо стойкость. Недостатками асбестоцемента являются пониженная прочность при насыщении водой, хрупкость и коробление при изменении влажности.

Асбест– минерал с волокнистым строением. Залегает в виде прожилков толщиною 5–8 мм с содержанием в породе 3–8 %. Для изготовления строительных материалов применяется в основном хризотил–асбест (3МО· 2SiO₂ · 2Н₂О), представляющий собой водный силикат магния.

Асбестоцементные изделия изготовляют мокрым, сухим и полусухим способами. При мокром способе содержание в смеси воды составляет 95–97, при сухом – 12–16 и полусухом – 30–35 %. Наиболее распространенным является мокрый способ. Он включает следующие процессы: смешивание различных сортов асбеста; их распушку; смешивание асбеста, цемента и воды; формование изделий; твердение, механическую обработку.

Асбестоцементные изделия подразделяются на листовые, трубы, вентиляционные короба, панели и плиты. Листовые изделия в свою очередь подраздел. на плоские и профилированные листы.

15. Материалы и изделия на основе магнезиальных вяжущих: состав, виды изделий, свойства, применение.

Материалы и изделия на основе магнезиальных вяжущих состоят из каустического магнезита или доломита и органических заполнителей. Затворение выполняют растворами хлорида магния MgCl₂·6H₂О в количестве 33–38 % или сернокислого магния MgSO₄·7H₂О в количестве 16–20 % от массы вяжущего в пересчете на сухое вещество. Содержание MgSO₄·7H₂О принимается в пересчете на MgSO₄.

К материалам на основе магнезиальных вяжущих веществ относят фибролит и ксилолит.

Фибролит изготавливают из магнезиальных вяжущих и древесной шерсти. Древесная шерсть представляет собой искусственно полученную древесную стружку длиною не менее 40 см, шириною 5–7 см и толщиною 0,5–1 мм. Магнезиальное вяжущее затворяют растворами солей, затем смешивают с древесной шерстью и прессуют под давлением 0,04–0,05 МПа. Получают материал со средней плотностью от 350 до 650 кг/м³ и прочностью от 0,4 до 1,7 МПа. По назначению фибролит подразделяется на теплоизоляционный, конструкционный и фиброфанеру. Применяют фибролит для утепления стен, полов, покрытий, для устройства перегородок, перекрытий; фиброфанеру – для отделочных работ.

Ксилолит изготавливают из магнезиальных вяжущих, древесных опилок и затворяют водными растворами солей. Для большей прочности можно добавить тальк, кварцевый песок. Соотношение вяжущего к заполнителю принимается от 1:2 до 1:4. Материал имеет прочность 30–40 МПа. Применяют его для устройства полов, которые эластичны и малотеплопроводны.

Ксилолитовые плитки получают из 1 части вяжущего и 4 частей опилок прессованием при давлении 10–12 МПа. Применяют для отделки стен и устройства полов.

 

15. Сырье для производства строительной керамики: виды сырья, состав, свойства. Добавочные вещества и их назначение.

Сырьемдля изготовления керамических материалов служат различные глинистые горные породы. Для улучшения технологических свойств глин, а также придания изделиям определенных и более высоких физико-механических свойств к глинам добавляют кварцевый песок, шамот (дробленая обожженная при температуре 1000...1400°С огнеупорная или тугоплавкая глина), шлак, древесные опилки, угольную пыль.

Глиной называют землистые минеральные массы или обломочные горные породы, способные с водой образовывать пластичное тесто, по высыхании сохраняющее приданную ему форму, а после обжига приобретающее твердость камня. Наиболее чистые глины состоят преимущественно из каолинита и называются каолинами. В состав глин входят различные оксиды (А120з, Si02, Fe203, CaO, Na20, MgO), свободная и химически связанная вода и органические примеси.

Важнейшей составной частью глин является глинозем.Он оказывает наибольшее влияние на свойства керамических изделий. С увеличением количества глинозема повышается пластичность, огнеупорность и прочность изделий. При содержании глинозема менее 6-8 % получить керамические материалы невозможно.

Кремнезем является преобладающим в глинах. Он может находиться, как в связанном, так и в свободном состоянии в виде кварцевого песка. Запесоченные глины имеют низкую пластичность, а изделия из них – малую механическую прочность и низкую морозостойкость.

Оксид кальция и оксид магния сокращают период спекания глин и ухудшают условия обжига керамических изделий.

Оксиды натрия и калия служат плавнями. Они понижают температуру обжига.

Оксиды железа и пиритвлияют на температуру спекания черепка. Наиболее плотный черепок получается при наличии в глине оксида железа (III) FeO. Оксид железа (II) Fe₂O₂ влияет на цвет изделий.

Для улучшения свойств керамических материалов и изделий вводятся добавки – отощающие, выгорающие, обогащающие и плавни.

К отощающимдобавкам относят кварцевый песок, шамот, дегидратированную глину, бой керамических изделий, шлак, золу. Их вводят в высокопластичные глины, чтобы уменьшить усадку изделий и образование трещин при термической обработке.

Хорошим природным отощителем служит кварцевой песок. Для тонкой керамики применяют жильный кварц и кварциты.

К выгорающимдобавкам относят древесные опилки, угольный и торфяной порошки, отходы добычи угля. Их вводят для повышения пористости изделий. Кроме того, они способствуют обжигу изделий, снижают расход топлива. Одновременно они являются отощающими добавками.

К обогащающим и пластифицирующимдобавкам относят высокопластичные глины, лигносульфонаты, лигнин. Их вводят для увеличения пластичности, улучшения формовочных свойств глин. Лигнин одновременно является и выгорающей добавкой.

К плавням относят молотый полевой шпат, железные руды. Их применяют для повышения плотности, прочности, уменьшения водопоглощения изделий. Имея более низкую температуру плавления, чем глина, они понижают температуру обжига изделий.

 

 

17. Классификация керамических материалов изделий: по назначению, плотности, структуре. Отличительные особенности керамических изделий.

Керамическими называются искусcтвенные каменные материалы и изделия, изготавливаемые из глин и других видов минерального сырья с добавками или без них. Их получают формованием, сушкой и обжигом при высоких температурах.

В современном строительстве керамические материалы и изделия применяют для возведения стен, облицовки фасадов и внутренних стен, устройства полов, кровель, устройства дренажа и канализаций, санитарных и других целей.

Керамические строительные материалы и изделия подразделяются по структуре и по назначению.

По структуре они бывают пористые и плотные. Пористые с водопоглощением по массе более 5 %, в среднем 8–20 %. Такую структуру имеют стеновые материалы, облицовочные плитки, черепицы, дренажные трубы. Плотные – с водопоглощением по массе менее 5 %, чаще всего 1–4 %. Они практически водонепроницаемы. К ним относятся плитки для пола, канализационные трубы и др.

По назначению керамические строительные материалы и изделия подразделяются на следующие виды: стеновые, облицовочные, санитарные, черепица, трубы, кислотоупорные, огнеупоры, заполнители для легких бетонов.

 

 

18. Стеновая керамика: виды изделий, свойства, производство, применение.

Стеновые каменные материалы классифицируются по виду изделий, назначению, виду применяемого сырья и способу изготовления, а также по плотности, теплопроводности и прочности при сжатии и изгибе.

По виду изделий стеновые каменные материалы делят на три группы: 1) кирпич керамический и силикатный, из трепелов и диатомитов, полнотелый и пустотелый массой до 4,4 кг; 2) камни керамические, силикатные, бетонные, пустотелые и полнотелые, из горных пород массой не более 16 кг; 3) мелкие блоки керамические, силикатные, бетонные, пустотелые и полнотелые из горных пород массой не более 40 кг.

По назначению различают стеновые каменные материалы рядовые — для кладки наружных и внутренних стен и лицевые — для облицовки стен зданий и сооружений. По виду применяемого сырья и способу изготовления керамические стеновые материалы подразделяют на изделия, изготовляемые методом пластического или полусухого прессования из глины, трепела, диатомита и другого сырья, образующего при обжиге спекшийся черепок.

В качестве сырья для производства применяют легкоплавкие глины, содержащие 50...75 % кремнезема. Изготовление кирпича призводят двумя способами: пластическим и полусухим.

Процесс обжига условно можно разделить на три периода: прогрев, собственно обжиг и охлаждение. В период прогрева из сырца удаляется гигроскопическая и гидратная влага, сгорают органические примеси, равномерно прогревается масса и разлагаются карбонаты. При обжиге происходит расплавление наиболее плавкой составной части глины, которая обволакивает нерасплавившиеся частицы глины, спекая массу. Период охлаждения сопровождается образованием камня. Обжиг кирпича производят в печах непрерывного действия — кольцевых и туннельных.

 

19. Отделочные и кровельные керамические материалы: виды изделий, способы изготовления, свойства и применение.

Для облицовки фасадов зданий применяют различные керамические материалы, отличающиеся не только своими формами и размерами, но и декоративными качествами. Широкое использование получили изделия фасадной керамики, которые отличаются небольшой массой, высокой прочностью и красивыми естественными окрасками. К таким материалам относятся кирпич и камни керамические лицевые, ковровая керамика, плитки керамические малогабаритные, плиты керамические фасадные и другие изделия.

Кирпич и камни керамические лицевые являются не только художественно-декоративными изделиями, но укладываются вместе с кладкой стены и служат конструктивным несущим элементом наряду с обычным кирпичом.

Для окрашивания поверхности лицевого кирпича применяют морозостойкие различные по цвету составы ангобов (белый, серый, зеленый, голубой, ярко-красный, кремовый, коричневый и др.).

Кирпич и камни лицевые изготовляют сплошные и пустотелые. Лицевая поверхность кирпича и камней может быть гладкая, рифленая и офактуренная. Рельефное офактуривание поверхности производят путем обработки еще влажного кирпича сырца специальными металлическими ершами, гребенками, рифлеными валиками. Кирпич и камни лицевые сплошные и пустотелые применяют для лицевой кладки фасадов и внутренних стен, ведущейся одновременно с кладкой стен, а также для внутренней облицовки складов, заводских цехов, садово-парковых ограждений. Для бассейнов, водоемов и других подобных сооружений применяют глазурованный кирпич или кирпич с водопоглощением не более 5%.

Ковровая керамика глазурованная и неглазурованная представляет собой мелкоразмерные тонкостенные плитки различного цвета, наклеиваемые в виде ковров на бумажную основу. Плитки могут быть изготовлены различных цветов, блестящими и матовыми, покрыты прозрачными или глухими глазурями; их выпускают 32 типоразмеров, квадратной, прямоугольной, треугольной, ромбической и трапециевидной формы.

Черепица применяется для устройства кровель с внутренним углом наклона крыши к горизонту 30°–65° (S-образная 45°–65°) на территориях с умеренным климатом. Она выпускается следующих видов: основная– плоская, S-образная, мунк-нунн, пазовая; коньковая и специальная.

К достоинствам черепицы следует отнести высокую долговечность: кровли из нее служат 80 лет, что значительно выше асбестоцементных, металлических, рубероидных; к недостаткам – большую массу покрытия, высокую трудоемкость.

 

20. Санитарно-технические трубы, теплоизоляционные, кислото- и огнеупорные керамические материалы.

Канализационные трубыприменяют для строительствабезнапорных сетей канализации, транспортирующих промышленные, бытовые и дождевые неагрессивные и агрессивные сточные воды.

Изделия санитарно-технической керамики белые, иногда светло-желтые, должны иметь правильную форму, ровную, гладкую и чистую поверхность без искривлений, равномерно покрытую глазурью; они должны быть хорошо обожжены.

Сырьевые материалы, идущие на изготовление изделий санитарно-технической керамики, подвергают тщательной переработке: помолу, отмучиванию, просеиванию и другим операциям, обеспечивающим получение тонкоизмельченной сырьевой смеси, освобожденной от вредных примесей. Приготовленная смесь представляет сметанообразную массу — шликер. Формуют изделия преимущественно способом литья в гипсовых формах, которые впитывают избыток воды. Затем изделия вынимают из форм, подвяливают, оправляют (обрезают) и направляют в сушильные камеры.

Кирпич кислотоупорный применяют для фундаментов и футеровки химических аппаратов, газоходов, кладки колосников, настилки полов и сточных желобов предприятий химической промышленности. Кислотоупорный кирпич производят двух видов: прямой и клинообразный (клин торцовый двусторонний и клин ребровый двусторонний). По физико-механическим свойствам и внешнему виду кирпич делят на три сорта: I, II и III. Кислотостойкость кирпича должны быть не менее 92...96%, водопоглощение — не более 8...12%, а предел прочности при сжатии — 15, 20 и 25 МПа.

К огнеупорнымотносятся материалы, имеющие огнеупорность выше 1580°С. К ним предъявляют следующие основные требования: огнеупорность, предел прочности при сжатии и изгибе, прочность под нагрузкой при высокой температуре, термостойкость, газонепроницаемость, шлакоустойчивость, а также постоянство объема и формы.

 

21. Строительное стекло: сырьевые материалы (основный и вспомогательные) и требования к .

Стеклом называются все аморфные тела, получаемые при переохлаждении расплава и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости свойствами твердых тел. Переход от жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым независимо от химического состава и температурной области затвердевания.

К основным относятся кварцевый песок, кальцинированная сода, сульфат натрия, доломит, известняк, мел.

Кремнезем – SiO₂ – вводится чаще всего в виде кварцевого песка с минимальным содержанием оксидов железа, Fe₂O₃ окрашивает стекло в желтый цвет, FeO – в голубой. При наличии F₂O₃ и FeO стекло приобретает зеленоватый оттенок.

К вспомогательным материалам относят осветители, глушители, красители.

Осветители – хлорид натрия NaCl, сульфат натрия Na₂SO₄ – вводят, чтобы освободить стекломассу от видимых пузырей. Разлагаясь, они выделяют газообразные продукты, которые, улетучиваясь, захватывают другие газы.

Глушители – соединения фтора, фосфора – придают стеклу светорассеивающие свойства.

Красителиокрашивают стекло: оксид марганца Mn₂O₃ – в фиолетовый цвет, оксид хрома Cr₂O₃  – в зеленый; соединения никеля NiO, Ni₂O₃, Ni (OH)₂ придают красно-фиолетовую окраску, хлорное золото AuCl₃ – цвета от нежно-розового до темно-красного, соединения серебра AgNO₃ и AgCl – золотисто-желтый.

Производство стекла состоит из подготовки сырьевых материалов, приготовления шихты, варки стекломассы, изготовления стеклянных материалов и изделий.

Подготовка сырьевых материалов включает их сушку и измельчение. Приготовление шихты заключается в дозировании и смешивании компонентов. Варка стекломассы производится в основном в стекловаренных печах непрерывного действия и включает несколько стадий: силикатообразование, стеклообразование, осветление, гомогенизацию и охлаждение.

 

22. Физические, химические, механические свойства силикатного стекла.

Изменение химического состава стекольного расплава позволяет эффективно регулировать прочностные, теплофизические, диэлектрические, химические и другие свойства стекла. Так, повышение химической устойчивости и механической прочности достигается за счет увеличения в составе стекла Si02, AI2O3 и СаО; замена части Si02 на РЬО придает стеклу повышенный блеск; введение в расплав фторидов позволяет получить глушеное стекло и т. д.

Область применения стекол зависит от их свойств. Важнейшими свойствами являются плотность, прочность, хрупкость, теплопроводность, температура начала размягчения, светопропускание, звукоизолирующая способность.

Истинная и средняя плотности стекла составляют 2,5–2,7 г/см³.

Предел прочности при сжатии стекол составляет от 700 до 1000 MПа и более, при растяжении – 30–60 МПа. Трещины, царапины снижают прочность при растяжении в 4–5 раз. Температура влияет на прочность стекла. Она минимальная при плюс 200 °С, максимальная при минус 200 °С и плюс 500 °С.

Для увеличения прочности стекла осуществляют закалку, травление, микрокристаллизацию, армирование, триплексование, покрывают поверхность пленками и др.

Недостатком стекла является повышенная хрупкость. Оно плохо сопротивляется удару. Прочность при ударном изгибе обычного стекла составляет всего около 0,2 МПа.

Стекло имеет высокую химическую стойкость при воздействии воды, кислот, солей, щелочей. Его разрушает только плавиковая и фосфорные кислоты, а также горячие щелочи.

23. Виды листового стекла: оконное, витринное, армированное, термостойкое, рассеивающее, теплозащитное и др. Отличительные свойства и применение.

К листовым стеклам относят: оконное, цветное, витринное, армированное, узорчатое, матовое, солнцезащитное, увиолевое, безопасное.

Оконное стекло – листовое бесцветное, прозрачное с гладкими поверхностями неполированное и полированное. Его выпускают толщиной 2; 2,5; 3; 4; 5 и 6 мм. Применяют для остекления окон, витражей, дверей, фонарей и других светопрозрачных конструкций зданий и сооружений.

Витринное стекло – листовое крупногабаритное бесцветное, прозрачное с гладкими поверхностями. Оно выпускается неполированным и полированным толщиной от 6,5 до 12 мм. Применяют для остекления витрин и витражей общественных, торговых, административных, спортивных зданий.

Армированное листовое стекло – это стекло, армированное сварной сеткой из стальной проволоки. Сетка при механических повреждениях задерживает осколки. Получают его способом горизонтального проката. Стекло выпускают бесцветным толщиной 5,5 мм, или цветным толщиной 6 мм с рельефным или узорчатым рисунком. Применяют его для остекления окон, фонарей, перегородок, когда требуется обеспечить безопасность людей.

К особым видам теплопоглощающих солнцезащитных стекол относят фотохромные, обеспечивающие автоматическое регулирование теплопоступлений в помещение.

24. Облицовочные материалы из стекла: декоративное стекло, стемалит, марблит, смальта и др. Свойства и применение. 

Облицовочные изделия изготавливают из окрашенного в массе (глушеного) или с поверхности стекла. Применяются они для отделки зданий и сооружений. Облицовочные или ограждающие конструкции имеют повышенную долговечность, красивый вид, экономичны при эксплуатации.

Стемалит представляет собой листовое стекло, окрашенное с внутренней стороны керамической эмалевой краской разных цветов. Закрепление краски на стекле и упрочнение стекла (закалка) происходит при помощи термической обработки. Применяется стемалит для облицовки фасадов, внутренних стен и перегородок зданий, для ограждений балконов, лоджий.

Марблит представляет собой прямоугольные или квадратные плиты, изготовленные из глушеного стекла. Наружная поверхность листов обычно полированная, внутренняя – рифленая. Декоративный марблит изготавливается из черного глушеного стекла с кристаллическими переливающимися вкраплениями.

Смальтой называют кусочки глушеного цветного стекла размером до 20 мм. Ее отливают в виде плит, которые затем разбивают на кусочки. Применяют для отделки фасадов, изготовления мозаичных панно.

 

25. Изделия из стекла: стеклопакеты, блоки, стеклопрофилит, трубы, стекловолокно, пеностекло. Получение, свойства, применение.

Стеклопакетыизготавливают из герметически соединенных двух или более плоских листов стекла. Между стеклами остается воздушная прослойка. Соединения стекол могут быть клееными, паяными, сварными. По количеству замкнутых камер стеклопакеты бывают одно-, двух- и многокамерными. Стеклопакеты имеют повышенные теплоизоляционные и звукоизолирующие свойства. Стеклопакеты применяют для остекления окон, дверей, витрин зданий.

Стеклянные пустотелые блоки получают из двух прессованных полублоков, сваренных по периметру. Их выпускают квадратной и прямоугольной формы. Могут быть неокрашенными и цветными с гладкой наружной и торцевой рифленой поверхностями. Их применяют для устройства светопрозрачных не несущих нагрузки ограждений зданий и сооружений в архитектурно-декоративных целях.

Профильное стеклоизготавливается коробчатого и швеллерного сечений. Может быть бесцветным и цветным, неармированным и армированным, с гладкой, узорчатой или рифленой поверхностью. Применяют профильное стекло для устройства светопрозрачных ограждающих конструкций в зданиях и сооружениях.

Стеклянныетрубы изготавливают из прозрачного стекла. Выпускают диаметром от 40 до 200 и длиной 1500 – 3000 мм. Трубы обладают высокой коррозионной стойкостью, водонепроницаемостью. Их можно эксплуатировать при температуре от –50 до +120 ºС и давлении от 0,2 до 0,7 МПа. К трубам изготавливают фасонные части: отводы, тройники, крестовины, переходы и др. Трубы нашли широкое применение в химической и пищевой промышленности для транспортирования жидких, газообразных и твердых веществ, кроме плавиковой кислоты.

Пеностекло и газостеклополучают путем вспучивания расплава размолотого стекла, смешанного с веществом (известняком, углем), которое при температуре 750...850°С способно выделять газ. Пеностекло является хорошим тепло- и звукоизоляционным материалом, обладает малой малой плотностью (200...600 кг/м3) и низким коэффициентом теплопроводности [0,06...0,2 Вт/(м-°С)]. Водопоглощение не более 2%, предел прочности при сжатии 4,0...6,5 МПа, а при изгибе 0,5...3,5 МПа. Пеностекло применяют в народном хозяйстве для теплоизоляции тепловых и холодильных установок, звукоизоляции общественных и коммунально-бытовых помещений и т. д.

 

26. Ситаллы и шлакоситаллы: сырьевые материалы, свойства и применение.

Ситаллы получают из того же сырья, что и стекло, с добавками соединений титана, лития, циркония и др. Производство изделий из ситаллов включает дополнительную термообработку. Их нагревают и выдерживают при температуре, соответствующей образованию центров кристаллизации, а затем при температуре максимальной скорости роста кристаллов. Ситаллы обладают высокой прочностью при сжатии – R_сж = 500…1500 МПа, растяжении – R_р = 25…500 МПа, химической стойкостью – 99,8 %, низкой истираемостью И= 0,016…0,03 г/см²; термостойкость составляет 200–1100 ºС. Их применяют для изготовления особо точных станков, труб теплообменников, в химической промышленности.

Шлакоситаллы получают введением в огненно-жидкие шлаки катализаторов кристаллизации – ТiО₂, СаF₂, Р₂О₅ и др. Они имеют предел прочности при сжатии 90–130 МПа, высокую химическую стойкость – 99,8 %, термостойкость и морозостойкость, низкую истираемость И = 0,016…0,03 г/см². Применяют для покрытия полов, изготовления санитарных изделий, труб, для футеровки строительных конструкций и аппаратов в химической и горнодобывающей промышленности.

27. Каменное и шлаковое литье и изделия на их основе. Сырье, производство, свойства, виды изделий и их назначение.

Сырьем для получения каменного литья служат горные породы магматического происхождения, преимущественно базальты и диабазы, обладающие пониженной вязкостью в расплавах.

Из расплавленных шлаков металлургической промышленности изготавливают плотные камни, плиты, трубы, шлаковую пемзу, шлаковую вату и шлакоситаллы. Изделия из каменного литья применяют на химических заводах в качестве футеровки травильных ванн, всевозможных отстойников.

Плотные камни, плиты, трубы получают заливкой в формы огненно-жидких шлаков, доставляемых из доменных или мартеновских печей. Камни и плиты применяют для покрытия дорог, тротуаров, полов промышленных зданий, трубы – для транспортировки агрессивных жидкостей.

Шлаковая пемза (термозит) представляет собой легкий заполнитель для бетонов со средней плотностью 300–1100 кг/м³. Один из способов ее изготовления – вспучивание в бассейне. Расплав шлака сливается в бассейн, в днище которого находятся трубы с отверстиями, через которые подается под давлением вода. Испаряясь, вода вспучивает шлак.

Каменное литье получают чаще всего из базальта или диабаза. Их плавят при температуре 1400–1500 ºС и разливают в формы. После охлаждения для снижения напряжений и образования кристаллической структуры изделие отжигают при температуре 800–900 ºС. Строительные изделия из каменного литья обладают высокой химической стойкостью, прочностью, твердостью. Их применяют в химической, металлургической и горнообогатительной промышленности для покрытия полов, в качестве футеровочного материала в аппаратах, где возникают большие истирающие усилия.

 

28. Основные древесные породы и их использование в строительстве. Достоинства и недостатки древесины.

Лесные материалы получают в основном из древесины стволов деревьев, освобожденных от коры. Их применяют для изготовления шпал, устройства полов, оконных и дверных заполнений, лесов, подмостей и других целей.

Породы деревьев подразделяются на хвойные и лиственные. К хвойным породам относят сосну, ель, лиственницу, пихту, кедр. Они имеют наибольшее хозяйственное значение.

Древесина как строительный материал обладает рядом положительных свойств: она имеет относительно высокую прочность, небольшую плотность, малую теплопроводность, легко поддается механической обработке. Вместе с тем древесина имеет и ряд недостатков: анизотропность древесины обусловливает различные показатели прочности и теплопроводности вдоль и поперек волокон; гигроскопичность приводит к изменению свойств; древесина подвержена загниванию и легко воспламеняется.

 

29. Строение древесины. Ее макро- и микро структура.

Дерево состоит из ствола, кроны и корней. Корни предназначены для укрепления дерева в грунте, для всасывания влаги и растворенных в ней минеральных веществ и подачи их к стволу. Ствол удерживает крону и служит для перемещения воды и питательных веществ от корней через ветви к листьям, а от листьев обратно к корням. Строение древесины, видимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении, называется макроструктурой, а видимое под сильным увеличением (микроскопом) — микроструктурой.

Макроструктуру древесины изучают по трем разрезам ствола дерева: поперечному, радиальному продольному (по диаметру или радиусу) и тангентальному продольному (по хорде). В поперечном и радиальном разрезах ствола различают следующие основные части: кору, луб, камбий, древесину и сердцевину. Кора защищает дерево от механических повреждений. Она состоит из наружного слоя — корки и внутреннего луба. Луб — тонкий внутренний слой коры, он предназначен для передачи питательных веществ из кроны дерева вниз; в нем откладываются запасы этих веществ. Камбий — тонкий жизнедеятельный слой ткани, располагающийся за лубом. В слое камбия к центру дерева откалываются клетки древесины, а в сторону луба — лубяные клетки.

Микроструктура древесины состоит из большого количества живых и отмерших клеток различных размеров и форм. Живая клетка имеет протоплазму, ядро, оболочку и клеточный сок.

Протоплазма представляет собой зернистую, прозрачную, тягучую слизь (растительный белок), состоящую из углерода, водорода, кислорода, азота и серы. Ядро от протоплазмы отличается лишь наличием фосфора, оно обычно имеет овальную форму. Оболочка клетки состоит в основном из целлюлозы или клетчатки. По мере роста клетки оболочка претерпевает различные изменения в строении и составе, в результате чего происходит ее одеревенение или опробкование, или ослизнение. При одеревенении в оболочке клетки образуется вещество лигнин, в результате чего увеличиваются твердость и прочность клетки.

 

 

30. Физические свойства древесины. Зависимость свойств от структуры и влажности древесины.

Древесина обладает весьма разнообразными свойствами. Наиболее полно они раскрываются при изучении физических и механических свойств древесины.

К физическим свойствам относятся: внешний вид, запах, влажность, плотность, электро-, звуко- и теплопроводность, показатели макроструктуры.

Физические свойства древесины. На свойства древесины большое влияние оказывает влажность. Воду, находящуюся в древесине, делят на три вида: капиллярную (или свободную), гигроскопическую и химически связанную. Капиллярная вода заполняет в древесине полости клеток, межклеточные пространства и сосуды. Гигроскопическая вода находится в стенках клеток. Химически связанная вода входит в химический состав веществ, образующих древесину. Основную массу воды в растущем дереве составляют капиллярная и гигроскопическая вода или только гигроскопическая вода.

Свойство неравномерного изменения линейных размеров в различных направлениях является одним из отрицательных свойств дерева как строительного материала.

Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон с влажностью 12% в зависимости от породы дерева меняется в широких пределах — от 30 до 80 МПа. Предел прочности древесины при сжатии поперек волокон значительно меньше, чем при сжатии вдоль волокон.

 

31. Механические свойства древесины. Факторы, влияющие на эти свойства. Пороки древесины.

Механические свойствадревесины как анизотропного материала не одинаковы в различных направлениях. Механические свойства древесины зависят от многих факторов: с увеличением влажности прочность древесины снижается; древесина большой плотности имеет более высокую прочность; на прочность древесины влияют процент поздней древесины, наличие пороков, гнили, старение.

Пороками называют отклонения от нормы отдельных участков древесины. Они оказывают влияние на технические свойства древесины, понижают качество и ограничивают область ее применения.

Пороки подразделяются на следующие девять групп: сучки, трещины, пороки формы ствола и строения древесины, химические окраски, грибные, биологические и механические повреждения.

 

32. Сушка древесины. Защита древесины от гниения, поражения насекомыми, возгорания.

Стойкость древесины против гниения зависит от породы дерева, ее строения и подразделяется на четыре класса: I – стойкие: сосна, ясень, ядро дуба и лиственницы; II – среднестойкие: ель, пихта, периферийная часть кедра, заболонь лиственницы, центральная зона бука; III – малостойкие: заболонь березы, бука, граба, дуба, клена; IV – нестойкие: ольха, осина, заболонь липы, центральная зона березы.

Гниение происходит при благоприятных условиях – влажности древесины 20–60 % и температуре воздуха от +2 до +40 0С. При более низкой и высокой влажности и температуре древесина не гниет.

Предохраняет древесину от гниения сушка, различные конструктивные приемы, защищающие от увлажнения, антисептирование.

 Важнейшим мероприятием является сушка. Сушат древесину до транспортной влажности 18--25 % или до эксплуатационной – 7–12 %.

Различают следующие виды сушки: конвективную, кондуктивную, диэлектрическую.

При конвективной сушке передача тепла происходит от газообразной или жидкой среды путем конвекции. Это атмосферная, газопаровая, индукционная, жидкостная, вакуумная, ротационная виды сушки.

Кондуктивным способом сушат листы шпона. Их закладывают между горячими плитами дыхательного пресса, которые периодически смыкаются и размыкаются, что обеспечивает интенсивную сушку материала.

Диэлектрическая сушка происходит при воздействии на древесину электрического высокочастотного поля, образуемого колебательным контуром. Древесина помещается между пластинами конденсатора.

Поражают древесину насекомые – короеды, жуки-точильщики, жуки-усачи и их личинки. Они образуют ходы, называемые червоточиной. Короеды прокладывают извилистые борозды под корой дерева на небольшую глубину.

В качестве профилактических мер в жилых помещениях древесину протирают 2–3 раза в год 3%-ным раствором фторида или кремнефторида натрия.

Для защиты древесины, находящейся в грунте, вновь строящихся зданий и сооружений, применяют каменноугольные и сланцевое масла, пентахлорфенол в органических растворителях.

 

33. Материалы и изделия из древесины. Классификация: круглые, пиломатериалы, строительные изделия и конструкции, изделия из отходов древесины.

Лесоматериалы подразделяются на круглые, пиломатериалы, полуфабрикаты и строительные изделия.

Круглые лесоматериалыпредставляют собой отрезки древесных стволов, очищенных от сучьев и коры, с правильно опиленными торцами. По толщине, определяемой диаметром ствола в верхнем отрубе, они подразделяются на бревна строительные и пиловочные диаметром 14 см и более, подтоварник – 8–13 см и жерди – 3–7 см.

Строительные бревна применяются для свай, столбов, строительства зданий, пиловочные – для получения пиломатериалов.

Пиломатериалыполучают из пиловочных бревен путем продольной распиловки. Они бывают необрезные и обрезные. В необрезных пропилены две стороны – пласти, в обрезных – четыре стороны. По степени обработки пиломатериалы подразделяются на нефрезерованные и фрезерованные (строганые).

К деревянным конструкциям относятся: несущие конструкции, изготовляемые из естественной (неклееной) древесины; комплекты изделий и деталей для домов заводского изготовления и клееные конструкции.

 

34. Органические вяжущие вещества.

Битумные и дегтевые вяжущие представляют сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных (соединений углеводородов с серой, кислородом, азотом), изменяющие свои физико-механические свойства в зависимости от температуры.

Битумные и дегтевые вяжущие делят на следующие группы: битумные, состоящие из нефтяных битумов или сплавов нефтяных и природных битумов; дегтевые — смесь каменноугольных и сланцевых дегтей или сплавов с дегтевыми маслами; гудрокамовые, состоящие из продуктов совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона; дегтебитумно-полимерные, содержащие нефтяные битумы или каменноугольные дегтевые вещества и полимеры (включая каучук). Важнейшие свойства битумов и дегтей: гидрофобность, водонепроницаемость, стойкость против действия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов, способность прочно сцепляться с каменными материалами, деревом, металлом, приобретать пластичность при нагревании и быстро увеличивать вязкость при остывании.

Битумные и дегтевые вяжущие в промышленности строительных материалов и строительстве предназначаются: для приготовления асфальтовых бетонов, изготовления кровельных, гидроизоляционных и пароизоляционных материалов и изделий, гидроизоляционных и дорожных мастик, битумных эмульсий, кро-вельно-гидроизоляционных паст, а также устройства кровельных покрытий.

Основными свойствами битума являются адгезия, вязкость, растяжимость, твердость, хрупкость, старение.

Адгезия (прилипание) – прочность сцепления битума с каменными материалами. Она зависит от природы битума и минерального материала. Степень прилипания оценивают способностью битума удерживаться на поверхности минерального материала при воздействии кипящей воды.

Вязкость битума является основной характеристикой его структурно-механических свойств. Она оценивается условным показателем твердости или вязкости. С повышением температуры вязкость уменьшается, с понижением – увеличивается. При низких температурах битум приобретает свойство твердого тела.

Твердость вязких и твердых битумов определяется по глубине погружения иглы под нагрузкой 100 г в течение 5 с при температуре 25 ⁰С или под нагрузкой 200 г в течение 60 с при 0 ⁰С. Она должна быть в интервале от 5 до 300 0,1 мм.

35. Нефтяные битумы. Способы получения, групповой состав и структура.

Нефтяные битумыполучают из нефти. Нефть – сложная смесь углеводородов с примесью органических кислородных, сернистых и азотистых соединений. Битумы получают из остатков после отгонки из нефти летучих дистиллятов. По способу получения их разделяют на остаточные, крекинговые и окисленные.

Остаточные получают после отгонки легких фракций бензина, керосина, дизтоплива, масел. Остатком является мазут или гудрон, из которых при помощи глубокого вакуума и перегретого пара при температуре 300– 350 ⁰С получают битум.

Крекинговые битумы образуются в результате расщепления молекул тяжелой части нефти на более легкие углеводороды при температуре 420– 650 ⁰С. Крекинг-остаток применяется как жидкий битум для изготовления дорожных битумов.

Окисленные битумы получают продувкой воздуха через остаточные и крекинговые битумы при температуре 230–290 ⁰С. Эти битумы имеют повышенное содержание асфальтенов и более теплоустойчивы.

В зависимости от физико-механических свойств нефтяные битумы подразделяются на твердые, вязкие и жидкие.

Твердые битумыподразделяются на строительные, кровельные и изоляционные.

Строительные битумы выпускают марок БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Их применяют для устройства гидроизоляций, кровельных работ, иногда используют для изоляции нефте- и газопроводов.

Кровельные битумы выпускают марок БНК 40/180, БНК 45/195 и БНК 90/30. Их применяют для изготовления кровельных материалов. Битумы марок БНК 40/180 и БНК 45/195 – для пропитки кровельного картона, битум марки 90/30 – для покровных слоев. Первая цифра дроби обозначает температуру размягчения битума в ⁰С, вторая – твердость (глубину проникновения иглы в 0,1 мм).

Битумы изоляционные выпускают марок БНИ–IV, БНИ–V и БНИ–IV-3 (зимний). Они характеризуются повышенной химической стойкостью, имеют хорошее сцепление с металлом, сохраняют пластичность при отрицательной температуре. Применяют для изоляции трубопроводов от грунтовой коррозии.

Вязкие битумы выпускаются следующих видов: битумы нефтяные дорожные марок БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 200/300, БН 60/90, БН 90/130, БН 130/200 и БН 200/300;

 

36. Основные свойства нефтяных битумов.

См вопрос №34

 

37. Строительные нефтяные битумы. Марки и область применения.

Строительные битумы выпускают марок БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Их применяют для устройства гидроизоляций, кровельных работ, иногда используют для изоляции нефте- и газопроводов.

 

 

38. Дегти: сырье, отогнальные, составленные, наполненные, пеки. Состав, свойства, применение.

Дегтипредставляют собой вязкие жидкости черного или бурого цвета, состоящие из углеводородов и их сернистых, азотистых и кислородных производных, получаемых конденсацией парообразных продуктов, образующихся при разложении органических материалов (каменного угля, торфа, древесины и др.) в условиях высокой температуры без доступа воздуха. Процесс этот называется сухой деструктивной перегонкой, при которой химическая структура перегоняемого вещества полностью изменяется.

В строительстве в основном применяют каменноугольные дегти, получаемые при коксовании и газификации каменного угля. Они имеют более высокие строительные свойства по сравнению с другими видами.

Дегти обладают хорошей прилипаемостью, имеют высокую биостойкость. Погодоустойчивость низкая и они быстро стареют в связи испарения летучих веществ.

Для улучшения свойств дегтей в их состав вводят серу или серосодержащие материалы. Улучшают их качество введением молотого известняка, доломита, каменноугольной и цементной пыли.

Основной характеристикой дегтей является вязкость, по которой они подразделяются на шесть марок: Д-1, Д-2, Д-3, Д-4, Д-5, Д-6. Деготь марки Д-1 применяют для укрепления грунтов и обеспыливания дорог; марок Д-2, Д-3 и Д-4 – для получения органоминеральных смесей.

39. Материалы на основе битумов: эмульсии, пасты, асфальтобетоны. Состав, свойства применение.

Эмульсиями называют дисперсные системы, состоящие из двух не смешивающихся между собой жидкостей, из которых одна находится в другой в мелкораздробленном (диспергированном) состоянии. В подобных системах различают дисперсионную среду и дисперсную фазу, которая распределена в первой.

Пасты являются высококонцентрированными эмульсиями с содержанием битума 60–70 % и твердого эмульгатора в количестве 8–15 %. Перед применением их разбавляют водой до необходимой вязкости.

Эмульсии и пасты приготавливают в основном в механических диспергаторах. В диспергатор заливают воду с температурой 90 ⁰С и добавляют эмульгатор. Затем тонкой струей вливают разогретый деготь или битум. При вращении дисков со скоростью 3000 об/мин битум или деготь распыляется в воде.

Битумные и дегтевые эмульсии и пасты применяются для холодной обработки дорожных покрытий, окраски кровель, устройства гидро- и пароизоляции, для гидрофобизации поверхности, подгрунтовки под асфальтобетонные слои, пленки по свежепроложенному бетону – для защиты от испарения воды.

Асфальтобетоном называется искусственный материал, получаемый в результате уплотнения специально подобранной смеси, состоящей из щебня или гравия, песка, минерального порошка и битума. Рыхлый неуплотненный материал называют асфальтобетонной смесью.

По назначению асфальтобетоны подразделяются на дорожные, применяемые для устройства покрытий и оснований автомобильных дорог, городских улиц и площадей, дорог промышленных предприятий; аэродромные – для устройства взлетно-посадочных полос и площадок на аэродромах; гидротехнические, применяемые для гидроизоляций при строительстве плотин, шлюзов и т. п.; промышленного назначения – для полов, плоских кровель зданий; декоративные (цветные) – для устройства покрытий на городских площадях, парковых дорожек и др. В строительстве наибольшее применение находят дорожные асфальтобетоны.

 

40. Кровельные материалы. Классификация. Основные виды материалов: состав, свойства, применение.

Кровельные и гидроизоляционные материалы по форме и внешнему виду подразделяются на рулонные, штучные и мастики. В зависимости от применяемого вяжущего они классифицируются на битумные, дегтевые, полимерные, дегтебитумные, резинобитумные, битумно-полимерные и др. Эти материалы являются наиболее экономичными при выполнении кровельных и гидроизоляционных работ.

Рулонные материалы выпускают в виде свертков цилиндрической формы. Они подразделяются на основные и безосновные. Оснó вные получают обработкой органическим вяжущим основы – кровельного картона, асбестовой бумаги, стеклохолста, стеклоткани, полиэфирной ткани и др. Безосновные получают в виде полотнищ, прокатанных на каландрах смесей, состоящих из вяжущего, наполнителей и добавок.

Рубероид– кровельный и гидроизоляционный материал, получаемый пропиткой кровельного картона мягким нефтяным битумом с последующим нанесением с двух сторон покровных слоев из тугоплавких битумов с наполнителем и посыпки. Основой рубероида служит кровельный картон.

Гидростеклоизол– кровельный и подкладочный рулонный материал, получаемый нанесением битума на стеклоткань с двух сторон. Гидростеклоизол кровельный применяют для устройства плоских кровель, гидростеклоизол подкладочный применяют для устройства гидроизоляции, а также для нижних слоев плоских кровель.

Стеклобитпредставляет собой стеклосетку, покрытую резинобитумной мастикой с толщиной покровного слоя 4 мм.

Стеклоизолсостоит из стеклохолста, покрытого резинобитумной мастикой изол толщиной 2 мм.

41. Гидроизоляционные материалы:

Г(Гм)–СХ (СТ; ПХ; ПТ) – БЭ(БП) – М(П; ПП)/М(П; ПП) для гидроизоляционных слоев с мелкозернистой или пылевидной посыпкой или полимерной пленкой с лицевой стороны, с мелкозернистой или пылевидной посыпкой или полимерной пленкой с нижней стороны.

Изол –безосновный рулонный гидроизоляционный и кровельный материал, получаемый из резинобитумного вяжущего, пластификатора, минерального наполнителя, антисептика и полимерных добавок.

Изол обладает повышенной плотностью, морозостойкостью, деформативностью при отрицательных температурах. Он гнилостоек, медленней протекает старение. Применяют его для оклеечной гидроизоляции зданий и сооружений, антикоррозионной защиты трубопроводов, устройства кровель.

Бризол – безосновный рулонный материал, получаемый из нефтяного битума, дробленой резины, асбеста и пластификатора. Обладает повышенной гнилостойкостью, морозостойкостью, водонепроницаемостью, эластичностью. Применяют для защиты от коррозии подземных стальных трубопроводов и гидроизоляции сооружений, устройства кровель.

Гидробутил и армогидробутил– безосновные рулонные материалы. Гидробутил изготавливают из резиновых смесей на основе бутилкаучука; армогидробутил – из смесей на основе бутилкаучука и хлорсульфополиэтилена, армированного нетканой стеклосеткой или полотном на полимерной основе. Сохраняют эластичность при температуре от –45 до +150 ⁰С. Применяют для устройства оклеечной гидроизоляции и кровель.

Кармизол –рулонный материал, состоящий из полимерного вещества на основе хлоропренового вещества (наприта) с добавками. Имеет предел прочности при разрыве 1,6 МПа, относительное удлинение до – 300 %, водопоглощение – 0,9 %, температуроустойчивость 150 ⁰С, морозостойкость более 230 циклов. Применяется для устройства кровли ( в один слой) и гидроизоляции.

42. Герметизирующие материалы: назначение, виды герметиков, состав, свойства, применение.

Герметизирующие материалы применяют для заделки наружных швов между элементами сборных конструкций зданий и сооружений. В зависимости от назначения уплотняющего шва герметизирующие материалы выполняют следующие функции: тепло-, гидро- и звукоизоляцию и воздухонепроницаемость.

По виду герметизирующие материалы делят на эластичные прокладки и мастики герметизирующие.

Эластичные прокладки изготовляют в виде пористых или монолитных жгутов различной конфигурации. Устанавливают их насухо или на специальных приклеивающих мастиках. К пористым эластичным прокладкам относится пороизол, изготовляемый путем вулканизации газонаполненной резины, модифицированной нефтяными дистиллятами.

Для устройства герметизирующих защитных покрытий швов применяют мастики на основе полисульфидных каучуков (тиоколовые). Тиоколовые мастики наносят на поверхность шпателем или кистью в зависимости от консистенции мастики.

 

43. Строительные пластмассы: определение, состав, свойства и применение.

Пластмассами называют обширную группу органических материалов, основу которых составляют искусственные или природ ные высокомолекулярные соединения — полимеры, способные при нагревании и давлении формоваться и устойчиво сохранять приданную им форму. Главными компонентами пластмасс являются: связующее вещество — полимер; наполнители в виде органических или минеральных порошков, волокон, нитей, тканей, листов;пластификаторы; стабилизаторы, отвердители и красители.

Полимерные материалы являются эффективными строительными материалами и по ряду свойств превосходят традиционные. К достоинствам их следует отнести малую среднюю плотность, высокий предел прочности и коэффициент конструктивного качества, низкую теплопроводность, высокую коррозионнную стойкость, светопрозрачность.

Средняя плотность пластмасс составляет от 15 до 2200 кг/м³. Например, полиэфирные стеклопластики легче алюминия в 2 раза, стали – в 5 раз. Пенопласты легче пенобетона в 20–40 раз. Применение их позволяет снизить массу конструкций. Из пластмасс можно получить материалы с высокой механической прочностью. Так, стеклопластик СВАМ (стекловолокнистый анизотропный материал), имеет предел прочности при сжатии и растяжении до 450 МПа.

Высокая коррозионная стойкость пластмасс к воздействию кислот, щелочей, солей позволяет применять их в химической промышленности, для канализационных труб.

Отдельные пластмассы имеют высокую светопрозрачность. Светопрозрачность полиметилметакрилатных стекол составляет 83–94 %.

К недостаткам пластмасс следует отнести способность к старению, низкую теплостойкость, токсичность, что ограничивает область их применения.

Процесс старения в пластмассах протекает быстрее, чем в минеральных материалах. Происходит потеря прочности, эластичности, повышение хрупкости. Замедляют этот процесс введением стабилизаторов.

 

44. Синтетические полимеры: определение, строение, структура.

Сырьем для изготовления полимеров служат нефть, природные газы, каменный уголь, минеральные соли.

В технологии производства строительных пластмасс полимеры, получаемые синтезом из простейших веществ (мономеров), по способу производства подразделяются на два класса: класс А — полимеры, получаемые цепной полимеризацией, класс Б — полимеры, получаемые поликонденсацией и ступенчатой полимеризацией.

Наиболее распространенными полимерами, применяемыми в производстве строительных материалов, являются: по классу А — полиэтилен, полипропилен, поливинил-хлорид, полиизобутилен, полистирол, поливинилацетат, полиакрилаты и кумароноинденовые полимеры; по классу Б — фе-нолоальдегидные, фенолоформальдегидные и резорциноформаль-дегидные полимеры, полимеры на основе амидо- и аминофор-мальдегидной поликонденсации, глифталевый полимер, полиуретаны, полиэфирмалеинатные и полиэфиракрилатные полимеры, а также кремнийорганические и эпоксидные полимеры.

45. Полимеризационные полимеры: виды, свойства и применение.

Полимеризационные смолы получают реакцией полимеризации. Побочных продуктов при этом не образуется. К ним относятся полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полиизобутилен, полистирол, поливинилацетат, полиакрилаты, кумароноинденовые смолы.

Полиэтилен получают полимеризацией этилена СН₂ = СН₂. Выпускают в виде гранул или порошка. Применяют для изготовления водопроводных, канализационных и газовых труб и пленок.

Полипропиленполучают полимеризацией пропилена СН₃ – СН = СН₂. Применяют для изготовления труб, химической аппаратуры, пленок.

Поливинилхлоридполучают полимеризацией винилхлорида СН₂ = СНCl. В строительстве применяют для изготовления труб, линолеума, плиток, пленок, плинтусов, поручней, теплоизоляционных материалов.

Полиизобутилен– продукт полимеризации изобутилена СН₂ = С(СН₃). Представляет собой каучукоподобный эластичный материал. В строительстве применяют в виде гидроизоляционных пленок, для получения кровельных, герметизирующих материалов, в виде клеев и мастик.

Полистиролполучают полимеризацией стирола С₅Н₅ СН = СН₂. Из него изготавливают облицовочные плитки для стен, пористые плиты для тепло- и звукоизоляции, краски, эмали.

Поливинилацетат– полимер винилацетата СН₂ = СН – ОН. Применяется для производства лаков, в виде эмульсий, для устройства бесшовных полов, для полимербетонов, для изготовления моющихся обоев.

Полиакрилатыпредставляют собой полимеры производных акриловой СН₂ = СН – СООН и метакриловой СН₂ = С(СН)₃СООН кислот. В строительстве нашел применение полиметилметакрилат (органическое стекло) для остекления зданий, изготовления стеклопластиков.

Кумароноинденовые полимеры. Представляют собой смесь продуктов полимеризации кумарона и индена. Применяют для изготовления плиток, для полов, мастик.

 

46. Поликонденсационные полимеры: виды, свойства и применение.

Поликонденсационные смолы получают реакцией поликонденсации и ступенчатой полимеризации. В результате, кроме полимера, образуются побочные низкомолекулярные продукты (вода, хлористый водород и др.). К ним относят фенолоальдегидные, резорцино-формальдегидные мочевиноформальдегидные (карбамидные), меламиноформальдегидные, полиэфирные, эпоксидные, полиуретаны, кремнийорганические полимеры.

Фенолоальдегидныминазываются смолы, получаемые взаимодействием фенола с альдегидами: формальдегидом, фурфуролом, анилином, лигнином. Наибольшее применение находят фенолоформальдегидные смолы, получаемые в результате взаимодействия фенола С₂Н₅ОН и формальдегида СН₂О. Они применяются для изготовления электротехнических деталей, плиток для полов, труб, слоистых пластиков, древесноволокнистых и древесностружечных плит, стеклопластиков, клеев, лакокрасочных и теплоизоляционных материалов.

Резорциноформальдегидными называют смолы, получаемые конденсацией резорцина С₆Н₄(ОН)₂ – 1,3 (метадиоксибензола) и формальдегида. Их получают также конденсацией резорцина с техническим формалином (водным раствором газа формальдегида). Применяют для изготовления клеев, водных дисперсий, замазок, способных отвердевать без нагревания. Клеями можно склеивать металлические конструкции.

Мочевиноформальдегидными (карбамидными) называются смолы, получаемые взаимодействием мочевины (карбамида) СО(NH₂)₂ с формальдегидом СН₂О. Их применяют для изготовления древесноволокнистых и древесностружечных плит, слоистых пластиков, клеев, пенопластов.

Полиэфирные смолы получают поликонденсацией двухосновных кислот и многоатомных спиртов. Это глифталевая, пентафталевая, полиэфирмалеинатные и полиэфиракрилатные смолы.

 

47. Основные компоненты пластических масс и их свойства.

Наполнители придают пластмассам требуемые свойства и снижают их стоимость. В качестве наполнителей применяются порошкообразные вещества (кварцевая мука, мел, тальк и др.), волокнистые (асбестовое, древесное, стеклянное волокно и др.), листообразные (бумага, стеклянная ткань, древесный шпон и др.).

Пластификаторы растворяют связующее и придают пластмассе более высокую пластичность. В качестве пластификаторов применяются диоктилфталат, камфора, дибутилфталат, олеиновая кислота и др.

Красители или пигменты окрашивают пластмассы (охра, сурик, ультрамарин и др.).

Смазывающие вещества предотвращают прилипание пластмассы к валкам, пресс-формам при обработке (олеиновая кислота, стеарин).

Катализаторы вводятся для сокращения времени отверждения (известь и уротропин для фенолоформальдегидных смол).

 

 

48. Виды материалов и изделий из пластмасс: стеновые, материалы для полов, тепло- и гидроизоляционные, погонажные изделия и др. Состав, свойства, применение.

В зависимости от применения в строительстве материалы и изделия из пластмасс подразделяются на следующие виды: материалы для стен, материалы для полов, погонажные изделия, трубы и санитарные изделия, тепло- и звукоизоляционные материалы, кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие материалы, полимерные бетоны и растворы.

Материалы для стен подразделяются на конструкционные и отделочные. Конструкционные материалы после дополнительной обработки могут применяться как отделочные.

Конструкционные материалы. К ним относятся стеклопластики, волокниты, углепластики, ткстолиты, древесностружечные плиты и древеснослоистые пластики. К этим материалам предъявляются требования по прочности, теплопроводности, а для светопрозрачных ограждений – по светопроницаемости.

Отделочные материалы. К отделочным материалам относятся декоративный бумажнослоистый пластик, облицовочные плитки, древесноволокнистые плиты, поливинилхлоридные декоративные пленки, влагостойкие и моющиеся обои, линкруст. Для этих материалов предъявляются требования к качеству лицевой поверхности, способность сохранять свои свойства при эксплуатационных воздействиях, быть безвредными.

Материалы для полов.Полимерные материалы для полов подразделяется на рулонные, плиточные и монолитные. К ним предъявляются требования по износостойкости, стабильности линейных размеров, теплозащитным свойствам.

Рулонные материалы. К рулонным материалам относят линолеум и ковровые покрытия. В зависимости от вида связующего линолеумы бывают поливинилхлоридными, алкидными, коллоксилиновыми и резиновыми (релины). Ковровые покрытия выпускаются двух видов – ворсолин и ворсонит.

Погонажные изделия представляют собой длинномерные изделия профилированного вида. В основном они изготавливаются из пластмассы на основе поливинилхлорида методом экструзии. В строительстве нашли применение поручни, плинтусы, защитные накладки на ступени.

Теплоизоляционные полимерные материалы представляют собой пористые пластмассы. Для их изготовления применяют полистирольные, фенолоформальдегидные, карбамидные, полиуретановые смолы и порообразователи – газообразователи и пенообразователи.

В качестве кровельных материалов чаще всего применяются стеклопластики, гидроизоляционных – пленки: полиэтиленовые, поливинилхлоридные, полиизобутиленовые. Резкой границы между гидроизоляционными и кровельными материалами часто нельзя провести.

 

49. Теплоизоляционные материалы: назначение, классификация, строение, свойства.

Материалы и изделия с малой теплопроводностью, применяемые для тепловой защиты зданий и тепловых агрегатов, называются теплоизоляционными.

Они классифицируются по следующим признакам: виду исходного сырья, теплопроводности, плотности, форме, жесткости, возгораемости.

Повиду исходного сырьяматериалы и изделия разделяются на минеральные и органические. Смешанные, состоящие из минерального и органического сырья не выделяют в отдельную группу, а условно относят к группе тех или других материалов в зависимости от преобладания минеральной или органической составляющей в их составе.

Потеплопроводностипри температуре 25 ⁰С подразделяются на три класса: А – низкой теплопроводности с теплопроводностью λ до 0,06 Вт/(м· ⁰С); Б – средней теплопроводности с λ св. 0,06 до 0,115 Вт/(м· ⁰С); В – повышенной теплопроводности с λ св. 0,115 до 0,175 Вт/(м· ⁰С).

Поплотностиподразделяются на четыре группы и 18 марок:

ОНП – особо низкой плотности, имеющие марки 15, 25, 35, 50, 75;

НП – низкой плотности марок 100, 125, 150, 175;

СП – средней плотности марок 200, 225, 250, 300 и 350.

Поформематериалы подразделяются на штучные: плиты, блоки, кирпич, цилиндры, полуцилиндры, сегменты; рулонные и шнурованные: маты, шнуры, жгуты; рыхлые и сыпучие: вата минеральная, стеклянная, вспученный перлит и вермикулит.

По возгораемостиматериалы и изделия подразделяются на негорючие (несгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и горючие (сгораемые).

Применением теплоизоляционных материалов в строительстве можно резко сократить потери теплоты в окружающую среду через ограждающие конструкции и тем самым уменьшить расход топлива, так как каждая тонна рационально использованного теплоизоляционного материала способна сохранить 30...200 т условного топлива в год. Поэтому экономическая эффективность тепловой изоляции весьма велика.

 

50. Органические теплоизоляционные материалы: сырье, основные виды, получение, свойства, применение.

Органические теплоизоляционные материалы и изделия производят из различного растительного сырья: отходов древесины - (стружек, опилок, горбыля и др.), камыша, торфа, очесов льна, конопли, из шерсти животных, а также на основе полимеров. Многие органические теплоизоляционные материалы подвержены быстрому загниванию, порче различными насекомыми и способны к возгоранию, поэтому их предварительно подвергают обработке. Поскольку использование органических материалов в качестве засыпок малоэффективно в силу неизбежной осадки и способности к загниванию, последние используют в качестве сырья для изготовления плит. В плитах основной материал почти полностью защищен от увлажнения, а следовательно, и от загнивания; кроме того, в процессе производства плит его подвергают обработке антисептиками и антипиренами, повышающими его долговечность.

К органическим материалам относятся: древесноволокнистые плиты, фибролит, торфяные теплоизоляционные плиты, камышит, газонаполненные пластмассы.

Древесноволокнистые плиты(ДВП) получают из древесноволокнистой массы формованием и последующей тепловой обработкой. В зависимости от свойств и назначения подразделяются на мягкие и твердые. Применяются для утепления стен, полов, перекрытий, в качестве звукоизоляционных прокладок.

Фибролит– плитный теплоизоляционный материал, получаемый из спрессованной древесной шерсти и минеральных вяжущих.

Торфяные теплоизоляционные изделия изготавливают из слаборазложившегося сфагнового торфа, имеющего волокнистую структуру. Выпускают плиты, скорлупы, сегменты. Применяют в строительстве для устройства ограждений в жилых, общественных и промышленных зданиях, для изоляции холодильников.

Камышит – плитный материал, получаемый из стеблей спрессованного и связанного оцинкованной проволокой камыша. Применяют его в малоэтажном строительстве для тепло- и звукоизоляции стен, перегородок, перекрытий и покрытий.

 

 51. . Неорганические теплоизоляционные материалы: сырье, основные виды, получение, свойства, применение.

К минеральным материалам и изделиям относятся: минеральная и стеклянная вата, ячеистое стекло, из вспучивающихся горных пород и минералов, бетоны ячеистые, асбестосодержащие, керамические и др.

Минеральная вата представляет собой волокнистый рыхлый материал, получаемый из силикатного расплава горных пород и шлаков. Сырьем служат известняки, доломиты, мергели, граниты, сиениты, диориты, габбро, базальты, глины, доменные, ваграночные и мартеновские шлаки. Наибольшее применение находят доменные шлаки. Минеральную вату из них называют шлаковатой.

Силикатные расплавы получают плавлением сырья в шахтных (вагранках), ванных и электродуговых печах. Широкое распространение получили вагранки, которые представляют плавильные печи непрерывного действия.

Стеклянная вата представляет собой рыхлый материал, состоящий из стеклянных волокон, получаемых из расплавленного стекла. Сырьевыми материалами является кварцевый песок, глинозем, кальцинированная сода, сульфат натрия, известняк. Изготовление стекловаты включает варку стекломассы в ванных печах при температуре 1200–1500 ⁰С и получения волокон центробежным, фильерно-дутьевым и центробежно-фильерно-дутьевым способами.

Ячеистое стекло представляет собой пористый материал из стекла с равномерно распределенными закрытыми ячейками. Сырьем для изготовления являются отходы стекольного производства, бой оконного и тарного стекол, специально изготовленный гранулят. Газообразователем служит кокс, антрацит, мрамор, мел.

Вспученный перлит и изделия из него.Вспученный перлит представляет собой теплоизоляционный материал, состоящий из пористых зерен.

Сырьем служат горные породы вулканического происхождения стекловидной структуры с наличием связанной воды до 6 %.

Фибропенобетон– композиционный материал, состоящий из цементного пенобетона, армированного полиамидными, полиэфирными, полипропиленовыми и другими волокнами, Имеет среднюю плотность от 200 до 1000 кг/м³ , прочность при сжатие от 0,5 до 10 МПа, при изгибе от 0,2 до 4,5 МПа, морозостойкость до 150 циклов, теплопроводность от 0,05 до 0,29 Вт/(м ⁰С).

 

52. Акустические материалы:

В результате беспорядочных колебаний физической природы возникает шум. Различают шумы воздушные и ударные. Воздушный шум распространяется в виде звуковых волн в воздухе, ударный шум возникает при воздействиях на конструкцию. Источником шума может быть движущийся транспорт, различные машины и механизмы, музыкальные инструменты и пр. Звукопоглощающие материалы применяют для борьбы с воздушным шумом. Они понижают энергию падающих на них звуковых волн и снижают уровень шума в помещениях. Эффективность звукопоглощающих материалов оценивается коэффициентом звукопоглощения α, который равен отношению количества поглощенной звуковой энергии Е_погл к общему количеству падающей на поверхность материала энергии Е_пад в единицу времени (α = Е_погл/Е_пад). К звукопоглощающим относят материалы с коэффициентом звукопоглощения на средних частотах более 0,2. Это пористые материалы с открытой пористостью, с перфорированной, трещиноватой структурой, бороздчатой или рельефной поверхностью.В качестве звукопоглощающих применяют теплоизоляционные материалы и специально изготовленные для этих целей плиты: минераловатные на синтетическом и крахмальном связующих, двухслойные древесноволокнистые, из ячеистого бетона, акустические гипсовые перфорированные и асбестоцементныеакустические краны.Звукопоглощающие и звукоизоляционные строительные материалы и изделия классифицируют по следующим основным признакам: назначению, форме, жесткости (величине относительного сжатия), возгораемости и структуре. Звукоизоляционные материалы применяются для изоляции от ударного и воздушного шума. Они должны обладать малым динамическим модулем упругости. Прокладочные материалы, применяемые в перекрытиях, в амортизаторах под оборудование и др., должны иметь малые остаточные деформации во времени. Такими свойствами обладают материалы с пористостью 40–90 %. В качестве звукоизоляционных материалов применяются: минераловатные мягкие и жесткие плиты на синтетических смолах со средней плотностью 50–150 кг/м³; стекловолокнистые маты и плиты со средней плотностью 30–250 кг/м³; асбестовые маты, мягкие древесноволокнистые плиты со средней плотностью 150–250 кг/м³; губчатая резина и эластичные полимеры из полиуретана, поливинилхлорида. Звукоизоляция пола достигается за счет применения теплоизоляционного линолеума.

53. Лакокрасочные материалы:

Лакокрасочными материалами называют природные, искусственные или синтетические составы, наносимые в жидком виде тонким слоем (от 60...600 мкм) на окрашиваемую или лакируемую поверхность. Образующиеся плотные твердые пленки, прочно соединенные с поверхностью, должны обладать достаточной прочностью, высокой долговечностью как в отношении длительного сохранения физико-механических свойств, так и декоративных качеств. Лакокрасочные материалы должны быть безвредными для окрашиваемого изделия и живых организмов.В состав лакокрасочных материалов входят: связующие (пленкообразующие) вещества, пигменты, наполнители, пластификаторы, растворители, сиккативы, добавки.Лакокрасочные материалы можно разделить на краски, лаки и вспомогательныематериалы.Краски предназначены для создания непрозрачного цветного декоративного и защитного покрытия, а лаки — для прозрачного покрытия и окончательной декоративной отделки окрашиваемой поверхности; они не изменяют также текстуры окрашиваемого материала. Вспомогательные материалы (шпатлевки, грунтовки, замазки) применяют для подготовки поверхности под окраску и для доведения лаков и красок до рабочей консистенции. К ним относятся эмульсионные разбавители, олифы и растворители, а также сиккативы и смывающие материалы.

54. Составляющие лакокрасочных материалов, их свойства и назначение.

В состав лакокрасочных материалов входят: связующие (пленкообразующие) вещества, пигменты, наполнители, пластификаторы, растворители, сиккативы, добавки.

Связующие вещества служат для сцепления частиц пигментов и наполнителя между собой и с окрашиваемой поверхностью.К ним относят: полимерные искусственные смолы: алкидные, феноло-, карбамидо- и меламиноформальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические, перхлорвиниловые, хлоркаучуковые и др.

Важнейшими свойствами связующихявляются вязкость, степень высыхания, время высыхания.

Вязкостьоценивается по условной вязкости при температуре 20 ± 5 ⁰С. За условную вязкость применяется время непрерывного истечения в секундах определенного объема испытуемого материала через калибровочное сопло вискозиметра.

Степень высыханияопределяет состояние поверхности лакокрасочного материала. Она характеризуется промежутком времени, необходимым для достижения определенной степени высыхания.

55.Пигменты: природные и искусственные, получение, свойства, требования к ним.

Пигментами называются цветные вещества, применяемые для приготовления красочных составов. Они не должны растворяться в связующих, растворителях, воде.

Пигменты подразделяются на природные и искусственные. Искусственные, в свою очередь, подразделяются на минеральные, металлические и органические.

Природные минеральные пигменты получают измельчением цветных горных пород. Искусственные минеральные пигменты получают химической переработкой минерального сырья.

Искусственные органические пигменты получают осаждением анилиновых красителей на каолине, тальке и других белых наполнителях.

Металлические пигменты представляют собой металлические порошки.

В строительстве преимущественно применяются минеральные пигменты.

 К основным свойствам пигментов относят тонкость помола, красящую способность, укрывистость, светостойкость, атмосферостойкость, антикоррозионную стойкость, маслоемкость, щелочестойкость.

Тонкостьпомола (дисперсность) пигмента оценивается остатком на сите с определенным размером отверстий. Составляет от 0,2 до 10 мкм. Она оказывает влияние на укрывистость и красящую способность пигмента.

Укрывистость(кроющая способность) характеризуется расходом пигмента на 1 м² окрашенной поверхности. Она составляет от 10 до 200 г/м².

Красящая способность или интенсивность характеризуется способностью пигмента передавать свой цвет при смешивании с пигментами других цветов. Так, 0,1 % лазури придает мелу или белилам голубой цвет.

Светостойкость– способность пигментов сохранять свой цвет под действием солнечных лучей. Для поверхностей, подвергающихся солнечному облучению, следует применять светостойкие пигменты.

Атмосферостойкость – способность пигментов сохранять свои свойства в лакокрасочном покрытии под воздействием газов, содержащихся в воздухе, попеременного увлажнения и высыхания, нагревания и охлаждения.

Антикоррозионная стойкость – способность пигмента в красящем покрытии предохранять от ржавления металлы.

 

56. Связующие (пленкообразующие) вещества: назначение, виды, основные свойства, условия применения.

Связующие вещества служат для сцепления частиц пигментов и наполнителя между собой и с окрашиваемой поверхностью.

К ним относят: полимерные искусственные смолы: алкидные, феноло-, карбамидо- и меламиноформальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические, перхлорвиниловые, хлоркаучуковые и др.; эфиры целлюлозы; битумы и природные смолы:нефтяные и природные битумы, канифоль, шеллак и др.; олифы; животные клеи; минеральные вяжущие:известь, растворимый силикат калия (растворимое стекло), портландцемент; комбинированные, состоящие из минеральных вяжущих с добавками органических связующих.

Важнейшими свойствами связующихявляются вязкость, степень высыхания, время высыхания.

Вязкостьоценивается по условной вязкости при температуре 20 ± 5 ⁰С. За условную вязкость применяется время непрерывного истечения в секундах определенного объема испытуемого материала через калибровочное сопло вискозиметра.

Степень высыханияопределяет состояние поверхности лакокрасочного материала. Она характеризуется промежутком времени, необходимым для достижения определенной степени высыхания.

57. Лаки: высыхающие и твердеющие. Виды, составы, свойства, применение.

Лак – раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях или воде, образующий после высыхания твердую однородную пленку. Лак, применяемый для изготовления товарных лаков и эмалей, называется полуфабрикатным.

Лаки применяются для лакирования металлических и деревянных поверхностей, покрытий по масляным краскам, для наружных и внутренних покрытий.

58. Масляные краски: состав, свойства, применение.

Масляные краскипредставляют собой смесь пигментов и наполнителей, перетертых в краскотерках с олифой из растительных масел. Масляные краски выпускают в виде густотертых красок, которые перед употреблением необходимо разводить олифой до малярной консистенции, и красок, готовых к употреблению.

Масляные краски применяют для наружной и внутренней окраски по металлу, дереву, штукатурке и бетону. Полное высыхание у масляных красок при температуре 18...23°С должно быть не более чем за 24 ч, время высыхания черной масляной краски составляет около 30 ч. В строительстве применяют следующие основные виды масляных красок: для наружной окраски — белила цинковые, зелень свинцовую и цинковую, краску черную, земляные густотертые краски (мумия, охра), сурик железный и др.; для внутренней окраски — белила цинковые и литопонные, зелень цинковую густотертую, киноварь искусственную светло- и темно-красную, сурик железный и другие цветные масляные краски. Краски масляные на олифах из растительных масел следует применять по просохшей штукатурке и отвердевшему бетону.

Для изготовления масляных красок, грунтовок и шпаклевок применяются олифы.

Олифыпредставляют собой пленкообразующие вещества, получаемые из растительных масел и других органических веществ. Различают натуральные, полунатуральные и алкидные олифы.

 

59. Эмалевые краски: состав, свойства, применение.

Эмалевые краски представляют собой суспензии минеральных или органических пигментов с синтетическими или масляными лаками. Наиболее употребительными эмалевыми красками являются алкидные, эпоксидные и мочевиноформальдегидные. Эмалевые краски имеют хорошую светоустойчивость, антикоррозийность, быстро высыхают. Эмалевые краски применяют для окраски по металлу, дереву, бетону и штукатурке внутренних и наружных поверхностей. Алкидные краски — это суспензии тонкодисперсных пигментов в глифталевом, пентафталевом и других алкидных лаках с добавлением растворителей и сиккатива. К алкидным краскам относят глифталевые эмали общего потребления, обладающие пониженной и повышенной водостойкостью, но неустойчивые к действию щелочей, и пентафталевые эмали различных марок, обладающие большей долговечностью и водостойкостью, чем глифталевые.

60. Водоэмульсионные краски: состав, свойства, достоинства, применение.

Водоэмульсионные краски состоят из смеси водных дисперсий пленкообразующих веществ, пигментов, наполнителей, диспергаторов и других вспомогательных материалов. В их состав входит 35–40 % водной дисперсии пленкообразующего вещества, 30--40 % пигментов с наполнителями, 20–25 % воды и около 2,5 % вспомогательных веществ.

В зависимости от вида пленкообразующего вещества водоэмульсионные краски подразделяются на поливинилацетатные, сополимеровинилацетатные, бутадиен-стирольные, акрилатные (акриловые), сополимеровинилхлоридные.

Поливинилацетатные краски применяют для окраски по дереву, бетону, штукатурке, загрунтованным металлическим поверхностям, для внутренних и наружных работ.

Полиакрилатные (акриловые) краски образуют водостойкие, атмосферостойкие покрытия. Применяют их для наружных или внутренних работ по пористым поверхностям зданий и сооружений, загрунтованным металлическим поверхностям, а также старым покрытиям.

61. Водо-известковые, клеевые, силикатные, цементные краски: состав, свойства, применение.

К готовым клеевым красочным материалам относят краски, грунтовки, шпаклевки, подмазочные пасты. Они состоят из клея, мыла, пигментов. Может вводиться олифа и другине материалы. Основным связующим веществом являются растворы животных, растительных и синтетических клеев. До рабочей консистенции они разводятся водой. Клеи применяются также для приклеивания обоев и пленочных материалов.

К водным краскам на минеральных вяжущих относят известковые, силикатные и цементные.

Известковые краски. В состав этих красок входят известь, вода и щелочестойкий пигмент. Известь может применяться воздушная и гидравлическая. Для повышения стойкости следует вводить хлористые соли натрия или кальция, а также олифу. Применяют их для наружной и внутренней окраски по кирпичу, бетону, штукатурке.

Силикатные краски состоят из смеси растворимого силиката калия (растворимого стекла), щелочестойких пигментов и наполнителей. Не следует применять водорастворимый силикат натрия, который дает высолы. Силикатные покрытия водостойки, светостойки, их можно мыть водой. Применяют для окраски фасадов, внутренней отделки по известково-цементной штукатурке, бетону, кирпичу в сухих и влажных условиях.

Цементные краски состоят из смеси белого или цветного портландцемента, извести, хлористого кальция и стеарата кальция. При отсутствии цветного цемента применяют белый цемент и щелочестойкие пигменты. Цементные краски атмосферостойки и водостойки. Их применяют для окраски фасадов зданий и в помещениях с повышенной влажностью.

62. Металлы: определение, свойства, применение.

Металлы– это вещества, обладающие высокой прочностью, пластичностью, тепло- и электропроводностью, характерным блеском.

Из металлов в строительстве наиболее широко применяют стали и чугуны. Из стального проката возводят каркасы промышленных и гражданских зданий, мосты, изготовляют арматуру для железобетона, кровельную сталь, трубы, а также различные металлические изделия, заклепки, болты, гвозди.

Широкому использованию металла в строительстве способствует ряд ценных технических свойств: высокая прочность, пластичность, повышенная теплопроводность, электропроводность и свариваемость. Наряду с этим металлы обладают и недостатками; при действии различных газов и влаги сильно корродируют, а с повышением температуры деформируются.

63.Строение и свойства железоуглеродистых сплавов.

Металлы, применяемые в строительстве, разделяются на две группы: черные и цветные. Черные металлы представляют собой сплав железа с углеродом. Кроме углерода черные металлы в небольшом количестве могут содержать кремний, марганец, фосфор, серу и другие химические элементы. Для придания черным металлам специфических свойств к ним добавляют некоторые так называемые легирующие вещества — медь, никель, хром и др. Черные металлы в зависимости от содержания углерода подразделяют на чугуны и стали.

Чугун представляет собой сплав железа и углерода 2...4,3%. В специальных чугунах — ферросплавах — количество углерода может достигать 5% и более. Присутствующие в чугуне кремний, марганец, фосфор и сера существенно влияют на его свойства: сера и фосфор повышают хрупкость чугуна, а специальная присадка хрома, никеля, магния, алюминия и кремния придает чугуну более высокие жаростойкость, износостойкость, повышенную сопротивляемость коррозии.

Сталь содержит углерода до 2%. В отличие от чугуна — хрупкого металла — сталь пластична, упруга и обладает высокими технологическими свойствами (способностью обрабатываться). В зависимости от назначения различают стали конструкционные, содержащие 0,02...0,85% углерода, и инструментальные — 0,65...1,4%. Конструкционные стали, применяемые для строительных конструкций и арматуры железобетона, а также в машиностроении, обладают хорошей пластичностью, низкой хрупкостью. Повышение же углерода в инструментальных сталях придает им высокую твердость и хрупкость. Механические и физические свойства сталей (жаростойкость, износостойкость, коррозионная стойкость) повышаются добавкой к ним никеля, хрома, вольфрама, молибдена, кобальта, меди, алюминия и др., называемых легирующими веществами, а стали — легированными.

64. Чугун: сырьевые материалы, производство, свойства, применение.

Чугун представляет собой сплав железа и углерода 2...4,3%. В специальных чугунах — ферросплавах — количество углерода может достигать 5% и более. Присутствующие в чугуне кремний, марганец, фосфор и сера существенно влияют на его свойства: сера и фосфор повышают хрупкость чугуна, а специальная присадка хрома, никеля, магния, алюминия и кремния придает чугуну более высокие жаростойкость, износостойкость, повышенную сопротивляемость коррозии.Исходными материалами для получения чугуна служат железные руды, топливо и флюсы. В железных рудах основной составляющей частью явля­ются оксиды железа. Кроме них руды содержат пустую породу, состоящую из других оксидов металлов, а также неметаллических включений – глино­зема, известняка, песка.

Чугуны подразделяются на литейные, применяемые для труб, санитарных деталей, используемые для производства ста­ли.

65. Способы производства стали. Изготовление стальных изделий.

Основными способами производства стали являются: конверторный, мартеновский и электроплавка.

Конверторныйспособ получения стали заключается в продувке воздухе или кислорода через расплавленный чугун. Процесс осуществляется в специальных печах – конверторах. Различают кислый (бессемеровский), основной (томасовский) и кислородно-конверторный способы.

Мартеновский способ выплавки стали осуществляется на поду марте­новской печи. Мартеновская печь является пламенной печью, в рабочем пространстве которой сжигается газообразное или жидкое топливо. Высокая температура создается за счет регенерации тепла отходящих газов. Сырьем служат стальной лом, флюсы и чугун, которые последовательно загружают в печь.

Электроплавкаосуществляется в дуговых и индукционных печах. Наи­более распространены электродуговые печи вместимостью от 0,5 до 360 т. Тепло образуется электрической дугой, возбуждаемой графи­товыми электродами и металлической шихтой. В электропечах получают стали заданного химического состава. Это вы­сококачественные конструкционные, инструментальные, коррозионностойкие, жаростойкие и другие специальные стали. Однако стоимость их выше конверторной и мартеновской.

66. Углеродистые стали: определение, классификация по назначению, содержанию углерода, марки стали.

По химическому составу стали подразделяются на углеродистые и ле­гированные.

Углеродистые стали являются сплавами железа с углеродом с нормаль­ными примесями марганца, кремния, серы и фосфора.

Углеродистая конструкционная сталь обыкновенного качества подраз­деляется на три группы А, Б и В. К стали группы А предъявляются требова­ния по механическим свойствам, группы Б – по химическому составу и группы В – по механическим свойствам и химическому составу.

Сталь углеродистая качественная конструкционная поставляется с га­рантией химического состава и механических свойств. Она содержит серы не более 0,04 % и фосфора не более 0,035 % и отличается несколько более высокими механическими свойствами, чем сталь обыкновенного качества. Она выпускается следующих марок: 05кп, 08кп, 08пс, 08,10кп, 10пс, 10, 11кп, 15кп, 15пс, 15, 18кп, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60. Две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Применяют эту сталь для деталей машин, сварных конструкций.

67. Легированные стали: состав, классификация, маркировка, свойства.

Легированные стали представляют собой сплавы железа с углеродом с нормальными примесями и легирующими элементами никеля, хрома и др.

Маркировка легированной стали осуществляется по буквенно-цифровой сис­теме. Легирующие элементы обозначаются следующими буквами: С – кремний, Г – марганец, X – хром, Н – никель, М – молибден, В – вольфрам, Р – бор, Т–титан, Ю – алюминий, Ф – ванадий, Ц – цирконий, Б – ниобий, А – азот, Д – медь, К – кобальт. Первыми двумя цифрами обозначается содержание углерода в сотых долях процента для конструкционных сталей и первой одной цифрой – в десятых долях процента – для инструментальных сталей. Содержание леги­рующего элемента боле 1 % после буквы ставится в процентах в целых единицах. Например, сталь 12ХН3А расшифровывается так: легированная сталь с содержа­нием углерода 0,12 %, хрома X – 1 %, никеля Н – 3 %. Буква А в конце указывает на ограничение серы и фосфора до 0,03 %.

 

68. Способы термической обработки стали и их назначения.

При нагреве и последующем охлаждении стали по определенному ре­жиму изменяется ее структура и свойства. Стальные изделия приобретают определенные свойства, необходимые при последующей эксплуатации, -высокую твердость, меньшую хрупкость и т. п.

Различают следующие виды термической обработки стали: закалку, от­пуск, отжиг и нормализацию.

Закалка.При закалке готовые стальные изделия нагревают до темпера­туры образования аустенита, а затем охлаждают, погружая в жидкую среду. Образуется неравновесная структура, твердость и прочность стали повыша­ется.

Отпуск.Отпуску подвергаются стали, закаленные на мартенсит. Их на­гревают до температуры 200, 450 или 650 °С и затем постепенно охлаждают на воздухе. Это делается для уменьшения внутренних напряжений, пониже­ния хрупкости, повышения вязкости стали. Твердость может остаться без изменения или изменяться в зависимости от максимальной температуры нагрева.

Отжиг.Различают отжиг на равновесное состояние и отжиг на мелкое зерно. При отжиге на равновесное состояние сталь нагревают до состояния аустенита, т. е. выше на 20–50 °С линии GS (см. рисунок 2.6), выдерживают при этой температуре и медленно охлаждают, чаще всего вместе с печью. Твердость стали уменьшается, улучшается ее обрабатываемость.

 Нормализация.При нормализации стальное изделие нагревают до тем­пературы несколько ниже температуры закалки, выдерживают и охлаждают на воздухе. В стали с малым содержанием углерода образуется феррито-перлитовая структура и с повышенным содержанием углерода - сорбитная. В первом случае сталь сохраняет высокую пластичность и ударную вяз­кость, во втором – становится более прочной, но менее пластичной, чем после отжига.

69. Виды изделий и конструкций из стали. Арматурная сталь.

В строительстве широко применяются листовая сталь и различные профили: квадратные, круг­лые, листовые, угловые, двутавровые, швеллерные, трубчатые (рисунок 18.25)Их получают способом прокатки. Применяют для изготовления балок, ферм, колонн, кровель, строительных и других конструкций.

Сталь листовая.Сталь толстолистовая имеет толщину листов от 4 до 160 мм, ширину 600–3600 мм и длину до 12 м.Профильная сталь. К этой группе относят уголки, двутавры, швеллеры.

Уголковые профилибывают равнополочными и неравнополочными.

 Двутаврыподразделяются на обыкновенные, облегченные и широко­полочные. Они разделяются по номерам, соответствующим их высоте.

Швеллерывыпускают наибольшего размера № 40. Они лучше двутав­ров работают на косой изгиб.

Трубыбесшовные имеют диаметр от 5 до 430 мм.

Гнутые профилиизготавливают из тонколистовой стали. Их целесооб­разно применять для сжатых элементов ферм и связей.Сварные профили– двутавры большой высоты, замкнутые гнутые профили и трубы диаметром до 1400 мм.Арматурная сталь:Для армирования железобетонных изделий применяют арматурную сталь. Ее классифицируют по основной технологии изготовления, профилю, условиям применения и виду поставки.В зависимости от основной технологии изготовления арматуру делят на стержневую, получаемую горячей прокаткой стали (обозначается буквой А); проволочную, получаемую волочением стали в холодном состоянии (обозначается буквой В), и канаты, изготавливаемые из проволочной стали (обозначается буквой К)

По профилю стержневая и проволочная арматура разделяется на гладкую и периодического профиля.

Арматурная сталь периодического профиля представляет собой круглые стержни с двумя продольными ребрами и поперечными выступами. Класс стали определяют по рисунку на поверхности стержня.

70. Цветные металлы и сплавы, применение в строительстве.

Алюминий и его сплавы. Алюминий – легкий металл плотностью 2700 кг/м³, прочностью при растяжении s_в = 80 ... 100 МПа, твердостью 20 НВ.

Он имеет высокую электропроводность, пластичность, коррозионную стойкость.

В строительстве алюминий применяют в виде: пигмента для приготов­ления красочных составов, которыми окрашивают металлические конст­рукций; газообразователя при получении ячеистых материалов; фольги.

Медь иее сплавы.Медь – металл красновато-розового цвета. Плот­ность меди составляет – 8,9 г/см³, температура плавления – 1083 °С, прочность –s_в = 150...250 МПа, относительное удлинение d – более 50 %. Она обладает высокой электропроводностью, коррозионной стойкостью. Основное количество меди используется для изготовления сплавов -латуни и бронзы.

Латуни – самые распространенные сплавы на основе меди, которым при­сущи все основные положительные свойства меди: высокая электро- и теплопроводность, пластичность, коррозионная стойкость, но более высо­кая прочность и технологические свойства.

Бронзы - сплавы меди с оловом, алюминием, свинцом, бериллием, кремнием, хромом и другими элементами. Это все сплавы меди, кроме латуней и медно-никелевых сплавов.

Наибольшее применение имеют оловянные бронзы, где олово – основ­ной легирующий элемент (до 10 %) и в качестве добавок вводятся цинк, свинец, фосфор, никель и др.

Бронзы обладают удовлетворительной электропроводностью, высокой коррозионной стойкостью, хорошими антифрикционными свойствами. Бронзы, обрабатываемые давлением, обладают хорошей пластичностью, упругостью, сопротивлением усталости.

Применяют бронзы для изготовления водяной и паровой арматуры, подшипников, шестерней, пружин, деталей машин и пр.

 

71. Коррозия металлов. Способы защиты от коррозии и огня.

В результате взаимодействия металла с окружающей средой может происходить его разрушение, т. е. коррозия. Различают коррозию химическую и электрохимическую.Химическая коррозия возникает при действии на металл сухих газов и растворов масел, бензина, керосина и др. Примером химической коррозии металла служит окисление его при высоких температурах; окалина, образующаяся на поверхности металла, является продуктом коррозии.Электрохимическая коррозия происходит при воздействии на металл растворов электролитов: воды, водных растворов солей, кислот, щелочей, расплавов солей и щелочей.Атмосферная коррозия.В сухой атмосфере окисление металла проис­ходит медленно и существенного его разрушения не происходит. При воз­действии дождя, снега, водяного пара, при эксплуатации конструкций в воз­духе с повышенной влажностью скорость коррозии становится высокой. Степень агрессивности атмосферы может повыситься в десятки и сотни раз при воздействии загрязненного воздуха.Почвенной коррозии подвергаются трубопрово­ды, шпунты, различные опоры. Она определяется составом почвы, грунто­вых вод, температурой и пр. Скорость коррозии углеродистой стали может достигать 7-8 мм в год. Усиливают коррозию бактериальные процессы.

Защищают от почвенной коррозии конструкции из углеродистой стали металлическими, силикатными, лакокрасочными покрытиями, обрабатыва­ют почву замедлителями коррозии. Защита от блуждающих токов осущест­вляется дренажной защитой, заключающейся отводом их в источник, соз­дающий эти токи. При наличии агрессивных микроорганизмов применяют изолирующие покрытия, добавляют в почву яды.

 

---

Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1229; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!