Строительные материалы (шпаргалки). СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. 1. Механические свва стр материалов
 Скачать 122.13 Kb.
|
среди них чаще других используется крахмал. Перед использованием крахмал обрабатывают 1 %-ным раствором NaOH и вводят в полученную смесь 5...7 % (от массы крахмала) канифольного масла и 0,5... 1 % антисептика. крахмальные пленки не устойчивы к трению и легко размываются водой, Животные клеи — растворимые в воде высокомолекулярные вещества белковой природы, способные образовывать из водных растворов пленки с хорошей адгезией к подложке. Смолы природные — твердые слабоокрашенные прозрачные продукты растительного происхождения (за исключением шеллака), плавящиеся при нагревании до 110...200° С и растворяющиеся в соответствующих растворителях. Их использовали для получения лаковЛегкие бетоны — бетоны с плотностью менее 1800 кг/м3 — универсальный материал для ограждающих и несущих конструкций жилых и промышленных зданий. • снижается масса строительных конструкций; • повышаются их теплоизоляционные свойства. В качестве пористых заполнителей: керамзит, аглопорит, пемза, шлаковая пемза, туф и др. Легкие бетоны существенно отличаются от тяжелых тем, что пористые заполнители активно поглощают воду и её аккумулируют. Не эффективно использовать традиционные бетоносмесители «свободного падения» Шероховатая поверхность также затрудняет перемешивание. Для приготовления смесей желательно использовать смесители принудительного перемешивания. Морозостойкость довольно высокая в пределах F25...F100. Водонепроницаемость высокая и увеличивающаяся то мере твердения бетона. Марки по водонепроницаемости: W0,2; W0,4; W0,6; W0,8; Wl; Wl,2. Вверх всплывают легкие зерна заполнителя, а вниз опускается цементное тесто при вибрировании. 22. Ячеистые бетоны. Бетоны, в составе которых нет ни крупного, ни мелкого заполнителя, а их роль выполняют мелкие сферические поры (ячейки); Пористость 60..85 %. Поры размером 0,2...2 мм. Ячеистые бетоны получают при затвердевании насыщенной газовыми пузырьками смеси вяжущего, кремнеземистого компонента и воды. Плотность 300...1200 кг/м3. Вяжущее - портландцемент или известь. Кремнеземистый компонент – кварцевый песок, доменные шлаки, золы. Если на извести - автоклавная обработка. По методу вспучивания вяжущего различают: Газобетон и газосиликат получают, вспучивая тесто вяжущего газом (водородом), выделяющимся при химической реакции между веществом - газообразователем (алюминиевая пудра) и вяжущим. Пенобетоны и пеносиликаты получают, смешивая тесто вяжущего с заранее приготовленной устойчивой технической пеной. Пенообразователи - побочные продукты других производств (гидролизованная кровь, клееканифольный пенообразователь), так и синтезируемые специально. Прочность бетонов в пределах 1,5... 15 МПа. Ячеистые бетоны и изделия из них обладают хорошими звукоизоляционными свойствами, они огнестойки и легко поддаются механической обработке (пилятся и сверлятся). 23. Арболит. Особенности технологии изготовления и свойства. Арболит - легкий бетон, получаемый из смеси дробленых древесных отходов (в том числе опилок) и портландцемента. В зависимости от средней плотности: • теплоизоляционный (р < 500 кг/м3); • конструкционно-теплоизоляционный (р = 500...800 кг/м3). Плотность — 400...800 кг/м3; прочность при сжатии — 0,5...6,0 МПа; теплопроводность — 0,08...0,17 Вт/(м*К); морозостойкость — 25...30 циклов. В виде блоков и панелей, так и в монолитном варианте применяют для стен, перегородок, теплоизоляционных покрытий жилых и общественных зданий с нормальным режимом эксплуатации. Конструкционный арболит можно армировать стальной арматурой. Нельзя допускать непосредственного воздействия воды. 24. Специальные виды тяжелого бетона: гидротехнический, дорожный и для защиты от проникающих излучений. Тяж. Бетон плотность более 2500 кг/м3. Дорожные бетоны предназначены для оснований и покрытий автомобильных дороги аэродромов. Покрытие работает на изгиб, поэтому оновной прочностной характеристикой бетона является проектна марка на растяжение при изгибе. Крупный заполнитель (щебень, гравий, щебень из шлака) обязательно проверяют на износостойкость. Дорожный бетон должен иметь необходимую морозостойкость: в суровом климате не ниже 200, в умеренном 150, в мягком 100. Чтобы получить морозостойкость бетона, применяют портландцемент М500 с содержанием трёхкальцевого алюмината не более 10%, гидрофобный и пласифицированный портландцементы, а В/Ц ограничивают пределом 0,5-0,55. Бетон оснований дорожных покрытий изготавливают на портландцементе М300 и М400 и шлакопортландцементе. Начало схватывания цемента е должно превышать 2 ч. Особо тяжелые бетоны используют для устройства конструкций, защищающих людей от рентгеновского и у.ф. излучения. Для этого в состав бетона вводят заполнители, содержащие железо, барий и другие тяжелые элементы, хорошо поглощающие жесткое ионизирующее излучение. В качестве заполнителей используют: железные руды (магнетит, лимонит), барит, металлическую дробь и т. п. Плотность таких бетонов достигает 4000...5000 кг/м3. Гидротехнические. Бетонополимеры — бетоны, поры которых заполнены полимерами. Бетонные элементы пропитывают жидкими мономерами или полигомерами, которые затем полимеризуются в порах бетона, переходя в твердое состояние. Прочность до 100...200 МПа, полную водонепроницаемость и очень высокую морозостойкость (F500 и выше). Полимербетоны — бетоны, в которых вместо минерального вяжущего используется полимерное. Жидко-вязкие олигомеры (например, эпоксидные и полиэфирные смолы). • высокую и универсальную химическую стойкость; • высокую прочность (50...100 МПа); • водостойкость и водонепроницаемость; • высокую износостойкость; • низкую теплостойкость (они размягчаются при 100...200° С). 25. Асбестоцементные изделия. Сырье, способы производства, свойства, применение. Асбестоцемент — искусственный каменный материал, получаемый при затвердевании смеси портландцемента, асбеста (15...20 % от массы цемента) и воды. Плотность 1600...2000 кг/м3, предел прочности при изгибе до 30 МПа, а при сжатии до 90 МПа, долговечен, морозостоек Асбестоцементные изделия в основном производят путем отливки жидко-вязкой массы на частую металлическую сетку с последующим обезвоживанием и формованием - плоские и волнистые листы и трубы. Используется и другой способ формования асбестоцементных изделий — экструзия — выдавливание пластичной массы - подоконные плиты, швеллеры, пустотелые плиты и панели. Волнистые кровельные листы («шифер») в качестве кровельного материала - долговечность — до 50 лет. Также выпускают плоские облицовочные листы. Асбестоцементные трубы - не подвержены коррозии как металлические, значительно легче их и не склонны к обрастанию, за счет низкой теплопроводности меньше проблем с промерзанием. Многопустотные экструзионные асбестоцементные панели - для стен и покрытий промышленных и сельскохозяйственных зданий, спортивных сооружений и т. п. 26. Строительные растворы. Классификация, изготовление, назначение состава и свойства. Строительным раствором называют материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной смеси вяжущего вещества (цемента, извести), мелкого заполнителя (песка) и воды, а в необходимых случаях и специальных добавок. До затвердевания этот материал называют растворной смесью. Растворные смеси укладываются тонкими слоями обычно на пористое основание и одним из главных свойств растворов является хорошее сцепление с основанием. По назначению строительные растворы бывают: кладочные — для кладки из кирпича, штучных камней и блоков; отделочные (штукатурные) — для оштукатуривания наружных и внутренних поверхностей конструкций; специальные — для омоноличивания сборных железобетонных конструкций, для устройства гидроизоляции и других специальных целей. По свойствам входящего в них вяжущего (гидравлические, воздушные) и его виду (цементные, известковые, гипсовые и смешанные — цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые). По плотности различают растворы обыкновенные тяжелые (плотность более 1500 кг/м3), получаемые на плотных заполнителях (природный песок и др.), и легкие (менее 1500 кг/м3), изготовляемые на пористых заполнителях (керамзитовый песок, вспученный перлит и др.). Удобоукладываемость — способность растворной смеси легко распределяться по поверхности сплошным тонким слоем, хорошо сцепляясь с поверхностью основания. Подвижность растворной смеси оценивают по глубине погружения в нее эталонного конуса. Водоудерживающая способность — это способность растворной смеси удерживать воду при нанесении на пористое основание или при транспортировании. Процесс приготовления растворной смеси состоит из дозирования исходных материалов, загрузки их в барабан растворосмесителя и перемешивания до получения однородной массы в растворосмесителях периодического действия с принудительным перемешиванием. 27 Разновидности растворов: кладочные, отделочные гидроизоляционные, иньекционные и др. Кладочные растворы характеризуются отсутствием крупного наполнителя. Гидроизоляционные растворы — это, как правило, жирные цементные растворы приготовленные на специальных цементах или с добавками, снижающими до минимума капиллярную пористость и (или) придающими гидрофобные свойства растворам. Теплоизоляционные растворы получают, используя в качестве заполнителя пористые материалы (вспученный перлит, керамзитовый песок, опилки и т. п.). Акустические растворы. Чтобы снизить шумы в помещениях, например, радиостудиях, их стены оштукатуривают акустическими растворами. Для этого применяют легкие растворы плотностью 600... 1200 кг/м3, заполнителем в которых служат пористые пески крупностью 3...5 мм, получаемые из пемзы, шлаков, вспученного перлита, керамзита и др. Рентгенозащитные растворы. Это тяжелые растворы с плотностью более 2200 кг/м3, применяемые для оштукатуривания рентгеновских кабинетов и помещений, в которых ведутся работы, связанные с рентгеновским или у.ф. излучением. В качестве вяжущих материалов используется портландцемент или шлакопортландцемент и специальные тяжелые заполнители — барит, железные руды — магнезит, лимонит и т.п. в виде песка и пыли крупностью не более 1,25 мм. Кислотоупорные растворы. Это растворы на кислотоупорном жидкостекольном вяжущем, применяемые для устройства антикоррозионных покрытий конструкций, которые в процессе эксплуатации подвергаются воздействию кислот. 28. Битумные и дегтевый кровельный и гидроизоляционные материалы Кровельные материалы подвергаются периодическому увлажнению и высушиванию, воздействию прямого солнечного излучения (особенно опасно действие его УФ-составляющей), нагреву, замораживанию, снеговым и ветровым нагрузкам. Чтобы длительно и успешно работать в таких условиях, кровельные материалы должны быть атмосферостойкими, светостойкими, водо- и морозостойкими и достаточно прочными. Гидроизоляционные материалы, в отличие от кровельных, работают в условиях постоянного воздействия влаги или агрессивных водных растворов (часто под давлением); температурные условия их работы более стабильны, солнечное облучение отсутствует, но возможно развитие гнилостных процессов. От гидроизоляционных материалов требуются полная водонепроницаемость, долговечность, базирующаяся на гнилостойкости и коррозионной стойкости, и свойства, обеспечивающие сохранение сплошности материала при различных внешних механических воздействиях. Толь — картон, пропитанный и покрытый с двух сторон дегтем. Применяют для временных сооружений, так как деготь быстро стареет на солнце и материал разрушается через 2...3 г. Более целесообразен толь для гидроизоляции, где отсутствует солнечное излучение и где важную роль играют антисептические свойства дегтя. Пергамин — простейший рулонный материал, получаемый пропиткой кровельного картона расплавленным легкоплавким битумом. Применяют пергамин для нижних слоев кровельного ковра и для устройства пароизоляционных прокладок в строительных конструкциях. Рубероид — многослойный материал, получаемый, как и пергамин, пропиткой кровельного картона легкоплавким битумом и последующего нанесения с обеих сторон слоя тугоплавкого битума, наполненного минеральным порошком. Лицевая сторона рубероида покрывается «бронирующей» посыпкой (песком, слюдой, сланцевой мелочью и т. п.), защищающей материал от УФ-излучения; нижняя сторона — порошком из известняка или талька, для защиты от слипания слоев в рулоне. В зависимости от назначения (кровельный-К, подкладочный-П), вида посыпки и массы 1м2 основы рубероид делят на марки , например, РКК-500А, РКК-400А, РКК-400Б, РКК-400В, РКМ-350Б, РПМ-300А и др.. Наплавляемый рубероид – кровельный материал, его наклейка осуществляется без применения кровельной мастики – расплавлением утолщённого нижнего покровного слоя. Гидроизол – рулонный беспокровный гидроизоляционный материал, получаемый путём пропитки асбестового картона нефтяным битумом, предназначен для устройства гидроизоляции в подземных и гидротехнических сооружений. Марки ГИ-Г и ГИ-К. Изол – безосновный материал, изготавливаемый прокаткой резино-битумной композиции, полученной термохимической обработкой девулканизированной резины, нефтяного битума, минерального наполнителя, антисептика и пластификатора. Изол долговечнее рубероида более чем в 2 раза, эластичен, биостоек, незначительно поглощает влагу. Бикапол – кровельный рулонный материал с улучшенными физико-механическими свойствами. Материал получают из смеси термоэластопластов и приклеивают битумными мастиками.РККРррпааепгапегпгпгеаае Качество рулонных кровельных материалов оценивается в соответствии со стандартом комплексом показателей: • прочностью, характеризуемой силой, необходимой для разрыва образца материала шириной 5 см, Н; • деформативностью, характеризуемой относительным удлинением материала при разрыве, %; гибкостью на холоде, характеризуемой минимальной температурой, при которой образец материала не трескается при загибе его вокруг бруса радиусом 25 мм (для материалов с основой) и 5 мм (для безосновных), • теплостойкостью, характеризуемой максимальной температурой, при которой у вертикально подвешенного образца не наблюдается стекания покровной массы,0 С; • водопоглощением, %; • водонепроницаемостью, характеризуемой временем, в течение которого образец не пропускает воду при определенном давлении. У современных рулонных битумно-полимерных материалов для защиты от солнечного излучения применяют бронирующие посыпки из цветной минеральной (сланцевой, керамической) или полимерной крошки. Такие посыпки более надежны, чем традиционные (песок, слюда), и придают декоративность материалу. 29 Акустические материалы Главная задача современной строительной акустики — снижение уровня шумового загрязнения помещений. Шумами называют звуки, вызываемые различными причинами, но не несущие полезной информации. Слышимые звуки — звуки с частотой v = 16...20 000 Гц; кроме того, существуют не воспринимаемые ухом, но воздействующие на психику человека инфразвуки взаимодействия ограждающей конструкции с энергией падающего на нее звука: часть энергии отражается от поверхности конструкции, часть энергии поглощается конструкцией и часть проходит сквозь нее. Соотношение значений этих энергий в основном зависит от двух факторов: • характера поверхности материала конструкции; • степени упругости и массы материала конструкции К звукопоглощающим относят материалы с а > 0,4 (а = 1 для открытого окна). Первыми материалами, применявшимися для поглощения звука, были ткани, ковры, меховые шкуры, которыми обивали стены и покрывали полы. Для обеспечения нужной акустики в театрах использовали бархатные портьеры и обивки кресел. В современном строительстве в роли эффективных звукопоглощающих материалов используются минераловатные плиты, специально формуемые для акустических целей Коэффициент звукопоглощения таких плит 0,6...0,7. Другой не менее распространенный вид акустических плит — перфорированные гипсовые плиты С обратной стороны гипсовые плиты имеют звукопоглощающий слой из нетканого полотна, гофрированной бумаги, минеральной ваты. Звукоизоляционные материалы применяют для снижения уровня ударных и вибрационных шумов, передающихся через строительные конструкции. Они представляют собой упругие материалы волокнистого строения (например, минераловатные плиты), эластичные газонаполненные пластмассы и резиновые прокладки. 30 Теплоизоляционными называют материалы, применяемые в строительстве жилых и промышленных зданий, тепловых агрегатов и трубопроводов с целью уменьшить тепловые потери в окружающую среду. Теплоизоляционные материалы характеризуются пористым строением и, как следствие этого, малой плотностью (не более 600 кг/м3) и низкой теплопроводностью (не более 0,18 Вт/(м °С). Использование теплоизоляционных материалов позволяет уменьшить толщину и массу стен и других ограждающих конструкций, снизить расход основных конструктивных материалов, уменьшить транспортные расходы и соответственно снизить стоимость строительства. Наряду с этим при сокращении потерь тепла отапливаемыми зданиями уменьшается расход топлива. Многие теплоизоляционные материалы вследствие высокой пористости обладают способностью поглощать звуки, что позволяет употреблять их также в качестве акустических материалов для борьбы с шумом. Теплоизоляционные материалы классифицируют по виду основного сырья, форме и внешнему виду, структуре, плотности, жесткости и теплопроводности. Теплоизоляционные материалы по виду основного сырья подразделяются на неорганические, изготовляемые на основе различных видов минерального сырья (горных пород, шлаков, стекла, асбеста), органические, сырьем для производства которых служат природные органические материалы (торфяные, древесноволокнистые) и материалы из пластических масс. По форме и внешнему виду различают теплоизоляционные материалы штучные жесткие (плиты, скорлупы, сегменты, кирпичи, цилиндры) и гибкие (маты, шнуры, жгуты), рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок, вермикулит). По структуре теплоизоляционные материалы классифицируют на волокнистые (минераловатные, стекло - волокнистые), зернистые (перлитовые, вермикулитовые), ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло). По плотности теплоизоляционные материалы делят на марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600. В зависимости от жесткости (относительной деформации) выделяют материалы мягкие (М) - минеральная и стеклянная вата, вата из каолинового и базальтового волокна, полужесткие (П) - плиты из шпательного стекловолокна на синтетическом связующем и др., жесткие (Ж) - плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем, повышенной жесткости (ПЖ), твердые (Т). По теплопроводности теплоизоляционные материалы разделяются на классы: А - низкой теплопроводности до 0,06 Вт/(м -°С), Б - средней теплопроводности - от 006 до 0,115 Вт/(м -°С), В - повышенной теплопроводности -от 0,115 до 0,175 Вт/(м -°С). По назначению теплоизоляционные материалы бывают теплоизоляционно-строительные (для утепления строительных конструкций) и теплоизоляционно-монтажные (для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов). Теплоизоляционные материалы должны быть биостойкими т. е. не подвергаться загниванию и порче насекомыми и грызунами, сухими, с малой гигроскопичностью так как при увлажнении их теплопроводность значительно повышается, химически стойкими, а также обладать тепло и огнестойкостью. 31 Производство стали в мартеновских и электрических печах Основным способом получения высококачественной стали строго заданного химического состава является мартеновский способ, при котором сталь получают в мартеновской печи путем переплавки чугуна и стального лома. Газ, сгорая в рабочем пространстве, нагревает печь и загруженные в нее шихтовые материалы. При этом происходит окисление кремния, марганца и углерода. Флюс служит для ошлакования примесей — кремния, серы и фосфора. Процесс плавки продолжается несколько часов, что дает возможность в лаборатории определить химический состав выплавляемой стали в различные периоды плавки. Температура рабочего пространства печи при производстве стали мартеновским способом должна быть 1650—1700°. Поднять температуру сгорания топлива до необходимой удается путем предварительного подогрева поступающего в печь газа и воздуха в особых устройствах, называемых регенераторами. В качестве топлива в мартеновских печах применяется также угольная пыль и жидкое топливо — мазут или каменноугольные смолы. В дуговых печах тепло развивается при возникновении электрической дуги между расплавленным металлом и электродами, помещенными в печь. Печь имеет цилиндрический стальной кожух, выложенный огнеупорным материалом. Свод печи съемный, в нем расположены вертикально угольные или графитовые электроды. Они могут автоматически передвигаться. Загрузка (завалка) шихты производится через завалочное окно или, в печах со съемным сводом, сверху. Жидкая сталь выпускается через отверстие. Для слива шлака и металла печь наклоняется. Это производится ее качением на дугообразном основании от специального привода. Схема электрической высокочастотной печи для плавки в среде воздуха. В тигель помещается расплавляемая шихта. Вокруг тигля расположен индуктор, по которому протекает ток высокой частоты (10 000 Гц и более). Индуктор сделан из медной трубки, внутри которой протекает охлаждающая вода. Расплавленная сталь выливается при опрокидывании тигля. 32 диаграмма состояния железо-углерод Аустенит - твердый раствор углерода в y-Fe. Предельная растворимость углерода в аустените 2,14% при 1147°С. Атомы углерода располагаются в центре элементарной ячейки и дефектных областях кристалла. Повышенная растворимость углерода в аустените обусловлена большим объемом и числом пор в кристаллической решетке y-Fe. Аустенит устойчив в железоуглеродистых сплавах при т > 727 С. Легирование его Mn, Cr, Si, Mo и повышает устойчивость аустенита при охлаждении вплоть до комнатной температуры и определяет возможность получения закалочных структур - бейнита и мартенсита, при большой толщине проката. Прочность и твердость аустенита в 2,5-3 раза больше феррита при той пластичности и пределе текучести; он легко наклепывается, обладает большим температурным коэффициентом теплового расширения. Цементит - химическое соединение железа с углеродом - карбид железа (Fe3C), содержащий 6,67% С, имеет сложную ромбическую решетку с плотной упаковкой атомов. Цементит является метастабильной фазой, претерпевающей изменения при легировании и термической обработке сплавов. Различают первичный цементит, выделяющийся при кристаллизации из жидкого расплава и вторичный и третичный цементиты, выделяющиеся при распаде аустенита и феррита. Твердость цементита в 3-4 раза больше аустенита и в 9-10 раз - феррита. Графит - стабильная фаза, выделяющаяся при медленном охлаждении сплава и наличии графитизирующих элементов Si, Ni, Cu, ΑΙ и других включений, служащих графитными зародышами. Графит имеет слоистое строение, малую прочность и электропроводность, мягок и хрупок. Феррит - твердый раствор углерода в α-Fe. Атомы углерода располагаются в центре граней куба, в вакансиях, на дислокациях. Предельная растворимость углерода в феррите при 20°С « 0,006%, 727°С = 0,02%, в интервале 1392-1539°С = 0,1%. В смеси с другими фазами феррит устойчив ниже линии GSK на диаграмме в доэвтектоидных сталях, серых и ковких чугунах. Чистый феррит пластичен, имеет небольшую прочность и твердость, магнитен. σΒ = =250 МПа, σ0,2 = 120 МПа, δ= 50%, ψ= 80%, НВ 800-900 МПа. 33 устройство доменной печи Доменная печь — очень большое инженерное сооружение. Полезный объем печи — 2000.„.3000 м3, а суточная производительность — 5000...7000 т. В печь сверху через устройство загружают шихту, а снизу через фурмы подают воздух. По мере продвижения шихты вниз ее температура поднимается. Кокс, сгорая в условиях ограниченного доступа кислорода, образует СО, который, взаимодействуя с оксидами железа, восстанавливает их до чистого железа, окисляясь до С02. Железо плавится и при этом растворяет в себе углерод (до 5 %), превращаясь в чугун. Расплавленный чугун стекает вниз печи, а расплав шлака, как более легкий, находится сверху чугуна. Чугун и шлак периодически выпускают через летки. На каждую тонну чугуна получается около 0,6 т огненно-жидкого шлака. Доменный шлак — ценное сырье для получения строительных материалов: шлакопортландцемента, пористого заполнителя для бетонов — шлаковой пемзы, шлаковой ваты, шлакоситаллов и др. 34 классификация сталей Углеродистые стали — это сплавы, содержащие железо, углерод, марганец и кремний, а также вредные примеси — серу и фосфор, снижающие механические свойства стали (их содержание не должно превышать 0,05...0,06 %). Углеродистые стали по назначению подразделяют на стали общего назначения и инструментальные. Углеродистые стали общего назначения подразделяют на три группы: А, Б и В. Легированные стали помимо компонентов, входящих в углеродистые стали, содержат так называемые легирующие элементы, которые повышают качество стали и придают ей особые свойства. К легирующим элементам относятся: марганец (условное обозначение — Г), кремний—С, хром—X, никель—Н, молибден—М, медь—Д и другие элементы. Каждый элемент оказывает свое влияние на сталь: марганец повышает прочность, износостойкость стали и сопротивление ударным нагрузкам без снижения ее пластичности, кремний повышает упругие свойства, никель и хром улучшают механические свойства, повышают жаростойкость и коррозионную стойкость; молибден улучшает механические свойства стали при нормальной и повышенной температурах. Легированные стали по назначению делят на конструкционные, инструментальные и стали со специальными свойствами. Для строительных целей применяют в основном конструкционные стали. Конструкционные низколегированные стали содержат не более 0,6 % углерода. Основные легирующие элементы низколегированных сталей: кремний, марганец, хром, никель. Другие легирующие элементы вводят в небольших количествах, чтобы дополнительно улучшить свойства стали. Общее содержание легирующих элементов не превышает 5 %. Низколегированные стали обладают наилучшими механическими свойствами после термической обработки 35. Цветные металлы и сплавы. Обладают высокой удельной прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью и эффективностью. Некоторые металлы используют как легирующие добавки и имеют ограничения в строительстве. Это такие металлы как золото, серебро, медь, цинк, титан, олово, свинец. Все сплавы делят на деформируемые и литейные. Деформируемые делят на термические упрочняемые и не упрочняемые. К первым относят соединения Al-Mg-Si, Al-Cu-Mg. Ко вторым относят сплавы Al-Mn, Al-Mg. Сплав алюминия и цинка наз. дюральалюмином он более прочен, но подвержен коррозии. Алюминий – металл серебристо–белого цвета плотность до 2700 кг /м3 с температурой плавления 658 С, не прочный, прочность достигается легированием, пластичным деформированием, закалкой. Медь обладает прочностью 200МПа и t = 1083 С. Но медь пластична и не плохо режется. В строительстве применяют сплавы латуни и бронзы с медью. Бронза - сплав меди с оловом, алюминием, свинцом. Латунь сплав меди с цинком. Титан металл серебристо белого цвета, плавится при Т= 1665 С. На поверхности образуется оксидная плёнка защищающая от коррозии металл. 35 цветные металлы и сплавы Цветные металлы и сплавы на их основе производятся в значительно меньших количествах, чем черные, и применяют в специальных случаях, так как стоимость их по сравнению с черными металлами высока. В основном их используют, когда требуется высокая коррозионная стойкость, электро- и теплопроводность, повышенные декоративные качества, а для сплавов на основе алюминия — малый вес конструкций. Медь и сплавы на ее основе: Латуни — сплавы меди с цинком (10...40 %); хорошо поддаются прокату, штамповке и вытягиванию. Прочность и твердость более высокая, чем у меди Rp = 250...600 МПа; НВ (500...700). В строительстве латунь используют для декоративных элементов (поручни, накладки и т. п.) и для санитарно-технических устройств. Бронзы — сплавы меди с оловом (до 10 %), алюминием, свинцом и др. Их прочность почти такая же, как у меди, твердость же существенно выше— НВ (600... 1600). Бронзы обладают хорошими литейными свойствами и коррозионноустойчивы. Применяют для декоративных целей Алюминий и сплавы на его основе. Литейные алюминиевые сплавы (силумины) — сплавы алюминия с кремнием (до 23 %) и другими элементами, обладают высокими литейными качествами; повышенной по сравнению с алюминием прочностью {Rp до 200 МПа) и твердостью [НВ = (500...700)] при достаточно высокой пластичности. Деформируемые алюминиевые сплавы (дюралюмины) составляют около 80 % производства алюминиевых сплавов. Это большая группа разнообразных по составу сплавов с высокими механическими свойствами {Rp = 200...500 МПа) (табл. 7.4), но пониженной коррозионной стойкостью. Дюралюмины легко перерабатываются прокаткой, штамповкой, прессованием и сваркой в листы, трубы и профили самой сложной формы. В строительстве эти сплавы широко применяют для изготовления оконных и дверных переплетов и коробок, в качестве кровельного материала, для наружной облицовки зданий, для трехслойных панелей с пенопластовым или минераловатным утеплителем 36 производство стали в конверторе Конвертерное производство — получение стали в сталеплавильных агрегатах-конвертерах путём продувки жидкого чугуна воздухом или кислородом. Превращение чугуна в сталь происходит благодаря окислению кислородом содержащихся в чугуне примесей (кремния, марганца, углерода и др.) и последующему удалению их из расплава. Бессемеровский процесс Первый массовый способ получения жидкой стали открыл английский изобретатель Генри Бессемер в 1856. Основной недостаток процесса — невысокое качество металла за счёт неудалённых при продувке вредных примесей (фосфора и серы). Для выплавки бессемеровских чугунов нужны очень чистые по содержанию серы и фосфора железные руды, природные запасы которых ограничены. Томасовский процесс вместо кислой динасовой футеровки бессемеровского конвертера применил основную футеровку, а для связывания фосфора предложил использовать известь. Томасовский процесс позволил перерабатывать высокофосфористые чугуны и получил распространение в странах, где железные руды большинства месторождений содержат много фосфора Однако и томасовская сталь была низкого качества. Единственным достоинством стали выплавленной в мартеновской печи, по сравнению с конвертерной, остается её большой ассортимент 37 пигменты и наполнители Качество пигментов характеризуется комплексом технологических и эксплуатационных свойств, вытекающих из требований, предъявляемых к ним. Красящая способность (интенсивность) пигмента — способность передавать свой цвет при смешивании с белым пигментом. Чем больше красящая способность, тем меньше требуется пигмента для получения окраски нужного тона, и он может быть частично заменен наполнителем. Кроющая способность (укрывистость) |