ГОСЫ. Конструирование в дизайне среды
 Скачать 404.02 Kb.
|
16МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫОпределение, основы производстваМеталлы тела твёрдые, ковкие и блестящие. Металлы, применяемые для производства строительных материалов, разделяют на две группы: чёрные и цветные. Чёрные металлы представляют собой сплав железа с углеродом – чугун или сталь. К цветным относят алюминий, медь, цинк, олово, никель, титан, магний и др. Сырьё.Основным сырьевым компонентом для получения металлов являются рудные горные породы. Содержание в рудах цветных металлов сравнительно мало. В железных рудах количество металла достигает 70 %. Алюминиевые руды, преимущественно бокситы, содержит 50-60% оксида алюминия (глинозёма). Основы технологии. Основные технологические операции при производстве металлических материалов: обработка сырья, дозировка, плавка, формование. При необходимости изменения эстетических характеристик лицевой поверхности применяют механические и химические способы её отделки, лаки, краски, наносят тонкие металлические или полимерные плёнки. Обработка сырья предполагает дробление, промывку и обогащение железных руд. В процессе плавки получают металлы, после формования – металлические материалы. Металлы для материалов, как правило, представляют собой сплавы – железа с углеродом (чугун, сталь), алюминиевые, медные (бронза – с оловом, латунь – с цинком), магниевые, титановые и др. НоменклатураСтроительные материалы из чугуна – опорные части колонн, тюбинги – укрепляющие своды тоннелей, трубы, радиаторы, сантех изделия. Перечень материалов ограничен, т.к чугун обладает существенными недостатками – высокой плотностью и хрупкостью. Весьма редко в современном строительстве используют архитектурно-художественные детали, полученные способ литья из чугуна: детали оград, решёток, кронштейнов, фонарей и др. Наиболее распространены в строительстве материалы из стали. В основном применяют углеродистую сталь обыкновенного качества (выделяют также качественную, высококачественную и особовысококачественные стали с соответствующим уменьшением вредных примесей), а также легированные стали. Номенклатура стальных материалов включает различные профили и листы, оболочки, мембраны, тросы, канаты, черепицу, закладные детали, декоративно-художественные изделия. Профили применяют различного сечения, их вид определяется способом получения. В массовом количестве используют профили, полученные способом проката. Заметно снижается масса ряда металлических конструкций, повышаются их прочность и надёжность при внедрении гнутых профилей, сортамент которых достаточно разнообразен. Сложные стальные профили получают способами непрерывного литья и прессования. Листовую сталь толщиной до 6 мм; тонколистовую кровельную и оцинкованную сталь – толщиной 0,4 – 0,8 мм. Листовую сталь изготавливают с плоской, волнистой и рифлёной поверхностью. Номенклатура материалов из других цветных металловограничено в связи с их высокой стоимостью. СвойстваЭксплуатационно-технические свойства металлических материалов определяются их оригинальным строением. Средняя плотность металлических материалов сравнительно высока ( например, стальных около 7860 кг/м³). Пористость ,гигроскопичность, водопоглощениеу металлических материалов отсутствуют. Предел прочностистальных материалов при сжатии, изгибе и растяжении – 300 – 400 МПа, но может достигать 1000 МПа и более. Материалы их алюминиевых сплавов при меньшей средней плотности (около 2800 кг/м³) не уступают стальным по характерным прочностным показателям (предел прочности до 670 МПа). Наряду с высокой прочностью, к положительным свойствам металлических материалов ( кроме чугуна) относитсяпластичность– способность выдерживать большие остаточные деформации без разрушения и при сохранении прочности. Основной недостаток широко применяемых стальных и других металлических материалов – способность к коррозии. Для защиты материалов от коррозии применяют защитные покрытия, электрохимическую защиту и замедлители коррозии ( ингибиторы), изменяющие состав коррозийной среды. В строительной практике для защиты конструкций чаще используют лакокрасочные и др. покрытия поверхности. Некоторые металлы, например алюминий, сами предохраняют себя от коррозии в некоторых средах в результате образовавшихся на их поверхности защитных плёнок при взаимодействии со средой. Эстетические характеристикиметаллических материалов оригинальны и регулируются в широких пределах, причём в ряде случаев цветовая палитра обогащается в процессе эксплуатации. Так, медь и её сплавы окисляясь кислородом воздуха покрываются защитной плёнкой – патиной, которая с течении времени приобретает множество цветовых оттенков. Сам процесс коррозии металла в начальной стадии может использоваться для получения своеобразного цветового оттенка стали. После окисления и приобретения красно-коричневого цвета металл покрывают прозрачным защитным лаком. Цвет стали можно изменять после механической (шлифование или полирование) и термической (при температуре 200 – 300 ºС) обработки поверхности. На ней образуется оранжевая или синеватая плёнка, которая одновременно защищает металл от коррозии. Известны способы изготовления стали золотистого и розового цвета, электролитические процессы окрашивания нержавеющей стали в оранжевый, красный, голубой, синий, зелёный цвета. Часто металлические материалы не нуждаются в отделке поверхности с эстетической точки зрения. Чёрный цвет чугуна, тёмно-серый стали, золотисты и зелёновато-коричневый у бронзы и меди, серебристо-белый у алюминия, как правило, отвечают эстетическим требованиям. Но лакокрасочные и металлические (анодирование – анодное оксидирование и др) покрытия не только меняют цвет лицевой поверхности, но и защищают металл от коррозии. Фактура лицевой поверхности металлов может быть рельефной, шероховатой, гладкой, матовой или блестящей. Области примененияМеталлические материалы (преимущественно стальные) в современной архитектурно-строительной практике применяются для следующих основных типов конструкций зданий и сооружений: с жесткими металлическими связями; подвесных систем; большепролётных с растянутыми ограждающими поверхностями. Разнообразные каркасы промышленных и гражданских зданий, в том числе каркасы зданий повышенной этажности (более 30 этажей), большепролётные покрытия, мосты и путепроводы, радио- и телевизионные башни – представители конструкций зданий с жёсткими связями. Весьма популярны металлические профили для пространственных конструкций каркасов общественных зданий. Стальные профили являются основными материалами для каркасов зданий повышенной этажности (30 – 40 и более этажей). Формообразующая роль металлических материалов хорошо проявляется в различных пространственных конструкциях мостов и путепроводов. Стальные профили используют для пространственных стержневых систем, жёстко заделанных в основании радио- и телевизионных высотных башен. Подвесные системы включают различные типы висячих мостов, подвесных большепролётных покрытий, консольно-подвесные конструкции, здания с подвешенными этажами. Металлические профили в жёстких функциональном и опорном контурах, гибкие канаты (ванты) образуют соответствующие архитектурно-пространственные формы. Важно отметить, что металлические материалы могут служить средством создания динамичных архитектурных форм – многовариантных трансформирующихся конструкций. Листы из стали и алюминиевых сплавов для кровельных и стеновых ограждений промышленных, жилых и административных зданий, профили для оконных переплётов часто используются в современной архитектурно-строительной практике. В интерьерах промышленных и общественных зданий профилированные и гладкие листы из стали и алюминиевых сплавов используются для стационарных и сборно-разборных перегородок, подвесных потолков, отделки стен. При использовании металлических материалов, как конструкционно-отделочных, так и отделочных, следует учитывать характерное восприятие их физической сущности и оригинальной поверхности, связанное, как правило, с ощущениями прочности, холода, чистоты, в том числе чистоты с экологической точки зрения. 19ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Лакокрасочные материалы – это композиция, то есть смесь нескольких (а то и многих) компонентов. Главной составной частью каждого лакокрасочного материала является пленкообразующие или связующее, вещество способное в результате отвержения образовывать прочную пленку хорошо прилипающую к подложке (твердой поверхности). Вторым важным компонентом являются пигменты – вещества, придающие покрытиям нужный цвет. Пигменты являются обязательными составляющими любых лакокрасочных материалов за исключением лаков и политур. В подавляющем большинстве случаев в состав ЛКМ входят растворители, которые необходимы для снижения вязкости материала до работы с ними, что необходимо для его легкого и качественного нанесения. Для удешевления материала, а также для придания ему определенных свойств, используются также наполнители, как правило, минеральные порошки. Для повышения скорости высыхания ЛКМ в их состав вводят сиккативы (ускорители полимеризации). Кроме перечисленных выше компонентов, являющихся основными в состав лакокрасочных материалов могут входить некоторые другие компоненты, улучшающие определенные свойства, например повышающие вязкость, препятствующие образованию воздушных пузырьков на окрашенной поверхности. Условные обозначения лакокрасочных материалов (ЛКМ)ЛКМ можно условно разделить на шесть основных групп:
Буквенное обозначение ЛКМ показывает, на основе какого пленкообразующего вещества они изготовлены. В таблице приведены основные из них:
По преимущественному назначению ЛКМ разделяют на следующие группы:
Отнесение к одной из данных групп достаточно условно, и означает лишь, что данный материал, безусловно, подходит для указанных целей. Однако многие из них может применяться и для других целей, например атмосферостойкие материалы(1), как правило, подходят и для внутренних работ(2), а отдельные термостойкие ЛКМ могут являться также электроизоляционными и химстойкими одновременно. Большинство лакокрасочных материалов имеют условное название в соответствии с ГОСТ 9825-73 “Материалы лакокрасочные. Классификация и обозначения”, например “Эмаль ПФ-115 белая”. Первая группа в условном обозначении обозначает вид лакокрасочного материала, в нашем случае “эмаль”. Следующие две (иногда больше) прописные буквы указывают на пленкообразующее, на основе которого изготовлен данный материал (ПФ – пентафталевый). Цифра (или две в отношении шпатлевки) после дефиса означает преимущественное назначение материала, в частности 1 относится к атмосферостойким лакокрасочным материалам. Четвертая группа знаков обозначает порядковый номер, присвоенный данному материалу органами государственной регистрации. Она состоит из одной, двух или трех цифр, и находится сразу после цифры (или двух нулей для шпатлевок) обозначающей преимущественное назначение материала (для ПФ-115 это номер 15). Исключением из данной системы обозначений являются масляные краски. Во-первых, если масляная краска изготавливается с использованием одного пигмента, вместо вида лакокрасочного материала (Краска масляная) пишется название базового пигмента. Например, масляная краска, изготовленная на сурике железном и предназначенная для наружных работ, будет носить название – “ Сурик железный МА-15”. Кроме того, четвертая группа в обозначении масляных красок говорит не о порядковом номере материала, а о виде олифы, на которой данная краска сделана. Так, цифра “1” означает, что краска изготовлена на натуральной олифе, цифра “2” указывает на то, что компонентом является олифа “Оксоль”. Соответственно, цифра “3” означает использование глифталевой, “4” - пентафталевой, а “5” - комбинированной олифы. Если в названии масляной краски первой цифрой является “0”, это означает, что перед Вами густотертая краска, а не грунт, как в общем случае. Кроме обязательных составляющих названия лакокрасочных материалов в нем могут присутствовать дополнительные буквы, характеризующие некоторые особенности данного материала. Например, в названии “Эмаль ПФ-1217 ВЭ” сокращение “ВЭ” означает, что данная эмаль содержит воду, эмульгированную в пленкообразователе. В названиях материалов могут также встречаться следующие сокращения(не только):
Дополнительная группа знаков (ВД) присутствует в обозначении вододсперсионных материалов. Она располагается перед знаками, обозначающими вид пленкообразующего, как правило, в следующих сочетаниях: “ВД-АК”, “ВД-КЧ”. В последние годы многие производители стали изготавливать лакокрасочные материалы под собственными торговыми марками, названия которых не соответствуют ГОСТу 9825-73. Основные свойства ЛКМЛакокрасочные материалы обладают рядом свойств, которые позволяют использовать их в качестве декоративных и защитных покрытий, поэтому ГОСТами регламентируются наиболее важные из них. Рассмотрим основные из них:
Плотность – отношение массы вещества к занимаемому им объему. Плотность может быть как меньше единицы (для лаков и растворителей), так и больше единицы (краски, эмали и грунты). Морозостойкость – способность материалов выдерживать многократное переменное замораживание и оттаивание без нарушения своих свойств. Цвет – цветовой фон, насыщенность и светлость. Цвет лакокрасочных материалов зависит от цвета пигментов, наполнителей и связующих. Цвет определяют как визуальным, так и инструментальным способом. Блеск – способность материала направленно отражать световой поток. Блеск лакокрасочного покрытия определяется фотоэлектрическим методом. Светостойкость – способность материала сохранять свой цвет под действием световых лучей. В процессе эксплуатации лакокрасочные материалы меняют свой цвет под действием ультрафиолетовых лучей естественных и искусственных источников освещения. Чем меньше эти изменения, тем выше светостойкость материала. Атмосферостойкость – способность лакокрасочного покрытия сопротивляться разрушающему воздействию солнечных лучей, температурных колебаний, осадков и других атмосферных явлений. Атмосферостойкость определяется при помощи установок, моделирующих различные атмосферные явления, либо путем помещения образцов покрытий в атмосферные условия.
Прочность – степень сопротивления материала воздействию внешних сил вызывающих в нем внутреннее напряжение. Для лакокрасочных материалов, как правило, измеряют прочность при растяжении, изгибе и ударе. Упругость – способность материала восстанавливать свою форму или объем после прекращения действия сил вызвавших деформацию. Пластичность – свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования трещин и разрывов и сохранять вновь принятую форму и размеры после удаления нагрузки. Твердость – свойство материала сопротивляться проникновению в него другого твердого тела. Истираемость – способность материала сопротивляться уменьшению своей толщины и массы под действием трения. Эластичность – способность материала испытывать значительные упругие деформации без разрушения.
Основные химические свойства лакокрасочных материалов характеризуют способность противостоять воздействию различных химических веществ. Например, кислотостойкость и щелочестойкость определяют способность лакокрасочных покрытий противостоять действию соответственно кислоте и щелочи. |