Курс лекций РостовнаДону 2011 министерство образования и науки рф фгаоу впо институт архитектуры и искусств
 Скачать 1.63 Mb.
|
|
Показатель свойств Группы Характеристика для группы Нормативный документ Горючесть Г1 Г2 ГЗ Г4 Слабая Умеренная Нормальная Сильно горючий ГОСТ 30244-94 Воспламеняемость В1 Трудно ГОСТ 30402-96 В2 ВЗ Умеренно Легко Дымообразующая способность Д1 Д2 ДЗ Малая Умеренная Высокая ГОСТ 12.1.044-89 п.п. 2.14.2 и 4.18 Токсичность Т1 Т2 ТЗ Т4 Малоопасные Умеренно опасные Высоко опасные Чрезвычайно опасные ГОСТ 12.1.044-89 п.п. 2.16.2 и 4.2014 Наибольшую токсическую опасность имеют материалы в процессе их горения. Номенклатура основных показателей пожарной опасности, которые необходимо определять при проведении испытаний различных строительных материалов, приведена в НПБ 244-97 «Материалы строительные. Декоративно- отделочные и облицовочные материалы. Материалы для покрытия полов. Кровельные, гидроизоляционные материалы. Показатели пожарной опасности». 131 132 МОДУЛЬ 2. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ДЕКОРАТИВНОГО И СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ Современное отечественное и зарубежное строительство характеризуется разнообразием возводимых объектов и применяемых при этом материалов. Оно развивается на принципах индустриализации, позволяющих превратить строительное производство в процесс механизированной поточной сборки зданий и сооружений из конструкций и элементов заводского изготовления. Основное разнообразие в жилых зонах зависит от отделки, поэтому выбору отделочных материалов архитекторы и дизайнеры придают особое значение. При этом учитывается возможность быстрой их смены в соответствии с модой и вкусами жильцов. Влияние моды сказывается не только на отделке индивидуальных домов, оно формирует отделку общественных и промышленных зданий. Все облицовочные материалы в зависимости от технологии их применения можно условно разделить на две группы: • материалы для «мокрой» облицовки фасадов и интерьеров зданий, предназначенные для выполнения штукатурно-малярных работ на месте производства работ; • материалы для «сухой» облицовки фасадов и интерьеров зданий – материалы и изделия полной заводской готовности (панели, плиты, листы, пластины, доски), которые устанавливаются на месте производства работ с помощью различных крепёжных соединений. Важным аспектом применения материалов в архитектурно-строительной практике является их безопасность. 133 ЛЕКЦИЯ 13. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ И ИЗДЕЛИЯМ 13.1. Общие сведения В строительстве для отделки фасадов и интерьеров зданий находят широкое применение декоративные покрытия на основе окрасочных и пастовых составов, а также индустриальные изделия многоцелевого назначения с улучшенными физико- техническими свойствами. Эти изделия по своим конструктивным особенностям обладают одновременно теплоизоляционными, огнезащитными и другими свойствами. Они широко используются при отделке фасадов в России и зарубежных странах. В последнее время из-за сильного загрязнения воздушной окружающей среды, вызванного бурным развитием промышленности и увеличением автотранспорта, фасадные поверхности зданий подвергаются сильной коррозии. Например, здания, облицованные естественным камнем, под воздействием агрессивных газов (в особенности сернистого ангидрида SO 2 ) сильнее пострадали за последние 20 лет, чем за предыдущие 300 лет. Раньше оцинкованные стальные изделия на фасадах подвергались коррозии и разрушались за 20 лет, а теперь – за 5. Бетонные фасадные поверхности прежде не нуждались в окрашивании защитными составами, а теперь вследствие сильного загрязнения воздуха они подвергаются интенсивной коррозии, угрожающее действие которой распространяется на арматуру, что снижает несущую способность здания, приводит к аварийному состоянию. Результатом коррозии является 134 разрушение защитного слоя бетона с образованием трещин, в которые проникает вода, и резкое снижение морозостойкости бетона. В связи с повышением требований к теплоэффективности ограждающих конструкций зданий и соответствующим совершенствованием и разработкой новых слоистых конструкций наружных стен с использованием теплоизоляционных материалов их толщина стала меньше, а масса конструкций – с меньшей материалоемкостью. Экономия тепла – важная проблема, и она должна решаться не только путём использования современных конструкций при возведении зданий, но и внедрением в строительство покрытий, выполняющих различные функции (гидроизоляционные, антикоррозионные, теплозащитные и др.). Опытным путем доказано, что при увеличении влажности ограждающих конструкций зданий на 10 – 20% теряется до 50% их тепловой изоляционной способности. Фасады подвергаются воздействию влаги (в виде дождя, инея, конденсата), резких перепадов температур, выхлопных газов, ультрафиолетового облучения и механических нагрузок. Необходимо учитывать еще одно важное обстоятельство – отделочные покрытия фасадов подвергаются действию щелочей, которые выносит влага из материала самих стеновых конструкций. Принимая во внимание все проблемы, связанные с отделкой фасадов зданий, приходится решать серьезные задачи по разработке и применению декоративных покрытий, обладающих высокими эксплуатационными свойствами. Такие покрытия, с одной стороны, должны обладать высокой степенью адгезии к 135 различным основаниям, с другой – они должны обеспечивать достаточную паропроницаемость, быть эластичными, стойкими к ультрафиолетовому облучению, атмосферостойкими, щелоче- и кислотостойкими. 13.2. Виды архитектурно-строительных требований Классификация основных архитектурно-строительных требований к строительным материалам включает в себя: общестроительные, эксплуатационно-технические, эстетические, санитарно-гигиенические и экономические требования. Общестроительные требования обусловлены назначением материала или изделия, технологичностью его применения в строительстве независимо от эксплуатационного режима той конструкции, в которой он будет применен. На примере линолеума, предназначенного для покрытия полов независимо от режима эксплуатации помещения, можно дать характеристику общестроительным требованиям. Любой рулонный материал для покрытия пола должен быть удобен для транспортирования, хранения, распаковки, прирезки, укладки с помощью клея или «насухо» и надежного крепления. Должен обладать другими качествами, характеризующими его сравнительную пригодность – индустриальность применения, долговечность и т.п. Эксплуатационно-технические требования относятся к качественным характеристикам материалов и изделий, определяемым почти исключительно режимом эксплуатации помещений, зданий, сооружений. Так, в зависимости от того, в каком здании и в каком помещении для покрытия пола будет 136 использован ранее рассмотренный материал, будут различными требования к его сопротивлению некоторым видам физико- механических, химических и иных воздействий – истиранию, продавливанию, тепло-, огнестойкости, действию химических агентов и пр. Эксплуатационный режим помещений будет определять и требования к свойствам, обеспечивающим комфортный уровень покрытия, т.е. его акустические, теплотехнические и другие параметры. Санитарно-гигиенические требованияк промышленной продукции приобрели особую значимость в последнее время, особенно в связи с разработкой и широким внедрением в строительство различных видов синтетических, в т.ч. полимерных материалов и изделий. Наряду с требованиями к легкой очистке, мытью, обработке дезинфицирующими составами сегодня главным и обязательным гигиеническим требованием к материалам является отсутствие каких-либо вредных выделений и запаха. Эти требования особенно жестки в отношении материалов, применяемых в интерьерах зданий, где от них во многом зависит микроклимат (гигиена) помещений. Для некоторых видов строительных пластмасс, практически не имеющих в нормальных эксплуатационных условиях никакого запаха и вредных выделений (например, пенополиуретановая теплоизоляция), эти требования могут распространяться на случаи пожара или другие экстренные ситуации. Санитарно- гигиеническая сертификация всех новых строительных материалов и изделий специальными санитарными органами становится такой же обязательной процедурой, как и тщательное изучение и проверка их органами пожарного надзора. 137 Экономические требования (эффективность) – от них в значительной мере зависит целесообразность разработки и внедрения того или иного материала. Экономичность материалов и изделий складывается из их стоимости, заготовительно-складских затрат, стоимости укладки материала в «дело», затрат на текущие ремонты и долговечности. Требованиям экономической эффективности отвечают те материалы и изделия, которые характеризуются относительно меньшим коэффициентом приведенных затрат на их производство и применение. Эстетические требования – это требования к форме, цвету, рисунку, фактуре строительных материалов и изделий, также определяемые назначением материала и областью его применения. Они выделены в отдельную группу, поскольку, помимо указанных объективных факторов, эти требования не свободны от субъективной оценки архитектора и общего художественного замысла проекта. Требования к эстетическим качествам рулонных материалов для покрытия полов в жилых помещениях квартиры определяются не только измеряемыми показателями светлоты, цветового тона и насыщенности цвета, но и общим архитектурно-художественным решением интерьера, вкусом автора проекта, наконец, даже «модой». 13.3. Примеры архитектурно-строительных требований Материалы ограждающих конструкций гражданских зданий должны удовлетворять функциональным (без учёта общестроительных и экономических) основным архитектурно- строительным требованиям, которые представлены в табл. 13.1. 138 Таблица 13.1 Архитектурно-строительные требования к материалам ограждающих строительных конструкций Требования Несущий элемент Тепло-, шумо- изоляция Обли- цовка фасада Внутренняя облицовка Вид Подвид Параметр стена пер ек рыт ие по кр ыти е стен ы пе регоро дк и пер ек рыт ия по кр ыти я стена кр овля пол стен ы пот ол ок Прочность на сжатие и растяжение + + + + + + + + + Прочность на продавливание + + + Истираемость, + Механические Ударная прочность + + + Водостойкость + + + + + 1) + + + + + + 1) + 1) Влагостойкость + + + + + Морозостойкость + + + + + + + Физико-химические Химическая стойкость + + + Лёгкость чистки пыли + + + Лёгкость мокрой уборки + Эксплуатац ионн ые Обслуживание Возможность обработки хим. средствами + Теплопроводность + + + + Теплоёмкость + + Теплофизические Теплоусвояемость + Звукоотражение + + Звукопоглощение + + + + + + Акустические Звукоизоляция + + Электростатичность + + + Светоотражение + + + Физиологические Нескользкость + Токсичность выделяемых газов 2) + + + + + + + + + + + + Содержание тяжёлых металлов + + + Экологичность Радиоактивность + + + + + + + + + + + + Горючесть + + + + + + + + + + + + Скорость распространения пламени + + + + + + + + + + + + Пожароопасность 3) Дымовыделение + + + + + + + + + + + + Пылью + + + + + Санитар но -гиги енические Стойкость к загрязнению Бытовыми жидкостями + Цвет Дизайнерское решение + + + + + Форма Вид, размер + + + + + + + + + + + + Фактура Тип + + + + + Эстети - ческие Текстура, рисунок Дизайнерское решение + + + + + Примечания: 1) – для санитарных узлов; 2) – для изделий из пластмассы, дерева и лакокрасочных материалов; 3) – для горючих материалов. 139 В частности, к материалам конструкции наружной стены предъявляются следующие требования. Общестроительные: • материалы должны соответствовать принятой технологии возведения конструкции стены. Эксплуатационные: • материалы должны обеспечивать несущую способность конструкции – иметь требуемый класс по прочности (В), т.е. быть достаточно прочными к восприятию силовых нагрузок в конструкции стены; • материалы должны обладать требуемой долговечностью – соответствовать сроку службы здания, т.е. иметь требуемые показатели водостойкости W R , коррозионной стойкости и биостойкости, материалы облицовки фасада должны дополнительно обладать морозостойкостью F; • материалы должны обеспечивать требуемое значение теплосопротивления участка стены для эксплуатационной энергоэкономичности здания, которое определяется геометрическими параметрами стены и физическими свойствами материала – коэффициентом теплопроводности (λ), теплоемкостью (Сm) и паропроницаемостью (μ), а также отсутствием мостиков холода; • материалы должны иметь необходимые коэффициенты звукопоглощения ( α) и звукоизоляции (Е) в соответствии с назначением; • материалы облицовки фасада должны обладать светостойкостью. 140 Санитарно-гигиенические: • материалы не должны выделять токсичные вещества более чем предельно допустимых значений (ПДК), как во время нормальной эксплуатации здания, так и во время пожара; • материалы должны обеспечивать допустимую пожарную опасность конструкции стен, т.е. иметь необходимые пожарно-технические характеристики – горючесть, воспламеняемость, распространение пламени по поверхности, дымообразующую способность. Эстетические: • форма и размеры, цвет, фактура, текстура и рисунок используемых материалов и изделий в облицовке фасада и интерьера должна соответствовать принятым образцам. Экономические: • должны иметь минимальную материалоемкость и трудоёмкость укладки материала «в дело», так как эти показатели во многом определяют затраты на возведение стен и влияют на материалоемкость или на прочности других несущих конструкций; • желательно использовать износостойкие материалы, которые в процессе эксплуатации не требуют текущего ремонта лицевого или теплоизоляционного элемента конструкции стен в пределах нормативного срока службы несущего элемента конструкции. 141 ЛЕКЦИЯ 14. ДЕКОРАТИВНЫЕ ШТУКАТУРНО-МАЛЯРНЫЕ ПОКРЫТИЯ КОНСТРУКЦИЙ Штукатурно-малярные материалы – лакокрасочные материалы, декоративная штукатурка и обои, относятся к «мокрой» облицовке фасадов и интерьеров зданий, они предназначены для выполнения на месте строительства. 14.1. Лакокрасочные материалы 14.1.1. Общие сведения Лакокрасочные материалы представляют собой вязкотекучие композиции, применяемые для защиты поверхности изделий и конструкций, а также придания им декоративности. В зависимости от назначения составы подразделяют на шпатлевки, грунтовки, используемые для подготовки поверхности, и непосредственно красочные: лаки, эмали, краски сухие, густотертые и готовые к употреблению. Лакокрасочное покрытие многослойно. Первый слой по отношению к поверхности – грунтовочный, предназначенный для укрепления основания за счет их высокой проникающей способности, адгезии между основанием и следующим слоем. Грунтовка используется также по шпаклевочному слою для снижения расхода красочного состава, повышения изоляции поверхности материала от агрессивных внешних воздействий. Второй слой – шпатлевочный, предназначенный для заделки крупных трещин, выравнивания поверхности стен, потолков, полов, столярных изделий. От строительного раствора этот состав отличает меньший размер минеральных частиц (дисперсность) наполнителя (до 200 мкм). Это вязкопластичная масса, состоящая из вяжущего, тонкомолотого наполнителя и 142 добавок: пластифицирующих, гидрофобизирующих и др. В качестве вяжущего можно использовать гипс для работы в помещении, портландцемент и органоминеральные с полимерными добавками, применяемые в широком диапазоне влажностных условий. В зависимости от степени дисперсности наполнителя шпатлевки подразделяют на грубодисперсные с размером частиц до 200 мкм, среднедисперсные – до 80 мкм, тонкодисперсные – до 20 мкм. На строительную площадку составы поступают в виде сухих смесей или паст, требующих введения воды для придания требуемой пластичности. В готовом для употребления виде шпатлевки на цементном, клеевом и гипсовом вяжущих применяют для выравнивания стен и потолков. Технологические свойства шпатлевки оценивают по составу, тонкости помола наполнителя, вязкости смеси, жизнестойкости (сохранению пластичности), расходу на 1 м 2 , скорости отвердения. Эксплуатационные свойства контролируют по силе сцепления шпатлевочного состава с поверхностью, усадочным деформациям при твердении, водопоглощению и стойкости по отношению к воде, агрессивным растворам, атмосферным воздействиям и температуре. В качестве основного пленкообразующего (связующего) компонента, определяющего основные эксплуатационные свойства покрытия, в красочных составах используют натуральные и искусственные масла (масляные – МА); неорганические вяжущие: жидкое стекло (силикатные), цемент (цементные), известь (известковые); полимерные смолы: эпоксидные (ЭП), акриловые (АК), пентафталиевые (ПФ), перхлорвиниловые (ХВ), кремнийорганические (КО) и др. 143 Качество лакокрасочных материалов оценивают по вязкости, времени высыхания, прочности сцепления покрытия с защищаемой поверхностью (адгезии), а также укрывистости краски – минимальному расходу в граммах на единицу площади для получения непрозрачного покрытия. Согласно ГОСТ 9825 каждому материалу многослойного покрытия соответствует определенное условное обозначение (маркировка), которое состоит из 5 групп цифр и букв. Например: эмаль ЭП-225, зеленая: 1) наименование материала (эмаль); 2) название пленкообразующего вещества (ЭП – эпоксидное); 3) условия эксплуатации покрытия – обозначаются цифрой от 1 до 9, для грунтовок – 0, шпатлевок – 00; 4) последние одна или две цифры (25) обозначают присвоенный порядковый номер; 5) цвет материала (зеленая). По условиям эксплуатации и назначению красочные составы подразделяют на следующие 9 групп: 1) атмосферостойкие; 2) ограниченно атмосферостойкие; 3) консервационные; 4) водостойкие; 5) специальные (светящиеся дорожные, противообрастаю- щие, термореагирующие и др.); 6) маслобензостойкие; 7) химическистойкие; 8) термостойкие; 9) электроизоляционные. В зависимости от степени экологической опасности на таре краски ставят специальный символ – букву и рисунок: 144 ядовитая – Т, пожароопасная – Щ, легковоспламеняющаяся – F, взрывоопасная – Е, едкая – С, вызывающая раздражение – XI, вредная для здоровья – Хп. Наименее опасны для здоровья человека и окружающей среды составы со знаком голубого человечка – «голубой ангел». Наибольшее распространение в строительстве нашли краски, которые можно объединить по назначению в три группы: • для внутренних работ; • специального назначения – гидрофобизирующие, преобразователи ржавчины, фунгицидные (защищающие древесину от гниения); • фасадные. 14.1.2. Применение Для внутренних работ широко используют краски на водной основе как наиболее безопасные. Нельзя использовать для внутренних работ фасадные краски, так как они могут содержать токсичные растворители или пигменты на основе опасных для здоровья человека солей свинца, хрома, цинка. По декоративному эффекту покрытия для стен, занимающие промежуточное положение между красочными и штукатурными составами, подразделяют на следующие группы: • однотонные с различной структурой поверхности (структурные штукатурки); • многоцветные гладкие (мультиколор); • многофункциональные, сочетающие в себе многоцветность и фактуру (жидкие обои); • цветные из каменной крошки; • декоративные штукатурки. 145 Однотонную фактурную или структурную поверхность можно получить благодаря свойствам самого материала или технологии его нанесения. В первом случае используют белую или цветную пластичную смесь со светлым мелким заполнителем фракции 1...5 мм, которую наносят на стену вручную или методом распыления. Поскольку в составе присутствует относительно крупный заполнитель (мрамор, гранит и другие декоративные горные породы), можно получить фактурную поверхность. Во втором случае однородную по составу пластичную массу наносят на поверхность ровным слоем и затем специальными приспособлениями придают ему фактурную поверхность. Для усиления эффекта ее обрабатывают прозрачным лаком. Мультиколор представляет собой цветное или белое покрытие, по которому разбросаны разноцветные или однотонные капельки (одинаковые или разного размера). Для получения покрытия, имитирующего природный камень, применяют водорастворимый полимерный клей и каменную крошку из горных пород. Смесь из этих материалов, затворенную водой, наносят на стену вручную или методом распыления. |