Строительные материалы и детали. Основные свойства строительных материалов Физические свойства
 Скачать 237 Kb.
|
|
ГЛАВА 4. КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ § 1. Основные сведения о керамических материалах и изделиях и их классификация Керамическими называют изделия и материалы, получаемые из глиняных масс или из их смесей с минеральными добавками путем формования и обжига. В современном строительстве керамические материалы и изделия используют для возведения стен и покрытий зданий, облицовки полов, стен, фасадов, кладки печей и дымовых труб, устройства канализации и дренажа и для других целей. Материал, из которого состоят керамические изделия, в технологии керамики называют керамическим черепком. Строительные керамические изделия классифицируют по структуре керамического черепка, по их конструктивному назначению, состоянию поверхности т. д. По конструктивному назначению керамические материалы и изделия разделяют на следующие группы: стеновые (кирпич, камни керамические, стеновые блоки и панели из кирпича); для перекрытий (пустотелые камни, балки, панели перекрытия и покрытия из керамических камней); для облицовки фасадов зданий (кирпич и камни керамические лицевые, фасадные плитки, ковровая керамика и др.); для внутренней облицовки (глазурованные плитки и фасонные детали к ним, плитки для полов) ; кровельные (глиняная черепица пазовая штампованная и ленточная, плоская и волнистая ленточная и др.); трубы канализационные и дренажные; санитарно-технические (раковины, унитазы, смывные бачки и др.); кислотоупорные (кирпич, плитки, трубы); дорожные (кирпич, камни); теплоизоляционные (пористо-пустотелые кирпичи и камни, перлитокерамика и др.); заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит); огнеупорные (кирпич и фасонные изделия). Керамические изделия могут быть также глазурованными и неглазурованными. Глазурь - стекловидное покрытие, закрепленное обжигом, придает изделиям стойкость к внешним воздействиям, водонепроницаемость и высокие декоративные качества. § 2. Керамические облицовочные материалы Керамические материалы для облицовки фасадных поверхностей, внутренних стен и полов зданий могут быть с лицевой поверхностью натурального цвета, окрашенной в различные цвета, гладкой, рельефной, глазурованной. Поверхности, облицованные керамическими материалами, отличаются высокими декоративными свойствами, они долговечны, относительно экономичны. Для облицовки фасадов зданий применяют лицевые кирпич и камни, фасадные малогабаритные плитки и ковровую керамику. Лицевые кирпич и камни характеризуются правильной формой, четкими гранями и однородностью окраски. Лицевая поверхность их может быть гладкой, рельефной и офактуренной. Цвет лицевого кирпича и камней от темно-красного до кремового. Материалы кремового цвета изготовляют из светложгущихся глин, в настоящее время они наиболее распространены. Кирпич и камни выполняют сплошными и пустотелыми. Лицевые кирпич и камни в зависимости от формы и назначения разделяют на рядовые и профильные. Рядовые используют для гладкой части стен, а профильные- для карнизов, тяг, поясов и т. д. Лицевые кирпич и камни применяют для кладки наружных рядов фасадов и внутренних стен вестибюлей, лестничных клеток, переходов и других помещений. Их укладывают одновременно и в перевязку с обыкновенным кирпичом или камнем, с которыми они воспринимают одинаковую нагрузку. Такой способ облицовки обеспечивает надежное ее крепление, повышает долговечность и снижает трудоемкость и стоимость отделки зданий. Керамические фасадные плитки могут быть гладкими и фактурными, неглазурованными и глазурованными, окрашенными в различные цвета. Фасадные плитки используют как изделия прислонного крепления для наружной облицовки плоскостей готовых стен и отделки отдельных архитектурных элементов, а также для внутренней облицовки вестибюлей и лестничных клеток жилых и общественных зданий. Ковровая керамика представляет собой мелкоразмерные плитки различного цвета глазурованные и неглазурованные. Плитки одного или нескольких цветов набирают в «ковры», наклеивая их лицевой поверхностью на крафт-бумагу. Коврово-мозаичные плитки в настоящее время - наиболее массовые изделия для облицовки стеновых наружных панелей в процессе их формования, стен транспортных и спортивных сооружений, торговых и других зданий. Материалы для внутренней облицовки стен. Для придания отдельным помещениям жилых, общественных и промышленных зданий санитарно-гигиенических и художественно-декоративных качеств, а также для защиты конструкций от действия влаги и огня стены облицовывают керамическими плитками. Плитки для внутренней облицовки выпускают различной формы — квадратные, прямоугольные и фасонные. К качеству плиток для внутренней облицовки стен предъявляют высокие требования. Плитки должны иметь правильную геометрическую форму, четкие грани и углы, гладкую и ровную поверхность, глазурованную без выпуклостей, выбоин, трещин, недоливов, натеков и пузырьков. Плитки должны быть термически стойкими. § 3. Керамические материалы и изделия специального назначения Глиняная черепица представляет собой кровельный материал, получаемый из легкоплавких глин путем формования сырца, сушки его и последующего обжига. В настоящее время керамические заводы выпускают черепицу нескольких видов: пазовую штампованную, пазовую ленточную, плоскую ленточную и коньковую. Черепица как кровельный материал прочна, долговечна и огнестойка. Кровля из нее не требует частых ремонтов. Недостатки черепичной кровли — большая масса, необходимость устройства значительных уклонов для стока воды, а также большая трудоемкость возведения. Черепицу применяют в малоэтажном сельском строительстве. Санитарно-техннческие изделия. Санитарно-технические изделия — раковины, умывальники, унитазы, смывные бачки и т. д. изготовляют в основном из беложгущихся фаянсовых или полуфарфоровых масс, в состав которых входят каолин, огнеупорная глина, кварц, шамот. Формуют изделия методом литья в гипсовые формы. После извлечения из форм изделия сушат, глазуруют и обжигают. Санитарно-технические изделия должны иметь правильную форму, ровную, гладкую и чистую поверхность, равномерно покрытую глазурью. Их меняют для оборудования кухонь, санитарных узлов специальных помещений (лабораторий, парикмахерских и др.). Керамические пористые заполнители. Основными видами керамических искусственных пористых заполнителей для легких бетонов являются керамзит и аглопорит Керамзит — легкий пористый материал ячеистого строения в виде гравия, реже в виде щебня. Керамзит применяют также в качестве теплоизоляционного материала (в виде засыпок). ГЛАВА 5. СТЕКЛО И СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ § 1. Основные сведения о стекле Стеклом называют твердый, аморфный, прозрачный в той или иной области оптического диапазона (в зависимости от состава) материал, получаемый из переохлажденных жидких минеральных расплавов, содержащих стеклообразующие компоненты (оксиды кремния, бора, алюминия и др.) и оксиды металлов (лития, калия, магния, свинца и т. д.). По назначению различают строительное стекло (оконное, узорчатое; стеклоблоки и т. д.), тарное, техническое (кварцевое, светотехническое, стеклянное волокно), сортовое и т. д. Из расплавленной стекломассы вырабатывают листовое стекло и разнообразные стеклянные изделия. § 2. Листовое стекло Стекольная промышленность нашей страны выпускает несколько разновидностей листового стекла: обычное оконное, витринное, армированное, узорчатое, теплопоглощающее и др. В строительстве наиболее широко применяют неполированное бесцветное листовое оконное стекло. Оконное стекло устанавливают в деревянные, металлические и пластмассовые переплеты световых проемов гражданских и промышленных зданий. Витринное служит для остекления магазинов, ресторанов, кинотеатров, выставочных залов, вокзалов и т. п. Его устанавливают обычно в металлические переплеты. Для компенсации температурных деформаций и герметизации конструкции используют резиновые и пластмассовые прокладки. Армированное стекло применяют для остекления фонарей верхнего света, перегородок и устройства ограждений балконов. Узорчатое стекло используют в качестве элемента архитектурного оформления, а также для остекления оконных проемов, перегородок и дверей в тех случаях, когда требуется отсутствие сквозной видимости или рассеянный свет. Теплопоглощающее стекло применяют в зданиях, расположенных в районах с жарким климатом для уменьшения солнечной радиации. § 3. Изделия из стекла В настоящее время из стекла изготовляют изделия широкой номенклатуры: пустотелые стеклянные блоки, стеклопакеты, стеклянные трубы, дверные полотна, облицовочные плитки и др. Пустотелые стеклянные блоки изготовляют бесцветными и окрашенными в различные цвета; их применяют для заполнения наружных световых проемов, устройства светопрозрачных покрытий и перегородок. Стеклопакеты — строительное изделие из двух или более листов стекла, соединенных по периметру металлической рамкой так, что между ними образуется замкнутое пространство, заполненное сухим воздухом. Стеклопакеты изготовляют из листового стекла: обычного оконного, закаленного, теплопоглощающего и др. Используют их для застекления зданий. Окна из стеклопакетов не запотевают и не замерзают. Звукопроницаемость окон уменьшается в 2-3 раза, улучшается внешний вид зданий. Стеклянные трубы широко применяют в пищевой, медицинской, химической и других отраслях промышленности для удаления или транспортирования агрессивных жидкостей. Трубопроводы из стекла прозрачны, гигиеничны и имеют гладкую поверхность, что уменьшает сопротивление перемещаемых в них жидкостей. Дверные полотна изготовляют из крупногабаритного листового стекла, подвергнутого закалке. Полотна имеют обработанные кромки и пазы для крепления металлической фурнитуры. Служат они для устройства наружных и внутренних дверей в торговых помещениях, павильонах и т. п. Облицовочные стеклянные плитки по прочностным и эксплуатационным свойствам превосходят керамические. Выпускают плитки коврово-мозаичиые из непрозрачного стекла различных цветов. Их применяют для облицовки санитарных узлов, душевых и ванных помещений, для декоративной отделки стен общественных зданий, наружной отделки панелей и стен предприятий пищевой и химической промышленности. ГЛАВА 6. МЕТАЛЛЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ § 1. Металлы и их классификация Металлы широко применяют в различных отраслях народного хозяйства, в том числе и в строительстве. Так, при возведении каркасов промышленных и гражданских зданий, пролетных строений мостов используют стальной прокат, в железобетоне - стальную арматуру; применяют также стальные и чугунные трубы, кровельную сталь и другие металлические изделия. Этому способствует ряд ценных технических свойств металлов, которые выгодно отличают их от других строительных материалов: высокие прочность и пластичность обработки давлением (прокатка, штамповка и др.). Наряду с этим металлы обладают и существенными недостатками: имеют большую плотность, при действии различных газов и влаги сильно корродируют, а при высоких температурах значительно деформируются. Металлы разделяют на две основные группы: черные и цветные. Черные металлы представляют собой сплав железа с углеродом. Кроме того, в них могут содержаться в большем или меньшем количестве и другие химические элементы (кремний, марганец, сера, фосфор). С целью придать черным металлам специфические свойства в их состав вводят улучшающие или легирующие добавки (никель, хром, медь и др.)- Черные металлы в зависимости от содержания углерода подразделяют на чугуны и стали. Чугун - железоуглеродистый сплав с содержанием углерода 2-4,3%. Сталь - ковкий железоуглеродистый сплав с содержанием углерода до 2 %. По назначению стали могут быть конструкционные, применяемые для изготовления различных строительных конструкций и деталей машин, специальные, характеризующиеся высокой жаро- и износостойкостью, а также коррозионной стойкостью, и инструментальные. Цветные металлы в чистом виде весьма редко используют в строительстве. Значительно чаще находят применение сплавы цветных металлов, которые по истинной плотности разделяют на легкие и тяжелые. Легкие сплавы получают на основе алюминия или магния. Наиболее распространенными легкими сплавами являются алюминиево-марганцевые, алюминиево-кремнеземистые, алюминиево-магниевые и сплавы дюралюминия. Их используют для несущих (фермы и др.) и ограждающих (оконные переплеты и др.) конструкций зданий и сооружений. Тяжелые сплавы получают на основе меди, олова, цинка, свинца. Среди тяжелых сплавов в строительстве применяют бронзу (сплав меди с оловом или сплав меди с алюминием, железом и марганцем) и латунь (сплав меди с цинком). Из этих сплавов изготовляют архитектурные детали и санитарно-техническую арматуру. Виды стальных изделий. Металлообрабатывающая промышленность выпускает обширную номенклатуру различных стальных изделий Угловую сталь выпускают в виде равнобоких и неравнобоких уголков; швеллеры; двутавры. Сталь применяют для изготовления при помощи сварки или клепки разнообразных стальных строительных конструкций (каркасы и фермы промышленных и гражданских зданий, пролетные строения мостов, балки перекрытий, опоры линий электропередач, фонари освещения зданий и т, д.). Кроме того, из прокатной и штампованной стали специальных профилей выполняют оконные переплеты промышленных и общественных зданий. Прокатную сталь квадратного сечения, а также полосовую сталь используют в строительстве для различных целей. Круглую сталь в основном употребляют в качестве арматуры для железобетона. Стальные трубы цельнотянутые и сварные диаметром 50—1620 мм используют для магистральных газо- и нефтепроводов, водоснабжения, отопления и других целей. Мелкие стальные изделия в виде болтов, гаек, шайб, заклепок широко применяют при изготовлении разнообразных строительных конструкций. Любое строительство в настоящее время не обходится без стальных крепежных изделий - шурупов, винтов, гвоздей, скоб, а также без скобяных изделий, необходимых для комплектования дверных, и оконных блоков, санитарно-технических кабин (петли, ручки, замки и др.). § 2. Защита металлов от коррозии и огня Коррозией называют разрушение металла под воздействием окружающей среды. Виды коррозии. В зависимости от механизма процесса разрушения металла коррозия может быть химической и электрохимической. Химическая коррозия возникает при действии на металл сухих газов или жидкостей органического происхождения, которые не являются электролитами. Примером химической коррозии служит окисление металла при высоких температурах, в результате чего на его поверхности возникает продукт окисления — окалина. Данный вид коррозии встречается редко. Электрохимическая коррозия образуется в результате воздействия на металл электролитов (растворов кислот, щелочей и солей). Защита металла от коррозии. Существуют различные методы защиты металлов от коррозии, среди которых защита основного металла лакокрасочными, неметаллическими и металлическими пленками а также введение в состав металла легирующих элементов. Лакокрасочные покрытия наиболее распространенный вид антикоррозионной защиты металла. В качестве пленкообразующих материалов используют нитроэмали, нефтяные, каменноугольные и синтетические лаки, краски на основе растительных масел и др. Образующаяся при покрытии на поверхностях конструкций плотная пленка изолирует металл от воздействия окружающей его влажной среды. Неметаллические покрытия довольно разнообразны. К ним относят эмалирование, покрытие стеклом, цементно-казеиновым составом, листовым пластиком и плитками, напыление пластмасс и др. Эти покрытия довольно стойки к внешним агрессивным средам и надежно защищают металл от коррозии. Защита от огня. Для защиты металлоконструкций наиболее перспективны так называемые вспучивающиеся покрытия или краски на основе полимерных связующих, которые при воздействии огня образуют закоксовавшийся вспененный расплав, препятствующий нагреву металла. ГЛАВА 7. МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА § 1. Основные сведения о минеральных вяжущих и их классификация Минеральными вяжущими веществами называют искусственно получаемые порошкообразные тонкодисперсные материалы, которые при затворении водой (водными растворами) образуют пластичное тесто, способное в результате физико-химических процессов затвердевать, т. е. переходить в камневидное состояние. Это свойство минеральных вяжущих веществ позволяет широко использовать их для приготовления строительных растворов и бетонов., а также для производства. различных безобжиговых искусственных каменных материалов, изделий и деталей, клеящих и красочных составов. Это самая большая по номенклатуре, наиболее распространенная и значимая по применению группа строительных материалов. § 2. Гипсовые вяжущие вещества Гипсовыми вяжущими веществами называют материалы, состоящие из полуводного гипса или ангидрита и получаемые путем тепловой обработки тонко измельченного исходного сырья. Сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ служат природный двуводный гипс называемый гипсовым камнем, природный ангидрит и некоторые отходы промышленности, содержащие двуводный или безводный сернокислый кальций (фосфогипс, борогипс и др.). § 3. Портландцемент Портландцемент и его разновидности являются основными вяжущими веществами в современном строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера с гипсом, а иногда и со специальными добавками. Портландцемент используют в качестве вяжущего при изготовлении монолитного и сборного бетона и железобетона. Изделия и конструкции, изготовленные на портландцементе, можно применять в надземных, подземных и подводных условиях, а также в случае попеременного воздействия воды и отрицательных температур. Портландцемент невысоких марок используют для приготовления кладочных и штукатурных растворов. Не следует изготовлять из портландцемента конструкции, подвергающиеся воздействию морской, минерализованной или даже пресной воды,-проточной или под сильным напором. В этих случаях рекомендуется применять цемент специальных видов -сульфатостойкий, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент и др. Портландцемент - высококачественное и дефицитное вяжущее, его необходимо расходовать экономно, заменяя, где это технически возможно, другими, более дешевыми, вяжущими веществами - известью, смешанными цементами и др. |