Тема 1. 1. Основные свойства строительных материалов

Тема 2.1. Строительные материалы из древесины

Цель: изучить строительные материалы из ревесины,

Знать: Основные сведения о древесине, Состав древесины, Пороки древесины, Свойства древесины, Древесные породы, используемые в строительстве, Способы повышения долговечности деревянных конструкций

 

Ход занятия:

1. Основные сведения о древесине

Древесину издавна широко применяют в строительстве благодаря сочетанию замечательных свойств: высокой прочности и небольшой плотности, малой теплопроводности, легкости обработки, простоте скрепления отдельных элементов, высокой морозостойкости и химической стойкости, декоративности. Наряду с этим у древесины много недостатков: наличие пороков, гигроскопичность и связанные с ней набухание и усушка изделий из древесины, приводящие к их коробле­нию и растрескиванию; особенно серьезным недостатком является ее горючесть и подверженность гниению

В зависимости от степени переработки древесины различают:

· лесные материалы;

· деревянные изделия и конструкции;

· материалы, получаемые технологической переработкой древесины.

2. Состав древесины

Макроструктура древесины — строение древесины, видимое невооруженным глазом. Рассматриваются три основных разреза ствола: поперечный — торцовый и два продольных — радиальный, проходящий через ось ствола, и тангентальный, проходящий по касательной к годовым кольцам.

Микроструктура древесины. Изучая строение древесины под микроскопом, можно увидеть, что основную массу древесины составляют клетки механической ткани, имеющие веретенообразную форму и вытянутые вдоль ствола.

 

3. Пороки древесины

Пороками называют недостатки древесины, появляющиеся во время роста дерева и хранения пиломатериалов на складе.

Пороки древесины можно разделить на несколько групп: пороки формы ствола, пороки строения древесины, сучки, трещины, химические окраски и грибковые поражения и покоробленности.

Пороки формы ствола

Сбежистость

Кривизна ствола

Пороки строения древесины представляют собой отклонения от нормального расположения волокон в стволе дерева: наклон волокон, свилеватость, крень, двойная сердцевина и др.

Наклон волокон (косослой)

Свилеватость

Крень

Сучки — самый распространенный и неизбежный порок древесины, представляющий собой основание ветвей, заключенные в древесине. По степени срастания сучков с древесиной ствола различают сучки сросшиеся, частично сросшиеся и несросшиеся (выпадающие). Особенно опасны сучки разветвленные (лапчатые).

Трещины могут появляться как на растущем дереве, так и при высыхании срубленного дерева и пиломатериалов. Они нарушают целостность лесоматериалов.

Различают следующие типы трещин:

Метик

Морозобоина

Отлуп

Трещины усушки

Защита от возгорания.

Пропитка древесины антипиренами.

Тема 2.2.Природные каменные материалы

Цель: изучить природные каменные материалы

Знать: Общие сведения о природных каменных материалах, Горные породы и их классификация, Добыча и обработка природного камня, Свойства и виды природных каменных материалов и изделий, Способы защиты каменных материалов от разрушений,

 

Ход занятия:

 

Общие сведения

Природными каменными материалами называют материалы и изделия, получаемые механической обработкой (дроблением, раскалыванием, распиливанием и т. п.) горных пород.

Горной породой называют крупное скопление, сложенное из одного ИЛИ нескольких минералов (т. е. моно- или полиминеральные породы) и характеризующееся достаточно постоянным составом, строением и свойствами.

 

Гранит

Сиениты

Диориты

Габбро

Излившиеся плотные породы имеют слабозакристаллизованную или стеклообразную структуру. Для ряда излившихся пород характерна порфировая структура, когда в общей аморфной массе вкарпленны кристаллы какого-либо минерала.

Базальт

Излившиеся пористые породы

Вулканические пепел и песок

Пемза

Вулконические туфы

Осадочные породы

Осадочные породы в зависимости от происхождения принято делить на:

механические осадки, органогенные осадки, хемогенные осадки.

Механические осадочные породы могут быть рыхлые (гравий, песок, глина) и сцементированные — те же рыхлые осадки, частицы которых склеянны природным цементом (брекчии, конгломераты, песчаники). Рыхлые механические осадочные породы рассмотрены в последующих разделах книги: глины, песок.

Песчаники

Конломераты и брекчии

Мел

Диатомиты и трепелы

Хемогенные осадочные породы

Известковый туф

Магнезит

Доломит

Гunc

Ангидрит

Метаморфические породы

Горные породы, находящиеся в земной коре, со временем могут существенно изменить структуру и свойства, не меняя принципиально свой химический состав. Причина таких изменений — воздействие давления, повышенных температур и минерализованных вод. Метаморфизироваться могут как магматические, так и осадочные породы.

Мраморы — метаморфизированные известняки

Гнейсы — слоистая порода

Глинистый сланец образовался из глин в результате перекристаллизации

 

Виды стекла

Листовое стекло:

Листовое оконное стекло вырабатывается шести марок толщиной 2; 2,5; 3; 4; 5 и 6 мм. Ширина листов — 250...1600 мм, длина — до 2200 мм. Масса 1 м² — 2...5 кг. Светопропускание — не менее 87 %. К дефектам оконного стекла относятся газовые включения (пузырьки), свиль и «полосность» (неровность поверхности)

Витринное стекло — листовое стекло толщиной 6...10 мм и размером до 3500 х 6000 мм. Витринное стекло, как правило, делают полированным.

Светорассеивающее стекло пропускает свет, но не дает сквозно видимости. Оно может быть матовое или узорчатое.

Увиолевое стекло — стекло, пропускающее большую долю ультра - фиолетовых лучей (45...75 %), получают из сырья с минимальными примесями оксидов железа, хрома и титана.

Специальное листовое стекло

Теплоизоляционные стекла отличаются от обычных тем, что благодаря специальному тонкому покрытию на внутренней стороне стекла они снижают долю теряемого через стекло тепла путем отражения инфракрасной части спектра («тепловых лучей») обратно вовнутрь помещения. Светопропускание таких стекол немного ниже, чем у обычных,— 72..79 %.

Теплозащитные (солнцезащитные) стекла выполняют обратную функцию: они отражают часть падающей на них лучистой энергии, но пропуская ее в помещение.

Защитные стекла — стекла с повышенными прочностными свойствами, не раскалывающиеся на опасные остроугольные осколки. Для получения стекол, более прочных и безопасных по сравнению с обычным листовым стеклом, существует несколько способов.

Закаленное стекло получают специальной термической обработкой стекла. При этом в нем создаются сжимающие напряжения, за счет чего повышается прочность на изгиб в 5...8 раз и прочность на удар в 4...6 раз. При разрушении такое стекло распадается на мелкие (5...10 мм) кусочки кубической формы, безопасные для человека.

Армированное стекло получают путем запрессовки в расплавленную массу во время ее проката чистой сетки из хромированной стальной проволоки. Эта сетка удерживает осколки стекла при его повреждении.

Ламинированное стекло реализует парадоксальную идею упрочнения стекла с помощью эластичной полимерной пленки, запрессованной между слоями стекла. При ударе по стеклу возникает трещина, идущая в глубь стекла. Когда трещина встречает на своем пути полимерную пленку, последняя, деформируясь, поглащает энергию развития трещины и останавливает ее.

 

5. Виды отделочных стекол

 

Листовое декоративное стекло в последние годы широко применяется при возведении общественных зданий. Особенной популярностью пользуются металлизированные зеркальные стекла различных оттенков (золотистые, голубые, серые и т. п.).

Стемалит — листы витринного стекла, покрытые с внутренней стороны керамической краской, закрепленной термообработкой. Стемалит имеет богатую гамму оттенков (более 25 цветов). Размер листом 400x900 и 1100x 1500 мм.

Марблит — листы, отформованные из цветного глушеного стекла толщиной 6...12 мм. Лицевая поверхность марблита — полированная, тыльная — рифленая. Стеклянная плитка может быть получена по различным технологиям и различных размеров.

Стеклянная эмалированная плитка получается нанесением на прямоугольные плитки из стекла размером от 100 х 100 до 200 х 200 мм глазури (эмали) с последующей термообработкой для ее закрепления.

Плитки стеклянные коврово-мозаичные (размером 20 х 20 и 25 х 25 мм) изготовляют прокатом из цветной глушеной стекломассы рифленым валком. Полученную ленту разламывают на плитки, которые лицевой стороной наклеивают на крафтбумагу.

Смальта — кусочки цветного глушеного стекла неправильной формы размером около 20 мм; получают разламыванием более крупных плиток. Стеклокристаллит, стеклокремнезит и другие виды отделочных плиток. Их получают спеканием до полной монолитизации смеси гранул стекла, горных пород и т. п. на стекольной или керамической связке.

Декоративная крошка из цветного стекла «эрклёз» используется для получения декоративных бетонов методом втапливания крошки в поверхность свежеотформованного бетона.

 

6. Изделия из стекла

Из стекла изготовляют широкую номенклатуру изделий: стеклопакеты, стеклоблоки, стеклопрофилит, кровельные волнистые листы, дверные полотна и др.

Стеклопакеты — наиболее распространенный вид изделий из стекла. Получают стеклопакеты из двух (одинарный стеклопакет) или трех (двойной стеклопакет) листов стекла, герметично соединенных между собой по контуру. Между листами стекла находится прослойка из сухого воздуха или инертного газа. Соединение листов в стеклопакет может осуществляться склейкой, пайкой или сваркой.

Стеклопакеты применяют для остекления окон и других световых проемов.

 

Стеклянные блоки целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо получить светопрозрачную ограждающую конструкцию с хорошими тепло- и звукоизоляционными характеристиками.

Стеклоблоки вырабатываются из горячей стекломассы на пресс-амтоматах, формующих половинки блоков, а затем сваривающие их.

Стеклопрофилит — длинноразмерные (до 5 м) профилированные элементы из стекла, изготовляемые методом зонтального проката. Стеклопрофил может быть коробчатого и таврового (образного) профиля.

Стеклянные трубы благодаря высокой химической стойкости, гладкое поверхности и прозрачности с успехом соперничают с металлическими. В ряде областей (например, химическая и пищевая промышленность) их применение предпочтительнее.

Стекловолокно получают путем продавливания стекольного расплава через тончайшие фильеры (отверстия в твердых материалах) с последующей вытяжкой и намоткой на бобины. Из стекловолокна получают стеклянные ткани и стекловойлок, которые используют как армирующий компонент при производстве стеклопластиков или в качестве основы в рулонных кровельных и гидроизоляционных материалах (например, стеклоизол, стеклорубероид).

Пеностекло — блоки из вспученного в момент нахождения в расплавленном состоянии стекла. По структуре и свойствам пеностекло поминает вулканическую пемзу и используется как теплоизоляционный материал.

 

Ситаллы и шлакоситаллы

Ситаллы — стеклокристаллические материалы, получаемые путем правленной частичной кристаллизации стекол. Структура ситаллов напоминает микробетон, где наполнителем являются кристаллы, а вяжущим — прослойки стекла.

Сырье для производства ситаллов такое же, как и для стекла, но в расплав вводятся вещества-модификаторы, обеспечивающие направленную кристаллизацию.

Для строительных целей весьма перспективны шлакоситаллы, по лучаемые на основе металлургических шлаков и модификаторов CaF₂, ТiO₂ и др. У шлакоситаллов очень высокая прочность (R_сж =300...600 МПа; R_изг = 90...120 МПа), износостойкость и химическая стойкость. По долговечности шлакоситалл может конкурировать с природными каменными материалами (гранит, габбро и т. п.).

Применение шлакоситаллов перспективно для химической промышленности (трубы, плитки, детали насосов), в гидротехнике (для облицовки турбинных камер, водосливов), в дорожном строительстве и т. п.

 

 

Каменное и шлаковое стекло

 

Из горных пород и металлургических шлаков методом литья из расплавов можно получить разнообразные строительные материалы с высокими эксплуатационными свойствами.

Сырье. В качестве исходного сырья для производства каменного литья применяют магматические (базальт, диабаз) и осадочные (доломит, известняк, песок) горные породы.

Производство литых каменных изделий начинается с подготовки и плавления (1400...1500° С) сырьевой шихты. Полученный расплав вливается в формы и подвергается медленному охлаждению для прохождения кристаллизации. Свойства каменного литья. Изделия из каменного литья по своей однородности и техническим свойствам превосходят природные каменные материалы.

Плотность каменного литья 2700...3000 кг/м³; пористость — не более 1...2%; поры замкнутые, что обеспечивает нулевое водопоглощение и высочайшую морозостойкость.

Прочность при сжатии составляет 200...250 МПа, при изгибе — 30...50 МПа, твердость 6...7 (по шкале Мооса), износостойкость очень высокая. Для каменного литья характерна очень высокая и универсальная химическая стойкость.

Применение. Основными видами литых каменных изделий являются облицовочные плитки, брусчатка для мощения дорог, мелющие тела и облицовка для мельниц, трубы. Диэлектрические свойства каменного литья используются в производстве электроизоляционных изделий.

Каменное литье светлых тонов применяют как материал для облицовки уникальных зданий и сооружений, а также для изготовления архетектурных деталей и скульптуры.

 

 

Виды 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 %). Уг леродистые стали общего назначения подразделяют на три группы А, Б и В.

Стали группы А изготовляют марок СтО, Ст1 и т. д. до Стб и поставляют потребителю с гарантированными механическими свойствами без уточнения химического состава. Чем больше номер стали, тем больше в ней содержится углерода: в стали СтЗ — 0,14...0,22 %углерода, стали Ст5 — 0,28...0,37 %.

Стали группы Б (БСтО, БСт1, БСтЗ и т. д.) поставляют с гаранти-рованным химическим составом; стали группы В —с гарантированным химическим составом и механическими свойствами. Благодаря определенности химического состава стали групп Б и В можно подвергать термической обработке.

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, кремний, хром, никель, молибден, медь и другие элементы. Легированные стали по назначению делят на конструкционные, инструментальные и стали со специальными свойствами (нержавеющие, жаростойкие и др.). Для строительных целей применяют в основном конструкционные стали.

Конструкционные низколегированные стали содержат не более 0,6 % углерода.

В строительстве применяют легированные стали 10ХСНД, 15ХСНД для ответственных металлических конструкций (ферм, балок); 35ХС, 25Г2С, 25ХГ2СА, 30ХГСА и 35ХГСА — для арматуры предварительно напряженного бетона.

Прочность на растяжение таких сталей в 2...3 раза выше, чем обыкновенных углеродистых сталей СтЗ и Ст5. Так, у стали 30ХГСА предел прочности при растяжении не менее 1100 МПа, а у стали 35ХГСА — не менее 1600 МПа (у стали Ст5 — 500...600 МПа). Такие высокие прочностные показатели позволяют получать из легированных сталей более легкие конструкции при сохранении необходимой несущей способности. Это, в свою очередь, снижает расход металла и уменьшает массу здания.

Термическая обработка стали

Наиболее часто применяют закалку, отпуск и нормализацию сталей.

· Закалка

· Нормализация

· Отпуск.

Стальные конструкции: Балки двутавровые; швеллеры; прокатнаяю угловая равнополочная сталь, неравнополочную; гнутые профили, стальной профилированный настил.

По назначению стальные конструкции подразделяют на колонны, погоны, фермы.

Стальная арматура

 

В зависимости от условий применения арматуру подразделяют на ненапрягаемую — для обычного армирования и напрягаемую, используемую в предварительно напряженном железобетоне.

Стержневая арматурная сталь представляет собой горячекатаные стержни диаметром 6...80 мм.

Арматурные стержни класса A-I гладкие, A-II...A-VI — периодического профиля, что улучшает их сцепление с бетоном. Стержневую арматуру диаметром более 10 мм поставляют в виде прутков длиной от 6 до 18 м; диаметром 6...9 мм (называемую катанкой) – в бухтах и выпрямляют в стержни на месте применения.

Стальную арматурную проволоку изготовляют двух классов: B-I — из низкоуглеродистой стали (предел прочности 550...580 МПа) и В-II из высокоуглеродистой или легированной стали (предел прочности 1300…1900 МПа). Проволоку получают из стальных прутьев путем вытяжки; при этом она упрочняется в результате изменения структуры металла (явление наклепа).

Закладные детали предназначены для соединения железобетонных элементов между собой.

Монтажные петли, закладываемые и железобетонные элементы, изготовлиин из арматурной стали класса A-I.

 

Чугунное литье

Серый чугун - представляет собой, по существу, многокомпонентный сплав Fe-C-Si, который имеет постоянные примеси Mn, P и S. Углерод в сером чугуне может находиться в виде цементита Fe₃C - связанное состояние, или графита - свободное состояние, а также одновременно в виде цементита и графита.
По содержанию углерода чугуны подразделяются на доэвтектический - 2,14... 4,3 % С, эвтектический - 4,3 % С и заэвтектический - 4,3... 6,67 % С углерода.
Доэвтектические чугуны, содержащие 2,14... 4,3 % С, после окончательного охлаждения имеют структуру перлита, ледебурита (перлит + цементит) и вторичного цементита.
Эвтектический чугун (4,3% С) при температуре ниже +727 °С состоит только из ледебурита (перлит + цементит).
Заэвтектический чугун, содержащий 4,3... 6,67 % С, при температуре ниже +727 °С состоят из первичного цементита и ледебурита (перлит + цементит).

Производство чугунного литья по выплавляемым моделям более эффективно из высокопрочного чугуна. Этот метод позволяет получить отливки чугуна от нескольких грамм до десятков килограмм весом, при этом изделие не будет требовать трудоемкой дополнительной обработки.

 

5. Цветные металлы и сплавы

 

Медь и сплавы на ее основе. Чистая медь — мягкий (НВ 350), пластичный металл красноватого цвета, плотностью 8960 кг/м³, отличающийся высокой теплопроводностью [λ = 390 Вт/(м-К)] и электропроводностью. Прочность меди не велика — R_p = 180...240 МПа; температура плавления — 1080° С.

Латуни — сплавы меди с цинком (10...40 %); хорошо поддаются прокату, штамповке и вытягиванию. 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. Применяют для декоративных целей (арматура для дверей и окон и др.), в сантехнике и для специальных целей.

Аллюминий и сплавы на его основе. Алюминий — легкий серебристый металл (плотность 2700 кг/м³) с низкой прочностью (R_p — 80…100 МПа) и твердостью (НВ 200); характеризуется высокой электро- и теплопроводностью [λ — 340 Вт/(м • К)]. Несмотря на химическую активность алюминий стоек к атмосферной коррозии благодаря защитным свойства оксидной пленки, образующейся на его поверхности.

Литейные алюминиевые сплавы (силумины)

Деформируемые алюминиевые сплавы (дюралюмины)

В строительстве эти сплавы широко применяют для изготоления оконных и дверных переплетов и коробок, в качестве кровельного материала, для наружной облицовки зданий.

 

6. Защита металлов от коррозии и огня

 

Коррозия металлов — процесс разрушения металлов и сплавов вследствие химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой, в результате которого металлы окисляются и теряют присущие им свойства.

Химическая коррозия — разрушение металлов и сплавов в результате окисления при взаимодействии с сухими газами (0₂, S0₂ и др.) при высоких температурах или с органическими жидкостями — нефтепродуктами, спиртом и т. п.

Электрохимическая коррозия — разрушение металлов и сплавов в воде и водных растворах.

 

Защитить металл от коррозии можно также, покрывая его слоем другого более коррозионно-стойкого металла: оловом, цинком, хромом, никелем и др. Защитный слой металла наносят путем никелирования, хромирования, лужения, цинкования и свинцевания. Покрытие цинком используют для защиты от коррозии закладных деталей железобетонных изделий, водопроводных труб, кровельной жести. Защитный слой наносят гальваническим (электролитическим осаждением из раствора солей) или термическим (окунанием в расплав металла или распылением расплава) методом.

Применяют химические способы образования покрытий (плотных оксидных пленок) на металле: фосфатирование (для черных металлом) и анодирование (для алюминиевых сплавов).

 

Екция

Выбор типа раствора. Вяжущее и другие компоненты раствора выбирают в зависимости от вида оштукатуриваемых поверхностей, назначения, условий эксплуатации и долговечности сооружения. Обычно тип раствора указывается в проекте. Если в проекте таких данных нет, то при выборе растворов руководствуются следующими рекомендациями.

При оштукатуривании стен в помещениях с влажностью воздуха во время эксплуатации не более 60 % используют следующие растворы:

· известковые и цементно-известковые;

· известковые;

· известково-гипсовые и гипсовые с добавлением наполнителя.

 

Штукатурные растворы должны иметь хорошее сцепление с оштукатуриваемой поверхностью как после твердения, так и в момент нанесения. Простые глиняные растворы. Глиняные растворы пригодны для оштукатуривания стен малоэтажных зданий в сельской местности, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха помещений не выше 60%.

В качестве вяжущего материала в глиняных растворах применяют карьерную глину или глиняный порошок, выпускаемый кирпичными заводами.

Смешанные глиняные растворы. Для повышения водостойкости в глиняные растворы добавляют известь, реже цемент или черные вяжущие материалы. При этом получают глиноизвестковые, глиноцементные, глинобитумные и другие растворы.

Приготовляют глиняный раствор в растворосмесительных установках. Битумные вяжущие материалы для растворов поступают на стройку в житком или твердом виде.

Известковые растворы хорошо сцепляются с кирпичными, шлакобетонными и деревянными поверхностями, несколько хуже — с бетонными поверхностями. Поэтому при оштукатуривании бетонной поверхности первый слой (обрызг) выполняют цементным или известково-цементным раствором.

Растворы для оштукатуривания под роспись фреской.

Фреской называют роспись водными красками по свеженанесенной сырой известковой штукатурке.

Накрывочные известковые смеси для бесшпатлевочной штукатурки применяют для отделки внутренних помещений жилых, культурно-бытовых и промышленных зданий.

Изве стково-гипсовые растворы. Недостаток известковых растворов - их медленное твердение. Ускоряют твердение, добавляя гипсовое вяжущее.

Известково-гипсовые растворы без замедлителя схватывания начинают отвердевать через 4...5 мин после затворения водой. Поэтому при большом объеме штукатурных работ в такой раствор вводят замедлители схватывания: мездровый или костный (столярный) клей, квасцы, буру в виде водных растворов.

Растворы на негашеной порошкообразной извести. Такие растворы через 5...10 мин после затворения теряют подвижность, и через 20...30 мин начинают схватываться.

Цементные растворы. Растворы на цементах (портландцемент шлакопортландцементе) стоят дороже, чем растворы на других вяжущих.

 

4. Декоративные растворы

 

Террацовые штукатурки получают из рассмотренных смесей путем специальной обработки затвердевшей поверхности пескоструйным методом, металлическими щетками или ударным инструментом (выбор типа обработки зависит от желаемой фактуры и вида применяемогораствора).

Штукатурка сграффито — особый вид декоративно-художественной штукатурки. При оштукатуривании поверхности этим способом наносят два или три накрывочных слоя различного цвета. Затем частично срезают («Выцарапывают») верхний слой (или слои), создавая рельефный красочный рисунок.

5. Специальные растворы

Гидроизоляционные растворы — это, как правило, жирные цементные растворы (состава 1: 1...1: 3), приготовленные на специальных цементах или с добавками, снижающими до минимума капилярную пористость и (или) придающими гидрофобные свойства растворам

Растворы на расширяющихся и напрягающих (НЦ) цементах

Растворы на жидком стекле

Растворы с органическими добавками.

церезитовые растворы

Гидрофобизированныерастворы

Растворы для оштукатуривания печей. Кирпичные печи в большинстве случаев оштукатуривают глиняными растворами. Состав этих растворов зависит от жирности глины.

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. Огнезащитные растворы имеют состав, аналогичный акустическим и теплоизоляционным растворам, но с добавлением асбеста или минераловатных гранул. В качестве связующего рекомендуется гипсовое вяжущее.

Рентгенозащитные растворы. Такая штукатурка заменяет обшивку свинцовыми листами. В качестве вяжущих материалов используют 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.

 

 

Рулонные материалы.

Кровельный картон получают из вторичного текстиля, макулатуры и древесного сырья.

Толь — картон, пропитанный и покрытый с двух сторон дегтем.

Пергамин — простейший рулонный материал, получаемый пропиткой кровельного картона расплавленным легкоплавким битумом.

Рубероид — многослойный материал, получаемый, как и пергамин, пропиткой кровельного картона легкоплавким битумом и последующего нанесения с обеих сторон слоя тугоплавкого битума, наполненного минеральным порошком.

Качество рулонных кровельных материалов оценивается в соответствии со стандартом комплексом показателей:

• прочностью,

• деформативностью,

• гибкостью на холоде,

• теплостойкостью,

• водопоглощением,

• водонепроницаемостью.

Модификация рубероида происходила в несколько этапов.

1. упрощение технологии - наплавляемый рубероид.

2. Этапы улучшения рулонных кровельных материалов:

Замена основы непрочной и подверженной гниению картонной основы на более прочную и гнилостойкую

Герметизирующие материалы

 

В зависимости от вида герметики могут быть в виде паст, мастик, вспенивающихся составов и в виде упругих и эластичных прокладок.

Герметизирующие мастики получают на основе пластично-вязких полимерных продуктов.

Неотверждающиеся герметики получают в основном на основе полиизобутилена — термоэластопласта, сохраняющего эластичность при температурах от + 80 до — 60° С. Для этой цели используют также синтетические каучуки: бутиловый, акриловый и др..

Полиизобутиленовые мастики кроме полимера содержат тонкодис­персный наполнитель и мягчитель.

Отверждающиеся герметики получают из реакционноспособных олигомеров.

Тиоколовая мастика — двухкомпонентный состав, включающий в себя жидкий тиоколовый каучук, наполненный сажей или светлыми порошкообразными наполнителями, и вулканизирующую пасту.

Силиконовые герметики отличаются высокой теплостойкостью и химической стойкостью.

Высыхающие герметики — вязко-пластичные материалы, получаемые растворением в органических растворителях битумных, полимерных и других связующих в смеси с наполнителями.

Монтажные пены — новый вид герметиков, представляющий собой жидкие полимерные составы, отверждающиеся на воздухе, насыщенные под давлением газом.

Штучные герметики — жгуты и ленты.

Жгуты обычно имеют круглое поперечное сечение и пористую структуру.

Ленточные герметики получают, нанося на волокнистую основу слой нетвердеющего мастичного герметика; такими лентами заклеивают шов.

Терпит — пористый эластичный жгут коричневого цвета, имеющий плотную пленку на поверхности.

Вилатерм — жгут белого цвета, полый внутри, получаемый из вспененного полиэтилена.

Герлен — герметизирующая самоклеящаяся лента, представляющая собой нетвердеющую мастику из синтетического каучука, мягчителей и наполнителей, нанесенную на подложку из нетканого синтетического полотна.

.

 

Тема 1.1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Цель: изучить основные свойства строительных материалов

 

По назначению материалы делят на следующие группы:

· конструкционные,

· теплоизоляционные,

· акустические (звукопоглощающие и звукоизоляционные)

· гидроизоляционные и кровельные

· герметизирующие

· отделочные

· специального назначения (огнеупорные или кислотоупорные и др.), Материалы делят на:

· материалы общего назначения.

· Материалы специального назначения

· По степени готовности строительные материалы условно делят на:

· строительные материалы (вяжущие материалы, заполнители);

· строительные изделия (готовые детали и элементы, монтируемые в здании на месте строительства: ж/б панели, санитарно-технические кабины, дверные и оконные блоки и др.).

Классификация по технологическому признаку:

· вид сырья, из которого получают материал,

· и способ изготовления.

Требования к строительным материалам и изделиям содержатся в:

· ГОСТ (государственных стандандартах);

· ТУ (технические условия);

· СНиП (строительные нормы и правила).

 

2. Свойства строительных материалов

Плотность — физическая величина, определяемая массой вещества (или материала) в единице объема.

Истинная плотность ρ (кг/м³) — масса единицы объема материала, когда в расчет берется только объем твердого вещества V(м³):

ρ = m/V_a

 

Средняя плотность материала ρ_m (кг/м³) (далее мы будем называть ее просто плотностью) — физическая величина, определяемая отношением массы т (кг) материала ко всему занимаемому им объему V_m (м³), исключая имеющиеся в нем поры и пустоты:

ρ = m/V_ест

 

Пористость — степень заполнения объема материала порами, %

П = [(V_ест –V_a)/ V_ест]100

 

Обычно пористость рассчитывают исходя из средней и истинной плотности материала:

П = [ρ-ρ_m/ρ]100=(1-ρ_m/ρ)100

 

 

Физические свойства

Физические свойства материала характеризуют его поведение под воздействием физических факторов, моделирующих воздействие внешней среды и условия работы материала (действие воды, высоких и низких температур и т. п.).

Влажность — содержание влаги в материале в данный момент, отнесенное к единице массы материала в сухом состоянии. Влажность W_m(%) определяют по формуле

W_m =[(m₁-m₂)/m₂]100,

Водопоглощение— способность материала поглощать влагу и удер­живать ее в своих порах. Водопоглощение Wⁿ_m и Wⁿ_о (%) - определяют по формулам:

Wⁿ_m = [(m₁-m₂)/m₁]100

W_о ^п = Wⁿ_m

Гигроскопичность — способность материалов поглощать водяные пары из воздуха.

Влагоотдача — способность материала терять находящуюся в его порах воду. Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения.

Теплопроводность — способность материала передавать теплоту сквозь свою толщу от одной своей поверхности к другой в случае, если температура этих поверхностей разная.

Теплоемкость — способность материала поглощать при нагревании теплоту. Показателем теплоемкости служит удельная теплоемкость, равная количеству теплоты, необходимой для нагревания единицы массы материала на 1 К.

Тепловое расширение— свойство материала расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении — характеризуется температурными коэффициентами объемного и линейного расширения.

Огнестойкость— способность материала выдерживать без разрушения воздействие огня и воды в условиях пожара.

По степени огнестойкости различают несгораемые, трудносгораемые и сгораемые материалы.

Несгораемые материалы под действием огня или высокой температуры не горят и не обугливаются. К таким материалам относятся бетон, кирпич и др.

Трудносгораемыематериалы под действием огня медленно воспламеняются и после удаления огня их горение и тление прекращаются. К этим материалам относятся фибролит, пропитанная антипиренами древесина, асфальтобетон.

Сгораемые материалы под действием огня или высокой температуры горят и продолжают гореть после удаления источника огня.

Огнеупорность — способность материала длительно работать в ус­ловиях высоких температур без деформаций и размягчения.

Акустические свойства материалов — это свойства, связанные с взаимодействием материала и звука.

Звукопроводность зависит от массы материала и его строения.

Звукопоглощение зависит от характера поверхности материала.

 

Механические свойства

Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться действию внешних сил или иных факторов (например, температурных), вызывающих в нем внутренние напряжения сжатия, растя