Властивості та характеристика будівельних матеріалів

Властивості та характеристика будівельних матеріалів

Види полімерних зв'язуючих речовин

Полімерні єднальні це синтетичні або природні органічні речовини, здатні спонтанно або під дією різних факторів (речовин-затверджувачів, температури та ін) переходити з рідкого стану у тверде. Основний вид полімерних зв'язуючих — синтетичні полімери, отримані з низькомолекулярних продуктів (мономерів) полімеризацією (багаторазовим приєднанням молекул низькомолекулярного речовини (мономеру, олігомеру) до активних центрів у зростаючої молекулі полімеру). Серед синтетичних полімерів окрему групу становлять каучуки та каучукоподобное полімери, що характеризуються дуже великий деформативністю.

В залежності від відношення до нагрівання і потенційної здатності до укрупнення (зшиванню) молекул розрізняють термопластичні і термореактивні полімерні речовини.

1.Термопластичні речовини при нагріванні переходять з твердого стану в рідкий (плавляться), а при охолодженні знову тверднуть, причому такі переходи можуть повторюватися багато разів. Термопластичность пояснюється лінійним будовою молекул, їх хімічною інертністю і досить слабким міжмолекулярним взаємодією.

До термопластів відносяться багато широко поширені полімерів: поліетилен, полівінілхлорид, полістирол, модифікована целюлоза (метилцелюлоза, нітроцелюлоза) і природні смоли: каніфоль, копав, бітуми, дегти.

2. Термореактивними називають речовини , у яких перехід з рідкого стану в твердий відбувається необоротно; Термореактивні полімерні речовини , використовувані в будівництві в якості зв'язуючих, зазвичай являють собою в'язкі рідини, звані не зовсім правильно „смолами". У хімічній технології зги продукти часткової полімеризації (з молекулярною масою в межах 100...1000), мають лінійну будову молекул і здатні до подальшого укрупнення, отримали назву олігомерів. До термореактивною олигомерным сполучною відносяться, наприклад, епоксидні і поліефірні смоли, оліфи, каучуки в суміші з вулканизаторами і т. п.

 

В залежності від агрегатного (фізичного) стану полімерні зв'язуючі можуть бути :

1.в'язкими рідинами: олігомерні (епоксидні, поліефірні та ін) і мономерні (фурфурольные, фурфуролацетоновые та ін)

2.сполучні;

3.водними дисперсіями полімерів (латекси синтетичних каучу-ків, полівінілацетатна і поліакрілатна дисперсії та ін);

4.порошками і блоковими продуктами (гранули, листи, плівки): поліетилен, полістирол, полівінілхлорид, поліметилметакрилат.

Переваги полімерних зв'язуючих: швидкість і умови твердіння полімерних зв'язуючих можна варіювати в широких межах; в цілому вони твердіють значно швидше цементів. Міцність при стисненні, а особливо при розтягуванні і вигині у полімерних зв'язуючих вище, ніж у мінеральних в'яжучих. Але при використанні термопластичних полімерів необхідно пам'ятати, що міцність їх швидко знижується при підвищенні температури. Полімерні єднальні в переважній більшості водостійкі і хімічно стійкі: вони добре протистоять дії кислот, лугів, сольових розчинів, розчинників.

Для кожного виду полімерних зв'язуючих існують свої раціональні області застосування, які визначаються з урахуванням всіх його властивостей.

Велика частина синтезованих полімерів використовується у виробництві пластмас, які застосовуються в самих різних областях сучасного життя. Для отримання полімерних та полімерцементних бетонів, розчинів і мастик використовується поки що невеликий обсяг полімерних продуктів, але промисловість вже випускає для цих цілей спеціальні марки полімерів і олігомерних продуктів.

46.Полімерні матеріали для підлог.

. Вони

-- стійкі проти стирання,

--малотеплопроводны,

-- мають невелике водопоглинання,

-- не набухають при зволоженні,

--досить тверді й міцні,

--відрізняються високими лакофарбовими якостями, тобто відповідають всім вимогам, що пред'являються до підлог.

 

Матеріали для підлог ділять на три групи:

-- рулонні (лінолеум: безосновний (одно-і багатошаровий) і на тканинній і теплозвукоізоляційній підоснові (повстяній або полімерної пористої).),

--плиткові

--матеріали для пристрою безшовних підлог.

Монолітні покриття підлоги являють собою мастичні склади на основі полімерів.

47.Полімерні матеріали для внутрішнього і зовнішнього облицювання стін.

Полімерні матеріали цієї групи випускають у вигляді

--великорозмірних плит і листів,

-- рулонних плівкових матеріалів,

--плиток,

--самоотверждающихся оздоблювальних складів,

--погонажних виробів (плінтусів, поручнів, всіляких накладок).

Як конструкційно-оздоблювальних матеріалів застосовують головним чином склопластики та деревностружкові плити.

Склопластики —

листовий матеріал, одержуваний просоченням скляного волокна або склотканини термореактивними олігомерами з подальшим затвердінням. Завдяки армуючому ефекту скляного волокна склопластики володіють дуже високою міцністю (межа міцності при вигині — 200...500МПа і більше при невеликій щільності — 1500... 1700 кг/м3).

.використовують для декоративної зовнішньої облицювання, облаштування покрівель, а також для зовнішніх шарів тришарових панелей з заповненням центральній частині піно - або сотопластами.

 

Деревностружкові плити

отримують гарячим пресуванням деревної стружки, змоченою термореактивною полімерним сполучною, найчастіше — мочевиноформальдегидным полімером.. Для конструкційно-оздоблювальних цілей використовують плити щільністю 600...800 кг/м3.. Деревностружкові плити легко подаються механічній обробці, добре гвоздятся. Їх застосовують для пристрою каркасних і щитових стін, перегородок, вбудованих меблів, а також для облицювання стін, стель і особливо широко в меблевій промисловості. Древеснослоистые пластики

листовий матеріал, отриманий гарячим пресуванням деревного шпону, просоченого термореактивними полімерами (головним чином фенолформальдегидами).. Їх доцільно використовувати для каркасних перегородок, клеєних дерев'яних конструкцій та інших цілей

 

Паперово-шаруватий пластик

листовий обробний матеріал, отриманий гарячим пресуванням паперу, просоченого термореактивними полімерами.

Паперово-шаруватий пластик має порівняно великий для пластмас поверхневою твердістю і термостійкістю (витримує нагрівання до 120°С). Основна область застосування паперово-шаруватого пластику — меблі для кухонь, вбудовані меблі та облицювання столярних виробів.

Полістирольні плитки

виготовляють з полістиролу способом лиття під тиском. Вони водо - і паронепроникні, хімічно стійки, але горючі. Полістирольні плитки не можна застосовувати для облицювання стін, до яких примикають опалювальні та нагрівальні прилади, у сходових клітках, евакуаційних коридорах, для облицювання зварюваних конструкцій і в дитячих установах.

Фенолитовые плитки

отримують гарячим пресуванням з прессматериала (фенолита), що складається з фенолформальдегідного полімеру, затверджувача і порошкоподібного наповнювача (каоліну, слюди, тальку, деревної муки і ін) Застосовують фенолитовые плитки для облицювання стін приміщень з агресивним хімічним середовищем.

 

Плівки на основі

являють собою рулонні оздоблювальні матеріали, в яких кольорова полімерна (зазвичай поливннилхлоридная) плівка сдублирована з паперової або тканинної основою. Такі плівки застосовують для обробки стін, як і звичайні шпалери, але з урахуванням їх підвищеної вологостійкості і міцності до механічних впливів.

Вологостійкі (що миються) шпалери

є різновидом рулонних оздоблювальних матеріалів. Це звичайні шпалери, лицьова сторона яких покрита тонким шаром полівінілацетатної емульсії. Такі шпалери можна протирати вологою ганчіркою і періодично мити теплою водою.

 

ПОЛІМЕРИ (ФАРБИ)

48.Склад і призначення барвистих складів.

Залежно від використовуваних зв'язуючих фарбові суміші (фарби), що застосовуються у будівництві, поділяють на:

-- Олійні фарби

Олійні барвисті склади отримують при ретельному розтиранні в краскотерках пігментів з оліфою. Олійні фарби являють собою однорідні суспензії, в яких кожна частка пігменту оточена адсорбованим на її поверхні сполучною речовиною — оліфою. Промисловість виробляє олійні фарби двох видів: густотерті і готові до вживання.

Густотерті фарби — це пасти з мінімальним вмістом оліфи. Перед використанням їх потрібно розбавляти до малярної консистенції оліфою.

Готові до вживання (окид потерті) фарби мають.вигляд рідкої маси і не потребують розведенні.

--Фарби на основі полімерів .

На основі полімерів виготовляють лаки, летучесмо-ляние, емульсійні й полімерцементні фарби. Особливе значення набули лаки і фарби на основі крем-нийорганических сполук (силіконів). Більшість з них відрізняються високою атмосферостійкістю та термічною стійкістю (наприклад, кремнийорганнческие вогнетривкі лаки витримують температуру 450... 50(ГС).

.-- Цементні фарби

складаються з цементу, щелочестой-ких пігментів, вапна, хлористого кальцію і гидрофо-бизующих добавок. Утворення плівки відбувається внаслідок реакцій гідратації цементу. Вапно і хлористий кальцій підвищують водоутримувальну здатність фарби, що необхідно для придбання міцності фарбової плівки. Застосовують цементні фарби для фарбування по вологим пористим поверхням: бетонних, штукатурних, цегельним.

-- Силікатні фарби

складаються з розчинного калійного скла ( КгО-пБЮа), мінеральних щелочестой-ких пігментів і кремнеземистих добавок (трепелу, діатоміту, тонкомолотого піску).

--Клейові фарби

представляють собою суспензії пігментів і крейди у водному колоїдному розчині клею. Клейові фарби готують на місці виробництва робіт. Барвиста плівка у клейових фарбах утворюється у міру видалення з них води, внаслідок її випаровування і вбирання окрашиваемым підставою. Клейові фарби не міцні і не водостійкі, тому їх застосовують лише для внутрішнього фарбування сухих приміщень.

-- Казеїнові клейові фарби

випускають у вигляді сухих сумішей, які складаються з казеїну, пігментів, луги, вапна та антисептика.

49.Види сполучних і пігментів в барвистих складах.

Єднальні ( плівкоутворювальні речовини в барвистих складах «склеюють» частинки пігменту між собою і з офарблює поверхнею, утворюючи тонку плівку.

В якості зв'язуючих речовин в барвистих складах використовують

--оліфи (оброблені рослинні олії),

є сполучною речовиною для приготування масляних барвистих складів. Застосовують оліфи натуральні, напівнатуральні і штучні.

--полімери (синтетичні смоли, синтетичні каучуки,)

застосовують як самостійне сполучна, а також в композиціях з оліфою і неорганічними в'яжучими. Раніше в якості полімерного сполучного використовувалися природні смоли: копаллы, даммар, каніфоль. В даний час в якості полімерних зв'язуючих використовують синтетичні смоли, синтетичні каучуки та похідні целюлози, що розчиняються до потрібної консистенції у органічних розчинниках.

--клеї (тварини, рослинні, штучні),

Клеї тварини (міздровий, кістковий, кислотний казеїн, декстрин) і штучні клеї (карбоксилме-тилцеллюлоза і метилцелюлоза) застосовують в якості сполучного при виготовленні водно-клейових фарб

--неорганічні в'яжучі речовини (вапно, цемент, рідке скло).

--розчинники і розріджувачі .Для надання фарбам необхідної робочої (малярною) консистенції використовують

50.Головні властивості пігментів і фарбувальних складів.

Пігменти (їх називають також сухими фарбами) — тонкодисперсні кольорові порошки, нерозчинні в оліфі, воді і органічних розчинниках.

Колір лакофарбового покриття залежить від пігментів. При ретельному перемішуванні пігментів з єднальними вони дають нерасслаивающиеся суспензії, які називають барвистими складами (фарбами).

Забарвлення пігментів виникає завдяки виборчому поглинанню кристалічною решіткою пігменту хвиль тієї чи іншої довжини. В результаті пігмент здається забарвленим в колір, який доповнює поглинений. Речовини, наявність яких обумовлює забарвлення пігментів, называютхромофорами («носіями кольору»).

-- Дисперсність пігменту

впливає на всі його основні властивості. Чим дрібніше частинки пігменту, тим вище його покриваність і барвна здатність (до досягнення оптимального ступеня дисперсності

-- Барвна здатність ,

або інтенсивність, пігменту характеризується його здатністю передавати свій колірний тон при змішуванні з білим пігментом.

-- Покриваність, або криюча здатність, пігменту

характеризується витратою (в г на 1 м2 поверхні, що офарблюється), необхідне для того, щоб закрити шар контрастних фарб (наприклад, чорні і білі смуги), заздалегідь нанесених на скло

-- Маслоємність

пігменту характеризується кількістю (в °/о) оліфи, необхідним для перетворення 100 г пігменту в однорідну суспензію робочої в'язкості.

--Світлостійкість пігментів

здатність не змінювати колір під дією ультрафіолетових променів. Більшість природних пігментів світлостійкі..

--Атмосферостійкість пігментів

здатність витримувати, не руйнуючись і не змінюючи кольору, багаторазові чергування зволоження і висихання, замерзання і відтавання, а також вплив кисню, сірчистих газів і інших атмосферних реагентів.

-- Хімічна стійкість пігментів — здатність протистояти дії кислотного або лужного середовища без змін кольору і видимих руйнувань.

-- Антикорозійні (пасивуючі) властивості пігменту

характеризуються його здатність давати (у поєднанні з відповідним сполучною) покриття, надійно захищають сталеві поверхні від окислення.

--Вогнестійкість пігменту

здатність витримувати дію високих температур без зміни кольору і руйнування.

51.Області застосування лакофарбових матеріалів.

Лакофарбові матеріали використовують для приготування барвистих складів, які у в'язкорідинному стані наносять тонкими шарами (60...500 мкм) на поверхню оброблюваної конструкції (бетон, дерево, метал). В результаті твердіння барвистих складів утворюється тверда кольорова плівка, яка міцно зчіплюється з оброблюваної поверхнею (підставою) і називається лакофарбовим або малярським покриттям.

Такі покриття дають можливість

--захистити матеріал конструкцій від шкідливого впливу навколишнього середовища і, отже, підвищити їх довговічність;

отримати архітектурно-художній ефект ;

--поліпшити санітарно-гігієнічні умови в приміщеннях.

Лакофарбові покриття зазвичай складаються з

--грунтовки,

поліпшення зчеплення наступних шарів з підставою

--подмазочного,

служать для заповнення порівняно великих заглиблень на поверхні підстави

-- шпаклювального

для вирівнювання поверхні

--фарбувального шарів

створюють тонку плівку заданого кольору

 

ПОКРІВЛЯ І ГІДРОІЗОЛЯЦІЯ

53.Покрівельні та гідроізоляційні рулонні матеріали на основі бітумів і дегтей: пергамін, руберойд, склоруберойд, фольгоізол, ізол, бризол, наплавляється руберойд.

Пергамін - рулонний беспокровный матеріал, одержуваний просоченням покрівельного картону розплавленим нафтовим бітумом з температурою розм'якшення не нижче 40°С. Служить підкладковим матеріалом під руберойд і використовується для пароізоляції.

Руберойд виготовляють, просочуючи покрівельний картон легкоплавким бітумом з наступним покриттям з однієї або з обох сторін тугоплавким нафтовим бітумом з наповнювачами та посипкою.

Склорубероїд - рулонні матеріали, що отримуються шляхом двостороннього нанесення бітумного (битуморезинового або битумополимерного в'яжучого на скловолокнистий полотно або на стекловойлок і покриття з одного або двох боків суцільним шаром посипання.

Фольгоізол - двошаровий рулонний матеріал, що складається з тонкої рифленою або гладкою алюмінієвої фольги, покритої з нижньої сторони захисним бітумно-гумовою складом. Він призначений для пристрою покрівель та парогидроизоляции будівель і споруд, герметизації стиків.

Ізол - безосновний рулонний гідроізоляційний і покрівельний матеріал, що виготовляється прокаткою гумово-бітумній композиції, отриманої термомеханічної обробки девулканизированной гуми, нафтового бітуму, мінерального наповнювача, антисептика і пластифікатора. Ізол довговічніше руберойду більш ніж в 2 рази, еластичний, биостоек, незначно поглинає вологу.

Бризол виготовляють, прокочуючи масу, отриману змішуванням нафтового бітуму, дробленої гуми (від зношених автопокришок), азбестового волокна і пластифікатора. Бризол стійок до сірчаної кислоти при концентрації до 40% і в соляній кислоті до 20% і температурі до 60°С. Його застосовують для захисту від корозії підземних металевих конструкцій та трубопроводів. Приклеюють до поверхні бітумно-гумовою мастикою.

Наплавляється руберойд є покрівельним матеріалом. Його головна перевага в тому, що при влаштуванні покрівлі наклейка здійснюється без застосування покрівельної мастики - розплавленням потовщеного нижнього покривного шару (полум'ям пальника або іншим способом). В результаті продуктивність праці підвищується на 50%, здешевлюються покрівельні роботи, покращуються умови праці.

 

МЕТАЛИ

54.Класифікація металів. Виробництво чорних металів.

Чорні метали являють собою сплав заліза з вуглецем. Крім вуглецю чорні метали в невеликій кількості можуть містити кремній, марганець, фосфор, сірку та інші хімічні елементи. Для додання чорним металам специфічних властивостей до них додають деякі так звані легуючі речовини — мідь, нікель, хром та ін. Продуктами доменного виробництва є чавун, доменний шлак, колошниковий газ та колошниковий пил.Чорні метали в залежності від вмісту вуглецю підрозділяють на

--чавуни

сплав заліза з вуглецем (вмістом зазвичай більш 2,14 %)

--ливарний,

. Ливарний сірий чавун використовують для одержання фасонних виливків.

-- передільний

З всієї виплавки більше 80 % складає переробний чавун. Це переважно білий чавун, в якому весь вуглець міститься в хімічно зв'язаному стані. Передільний чавун застосовують для виробництва сталі

-- феросплави

містять підвищену кількість кремнію і марганцю, застосовують як добавки при виробництві сталі підвищеної якості.

--сталі.

: за хімічним складом

--вуглецеву

сплав заліза з вуглецем (вміст вуглецю до 2%) з домішками кремнію, сірки і фосфору, причому головною складовою, що визначає властивості, є вуглець.

--леговану

називається сталь, в якій поряд із звичайними домішками є леговані елементи, різко покращують її властивості: хром, вольфрам, нікель, ванадій, молібден і ін, а також кремній і марганець у великій кількості. Домішки вводяться в процесі плавки.

 

легована сталь ділиться на три групи:

--низьколегована сталь - не більше 2,5% домішок;

--середнєлегована - 2,5-10%;

--високолегована - понад 10%.

за якістю

--звичайної якості,

--якісну,

--підвищеної якості,

--високоякісну

--особовысококачественную.

55.Механічні властивості металів.

--Твердість

характеризується здатність металу протистояти проникненню в нього іншого, більш твердого тіла. Випробування на твердість здійснюється здебільшого шляхом вдавлювання твердого тіла в випробуваний матеріал.

--Межею міцності

при розтягуванні називають величину, що чисельно дорівнює найбільшому навантаженню, зазначеної під час випробування зразка на розтяг, розділеної на площу початкового поперечного перерізу зразка. Межа міцності при розтягуванні σв виражається в кгс/мм2.

--Відносним подовженням при розриві δ

називають залишається збільшення довжини зразка, віднесена до початкової розрахункової довжини; воно визначається у відсотках.

--Відносним звуженням при розриві ψ називається зменшення поперечного перерізу зразка в місці розриву, виражена у відсотках від початкового перерізу.

--Межею плинності (фізичний )

σт називається напруга, при якому, незважаючи на деформації зразка, вказівник навантаження на розривній машині залишається нерухомим або вказує її падіння.

--Межею пропорційності (умовний)

σпц називається напруга, при якому вперше виходить порушення пропорційності між напругою і подовженням на певну, заздалегідь обумовлену величину; виражається до кгс/мм2.

56.Вуглецеві та леговані сталі, що застосовуються в будівництві.

--вуглецева

сплав заліза з вуглецем (вміст вуглецю до 2%) з домішками кремнію, сірки і фосфору, причому головною складовою, що визначає властивості, є вуглець.

--легована називається сталь, в якій поряд із звичайними домішками є леговані елементи, різко покращують її властивості: хром, вольфрам, нікель, ванадій, молібден і ін, а також кремній і марганець у великій кількості. Домішки вводяться в процесі плавки.

 

легована сталь ділиться на три групи:

--низьколегована сталь - не більше 2,5% домішок;

--середнєлегована - 2,5-10%;

--високолегована - понад 10%.

Залежно від призначення і гарантованих механічних характеристик вуглецеву сталь звичайної якості ділять на дві групи і одну підгрупу:

група А — поставляється по механічних властивостях; Для будівельних цілей використовують в основному сталь групи А.

група Б — поставляється за хімічним складом;

підгрупа В — поставляється по механічних властивостях з додатковими вимогами за хімічним складом.

Позначення мірки легованої сталі, наприклад 25ХГ2С, використовуваної для арматури попередньо напружених залізобетонних конструкцій, показує, що в ній міститься 0,25% вуглецю, 1% хрому, 2% марганцю і 1 % кремнію.

Таким чином, перші дві цифри в позначенні марки сталі показують вміст вуглецю в сотих частках відсотка, а інші цифри — вміст легуючого елемента, що стоїть перед цифрою в цілих відсотках.

 

У будівництві широко використовують

--низьковуглецеві сталі

виготовляють більшість зварних конструкцій із сталі з вмістом до 0,25% вуглецю. широко застосовуються для виготовлення зварних конструкцій у вигляді листів і фасонного прокату, Її легко виготовляти, придбавати, формувати і піддавати зварюванні

--високолеговані сталі. (більше 10% маса легуючих елементів)

Сталь такого класу, що включає нержавіючу сталь, має цінні корозійностійкі властивості і вимагає застосування спеціальних процесів зварювання.

-- високоміцна низьколегована сталь — до 2,5% маса легуючих елементів. застосовується для забезпечення механічних властивостей, які є кращими ніж у низьковуглецевої сталі

Їх застосовують для виготовлення

--металевих конструкцій мостів, --опор, --транспортних галерей, --підкранових балок,-- мостових кранів, --арматури залізобетонних конструкцій та ін.

Сталі поставляють у вигляді-- прутків, --профілів, --аркушів --широких смуг.

застосовують наступні вироби зі сталі:

--заклепки, --болти, --гайки,--шайби, --гвинти,-- цвяхи,-- поковки, --сталеві канати.

.

57.Арматурна сталь.

Під арматурою залізобетону розуміють сталеві елементи або цілі каркаси, які розміщені в масі бетону.

Арматуру мають головним чином в тих місцях конструкції, які піддаються розтягуючим зусиллям (при вигині, розтягуванні, відцентровому стисканні). Арматура є найважливішою складовою частиною залізобетону; вона повинна надійно працювати спільно з бетоном на всіх стадіях служби виробу.

З метою більш раціонального використання в якості арматури для залізобетону применяютвысокопрочные низьколеговані сталі або арматурну сталь піддають механічному зміцнення або термічній обробці.

Механічне зміцнення сталі здійснюють шляхом

волочіння,

При волочінні стрижень проходить через коні

тичне отвір і обжимається. Витяжку арматури виробляють

зусиллями, що перевищують межу текучості сталі, при цьому ар

матура кілька витягується

скручування.

Спосіб зміцнення арматури шляхом скручування її у холодному стані навколо поздовжньої осі виявляється кращим як в технічному, так і в

економічному відношенні в порівнянні з іншими способами

зміцнення арматури.

Межа текучості - напруга, яке відповідає залишковим подовження після розвантаження, рівному 0,2 %. У м'яких сталях при такому напруженні починається інтенсивний процес розвитку деформацій, вони ростуть без зміни навантаження з утворенням площадки плинності - метал «тече».

Арматурну сталь класифікують за способом виготовлення, профілю стрижнів і застосування

. За способом виготовлення арматурна сталь буває

--стрижневий

Стрижнева арматура буває гарячекатаної, термічно зміцненої і зміцненої витяжкою — підданої після прокатки зміцнення витяжкою у холодному стані

--холоднокатаної дротяною

ділять на арматурний дріт і арматурні дротяні вироби.

58.Корозія металів і захист від неї.

В результаті взаємодії металу з навколишнім середовищем може відбуватися його руйнування, тобто корозія.

-- Хімічна корозія виникає при дії на метал сухих газів і розчинів масел, бензину, гасу та ін. Прикладом хімічної корозії металу служить окислення при високих температурах; окалина, що утворюється на поверхні металу, є продуктом корозії. Міститься в повітрі вуглекислий або сірчистий газ посилює корозію, так як при зволоженні на поверхні металу утворюються кислоти, які вступають у взаємодію з металом.

-- Електрохімічна корозія виникає при дії на метал розчинів кислот і лугів. При цьому метал віддає свої іони електроліту, а сам поступово руйнується.

Корозія може виникати також при контакті двох різнорідних металів або в результаті хімічної неоднорідності.

Кожен метал має певні електричні властивості, характеризуються рядом напруг. При контакті двох металів руйнується той, який стоїть нижче в ряду напруг.

Корозія може бути

--місцева, коли руйнування металу відбувається на деяких дільницях,

--рівномірна , коли метал однаково руйнується по всій поверхні

--межкристаллит-ва , коли руйнування відбувається по межах зерен металу.

• Захист від корозії здійснюється декількома способами,

--покриття металу фарбами,

лаками, емалями. Утворюється при цьому плівка ізолює метал від дії зовнішнього середовища (газів, вологи\

--легування

сплав металу з легуючими речовинами, підвищують його корозійну стійкість;

-- вороніння

отримання на поверхні вироби захисного шару, що складається з оксидів даного металу; металеве покриття металу плівкою з іншого металу, менш схильного до корозії в даних умовах (цинком, оловом). .

 

СКЛО

59.Основи виробництва, сировина та способи формування виробів із скла.

Сировина.

Сировинні матеріали вводять у скляну шихту, як правило, у вигляді природних сполук. Основною сировиною для виготовлення скла є кварцовий пісок, вапняк, сода та сульфат натрію . Високоякісні скляні білі піски містять трохи домішок, зокрема оксиду заліза, що додає склу зеленувате забарвлення. У скляну шихту вводять соду, сульфат натрію,поташ(кремнекислый натр, іноді калій, свинцева окис), які знижують температуру варіння скла і прискорюють процес стеклообразованияБлагодаря введення в шихту оксиду кальцію в видеизвестняка або доломіту скло стає нерозчинним у воді.

Технологія виробництва.

1.Варіння скломаси (скловаріння) - найскладніша операція всього скляного виробництва, проводиться частіше всього в ванних печах безперервної дії, що представляють собою басейни, складені з вогнетривких матеріалів. При варінні спеціальних стекол (оптичних, кольорових і т. п.) використовують горшкові печі. При нагріванні шихти до 1100...1150 град С відбувається утворення силікатів (силикатообразование) спочатку в твердому вигляді, а потім у розплаві. При подальшому підвищенні температури в цьому розплаві повністю розчиняються найбільш тугоплавкі компоненти - утворюється скломаса. Ця скломаса насичена газовими бульбашками і неоднорідна за складом. Для освітлення та гомогенізації скломаси її температуру підвищують до 1500... 1600 град С. При цьому в'язкість розплаву знижується і відповідно полегшується видалення газових включень і отримання однорідного розплаву.

2.Скловаріння завершується охолодженням скломаси до температури, при якій вона набуває в'язкість, необхідну для вироблення скловиробів прийнятим методом (витягуванням, прокатом, пресуванням, литтям, видуванням та ін).

3.Закріплення форми виробу здійснюють швидким охолодженням . При цьому внаслідок низької теплопровідності скла виникають великі перепади температур, що викликають внутрішні напруги в стеклоизделии.

4.Тому обов'язкова операція після формування - отжи р , тобто охолодження виробів за спеціальним ступінчастому режиму:і

--швидке - до початку затвердіння скломаси;

--дуже повільне - в момент переходу скла від пластичного стану до крихкого (власне відпал);

--знову швидке - до нормальної температури.

Основні технологічні процеси формування, що застосовуються в даний час при виробництві архітектурно-будівельного скла, зводяться до методів

--вертикального і горизонтального витягування ,

Способом витягування формують листове безбарвне, кольорове і накладне скло, а також скло з металевими покриттями

--прокату ,

Прокат застосовують для виготовлення скла з візерунчастою поверхнею, армованого та деяких видів декоративних стекол.

--пресування,

--формування стрічки скла на розплаві металу (флоат-процес ).

Безперервно переміщаючись вздовж ванни, шар скла в зоні виходу з неї охолоджується і твердне, зберігаючи деяку здатність до пластичної деформації, і відділяється від поверхні розплаву при температурі близько 600° С, після чого направляється в отжиговую піч\

60.Номенклатура скляних виробів: віконне скло, вітринне, візерункове, матове, армоване, загартоване, склопакети, склополотно.

Віконне скло випускають товщиною 2; 2,5; 3; 4; 5 і 6 мм у вигляді листів від 4.00X400 до 1600X2200 мм або за специфікацією споживача. Скло повинно бути безбарвним і прозорим (світлопропускання в залежності від товщини не менше 84...90 %).

Візерункове скло отримують методом безперервного прокату на гравірувальних вальцях з безбарвної або кольорової скломаси.

Матове скло виготовляють піскоструминної обробкою поверхні віконного скла, при цьому за допомогою трафарету можна отримати матово-візерунковий малюнок. Светорассеивающее скло застосовують для засклення віконних і дверних отворів, перегородок, коли потрібно освітлення без наскрізної видимості або розсіяне світло.

Армоване скло отримують методом прокату з одночасною запресовуванням в звичайну чи кольорову скломасу металевої сітки. Таке скло може бути у вигляді плоских або хвилястих листів (4.3). Армоване скло володіє підвищеною міцністю і вогнестійкістю. Його застосовують для скління дверей, огорожі сходових клітин та балконів, влаштування перегородок, покрівлі.

Вітринне скло неполированное і поліроване випускають збільшеної товщини 5.. 12 мм. Скло товщиною 5...6 мм отримують, як і звичайне віконне, методом вертикального витягування, як правило, без подальшої поліровки. Більш товсте вітринне скло виготовляють прокатом з наступним шліфуванням і поліруванням.

Загартоване скло отримують шляхом термічної обробки скла за спеціальним режимом, в результаті чого воно набуває напружений стан, що характеризується невеликим розтягуванням всієї товщі скла, крім тонких поверхневих шарів, які є дуже стислими. Загартоване скло має вище міцність на удар в 4...6 разів, а межа міцності при вигині в 5...8 разів у порівнянні зі звичайним склом.

.Склопакети являють собою елементи з двох або трьох плоских стекол (віконного, вітринного та інших видів), сполучених по периметру так, що між ними утворюється герметично замкнута повітряна порожнина шириною до 15...20 мм. Склопакети не замерзають при температурі -25 °С (одинарний) і -40 °С (подвійний), не запотівають, витримують велике вітрове навантаження, ніж окремі скла тієї ж товщини, я володіють достатньою звукоізолюючої здатністю

Склополотно Неткане голкопробивне полотно отримують з хаотично розміщених відрізків скляних ниток, скріплених голкопробивним способом. Щільність матеріалу ~ 650 г/м2 і завширшки 60 смприменяется в основному для теплоізоляції трубопроводів і устаткування, що працюють при температурі від -200°С до +550°С. , так як володіє високими теплозахисними і теплоізоляційними властивостями.

МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ РОЗПЛАВІВ

61.Матеріали на основі мінеральних розплавів.

1. МАТЕРІАЛИ І ВИРОБИ НА ОСНОВІ СКЛЯНИХ РОЗПЛАВІВ

Скло як будівельний матеріал має ряд позитивних технічних властивостей. Светопреломление віконного скла приймають рівним 1,5, світло-пропускаемость в залежності від довжини хвилі видимого спектру коливається від 0 до 97%.

За оптичними властивостями розрізняють скло, забарвлене, безбарвне і розсіює світло.

Листове скло

є найбільш поширеним видом плоского скла. Скло випускається товщиною від 2 до 6 мм, світло-пропускаемость його в залежності від товщини коливається від 90 до 85% і знижується зі збільшенням товщини.

Профільне будівельне скло являє собою елементи швелерного і коробчатого перерізу, формовані на горизонтальних прокатних установках у вигляді нескінченної стрічки, яку потім розрізають на відрізки довжиною до 6000 мм.

Скляні блоки (склоблоки ) являють собою вироби, що складаються з двох пресованих напівблоків, зварених по периметру. Внутрішня порожнина блоків заповнена розрідженим повітрям. Блоки виготовляють з різноманітною фактурою внутрішньої або зовнішньої поверхні

2. МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ З КАМ'ЯНОГО РОЗПЛАВУ

володіють високою міцністю, зносостійкістю і стійкістю до хімічно агресивних середовищах. Це дозволяє застосовувати вироби для облицювання технологічних апаратів і вузлів, що працюють в найбільш важких умовах, замінюючи інші дорогі матеріали, зокрема метали.

Сировиною для отримання кам'яного лиття служать гірські породи магматичного походження, переважно базальти і діабази , володіють зниженою в'язкістю в розплавах. За своїм хімічним складом базальти більш постійні, а кам'яне литво з них володіє високою хімічною стійкістю і міцністю на стирання . Температура плавлення базальту 1100-1450° С. Розплав володіє хорошими ливарними якостями і кристалізується протягом 5-15 хв. В якості сировини для отримання світлого кам'яного лиття використовується кварцовий пісок в кількості 45%, доломит34%, крейда чи мармур 21%. Крім основних матеріалів в шихту для зниження температури плавлення додається плавиковий шпат в кількості 3%, а для відбілювання розплаву — 0,8% окису цинку . Перед завантаженням у піч сировинні матеріали подрібнюють, просівають і дозують в заданому співвідношенні.

Плитки з кам'яного лиття з успіхом замінюють метал; їх використовують для підлог у цехах з агресивними середовищами і для футерування апаратів, підданих сильному впливу истирающим

3. МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ З ШЛАКОВИХ РОЗПЛАВІВ

Матеріали та вироби з шлакових розплавів є різновидом виробів, одержуваних израсплавленных гірських порід . Вогненно-рідкі шлаки металургійної промисловості є цінною сировиною для отримання різних матеріалів і виробів. Виробництво виробів з шлакових розплавів вигідно і економічно, оскільки для їх отримання не потрібно додаткових витрат палива, відпадає необхідність в спеціальних плавильних печах, значно знижуються питомі капітальні вкладення та собівартості одиниці продукції.. З вогненно-рідких шлаків отримують вироби для покриттів підлог промислових підприємств, облицювальні плитки , використовувані в корозійних середовищах, тюбінги для кріплення гірничих виробок , легкі матеріали — гальмує, шлакову вату та ін

62.Теплоізоляційні матеріали з скляних розплавів. Мінераловатні плити, мати для теплоізоляції. Властивості, застосування.

Теплоізоляційними називають будівельні матеріали та вироби, призначені для теплової ізоляції конструкцій будівель і споруд, а також різних технічних застосувань. Основною особливістю теплоізоляційних матеріалів є їх висока пористість і, отже, мала середня щільність і низька теплопровідність.

Застосування теплоізоляційних матеріалів у будівництві дозволяє знизити масу конструкцій, зменшити споживання конструкційних будівельних матеріалів (бетон, цегла, деревина та ін). Теплоізоляційні матеріали суттєво покращують комфорт в житлових приміщеннях. Найважливішою метою теплоізоляції будівельних конструкцій є скорочення витрати енергії на опалення будівлі.

--Мінеральні мати

Мінеральні мати — цей матеріал являє собою мінераловатний до вер, прокладений між битуминизированной папером, склотканиною або металевою сіткою, прошитий міцними нитками або тонким дротом. довжина стандартних матів — до 500, ширина — до 150, товщина — до 10 див. Щільність — 100-200 кг/т. Мати на металевій сітці виготовляють з фільєрній вати марки ВФ шляхом прошивання бавовняними нитками.

Застосовують мінераловатні мати для теплоізоляції огороджувальних конструкцій будівель, поверхонь промислового обладнання і трубопроводів, що мають темпера туру до 400°C. Мати на металевій сітці використовують для теплоізоляції поверхонь з температурою до б00°С.

--Напівтверді мінераловатні плити

виготовляють з мінерального волокна шляхом розпилення на нього сполучного (синтетичних смол або бітуму) з наступним пресуванням і термообробкою для сушіння або полімеризації. Напівжорсткі вироби застосовують для теплоізоляції огороджувальних конструкцій будівель і гарячих поверхонь обладнання при температурі до 200...300°С, якщо вироби виготовлені на синтетичному сполучному, і до 60 °С — на бітумному сполучному.

-- Мінераловатні жорсткі вироби

отримують змішуванням мінеральної вати з бітумною емульсією або синтетичними смолами з подальшим формуванням, пресуванням і прогріванням відформованих виробів для їх сушіння або полімеризації. Мінераловатні жорсткі плити застосовують для утеплення стін, покриттів і перекриттів житлових і промислових будівель і холодильників. Жорсткі плити і фасонні вироби — сегменти, шкаралупи на синтетичному і бентонитоколлоидном сполучних застосовують для теплоізоляції гарячих поверхонь.

--Мінераловатні плити підвищеної жорсткості і тверді плити на синтетичних зв'язуючих , які характеризуються більш високою міцністю і більшими розмірами, ніж звичайні жорсткі плити. Такі плити економічно доцільно застосовувати для утеплення стін, перекриттів і покриттів будівель.

-- Мінеральна вата являє собою тонкі і гнучкі волокна, отримані при охолодженні попередньо роздробленого в краплі і витягнутого в нитки мінерального розплаву.

Залежно від виду сировини мінеральна вата ділиться на кам'яну й шлакову . Сировиною для виробництва доаменной вати служать гірські породи - діабаз, базальт, вапняк, доломіт, та ін.Шлакову вату отримують із шлаків чорної та кольорової металургії.

Провідні світові виробники в якості сировини використовують винятково гірські породи, що дозволяє одержувати мінеральну вату високої якості із тривалим строком експлуатації. Саме її рекомендується застосовувати для відповідальних конструкцій - у випадку, коли потрібно їх багаторічна надійна робота.

Застосування мінеральної вати дозволяє забезпечити не тільки тепло, але і звукоізоляцію стін. Мінеральна вата значно знижує ризик виникнення стоячих звукових хвиль усередині огороджувальної конструкції, тим самим, збільшуючи ізоляції від повітряного шуму. Звукопоглинальні властивості матеріалу збільшують загасання акустичних хвиль і значно знижують звуковий рівень приміщення.

-- Скляна вата - це матеріал, що представляє собою мінеральне волокно, яке за технологією отримання і властивостями має багато спільного з мінеральною ватою. Для отримання скляного волокна використовують те ж сировина, що і для виробництва звичайного скла або відходи скляної промисловості.

За властивостями скловата дещо відрізняється від мінеральної. Відмінності обумовлені, зокрема, тим, що волокна скляної вати мають велику товщину (16-20 мкм) і в 2...3 рази більшу довжину. Завдяки цьому вироби з скляної вати володіють підвищеною пружністю і міцністю. Скляна вата практично не містить неволокнистих включень і має високу вібростійкістю.

Теплопровідність знаходиться в межах 0,030...0,052 Вт/м·К. Температуростійкість скляної вати звичайного складу - 450°С, що істотно нижче, ніж у мінеральної вати.

Про застосування (коротко)

М'які плити і мати, як правило, застосовуються в каркасних конструкціях. Тверді і напівтверді плити з мінеральної вати призначені для застосування на об'єктах, де ізоляція піддається механічним навантаженням або в процесі виконання монтажних робіт, або при експлуатації. Міцність на стиск жорстких виробів безпосередньо залежить від щільності теплоізоляційного матеріалу і змісту сполучного.

 

Застосовуючи той чи інший матеріал в будівництві, потрібно знати його фізико-механічні властивості і враховувати ті умови, в яких цей матеріал буде працювати в будівельній конструкції.

Основні властивості будівельних матеріалів можна розділити на кілька груп.

До першої групи властивостей відносять фізичні властивості матеріалів : питома вага, об'ємна вага, щільність і пористість. Від них великою мірою залежать інші важливі в будівельному відношенні властивості будівельних матеріалів.

Другу групу складають властивості, що характеризують відношення будівельного матеріалу до дії води і пов'язаному з нею дії морозу : водопоглинання, вологість і віддача вологи, гігроскопічність, водопроникність, водо - і морозостійкість.

До третьої групи відносяться механічні властивості матеріалів : міцність, твердість, стираність та ін.

У четверту групу об'єднані властивості, що характеризують ставлення матеріалів до дії тепла : теплопровідність, теплоємність, вогнестійкість і вогнетривкість. Крім основних, розрізняють ще спеціальні властивості, притаманні лише окремим видам будівельних матеріалів.

Здатність деяких матеріалів чинити опір руйнівній дії кислот, лугів, солей і газів носить загальну назву хімічної (або корозійного) стійкості.

Особливу групу складають так звані технологічні властивості, що характеризують здатність матеріалу піддаватися механічній обробці. Наприклад, деревина є матеріалом, що легко піддається обробці. Будівельнику доводиться рахуватися з цим властивістю при виборі того або іншого матеріалу.

 

Фізичні і хімічні властивості будівельних матеріалів.

 

Питомою вагою називається вага матеріалу в одиниці об'єму в щільному стані ( без часу ).

Об'ємною вагою називається вага одиниці об'єму матеріалу в природному стані ( разом з порами ).

Об'ємна вага пухких матеріалів ( піску, щебеню ), що визначається без вирахування порожнеч між їх частинками, називають насипним вагою.

Щільністю матеріалу називається ступінь заповнення обсягу твердим речовиною, з якого матеріал складається.

Пористістю називається відношення об'єму пор до загального об'єму матеріалу.

За величиною повітряних пір матеріали поділяють на дрібнопористі (пори мають розміри в соті і тисячні частки міліметра) і великопористі (розміри пір від десятих часток міліметра до 1 - 2 мм).

Більш крупні пори у виробах або порожнини між шматками пухко насипаного сипучого матеріалу ( пісок, щебінь, гравій ) називають пустотами.

Пористість будівельних матеріалів коливається в дуже широких межах — від 0 ( сталь. скло ) до 90 % ( плити з мінеральної вати ).

Матеріал з високою пустотність і пористістю часто буває найбільш кращим теплоізоляційним матеріалом.

Водопоглинанням називається ступінь заповнення обсягу матеріалу водою.

Відношення міцності насиченого водою матеріалу до міцності його в сухому стані називається коефіцієнтом розм'якшення матеріалу. Цей коефіцієнт є дуже важливим показником, оскільки він характеризує водостійкість матеріалу, який в умовах роботи в спорудженні може піддаватися дії води.

Коефіцієнт розм'якшення коливається в межах від нуля ( у глинянных необпалених виробів до одиниці ( у матеріалів, що не змінюють своєї міцності від дії води, — скла, сталі, бітумів ).

Кам'яні матеріали ( природні і штучні ) не можна застосовувати у вологих місцях, якщо коефіцієнт розм'якшення менше 0,8. Матеріали з коефіцієнтом розм'якшення більше 0,8 називають водостійкими.

Вологовіддачею називається властивість матеріалу віддавати воду при зміні умов навколишнього середовища. Влагоотдачу виражають за допомогою швидкості висихання матеріалів — кількістю води ( а відсотках від ваги або об'єму стандартного зразка матеріалу ), втрачається на добу при відносній вологості навколишнього повітря 60 % і температурі 20 градусів.

Вологість матеріалу — ваговий вміст води в матеріалі будівельних конструкцій ( значно нижче, ніж їх повне водопоглинання ).

Водопроникністю називається здатність матеріалу пропускати воду під тиском.

Морозостійкістю називається здатність матеріалу в насиченому водою стані витримувати багаторазове змінне заморожування і відтавання без ознак руйнування і без значного зниження міцності.

Щільні матеріали без часу або з незначною пористістю, що поглинають дуже мало води, морозостійкі.

Щоб матеріал мав морозостійкістю, коефіцієнт розм'якшення його повинен бути не нижче 0,9.

Газопроникність називається здатність матеріалу пропускати через свою товщу газ ( повітря ).

Газопроникність стін та інших елементів споруд можна значно зменшити, покриваючи їх масляними фарбами або бітумними складами, а також виробляючи їх оштукатурювання.

Приклади : повітропроникність цегли — 0,35, цементно-піщано штукатурки — 0,02, руберойду — 0,01.

Теплопровідністю називається здатність матеріалу передавати через свою товщу тепловий потік, що виникає внаслідок різновиди температур на поверхнях, що обмежують матеріал.

Ступінь теплопровідності дуже важливо знати для матеріалів. використовуються при влаштуванні так званих огороджувальних конструкцій будівель ( тобто зовнішніх стін верхніх перекриттів, підлог в нижньому поверсі ) і в особливості для теплоізоляційних матеріалів, призначення яких — сприяти збереженню тепла в приміщеннях і теплових установках.

Коефіцієнт теплопровідності дорівнює кількості тепла, в кілокалоріях, що проходить через стіну товщиною 1 м, площею 1 кв. м за 1 год. при різниці температур на двох протилежних поверхнях стін у 1 град.

Теплопровідність матеріалу залежить від його пористості, характеру пір, виду матеріалу, вологості, об'ємної ваги і середньої температури. при якій відбувається передача тепла.

У пористих матеріалів тепловий потік проходить через їх масу і через пори, наповнені повітрям. Теплопровідність повітря дуже низька ( 0,02 ), внаслідок чого він чинить велике термічний опір проходженню теплового потоку. Коефіцієнт теплопровідності сухих пористих матеріалів є проміжною величиною між коефіцієнтами теплопровідності їх речовини і повітря. Чим більше пористість ( тобто чим менше об'ємна вага матеріалу ), тим менший коефіцієнт теплопровідності.

Величина пор матеріалу також впливає на коефіцієнт його теплопровідності. Дрібнопористі матеріали менш теплопровідні, ніж великопористі. Матеріали із замкнутими порами мають меншу теплопровідність, ніж матеріали з сполученими порами. Це пояснюється тим, що при великих і сполучених порах в них виникає рух повітря, що супроводжується перенесенням тепла ( конвекція ) і підвищенням сумарного коефіцієнта теплопровідності.

Теплоємністю називають властивість матеріалу поглинати певну кількість тепла при нагріванні.

Коефіцієнт теплоємності являє собою кількість тепла в кілокалоріях, необхідне для нагрівання 1 кг цього матеріалу на 1 градус.

Природні і штучні кам'яні матеріали мають коефіцієнт теплоємності в межах від 0,18 до 0,22, лісові матеріали — від 0,57 до 0,65. У металів коефіцієнт теплоємності відносно не високий, наприклад, у сталі він дорівнює 0,11.

Теплоємність матеріалів має значення в будівництві при перевірці теплостійкості стін і перекриттів і розрахунку підігріву матеріалів для зимових бетонних і кам'яних робіт, а також при розрахунку печей.

Під теплостійкістю стін і перекриттів розуміють їх здатність зберігати на внутрішній поверхні більш або менш постійну температуру, незважаючи на коливання теплового потоку внаслідок нерівномірної роботи опалення. Добові коливання температури в житлових будинках не повинні перевищувати 6 градусів.

При топці печей у поверхонь стін або перекриттів, звернених всередину будівлі, створюється запас тепла, внаслідок чого температура всередині приміщень значно не підвищується. Після закінчення топки запас тепла, накопичений у стінах та перекриттях, витрачається на підігрів повітря, чим і вирівнюється в приміщеннях температура повітря.

Для стен и перекрытий жилых и отапливаемых зданий желательно применять материалы с возможно более низким коэффициентом теплопроводности и возможно более высоким коэффициентом теплоёмкости. Такими свойствами обладают, в частности, лесные материалы, которые широко применяют для стен и перекрытий отапливаемых зданий.

Удельная теплоёмкость каменных материалов ( камень, кирпич, бетон, шлак, стекло и др. ) находится в пределах 0,18 - 0,22. Лесные и другие органические материалы имеют значительно большие коэффициенты теплоёмкости, например:

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статті по пїноблоку,пінобетону,пінобетонним блокам

Статті pp-budpostach.com.ua Статті по бетону

Статті Все про парканах

Статті pp-budpostach.com.ua Все про дахах ( види, матеріал, як краще вибрати)

Статті Все про Фундаменті

Статті по газобетону ( газоблокам ), газобетонних блоків, блоків газосиликатнных

Новини, статті, чутки, факти, різне і по чу-чуть

Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)