Materiale de construcție (materiale de construcție) - materiale utilizate în construcții pentru construcția , repararea și reconstrucția structurilor .
Unele dintre primele materiale de construcție care sunt încă folosite astăzi sunt argila , nisipul și altele - formate în perioada cuaternară a erei cenozoice . Alături de materiale precum lemnul , piatra și cărămida , odată cu debutul revoluției industriale au apărut noi tipuri de materiale de construcție - beton , oțel , sticlă și plastic . În prezent, betonul armat și metal-plastic sunt utilizate în mod activ .
În procesul de construcție, exploatare și reparare a clădirilor și structurilor, produsele de construcție și structurile din care sunt ridicate sunt supuse diferitelor influențe fizice , mecanice , fizice, chimice și tehnologice. Inginerul civil este obligat să aleagă materialul potrivit care are suficientă rezistență, fiabilitate și durabilitate pentru structura proiectată .
Materialele și produsele de construcție în conformitate cu teoria conglomeratelor artificiale de construcții sunt împărțite în [1] :
Ele sunt clasificate în două categorii principale în funcție de aplicarea lor. Prima categorie include - structurale: cărămidă, beton, ciment, cherestea , etc. Sunt utilizate în construcția diferitelor elemente ale clădirilor (pereți, tavane, acoperiri, podele). La a doua categorie - scop special : hidroizolație , termoizolare , acustică, finisare etc.
Principalele tipuri de materiale și produse de construcțieÎn funcție de scopul, condițiile de construcție și funcționare a clădirilor și structurilor, sunt selectate materiale de construcție adecvate care au anumite calități și proprietăți de protecție împotriva expunerii la diferite medii externe. Având în vedere aceste caracteristici, orice material de construcție trebuie să aibă anumite proprietăți constructive și tehnice. De exemplu, materialul pentru pereții exteriori ai clădirilor ar trebui să aibă cea mai scăzută conductivitate termică, cu o rezistență suficientă pentru a proteja camera de pierderile de căldură; materialul construcției în scopuri de irigare și drenaj - etanșeitate la apă și rezistență la umezire și uscare alternativă; Materialul de suprafață a drumului (asfalt, beton) trebuie să aibă suficientă rezistență și abraziune redusă pentru a rezista la sarcinile de trafic.
Materialele și produsele trebuie să aibă proprietăți și calități bune.
Proprietate - o caracteristică a unui material care se manifestă în procesul de prelucrare, aplicare sau exploatare a acestuia. Calitatea este un set de proprietăți ale materialelor care îi determină capacitatea de a îndeplini anumite cerințe în conformitate cu scopul său.Proprietățile materialelor și produselor de construcție sunt clasificate în patru grupe principale: fizice, mecanice, chimice, tehnologice etc.
Chimicale includ capacitatea materialelor de a rezista la acțiunea unui mediu agresiv chimic, provocând reacții de schimb în ele care conduc la distrugerea materialelor, o modificare a proprietăților lor originale: solubilitate, rezistență la coroziune , rezistență la degradare, întărire.
Proprietăți fizice: densitate medie, în vrac, adevărată și relativă; porozitate , umiditate, pierderi de umiditate, conductivitate termică .
Proprietăți mecanice: rezistență maximă la compresiune, tensiune, încovoiere, forfecare, elasticitate, plasticitate , rigiditate, duritate.
Proprietăți tehnologice: lucrabilitate, rezistență la căldură, viteză de topire, întărire și uscare.
Proprietăți fizicePorozitate deschisă Po - porii comunică cu mediul și între ei, sunt umpluți cu apă în condiții normale de saturație (imersie într-o baie de apă). Porii deschiși cresc permeabilitatea și absorbția de apă a materialului, reduc rezistența la îngheț.
Porozitate închisă Pz=P-Po. O creștere a porozității închise crește durabilitatea materialului, reduce absorbția sunetului.
Materialul poros conține atât pori deschiși, cât și pori închiși.
Proprietăți hidrofiziceRezistența la îngheț a materialelor de construcție: proprietatea unui material saturat cu apă de a rezista la îngheț și dezgheț alternativ. Rezistența la îngheț este cuantificată de marcă. Gradul este considerat cel mai mare număr de cicluri de înghețare alternativă până la -20 °C și dezghețare la o temperatură de 12–20 °C, pe care probele de material o pot rezista fără o scădere a rezistenței la compresiune cu mai mult de 15%; după testare, probele nu trebuie să aibă daune vizibile - fisuri, ciobiri (pierderea de masă nu mai mult de 5%).
Proprietăți mecaniceElasticitate - restaurarea spontană a formei și dimensiunii originale după încetarea forței externe.
Plasticitatea este proprietatea de a schimba forma și dimensiunea sub influența forțelor externe fără a se prăbuși, iar după încetarea acțiunii forțelor externe, corpul nu poate restabili spontan forma și dimensiunea.
Deformare permanentă - deformare plastică .
Deformare relativă - raportul dintre deformarea absolută și dimensiunea liniară inițială (ε=Δl/l).
Modulul de elasticitate este raportul dintre efort și rel. deformare (E=σ/ε).
Rezistenta - proprietatea unui material de a rezista la distrugere sub actiunea tensiunilor interne cauzate de forte externe sau altele.Rezistenta este estimata prin rezistenta ultima - rezistenta la tractiune R, determinata pentru un anumit tip de deformatie. Pentru fragile (cărămidă, beton), principala caracteristică de rezistență este rezistența la compresiune. Pentru metale, oțel - rezistența la compresiune este aceeași ca la tracțiune și încovoiere. Deoarece materialele de construcție sunt eterogene, rezistența la tracțiune este determinată ca rezultatul mediu al unei serii de probe. Rezultatele testelor sunt afectate de forma, dimensiunile probelor, starea suprafețelor de susținere și rata de încărcare. În funcție de rezistența materialelor, sunt împărțite în clase și clase. Notele sunt scrise în kgf / cm², iar clasele - în MPa. Clasa caracterizează rezistența garantată. Clasa de rezistență B este rezistența la întindere a epruvetelor standard (cuburi de beton cu dimensiunea nervurii de 150 mm) testate la vârsta de 28 de zile de depozitare la o temperatură de 20 ± 2 °C, ținând cont de variabilitatea statică a rezistenței.
Factor de calitate structurală : KKK=R/γ (rezistență la densitatea relativă), pentru oțel St3 KKK=51 MPa, pentru oțel de înaltă rezistență KKK=127 MPa, beton greu KKK=12,6 MPa, lemn KKK=200 MPa.
Duritatea este un indicator care caracterizează proprietatea materialelor de a rezista la pătrunderea unui alt material mai dens în el. Indicele de duritate: HB=P/F (F este aria de amprentă, P este forța), [HB]=MPa.
Abraziunea este pierderea masei inițiale a probei atunci când această probă trece printr-o anumită cale a suprafeței abrazive. Abraziune: I=(m1-m2)/F, unde F este aria suprafeței abrazive.
Uzura este proprietatea unui material de a rezista atât la abraziune, cât și la impact. Uzura se determină într-un tambur cu sau fără bile de oțel.
Ca materiale de piatră naturală în construcții, se folosesc roci care au proprietățile de construcție necesare.
Conform clasificării geologice, rocile sunt împărțite în trei tipuri:
1) Rocile magmatice (primare) s-au format în timpul răcirii magmei topite care se ridică din adâncurile pământului. Structurile și proprietățile rocilor magmatice depind în mare măsură de condițiile de răcire ale magmei și, prin urmare, aceste roci sunt împărțite în adânci și au erupt.
Roci adânci s-au format în timpul răcirii lente a magmei în adâncurile scoarței terestre la presiuni mari ale straturilor supraiacente ale pământului, ceea ce a contribuit la formarea de roci cu o structură granular-cristalină densă, densitate mare și medie și mare. rezistenta la compresiune. Aceste roci au o absorbție scăzută de apă și o rezistență ridicată la îngheț. Aceste roci includ granit, sienita , diorit , gabro etc.
Rocile erupte s-au format în procesul de ieșire a magmei la suprafața pământului în timpul răcirii relativ rapide și neuniforme. Cele mai frecvente roci care curg sunt porfirul , diabaza , bazaltul , rocile vulcanice libere.
2) Rocile sedimentare (secundare) s-au format din roci primare (ignee) sub influența schimbărilor de temperatură, radiației solare, acțiunii apei, a gazelor atmosferice etc. În acest sens, rocile sedimentare se împart în clastice (slăbite), chimice. și organogenice.
Rocile clastice libere includ pietriș , piatră zdrobită, nisip , argilă.
Roci sedimentare chimice: calcar , dolomit , gips .
Roci organogenice: calcar de coajă, diatomit , cretă .
3) Rocile metamorfice (modificate) s-au format din roci magmatice și sedimentare sub influența temperaturilor și presiunilor ridicate în procesul de ridicare și coborâre a scoarței terestre. Acestea includ șisturi , marmură , cuarțit .
Materialele și produsele din piatră naturală sunt obținute prin prelucrarea rocilor.
Conform metodei de obținere, materialele de piatră sunt împărțite în:
Materialele de piatră sunt împărțite în
Piatră zdrobită - bucăți de roci cu unghi ascuțit de dimensiunea 5-70 mm, obținute prin zdrobirea mecanică sau naturală a butei (piatră ruptă) sau a pietrelor naturale. Se folosește ca agregat grosier pentru prepararea amestecurilor de beton, fundații.
Pietriș - bucăți rotunjite de roci de dimensiunea 5-120 mm, utilizate și pentru prepararea amestecurilor de pietriș artificial cu piatră zdrobită.
Nisipul este un amestec liber de granule de rocă cu dimensiunea de 0,14–5 mm. De obicei, se formează ca urmare a intemperiilor rocilor, dar poate fi obținut și artificial - prin zdrobirea pietrișului, a pietrei zdrobite și a bucăților de roci.
Liant hidraulic obținut prin îmbinare, măcinare fină a clincherului și a gipsului dihidrat .
Clinkerul este un produs de ardere înainte de sinterizare (la t > 1480 °C) a unui amestec omogen natural sau brut de calcar sau gips cu o anumită compoziție. Masa brută se arde în cuptoare rotative.
Cimentul Portland este folosit ca liant la prepararea mortarelor și betoanelor de ciment .
Cimentul de zgură Portland - în compoziția sa are un aditiv hidraulic sub formă de zgură granulată , de furnal sau electrotermofosforic , răcit după un regim special. Se obține prin măcinarea în comun a clincherului de ciment Portland (până la 3,5%), a zgurii (20-80%) și a pietrei de gips (până la 3,5%). Cimentul de zgură Portland se caracterizează printr-o creștere lentă a rezistenței în etapele inițiale de întărire, cu toate acestea, în viitor, rata de creștere a rezistenței crește. Este sensibil la temperatura mediului ambiant , stabil atunci când este expus la ape sulfatate moi și are rezistență redusă la îngheț .
Cimentul Portland carbonatat se obține prin măcinarea în comun a clincherului de ciment cu 30% calcar. Are degajare redusă de căldură în timpul întăririi, rezistență crescută.
Marca de ciment Portland este un simbol care exprimă cerințele minime pentru rezistența la compresiune a probelor dintr-un mortar de ciment standard, realizat, întărit și testat în condițiile și în limitele de timp stabilite de documentația de reglementare (GOST 10178, GOST 310). Marca de ciment Portland este obținută prin rotunjirea în jos la valori întregi (400, 500, 550 și 600) ale seriei de rezistență în kg / cm², determinate de standardul relevant (de exemplu, în acest caz, GOST 10178), rezistența la compresiune a probelor - jumătăți de prisme cu dimensiunea 4×4×16 cm, testate în prealabil pentru rezistența la încovoiere la vârsta de 28 de zile. Probele sunt făcute (GOST 310) dintr-un amestec de mortar 1:3 pe nisip normal standard la un W/C aproape de 0,40, depozitat până la testare timp de o zi la o umiditate de cel puțin 90%, apoi până la 28 de zile în apă la o temperatură de 20± 2°C.
Pentru a atribui cimentului la un anumit grad, pe lângă valorile normalizate ale rezistenței la compresiune la vârsta de 28 de zile, trebuie determinate și valorile normalizate ale rezistenței la încovoiere, iar pentru ciment Portland cu întărire rapidă și ciment Portland cu zgură , pe lângă rezistența de 28 de zile, și valorile normalizate ale rezistenței la compresiune și încovoiere la 3 zile.
Activitatea cimentului , utilizată pentru a calcula compoziția betonului și a altor amestecuri, este un indicator al rezistenței la compresiune a unei probe care măsoară 4 × 4 × 16 cm la vârsta de 28 de zile.
În plus față de clasele 400, 500, 550 și 600 prevăzute de GOST 10178, un producător de ciment poate produce cimenturi de clase inferioare (300, 200) sau clase superioare (700 și mai sus) conform specificațiilor.
Împreună cu caracteristicile rezistenței cimentului prin atribuirea acestuia unei anumite mărci, documentele de reglementare (GOST 30515, GOST 30744, GOST 31108) prevăd posibilitatea de a atribui cimentul unei anumite clase de rezistență.
Lianții de hidratare (anorganici) sunt numiți materiale fin divizate (pulberi), care, atunci când sunt amestecate cu apă, formează un aluat de plastic care se poate întări în procesul de interacțiune chimică cu acesta, câștigă rezistență, în timp ce leagă agregatele introduse în el în monolit , de obicei materiale de piatră (nisip, pietriș, piatră zdrobită), formând astfel o piatră artificială, cum ar fi gresie , conglomerat .
Lianții de hidratare sunt împărțiți în:
Varul aerian de construcții (CaO) este un produs de ardere moderată la 900-1300 ° C al rocilor carbonatice naturale (CaCO 3 ) care conține până la 8% impurități argiloase (calcar, dolomit , cretă etc.). Prăjirea se realizează în arbori și cuptoare rotative. Cele mai utilizate cuptoare cu arbore. În timpul arderii calcarului într-un cuptor cu ax, materialul care se deplasează în puț de sus în jos trece prin trei zone succesive: o zonă de încălzire (uscare a materiilor prime și eliberare de substanțe volatile), o zonă de ardere (descompunerea substanțelor) și o zonă de răcire. În zona de încălzire, calcarul este încălzit până la 900 °C datorită căldurii provenite din zona de ardere din produsele gazoase de ardere. În zona de ardere, combustibilul este ars și calcarul (CaCO 3 ) se descompune în var (CaO) și dioxid de carbon (CO 2 ) la o temperatură de 1000–1200 °C. În zona de răcire, calcarul ars este răcit la 80–100 °C prin mișcarea aerului rece în sus.
Ca urmare a prăjirii, dioxidul de carbon se pierde complet și se formează cocoloașe, se obține var neted sub formă de bucăți de culoare albă sau gri. Var nestingherit este un produs din care se obțin diferite tipuri de var aer de construcții : var neted pudră, aluat de var.
Varul aerian de construcții de diferite tipuri este utilizat la prepararea mortarelor pentru zidărie și ipsos, beton de calitate scăzută (lucru în condiții de uscare la aer), fabricarea produselor de silicat dens (cărămizi, blocuri mari, panouri) și producția de amestecuri cimenturi.
Structurile și structurile hidrotehnice și hidro-regenerative funcționează în condiții de expunere constantă la apă. Aceste condiții dificile de funcționare ale structurilor și structurilor necesită utilizarea lianților care au nu numai proprietățile de rezistență necesare, ci și rezistența la apă, rezistența la îngheț și rezistența la coroziune. Astfel de proprietăți sunt posedate de lianții hidraulici.
Varul hidraulic se obține prin arderea moderată a marnelor naturale și a calcarelor marnoase la 900–1100 °C. Calcarul marn și marn folosit pentru producerea varului hidraulic conțin de la 6 până la 25% impurități de argilă și nisip. Proprietățile sale hidraulice sunt caracterizate de modulul hidraulic (sau principal) (m), care este raportul procentual dintre conținutul de oxizi de calciu și conținutul sumei de oxizi de siliciu, aluminiu și fier:
Varul hidraulic este o substanță cu întărire lentă și cu întărire lentă. Se foloseste la prepararea mortarelor, betoanelor de calitate joasa, betoanelor usoare, in productia de betoane mixte.
Materialele și produsele din piatră artificială neardă sunt realizate dintr-un amestec de lianți, apă și agregate prin formarea și prelucrarea corespunzătoare. După tipul de liant, acestea se împart în silicat, zgură de var, silicat gazos, beton celular, gips, beton de gips, azbociment etc.
În funcție de condițiile de întărire - acestea sunt împărțite în:
Pentru producerea produselor autoclavate sunt utilizate pe scară largă materiale locale: var, nisip cuarțos, deșeuri industriale.
Materiale și produse autoclave puternice și rezistente la apă sunt obținute ca urmare a interacțiunii chimice a componentelor de var și siliciu măcinate fin în timpul tratamentului lor hidrotermal într-un mediu cu abur la 175 ° C în autoclave la o presiune de 0,8-1,4 MPa. În urma unei reacții chimice, se formează o substanță durabilă și impermeabilă (silicat de calciu), care cimentează particulele de nisip, formând o piatră artificială. Materialele și produsele din autoclave pot avea atât structuri dense, cât și celulare.
Beton silicat autoclavatUn amestec de liant de var-silice, nisip și apă. Cimenturile var-puzolanice, var-zgură și var-cenușă sunt folosite ca lianți. Produsele din beton silicat autoclavat au suficientă rezistență la îngheț, rezistență la apă și rezistență chimică la unele medii agresive. Blocurile de perete mari, dense, de silicat sunt fabricate din silicat autoclavat.
Beton celular autoclavatPreparat dintr-un amestec omogen de liant mineral, component de silice, gips și apă. Materialele de legătură sunt ciment portland , var fiert măcinat. În timpul expunerii produsului înainte de autoclavare, hidrogenul este eliberat din acesta, în urma căruia se formează bule mici într-un mediu liant plastic-vâscos omogen. În procesul de degazare, aceste bule cresc în dimensiune, creând celule sferoidale în întreaga masă a amestecului celular de beton.
În timpul tratamentului cu autoclavă la o presiune de 0,8-1,2 MPa într-un mediu aer-abur cu umiditate ridicată la 175-200 ° C, are loc o interacțiune intensă a liantului cu componentele de silice cu formarea de silicat de calciu și alte neoplasme de cimentare, datorită pe care structura betonului celular foarte poros capata rezistenta .
Panourile tăiate pe un singur rând, pereții și blocurile mari, panourile de perete cortină cu un singur strat și cu două straturi, plăcile cu un singur strat de podele interplanare și mansardă sunt realizate din beton celular.
Caramida de silicat este turnata pe prese speciale dintr-un amestec omogen atent pregatit de nisip cuarcios pur (92-95%), var aer (5-8%) si apa (7-8%). După presare, cărămida este aburită în autoclave într-un mediu saturat cu vapori la 175 °C și o presiune de 0,8 MPa. Se realizează o singură cărămidă cu dimensiunea de 250 × 120 × 65 mm și o cărămidă modulară (una și jumătate) cu dimensiunea de 250 × 120 × 88 mm; solid și gol, frontal și obișnuit. Marca caramida: 75, 100, 125, 150, 200, 250.
ArbolitFabricat nu prin autoclavă. Se bazează pe așchii de lemn în formă de ac , aditivi chimici și ciment.
Pentru fabricarea produselor din azbociment se folosește un amestec de azbociment, format din azbest cu fibre fine (8-10%), ciment Portland pentru produse din azbociment și apă. După ce amestecul se întărește, se formează un material artificial din piatră de azbest-ciment, care este o piatră de ciment. Pentru producția de produse din azbociment, azbest de gradul III-IV , ciment Portland pentru produse din azbociment de gradele 300, 400, 500 sau ciment de nisip, constând din ciment Portland și nisip de cuarț fin măcinat și apă cu o temperatură de 20- 25 ° C, care nu conține impurități de argilă, substanțe organice și săruri minerale.
Conductele de apă fără presiune și sub presiune, pentru pozarea cablurilor telefonice și a conductelor de gaz au o formă regulată cilindrică. Sunt netede și nu au crăpături. Conductele fără presiune sunt utilizate la așezarea conductelor interioare și externe fără presiune care transportă ape uzate menajere și atmosferice; în construcția de structuri hidraulice tubulare fără presiune și colectoare de drenaj ale sistemelor de drenaj; pentru cablare subterană. Conductele sub presiune sunt utilizate pe scară largă în construcția de conducte de apă subterană, sisteme moderne de irigare automate, sisteme de încălzire.
Plăcile cu fața plană presate produc nevopsite, vopsite. Sunt folosite pentru placarea pereților, panouri despărțitoare. Lungimea lor este de 600-1600 mm, lățimea 300-1200, grosimea 4-10 mm.
Produsele pe bază de lianți de gips au o densitate relativ scăzută, o rezistență suficientă, sunt ignifuge, au proprietăți ridicate de izolare fonică și termică și sunt ușor de prelucrat (tăiere, găurire). Pentru a crește rezistența la umiditate și apă a produselor din gips la fabricarea lor, se folosesc lianți gips-ciment-puzzolonic și gips-zgură-ciment-puzzolanici, aceștia sunt acoperiți cu vopsele sau paste de protecție impermeabile la apă. Produsele pe bază de lianți de gips sunt realizate din aluat de gips, mortar de gips sau beton de gips cu agregate minerale (nisip, pietriș de argilă expandată etc.) și materiale de umplutură organice (rumeguș, așchii, stuf etc.). Produsele din gips și gips-beton sunt foarte fragile, prin urmare, în timpul fabricării lor, materialele de armare sunt introduse sub formă de șipci de lemn, stuf, accesorii metalice (plasă, sârmă etc.).
Foile de placare din gips sunt realizate din tablă de gips căptușită cu carton pe ambele părți. Placa de gips este preparată dintr-un amestec de gips de construcție cu aditivi minerali sau organici. Sunt utilizate pentru placarea interioară a pereților, pereților despărțitori, tavanelor clădirilor. Placa de gips-carton și foile din fibre de gips diferă .
Plăcile de gips pentru pereții despărțitori sunt realizate dintr-un amestec de gips de construcție cu umpluturi minerale sau organice. Plăcile sunt produse solide și goale cu o grosime de 80-100 mm. Plăcile despărțitoare din gips și beton din gips sunt utilizate pentru construirea pereților despărțitori în interiorul clădirii.
Panourile din beton de gips pentru pardoseli sunt realizate din beton de gips cu o rezistenta la compresiune de cel putin 7 MPa. Au un cadru de rack din lemn. Dimensiunile panourilor sunt determinate de dimensiunile camerelor. Panourile sunt concepute pentru pardoseli de linoleum, gresie în încăperi cu umiditate normală.
Blocurile de ventilație din gips sunt realizate din gips de construcție cu o rezistență la compresiune de 12-13 MPa sau dintr-un amestec de gips-ciment-liant puzolanic cu aditivi. Blocurile sunt destinate dispozitivului de canale de ventilație din clădiri rezidențiale, publice și industriale.
Blocurile de gips cu lambă și șanț sunt utilizate în construcții joase , precum și în construcția de pereți despărțitori în interiorul clădirilor și structurilor din zonele industriale, administrative și rezidențiale. Legătura de blocare a blocurilor din zidărie se realizează prin prezența unei caneluri și, respectiv, a unei creste pe fiecare dintre planurile orizontale. Conexiunea cu lambă și canelură permite instalarea rapidă a unui perete de blocuri cu limbă și canelură. În fiecare bloc sunt prevăzute două goluri de trecere, care fac posibilă obținerea unor structuri de compartimentare ușoare. La așezarea pereților, golurile tuturor rândurilor sunt combinate, formând cavități de aer închise ermetice umplute cu materiale izolatoare eficiente ( argilă expandată , vată minerală , spumă poliuretanică etc.). Prin umplerea acestor goluri cu beton greu, puteți crea orice structuri portante. Plăcile din gips sunt destinate asamblarii element cu element a pereților despărțitori neportanți în clădiri în diverse scopuri și pentru placarea interioară a pereților exteriori ai clădirilor. Blocurile de gips sunt utilizate în conformitate cu codurile și reglementările de construcție pentru structurile autoportante și închise ale clădirilor rezidențiale, publice, industriale și agricole, în principal în construcții mici.
Datorită proprietăților sale fizice și mecanice, zidăria din blocuri de gips are un indice ridicat de izolare fonică în aer (50 dB) și o conductivitate termică, ceea ce are o importanță nu mică în construcția spațiilor rezidențiale și industriale.
Mortarele sunt amestecuri cu granulație fină dozate cu grijă, formate dintr-un liant anorganic (ciment, var, gips , argilă ), agregat fin (nisip, zgură mărunțită ), apă și, dacă este necesar, aditivi (anorganici sau organici). În stare proaspăt preparată, pot fi așezate pe bază într-un strat subțire, umplând toate neregulile acestuia. Nu se exfoliază, nu se apucă, nu se întăresc și nu câștigă putere, transformându-se într-un material asemănător pietrei.
Aplicare Folosit pentru a asigura soliditatea diferitelor tipuri de zidărie . Se folosește în montaj pentru prinderea pieselor, în placare și ipsos ca material de fațare [2] .
Soluțiile simple constau numai din liant și umplutură. Soluțiile complexe conțin aditivi [3] >.
După densitatea soluției întărite. Soluții luminoase - până la 1500; greu - 1500 sau mai mult kg / m³. Densitatea medie a soluției nu trebuie să depășească 10%.
Compoziția include întotdeauna patru grupe de substanțe: liant, umplutură, solvent (apă), aditivi. Compoziția mortarului depinde de destinația acestuia și de condițiile de întărire [4] .
Mortarele preparate cu lianți de aer se numesc mortare de aer (argilă, var, gips). Compoziția soluțiilor este exprimată în două numere (simple 1:4) sau trei (mixte 1:0,5:4), indicând raportul de volum dintre cantitatea de liant și agregatul fin. În soluțiile mixte, primul număr exprimă partea volumetrică a liantului principal, al doilea - partea volumetrică a liantului suplimentar în raport cu cel principal. În funcție de cantitatea de liant și de agregat fin, amestecurile de mortar sunt împărțite în grase - cu o cantitate mare de liant. Normal - cu conținutul obișnuit de astringent. Skinny - care contine o cantitate relativ mica de astringent (prost plastic).
Pentru prepararea mortarelor, este mai bine să folosiți nisip cu boabe care au o suprafață aspră. Nisipul protejează soluția de crăpare în timpul întăririi, reduce costul acesteia.
Soluții hidroizolatoare (impermeabile) - mortare de ciment cu o compoziție de 1: 1-1: 3,5 (de obicei grase), la care se adaugă aluminat de sodiu , azotat de calciu, clorură ferică , emulsie bituminoasă.
Pentru fabricarea soluțiilor de hidroizolație se folosește ciment Portland, ciment Portland rezistent la sulfat. Nisipul este folosit ca agregat fin în soluțiile de hidroizolație.
Mortare de zidărie - utilizate la așezarea pereților de piatră, a structurilor subterane. Sunt ciment-var, ciment-argilă, var și ciment.
Mortarele de finisare (tencuiala) - se împart în funcție de destinația lor în exterioară și interioară, în funcție de amplasarea lor în tencuială în pregătitoare și finisare.
Mortarele acustice sunt mortare ușoare, cu o bună izolare fonică. Aceste soluții sunt preparate din ciment Portland, ciment de zgură Portland, var, gips și alți lianți folosind materiale poroase ușoare (piatră ponce, perlit , argilă expandată , zgură) ca umplutură.
Sticla este o topitură suprarăcită de compoziție complexă dintr-un amestec de silicați și alte substanțe. Produsele din sticlă turnată sunt supuse unui tratament termic special - recoacere.
Geamul pentru ferestre este produs în foi de dimensiuni de până la 3210×6000 mm. Sticla, în conformitate cu distorsiunile sale optice și defectele normalizate, este împărțită în clase de la M0 la M7.
În funcție de grosime, sticla este împărțită în:
Sticla vitrină este produsă lustruită și nelustruită sub formă de foi plate cu grosimea de 2-12 mm. Se foloseste pentru vitrarea vitrinelor si deschiderilor. În viitor, foile de sticlă pot fi supuse unor prelucrări ulterioare: îndoire, călire, acoperire.
Sticlă foarte reflectantă este o sticlă obișnuită, pe suprafața căreia se aplică o peliculă reflectorizantă subțire, translucidă, realizată pe bază de oxid de titan. Sticla cu peliculă reflectă până la 40% din lumina incidentă, transmisia luminii este de 50-50%. Sticla reduce vederea din exterior și reduce pătrunderea radiațiilor solare în încăpere.
Sticlă radioprotectivă este o sticlă obișnuită pentru fereastră, pe suprafața căreia se aplică o peliculă subțire transparentă de protecție. Filmul de ecranare este aplicat pe sticlă în timpul formării sale pe mașini. Transmisia luminii nu este mai mică de 70%.
Sticla armata este produsa pe liniile de productie prin metoda laminarii continue cu laminare simultana in interiorul unei foi de plasa metalica. Această sticlă are o suprafață netedă, modelată și poate fi incoloră sau colorată.
Sticla de absorbție a căldurii are capacitatea de a absorbi razele infraroșii din spectrul solar. Este destinat pentru vitrarea deschiderilor ferestrelor pentru a reduce pătrunderea radiației solare în incintă. Această sticlă transmite razele de lumină vizibilă cu cel puțin 65%, razele infraroșii cu cel mult 35%.
Țevile de sticlă sunt realizate din sticlă transparentă obișnuită prin întindere verticală sau orizontală. Lungimea conductei - 1000-3000 mm, diametrul interior - 38-200 mm. Conductele rezistă la presiuni hidraulice de până la 2 MPa.
Sitall-urile se obțin prin introducerea unei compoziții speciale de catalizatori de cristalizare în masa de sticlă topită. Produsele se formează dintr-o astfel de topitură, apoi sunt răcite, ca urmare, masa topită se transformă în sticlă. În timpul tratamentului termic ulterior al sticlei, are loc o cristalizare completă sau parțială a acesteia - se formează un sitall. Are rezistență ridicată, densitate medie scăzută, rezistență ridicată la uzură. Se aplică la finisarea pereților exteriori sau interiori, producția de țevi, plăci pentru pardoseli.
Stemalite este foi de sticla de diverse texturi, acoperite pe o parte cu cristale ceramice surde de diferite culori. Este realizat din display nelustruit sau sticla rulanta de 6-12 mm grosime. Este utilizat pentru placarea exterioară și interioară a clădirilor, fabricarea panourilor de perete.
Materialele și produsele de ardere artificială (ceramica) se obțin prin arderea masei de argilă turnată și uscată la 900–1300°C. Ca urmare a arderii, masa de argilă se transformă într-o piatră artificială, care are rezistență bună, densitate mare, rezistență la apă, rezistență la apă, rezistență la îngheț și durabilitate. Materia prima pentru producerea ceramicii este argila cu aditivi slabi introdusi in ea in unele cazuri. Acești aditivi reduc contracția produselor în timpul uscării și arderii, cresc porozitatea și reduc densitatea medie și conductivitatea termică a materialului. Ca aditivi se folosesc nisip, ceramică zdrobită, zgură, cenușă, cărbune, rumeguș . Temperatura de ardere depinde de temperatura la care argila începe să se topească. Materialele de construcție ceramice sunt împărțite în poroase și dense. Materialele poroase au o densitate relativă de până la 95% și o absorbție de apă mai mare de 5%; rezistența lor la compresiune nu depășește 35 MPa (cărămidă, conducte de drenaj). Materialele dense au o densitate relativă de peste 95%, absorbția de apă mai mică de 5%, rezistență la compresiune de până la 100 MPa; sunt rezistente (placi).
Mortare și betoane pe bază de acestea.
Lianții organici utilizați în hidroizolații , la fabricarea materialelor și a produselor hidroizolatoare, precum și soluțiile de hidroizolație și asfalt, beton asfaltic, se împart în bitum, gudron, bitum-gudron. Se dizolvă bine în solvenți organici (benzină, kerosen), sunt rezistenți la apă, sunt capabili să treacă dintr-o stare solidă în stare plastică și apoi lichide atunci când sunt încălzite, au aderență ridicată și aderență bună la materialele de construcție (beton, cărămidă, lemn) .
Lianți de anhidritAnhidrita apare ca o rocă naturală (CaSO4) fără apă cristalină (anhidrita naturală NAT) sau se formează din anhidrita preparată artificial în instalațiile de recuperare a sulfului din gazele de ardere din centralele pe cărbune (anhidrita sintetică SYN). De asemenea, este adesea denumit REA - gips. Pentru ca anhidrita să preia apă, la ea se adaugă materiale de bază precum varul de construcție sau materiale bazice și saline (inhibitori amestecați) ca excitanți (inhibitori).
Soluția de anhidridă începe să se întărească după 25 de minute și devine solidă după cel mult 12 ore. Întărirea sa are loc numai în aer. Liantul de anhidrit (AB) este furnizat conform DIN 4208 în două clase de rezistență. Poate fi folosit ca liant pentru tencuieli și șape, precum și pentru structuri interioare de clădiri. Tencuielile cu liant anhidrit trebuie protejate de umiditate.
Lianti mixtiLianții mixți sunt lianți hidraulici care conțin urme fin măcinate, zgură de furnal sau nisip de furnal, precum și hidrat de var sau ciment Portland ca inhibitor pentru absorbția apei. Lianții amestecați se întăresc atât în aer, cât și sub apă. Rezistența lor la compresiune este stabilită conform DIN 4207 la cel puțin 15 N/mm² după 28 de zile de la pozare. Lianții mixți pot fi utilizați numai pentru mortare și beton nearmat.
Bitumurile sunt împărțite în naturale și artificiale. În natură, bitumul pur este rar. De obicei, bitumul este extras din rocile poroase sedimentare de munte impregnate cu acesta ca urmare a ridicării uleiului din straturile subiacente. Bitumul artificial se obține în timpul rafinării petrolului, ca urmare a distilării gazelor (propan, etilenă), benzină, kerosen, motorină din compoziția sa.
Bitumul natural este un lichid solid sau vâscos format dintr-un amestec de hidrocarburi.
Rocile de asfalt sunt roci impregnate cu bitum (calcare, dolomite, gresii, nisipuri si argile). Bitumul este extras din ele prin încălzire, sau aceste roci sunt folosite sub formă de pământ (pulbere de asfalt).
Asfaltitele sunt roci formate din bitum natural solid și alte substanțe organice care sunt insolubile în disulfură de carbon.
Gudronul se obține prin distilare uscată (încălzire la temperaturi ridicate fără acces la aer) a cărbunelui, turbei, lemnului. În funcție de materie primă, gudronul este împărțit în cărbune, lignit, turbă și gudron de lemn.
Gudronul de cărbune este un lichid vâscos maro închis sau negru format din hidrocarburi.
Smul de gudron de cărbune este o substanță solidă neagră obținută după distilarea aproape tuturor fracțiunilor de petrol din gudron.
Soluțiile asfaltice sunt utilizate la instalarea tencuielilor și acoperirilor hidroizolatoare, trotuare, pardoseli. Ele pot fi calde (turnate) și reci. Compoziția soluțiilor asfaltice este selectată în funcție de condițiile de funcționare a acestora în structuri.
Mortarul asfaltic rece este realizat dintr-un amestec de bitum petrolier (5-10%) cu adaos de solvent (benzen), umplutură minerală sub formă de pulbere (calcar, dolomit) și nisip curat uscat, amestecat în malaxoare speciale de mortar încălzite la 110-120 °C. Întărirea mortarului asfaltic rece are loc datorită evaporării solventului.
Mortarul asfaltic fierbinte este realizat dintr-un amestec de bitum (sau gudron, smoală), umplutură minerală sub formă de pulbere și nisip. Amestecul de componente ale soluției fierbinți de asfalt se amestecă în malaxoare speciale cu încălzire până la 120-180 °C. Soluția asfaltică este așezată în straturi în stare fierbinte cu rularea fiecărui strat cu role.
Betoanele asfaltice se prepară la instalații sau instalații de asfalt specializate. În funcție de scop, acestea se împart în drum, pentru pardoseală; în funcție de compoziție - în bituminoase și gudron; in functie de temperatura de ouat - rece si calda.
Betonul asfaltic rece este așezat în straturi pe suprafețe uscate sau ușor umede cu rulare ușoară. Este realizat dintr-un amestec de bitum lichid, solvenți, umplutură minerală pulbere (calcar, nisip), piatră pură zdrobită și nisip prin amestecare și încălzire.
Materialele polimerice sunt compuși organici naturali sau sintetici cu greutate moleculară mare, alcătuiți dintr-un număr mare de atomi. Structura moleculelor de polimer poate fi liniară sau în vrac. Polimerii, ale căror molecule au o structură liniară, au termoplasticitate - se înmoaie la încălzire, se întăresc din nou la răcire. Înmuierea și întărirea pot fi efectuate în mod repetat. Încălzirea repetată, urmată de răcire, nu modifică semnificativ proprietățile materialului (polietilenă, polistiren). Polimerii, care au o structură moleculară în vrac, sunt termorigide - nu se pot topi și solidifica în mod reversibil în mod repetat. În timpul primei încălziri, acestea devin plastice și iau o formă dată, transformându-se într-o stare infuzibilă și insolubilă (materiale plastice fenolice).
În funcție de proprietățile elastice, polimerii sunt împărțiți în:
Materialele polimerice conțin trei grupe de substanțe:
Lianții sunt rășini sintetice. Ca plastifianți sunt introduse glicerina, camforul și alte substanțe, care cresc elasticitatea și plasticitatea polimerilor, facilitând prelucrarea acestora. Materialele de umplutură (pulbere, fibroase) conferă produselor polimerice o rezistență mecanică mai mare și previn contracția. În plus, în compoziție se adaugă pigmenți, stabilizatori, acceleratori de întărire și alte substanțe.
La fabricarea materialelor, produselor și structurilor polimerice de construcție, polietilena (filme, țevi), polistirenul (plăci, lacuri), clorură de polivinil (linoleum), metacrilat de polimetil (sticlă organică) sunt cele mai utilizate.
Datorită proprietăților mecanice bune, elasticității, proprietăților de izolare electrică, capacității de a lua orice formă în timpul prelucrării, materialele polimerice sunt utilizate pe scară largă în toate domeniile construcțiilor și în viața noastră de zi cu zi.
Polimerii, în funcție de metoda de preparare, sunt împărțiți în polimerizare și policondensare. Polimerii de polimerizare se obțin prin polimerizare. Acestea includ polietilena, polistirenul. Polimerii de policondensare sunt produși prin metoda policondensării. Acestea includ poliester, acrilic, organosiliciu și alte rășini, poliesteri, cauciucuri poliuretanice.
Polietilena se obține prin polimerizarea etilenei din gazul asociat și natural. Îmbătrânește sub influența radiațiilor solare, a aerului, a apei. Densitatea sa este de 0,945 g / cm³, rezistența la îngheț este de -70 ° C, rezistența la căldură este de numai 60-80 ° C. După metoda de producție, se disting polietilena de înaltă presiune (LDPE), polietilena de joasă presiune (HDPE) și pe un catalizator de oxid de crom (P). Când este încălzită la 80 ° C, polietilena se dizolvă în benzen, tetraclorură de carbon. Este utilizat pentru fabricarea foliilor de materiale de finisare.
Poliizobutilena este un material elastic cauciucat sau lichid, obținut prin polimerizarea izobutilenei. Este mai ușor decât polietilena, mai puțin durabil, are umiditate și permeabilitate la gaze foarte scăzute și aproape că nu îmbătrânește. Se folosește la fabricarea țesăturilor hidroizolatoare, a straturilor de protecție, a foliilor, ca aditivi în betonul asfaltic, liant pentru adezivi etc.
Polistirenul este o rășină termoplastică, un produs de polimerizare a stirenului (vinilbenzen). Se foloseste la fabricarea placilor de faianta, faianta, lacuri emailate etc.
Metacrilat de polimetil (sticlă organică) - se formează în timpul polimerizării esterului metilic ca urmare a tratării acestuia cu acid metacrilic. La început, metacrilatul de metil se formează sub formă de lichid incolor, transparent, iar apoi se obține un produs sticlos sub formă de foi, tuburi. Sunt foarte rezistente la apă, acizi și alcalii. Sunt folosite pentru vitrare, realizarea de modele.
Panouri din plastic - Panouri PVC Tevi polimericeȚevile din materiale polimerice sunt utilizate pe scară largă în construcția de conducte sub presiune (subterane și supraterane), sisteme de irigare, drenaj închis, structuri hidraulice tubulare. Ca material pentru fabricarea țevilor polimerice , se utilizează polietilenă , plastic vinil , polipropilenă și fluoroplastic .
Țevile din polietilenă sunt realizate prin extrudare continuă cu șurub (extrudarea continuă a polimerului dintr-o duză cu un profil dat). Țevile din polietilenă sunt rezistente la îngheț, ceea ce le permite să fie exploatate la temperaturi de la -80 °C la +60 °C.
Mastice și betoane polimericeStructurile hidraulice care funcționează într-un mediu agresiv, acțiunea vitezelor mari și a scurgerii solide, sunt protejate cu acoperiri sau căptușeli speciale. Pentru a proteja structurile de aceste efecte, pentru a le crește durabilitatea, se folosesc mastice polimerice, beton polimeric, beton polimeric și soluții polimerice.
Masticurile polimerice sunt concepute pentru a crea acoperiri de protecție care protejează structurile și structurile de stres mecanic, abraziune, temperaturi extreme, radiații și medii agresive.
Betoanele polimerice sunt betoane de ciment, în timpul preparării cărora la amestecul de beton se adaugă organosilici sau polimeri solubili în apă. Astfel de betonuri au rezistență crescută la îngheț, rezistență la apă.
Betoanele polimerice sunt betoane în care rășinile polimerice servesc ca lianți, iar materialele minerale anorganice servesc ca umpluturi.
Soluțiile polimerice diferă de betonul polimeric prin faptul că nu conțin piatră zdrobită. Sunt utilizate ca acoperiri hidroizolante, anticorozive și rezistente la uzură pentru structuri hidraulice, pardoseli, țevi.
Materialele termoizolante se caracterizează prin conductivitate termică scăzută și densitate medie scăzută datorită structurii lor poroase. Se clasifică după natura structurii: rigide (plăci, cărămizi), flexibile (mănunchiuri, plăci semirigide), libere (fibroase și pulverulente); având în vedere principalele materii prime: organice și anorganice.
Rumeguș , așchii - folosit sub formă uscată, impregnat în construcții cu var , gips , ciment.
Pâslă de construcție este realizată din lână grosieră. Se produce sub forma de panouri impregnate cu antiseptic cu o lungime de 1000-2000 mm, o latime de 500-2000 mm si o grosime de 10-12 mm.
Stuful se produce sub formă de plăci cu grosimea de 30-100 mm, obținute prin fixare prin sârmă prin rânduri de stuf presat de 12-15 cm.
Izolația din celuloză ( ecowool ) constă din 80% celuloză prelucrată (fibră de lemn), 12% substanțe ignifuge (acid boric) și 8% antiseptic (borax). Toate componentele materialului sunt componente naturale non-toxice, nevolatile, inofensive pentru oameni.
Polietilena spumată ( NPE , PPE ) este 100% polietilenă , adăugarea de coloranți organici este acceptabilă. Cu folie sau strat metalizat - izolatie termica reflectorizanta. Grosimea oferită de producători este de la 1 mm la 150 mm, lungimea nefiind limitată.
Vata minerala este o fibra incurcata (5-12 microni in diametru) obtinuta dintr-o masa topita de roci sau zguri sau in procesul de pulverizare a jetului sau subtire cu abur sub presiune. Vata minerala este folosita ca izolatie termica pentru suprafete cu temperaturi cuprinse intre -200 °C si +600 °C.
Vata de sticla este o fibra incurcata din sticla topita. Este utilizat pentru prepararea produselor termoizolante (covorașe, plăci) și termoizolarea suprafețelor.
Sticla spumă este un material ușor poros obținut prin sinterizarea unui amestec de pulbere de sticlă cu agenți de formare a gazelor (calcar, cărbune). Este realizat cu pori deschisi si inchisi. Plăcile de sticlă spumă sunt utilizate pentru izolarea termică a pereților, acoperirilor, tavanelor, izolației podelelor.
Coeficientul de conductivitate termică al sticlei spumă moderne este comparabil cu materialele plastice spumă: de la 0,042 W / (m * K) cu o densitate medie de 100 până la 200 kg / m³. Temperatura de aplicare: -180 până la +480 (limita inferioară se datorează condensării fazei gazoase în celulele sticlei spumă, limita superioară se datorează începutului înmuirii matricei de sticlă).
Sticla spumă cu pori mici închiși de aceeași dimensiune este considerată cea mai înaltă calitate.
Penoizol - izolație universală , care aparține unei noi generații de spume termoizolante carbamidice , are abilități mari de reținere a căldurii, densitate în vrac scăzută, rezistență la acțiunea microorganismelor și rozătoarelor.
Una dintre problemele importante în construcții este protecția clădirilor și structurilor de efectele precipitațiilor, a mediului umed înconjurător, a apei sub presiune și fără presiune. În toate aceste cazuri, rolul principal îl au materialele de hidroizolație și de acoperiș, care predetermina durabilitatea clădirilor și structurilor. Materialele de hidroizolație și de acoperiș sunt împărțite în emulsii, paste, mastice. În funcție de lianții incluși în materialele de hidroizolație și acoperiș, aceștia se împart în bitum, polimer, polimer-bitum.
Emulsiile sunt sisteme dispersate formate din două lichide care nu se amestecă între ele, dintre care unul se află în celălalt într-o stare fin divizată. Pentru prepararea emulsiei se folosesc soluții apoase slabe de agenți tensioactivi sau pulberi solide fin dispersate - emulgatori, care scad tensiunea superficială dintre bitum și apă, contribuind la fragmentarea mai fină a acestuia. Ca emulgatori, se folosesc acid oleic, concentrate de alcool sulfit, asidol. Emulsiile sunt folosite ca grunduri și acoperiri, aplicate în stare rece pe o suprafață uscată sau umedă în straturi.
Pastele sunt preparate dintr-un amestec de bitum emulsionat și pulberi minerale fin măcinate (var nestins sau var stins, argile foarte plastice sau plastice). Sunt folosite ca grunduri și acoperiri pentru straturile interioare ale unui covor hidroizolant.
Amestecurile uscate de impermeabilizare pentru clădiri cu acțiune penetrantă sunt un amestec de ciment și nisip în combinație cu derivați chimici.
Există membrane polimerice care sunt realizate din două tipuri de materiale termoplastice: PVC (policlorură de vinil plastifiată) și TPO (poliolefine termoplastice).
Membranele din PVC constau din mai multe straturi de film din PVC armat cu o plasă de poliester, care oferă o rezistență mai mare la tracțiune și nicio contracție a materialului. Membranele polimerice au apărut acum 40 de ani în Occident.
În special pentru impermeabilizarea subterană, există o membrană tunel din PVC cu un strat de semnal galben strălucitor. Este un material neîntărit care este rezistent la pătrunderea rădăcinilor și atacul microbian. Stratul de semnal facilitează detectarea deteriorării covorului de hidroizolație în timpul instalării hidroizolațiilor subterane.
Membranele TPO sunt alcătuite dintr-un amestec de cauciuc și polipropilenă.
Un acoperiș realizat în timpul construcției din foi ondulate, precum și orice alt acoperiș metalic de suprafață, această situație, organizarea locuințelor, spațiilor de mansardă, include și utilizarea hidroizolației sub acoperiș, care protejează materialul termoizolant pentru scurgerea condensului.
Datorită proprietăților sale bune de construcție, lemnul a fost mult timp utilizat pe scară largă în construcții. Are o densitate medie scăzută, rezistență suficientă, conductivitate termică scăzută, durabilitate mare (cu funcționare și depozitare corespunzătoare), este ușor de prelucrat de o unealtă și este rezistentă chimic. Cu toate acestea, pe lângă mari avantaje, lemnul are și dezavantaje: eterogenitate structurală; capacitatea de a absorbi și elibera umiditatea, schimbându-i în același timp dimensiunea, forma și rezistența; distrus rapid de degradare, aprins ușor. Structura trunchiului: duramen , miez , alburn , cambium , scoarță interioară, scoarță exterioară .
Pe specii, copacii sunt împărțiți în conifere și foioase. Calitatea lemnului depinde în mare măsură de prezența defectelor în el , care includ granulație , oblică , noduri , fisuri, daune de insecte, putregai . Conifere - zada , pin , molid , cedru, brad. Foioase - stejar, mesteacan , tei , aspen .
Proprietățile de construcție ale lemnului variază foarte mult, în funcție de vârstă, condițiile de creștere, speciile de lemn și umiditate. La un copac proaspăt tăiat, umiditatea este de 35-60%, iar conținutul acestuia depinde de momentul tăierii și de tipul copacului. Cel mai scăzut conținut de umiditate din copac iarna, cel mai mare - primăvara. Cea mai mare umiditate este tipică pentru speciile de conifere (50-60%), cea mai scăzută - pentru foioase (35-40%). Uscarea de la starea cea mai umedă până la punctul de saturație al fibrelor (până la un conținut de umiditate de 35%), lemnul nu își modifică dimensiunile; cu uscare ulterioară, dimensiunile sale liniare scad. În medie, contracția de-a lungul fibrelor este de 0,1%, iar peste - 3-6%. Ca urmare a contracției volumetrice, se formează goluri la joncțiunile elementelor din lemn, lemnul crăpă. Pentru structurile din lemn, trebuie folosit lemn cu conținutul de umiditate la care va lucra în structură.
Lemn rotund: bușteni - segmente lungi ale unui trunchi de copac, curățate de ramuri; cherestea rotundă (podtovarnik) - bușteni de 3-9 m lungime; creste - segmente scurte ale unui trunchi de copac (1,3-2,6 m lungime); bușteni pentru grămezi de structuri hidraulice și poduri - bucăți dintr-un trunchi de copac lungi de 6,5-8,5 m. Conținutul de umiditate al lemnului rotund utilizat pentru structurile portante nu trebuie să fie mai mare de 25%.
Materialele de construcție din lemn sunt împărțite în cherestea și materiale de scândură.
CheresteaCherestea se obtine prin taierea lemnului rotund.
Un tip de cherestea de înaltă tehnologie este grinzile de pereți și ferestre lipite , precum și structurile portante îndoite și lipite și grinzile de podea. Sunt realizate prin lipirea plăcilor, barelor, placajului cu adezivi impermeabili (FBA, FOK waterproof glue).
Produsele de tamplarie sunt fabricate din cherestea. Produsele lungi rindeluite sunt muluri ( căptușeală , parchet , plintă , șină), ornamente ( deschideri pentru ferestre și uși), balustrade pentru balustrade, scări, pervazuri, ferestre și uși . Produsele de tamplarie sunt realizate in fabrici specializate sau in ateliere din rasinoase si tare. Perioada de funcționare și costul produsului finit depind de tipul de lemn.
Scânduri de lemnMaterialele de construcție din panouri din lemn includ: placaj , plăci fibroase , plăci aglomerate , plăci aglomerate de ciment , panouri orientate .
Placajul este fabricat din furnir (așchii subțiri) de mesteacăn, pin, stejar, tei și alte specii prin lipirea foilor. Furnirul se obține prin îndepărtarea continuă a așchiilor pe toată lungimea unui buștean aburit în apă clocotită (1,5 m lungime) pe o specială. mașinărie.
Diverse materiale sub formă de produse metalice laminate și produse metalice sunt utilizate pe scară largă în construcțiile de management al apei. Metalul laminat este utilizat în construcția de stații de pompare, clădiri industriale, fabricarea diferitelor tipuri de porți metalice. Metalele folosite în construcții sunt împărțite în două grupe: feroase (fier și aliaje) și neferoase. În funcție de conținutul de carbon, metalele feroase sunt împărțite în fontă și oțel.
Fonta este un aliaj fier-carbon cu un conținut de carbon de 2% până la 6,67%. În funcție de natura bazei metalice, aceasta este împărțită în patru grupe: gri, alb, de înaltă rezistență și maleabil.
Fonta gri - contine 2,4-3,8% carbon. Se pretează bine la prelucrare, are o fragilitate crescută. Este folosit pentru turnarea produselor care nu sunt supuse impactului.
Fontă albă - conține 2,8-3,6% carbon, are duritate mare, dar este fragilă, nu poate fi prelucrată, are o utilizare limitată.
Fonta ductilă se obține prin adăugarea a 0,03–0,04% magneziu la fonta lichidă; are aceeași compoziție chimică ca fonta cenușie. Are cele mai înalte proprietăți de rezistență. Este folosit pentru turnarea carcaselor pompelor, supapelor.
Fonta maleabila - obtinuta prin incalzirea prelungita la temperaturi ridicate a pieselor turnate din fonta alba. Conține 2,5-3,0% carbon. Este utilizat pentru fabricarea pieselor cu pereți subțiri (piulițe, console etc.). În construcția de gestionare a apei, se folosesc plăci din fontă - pentru căptușirea suprafețelor structurilor hidraulice care sunt supuse abraziunii de către sedimente, supape de apă din fontă, țevi.
Oțel - obținut ca urmare a prelucrării fontei albe în cuptoare cu focar deschis. Odată cu creșterea conținutului de carbon din oțeluri, duritatea și fragilitatea acestora cresc, în timp ce, în același timp, ductilitatea și rezistența la impact scad.
Proprietățile mecanice și fizice ale oțelurilor sunt îmbunătățite semnificativ atunci când li se adaugă elemente de aliere (nichel, crom, wolfram). În funcție de conținutul componentelor de aliere, oțelurile sunt împărțite în patru grupe: carbon (fără elemente de aliere), slab aliat (până la 2,5% din componentele de aliere), mediu aliat (2,5-10% din componentele de aliere), înalt - aliat (mai mult de 10% din componentele de aliere) .
Oțelurile carbon, în funcție de conținutul de carbon, se împart în carbon scăzut (carboni până la 0,15%), cu carbon mediu (0,25-0,6%) și cu conținut ridicat de carbon (0,6-2,0%).
Metalele și aliajele neferoase includ aluminiul, cuprul și aliajele acestora (cu zinc, staniu, plumb, magneziu), zinc, plumb.
În construcții se folosesc aliaje ușoare - pe bază de aluminiu sau magneziu și aliaje grele - pe bază de cupru, staniu, zinc și plumb.
Oțelurile laminate la cald sunt produse sub forma unui unghi cu unghi egal (cu rafturi de 20–250 mm lățime); colț inegal; I-beam; I-beam-raft larg; canalul .
Pentru fabricarea structurilor și structurilor metalice de construcții, se folosesc profile de oțel laminate: colțuri cu raft egal și inegal, canal, grindă în I și Taurus. Nituri, șuruburi, piulițe, șuruburi și cuie sunt folosite ca elemente de fixare din oțel. La efectuarea lucrărilor de construcție și instalare se folosesc diverse metode de prelucrare a metalelor: mecanică, termică, sudare. Principalele metode de producție a metalelor includ prelucrarea mecanică la cald și la rece a metalelor.
La prelucrarea la cald, metalele sunt încălzite la anumite temperaturi, după care li se dau formele și dimensiunile adecvate în timpul procesului de laminare, sub influența loviturilor de ciocan sau a presiunii de presare.
Prelucrarea la rece a metalelor este împărțită în prelucrarea metalelor și tăierea metalelor. Lăcătușul și prelucrarea constă din următoarele operații tehnologice: marcare, tăiere, tăiere, turnare, găurire, tăiere.
Prelucrarea metalelor, tăierea se realizează prin îndepărtarea așchiilor de metal cu o unealtă de tăiere (strunjire, rindeluire, frezare). Este produs pe mașini de tăiat metal.
Pentru a îmbunătăți calitățile de construcție ale produselor din oțel, acestea sunt supuse unui tratament termic - călire, revenire, recoacere, normalizare și cementare.
Călirea constă în încălzirea produselor din oțel la o temperatură puțin mai mare decât cea critică, menținându-le la această temperatură pentru un timp și apoi răcirea rapidă în apă, ulei, emulsie uleioasă. Temperatura de încălzire în timpul călirii depinde de conținutul de carbon din oțel. Călirea crește rezistența și duritatea oțelului.
Călirea constă în încălzirea produselor întărite la 150–670 °C (temperatura de călire), întărirea lor la această temperatură (în funcție de calitatea oțelului) și apoi răcirea lent sau rapidă în aer, apă sau ulei. În procesul de revenire, vâscozitatea oțelului crește, stresul intern din acesta și fragilitatea acestuia scad, iar prelucrabilitatea sa se îmbunătățește.
Recoacerea constă în încălzirea produselor din oțel la o anumită temperatură (750–960 °C), menținerea lor la această temperatură și apoi răcirea lent într-un cuptor. La recoacerea produselor din oțel, duritatea oțelului scade și, de asemenea, prelucrabilitatea acestuia se îmbunătățește.
Normalizarea – constă în încălzirea produselor din oțel la o temperatură puțin mai mare decât temperatura de recoacere, menținerea acestora la această temperatură și apoi răcirea lor în aer nemișcat. După normalizare, se obține oțel cu duritate mai mare și structură cu granulație fină.
Carburarea este un proces de carburare la suprafață a oțelului cu scopul de a obține o duritate mare a suprafeței, rezistență la uzură și rezistență sporită în produse; în timp ce partea interioară a oțelului păstrează o tenacitate semnificativă.
Acestea includ: aluminiul și aliajele sale sunt materiale ușor, tehnologice, rezistente la coroziune. În forma sa pură, este utilizat pentru fabricarea de folii, piese turnate. Pentru fabricarea produselor din aluminiu se folosesc aliaje de aluminiu - aluminiu-mangan, aluminiu-magneziu. Folosite în construcții, aliajele de aluminiu cu densitate scăzută (2,7–2,9 g/cm³) au caracteristici de rezistență care sunt apropiate de caracteristicile de rezistență ale oțelurilor pentru construcții. Produsele din aliaje de aluminiu se caracterizează prin tehnologie de fabricație simplă, aspect bun, rezistență la foc și seismică, proprietăți antimagnetice și durabilitate. Această combinație de construcție și proprietăți tehnologice ale aliajelor de aluminiu le permite să concureze cu oțelul. Utilizarea aliajelor de aluminiu în structurile de închidere face posibilă reducerea greutății pereților și a acoperișurilor de 10-80 de ori și reducerea laboriosității instalării.
Cuprul și aliajele sale. Cuprul este un metal greu neferos (densitate 8,9 g/cm³), moale și ductil, cu o conductivitate termică și electrică ridicată. În forma sa pură, cuprul este folosit în firele electrice. Cuprul este utilizat în principal în diferite tipuri de aliaje. Un aliaj de cupru cu staniu, aluminiu, mangan sau nichel se numește bronz. Bronzul este un metal rezistent la coroziune cu proprietăți mecanice ridicate. Este folosit pentru fabricarea de fitinguri sanitare. Un aliaj de cupru și zinc (până la 40%) se numește alamă. Are proprietăți mecanice ridicate și rezistență la coroziune, se pretează bine procesării la cald și la rece. Se folosește sub formă de produse, foi, sârmă, țevi.
Zincul este un metal rezistent la coroziune folosit ca acoperire anticoroziune la galvanizarea produselor din oțel sub formă de oțel pentru acoperișuri, șuruburi.
Plumbul este un metal greu, ușor de lucrat, rezistent la coroziune, utilizat pentru etanșarea cusăturilor în țevile cu mufă, etanșarea rosturilor de dilatare și fabricarea țevilor speciale.
Coroziunea metalelor și protecția împotriva acesteiaImpactul asupra structurilor metalice și asupra structurilor mediului înconjurător duce la distrugerea acestora, ceea ce se numește coroziune . Coroziunea începe de la suprafața metalului și se răspândește adânc în el, în timp ce metalul își pierde strălucirea, suprafața sa devine neuniformă, corodată.
În funcție de natura daunelor de coroziune, se disting coroziunea continuă, selectivă și intergranulară.
Coroziunea solidă este împărțită în uniformă și neuniformă. Cu coroziune uniformă, distrugerea metalului se desfășoară în același ritm pe întreaga suprafață. Cu coroziune neuniformă, distrugerea metalului are loc într-un ritm inegal în diferite părți ale suprafeței sale.
Coroziunea selectivă acoperă anumite zone ale suprafeței metalice. Este subdivizată în coroziune de suprafață, punct, travers și spot.
Coroziunea intergranulară se manifestă în interiorul metalului, în timp ce legăturile de-a lungul limitelor cristalelor care alcătuiesc metalul sunt distruse.
În funcție de natura interacțiunii metalului cu mediul, se disting coroziunea chimică și electrochimică. Coroziunea chimică apare atunci când metalul este expus la gaze uscate sau lichide neelectrolitice (benzină, ulei, rășini). Coroziunea electrochimică este însoțită de apariția unui curent electric care apare atunci când electroliții lichizi (soluții apoase de săruri, acizi, alcalii), gaze umede și aer (conductori de electricitate) acționează asupra metalului.
Pentru a proteja metalele împotriva coroziunii, se folosesc diverse metode de protecție a acestora: etanșarea metalelor dintr-un mediu agresiv, reducerea poluării mediului, asigurarea condițiilor normale de temperatură și umiditate și aplicarea de acoperiri rezistente la coroziune. De obicei, pentru a proteja metalele împotriva coroziunii, acestea sunt acoperite cu vopsele și lacuri (grunduri, vopsele, emailuri, lacuri), protejate cu acoperiri metalice subțiri rezistente la coroziune (inclusiv galvanizare, acoperiri din aluminiu etc.) prin pulverizare termică , placare . . În plus, metalul este protejat de coroziune prin aliere, adică prin topirea lui cu un alt metal (crom, nichel etc.) și nemetal.
Materialele de finisare sunt folosite pentru a crea acoperiri de suprafață pentru produse de construcții, structuri și structuri pentru a le proteja de influențele externe dăunătoare, a le oferi expresivitate estetică și a îmbunătăți condițiile de igienă din cameră. Materialele de finisare includ compoziții de vopsea gata făcute, materiale auxiliare, lianți, materiale de finisare laminate ( tapet ), pigmenți.
Materiale de construcție | |
---|---|
Structural | |
Acoperișuri | |
Finisare | |
Substituenți | |
Astringente |
de știința materialelor | Secțiuni||
---|---|---|
Definiții de bază | ||
Direcții principale | ||
Aspecte generale |
| |
Alte direcții importante |
| |
Științe conexe |
Dicționare și enciclopedii | ||||
---|---|---|---|---|
|