Металлические строительные материалы и изделия

Твердые,ковкие,блестящие, с искусственной кристаллической структурой.

Основное сырьё – рудные горные породы.

Железные руды, (до 70% Fe). Красный, магнитный бурый и шпатовый железняк

Алюминиевые (бокситы) – Al2O3 до 60%)

Цветные (десятые доли, единицы %).

Основы технологии: обработка сырья, дозировка, плавка, формование.

Для обработки лицевых поверхностей применяются механич и химич способы отделки

Обработка сырья - дробление, перемывка, обогащение железных руд

Плавка

В доменных печах: чугун: передельный (до 90%) – на сталь и литейный, серый.

В мартеноских, жлектрических, в кислородных конверторах: сталь: углеродистая и легированная.

В спецваннах (электролиз, очистка): Al и его сплавы, Cu и её сплавы (бронза: Cu + олово, латунь: Cu + цинк), Mg и его сплавы, Ti и его сплавы, цинк, олово, свинец.

Виды чёрных металлов: чугун, сталь.

В процессе плавки получают металлы, в процессе формования - металлич. материалы.

Формование-литье, прокат, штамповка, прессование, экструдирование.

Виды

Св-ва

Средн плотн стали 7860

Пористость,гигроскопичность,водопоглощение отсутствуют

Главные положительные свойства всех металлов и материалов из них:

Сравнительно высокая прочность. Rсж,раст,изг 300-400 мПА, но может достигать и 1000. Причина – характер структуры: кристаллическая, отличающаяся гармоничностью и простотой.

Сравнительно высокие пластичность и упругость(кроме чугуна - хрупкий).

Отрицательные:
Основной минус – способность к коррозии: химической, электрохимической, биологической и другой.

Способы защиты: покрытия, в т.ч. ЛКМ. Изменение состава металла или среды.

Ползучесть.

Эст.характ. оригинальны и регулируются в широких пределах. иногда обогащаются в процессе эксплуатации (патина на меди, фактура может быть рельефной, шероховатой, гладкой, матовой, блестящей.

Отделка лицевой поверхности: механическая, химическая, термическая, красками, лаками, оксидирование (анодирование. Анодир – алюминий.). Получение коррозиеустойчивых и лёгких сплавов (титановых сплавов), универсальных легированных сталей (ванадий, азот, алюминий + сталь, производство эффективных профилей

Минеральные вяжущие

Минеральные вяжущие - тонко измельченные минеральные порошки, образующие при смешивании с водой пластично-вязкую массу, которая с течением времени, под влиянием физико-химических процессов, переходит в камневидное состояние.

МВ + H2O + перемешивание = пластично-вязкая масса + время = искусственный камень

Сырьё:

Основное - осадочные горные породы (гипсовый камень, известняк, глина);

Добавки - изменяют свойства МВ и СМ на их основе (от десятых долей до десятков процентов)

Сырье- природный гипс-гипсовые вяжущие

Природный магнезит и доломит -магнезиальные вяж

Известняк + глина, где-то 3 к 1. Помол => 1450 С= клинкер(искусственные минералы в гранулах) + помол = портландцемент

Известняк (CaCO3,MgCO3)
дробление => 100-120градусов => комовая воздушная известь* (*опасно-пережог!) => помол => воздушная известь.

Гипсовый камень

(CaSO4;2H20)

Помол => 110-160 градусов => гипс строительный CaSO4 ½ H20.

Основы технологии

1.помол – мелкие частицы (порошок)

2.обжиг - для получения веществ, реагирующих с водой

Известно более50 видов цементов

Свойства

Способность твердеть после перемешивания с определённым количеством воды.

С химической точки зрения основная реакция – гидратация. X +H20 = ХиH20

С физической точки зрения: схема твердения:

1.МВ + Н20 - растворение 2.гель – колондация 3.кристалл (сложная форма)- кристаллизация.

Водопотребность

Теор 20% воды от массы МВ

Практ 40-70% от массы МВ

Коррозионная стойкость Ик на осн ПЦ ограничена

Прочность ИК на осн МВ зависит от прошедшего времени.

Деформативность:

Набухание опасно для ИК на основе воздушных МВ

Усадка опасна для ИК на основе гидравлических МВ

Область применения - производство искусственных каменных материалов и красок(известковых,цементных)

Строительные материалы на основе МВ

Причины массового применение См ан осн МВ

1.значительные запасы сырья

2.возможность удовлетворить требованиям всех видов строительства

3.конструкционная совместимость с другими СМ

4.возможность получения разнообразных форм и видов внешней отделки

5.сравнительно низкие энергоёмкость и себестоимость

сырье

а)основное

1.МВ

2.вода

3.упрочняющие компоненты (арматуры,заполнители)

4.добавки - минеральные или органические

заполнители

-мелкие (песок)

-крупные (щебень,гравий)

-волокнистые

-искусственные

-природные-кварц,песок

заполнители-до 90% по объему и до 8% по массе

Осн.техн.

Дозировка- перемешивание (гравитационное и турбулентное), формование(укладка)=> виброуплотнение - обеспечение требуемой скорости твердения. Ускорение= Пропарка(T до 100 и>) и автоклав(влага до 100%)

- отделка лицевой поверхности

Отделка лиц поверхности

1.механическая

2.облицовка плитками, плитами

3.красками

4.декор бетонами (3-5см)

5.декор растворами (1-2см)

6.листы,пленки,обои (только в интерьере)

7.химич (обнажение крупного заполнителя)

8.дроблеными материалами (природ, искусств и смеш)

9.металлизация

10.термическая (огневая, высокотемпературная и плазма)

основные виды

1.бетон

2.железобетон

3.строит растворы

4.силикатные

5.гипсовые

6.асбестоцементные

и ИК с другими минволокнами

свойства и разновидности

бетон (цементный)

1.общего назначения

2.спецназначения (дорожный,теплоизоляционный,гидротехнический,жаростойкий,декоративный)

плотность

особо тяж >2500

тяж 2200-2500

облегч 1800-2200

легкий 500-1800

прочн при сж 5-80 мПА

Мрз-сотни циклов

Легкий бетон -массовое применение в практике строительства,в т.ч. для гидротехнических сооружений,высотные здания

На порист заполн-керамзитобетон итп

Крупнопористый –без мелкого заполнителя

Ячеистый –без крупного заполнителя-пенобетон,газобетон

Преимущества ЛБ-ТБ = около 1000 кг сырья на м3

Примерно в 2 раза ниже трудозатраты

Меньше толщина огражд конструкции

Укрупнение изделия

Но прочность и деформативность выше, чем у ТБ

Долговечность любого бетона ограничена,для ее повышения

1.повышение плотности структуры (естьминусы)

2. гидрофобизация

Железобетон

ЖБ -композитный материал (бетон+арматура [из стальных проволок,стержней и и каркасов из них])

Прочн на изг и раст значительно выше,чем у бетона

Сборный на заводе	Монолитный (на стройке)
Панели, блоки, оболочки, каркасы, профильные элементы

Строительные растворы

СР-ИК без крупного заполнителя в виде тонкого (1-2см) слоя на др См

По составу:известковые,цементные,смешанные

По назначению

1.кладочные

2.монтажные

3.спец назначения

4.отделочные (декор штукатурки)

-искусстве мрамор

-каменные штукатурки

-сграффито

-терразитовые

-известково-песчаные

-известково-мраморные

Мрз десятки циклов, но и до 300

Rсж 0,4-20 мПА

Гипсовые

Гипсокартонные листы, гипсоволокнистые листы, гипсобетон, гипсоволокнистые панели, профильные изделия, плиты (литые, АГШ и АГШТ[акустические])

Cр плотн 1100

R сж 2-4 мПА

+низкая энергоемкость производства

+низкая себестоимость(самые дешевые ИК)

-разрушение при действии воды

СМ на основе искусственных полимеров

Полимеры -вещества, молекулы которых состоят из тысяч и сотен тысяч атомов, построенные путем многократного повторения одинаковых групп или звеньев.

Полимеры получены человеком из природных веществ

Сырье

-полимеры

-пластификаторы

-красители

-катализаторы

-стабилизаторы

-наполнители(порошки, волокна, листы, ткани)

Основы технологии

-дозировка

-перемешивание

-формование

1.экструзионный способ (погонажные,рулонные)

2.горячее прессование (мат с большим кол-вом наполнителя)

3.литье под давлением (впрыскиевание в стальную форму)(тонкие листовые и плитные)

4.Вакуумформование.

5.каландрирование (Z или L-образные валы-каландры.)
(вальцевание –рулонные)

99% пластмасс не требуют дополнительной отделки.

-отделка лиц пов

1.окрашивание(объемное и поверхностное)

2.печатание

3.тиснение

4.аппликация

5.декалькомания

6.металлизация

основные виды

а) рулонные

- линолеумы (одно- многослойные, на поризованной подоснове или без неё) *по факту-поливинилхлоридные покрытия

-синтетические ковровые материалы

-пленки

-обои

-кровельные и гидроизоляционные рулонные

б) погонажные

в) листовые и плитные

- стеклопластики (плоские,волнистые)

-декор бум-слоистые пластики

-светопрозрачные листы

-плиты (отделка пола,редко-потолок,стены)

-полиформ (квадратные плиты из ударопрочного полистирола с добавлением вспенивающего компонента с окраской-отделка потолков и стен)

-плитки полистирольные

-плитки «превинил»

-плиты теплоизоляционные

-плиты пенополистирольные,пенопласты

г) монолитные

-эпоксидные,полиуретановые,метилметакриловые и др составы для покрытия полов

-полимербетоны

д) мастики

-гидроизоляционные

-герметизирующие

е) лакокрасочные

свойства

+возможность получения СП со сравнительно низкой ср плотностью (пенопласты 50-100 кг на м3),со сравнимо низкими Г,Вм,водопроницаемостью (мастики для гидроизоляции)

+со сравнительно высоким R

+с самой низкой теплопроводностью (пенопласты 0,07%)

+нет ограничений по цвету, фактуре, рисунку, могут быть светопрозрачными

-опасность с экол точки зрения:

- опасны для здоровья

- при пожаре опасны для жизни

-старение структуры

-«малотоксичны»

области применения

-конструкционные (пенопласты, мастики, гидроизоляционные)

-конструкционно-отделочные (линолеумы)

-отделочные (ДБСП)

Строительные материалы специального назначения

Герметизирующе СМ

Цель применения: обеспечение герметичности (непроницаемости для влаги, воздуха) стыков сборных элементов зданий и других частей конструкций)

Осн виды:

-рулонные (полимеры-ленты, жгуты, полосы)

-мастичные (полимерные-твердеющие, нетвердеющие)

осн характеристики

-паровлагонепроницаемость

-относительное удлинение (способность деформироваться без нарушений целостности структуры 40-100%)

теплоизоляционные

цель применения:обеспечение нормального теплового режима в помещениях и экономия энергозатрат на отопление зданий

основные виды:

осн характеристики

ср плотн <500

П>50%

Лямбда<0,3

Эффективна замкнутая пористость

Звукоизоляционные

Цель применения: обеспечение нормального звукового режима в помещениях,защита от внешних источников шума

Св-ва

Ср плотн., П аналогичны теплоизол

Эффективна сообщающаяся система пор (стекло-минераловатные см)

Кровельные СМ

Цель: обеспечение нормального влажностного режима в помещениях и защита других СМ от воды

Св-ва

Главное-при действии воды

Металлические,из стекла,оргстекла-П,Г,В=0% + твердые рулонные,мастичные Вм<5%

Из мелкозерн бетона,керамические,асбестоцементные-скатная кровля

СМ СПЕЦ НАЗНАЧЕНИЯ

1) КРОВЕЛЬНЫЕ и ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ СМ

(для обесп норм. влажностного режима в помещении и защиты др СМ от влаги/воды)