Конспект лекций по курсу «Строительные материалы и изделия»

Столярные изделия

Изготавливают из древесины хвойных деревьев, лиственные породы используют для изготовления фрамуг и дверей
Из древесины изготавливают разные изделия (имеющее временное назначение), либо для специальных целей.
Конструкции из древесины – это детали заводского изготовления для брусчатых и каркасных домов , панельных домов со стенами из несущих панелей, домов со стенами из местных каменных и других строительных материалов.

Клеенные детали и конструкции

Изготавливают досчатые и фанерные – балки, прогоны, элементы ферм и арок, блоки для чердачных и междуэтажных перекрытий.
Применяют в покрытиях, перекрытиях, в качестве балок двутаврового и прямоугольного сечений .
Пирогенетические строительные продукты
(канифоль, скипидар, пек)
получают путем пирогинеза из древесины горных пород .
канифоль применяют для приготовления клееканифольной пеноимульсии при производстве ячеистых искусственных материалов, для искусственных олиф , лаков.
Скипидар явяется одним из растворителей при изготовлении канифольных лаков и разбавителей красочных составов.
Пек древесный находит применение для изготовления пековых пластификаторов, лаков.

Зашита древесины

От гниения:
Для борьбы с гниением и вредителями древесину на складах надо хранить в условиях, соответствующих установленных правилами : не должно происходить увлажнение, не должна соприкасаться со старой древесиной.
Для увеличения срока службы древесину необходимо обрабатывать антисептиками – химическими средствами , предупреждающими зарождение и развитие дереворазрушающих грибов.
Для антисептирования применяют водорастворимые, маслянистые и приготовленные в органических растворителях антисептики. Антисептики не должны иметь запаха, должны сохранять антиептические свойства на долгий период, быть инертными по отношению к металлическим элементами, соприкасаясь с деревянными конструкциями не понижая прочность дерева.
Антисептиками являются:
Фтористый натрий (не горюч, не летуч, не гигроскопичен, без запаха, не коррозирует металл). Применяют в чистом виде и в смеси со фтористым аммонием.
Кремнефтористый натрий – порошок , получаемый при производстве суперфосфата
Уралит – смесь фтористого натрия с денитрофенолом. Этот антисептик горюч, ядовит.
Водные растворы калиевых и магниевых солей
Маслянистые: продукты, получаемые при сухой перегонке каменного угля, торфа, смолы.
Пасты (для наружной обмазки).
МАТЕРИАЛЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
КРОВЕЛЬНЫЕ, ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Основная задача, решаемая с помощью как кровельных, так и гидроизоляционных материалов,— создание водонепроницаемого покрытия, защищающего изолируемую конструкцию и здание в целом от воздействия влаги. Однако условия, в которых работают кровельные материалы, существенно отличаются от условий, в которых работают гидроизоляционные материалы.
Кровельные материалы подвергаются периодическому увлажнению и высушиванию, воздействию прямого солнечного излучения (особенно опасно действие его УФ-составляющей), нагреву, замораживанию, снеговым и ветровым нагрузкам.
Чтобы длительно и успешно работать в таких условиях, кровельные материалы должны быть атмосферостойкими, светостойкими, водо- и морозостойкими и достаточно прочными. В тех же случаях, когда крыша является видимым элементом сооружения (мансардные, двухскатные, и т. п. кровли), материал должен отвечать и определенным архитектурно-декоративным требованиям. И, наконец, технологичность и экономичность — общее требование ко всем кровельным материалам.
Гидроизоляционные материалы, в отличие от кровельных, работают в условиях постоянного воздействия влаги или агрессивных водных растворов (часто под давлением); температурные условия их работы более стабильны, солнечное облучение отсутствует, но возможно развитие гнилостных процессов.
От гидроизоляционных материалов требуются полная водонепроницаемость, долговечность, базирующаяся на гнилостойкости и коррозионной стойкости, и свойства, обеспечивающие сохранение сплошности материала при различных внешних механических воздействиях. Технологичность и экономичность остаются также непременными требованиями.
Герметизирующие материалы — специфический вид материалов, Назначение которых — обеспечить герметичность (водонепроницаемость и непродуваемость) стыков конструктивных элементов зданий и сооружений (например, уплотнение стыков между панелями или между оконными блоками и стеной).
Для получения кровельных и гидроизоляционных материалов и изделий используют разнообразные материалы: металлы, керамику, (черепицу), асбестоцемент, битумы, полимеры и др.
КРОВЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Материалы на основе битумных, полимербитумных и полимерных связующих — главнейший вид кровельных материалов. К ним относятся самые разные по форме, размерам и физическому состоянию материалы:
• мембранные— большеразмерные полотнища (площадью 100...500 м2);
• рулонные— полотнища шириной около 1м и длиной 7...20 м, поставляемые на строительную площадку в рулонах;
• штучные и листовые — мелкоразмерные полосы и листы (площадью менее 1 и 2м2 соответственно);
• мастичные — вязкие жидкости, образующие водонепроницаемую пленку после нанесения на изолируемую конструкцию.
Выбор того или иного типа материала зависит от многих факторов:
• конструктивных (угол наклона крыши, материал основания и др.);
• технологических (простота устройства покрытия);
• архитектурно-декоративных (желаемый цвет и фактура поверхности кровли);
• экономических (стоимость и долговечность).
Рулонные материалы. Находят наибольшее применение. Объясняется это, с одной стороны, невысокой стоимостью самих материалов и простотой устройства кровельного покрытия, а с другой — тем, что рулонные материалы — наиболее удобный вид кровельного материала для плоских (угол наклона 3...60) кровель, характерных для типовых многоэтажных панельных и кирпичных зданий. Первые рулонные материалы, появившиеся в начале XX в.,— это толь, пергамин и рубероид. В основе этих материалов лежит кровельный картон, пропитанный черными вяжущими. Кровельный картон получают из вторичного текстиля, макулатуры я древесного сырья. Картон имеет рыхлую структуру и хорошо впитывает влагу и другие жидкости (в частности, расплавленный битум). При увлажнении под действием солнечного излучения и в результате гниения картон теряет свои свойства. Пропитка битумом и дегтем замедляет эти процессы. Марка картона устанавливается по его поверхностной плотности (масса 1м2 картона в г); она может быть от 300 до 500. Ширина кровельного картона — 1000; 1025 и 1050мм.
Толь — картон, пропитанный и покрытый с двух сторон дегтем. В качестве кровельного материала толь применяют лишь для временных сооружений, так как деготь быстро стареет на солнце и материал разрушается через 2...3 г. Более целесообразен толь для гидроизоляции, где отсутствует солнечное излучение и где важную роль играют антисептические свойства дегтя.
Пергамин — простейший рулонный материал, получаемый пропиткой кровельного картона расплавленным легкоплавким битумом (например, БНК 45/180). Применяют пергамин для нижних слоев кровельного ковра и для устройства пароизоляционных прокладок в строительных конструкциях. Марки пергамина П-300; П-350 и т. п. (П — пергамин; 300 — марка картона). Рубероид — многослойный материал, получаемый, как и пергамин, пропиткой кровельного картона легкоплавким битумом и последующего нанесения с обеих сторон слоя тугоплавкого битума, наполненного минеральным порошком. Лицевая сторона рубероида покрывается «бронирующей» посыпкой (песком, слюдой, сланцевой мелочью и т. п.), защищающей материал от УФ-излучения; нижняя сторона — порошком из известняка или талька, для защиты от слипания слоев в рулоне. Длина рулона 10...20 м.
Марки рубероида - РКК-420; РКЧ-350 и т. п. (Р - рубероид; К -кровельный; К и Ч — вид посыпки, соответственно крупнозернистая или чешуйчатая). Для нижних слоев кровельного ковра выпускается рубероид подкладочный (П) с пылеватой посыпкой (П) с обеих сторон (например, РПП-300).
Первым этапом было упрощение технологии устройства кровельного ковра благодаря внедрению наплавляемого рубероида. Он отличается от обычного рубероида более толстым слоем битума (в особенности на нижней стороне материала, где в соответствии со стандартом битума должен быть не менее 1500 г/м2). Из наплавляемого рубероида кровельный ковер получают без клеющих мастик путем подплавления нижней поверхности рубероида газовой горелкой с последующей его прикаткой.
Следующим шагом была замена основы непрочной и подверженной гниению картонной основы на более прочную и гнилостойкую. Предпочтение отдают нетканым основам и стеклохолсту. Стекловолокнистые основы отличаются малым удлинением при разрыве. Производят материалы на основе алюминиевой и медной фольги (например, материал «фольгоизол»). Фольга, находящаяся на лицевой стороне материала, придает ему декоративные свойства и защищает от солнечного излучения.
Применение новых прочных и долговечных основ, в свою очередь, потребовало модификации битумного связующего в сторону повышения его долговечности и расширения диапазона рабочих температур, а задача была решена путем модификации битума полимерами. Полимерные добавки позволяют расширить интервал рабочих температур битума (снижая температуру хрупкости и повышая температуру размягчения) и обеспечивают сохранение эластичности вяжущего длительное время (т. е. повышают долговечность материала). Толщина современных рулонных материалов 3..5 мм, что позволяет делать кровельный ковер двухслойным (а не 3...5 слойным) и укладывать его методом наплавления.
Штучные материалы. Промышленность предлагает мягкую черепицу — штучный материал, получаемый на основе традиционных рулонных материалов, путем вырубки из полотна фигурных полос, которые при укладке напоминают кровлю из натурального шифера, имитирующие 3...4 штуки плоской черепицы различной формы. Минимальный угол наклона кровли 9... 10°, максимальный не ограничивается и этим материалом можно облицовывать и примыкающие к крышам участки стен. Цвет и шероховатая фактура лицевой поверхности достигаются минеральной посыпкой. Фирмы выпускают плитки практически любого цвета: одноцветные или имитирующие «объемность» материала. Кровли из таких материалов удивительно декоративны. Мягкая черепица более долговечна, чем аналогичные по строению рулонные материалы из-за того, что она не образует сплошного покрытия, и деформации материала при старении локализуются в каждой плитке в отдельности, что исключает нарушение сплошности покрытия от внутренних напряжений. У мягкой черепицы долговечность кровли будет определяться потерей декоративности из-за потери цветной посыпки плиток.
Волнистые битумно-картонные листы (Ондулин) — штучный материал для кровель, представляющий собой гибкие листы размером 2000 х 1000мм и толщиной около 3мм (вес листа к 6кг). Листы — волнистый картон, пропитанный битумом и с лицевой стороны окрашенный атмосферостойкой полимерной краской. Окраска создает декоративный эффект и защищает картон и битум от действия солнечного излучения.
Мастичные кровельные покрытия получают при нанесении на основание (обычно бетонное) жидковязких олигомерньгх продуктов, которые, отверждаясь, образуют сплошную эластичную пленку. Мастаки имеют хорошую адгезию к бетону, металлам и битумным материалам. По сути мастичные кровельные покрытия — это полимерные мембраны, формируемые прямо на поверхности крыши. Особенно удобны мастичные материалы при выполнении узлов примыкания.
Мастики могут применяться как самостоятельно, так и совместно с армирующей основой (например, стеклотканью). Мастичные покрытия могут устраиваться и по старой рулонной кровле без ее снятия; также возможен ремонт старого мастичного покрытия путем нанесения нового тонкого слоя мастики.
ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Гидроизоляционные материалы предназначены для предохранения строительных конструкций от контакта с водой, поглощения воды или от фильтрации воды через них. В зависимости от физического состояния и соответственно технологии их применения гидроизоляционные материалы можно разделить на жидкие; пастообразные пластично-вязкие; твердые упруго-пластичные.
Жидкие гидроизоляционные материалы могут быть пропиточные и пленкообразующие.
Пропиточные материалы — жидкости, проникающие в поры поверхностных слоев материала и образующие там водонепроницаемые барьеры или гидрофобизирующие поверхность пор.
Битумы и дегти, переведенные в жидкое состояние,— простейшие пропиточные материалы. Битумы придают пропитанному слою материала водонепроницаемость, а дегти, кроме того, антисептируют материал. Для перевода в жидкое состояние дегти и битумы можно расплавить, растворить в органических растворителях или приготовить из них эмульсию.
Битумные эмульсии готовят в гомогенизаторах (высокоскоростных смесителях). В них расплавленный битум диспергируют в горячей воде (85...90° С), в которой предварительно растворяют поверхностно-активные вещества-эмульгаторы, обеспечивающие стабильность эмульсии. Эмульсии могут модифицироваться полимерами и латексами каучуков. Пропитка эмульсиями целесообразна для влажных материалов.
Пропитка мономерами с последующей их полимеризацией в порах материала обеспечивает их стабильную водонепроницаемость. Наиболее перспективны для этой цели акриловые мономеры. Их полимеризация возможна с помощью инициаторов, введенных в пропитывающую жидкость.
Кремнийоргатческие жидкости — эффективный пропиточный материал, гидрофобизирующий (придающий водоотталкивающие свойства) пористые материалы. Эти вещества имеют высокую проникающую способность, они атмосферостойки и термостойки. Жидкости не имеют цвета и запаха и не изменяют внешний вид пропитываемого материала.
Инъекционные материалы нагнетают в поры изолируемого материала под давлением. В качестве инъекционных могут использоваться не только все пропиточные, но и более вязкие жидкости (например, эпоксидные смолы, полимерные дисперсии). Принудительное нагнетание гидроизоляционного материала в конструкцию обеспечивает более высокую водонепроницаемость образующегося защитного слоя, чем свободная пропитка, но его выполнение значительно сложнее и дорооже ее.
Пленкообразующие материалы — вязкожидкие составы, которые после нанесения на поверхность изолируемой конструкции образуют на ней водонепроницаемую пленку. Среди пленкообразующих веществ наибольшее распространение получили разжиженные битумы и битумные эмульсии, лаки и эмали.
Пастообразные гидроизоляционные материалы используют как обмазочные и приклеивающие. Обмазочные материалы после нанесения образуют на изолируемой поверхности достаточно толстый гидроизоляционный слой. К обмазочным материалам относят мастики и пасты пластично-вязкие системы с ярко выраженными тиксотропными свойствами. Это означает, что они при нанесении на поверхность тем иным инструментом разжижаются, а затем переходят в твердообразное состояние.
Мастики получают смешиванием органических вяжущих с минеральными наполнителями и специальными добавками (пластифицирующими, структурирующими и др.). По виду вяжущего различают мастики битумные, битумно-полимерные и полимерные; реже используются дегтевые.
Пасты получают на основе битумов и дегтей путем их диспергирования в присутствии твердого эмульгатора (глины, извести и т. п.)
В обычных битумно-глиняных пастах размер частиц битума 0,1...0,15 мм.
Пасты хорошо смешиваются с наполнителями (песком) и легко наносятся даже на влажные поверхности; после высыхания капли битума сливаются, и образуется мастичное покрытие.
Упруго-пластичные гидроизоляционные материалы представлены рулонными материалами (безосновными и на различных основах), аналогичные кровельным. В отличие от кровельных гидроизоляционные материалы не подвергаются солнечному излучению, но постоянно находятся во влажных условиях, где на первое место выходит гнилостойкость.
Первыми рулонными гидроизоляционными материалами были толь и рубероид (без бронирующей посыпки). Долговечность этих материалов ограничена низкой гнилостойкостью кровельного картона. При этом толь, за счет пропитки дегтем, более долговечен в роли гидроизоляционного материала.
В современных рулонных гидроизоляционных материалах для повышения долговечности и надежности используют битумные и полимербитумные материалы на негниющих основах.
Гидростеклоизол — битумный гидроизоляционный материал, состоящий из стекловолокнистой основы, на которую с двух сторон нанесен слой битумного вяжущего, состоящего из битума, минерального наполнителя (20 % от массы вяжущего) и пластификатора-мягчителя. Масса битумного вяжущего 3000 ± 300 г/м2. Материал укрепляется на изолируемой поверхности путем оплавления пламенем газовоздушных горелок; рекомендуемая температура работ при укладке — не ниже 10° С.
Гидростеклоизол предназначен для гидроизоляции тоннелей метрополитена, пролетных строений мостов и путепроводов, подвалов, бассейнов и т. п.

ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

Герметизирующие материалы (герметики) применяют для уплотнения швов между элементами строительных конструкций для обеспечивания водо- и воздухонепроницаемости шва. Герметики, используемые для заделки швов в сборном домостроении, должны быть элатичными, так как такие швы меняют свои размеры в результате температурньгх и усадочных деформаций. Это не позволяет использовать для этих целей жесткие цементные растворы. Другой тип герметиков — монтажные герметики — используемые для заделки швов между дверными и оконными коробками и стеной, укрепления стекол в рамах и т. п.
В зависимости от вида герметики могут быть в виде паст, мастик, вспенивающихся составов и в виде упругих и эластичных прокладок.
Герметизирующие мастики получают на основе пластично-вязких полимерных продуктов. Основное требование к мастичным герметикам - высокая деформативность и адгезия к материалу шва (например, к бетону). Различают герметики неотверждающиеся, отверждающиеся и
высыхающие.
Неотверждающиеся герметики
Полиизобутиленовые мастики кроме полимера содержат тонкодисперсный наполнитель (мел, тальк и др.) и мягчитель (масло). Мастика обладает водо- и атмосферостойкостью и отличной адгезией к боль¬шинству материалов. Для нагнетания мастики в швы используют шприцы со сменными патронами, наполненными составом Отверждающиеся герметики
Тиоколовая мастика — двухкомпонентный состав, включающий в себя жидкий тиоколовый каучук, наполненный сажей или светлыми порошкообразными наполнителями, и вулканизирующую пасту. Компоненты смешиваются перед заполнением шва. Через 1...3 сут паста непосредственно в шве превращается в резину, не теряя при этом адгезии к бетону. Этот герметик можно использовать для уплотнения стекол, установленных в металлические рамы в витринах, теплицах и т. п.
Силиконовые герметики отличаются высокой теплостойкостью и химической стойкостью.
Высыхающие герметики -— вязко-пластичные материалы, получаемые растворением в органических растворителях битумных, полимерных и других связующих в смеси с наполнителями. Эти материалы аналогичны холодным битумным и битумно-полимерным мастикам. Такие герметики выпускают в готовом виде. Их можно применять при низких температурах. Недостаток таких герметиков — токсичность и пожароопасность во время проведения работ.
Монтажные пены — новый вид герметиков, представляющий собой жидкие полимерные составы, отвер-ждающиеся на воздухе, насыщенные под давлением газом. Они расфасованы в баллончики вместимостью до 1 дм3. При нажатии на клапан баллончика из него выходит струя вязкой жидкости, моментально вспучивающаяся и затвердевающая в виде пены через несколько часов. Такой герметик обеспечивает не только гидроизоляцию, но и теплоизоляцию в герметизируемом шве. Их с успехом используют для уплотнения швов при установке дверных и оконных блоков.
Штучные герметики — жгуты и ленты. Жгуты обычно имеют круглое поперечное сечение и пористую структуру. Они эластичны и устанавливаются в шов в обжатом состоянии, что позволяет им обеспечивать герметичность шва при изменении его ширины. Ленточные герметики получают, нанося на волокнистую основу слой нетвердеющего мастичного герметика; такими лентами заклеивают шов.
Гернит — пористый эластичный жгут коричневого цвета (D = 20...60 мм и длиной до 3 м), имеющий плотную пленку на поверхности. Его получают на основе атмосферостойкого негорючего полихлоропренового каучука. В шов гернит рекомендуется устанавливать с использованием клеющей мастики.
Вилатерм — жгут белого цвета, полый внутри, получаемый из вспененного полиэтилена. По свойствам вилатерм аналогичен герниту, но сохраняет эластичность при более низких температурах. Используется также для тепловой изоляции труб (в особенности в холодильных установках).
Герлен — герметизирующая самоклеющаяся лента, представляющая собой нетвердеющую мастику из синтетического каучука, мягчителей и наполнителей, нанесенную на подложку из нетканого синтетического полотна
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И АКУСТИЧЕСКИЕМАТЕРИАЛЫ
По назначению теплоизоляционные материалы делят на общестроительные и монтажные (для изоляции агрегатов и трубопроводов).
По виду исходного сырья теплоизоляционные материалы бывают неорганические и органические; это определяет их рабочие температуры, склонность к возгоранию и долговечность. Изготовляют также и комбинированные материалы, состоящие из органического и неорганического сырья (например, деревоцементные материалы).
По внешнему виду и форме теплоизоляционные материалы могут быть сыпучие и штучные.
Сыпучие материалы представляют собой рыхлые массы порошкообразного, зернистого или волокнистого строения. В сухом виде их используют для засыпки полостей в ограждающих конструкциях (керамзит, вспученный перлит т. п.). Некоторые порошкообразные материалы затворяют водой и в виде мастик наносят на изолируемую поверхность трубопроводов и тепловых агрегатов.
Штучные теплоизоляционные материалы — жесткие и гибкие изделия различной формы: плиты, маты, блоки, скорлупы и т. п. Применение штучных изделий позволяет ускорить и упростить производство теплоизоляционных работ и повысить их качество
ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Номенклатура теплоизоляционных материалов очень широка. Но около 90 % от общего объема применения в строительстве составляют два вида изделий: из искусственных минеральных волокон (около 70 %) и ячеистых пластмасс — пенопластов (около 20 %). Это объясняется простотой технологии их производства (это касается пенопластов), огромной сырьевой базой (это касается минеральных волокон) и высокими эксплуатационными свойствами.
Неорганические материалы изготовляют на основе минерального сырья (горных пород, шлаков, стекла, вяжущих веществ, асбеста и т. п.). К этим материалам относятся изделия из минеральной ваты, пеностекло, ячеистые бетоны, асбестосодержащие засыпки и мастичные составы, а также пористые заполнители, используемые как теплоизоляционные засыпки (керамзит, перлит, вермикулит и др.).
Они теплостойки, негорючи, не подвержены загниванию, наибольшее применение находят изделия на основе минеральной ваты.
Минераловатные изделия получают на основе коротких и очень тонких минеральных волокон (минеральной ваты), скрепляемых в изделия с помощью связующего или другими способами.
Мягкие маты и плиты (минеральный войлок) получают как с помощью прошивки минераловатного ковра, сдублированного с фольгой или металлической сеткой, так и с помощью минерального связующего путем его легкой подпрессовки. Такие маты выпускают в виде рулонов. Плотность 30...100 кг/м3; теплопроводность
[ 0,033...0,035 Вт/(м • К).
Полужесткие и жесткие плиты и фасонные изделия получают с использованием полимерных связующих (размер плит обычно 600 х 1200 мм при толщине от 50 До 120 мм). Для получения большой жесткости плиты без увеличения ее плотности применяют технологию с частичной вертикальной ориентацией волокон. Плотность плит 50...150 кг/м3; теплопроводность 0,04...0,06 Вт/(м • К). Подобные плиты используют для устройства теплоизоляции стен и кровельных покрытий. Плиты легко режутся и укрепляются на стенах клеющими мастиками. Скорлупы и сегменты используют для изоляции трубопроводов. Пеностекло (ячеистое стекло) — материал, получаемый термической обработкой порошкообразного стекла (обычно для этого используется стеклобой), смешанного с порошком газообразователя (мел, известняк, кокс). В момент перехода стекла в пластично-вязкое состояние газообразователь выделяет газ (в данном случае СО2), который вспучивает стекломассу.
Пеностекло имеет как бы двойную пористость: стенки крупных пор (диаметром 0,5...2 мм) содержат микропоры. При этом все поры замкнутые. Такое строение пеностекла объясняет его низкую теплопроводность при достаточно высокой прочности и практически нулевое водопоглощение и паронепроницаемость. Теплопроводность пеностекла при плотности 200...300 кг/м3 составляет 0,06...0,12 Вт/(м • К), а прочность на сжатие — 3...6 МПа.
Ячеистое стекло легко обрабатывается (пилится, сверлится), хорошо сцепляется с цементными материалами. Пеностекло применяют для изоляции металлоконструкций, при бесканальной прокладке трубопроводов и благодаря паронепроницаемости и минимальному водопоглощению (> 1 %) для теплоизоляции стен, потолков промышленных холодильников.
Теплоизоляционные бетоны — бетоны плотностью не более 500 кг/м3 по структуре могут быть трех видов:
• слитного строения на пористых заполнителях (например, керамзитовом гравии и перлитовом песке) и цементном или полимерном вяжущем;
• крупнопористые (беспесчаные) на однофракционном керамзитовом гравии и цементном или полимерном связующем;
• ячеистые.
Крупнопористые бетоны используют в виде плит, заменяющих засыпную теплоизоляцию.
Ячеистые бетоны — наиболее перспективный вид теплоизоляционных бетонов, отличающиеся сравнительно простой технологией получения. Их широкому распространению препятствует высокое водопоглощение и гигроскопичность. Сухой ячеистый бетон при плотности 300...500 кг/м3 имеет теплопроводность 0,07...0,1 Вт/(м • К); при влажности 8 % теплопроводность возрастает до 0,15...0,18 Вт/(м • К). Применяют ячеистые бетоны в виде камней правильной формы, заменяющих 8... 16 кирпичей.
Монтажная теплоизоляция — специальная группа неорганических теплоизоляционных материалов (засыпки и мастики) и готовых изделий (листы, плиты, скорлупы), используемых для изоляции трубопроводов и агрегатов с высокими температурами поверхности. К таким материалам относятся асбестосодержащие материалы (чисто асбестовые и смешанные), теплоизоляционная керамика и др.
Асбестовый картон и бумагу изготовляют из асбеста 4—5 сортов с использованием органических клеев (крахмала, казеина). Асбестовая бумага толщиной 0,3...1,5 мм и плотностью 450...900 кг/м3 имеет Х = =0,15...0,25 Вт/(м • К). Ее используют для изоляции поверхностей, работающих при температурах до 500° С.
Асбестовый картон более толстый, чем бумага (2...10 мм). Его применяют для предохранения деревянных и других конструкций из легкогорючих материалов для защиты от возгорания. У асбеста для этого есть два необходимых свойства: огнестойкость и низкая теплопроводность.
Асбестосодержащие смешанные материалы представляют собой порошки из асбеста с различными добавками (слюды, диатомит, минеральные вяжущие и т. п.). При затворении водой эти смеси превращаются в пластичное тесто, способное при высыхании затвердевать. Из него получают покрытия на изолируемых поверхностях или производят изделия — полуфабрикаты (плиты, скорлупы).
Для высокотемпературной теплоизоляции (1000° С и более) применяют пенокерамические материалы и легковесные огнеупоры.
Органические теплоизоляционные материалы получают как из природного сырья (древесины, сельскохозяйственных отходов, торфа и т. п.), так и на основе синтетических полимеров.
Материалы из сельскохозяйственных отходов, камыша, торфа — местные теплоизоляционные материалы. У них не очень высокие технические характеристики и небольшая долговечность, но они выгодны экономически.
Материалы на основе древесного сырья: изоляционные древесноволокнистые плиты (ДВП), фибролит и арболит имеют более высокие технические характеристики и соответственно находят большее применение в строительстве, в частности, для малоэтажных зданий.
Изоляционные древесноволокнистые плиты (мягкие и полутвердые ДВП) изготовляют из неделовой древесины, измельчая ее в воде на отдельные волокна. Полученную массу, в которую вводят гидрофоби-зирующие и антисептирующие добавки, отливают на частую медную сетку, слегка подпрессовывают и высушивают (если эту массу сушить на прессах под большим давлением, то получается твердая отделочная древесноволокнистая плита — «оргалит»
Фибролит и арболит — материалы из древесной стружки (фибролит), опилок и щепы (арболит) на цементном вяжущем; благодаря этому у них пониженная горючесть и повышенная биостойкость по сравнению с другими древесными материалами
Полимерные теплоизоляционные материалы: пенопласта, поропласты и сотопласты широко применяются в строительстве.
Пенопласты — листовые и фасонные изделия получают вспениванием различных полимеров: полистирола, поливинилхлорида, полиэтилена, фенольных полимеров и др. Используется прессовый и беспрессовый методы изготовления изделий из пенопласгов.
Пенополистирол — наиболее известный вид строительных пенопластов. Из него получают крупноразмерные плиты толщиной до 100 мм. Марки по плотности (кг/м ) пенополистирола D15...D50; теплопроводность — 0,03...0,04 Вт/(м • К); теплостойкость 80...90° С. Пенополистирол — горючий материал; однако с помощью антипиренов получают трудновоспламеняемый пенополистирол.
Пенополивинилхлорид — материал в виде плит, по методу получения и структуре аналогичен прессовому пенополистиролу.
Заливочные пенопласты — жидко-вязкие олигомерные смолы, заливаемые в пазухи, оставленные в изолируемой конструкции, вспучивающиеся и отверждающиеся в них.
Фенольный пенопласт —- один из первых пенопластов. Он поставлялся на место использования в двух упаковках (смола с газообразователем и отвердитель), смешиваемых непосредственно перед заливкой. В качестве газообразователя применяется алюминиевая пудра, а кислотный отвердитель, кроме своей основной роли, реагируя с алюминиевой пудрой, выделяет газообразный водород. Фенольные пенопласты жесткие и теплостойкие; они хорошо сцепляются в момент отверждения с другими материалами. Это используется при производстве трехслойных легких панелей типа «сэндвич»: два металлических листа, между которыми заключен пенопласт.
Сотопласты получают, пропитывая синтетическими клеями и склеивая гофрированные листы бумаги или ткани, так что образуется жесткая конструкция наподобие пчелиных сот. Размер ячеек 10...30 мм. Сотопласты оклеивают с обеих сторон листовым материалом (твердой ДВП, фанерой и т. п.); при этом получается прочная трехслойная панель. Применяют сотопласты в конструкциях дверей, перегородок и т. п.

АКУСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Общие сведения. Акустика (греч. akustikos — слушающий) — наука о звуке. Строительная акустика решает проблемы обеспечения нормального звукового режима в помещениях самого разного назначения. Главная задача современной строительной акустики — снижение уровня шумового загрязнения помещений.
Шумами называют звуки, вызываемые различными причинами, но не несущие полезной информации. Шумы оказывают негативное воздействие на психическое и физическое состояние человека. Снижение уровня шумового загрязнения среды, в которой находится человек,— важная медико-биологическая и социальная задача.
Слышимые звуки — звуки с частотой v = 16...20 000 Гц; кроме того, существуют не воспринимаемые ухом, но воздействующие на психику человека инфразвуки (v < 16 Гц) и ультразвуки (v > 20 000 Гц).
Акустическими материалами называют материалы, способные поглощать звуковую энергию, снижая уровень силы отраженного звука и препятствуя передаче звука по конструкции. По этому признаку акустические материалы делят на звукопоглощающие и звукоизоляционные.
Звукопоглощающие материалы имеют большое количество открытых, сообщающихся друг с другом пор, максимальный диаметр которых не превышает обычно 2 мм (общая пористость таких материалов более 75 %). Звукопоглощающие материалы имеют волокнистое, зернистое или ячеистое строение; их плотность, как правило, не превышает 500 кг/м3. Звук попадает в поры материала и, проходя по ним, передает свою энергию материалу. Он преобразует звуковую энергию в тепловую в результате потерь на внутреннее трение в стенках пор или волокон материала.
В современном строительстве в роли эффективных звукопоглощающих материалов используются минераловатные плиты, специально формуемые для акустических целей. Такие плиты размером 300 х 300 х х 20 мм под названием «Акмигран» используют для устройства звукопоглощающих потолков в общественных и производственных зданиях. Другой не менее распространенный вид акустических плит — перфорированные гипсовые плиты обычно размером 600 х 600 х 8,5 мм. С обратной стороны гипсовые плиты имеют звукопоглощающий слой из нетканого полотна, гофрированной бумаги, минеральной ваты.
Звукоизоляционные материалы применяют для снижения уровня ударных и вибрационных шумов, передающихся через строительные конструкции. Они представляют собой упругие материалы волокнистого строения (например, минераловатные плиты), эластичные газонаполненные пластмассы и резиновые прокладки. Механизм действия таких материалов также заключается в переводе энергии звуковых колебаний в тепловую энергию в результате внутреннего трения деформируемых элементов материала (например, волокон) или упругих деформаций самого материала (резиновые прокладки). Для эффективной работы динамический модуль упругости звукоизоляционных материалов не должен превышать 1,0...2,0 МПа (для сравнения модуль упругости бетона и кирпича « 104 МПа).
ИСКУССТВЕННЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ