Строительные материалы

Асбестосодержащие материалы и изделия. К материалам и изделиям из асбестового волокна без добавок или с добавкой связующих веществ относят асбестовые бумагу, шпур, ткань, плиты и др. Асбест может быть также частью композиций, из которых изготовляют разнообразные теплоизоляционные материалы (совелит и др). В рассматриваемых материалах и изделиях использованы ценные свойства асбеста: температуростойкость, высокая прочность, волокнистость и др.
Асбестовая бумага — огнестойкий листовой или рулонный материал. Размеры листов 1000X950, толщина 0,5; 1 и 1,5 мм. Бумагу в рулонах выпускают с шириной полотна 670, 950 и 1150, толщиной 0,3; 0,4; 0,5; 0,65 и 1 мм.-Плотность асбестовой бумаги 650—1500 кг/м3, теплопроводность 0,1 Вт/(м-°С), предельная температура применения 500 СС.
Асбестовый шнур изготовляют диаметром 0,75—55 мм из нескольких крученых нитей с оплетением или без него. Шнуры наматывают в бобины, клубки или бухты и упаковывают в бумагу или полиэтиленовую пленку. Асбестовые шнуры применяют для тепловой изоляции трубопроводов малых диаметров (до 89 мм) и промышленного оборудования при температурах теплоносителя до 500 “С.
Асбестовую ткань, полученную прядением асбестовых нитей на ткацких станках, выпускают в виде полотнищ длиной до 25 м, шириной 1 —1,5 м, толщиной 1,4—3,5 мм, свернутых в рулоны. Плотность асбестовой ткани около С00 кг/м3, теплопроводность около 0,1 Вт/(м-°С). Используют такую ткань для обшивки горячих трубопроводов малых диаметров в один или несколько слоев (рис. 102). Продольные и поперечные швы покровного слоя нз асбестовой ткани сшивают топкой проволокой.
Поверхность трубопроводов, покрытых асбестовой тканью, обшивают парусиной или окрашивают красками.
Теплоизоляционные асбестовые матрицы изготовляют в виде тюфяков, сшитых из асбестовой ткани, с наполнителем из сыпучих или волокнистых теплоизоляционных материалов (минеральной или стеклянной ваты, волокнистого асбеста). Толщина матрацев 30—50 мм, длина 8—10 м, ширина по требованию. Плотность асбестовых матрацев 300—400 кг/м3, теплопроводность 0,09— 0,11 Вт/(м-°С).
Матрацы простегивают насквозь и прошивают по периметру асбестовой нитью. Готовые матрацы свертывают в рулоны. Употребляют матрацы в качестве съемной изоляции фланцевых соединений арматуры, механизмов и т. д.
Совелит — наиболее распространенный в нашей стране асбестомагпезиальный теплоизоляционный материал, сырьем для производства которого служат доломит (80%) и распушенный асбест (20%). Совелнтовый порошок затворяют водой и наносят на изолируемую поверхность.
На основе совелитового порошка изготовляют плиты длиной 500, шириной 170, 250, 500, толщиной 40—75 мм, сегменты и полуцилиндры длиной 500, внутренним диаметром 57—426, толщиной 40—80 мм. Плотность сове-литовых изделий в сухом состоянии не более 400 кг/м3, теплопроводность не более 0,083 Вт/(м-°С).
Совелитовые изделия применяют для тепловой изоляции энергетического и технологического оборудования, а также трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей до 500°С. Изделия устанавливают насухо или на мастике со смещением поперечных швов и крепят бандажными кольцами (два на длину полуцилиндра). Теплоизоляционный слой должен быть защищен покровным слоем (рис. 103).
Алюминиевая фольга (альфоль)—новый теплоизоляционный материал, представляющий собой ленту гофрированной бумаги с наклеенной на гребне гофров алюминиевой фольгой. Данный вид теплоизоляционного материала в отличие от любого пористого материала сочетает низкую теплопроводность воздуха, заключенного между листами алюминиевой фольги, с высокой отражательной способностью самой поверхности алюминиевой фольги. Алюминиевую фольгу для целей теплоизоляции выпускают в рулонах шириной до 100, толщиной 0,005— 0,03 мм.
Практика использования алюминиевой фольги в теплоизоляции показала, что оптимальная толщина воздушной прослойки между слоями фольги должна быть 8— 10 мм, а количество слоев должно быть не менее трех. Плотность такой слоевой конструкции из алюминиевой (Ьольгн 6—9 кг/м3, теплопроводность — 0,03—| 0,08 Вт/(м-°С).
Алюминиевую фольгу употребляют в качестве отражательной изоляции в теплоизоляционных слоистых конструкциях зданий и сооружений, а также для теплоизоляции поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре 300 СС.

Лакокрасочными материалами называют составы, наносимые в жидком состоянии тонким слоем на поверхность строительных изделий или конструкций и образующие после высыхания твердые покровные пленки. Эти пленки должны прочно сцепляться с окрашиваемой поверхностью, обладать достаточной прочностью и долговечностью, защищать основной материал конструкций от воздействия агрессивных сред, придавать окрашиваемым поверхностям декоративный внешний вид, а также улучшать санитарно-гигиенические условия в помещениях. Лакокрасочные материалы разделяются на краски, лаки и вспомогательные материалы. Их основными компонентами являются пигменты, наполнители и связующие вещества.

Связующими называют вещества, создающие с пигментами красочные составы и образующие после высыхания на окрашенной поверхности тонкую пленку декоративного или антикоррозионного назначения. Связующие, используемые для приготовления красочных составов, могут быть условно разделены на следующие основные группы: для масляных составов, для водных составов и эмульсионные. Основные свойства красочных составов (удобонаносимость, прочность и стойкость) в значительной мере зависят от вида связующего и относительного содержания его в составе.
Связующими для масляных составов служат высыхающие растительные и минеральные масла, синтетические смолы и масляные лаки. В зависимости от вида связующего пленки красочных составов высыхают за счет окисления растительных масел, испарения летучих растворителей или полимеризации синтетических смол. Время полного высыхания пленки этих связующих не должно превышать 24 ч.
Олифа представляет собой масляную жидкость, которая после нанесения на поверхность высыхает, образуя прочную эластичную пленку. Промышленность выпускает натуральные, полунатуральные и искусственные олифы.
Натуральные олифы получают путем варки при температуре около 200 °С растительных масел (льняного, конопляного и др.) с введением сиккативов — окислителей, способствующих ускорению высыхания олифы. Натуральные олифы создают прочные и долговечные пленки, их применяют для приготовления высококачественных красочных составов, используемых для окраски металлических конструкций, дверных полотен, оконных переплетов, дощатых полов и др. Однако с учетом экономии дорогих растительных масел употребление их в строительстве ограничено.
Полунатуральные олифы (уплотненные) состоят примерно наполовину из уплотненных (сгущенных нагреванием) растительных масел и наполовину из летучих органических растворителей (уайт-спирита или сольвентнафты), менее ценных, чем растительные масла. Полунатуральные олифы выпускают следующих видов: олифа оксоль, оксоль-смесь, олифа полимеризованная и др. Пленки, образующиеся после высыхания полунатуральных олиф, отличаются от пленок натуральных олиф меньшей толщиной, более сильным глянцем и повышенной твердостью, но несколько меньшей долговечностью.
Полунатуральные олифы широко распространены в строительстве для разведения масляных красок до требуемой консистенции. Полученные красочные составы используют для наружной и внутренней окраски металлов, дерева и штукатурки.
Олифы искусственные изготовляют из нефтепродуктов без введения растительных масел (сланцевая олифа) или с введением их в количестве до 35 % (глифталевая олифа). Эти олифы имеют темный цвет и обладают сравнительно низкой атмосферо- и влагостойкостью. Из них приготовляют красочные составы для внутренней окраски металлов, дерева и штукатурки.
Лаки масляные получают растворением природных или искусственных смол в высыхающих растительных маслах, содержащих сиккативы и растворители. Смола придает пленке покрытия блеск и твердость, сиккативы обеспечивают быстрое высыхание, а растворители ¦— необходимую малярную консистенцию. Масляные лаки применяют в качестве связующего для приготовления эмалевых красок, характеризующихся повышенной стойкостью к атмосферным воздействиям.
Связующие для водных красочных составов по своему происхождению могут быть минеральными, животными, растительными, искусственными и синтетическими. Эти связующие, за исключением некоторых минеральных, образуют на окрашенной ими поверхности пленку за счет испарения из красочного состава воды.
Для приготовления водных красочных составов используют следующие минеральные связующие: портландцемент, известь и жидкое калиевое стекло. Портландцемент, применяемый в качестве связующего, не должен содержать комков. В большинстве случаев целесообразно употреблять белый портландцемент. Строительная известь в водных красочных составах является одновременно белым пигментом и связующим. Обычно в составы вводят высокоактивную свежегашенную известь. Натриевое или калиевое жидкое стекло служит связующим в силикатных красочных составах, которыми окрашивают фасады зданий и поверхности внутренних помещений.
Клеи. К группе связующих, используемых для приготовления водных красочных составов, относят животные, растительные, искусственные и синтетические клеи.
Животный клей бывает костный и мездровый. Выпускают плиточный и дробленый клей, а также клей-студень. Клей не должен иметь гнилостного запаха, налетов плесени и должен расплываться при погружении в подогретую воду. Клей хранят в сухом месте.
Казеиновый клей — порошок, состоящий из смеси казеина, гашеной извести и минеральных солей. При смешивании клея с водой в пропорции по массе 1 :2 получается однородный раствор. Хранить клей рекомендуется в сухом помещении. Применяют его в качестве связующего в красочных составах со щелочестопкими пигментами, а также для клеевых грунтовок и шпаклевок.
Растительный клей получают путем заваривания в кипятке крахмала, муки или декстрина. Он предназначен для клеевых красочных составов, грунтовок и шпатлевок, а также для наклейки обоев.
Синтетические клеи — натрин-карбоксиметнлцеллюлоза (КМЦ) и метилцеллюлоза представляют собой раствор искусственных смол в воде. Эти клеи мало подвержены гниению, способны набухать и растворяться в воде. Их используют в клеевых и минеральных красках и при оклейке стен обоями.
Поливинилацетатным клеем в виде спирто-водных растворов и разбавленных водой эмульсий приклеивают пленочные материалы и моющиеся обои.
Эмульсии широко распространены в производстве малярных работ в качестве связующих красочных составов. Масляные эмульсии изготовляют из олифы, известкового молока и раствора животного клея или других компонентов в эмульсаторах. Разводить эмульсию до рабочей консистенции рекомендуется непосредственно перед применением. Использование эмульсионных красочных составов позволяет экономить натуральные олифы.

При производстве малярных работ применяют разнообразные вспомогательные материалы: растворители, разбавители, сиккативы, шпатлевки, грунтовки, замазки и др.
Растворители представляют собой жидкости, применяемые для придания красочным составам необходимой малярной консистенции. В зависимости от назначения их разделяют на растворители для масляных красок (бензин, уайт-спирит, скипидар), для глифталевых и битумных лаков и красок (сольвент нафта, скипидар), для перхлервиниловых красок (ацетон и др.), для клеевых и водоэмульсионных красок (вода).
Разбавители служат для уменьшения вязкости густотертых или разведения сухих минеральных красок. В отличие от растворителей разбавители содержат пленкообразователь в количестве, необходимом для получения качественного лакокрасочного покрытия. В качестве разбавителей служат олифы и различные эмульсии.
Сиккативы — растворы металлических солей жирных кислот в органических растворителях. Их добавляют в количестве 5—8 % по массе к олифам и масляным красочным составам для ускорения высыхания их пленок.
Шпатлевками называют отделочные составы для выравнивания поверхностей, подлежащих окраске. Шпатлевки в зависимости от вида применяемой краски бывают гипсовые, клеевые, масляные и лаковые.
Грунтовки обеспечивают сцепление покрытия с окрашиваемой поверхностью. В качестве грунтовки под масляную окраску обычно применяют разбавленную олифой или растворителем масляную краску, под клеевую окраску — купоросный грунт, содержащий хозяйственное мыло, раствор клея, олифу, медный купорос и мел.
Замазки представляют собой пастообразные составы, служащие для промазывания оконных переплетов при остеклении, фальцевых соединений и гребней кровли из листовой стали. В состав замазок входят олифа натуральная, мел, сурик или свинцовые белила. Замазки обладают хорошей водостойкостью и пластичностью.

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения рационально подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси минерального вяжущего вещества, воды, заполнителей н в необходимых случаях специальных добавок. Смесь указанных компонентов до начала ее затвердевания называют бетонной смесью.
Вяжущее вещество и вода — активные составляющие бетона. В результате химического взаимодействия между ними образуется новое соединение в виде клейкого теста, которое обволакивает тонким слоем зерна мелкого и крупного заполнителя, а затем со временем затвердевает и связывает их, превращая бетонную смесь з прочный монолитный камень — бетон.
Заполнители (песок, щебень или гравий) занимают до 80—85 % объема бетона и образуют его жесткий скелет, препятствующий усадке. Применяя заполнители с различными свойствами, можно получать бетоны с разнообразными физико-механическими показателями, например легкие, жароупорные и пр. На рис. 45 показана структура обыкновенного тяжелого бетона.
Большой вклад в разработку основ науки о бетоне внес И. Г. Малюга. В его труде «Состав и способ приготовления цементного раствора (бетона) для получения наибольшей крепости» (1895 г.) обобщены не только имевшийся производственный опыт, но и результаты исследований зависимости прочности бетона от водо-цементного отношения, расхода цемента, вида заполнителя и других факторов.
Н. М. Беляев, И. П. Александрии, К. С. Завриев, Б. Г. Скрам-таев, И. М. Френкель, Ю. М. Баженов и др. разработали научные методы подбора состава бетона, способствующие повышению его
качества и экономии цементі Большой вклад в создание различных видов бетона — легкого, кислотоупорного, жаростойкий внесли Н. А. Попов, В. М. Москвин, К. Д. Некрасов и др. Изучению технологии приготовления и уплотнения бетонных смесей посвящены работы А. Е. Десова, В. В. Михайлова, О. А. Гершбср-га и др. Над повышением долговечности бетона работали С. В. Шестоперов, Г. И. Горчаков, Н. А. Мощанский, Ф. М. Иванов и др.
В настоящее время бетон является весьма распространенным строительным материалом. Из бетона изготовляют самые разнообразные по форме и размерам бетонные и железобетонные строительные изделия и конструкции. Основными признаками для классификации бетонов служат средняя плотность, вид применяемого вяжущего вещества, структура, вид заполнителя, а также назначение бетона.
По средней плотности бетоны подразделяют на особо тяжелые — более 2500 кг/м3, тяжелые — 1800— 2500 кг/м3, легкие — 500—1800 кг/м3 и особо легкие (теплоизоляционные) — менее 500 кг/м3.
По виду применяемого вяжущего вещества бетоны разделяют на цементные (приготовляемые на клинкерных цементах — портландцементе, шлакопортландцемен-те, пуццолановом портландцементе и др.); силикатные автоклавного твердения (на известково-песчаном, извест-ково-шлаковом и других вяжущих); гипсовые (на гипсовых и гипсоцементно-пуццолановых вяжущих); асфальтобетоны (на битумном вяжущем); полимерцементные бетоны и полимербетоны (на синтетических смолах).
Для приготовления бетонов различных видов используют разнообразные природные и искусственные заполнители. Особо тяжелые бетоны приготовляют с применением специальных природных и искусственных рудосо-держащих заполнителей (магнетит, барит, чугунный скрап, стальная стружка и др.). В состав тяжелых бетонов входят обычные плотные заполнители (кварцевый песок, гравий, щебень и др.). Для приготовления легких шмонов используют естественные и искусственные пористые заполнители.
В зависимости от структуры бетоны разделяют на бетоны плотной структуры, у которых все пространство между зернами заполнителя занимают затвердевшее вяжущее и поры вовлечённого в него воздуха, в том числе образующиеся благодаря применению поверхностно-активных добавок; бетоны поризованной структуры, пространство между зернами заполнителя которых заполнено затвердевшим вяжущим и поризованным пено- или га-зообразователем; ячеистые бетоны, состоящие из затвердевшего вяжущего и кремнеземистого компонента и пор, равномерно распределенных и образованных газо- или пенообразователями; бетоны крупнопористой структуры, у которых пространство между зернами крупного заполнителя не полностью заполнено мелкими заполнителями и затвердевшими вяжущими.
По назначению бетоны подразделяют на конструкционные — для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий и сооружений (фундаментные блоки, колонны, балки, плиты и др.); гидротехнический — для возведения плотин, шлюзов, облицовки каналов и др.; бетон для стен зданий и легких перекрытий; дорожный — для устройства дорожных и аэродромных покрытий; специальные  химически стойкие, жаростойкие, декоративные, особо тяжелый для биологической защиты, бетоно-полимеры, полимербетоны и др.1.