Строительные материалы

Материалы на основе магнезиальных вяжущих получают, используя в качестве органических заполнителей древесные опилки, шерсть или стружки.
Магнезиальные вяжущие вещества (каустические магнезит или доломит), затворенные раствором хлористого магния, надежно соединяются с органическими заполнителями и защищают их от гниения. Благодаря этому свойству магнезиальные вяжущие применяют для изготовления ксилолита и фибролита.
Ксилолит — искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания смеси древесных опилок и магнезиального вяжущего, затворенного раствором хлористого магния. В смесь вводят также добавки, улучшающие свойства материала — тальк, асбест, кварцевый песок и красители. Плотность ксилолита 1000—1200 кг/м3, предел прочности при сжатии 30— 40 МПа, теплопроводность около 0,3 Вт/(м-°С). Его применяют для устройства бесшовных полов.
Ксилолитовые бесшовные полы устраивают из ксилолитовой смеси пластичной консистенции, приготовленной на месте производства работ. Эту смесь наносят на основание, разравнивают и уплотняют вибрацией. Ксилолитовые полы относят к теплым, бесшумным покрытиям гладким, хорошо сопротивляющимся истиранию и динамическим нагрузкам. Однако они имеют низкую и
стойкость. Их устраивают в административных здапиим больницах, клубах, кинотеатрах и некоторых промыт ленных зданиях. Однако в последнее время ксилолігті вые полы вытесняются более эффективными полимерии» ми покрытиями. Из ксилолита можно изготовлять путем прессования квадратные или шестиугольные плитки для полов, подоконники и другие изделия. Поверхность кем» лолитовых изделий окрашивают и отделывают под мри мор, малахит и т. п.
Фибролит представляет собой теплоизоляционный мм териал, изготовленный из древесной стружки или шерс» ти, связанной магнезиальным вяжущим. Фибролитовн! плиты применяют для утепления стен, перекрытий или для заполнения стен, перекрытий и перегородок каркав ных зданий. Подробно свойства и области применения фибролита изложены в главе 14.
Вопросы для самопроверки: 1. Из каких материалов изготовляют силикатный кирпич, каковы его свойства и области применения? 2. Изложите технологию производства гипсобетонных панелей. Для каких целей их используют? 3. Что представляют собой гипсовые облицовочные листы? 4. Из каких исходных материалов изготовляют асбестоцементные изделия и каковы их свойства? 5. Назовите основные виды асбестоцементных изделий и укажите, где их применяют. 6. Где в строительстве применяют фибролит?

Мастиками называют пластичные искусственные сме-и органических вяжущих веществ с минеральными наполнителями и добавками. В зависимости от исходного нжущего мастики разделяют на битумные, битумно-решювые, дегтевые и др. По способу приготовления и применения мастики бывают горячие и холодные. По назначению мастики делят на кровельные, кровельно-гидроизо-ляционные и гидроизоляционные асфальтовые.
Битумная мастика — однородная масса, состоящая из нефтяных битумов, наполнителей и добавок. Наполнители для мастик могут быть пылевидные (известняковый, доломитовый и кварцевый порошки, тальк, трепел и др.), волокнистые (асбест 7-го сорта, асбестовая пыль, коротковолнистая минеральная вата и др.) или комбинированные (смесь пылевидных и волокнистых). Их вводят для сокращения расхода битума, повышения теплостойкости мастик и уменьшения их хрупкости при пониженных температурах. В качестве добавок используют поверхностно-;н<тивные вещества, антисептики и др.
Битумные горячие мастики приготовляют путем нагревания смеси битумов в битумоварочном котле до 160—180 °С с последующим введением в расплавленный битум наполнителя (20—30 %) и добавок. В зависимости от степени теплостойкости выпускают мастики битумные кровельные горячие следующих марок: МБК-Г-55, МБК-Г-65, МБК-Г-75, МБК-Г-85 и МБК-Г-Ю0 (МБК-Г— сокращенное название мастики, а цифры указывают ее теплостойкость, определяемую по специальной методике).
Битумко-резиновая изоляционная мастика представляет собой однородную многокомпонентную смесь сплава кровельных битумов, мелкой резиновой крошки, пластификатора и антисептика. Мастику выпускают следующих марок: МБР-65, МБР-75, МБР-90 и МБР-100. По сравнению с горячей битумной кровельной мастикой она обладает повышенными эластичностью, гибкостью и морозостойкостью.
Готовые горячие битумные и битумно-резиновые мастики транспортируют к объектам потребления в am. гудронаторах, оборудованных устройствами для переЛ шивания мастик и для их подачи на место покрытия. : Щ мастики применяют для приклеивания и склеивания р| лонных материалов при устройстве многослойных кЛ вельных покрытий, гидроизоляции и мастичных кровелі армированных волокнистыми стекломатериалами.
Холодные битумные мастики состоят из смеси нефти кого битума, органического растворителя (соляроЛ масло, керосин, лак кукерсоль и др.), наполнителя (him косортного асбеста), пластификатора и антисептика.
Наиболее распространена холодная битумная мастика марки МБК.-Х-1. Применение холодных битумных ма< стик основано на свойстве солярового масла (раствори теля) растворять битум и просачиваться в рулонный м.і териал. Поэтому холодные мастики хорошо склеиваю! битумные и рулонные материалы между собой и при клеивают их к огрунтованному основанию.
Холодные битумные мастики предназначены для уст> ройства многослойных кровельных покрытий и армированных мастичных кровель, а также для гидро- и паро< изоляции. При устройстве многослойных кровельных покрытий они имеют ряд преимуществ перед горячими мастиками: сокращается расход битума, так как умены шается толщина наносимого слоя, отпадает необходим мость очистки рулонных материалов от мелкой минералы ной посыпки, так как последняя полностью поглощается мастикой и, превращаясь в наполнитель, повышает вяз* кость приклеивающего слоя; улучшаются качество кро« вельных и гидроизоляционных работ и условия труда рабочих.
Холодная битумно-скипидарная мастика «Биски» — однородная смесь битума марки БН-70/30, скипидара* портландцемента, уайт-спирита и латекса. Время высыЯ хания слоя мастики толщиной 1 мм, нанесенного на поверхность бетона или затвердевшего раствора, при тем«| пературе около —20 °С не превышает 24 ч. Мастика сохраняет рабочую консистенцию в течение 6 мес хране-1 ния. Холодные битумные мастики при 18±2°С должны1 быть подвижными, однородными, без видимых посторонних включений. Мастика «Биски» служит для наклеивания поливинилхлоридного линолеума на тканевой основе иполивинилхлоридных плиток. Она сохраняет удобона-носимую консистенцию в течение б мес хранения.
Дегтевые мастики приготовляют из дегтевого вяжущего (сплав каменноугольных пеков с антраценовым ¦слом) и наполнителей. Горячие дегтевые кровельные - II гики выпускают трех марок: МДК-Г-50, МДК-Г-60 и М’»К-Г-70. Применяют такие мастики для приклеивания I -клеивания рулонных дегтевых материалов при производстве кровельных и гидроизоляционных работ.

Битумные и дегтевые вяжущие представляют собой группу органических вяжущих материалов, состоящих иа высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных. Основными признаками рассматриваемых вяжущих являются их размягчение (разжижение) при нагревании и восстановление своей первоначальной вязкости при охлаждении.
Природные органические вяжущие материалы начали применять в строительстве с давних времен. В различных сооружениях Древнего Египта и Вавилона найдены органические вяжущие (природный битум), употреблявшиеся для связывания камней при возведении башен, зернохранилищ и др. В дальнейшем с появлением извести применение органических вяжущих сокращается. С середины прошлого века с помощью органических вяжущих стали устраивать дорожные покрытия. В XX в. в связи с резким увеличением добычи Нефти и получением из нее нефтяных битумов номенклатура органических вяжущих и материалов, получаемых на их основе, значи-
Гельно расширилась.
В настоящее время битумные и дегтевые вяжущие широко используют в строительстве для изготовления асфальтобетона, кровельных и гидроизоляционных материалов, гидроизоляционных мастик и т. п.

Битумные вяжущие — сложные смеси углеводородов и их неметаллических производных (соединений углеводородов с серой, кислородом, азотом). В зависимости от исходного сырья их разделяют на природные и искусственные нефтяные битумы.
Природные битумы — твердые вещества или вязкие жидкости черного или темно-коричневого цвета, которые встречаются в природе в чистом виде или пропитывают осадочные горные породы (известняки, песчаники). Многие тысячелетия назад нефть проникла в верхние слои земной коры, пропитала горные породы, а затем в результате медленного удаления из нее летучих веществ превратилась в природный битум. Горные породы, содержащие от 5 до 20 % природного битума, называют асфальтовыми. Чистый битум извлекают обработкой измельченной асфальтовой горной породы горячей водой или органическими растворителями.
Природный битум при нагревании постепенно размягчается, а при охлаждении затвердевает. В воде он нерастворим, но легко растворяется в сероуглероде, бензоле, хлороформе, скипидаре и других органических растворителях.
В строительстве природный битум из-за дефицитности и высокой стоимости применяют главным образом для производства битумных лаков.
Асфальтовые породы в виде тонкого порошка используют для получения асфальтовой мастики и асфальтовых бетонов.
Нефтяные битумы являются продуктом переработки нефти и ее смолистых остатков. В зависимости от способа получения различают остаточные, окисленные и крекинговые нефтяные битумы.
Остаточные битумы (гудрон) образуются после отгонки от нефти бензина, керосина и части масел. При нормальной температуре они представляют собой твердые вещества. Окисленные битумы получают, продувая воздух через нефтяные остатки, которые при этом окисляются и уплотняются под действием кислорода. Крекинговые битумы—-продукт разложения нефти и нефтяных масел при высокой температуре (крекинге).
Нефтяные битумы имеют черный или темно-бурый цвет. В зависимости от вязкости их разделяют на твердые, полутвердые н жидкие. Твердые и полутвердые нефтяные битумы делят на строительные, кровельные и дорожные.
Твердые и полутвердые нефтяные битумы применяют для устройства дорожных покрытий, изготовления гидроизоляционных и кровельных рулонных материалов — битумных мастик, лаков и др., а жидкие — только для устройства дорожных покрытий. При использовании нефтяных битумов в строительстве необходимо выбирать марку битума или смеси двух битумов в зависимости от области применения и климатических условий данной местности.
Свойства битумов. Основные свойства, определяющие качество нефтяных битумов и деление их на марки, — вязкость, температура размягчения и вспышки, растяжимость.
Вязкость измеряют на пенетрометре по глубине проникания в битум иглы под нагрузкой. Чем больше глубина проникания иглы в битум, тем, следовательно, меньше его вязкость.
Температуру размягчения битума определяют на приборе «Кольцо и шар». Это свойство битума характеризует пригодность его для использования в различных температурных условиях.
Температура вспышки имеет значение для установления технологических параметров при работе с битумом, измеряют ее на специальном приборе. За температуру вспышки принимают температуру, показываемую термометром при первом появлении синего пламени над частью или над всей поверхностью образца битума.
Растяжимость битума находят путем растяжения образца на дуктилометре. Длина вытянутого образца (в см) в момент его разрыва является показателем растяжимости битума.
Рассмотренные свойства находятся во взаимосвязи. Например, твердые битумы имеют высокую температуру ра імягчения, но малую растяжимость, т. е. являются Относительно хрупкими; наоборот, битумы, размягчающиеся при невысокой температуре, могут сильно растягиваться, т. е. обладают большой пластичностью.
Нефтяные битумы имеют плотное строение, пористость их практически равна нулю, поэтому они водонепроницаемы, стойки против действия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газа, морозостойкости. Они способны прочно сцепляться с каменными материалами, деревом, металлами, но растворяются в органических растворителях (хлороформе, бензине и др.). В эксплуатационных условиях под действием солнечного света и кислорода воздуха происходит старение битумов, сопровождающееся повышением твердости и хрупкости. Основные показатели физико-механических свойств нефтяных битумов приведены в табл. 14.
Нефтяные битумы следует хранить в специальных закрытых складах или под навесом, защищая их от действия солнечных лучей и атмосферных осадков.

Дегтевые вяжущие получают как побочный продукт при переработке на химических заводах твердого топлива (каменного и бурого угля, горячих сланцев и др.). Из этой группы органических вяжущих чаще всего в строительстве применяют каменноугольный деготь и каменноугольный пек.
Каменноугольный деготь представляет собой вязкую маслянистую жидкость черного или бурого цвета с характерным запахом фенола и нафталина. В сыром виде каменноугольный деготь непригоден в строительстве, так как содержит воду и летучие фракции. Из сырого дегтя путем нагревания удаляют воду, а затем отгоняют легкие и средние масла, в результате чего получают так называемый отогнанный деготь, который можно применять в строительстве. В процессе отгонки при 300— 360 °С выделяют антраценовое масло.
Каменноугольный пек — твердое вещество черного цвета, которое получают по окончании отгонки масел из каменноугольной смолы. Пек совершенно не растворяется в воде, но растворим в органических растворителях, стоек в кислотах и растворах солей. Каменноугольный пек — токсичное вещество, поэтому при работе с ним необходимо соблюдать специальные правила техники безопасности.
Пек применяют как вяжущее вещество в мастиках. Сплавляя пек с отогнанным дегтем или антраценовым маслом, можно получить составленный деготь — наиболее пригодный для строительства. Эти смеси обладают высокими клеящими свойствами. Изменяя соотношения пека и дегтя (или антраценового масла), готовят составы с различными температурами размягчения и вязкостью: чем больше в смеси пека, тем выше температура размягчения и хрупкость смеси. Отогнанный и составленный дегти широко применяют при строительстве дорог и изготовлении кровельных материалов.
Дегтевые материалы являются менее атмосферостойкими, чем битумные. Для повышения вязкости, атмосферо- и температуростойкости в составленные дегти вводят тонкоизмельчениые материалы (известняк, доломит) и называют наполненными.
Дегти транспортируют в железнодорожных цистернах или автоцистернах, а пек — навалом в крытых вагонах или в термоцистериах и битумовозах. Хранят их в закрытых складах или под навесом.