2020-04-12
331
Цветные металлы подразделяются на:
· легкие плотностью до 5 г/см3
· тяжелые плотностью свыше 5 г/см3.
Легкие металлы – это алюминий, магний и их сплавы (алюминиево- кремнеземистые, алюминиево-магниевые и сплавы типа дюралюминия и силумин).
Тяжелые металлы – медь и ее сплавы, цинк, свинец. Из тяжелых сплавов применяют бронзу (сплав меди с оловом) и латунь (сплав меди с цинком).
В чистом виде цветные металлы практически не используют, чаще применяют их сплавы. В современном строительстве с целью получения изделий с высокими техническими свойствами начали широко применять металлические сплавы цветных металлов: алюминиевые, титановые, маг- ниевые, медные и др. Они имеют малую плотность, высокую пластичность и коррозионную стойкость, хорошие декоративные качества. Также широ- ко применяются технические металлы – алюминий, медь, свинец, цинк, олово, магний.
74
Медь и её сплавы.
Медь – тяжелый металл красноватого цвета, мягкий, пластичный и ковкий, обладает высокой тепло- и электропроводностью, отличается вяз- костью, прочностью, высокой коррозионной стойкостью. Плотность 8,9 г/см3, температура плавления 1083°С, предел прочности при растяжении 200 МПа. В чистом виде в строительстве медь практически не применяют. Из медных сплавов широко используют бронзу и латунь.
|
|
|
Бронза – сплав меди с оловом, марганцем, алюминием, никелем, кремнием и другими элементами, обладающий высокими литейными, ме- ханическими, декоративными свойствами, химической стойкостью и ан- тифрикционными свойствами. Бронзу широко используют для санитарно- технической аппаратуры (краны, вентили), фурнитуры, отделочных и деко- ративных целей. Она маркируется буквами Бр, далее следуют буквы и цифры, показывающие содержание легирующих элементов.
Латунь – сплав меди с цинком (до 40%), поддающийся горячей и холодной обработке имеющий высокие механические свойства и коррози- онную стойкость. Латунь маркируется буквой Л и цифрами, показываю- щими содержание меди (в %). Например, Л62, Л70 (62% и 70% Cu). Для улучшения механических и технологических свойств меди в неё вводят цинк, олово, алюминий, никель и др.
Латунь применяют в строительстве в виде листов, прутьев, про- волоки, труб, а также изделий для отделки интерьеров зданий.
Применение меди и её сплавов: в электромашиностроении, при строительстве линий электропередач, для изготовления телеграфной и те- лефонной связи, радио- и телевизионной аппаратуры. Из меди изготовляют провода, кабели, шины и другие токопроводящие изделия, бронзу, латунь, другие медные, алюминиевые и железные сплавы.
Алюминий и его сплавы.
Алюминий Al – самый распространенный металл в природе; легкий серебристо-белый пластичный, плотностью 2,7 г/см3, с температурой плав- ления 660 °С, температурой кипения 1800 °С. Обладает хорошими техно- логическими и механическими свойствами: поддается прокатке, прессовке, волочению, штамповке, отличается высокой коррозионной стойкостью на воздухе, тепло- и электропроводностью.
|
|
|
В чистом виде алюминий в строительстве применяют в качестве га- зообразователя ячеистых бетонов, для изготовления фольги и алю- миниевой краски.
Из сплавов алюминия наибольшее распространение получили дюра- люминий и силумины, отличающиеся от чистого алюминия прочностью, пластичностью и коррозийностойкостью.
Дюралюминий – это сплав алюминия с медью (до 4%), кремнеземом
(0,8%), марганцем (до 1%) и магнием (до 0,8%). В зависимости от марки
75
предел прочности при растяжении у него составляет 170...440 МПа, отно- сительное удлинение 6...24%, твердость по Бринеллю НВ40...НВ50.
Силумины – сплавы алюминия с кремнием (4...10%), обладающие высокими литейными качествами: предел прочности при растяжении 200 МПа, твердость по Бринеллю НБ50...НВ70.
Из алюминиевых сплавов изготовляют различные профили: уголки, швеллеры, двутавры, плоские и волнистые листы, трубы и т.д. (около 15 тыс. наименований).
Широкое применение находят метизы (заклепок, болтов, фурнитуры и т.п.), плоские и профилированные листы для трехслойных ограждающих конструкций (навесные легкие стеновые панели и др.), наружной облицов- ки, подвесных декоративных и акустических потолков, ограждений балко- нов и лоджий, окон и витрин, плинтусов, раскладок и т.д.
Алюминиевые конструкции широко внедряются в гражданское, промышленное и сельскохозяйственное строительство – для изготовления полуфабрикатов (листов, полос, плит, труб, проволоки), элементов конст- рукций, испытывающих сравнительно небольшие нагрузки и требующих высокого сопротивления коррозии (баки для бензина, витражи, перегород- ки, двери, оконные рамы и др.). Алюминий хорошо подвергается различ- ным тонким покрытиям и окраске, поэтому его используют как декоратив- ный материал.
Цинк и его сплавы. Цинк – серовато-белый металл, при обычной температуре хрупок, при 100...150°С становится пластичным, легко прока- тывается и прессуется. Используют для изготовления цинковых листов, цинковых сплавов, порошков, белил, покрытия стальных деталей, для кро- вельных покрытий, карнизов и водосточных труб; около 50% цинка расхо- дуется на оцинковку стали для защиты ее от коррозии (кровельная сталь, закладные детали, болты и др.), около 40% – на сплавы (латунь, твердые припои).
Магний и его сплавы.
Чистый магний как конструкционный материал не применяется. В промышленности используются магниевые сплавы (соединения магния применяются в производстве строительных материалов – цемента, ксило- лита, фибролита и др., полуфабрикатов – полос, труб и др.).
Титан и его сплавы.
Титан – один из самых распространённых в природе элементов (10 место); лёгок, тугоплавок, весьма прочен и пластичен; образует на поверх- ности стойкую оксидную плёнку, за счёт которой хорошо сопротивляется коррозии в пресной и морской воде, а также в некоторых кислотах. Титан служит легирующим элементом для других цветных металлов и для стали. Из титана и его сплавов изготовляют полуфабрикаты: листы, трубы и про- волоку. Двуокись титана применяется при производстве белил и эмалей.
76
Свинец – металл синевато-серого цвета, плохой проводник тепла и электричества; один из лучших материалов от радиоактивных излучений; устойчив к воздействию серной и соляной кислот. Из свинца в строитель- стве изготовляют специальные трубы, особые виды гидроизоляции (свин- цом зачеканивают швы между тюбингами в туннелях метрополитена), коррозионно-стойкие покрытия.
|
|
|
Защита металлов от коррозии и огня
Коррозия – это разрушение металлов от их взаимодействия с окру- жающей средой, в результате чего меняется внешняя поверхность металла, уменьшается пластичность, прочность и, наконец, его целостность. Корро- зия ежегодно вызывает потерю около 10% всех производимых металлов. Различают два вида коррозии: химическую и электрохимическую.
Химическая коррозия происходит при действии на металл сухих га- зов или жидкостей органического происхождения.
Электрохимическая коррозия – наиболее распространенный вид коррозии металлов, возникающий в электропроводящей среде при взаимо- действии металлов с жидкими электролитами – водой, водными раствора- ми солей, кислот и щелочей и протекает по законам гальванического эле- мента. Ионы металла переходят в раствор и металл постепенно разрушает- ся.
Эффективными методами являются: легирование металлов (введение меди и хрома (менее 1%) повышает сопротивление стали коррозии), нане- сение защитных покрытий (лакокрасочные, металлические и неметалличе- ские), нейтрализация и понижение коррозионной активности (ингибирова- ние) окружающей среды. Защитное покрытие должно быть непроницае- мым для агрессивной среды, обеспечивать высокую прочность сцепления с металлом, равномерно и сплошным образом распределяться по всей по- верхности и придавать изделию более высокую твердость, износостой- кость и жаростойкость. Например, ванны, раковины, мойки, декоративные изделия эмалируют. Для защиты от коррозии на поверхность металла на- плавляют при 750...800°С различные силикаты (кварц, полевой шпат, буру, глину и др.).
Для защиты металлических конструкций от огня применяют вспучи- вающиеся покрытия (асбестоцементные, асбестоперлитовые, асбестовер- микулитовые; облицовки и штукатурки из несгораемых материалов (кир- пича, керамических плиток, гипсовых плит, растворов и др.) или краски на основе полимерных связующих, которые при действии огня образуют за- щитный слой в виде закоксовавшегося вспененного расплава, пре- пятствующего нагреву металла. Такие покрытия, кроме защитных функций, выполняют роль отделки и наносятся малярным способом.
|
|
|
77
3.2. Основы производства чугуна и стали
Производство черных металлов из железной руды - сложный про- цесс, состоящий из двух стадий: выплавки чугуна и переработки чугуна в сталь.
Производство чугуна. Чугун выплавляют в доменных шахтных печах. Исходным сырьём для его производства являются железные руды (магнит- ный, красный и бурый железняк), флюсы (известняк (СаСO3) или доломит (СаСO3 MgСO3) и топливо (кокс). В доменной лечи материалы находятся в течение 4...6 ч. При выплавке чугуна происходят следующие физико- химические процессы: горение топлива, восстановление железа из оксидов, науглероживание железа и образование чугуна и шлака.
На начальном этапе сырьевые материалы (железную руду, флюсы и топливо) загружают непрерывно слоями в загрузочное устройство – ко- лошник, а чугун и шлак выпускаются периодически. Для поддержания го- рения топлива в нижнюю часть печи – горн под давлением 0,150...0,300 МПа подаётся нагретый воздух до 1100... 1300°С, обогащенный кислоро- дом и углесодержащими добавками (природный газ, мазут). Шихта, опус- каясь вниз, нагревается и претерпевает в различных температурных зонах физические и химические изменения. Горение топлива происходит за счет кислорода воздуха в верхней части горна, по реакции С + О2 = СО2. Угле- кислый газ, поднимаясь вверх, взаимодействует с коксом и образует оксид углерода: СО2 + С = 2СО. Далее идёт процесс полного восстановления же- леза из оксидов – основной процесс в плавке чугуна: 3 Fе2О3+С = 2 Fе3О4+СО; Fе3О4+ С = 3FеО + СО; FеО + С = Fе + СО.
Науглероживание железа происходит при температуре выше 900°С путём проникновения в пористую поверхность восстановленного железа углерода и образования карбида железа (цементит) по реакции 3Fе+2СО= Fе3С+СО2. При дальнейшем повышении температуры выше 1130°С науг- лероженное железо начинает плавится, образуя жидкий чугун (с темпера- турой 1400…1450°С), стекающий в горн. Сюда же стекает шлак, образо- ванный плавлеными пустыми породами и флюсами, и как более легкий ма- териал всплывает на поверхность чугуна, защищая его от окисления. Затем шлак выпускают через (шлаковую) летку, расположенную выше уровня отверстия для выпуска чугуна, а через нижнюю летку выпускают чугун в разливочные машины для отливки в «чушки» или в специальных ковшах доставляют в сталеплавильные цехи для переработки в сталь.
Большая часть доменных шлаков (до 75%) служит сырьём для про- изводства различных строительных материалов — шлаковой пемзы (тер- мозита), шлаковаты, шлакопортландцемента, шлакоситаллов, гранулиро- ванного шлака (заполнитель для легких бетонов).
78
Производство стали. Сырьём для производства стали, являются пе- редельный чугун, стальной лом, ферросплавы или железная руда и флюсы. Способы производства – конвертерный, мартеновский и электропла-
вильный.
Конвертерный процесс происходит в течение 35-55 минут в конвер- терах – печах вместимостью до 600 тонн, способные поворачиваться во- круг горизонтальной оси. Его вместимость до 600 т. Жидкий чугун залива- ется через горловину на 25% его высоты, снизу подаётся кислород, под действием которого избыточный углерод, кремний, марганец и небольшое количество железа окисляются. Образовавшаяся при этом закись железа FеО реагирует с примесями. Оксиды кремния, марганца, фосфора, а также известь и другие сыпучие материалы переходят в шлак или выгорают, а за- кись железа восстанавливается до чистого железа. Данный процесс вы- плавки стали улучшает качество стали и приближает его к качеству марте- новской стали. Конвертерную сталь применяют для изготовления листовой стали, прокатных профилей, проволоки и т.д.
Мартеновский способ заключается в следующем: смесь горючего га- за и воздуха поступает в регенераторы, подогревается до температуры 1000...1200°С и поступает в мартеновскую печь вместимостью до 1000 т, где температура в рабочей зоне постепенно достигает 1700°С. Шихта рас- плавляется, образуя жидкий металл и шлак. Последний как более лёгкий материал всплывает на поверхность металла, связывая вредные примеси и защищая сталь от окисления. Во время выплавки стали в неё вводят раз- личные добавки – ферросплавы или легирующие элементы. Весь этот цикл плавки составляет 4...8 ч.
Исходным сырьём для выплавки стали, являются передельный чугун, металлический лом (скрап) и другие материалы.
Мартеновская сталь отличается высокими механическими свой- ствами и применяется для изготовления ответственных строительных кон- струкций: ферм, мостов, рельсов, подкрановых балок, высокопрочной ар- матуры и др.
Электроплавка про текает в электрических печах, в которых плавле- ние металлов осуществляется с помощью электрической энергии. Данный метод экономически неэффективен и применяют его только для получения высококачественных и специальных легированных сталей. Длительность плавки стали в дуговых печах вместительностью 5...100 т составляет 3,5...6 ч.
79
3.3. Классификация и ассортимент металлических изделий
В настоящее время металлы широко применяются в строительстве: при выполнении подвесных потолков в зданиях общественного и промыш- ленного назначения (обеспечивают декоративность и акустические свойст- ва потолку), при монтаже строительных конструкций (заклепки, болты, гайки, шайбы, винты, гвозди, поковки (скобы, скобяные изделия для ком- плектования дверных и оконных блоков), дверная и оконная арматура (ручки, петли, шпингалеты), канаты, проволока и др.). Заклепки использу- ют для неразборного соединения металлических конструкций; крепежные изделия (шурупы, винты, болты, гайки) – для крепления деревянной об- шивки к металлическому каркасу и т.д. Строительные поковки изготавли- вают в виде скоб, применяемых для скрепления деревянных конструкций; штырей – для наращивания досок или брусьев; крючьев – для крепления водосточных труб и желобов. Стальные канаты изготавливают из проволо- ки и применяют для монтажных и такелажных работ.
Стальная арматура является основой железобетона. Арматурные проволочные изделия применяют в виде нераскручивающихся стальных арматурных прядей, сварных арматурных сеток, тканых или сварных про- волочных сеток для армирования армоцементных конструкций.
Из металлов в строительстве наибольшее применение находят сталь и чугун. Цветные металлы применяются реже, в основном для нанесения на сталь антикоррозионных покрытий, а также при изготовлении некото- рых крепежных и других мелких изделий.
По назначению строительные материалы и изделия из металлов под- разделяются на:
· конструкционные;
· кровельные;
· крепежные;
· санитарно-техническое оборудование.
Чугун служит для изготовления элементов строительных конструк- ций, в том числе и таких ответственных, как опорные части железобетон- ных балок, ферм, башмаков под колонны и тюбинги (укрепляющие своды тоннелей метрополитена), а также санитарно-технических изделий и обо- рудования (радиаторы, ванны, мойки, вентили); чугунные трубы применя- ют для стояков санитарно-технических кабин, канализационных сетей, для отвода промышленных вод и т.д.
Из стали, производят огромное количество строительных материалов
- различные профили (рис.8), листы, трубы, балки перекрытий, каркасы и фермы, оконные переплёты, пролётные строения мостов, арматура для же- лезобетона, закладные детали, мелкие изделия и др.
80
Рис. 8. Прокатная сталь различного профиля:
а — равнополочный уголок; б — неравнополочный уголок; в — швеллер; г — двутавр;
д — подкрановый рельс; е — круглый профиль; мс — квадратный профиль;
з — полосовая сталь; и — шпунтовая свая
Листовую сталь производят на листопрокатных станах с плоской, волнистой и рифленой поверхностью. Различают: толстолистовую сталь (толщина до 60 мм), тонколистовую и оцинкованную сталь (толщина 0,4...0,8 мм). Оцинкованная тонколистовая сталь служит для производства металлочерепицы, труб, желобов и отделочных профилей.
Кровельными материалами являются сталь листовая черная и оцин- кованная и черепица стальная. Листовая сталь черная (обыкновенная) из- готовляется в виде листов прямоугольной формы различных размеров. Чаще применяются листы размером 710x420 мм и толщиной 0,5-0,8 мм.
Черепицу металлическую получают из отходов производства чер- ной и оцинкованной листовой стали. Основным недостатком неоцинко- ванных кровельных материалов является малая коррозионная стойкость и небольшой срок службы. Для увеличения срока службы эти материалы раз в 2-3 года необходимо применять красочные составы.
Крепежные изделия изготавливаются из низкоуглеродистых и ле- гированных сталей, обладающие высокой пластичностью и ударной вязко- стью, а также из цветных металлов и сплавов (дюралюминов и сплавов ме- ди (латуни, бронзы) и предназначены для соединения преимущественно деревянных и металлических деталей и узлов, монтажа и других целей. Они обладают высокими механическим и технологическими - высокой прочностью, пластичностью, сопротивляемостью растягивающим, удар- ным и изгибающим нагрузкам. К крепежным металлическим изделиям от- носятся:
· проволока;
· проволочные сетки;
· гвозди;
· шурупы;
· гайки;
· шайбы;
· заклепки;
· скобы и др. изделия.
81
Проволоку изготовляют катанием на станах (горячекатаная проволо- ка) и волочением в холодном состоянии (тянутая проволока).
По материалу она подразделяется на проволоку:
· из низкоуглеродистой стали (проволока общего назначения);
· из высокоуглеродистой стали, меди и медных сплавов, сплавов алюминия (проволока специального назначения).
По способу получения различают:
· тянутую проволоку;
· катаную проволоку.
По форме поперечного сечения:
· круглую (основная масса проволоки);
· квадратную;
· трехгранную;
· плоскую;
· овальную;
· фасонную (например, колючую) и др. По размерам:
· особо толстую >8 мм
· толстую – 6-8 мм
· среднюю – 1,6-6 мм
· тонкую – 0,4-1,6 мм
· тончайШую – 0,1-0,4 мм
· наитончайшую <0,1 мм.
По характеру термической обработки:
· термически необработанную;
· отпущенную;
· отожженную;
· закаленную.
По виду покрытия поверхности:
· оцинкованную;
· омедненную;
· луженую;
· хромированную;
· никелированную и др.
Проволочные сетки используются в строительстве для ограждений, просеивания разных сыпучих материалов, процеживания строительных растворов и других жидкостей, для арматуры бетонных перегородок, а также для засетчивания окон.
По размерам ячеек (номерам) выпускают следующие виды сеток:
· тканые 0,4-20;
· плетеные 3-100.
82
За номер сетки принимается размер стороны ячейки, выраженный в миллиметрах.
По плотности, определяемой отношением площади, занятой прово- локой, к общей площади (в %), сетки бывают:
· малой плотности (до 25);
· средней (25-50);
· большой плотности (свыше 50).
Гвозди служат для присоединения деревянных или каких-либо дру- гих материалов (толя, шифера, штукатурки и др.) к дереву.
По способу производства различают:
· проволочные (чаще всего применяются в строительстве) гвозди;
· резаные гвозди;
· кованые гвозди. По назначению:
· строительные;
· толевые;
· кровельные;
· шиферные;
· отделочные.
Строительные гвозди в ыпускают с круглым, квадратным, винтовым и зазубренным стержнем. Диаметр головки гвоздя примерно в два раза больше диаметра стержня. Выпускается 36 размеров строительных прово- лочных гвоздей с диаметром стержня от 0,8 до 8 мм и длиной от 7 до 250 мм.
Толевые гвозди служат для крепления к обрешетке рулонных кро- вельных материалов (толя, рубероида и других видов мягкой кровли), имеют длину 20-40 мм, плоскую головку, диаметр которой в 2,5-3,5 раза больше диаметра стержня.
Кровельные гвозди служат для крепления кровельного железа к дере- вянной обрешетке. От строительных они отличаются большим диаметром стержня и меньшей длиной. Диаметр стержня 2, 3, 5 мм, длина 20-40 мм. Головка конической формы; она в 2,5 раза больше диаметра стержня.
Шиферные гвозди выпускаются оцинкованными, двух размеров и имеют большую наштампованную оцинкованную головку диаметром 16 мм. Диаметр стержня 3 и 4 мм, длина 36-90 мм.
Отделочные гвозди применяются в мебельном производстве, для обивки дверей. Имеют декоративное оформление. Диаметр стержня 0,8-2 мм, длина 8-40 мм.
Шурупы – стержни конической формы с круглой головкой, имеющей прорезь (шлиц) для отвертки и резьбу с другой стороны стержня. Различа- ют с потайной и полукруглой головкой. Всего изготовляются 80 размеров шурупов диаметром от 1,6 до 10 мм и длиной от 6 до 120 мм. Применение
83
- для соединения деревянных изделий между собой, а также с металличе- скими деталями (скобами, петлями и др.).
Болты и гайки служат для соединения металлических деталей между собой. Болты - цилиндрические стержни, имеющие квадратную или шес- тигранную головку под гаечный ключ и с другой стороны стержня нарезку под гайку. Изготовляются они нескольких типов: тип 1 – с шестигранной уменьшенной головкой, тип 2 – с квадратной уменьшенной головкой, тип 9 – с шестигранной большой головкой и тип 10 – с квадратной большой головкой. Промышленность выпускает более 30 размеров болтов.
Заклепки – стержни цилиндрической формы с потайной, полупотай- ной и полукруглой головкой, которые применяются для неразъемного со- единения металлических материалов. Диаметр стержня заклепок –1-36 мм, длина – 2-210 мм. Промышленность выпускает более 30 размеров заклепок. Скобы изготовляют из отходов круглой и квадратной стали и ис- пользуют в строительстве для закрепления крупных деревянных деталей
или конструкций.
Санитарно-техническое оборудование
К группе санитарно-технического оборудования относят некоторые металлические изделия, которые применяются для кухонь, ванных и туа- летных комнат, комнатных печей, устройства и ремонта водопроводных, канализационных и отопительных систем.
Изделия для оборудования кухонь – раковины и мойки. Выпускают их эмалированными, чугунными и стальными.
Изделия для оборудования ванных комнат – ванны чугунные эмали- рованные, поддоны душевые чугунные эмалированные, колонки водогрей- ные эмалированные или оцинкованные.
Изделия для оборудования туалетных комнат – бачки смывные чу- гунные.
Изделия для оборудования бытовых печей изготовляют из чугуна и листовой стали. В ассортимент изделий из чугуна входят вьюшки, дверки и полудверки, задвижки, колосники, колосниковые решетки, плиты и др. К печным приборам из листовой стали, относятся духовые шкафы, душники и др.
Изделия для устройства и ремонта водопроводных, канализа- ционных и отопительных систем - водогазопроводные и канализационные трубы и соединительные части к ним: муфты, угольники, тройники, кресты, патрубки и т. п., изготовляемые из чугуна и стали; чугунные котлы, радиа- торы, ребристые трубы и отопительные панели из чугуна и стали и отопи- тельные печи.
84
3.4. Производство металлических изделий
Производство металлических изделий осуществляется обработкой слитков давлением или литьем.
Обработка давлением основана на использовании пластических свойств металлов и позволяет изготовлять изделия точных размеров, с ма- лой шероховатостью поверхности, незначительными отходами металла и более улучшенными свойствами по сравнению с отливками.
Основными видами обработки металлов давлением являются:
· прокатка;
· волочение;
· штамповка;
· прессование.
Прокатка – это процесс изготовления профилированных стальных изделий: слиток или заготовку пропускают между вращающимися валками прокатного стана, которые деформируют металл и производят подачу за- готовки. Последняя уменьшается в сечении, вытягивается и приобретает форму (профиль), соответствующую валкам. Прокатывают металл в хо- лодном и горячем состоянии. Холодная прокатка необходима для получе- ния тончайших стальных листов или высокопластичных металлов (свинец, олово и др.). Горячая прокатка заключается в следующем: слиток нагрева- ют до 900...1250°С и пропускают несколько раз через валки. Сортамент стали горячего проката – сталь круглая, квадратная, полосовая, уголковая неравнополочная и равнополочная, швеллерная, двутавровая, трубы, арма- тура для железобетона и др.
Волочение – процесс протягивания металлической заготовки через отверстие (фильер), сечение которого меньше сечения заготовки. При во- лочении металл обжимается, профиль его строго соответствует форме от- верстий, происходит вытяжка металла. Волочение обычно производят в холодном состоянии. При холодной деформации металл упрочняется в ре- зультате пластической деформации (наклепа), которую используют при механическом упрочнении арматурной стали. Способом волочения изго- товляют трубы малого диаметра, проволоку, а также прутки различного сечения (круглого, квадратного и др.).
Ковка – процесс получения детали из нагретой заготовки путем ее деформирования повторяющимися ударами молота или пресса. Ковкой из- готовляют болты, анкеры, скобы и другие детали.
Штамповка – процесс деформации металла в штампах, который по- зволяет получить изделия точных размеров. Штамповка может быть горя- чей и холодной. Холодной штамповкой обрабатывают листовой металл.
85
Штамповкой изготовляют закладные детали для сборного железобетона, корпуса оборудования и машин.
Прессование – продавливание металла на гидравлических прессах через выходное отверстие меньшей площади, при котором профиль прес- сованного металла будет соответствовать профилю отверстия в матрице. Прессованием изготовляют профили различного сечения, трубы, разнооб- разные сложные профили из цветных металлов и сплавов.
Холодное профилирование – процесс изготовления изделий из листо- вой или круглой стали на прокатных станах. Из листовой стали получают гнутые профили с различной конфигурацией поперечного сечения. Из круглых стержней путем сплющивания изготовляют упрочненную холод- но-сплющенную арматуру.
Литье в формы в основном касается чугунных изделий. Это колон- ны, опорные подушки, арки, плитки для полов промышленных зданий и т.п., которые соединяют в конструкции при помощи сварки, клепки или болтов.
3.5. Требования к качеству металлических материалов и из- делий. Маркировка, хранение, транспортировка
Сортовой прокат по качеству подразделяется на 1-й и 2-й сорта. На поверхности профилей не должно быть трещин, волосовин, плен, закатов, шлаковых включений, глубоких задиров. Концы профилей должны быть ровно обрезаны без расслоения.
Листовые кровельные материалы должны выдерживать загиб на 180° без надрывов, трещин и расслоений. На поверхности листов не должно быть пузырей, трещин, раковин, окалины, ржавчины, а также рисок и ца- рапин. Листы не должны иметь коробоватости, т.е. изгиба листа одновре- менно в поперечном и продольном направлении.
Оцинкованная сталь должна иметь равномерное цинковое покрытие без наплывов, расслаивания, темных и ржавых пятен и точек. Материал должен выдерживать испытание на прочность оцинковки на двойной кро- вельный замок. На поверхности листов должен быть характерный для го- рячей оцинковки морозный узор закристаллизовавшегося цинка. В зависи- мости от внешних дефектов листовые материалы делятся на 1,2 и 3-й сорта. Качество проволоки и проволочных сеток оценивается в основном показателями физико-механических свойств и внешним видом. Проволока не должна быть хрупкой, должна обладать высокой прочностью на растя- жение, кручение и многократный изгиб. Отожженная проволока должна выдерживать не менее 10 перегибов на 180° без появления трещин, а не-
86
отожженная – не менее 4 перегибов. По всей длине проволока должна иметь правильную форму; овальность сечения и изменения диаметра по длине не должны выходить за пределы допустимых отклонений. Поверх- ность проволоки должна быть гладкой, без трещин, плен, ржавых пятен. Проволока с покрытием не должна иметь непокрытых мест; отслаивание и растрескивание покрытия не допускаются.
К проволочной сетке предъявляются те же требования, что и к про- волоке отдельно. Переплетение проволок в сетке должно быть ровным, без волн. Не должно быть рваных проволок. При развертывании рулона сетки ее полотно не должно иметь волнистости. Размер стороны ячейки в свету и диаметр проволоки должны соответствовать установленным ГОСТами раз- мерам.
Гвозди, шурупы, болты, заклейки и другие виды металлических кре- пежных изделий по своим размерам и форме должны соответствовать нормам действующих стандартов. Не допускается наличие на их поверх- ностях трещин, расслоений, закатов, наплывов, плен, заусенцев. Резьба должна быть чистой, без задиров и заусенцев. Верхняя поверхность кони- ческой головки гвоздей должна быть рифленой. Угол заострения не дол- жен превышать 40°.
Основные виды санитарно-технического оборудования (раковины, мойки, ванны, поддоны) по качеству подразделяются на три сорта. Допус- тимые дефекты в каждом сорте приводятся в ГОСТах.
При упаковке проволоку сматывают в мотки и в трех местах перевя- зывают отожженной проволокой. Несколько мотков связывают в бухту общей массой не более 80 кг. Тонкую проволоку обертывают в промаслен- ную бумагу и упаковывают во внешнюю тару. Проволоку толщиной более 2 мм поставляют без упаковки.
Завод-изготовитель должен смазать нейтральной смазкой для защи- ты от коррозии обработанные стальные отливки и мелкие изделия. Кре- пежные изделия перед упаковкой должны быть законсервированы. Кон- сервация и внутренняя упаковка должны обеспечивать сохранность и за- щиту крепежных изделий от коррозии в средних условиях транспортиро- вания и хранения в течение одного года.
Арматурную проволоку поставляют в мотках (бухтах), а прядевую арматуру в мотках или катушках.
Хранить эти изделия следует в крытых помещениях на стеллажах раздельно по видам и маркам стали, а также по диаметрам. Пакеты пло- ских арматурных сеток и каркасов следует хранить раздельно по маркам в штабелях высотой не более 2 м. Рулоны сеток складируют не более чем в три яруса. При хранении арматурной стали необходимо предохранять ее от
87
коррозии и загрязнения, контролировать сохранность заводских бирок с указанием вида, диаметра и марки стали.
Арматурные и закладные изделия в пределах одного предприятия транспортируют личными средствами, а поставляемые за пределы пред- приятия – изготовителя – автомобильным и железнодорожным транспор- том.
Стальные прокатные и фасонные изделия можно перевозить на от- крытых платформах и хранить на открытых складах. Цветные металлы, сплавы и изделия из них перевозят в крытых вагонах, а хранят в закрытых складах. Сортовой прокат может храниться под навесом на деревянных или железобетонных подкладках.
Хранят металлические изделия обернутыми антикоррозионной ин- гибиторной бумагой, пропитанной раствором смеси нитрита натрия и уро- тропина. Перед хранением все металлические материалы и изделия рас- сортировывают по видам и размерам, укладывая на деревянные подкладки так, чтобы были видны бирки с маркировкой или заводские клейма.
Крепежные изделия должны храниться в закрытых складских поме- щениях в штабелях или на стеллажах. В каждом штабеле должны быть из- делия одного назначения, размера, сорта. Санитарно-техническое оборудо- вание следует хранить в закрытых помещениях (кроме труб) на стеллажах раздельно по видам, типам и сортам. Металлические трубы могут хранить- ся под навесом.
В процессе хранения металлических товаров следует предупреждать появления распространения коррозии. Образовавшаяся коррозия должна быть удалена, а изделия обработаны жировой смазкой.
Все строительные металлические товары следует перевозить в кры- тых вагонах.
88
РАЗДЕЛ 4. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРОВ
4.1. Общие сведения, состав и свойства полимерных материалов
Полимерные строительные материалы – материалы, в состав ко- торых в качестве основного компонента входят высокомолекулярные ор- ганические вещества — полимеры. В процессе переработки полимерные материалы способны образовывать пластические массы, легко формуемые и сохраняющие форму после снятия действующих усилий. Поэтому их часто называют пластмассами (пластическими массами).
Полимеры и материалы на их основе появились и получили распро- странение в течение последних 150 лет. Первой промышленной пластмас- сой был эбонит, полученный в 1843 г. вулканизацией натурального каучу- ка серой. В 1872 г. обработкой нитроцеллюлозы камфарой был получен целлулоид, горючая и непрочная пластмасса. С начала XX в. искусствен- ным путем – реакциями синтеза из простых по химическому составу ве- ществ-мономеров научились получать новые высокомолекулярные веще- ства. Возникновение основ химии полимеров связано с именем автора тео- рии строения органических веществ А.М. Бутлеровым. В 1901-1905гг. бы- ла получена негорючая пластмасса – ацетилцеллюлоза (продукт, взаимо- действия целлюлозы и уксусного ангидрида). В период 1907-1914 гг. осу- ществлялось промышленное производство синтетических твердых поли- меров на основе фенолоальдегидной конденсации. Здесь большое значение имели работы выдающегося русского химика проф. Г.С. Петрова. В 30-х годах XX в. методами полимеризации начали получать полистирол, поли- винилацетат, поливинилхлорид и др. В 1937 г. в Англии был получен по- лиэтилен. В 40-е годы появились новые виды поликонденсационных пла- стмасс – полиамидные, полиуретановые, кремнийорганические и др. и бы- ла создана крупная промышленная отрасль – производство пластических масс. Мировое производство полимеров и материалов на их основе уже превысило 100 млн.т.
Состав пластических масс. Пластмассы – композиционным материа- лы, в состав которых входят следующие компоненты: полимеры, наполни- тели, пластификаторы, стабилизаторы, отвердители, красители, антистати- ки, антипирены, иногда порообразователи и другие компоненты. Каждый из этих компонентов имеет определённое назначение и может влиять на физические и механические свойства материала.
Полимер в пластмассах - основной и обязательный компонент, вы- полняющий роль связующего вещества, аналогично цементу в бетоне. По происхождению полимеры подразделяют на:
89
· природные (белки, янтарь, целлюлоза, натуральный каучук, нук- леиновые кислоты и др.);
· искусственные, или синтетические (полиэтилен, полиамиды и
др.).
Современное производство полимеров основано на реакциях хими- ческого синтеза полимеризации и поликонденсации. При реакции полиме- ризации происходит процесс соединения мономера без изменений его хи- мического состава и выделения побочных продуктов. Полимеризационны- ми являются полиэтилен, полипропилен, поли-винилхлорид и др. При ре- акции поликонденсации образуются высокомолекулярные соединения с выделением побочных продуктов. Поликонденсационными полимерами являются карбамидные, полиамидные, эпоксидные смолы и др.
Все полимеры по их поведению при нагревании подразделяются на:
· термопластичные;
· термореактивные.
Термопластичные полимеры при нагревании размягчаются и от- вердевают при охлаждении, причём эти свойства не утрачиваются при многократном нагревании и охлаждении. Термопластичные полимеры ши- роко применяют в производстве эластичных пленок, лакокрасочных мате- риалов, искусственного волокна и др. К ним относятся полистирол, поли- этилен, поливинилхлорид, поливинилацетат и др.
Термореактивные полимеры затвердевают при действии теплоты и давления и не размягчаются при повторных нагревах. Эта группа отличает- ся большой прочностью, твердостью и теплостойкостью. К ним относятся фенолформальдегидные, аминоформальдегидные и эпоксидные полимеры. В состав пластмасс и полимеров также входят наполнители, пласти-
фикаторы, стабилизаторы, отвердители, красители.
Наполнители — неорганические или органические вещества, кото- рые добавляют к полимерному связующему для улучшения свойств и сни- жения стоимости полимерных материалов. Химическая природа, физиче- ское строение и форма наполнителя определяют механические, электриче- ские и химические свойства полимеров, а также их водо-, термо- и тепло- стойкость. Для производства полимерных материалов используют напол- нители:
· порошкообразные (мел, каолин, древесная мука, молотая слюда и др.);
· волокнистые (асбестовые, стеклянные, целлюлозные, древес- ные волокна);
· слоистые (бумага, хлопчатобумажная ткань, стеклоткань, дре- весный шпон и др.).
90
Пластификаторы – вещества (сложные эфиры спиртов и кислот, камфара, глицерин и др.), повышающие пластичность и эластичность ма- териалов, облегчающие технологический процесс их формования в изде- лия, понижающие температуру переработки и придающие материалу такие свойства, как свето-, термо- и морозостойкость, негорючесть. Они должны быть нетоксичными, нелетучими, хорошо смешиваться с полимером.
Стабилизаторы – вещества (силикат кальция, свинец кремнекислый, стеарин цинка, амины, фенолы и их производные), способствующие дли- тельному сохранению свойств пластмасс в процессе их эксплуатации (по- вышению долговечности материала), предотвращающие или замедляющие процессы старения полимеров при тепловом или световом воздействии (термо- и фотостабилизаторы).
Отвердители – вещества, применяющиеся для ускорения процесса отверждения полимеров, переводя их в неплавкое и нерастворимое состоя- ние (уротропин и др.).
Красители или пигменты -вещества, придающие пластмассам оп- ределенные цвета. В производстве пластмасс и изделий чаще всего приме- няют неорганические пигменты: охру, мумию, сурик, умбру, ультрамарин и др.; из неорганических красителей - нигрозин, хризоидин.
Смазывающие вещества – вещества (парафины, воск), которые вводят при необходимости в пластмассы для предотвращения прилипания изделия к форме. Порообразователи служат для создания газонаполнен- ных пластмасс.
Антипирены – вещества, которые вводятся для повышения огне- стойкости полимерных материалов.
Основные свойства
Одним из ценных свойств пластмасс является низкая плотность. Средняя плотность пластмасс колеблется от 15 до 2200 кг/м3, истинная плотность пластмасс составляет 0,9...1,8 г/см3, т.е. они в 2 раза легче алю- миния и в 5 раз легче стали. Большинство пластмасс имеет высокие меха- нические характеристики: они хорошо сопротивляются сжимающим, рас- тягивающим, изгибающим, истирающим и ударным воздействиям. Предел прочности пластмасс с порошкообразным наполнителем 100...150 МПа, при изгибе 40...60 МПа. Низкая плотность и высокие прочностные показа- тели дают возможность создать эффективные конструкции из пластмасс.
Пластмассы и изделия на их основе обладают следующими свойст-
вами:
· высокой химической стойкостью к воздействию растворов ки-
слот, щелочей, органических растворителей (бензину, бензолу и др.), со- лей;
· непроницаемостью для воды (применяют для гидроизоляции зданий и сооружений, устройства кровель, трубопроводов);
· низкой истираемостью (применяют для покрытия полов);
91
· высокой технологичностью – способностью перерабатываться в строительные изделия;
· способностью пластмасс сочетаться друг с другом и с другими органическими материалами, поэтому на их основе создаются новые эф- фективные материалы и конструкции;
· имеют высокую коррозионную стойкость, не гниют в условиях переменной влажности;
· хорошо окрашиваются в массе в любые цвета;
· хорошо склеиваются и свариваются как между собой, так и с другими материалами;
· легко обрабатываются: их можно пилить, строгать, сверлить;
· некоторые ненаполненные пластмассы (оргстекло, поли- этиленовые пленки) прозрачны и обладают хорошими оптическими свой- ствами.
Как и другие материалы органического происхождения пластмассы обладают рядом недостатков:
· малой поверхностной твердостью (твердость пластмасс значи- тельно ниже, чем у металлов и каменных материалов);
· склонностью к необратимым деформациям – ползучести при длительном действии напряжений (у пластмасс это происходит в большей степени, чем у многих других материалов);
· низкой теплостойкостью (колеблется в диапазоне 80...150°С). Большинство пластмасс можно эксплуатировать при температуре не выше 100°С, и только материалы на основе кремнийорганических полимеров вы- держивают температуру до 400°С;
· под влиянием внешних воздействий среды (тепла, света, ки- слорода воздуха) происходят необратимые изменения важнейших эксплуа- тационных свойств полимерных материалов (потеря гибкости, эластично- сти, появление потемнения поверхности);
· большинство полимерных материалов являются сгораемыми материалами;
· токсичность некоторых пластмасс зависит от токсичности по- лимеров и компонентов, входящих в пластмассы (стабилизаторы, пласти- фикаторы, красители). К токсичным веществам, которые могут выделяться из пластмасс, относят ацетон, бензол, фенол, хлор, винилацетат и др. До применения в строительстве новые виды полимерных материалов обяза- тельно проходят санитарно-токсикологические исследования.
Несмотря на недостатки, полимеры всё больше применяются в строительном производстве. Развитие производства пластмасс в ближай- шие годы будет продолжаться в направлении увеличения выпуска новых видов полимерных материалов с улучшенными свойствами, которые най- дут широкое применение для покрытия полов жилых, культурно-бытовых и промышленных зданий, облицовки фасадов, стен и потолков помещений различного назначения, изготовления санитарно-технического оборудова- ния, труб и др.
92
4.2. Полимерные материалы для покрытия полов
В зависимости от области применения полимерные материалы и из- делия для полов могут быть сгруппированы на:
· отделочные;
· тепло- и звукоизоляционные;
· кровельные.
К материалам для покрытия полов предъявляют ряд требований:
· низкая истираемость;
· малое водопоглощение;
· эластичность;
· достаточная долговечность;
· гигиеничность;
· необходимые тепло- и звукоизоляционные свойства;
· возможность индустриализации строительных работ;
· отсутствие токсических примесей;
· красивый внешний вид.
Этим требованиям отвечают полимерные материалы для полов, ко- торые можно разделить на:
· рулонные;
· плиточные;
· мастичные;
· погонажные.
Рулонные материалы носят название линолеумов; их изготовляют на основе различных полимеров с добавлением наполнителей, пластифи- каторов и пигментов. Их делят на:
· линолеумы;
· синтетические ковровые покрытия.
В зависимости от исходного сырья различают линолеумы:
· поливинилхлоридный;
· алкидный;
· нитроцеллюлозный;
· резиновый.
По наличию и виду основы они могут быть подразделены на:
· безосновные;
· на основе – тканевой, войлочной, полимерной, вспененной.
Основа, особенно войлочная и поролоновая, придает полимерному полу тепло- и звукоизоляционные свойства.
По числу слоев полимерного покрытия линолеумы бывают:
· однослойными;
· многослойными.
93
Наиболее эффективными являются многослойные. Их лицевой слой (слой износа) имеет высокие эстетические свойства и прочность при изно- се (вследствие низкого содержания наполнителей). Нижний же слой, со- держащий относительно большое количество наполнителей, позволяет снизить стоимость материала в целом.
Общие свойства линолеумов:
· эластичность;
· износоустойчивость;
· гигиеничность;
· долговечность;
· моющая способность;
· наличие минимального количества швов или их отсутствием;
· водопоглощение не более 1,5%.
Рулоны линолеума хранят в вертикальном положении в сухом по- мещении при температуре не ниже 10°С. При работе в холодное время го- да рулоны, не разворачивая, выдерживают в течение 1 суток в теплом по- мещении. Из общего выпуска полимерных материалов для полов на долю поливинилхлоридного линолеума приходится 70%.
Поливинилхлоридный линолеум выпускают:
· на тканевой основе;
· безосновный многослойный;
· на теплоизолирующей подоснове (войлочной и пенополиуре- тановой);
· с гладкой и рифленой поверхностью.
Основным компонентом является поливинилхлорид (суспензионный или эмульсионный), дополнительными компонентами – наполнители (тальк, мел, древесная мука и др.), пластификаторы и пигменты. ПВХ- линолеум изготовляют в виде полотнищ шириной 1500...4000 мм, толщи- ной 1,6...2 мм; на теплоизолирующей подоснове – до 5...6 мм и длиной 12м.
По окраске линолеум бывает:
· с имитационной отделкой (под мрамор, паркет, ламинат и др.);
· многоцветным;
· одноцветным (разных цветов);
· узорчатым.
По светлоте лицевой поверхности линолеум выпускается трех кате- горий. Светлота (коэффициент отражения) 1-й категории должна быть не менее 31%, 2-й – 16-30% и 3-й - до 16%.
Применение - ПВХ-линолеум безосновный на тканевой основе пред- назначен для покрытия полов в помещениях общественных и про- мышленных зданий с нормальным влажностным режимом и повышенны- ми требованиями звукоизоляции (гостиницы, жилые помещения).
94
Поливинилхлоридный линолеум на теплоизолирующей подоснове является двухслойным: верхний лицевой слой изготовляют из поливинил- хлоридной композиции, нижний - нетканый иглопробивной материал, что исключает необходимость устройства звукоизоляционной прокладки и те- плоизоляционного слоя, т.е. получается «теплый» пол, выполняющий функции звукоизоляционного материала. Линолеум на теплоизолирующей подоснове поступает на стройку в виде раскроенных ковров. Применять линолеум в помещениях с интенсивным движением не рекомендуется.
Алкидный линолеум – рулонный материал, изготовленный из мо- дифицированного алкидного полимера и наполнителей, нанесенных на подоснову из джутовой ткани. Выпускается в виде дорожек и ковриков, бывает однотонный и многоцветный. По сравнению с поливинилхлорид- ным более склонен к изломам при несоблюдении правил хранения и ук- ладки. Выпускают в рулонах длиной 20 м, шириной полотнища 2000 мм, толщиной 2,5...5 мм.
Свойства:
· водопоглощение 6%;
· истираемость 0,04...0,06 г/см2; Алкидный линолеум выпускают:
· одноцветным (различных цветов);
· узорчатым (с печатным рисунком);
· в виде ковра;
· в виде паркета.
Применение –д ля покрытия пола жилых и общественных зданий, вагонов железнодорожного транспорта и метрополитена.
Нитроцеллюлозный линолеум – однослойный рулонный материал, изготовленный из нитроцеллюлозы, пластификаторов, наполнителей, пиг- ментов и антипирена; выпускается всегда безосновным. Выпускают в ру- лонах длиной не менее 12 м, шириной 1000...1400 мм и толщиной 2...4 мм, красного или коричневого цвета. В его состав входят коллоксилин, пла- стификаторы, наполнители, стабилизаторы и антипирены.
Свойства:
· влагоустойчив;
· водопоглощение 6%;
· сохраняет эластичность при температуре до –20°С;
· обладает повышенной прочностью при износе;
· истираемость 0,04...0,06 г/см2
· не выделяет летучих соединений;
· повышенная возгораемость;
· неудовлетворительные теплозащитные свойства.
Применение- в помещениях производственного назначения и огра- ниченно в помещениях жилых и общественных зданий.
95
Резиновый линолеум (релин) - безосновный двухслойный материал в виде рулонов шириной 100-200 см и длиной 12-20 м, нижний слой кото- рого получают из менее качественной резины (отходы резинового произ- водства), верхний (лицевой) слой - из высококачественной резины. В зави- симости от внешнего вида лицевого слоя различают линолеум: одноцвет- ный, многоцветный и с имитационной отделкой, а также с гладкой и риф- леной поверхностью.
Применение – для покрытия полов в помещениях жилых, общест- венных и производственных зданий.
В настоящее время в помещениях повышенного класса вместо лино- леума, паркета широко используют синтетические ковровые покрытия (ворсолин, ворсонит и др.), подосновой которых являются поливинилхло- рид, пенополиуретан, вспененный латекс. Для верха используют ворсово- прошивные, иглопробивные, безворсовые и тканые ковровые материалы, ковры с бархатистой ворсовой структурой из синтетических волокон. По- лы из ковровых ворсовых материалов отличаются эластичностью, износо- стойкостью, высокой декоративностью, акустическими свойствами, ком- фортностью.
Ворсолин – ворсовый нетканый двухслойный материал в виде руло- нов, применяемый для покрытия полов в помещениях с повышенными акустическими и теплотехническими требованиями. Верхний, лицевой слой имеет петельный ворс из синтетической (полипропиленовой) пряжи, нижний слой — поливинилхлоридная плёнка или губчатая резина. Рулоны ворсолина изготовляют длиной 12...20 м, шириной полотна 1м, толщиной 5..10 мм. Ковры имеют яркую различную расцветку.
Покрытие пола из ворсолина требует ежедневной очистки от пыли и грязи пылесосом, а также с помощью моющих средств.
Ворсолин обладает высокими эстетическими, а также звуко- и теп- лоизоляционными свойствами.
Применение– для покрытия полов в жилых и общественных зданиях непосредственно по железобетонному или иному основанию.
Ворсонит – одно- или двухслойный (у двухслойного ворсонита под- основой является губка из вспененного латекса) материал на основе хими- ческих волокон. Холсты их полиэфиров, полиамидов и других полимеров пропитывают жидким связующим, подвергают термообработке и отделке. Выпускают в рулонах длиной 12...20 м, шириной 2000 мм, толщиной 5 мм. Ворсонит изготавливают:
· одноцветным;
· многоцветным;
· с гладкой лицевой поверхностью;
· с тисненой лицевой поверхностью.
Ковер приклеивают к основанию клеями «Бустилат», «Гумилакс»,
«Синтелакс» и др. Покрытие также нуждается в ежедневном уходе – его необходимо периодически очищать от пыли и грязи пылесосом или щет- кой с помощью пенных препаратов для чистки ковровых изделий.
96
Синтетический ворсовый ковер на вспененной латексной основе – двухслойный материал, в котором верхнее износостойкое покрытие вы- полнено из полиамидной синтетической ткани (капроновой), а подосно- ва – из вспененного натурального или синтетического латекса. Высота ка- пронового ворса 3 мм при общей толщине коврового покрытия 8 мм. Длина полотнища составляет 12м при ширине 1000...4000 мм. Цвет ворса может быть разнообразным.
Свойства:
· обладает износостойкостью;
· отличается высокими художественно-декоративными, тепло- техническими и акустическими свойствами;
· ворс ковра не загорается от открытого пламени, а лишь пла- вится.
Применение – для устройства полов в читальных залах, номерах гос- тиниц, концертно-театральных залах и т.д.
Плиточные материалы по сравнению с рулонными обладают неко- торыми эксплуатационными и декоративными преимуществами:
· многообразием форм и цвета плиток (разнообразные рисунки покрытий);
· легко заменяются новыми плитками поврежденные участки
пола;
· плитки менее полимероемкие;
· их удобно хранить и транспортировать. Недостатки:
· из-за большого количества швов полы из плиток менее гигие-
ничны;
· более трудоемки;
· требуют качественной укладки.
Плиточные материалы для полов по виду исходного сырья подразде- ляются на:
· поливинилхлоридные;
· резиновые;
· асбестосмоляные;
· фенолитовые.
Так же как и линолеумы, плитки могут быть подразделены по числу слоев полимерного покрытия, по цвету и фактуре лицевого слоя. По форме плитки бывают:
· прямоугольные;
· квадратные;
· фигурные.
Размеры квадратных плиток – от 150х150 до 300x300 мм. Наиболее распространены поливинилхлоридные плитки, которые выпускаются са- мых разнообразных цветов, форм, размеров и т. д.
97
Поливинилхлоридные плитки (ГОСТ 16475-81) выпускаются раз- мерами 300x300; 200x200; 300x150; 200x100 при толщине 1,5...3мм.
Они могут быть:
· бесподосновными (одно- и многослойные) или на пористой подоснове;
· полужесткими или гибкими;
· одноцветными или с мраморовидной окраской. Свойства:
· водопоглощение их за 24 ч составляет не более 1%;
· истираемость 0,05 г/см2;
· характеризуются водостойкостью, устойчивостью к действию слабых кислот, минеральных масел;
· обладают хорошим сопротивлением истиранию, большой уп- ругостью и огнестойкостью.
Недостатки: – низкие теплофизические свойства, поэтому плитки ре- комендуется укладывать на теплое основание из ДВП или ДСП.
Применяю т – в кухнях, коридорах и вспомогательных помещениях жилых и общественных зданий, в бытовых помещениях промышленных зданий.
Кумароновые плитки производят на основе кумаронового полимера. Плитки жесткие бесподосновные, могут быть фигурными. Выпускают размерами 300x300 и 200x200 при толщине 3...4 мм.
Свойства:
· хорошо сопротивляются истиранию;
· достаточно прочны;
· водостойки;
· гигиеничны;
· химически стойки. Недостатки:
· плитки не переносят влажный и горячий режимы производст-
ва;
· имеют низкие теплозащитные свойства.
Применение - для устройства полов в коридорах общественных зда-
ний, в помещениях с интенсивным движением людей.
Резиновые плитки изготовляют методом прессования резиновых смесей на основе синтетических каучуков и резиновой крошки и выпуска- ют размерами 300x300 и 500x500 при толщине 3, 5 и 10 мм. Для наклейки плиток используют битумно-резиновую или кумаронокаучуковую мастику. Они могут быть:
· одноцветными гладкими;
· с рифлениями на лицевой стороне.
98
Свойства:
· покрытие из резиновых плиток водо- и химически стойкое, ги- гиенично;
· обладают хорошими декоративными качествами.
Применение - для покрытия полов в промышленных и обществен- ных зданиях, а также в помещениях с влажным режимом производства.
Мастичные материалы – это вязкотекучие полимерные составы, наносимые на различные основания с последующим отвердеванием. Полы из мастичных материалов отличаются преимуществами:
· высокой прочностью;
· износоустойчивостью;
· гигиеничностью;
· бесшовные;
· удобны в эксплуатации;
· имеют хорошую адгезию к любому виду основания;
· стойки к воздействию масел;
· не требуют больших трудовых затрат на устройство и ремонт
· имеют хороший внешний вид.
В зависимости от исходных материалов мастичные монолитные по- лы подразделяют на:
· поливинилацетатные;
· полимерцементные;
· пластбетонные.
По способу укладки различают:
· пластичные монолитные полы;
· наливные монолитные полы.
Пластичные укладываются механизмами и вибропри- способлениями; наливные – методом полива или распылением. Мо- нолитные полы могут быть одно- и двухслойными, а также различно ок- рашенными.
Поливинилацетатную мастику получают из смеси поливинилаце- татной эмульсии (ПВАЭ), тонкомолотого песка и минеральных пигментов (сурика, охры, кобальта и др.). Её применяют для устройства полов в по- мещениях общественных зданий и предприятий, где по технологическому режиму производства предъявляются повышенные требования к чистоте пола (приборостроение, легкая и пищевая промышленности). Толщина од- нослойного покрытия составляет 1,5...2 мм, двухслойного - 3...4 мм.
Полимерцементная мастика изготовляется на основе ПВАЭ или эмульсии дивинилстирольного каучука (латекса), портландцемента, песка, мраморной или гранитной крошки и минеральных пигментов. Комбинация из полимера и цемента дает высокопрочный материал с большим разнооб-
99
разием структурно-механических свойств: высокая адгезия к основанию, износостойкость, водонепроницаемость и гигиеничность в эксплуатации.
Пластбетонные составы характеризуются наличием полимерного вяжущего вместо минерального вяжущего. Наполнитель применяется от мелкого (кварцевый песок) до крупного (гранитный щебень). Покрытие из эпоксидных составов придает полам прочность, износо- и химическую стойкость, беспыльность, поверхностную твердость и улучшает внешний вид.
Применение- в торговых залах, фойе кинотеатров и т.п.
Профильные погонажные изделия – длинномерные элементы раз- нообразных профилей, цвета и назначения. Изготовляют их в основном экструзионном методом (непрерывным выдавливанием через профилиро- ванный мундштук) горячей массы на основе поливинилхлорида или его сополимеров с наполнителями, пластификаторами и пигментами. По фи- зико-механическим свойствам (твердости и гибкости) различают:
· погонажные изделия мягкие;
· полужесткие изделия;
· жесткие изделия.
По назначению погонажные изделия подразделяются на:
· плинтусы, используемые для заделки углов между полом и стенами;
· поручни для перил, балконов и других ограждений;
· наличники для оконных и дверных проемов;
· раскладки для крепления облицовочных листов;
· накладки на проступи лестничных маршей;
· нащельники для ванн;
· рейки для облицовки стен;
· герметизирующие и уплотняющие прокладки для окон, дверей и стыков в крупнопанельных зданиях.
Размеры погонажных изделий разнообразны: длина плинтусов в от- резках 2,4; 3 и 3,6 м; в бухтах – до 36 м; длина наличников в отрезках 2; 2,4 и 2,7 м, в бухтах - 20 и 24 м; длина накладок на проступи лестничных маршей в отрезках 1,05; 1,15; 1,35 и 1,6 м, в бухтах - 14, 22 и 24 м.
Крепят погонажные поливинилхлоридные детали на мастиках, а де- тали наличников прикрепляют к деревянным коробкам шурупами или
«жидкими гвоздями».
Применение – служат в качестве облицовочных материалов, элемен- тами архитектурного оформления помещения.
100
4.3. Конструкционные и отделочные полимерные материалы
В качестве конструкционных материалов используют в основном армированные пластмассы, в которых в качестве армирующего наполните- ля служит древесная стружка и шпон, стекловолокнистые материалы: стеклопластики, древесно-слоистые пластики, органическое стекло и др.
Свойства:
· высокой прочностью
· низкой теплопроводностью
· малой плотностью.
Применение – в виде листов или панелей (трехслойной конструкции), которые используют в стенах и перегородках.
Стеклопластики – материалы, полученные на основе различных полимеров и стекловолокнистых наполнителей. Последние обеспечивают высокую прочность материала, а полимерное связующее (полиэфирные, фенолоформальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические смолы) свя- зывает отдельные волокна, распределяет усилия между ними и защищает их от внешних воздействий.
Свойства:
· декоративны;
· светонепроницаемы;
· окрашиваются в различные цвета.
Выпускают светопрозрачные полиэфирные стеклопластики, пропус- кающие ультрафиолетовые лучи, что находит применение в помещениях лечебного и оздоровительного характера.
В зависимости от расположения волокон различают три вида стек- лопластиков:
· стеклошифер на основе рубленого стекловолокна (волокна расположены хаотично);
· стекловолокнистые анизотропные материалы (СВАМ) (волок-
на расположены в заранее заданном направлении);
· стеклотекстолиты (волокна расположены во взаимно перпен- дикулярном направлении вдоль плоскости листов).
Стеклошифер или стеклопластики на основе рубленого стекло- волокна выпускают в виде плоских и волнистых листов длиной 1000...6000, шириной до 1500 и толщиной 1...1,5 мм, где связующим служат полиэфир- ные смолы. Нарезанные стеклонити длиной 25...50 мм смешивают с поли- мером и при помощи распылителя тонким слоем наносят на поверхность формы. Полотнища смачивают полимером и прессуют.
101
Свойства:
· плотность стеклошифера 1400 кг/м3;
· предел прочности при растяжении 60, при сжатии 90 и при из- гибе не менее 130 МПа;
· светопрозрачность 50...85%.
Применение– для устройства светопрозрачных перегородок, кровли сооружений малых архитектурных форм (бутиков, кафе, киосков), для от- делки балконов.
Стекловолокнистый анизотропный материал (СВАМ) получают путем горячего прессования пакета из листов стеклошпона – тонких по- лотнищ, одинаково направленных стеклянных нитей, склеенных спи
