Пояснювальна записка до магістерської кваліфікаційної роботи



Сторінка4/9
Дата конвертації09.12.2016
Розмір1.69 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Види будівельних виробів з кераміки




        1. Керамічна цегла й камені

Керамічна цегла й камені виготовляють із легкоплавких глин з добавками або без них і застосовують для кладки зовнішніх і внутрішніх стін та інших елементів будинків і споруд, а також для виготовлення стінових панелей і блоків. Залежно від розмірів цегла й камені підрозділяються на види: цегла звичайна (рисунок - 1.3, а), стовщена (рисунок 1.3 - б), модульна (рисунок - 1.3, в), камінь звичайний (рисунок 1.3, г), укрупнений (рисунок- 1.3, д), модульний (рисунок 1.3 - е) і з горизонтальним розташуванням порожнеч (рисунок - 1.3, ж, з).

Цегла може бути повнотіла й з пустотами, а камені тільки пустотілими. Стовщена й модульна цегла повинна бути також тільки з круглими або щілинними порожнечами, щоб маса однієї цеглини не перевищувала 4 кг. Поверхня граней може бути гладкою й рифленою. Цегла й камінь повинні бути нормально обпаленими, тому що недопал (світло-червоні кольори) має недостатню міцність, малу водостійкість й морозостійкість, а перепалена цегла (залізняк) відрізняється підвищеною щільністю, теплопровідністю й, як правило, має перекручену форму.

Рисунок 1.3 - Типи керамічної цегли й каменю: цегла: а) звичайна; б) стовщена; в) модульна; камінь: г) звичайний; д) укрупнений; е) модульний; ж), з) з горизонтальним розташуванням порожнеч

За зовнішнім виглядом цегла й камінь повинні задовольняти певним вимогам. Це встановлюється шляхом огляду й обмірювання певної кількості цегли від кожної партії (0,5 %, але не менше 100 шт.) за відхиленнями від установлених розмірів, непрямолінійності ребер і граней, відбитості кутів і ребер, наявності наскрізних тріщин, що проходять по постелі цегли. Загальна кількість виробів з відхиленнями вище допустимих повинна бути не більше 5 %. Залежно від цих показників визначають марку виробів за міцністю.

Морозостійкість цегли й каменів складає 15, 25, 35 й 50. Водопоглинання для повнотілої цегли повинне бути для марки 150 не менше 8 %, а для повнотілої цегли більш високих марок і пустотілих виробів не менше 6 %. За густиною в сухому стані цегла й камені підрозділяються на три групи:



  • звичайні, з густиною більше 1600 кг/м3;

  • умовно-ефективні, з густиною більше 1400-1600 кг/м3;

  • ефективні, з густиною не більше 1400-1450 кг/м3.

До ефективних стінових матеріалів належать також пористі суцільні й пустотілі цегла й камені, виготовлені з діатомітів і трепелів з густиною: клас А - 700-1000 кг/м3, клас Б - 1001- 1300 кг/м3, клас В > 1301 кг/м3.

Застосування ефективних стінових керамічних матеріалів дозволяє зменшити товщину зовнішніх стін, знизити матеріалоємкість конструкції, що обгороджує, до 40 %, скоротити транспортні витрати й навантаження на підвалини.

У закордонній практиці існує виробництво цегли пазогребневої конструкції для безрозчинної кладки, великорозмірних керамічних стінових елементів, звукоізоляційної цегли та інших стінових виробів [20].


        1. Стінові панелі і блоки із цегли і керамічного каменя

Панелі й блоки стінові із цегли й керамічних каменів виготовляють для підвищення індустріальності будівництва. Їх випускають трьох-, двох- і одношарові довжиною на один або два планувальних кроки й висотою на 1 й 2 поверхи товщина панелей для внутрішніх стін і перегородок 80, 140, 180 й 280 мм. Одношарові панелі виготовляють з керамічних каменів. Двошарова панель складається з одного шару утеплювача товщиною до 100 мм, тришарова панель - із двох цегельних зовнішніх шарів кожен товщиною 65 мм і шару утеплювача товщиною 100 мм між ними. Для забезпечення міцності панелі при транспортуванні й монтажі армують сталевими каркасами з дроту по периметру панелі й прорізів [20] .




        1. Оздоблювальні вироби

Керамічні оздоблювальні вироби застосовують для зовнішнього й внутрішнього облицювання конструкції будинків і споруд з метою декоративно-художньої обробки, а також підвищення їхньої довговічності.

Керамічні вироби для зовнішнього опорядження будинків підрозділяють на цеглу й камені лицьові, великорозмірні плити, плитки керамічні фасадні й килими з них. Цегла й камені лицьові є не тільки опоряджувальними виробами. Вони укладаються разом із кладкою стіни й одночасно служать конструктивним несучим елементом разом зі звичайною цеглою. Лицьову цеглу й камені випускають тих же розмірів і форм, що й звичайні, відрізняються від останніх більш високою щільністю й однорідністю кольору. Виробляють за міцністю марок 75, 100, 125 й 150, а за морозостійкістю не менше 25. Регулюючи склад сировини й режим випалу, одержують вироби різних кольорів: від білого, кремового до ясно-червоного й коричневого. При відсутності високоякісної сировини виготовляють з лицьовою поверхнею, яка офактурена ангобами, двошаровим формуванням, поливанням і торкретуванням кольоровою мінеральною крихтою. Двошарові вироби виготовляють формуванням із двох мас: основної частини - місцевих червоновипальних глин і лицьового шару товщиною 3-5 мм зі світловипальних пофарбованих або незабарвлених глин. Застосовується і рельєфне офактурення, яке робиться шляхом обробки ще вологих сирцевих виробів спеціальними металевими йоржами, гребінками, рифленими валиками. Для цегельних будинків лицьові цегли є найбільш економічним видом опорядження будинків.

Великорозмірні облицювальні керамічні плити типу «плінк» універсального призначення випускають глазуровані й неглазуровані із гладкою, шорсткуватою, рельєфною, одне- або багатокольоровою поверхнею. Плити мають водопопоглинання менше 1 % і морозостійкість 50 циклів і більше. Виготовляють квадратної або прямокутної форми довжиною 490, 990, 1190 мм, шириною 490 й 990 мм і товщиною 9-10 мм. Застосовують для облицювання фасадів і цоколів будинків, підземних переходів.

Плитки керамічні фасадні й килими з них випускають методом пластичного й напівсухого пресування. Застосовують для облицювання зовнішніх стін цегельних будинків, зовнішніх поверхонь залізобетонних стінових панелей, цоколів, підземних переходів та оформлення інших елементів будинків. Плитки випускають глазуровані й неглазуровані, рядові й спеціального призначення із гладкою й рельєфною поверхнею 26 типів з розмірами від 292x192x9 до 21x21х4 мм. Стандартом допускається випуск плиток й інших типорозмірів. Водопоглинання рядових плиток 7-10 %, а спеціальних - не більше 5 %. Морозостійкість повинна бути для рядових плиток і менше 35 циклів, а спеціальних не менш 50 циклів. Плитки можуть поставлятися в килимах. Заводи випускають килими з наклейкою плитки лицьовою стороною на крафт-папір.

Плитки керамічні для внутрішнього оздоблення підрозділяються на дві групи - для облицювання стін і для покриття підлог. Ці вироби не піддаються в умовах експлуатації дії низьких температур, тому вимог по морозостійкості до них немає. Плитки для облицювання стін застосовують двох видів - майоліка й фаянсова. Фаянсові плитки виготовляють із сировинної суміші каоліну, польового шпату й кварцового піску, а майолікові - із червоновипальних глин з наступним покриттям глазур'ю. Плитки класифікують: за характером поверхні - на пласкі, рельєфно-орнаментовані, фактурні; за видом поливного покриття - прозорими й глухими, блискучими й матовими, одноколірними й декоровані багатобарвними малюнками. За формою, призначенням і характером крайок плитки виробляють наступних видів: квадратні, прямокутні, фасонні кутові, фасонні карнизні прямі, для обробки зовнішніх і внутрішніх кутів; фасонні плінтусні - прямі, для обробки зовнішніх і внутрішніх кутів [19].

Плитки для внутрішнього опорядження мають розміри (150+200)х(50+200)х(5+8) мм, їх водопоглинання складає до 16 %, межа міцності при вигині - 12 МПа. Плитки повинні витримувати перепади температур без появи дефектів від 25±5 °С до 15-20 °С.

Рисунок 1.4 - Типи керамічних плиток для внутрішнього оздоблення:

1-5 - квадратні; 6-10- прямокутні; 11, 12 - фасонні кутові; 13-16 - фасонні карнизні; 17-20 - фасонні плінтусні

Світовим лідером у виробництві керамічної плитки є Італія. ЇЇ продукція складає близько 30 % світового виробництва.

Плитки керамічні для підлог (метлахські) виробляють з тугоплавких і вогнетривких глин з добавками й без них. Їх застосовують для настилу підлог у будинках, до чистоти яких ставляться високі вимоги, де можливі впливи жирів та інших хімічних реагентів, інтенсивний рух, а також у випадках, коли матеріал для підлог служить декоративним елементом в архітектурному оформленні приміщення. Плитки можуть бути квадратними, прямокутними, чотирьох-, п'яти-, шести- і восьмигранними. За видом лицьової поверхні плитки випускають гладкими, з рельєфом і тисненням, одноколірні й багатобарвні, матові й глазуровані, з малюнком і без нього. Випускають і великорозмірні універсальні керамічні плитки розмірами (1200-1500)х500 мм, які застосовують для облицювання й стін і підлог. Для підлог також застосовують і мозаїчні плитки квадратної або прямокутної форми розміром 23 й 48 мм при товщині 6-8 мм, зібрані в "килими" на крафт-папері розміром 398х598мм. Типи керамічних плиток для внутрішнього оздоблення надані на рисунку 1.4.




        1. Керамічні вироби для покрівлі й перекриттів

Найбільше застосування керамічні вироби для покрівлі знайшли в західноєвропейських країнах, у деяких з них покрівля 100 % житлових будинків вирішується за рахунок застосування черепиці. Черепиця має довговічність до 300 років. За цим показником вона значно перевищує будь-які інші покрівельні матеріали, а за текстурними якостями і вартістю не поступається їм. До недоліків черепиці належать необхідність великого ухилу покрівлі (не менше 30 %) й значна вага покрівлі, що вимагає особливої міцності конструкції крокв, і висока трудомісткість покрівельних робіт. Однак висока довговічність, вогнестійкість, стійкість до атмосферних впливів і поширеність сировини роблять керамічну черепицю одним з найефективніших покрівельних матеріалів. Відома черепиця різних типів. За призначенням черепицю підрозділяють на рядову, конькову, розжелобочну, кінцеву для замикання рядів і черепицю спеціального призначення. Черепицю виробляють з легкоплавких глин. При випробуванні черепиця повинна витримувати не менше 70 кг при відстані між опорами в плоскої - 180 мм, у стрічкової пазової й штампованої - 300 мм. Вага штампованої і стрічкової пазової, покладеної в покрівлю й насиченої водою, повинна бути не більше 50 кг/м2, плоскої - не більше 65 кг/м2. Морозостійкість черепиці повинна складати не менше 25 циклів [19].




        1. Камені й плити для перекриттів

Перекриття з пустотілих каменів і плит вогнестійкі, довговічні, мають хороші тепло- й звукоізоляційні властивості. Для їх укладання потрібні невеликі витрати цементу й сталі, не потрібне додаткове засипання. Керамічні камені для перекриттів за призначенням поділяються для збірних елементів настилів, часторебристих збірних або монолітних перекриттів, накатів (заповнення між балками). Пустотність керамічних каменів для перекриттів складає 50-75 %.




    1. Лакофарюові будівельні матеріали

Лакофарбовими матеріалами називають сполуки, які наносять в рідкому стані тонким шаром на поверхню будівельних виробів або конструкцій і вони утворюють після висихання тверді покривні плівки. Ці плівки повинні міцно зчіплюватися з поверхнею, мати достатню міцність і довговічність, захищати основний матеріал від впливу агресивних середовищ, надавати поверхні, декоративний зовнішній вигляд, а також поліпшувати санітарно-гігієнічні умови в приміщеннях [21].





      1. Види лакофарбових матеріалів

Залежно від зв’язуючої речовини й призначення лакофарбові матеріали підрозділяють на лаки, емалі, олійні фарби, ґрунтовки й шпаклівки.

Лаки – це розчини природних або синтетичних плівкоутворювальних речовин в органічних розчинниках. До їх складу можуть входити також пластифікатори, отверджувачі, каталізатори, світло- і термостабілізатори, антистатики, органічні розчинні барвники та інші компоненти. Лаки застосовують як такі і як напівфабрикати для виготовлення ґрунтовок, шпаклівок, емалей на масляно-смоляні, безмасляні синтетичні, бітумні, спиртові й нітролаки.

Масляно-смоляні лаки — розчини синтетичних смол в органічних розчинниках, змішаних з маслами, що висихають. Їх застосовують для внутрішніх і зовнішніх покриттів по дереву й металу, для розведення емалей і приготування шпаклівок.

Безмасляні синтетичні лаки, виготовлені на основі мочевиноформальдегідних смол, призначені для покриття паркетних підлог, деревно-тирсових плит і столярних виробів. Перхлорвінілові лаки служать для захисту будівельних конструкцій від впливу атмосферних факторів.

Бітумні або асфальтові лаки дають водостійкі плівки чорних кольорів. Їх застосовують для антикорозійного покриття чавунних каналізаційних труб, металевих деталей санітарно-технічного устаткування й т.п.

Емалі являють собою дисперсії мінеральних або органічних пігментів або їхньої суміші в розчинах лаків. Порошкові емалі - це сплав смоли (плівкоутворювального) з пігментами. Вміст пігменту в емалях - від 80 до 120 % залежно від їх укривності й призначення емалі. Матеріал має гарний розлив, плівка покриття може бути глянцевою.

Олійні фарби на відміну від лакових емалей одержують на основі натуральної оліфи. Вони також містять мінеральні пігменти й наповнювачі, іноді - поверхнево-активні речовини. Такі фарби мають поганий розлив, їхня плівка після висихання матова, порівняно м'яка. Фарби на водних емульсіях (водоемульсійні) виготовляють на основі масляних, полівенілацетатних та інших емульсій і відповідних пігментів і наповнювачів.

Ґрунтовки. Лакові ґрунтовки виготовляють на основі лаку, масляні - на основі оліфи. Вони містять від 50 до 100 % пігментів і наповнювачів. Крім того, до складу ґрунтовок входять пластифікатори, отверджувачі, поверхнево-активні речовини й спеціальні добавки. Ґрунтовки, застосовувані для ґрунтування поверхні деревини, містять велику кількість наповнювачів, здатних заповнювати пори в деревині.

Шпаклівки, як й емалі, виготовляють на основі лакових розчинів синтетичних плівкоутворювальних речовин або оліфи. Вміст пігментів і наповнювачів у них може досягати 200-300 % від маси плівкоутворювача [22].

Наповнювачі – нерозчинні мінеральні речовини, в більшості випадків білого кольору, які додають у фарби для економії пігментів і для додання їм особливих властивостей. Як наповнювачі застосовують каолін, мелений тальк, пилоподібний кварц, азбестовий пил, слюду та інші подрібнені матеріали.

Пігменти – тонкоподрібнені кольорові порошки, не розчинні у воді, органічних розчинниках і зв’язуючих матеріалах, але здатні добре з ними змішуватися. Природні мінеральні пігменти одержують шляхом помелу кольорових гірських порід. Штучні пігменти одержують шляхом хімічної переробки мінеральної сировини ( таблиця – 1.1). Штучні органічні пігменти являють собою кольорові порошки, отримані осадженням анілінових органічних барвників [22].


Таблиця 1.1 – Речовини для отримання пігментів.

Білі

цинкові, титанові й свинцеві білила, літопон

Жовті

свинцеві, цинкові, стронцієві, залізо-окисний крон, сполуки кадмію, охра, свинцевий сурик й ін.

Червоні

Залізний сурик, сполуки кадмію, ртуті й ін.

Сині

сполуки кобальту, залізна лазур, ультрамарин

Зелені

Окис хрому, сполуки міді та ін.

Чорні

Технічний вуглець, оксиди заліза та ін.

Пігментні барвники

Фталоціанінові, азопігменти та ін.



  1. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ВИПРОБУВАННЯ БУДМАТЕРІАЛІВ

Контроль якості будівельних матеріалів, виробів і конструкцій проводиться двома основними способами.

1) Складається в виявленні граничних несучих здібностей об'єктів, що пов'язано з доведенням їх до руйнування. Цей спосіб ефективний при проведенні стандартних випробуваннях зразків зі сталі, бетону і інших конструкційних матеріалів. При випробуванні моделей споруд та їх фрагментів конструкції можуть доводитися до граничних станів. Що ж стосується реальних об'єктів, то їх руйнування для виявлення граничних несучих здібностей економічно не завжди виправдано.

2) Пов'язаний з виробництвом випробувань неруйнівними методами, що дозволяє зберегти експлуатаційну придатність даного об'єкту без порушення його несучої здатності. Цей спосіб найбільш прийнятний при обстеженні будівель і споруд, що знаходяться в експлуатації. Неруйнівними методами можна, наприклад, визначити вологість заповнювачів бетону, ступінь ущільнення бетонної суміші в процесі формування, щільність і міцність бетонів у виробах, провести дефектоскопію конструкцій.

Неруйнуючі методи випробувань побудовані в основному на непрямому визначенні властивостей і характеристик об'єктів і можуть бути класифіковані за такими видами:


  • метод проникаючих середовищ, заснований на реєстрації індикаторних рідин або газів, що знаходяться в матеріалі конструкції;

  • механічні методи випробувань, пов'язані з аналізом місцевих руйнувань, а також вивченням поведінки об'єктів у резонансному стані;

  • акустичні методи випробувань, пов'язані з визначенням параметрів пружних коливань за допомогою ультразвукової навантаження і реєстрацією ефектів акустоемісії;

  • магнітні методи випробувань (індукційний і магнітопорошковий) ;

  • радіаційні випробування, пов'язані з використанням нейтронів і радіоізотопів;

  • радіохвильові методи, побудовані на ефекті розповсюдження високоякісних і надчастотних коливань у випромінюваних об'єктах;

  • електричні методи, засновані на оцінці електроємності, електроіндуктівності і електроопору досліджуваного об'єкта;

  • використання геодезичних приладів та інструментів під час опосвідчення і випробуваннях конструкцій [16].

Властивості матеріалу – це показники які оцінюють взаємодію матеріалу з навколишнім середовищем у відповідності з фізичними, механічними та хімічними законами. Властивості матеріалів поділяються на фізичні, механічні, хімічні, конструктивні, експлуатаційні, ізоляційні, декоративні та технологічні.

Фізичні показники  характеризують фізичний стан матеріалу та визначають його відношення до фізичних процесів навколишнього середовища.
Виділяють сім головних груп характеристик фізичних властивостей матеріалів: параметри стану (дійсна щільність, середня щільність, пористість), гідрофізичні (водопоглинання, водостійкість та ін.), теплофізичні (теплопровідність, теплоємність та ін.), оптичні (блиск, прозорість та ін.), акустичні (акустичний опір, звукопоглинання та ін.), електрофізичні (електропровідність, електричний опір та ін.), радіаційно-фізичні (поглинання, радіаційна стійкість та ін.).

Механічні показники характеризують здатність матеріалу чинити опір деформуванню та руйнуванню під дією напружень, що виникають в результаті прикладання зовнішніх сил (міцність, пружність, пластичність, твердість, релаксація та ін.).

Виділяють дві головні групи характеристик механічних властивостей матеріалів: деформаційні (модуль пружності) та міцнісні (міцність на стиск, міцність на розтяг при згині та ін.)



Хімічні показники  характеризують здатність вступати в хімічну взаємодію з речовинами середовища в якій вони знаходяться (розчинність, корозійна стійкість, адгезія, токсичність та ін.).

Властивості матеріалів характеризуються якісними показниками, що визначаються лабораторними, польовими та виробничими випробуваннями. Визначення цих показників дозволяє вирішити задачу доцільності, ефективності використання будівельних матеріалів при будівництві. Точне визначення будівельного матеріалу, класифікація, вимоги до якості, зовнішнього вигляду, методи випробувань, умови зберігання та транспортування зафіксовані у відповідних нормативних документах (ДСТУ).

На властивості будівельного матеріалу істотно впливає його склад. Хімічний склад звичайно характеризується кількістю оксидів (у процентному вираженні), що їх містить матеріал. За наявністю тих чи інших оксидів можна робити висновки щодо хімічної стійкості, міцності, вогнестійкості та інших властивостей матеріалу.

Мінералогічний склад виражається видом і кількістю мінералів (хімічних сполук), які утворюють будівельний матеріал мінерального (неорганічного) походження. Матеріали можуть бути моно-та полімінеральними. В останньому випадку великого значення набуває кількісне співвідношення мінералів з різними властивостями.

Фазовий склад характеризується наявністю в матеріалі різних фаз: твердої (кристалічні й аморфні речовини), рідкої (вода) та газоподібної (повітря). Тверді речовини утворюють «каркас» матеріалу, стінки пор, які звичайно заповнені повітрям і водою. Коли вода витісняє повітря або відбувається перехід води у твердий стан (лід), тоді змінюються міцність і теплопровідність матеріалу. 

Водопоглинання  – здатність матеріалу всмоктувати й утримувати вологу при безпосередньому стиканні з водою. Щоб визначити водопоглинання, зразок матеріалу поступово занурюють у воду й витримують там доти, доки він не набере сталої маси. Водонаситити матеріал до остаточного заповнення доступних для води пор можна кип'ятінням з наступним охолодженням у воді або під вакуумом. Насичення матеріалів водою істотно позначається на їхніх найважливіших властивостях: підвищується середня густина, теплопровідність, знижується міцність, морозостійкість.

Водостійкість – це здатність матеріалу зберігати міцність при тимчасовому чи постійному зволоженні водою. Водостійкість характеризується коефіцієнтом розм'якшення, або водостійкості, який визначається відношенням міцності насиченого водою матеріалу до його міцності в сухому cтані .

Вологість  визначається вмістом вологи в порах і на поверхні пор матеріалу за масою або об'ємом в процентах, причому цей вміст значно менший за показник водопоглинання. Вологість матеріалу в будівельних конструкціях залежить від вологості навколишнього середовища, атмосферних явищ (дощ, танення снігу). Із зволоженням погіршуються теплозахисні властивості, морозостійкість та інші показники.

Вологовіддача – це здатність матеріалу віддавати воду із зміною температури та вологості навколишнього середовища.

Водопроникність – це здатність матеріалу пропускати крізь себе воду при певному гідростатичному тиску. Ця здатність визначається кількістю води в кубічних метрах, що пройшла крізь одиницю поверхні матеріалу за одиницю часу при сталому (заданому) тиску. Водопроникність характеризується коефіцієнтом фільтрації Кф, який вимірюється в метрах за секунду й залежить від щільності матеріалу та його будови. 


Показник коефіцієнта фільтрації особливо важливий для матеріалів, застосовуваних у гідротехнічному будівництві, для  водопроводів, каналізаційних систем, резервуарів, а також для покрівельних матеріалів.

Паропроникність – здатність матеріалу пропускати водяну пару за наявності різниці тиску біля поверхні огороджень. Стіни житлових будинків, лікарень та інших приміщень мають дихати, тобто бути досить проникними для водяної пари без її конденсації (природна вентиляція).

Гідрофільність  – це здатність матеріалу зв'язувати воду й змочуватися водою. Майже всі будівельні матеріали є гідрофільними, й пори в них легко заповнюються водою.

Гідрофобність  – це здатність твердого тіла не змочуватися водою (відштовхувати воду). Проникнення води крізь пори, що мають гідрофобну внутрішню поверхню, значно ускладнене, хоча вони легко пропускають повітря та водяну пару. Гідрофобність матеріалів визначається насамперед хімічною природою його поверхні та рідини, що змочує її, тобто фаз, які взаємодіють. До гідрофобних матеріалів належать парафін, жирові мастила, бітум, а також інші піддані  гідрофобізації матеріали.

Гідрофобізація сприяє підвищенню водонепроникності, водо- та морозостійкості, збереженню кольору та фактури будівельних матеріалів.

Вологові деформації – це здатність матеріалу змінювати свій об'єм із зміною вологості, що може спричинитися до структурних напружень у матеріалі.

Властивості матеріалу при зволоженні (насиченні,) водою збільшуватися в об'ємі називають набуханням (глина, деревина). Це явище пояснюється тим, що полярні молекули води, проникаючи між частинками речовини або волокнами, які утворюють матеріал, розклинюють їх, знижують капілярні сили.

Вироби можуть покоробитися. Із зменшенням вологості (з висиханням) деякі матеріали дають усадку, тобто зменшуються в об'ємі та розмірах (наприклад, паркет), оскільки часточки матеріалу зближуються під дією капілярних сил. Через нерівномірність висихання у матеріалі (наприклад, у цеглі-сирці) можуть виникати тріщини.

Морозостійкість – це здатність матеріалу в насиченому водою стані витримувати багаторазове навперемінне заморожування й відтавання без зниження міцності при стиску понад 15% (для деяких матеріалів – до 25%) і втрати маси не більш як 5%. Марка за морозостійкістю характеризується оптимальним числом циклів заморожування – відтавання, які витримує випробуваний матеріал. Наприклад, цеглу керамічну випускають марок F15, F25,F35,F50, дорожній бетон  – F50...F200, а гідротехнічний бетон – до F500 (цифри позначають число циклів). Довговічність матеріалів у зовнішніх конструкціях, які в процесі експлуатації зазнають дії води, змінних температур та інших атмосферних факторів, значною мірою залежить від їхньої морозостійкості. Руйнування матеріалів під дією води й морозу можна пояснити такими явищами. Зволоження, наприклад, зовнішніх стін відбувається як із середини внаслідок міграції пари від «тепла до холоду» і наступної  її конденсації, так і іззовні – дощ, сніг з вітром. Під дією морозів вода у великих порах замерзає, а як відомо, перетворення води на лід супроводжується збільшенням об'єму приблизно на 9 %, що спричинюється до виникнення тиску на стінки пор, який становить 210 МПа при температурі – 20°С. При цьому в матеріалі з'являються внутрішні напруження, які можуть призвести до його руйнування, особливо, якщо коефіцієнт водопоглинання наближається до одиниці, тобто всі пори відкриті [ 23].

Теплопровідність – це здатність матеріалу передавати теплоту від однієї поверхні до іншої за наявності різниці температур на цих поверхнях. Така здатність характеризується коефіцієнтом теплопровідності.  Значення коефіцієнта теплопровідності залежить від ступеня пористості й характеру пор, структури, вологості, температури, а також від виду матеріалу. Найсильніше на теплопровідність впливає пористість. Проте показник теплопровідності залежить не лише від кількості,  а й від величини та форми пор. Будівельні матеріали з дрібними й закритими порами менш теплопровідні, тоді як матеріали з великими та сполученими порами характеризуються вищим коефіцієнтом теплопровідності, оскільки в таких порах виникає рух повітря, що супроводжується перенесенням теплоти (конвекція).

Теплопровідність – один з найважливіших показників, що характеризують теплозахисні властивості матеріалів, за яким визначають їхню належність до групи теплоізоляційних або конструктивно-теплоізоляційних.

Теплоємність –  це здатність матеріалу під час нагрівання поглинати теплоту. Вона характеризується питомою теплоємністю (коефіцієнтом теплоємності), тобто кількістю теплоти, необхідної для нагрівання одиниці маси на один градус, Дж/(кг • К). Для огороджувальних конструкцій житлових та опалюваних будівель вибирають матеріали з невеликим коефіцієнтом теплопровідності, але з вищою питомою теплоємністю.

Теплостійкість – це здатність матеріалу витримувати нагрівання до певної температури (нижчої за температуру плавлення) без переходу в пластичний стан. 

Термічна стійкість –  це здатність матеріалу витримувати навперемінне

нагрівання й охолодження (певний цикл) без руйнування. Стійкими до різких змін температур мають бути матеріали для футерування (внутрішньої кладки) пічних агрегатів. Термічна стійкість залежить від ступеня однорідності матеріалу, його природи й показника температурного коефіцієнта розширення, причому чим останній менший, тим вища термічна стійкість матеріалу.

Температурні деформації – нездатність матеріалу під дією зміни температур у процесі експлуатації змінювати свої розміри (переважно розширюватися). Температурний коефіцієнт лінійного розширення (ТКЛР) характеризує видовження 1 м матеріалу під час нагрівання на один градус і вимірюється в метрах на кельвін (м/К).

Теплостійкість – це здатність матеріалу витримувати дію високих температур або вогню й води (під час пожеж), не руйнуючись. 

Границя вогнестійкості характеризується проміжком часу від початку займання до виникнення в конструкції граничного стану: втрати несучої здатності (обвалення конструкції), виникнення наскрізних тріщин, нагрівання протилежної щодо дії вогню поверхні, що може призвести до самозаймання.

Вогнетривкість – це здатність матеріалу витримувати тривалу дію високих температур, не деформуючись і не розплавляючись. Такі матеріали використовують переважно при спорудженні печей промислового та побутового призначення, труб, котельних установок тощо.

Жаростійкість – це здатність матеріалу витримувати тривале нагрівання до температури 1000 °С без втрати або з частковою втратою міцності. До жаростійких матеріалів належать цегла, жаростійкий бетон, жаростійкі чавуни та сталь, різні види вогнетривів.

   Властивості штучних матеріалів можна регулювати в процесі їх виготовлення, змінюючи сировину, технологічні параметри й обладнання, а також використовуючи різноманітні добавки. При цьому, навіть застосовуючи один і той самий вид сировини, можна випускати різні за властивостями будівельні матеріали.

    Щодо визначення якості будівельних матеріалів за властивостями, то її  оцінюють за сукупністю показників властивостей, які отримані при випробуваннях за допомогою, як правило, стандартних методик. Існують стандарти, в яких для більшості матеріалів встановлено рекомендовані або обов'язкові методи випробувань. Є також стандарти на якісні характеристики кожного матеріалу, що випускається в масових кількостях. У державних стандартах України (ДСТУ) наводяться всі основні відомості для якісної характеристики матеріалу і нерідко повідомляється класифікація його за одним або кількома ознаками. Вказуються конкретні числові значення показників властивостей з маркуванням продукції, що випускається, а також правила приймання та зберігання матеріалу. ДСТУ є обов'язковим документом.

    Крім державних існують стандарти галузеві, що розробляються міністерствами на матеріали чи сировину порівняно обмеженого застосування. Існують також стандарти або технічні умови (ТУ) на будівельні матеріали, що випускаються окремими підприємствами. Вони обов'язкові лише для даного підприємства (фірми) при доставці продукції за договором. Стандарти і технічні умови (ДСТУ і ТУ) періодично оновлюються на основі останніх досягнень науки і техніки. Вони мають силу закону, який, як відомо, категорично заборонено порушувати.

 Більшість будівельних матеріалів, застосовуваних для несучих конструкцій і працюють під впливом статичних або динамічних навантажень, маркують в основному в залежності від їх міцних показників. Для деяких матеріалів (теплоізоляційних, гідроізоляційних, акустичних і ін) можуть бути прийняті при маркуванні не тривкі, а інші властивості, наприклад теплопровідність морозостійкість, водонепроникність, середня щільність і т. п. При остаточному призначення матеріалу для будівельного об'єкта велику роль відіграє економічний показник. При приблизно однаковій якості прагнуть вибирати матеріал самий дешевий і доступний за запасами в районі будівництва, особливо якщо він місцевий. Проте матеріал приймається завжди з урахуванням ще й транспортних витрат, а також експлуатаційної стійкості (довговічності) його в конструкціях [24].



Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9


База даних захищена авторським правом ©divovo.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал