А) Предел прочности при сжатии
Рсж=P/F, где
Рсж –предел прочности при сжатии, МПа
Р –разрушающая нагрузка,Н
F – площадь поперечного сечения образца, мм²
Б)Предел прочности при растяжении
Rр=P/F, где
Rр –предел прочности при растяжении, МПа
В) Предел прочности при изгибе
Rизг= 3pl/2bh²
Где Rизг – предел прочности при изгибе, МПа
b и h – ширина и высота поперечного сечения образца, мм
Р – разрушающая нагрузка,H
l – расстояние между опорами
Методы определения прочностных характеристик
- разрушающие
-неразрушающие
3) Твердость – свойство материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого материала.
4) Истираемость – способность материала уменьшаться в объеме и массе вследствие разрушения поверхностного слоя под действием истирающих усилий.
Низкая истираемость – потери менее 0,5 г/см²
Высокая истираемость – потери более 5 г/см²
Эксплутационные свойства - это свойства, характеризующие стойкость, сохранность материала и его функций в предназначенных для него условиях.
Коррозионная стойкость – способность материала противостоять действию агрессивных сред: кислот, щелочей, солей, газов.
Биологическая стойкость – стойкость материала к действию растений, животных,микроорганизмов.
Виды коррозии по механизму коррозионного процесса:
- Физическая. Физическое разрушение материала без изменения его химического состава.
- Химическая. Необратимые изменения химического состава материала.
- Физико-химические. Разрушение химического состава и физическое разрушение.
- Электрохимические. Изменение химического состава материала в результате возникновения электрического тока на границе его фаз.
6. Эстетические характеристики
Форма материалов, лицевая поверхность которых воспринимается визуально в процессе эксплуатации влияет на своеобразие фасадов и интерьеров здания.
Цвет материалов – это зрительное ощущение, возникающее в результате воздействия на сетчатку глаза человека электромагнитных колебаний, отраженных от лицевой поверхности в результате действия света.
Группы материалов:
- ахроматическая
-хроматическая
Характеристики цвета
- цветовая тональность
-светлота
-насыщенность цвета
Фактура- видимое строение лицевой поверхности материала, характеризующиеся степенью рельефа и блеска.
По степени рельефа:
- гладкие
-шероховатые (высота до 0,5 см)
- рельефные (более 0,5 см)
По степени блеска:
- блестящие
-матовые
Рисунок – различные по форме, размерам, расположению, сочетанию, цвету линии, полосы, пятна и другие элементы на лицевой поверхности материала. Если эти элементы создала природа, то рисунок называют текстурой.
7. Классификация материалов
Группы материалов по виду основного сырья:
- древесные
-из природного камня
-керамические
-из стеклянных и других минеральных расплавов
- из металлов и их сплавов
-на основе минеральных вяжущих
- на основе искусственных полимеров
Группы материалов по назначению:
- конструкционные
- конструкционно – отделочные
- отделочные
Древесные материалы – получают путем обработки древесины различных пород, а также на основе отходов упомянутой обработки.
8. Строение и свойства древесины.
Макроструктура – строение, видимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении.
Микроструктура – строение, видимое только при сильном увеличении.
Древесина слагается из большого количества живых и отмерших клеток различной формы и размеров.
По функциональному назначению живые клетки делят на проводящие, механические и запасающие.
Свойства
Положительные:
- достаточно высокая прочность (35-55 Мпа при сжатии и 55-120 Мпа при изгибе)
- легкость – средняя плотность у самых распространенных пород равна 450-650 кг/м3
- низкая теплопроводность – в среднем 0,17 Вт/(м х С) поперек волокон и 0,35 Вт/(м х С) вдоль волокон
Отрицательные:
- анизотропность – неоднородность строения, обуславливающая различие прочности и некоторых физических свойств вдоль и поперек волокон
- значительная усадка и разбухание при изменении влажности, вызывающие коробление, деформации деревянных деталей и конструкций.
- способность к загниванию
- легкая воспламеняемость и сгораемость
- наличие пороков (около 200 видов)
9. Пороки древесины
1) Сучок – неизбежный порок древесины, связанный с биологией дерева. Разновидность сучков: здоровый, гнилой, трухлявый, выпадающий.
2) Трещина – продольное расслоение, разрыв древесины в процессе роста дерева или в процессе сушки бревен или пиломатериалов.
· Метик – внутренняя радиальная, продольная трещина, проходящая через сердцевину ствола, но не доходящая до его периферии.
· Отруп – внутренняя трещина, идущая по годовому слою, вызывается действием мороза.
· Трещины сушки - образуются в случае быстрого высыхания древесины и распространяется от поверхности в глубь.
Пороки формы ствола
· Сбежистость –постепенное уменьшение диаметра ствола
· Кривизна ствола
· Наросты на стволе
· Овальность
Пороки строения
· Двойная сердцевина
· Наклон волокон – отклонение направления волокон от продольного
· Кармашек – полость внутри или между годичных слоев, заполненная смолой.
Химические окраски
Грибные поражения
Биологические повреждения
· Червоточина – ходы и отверстия, проделанные в древесине насекомыми
· Повреждения птицами – полость в круглых лесоматериалах, возникшая в результате жизнедеятельности птиц.
8) Покоробленности – изменение формы лесоматериалов при сушке, увлажнении и механической обработке.
10. Основные технологические операции производства древесины
В основные технологические операции входят: добыча и обработка
Добыча древесины предполагает валку, раскряжевку и окорку деревьев
Раскряжевка – процесс поперечного деления хлыстов – стволов поваленного дерева, опиленных от корневой части и очищенных от сучьев.
Окорка древесины – очистка от коры необработанных деревьев.
Обработка включает в себя:
· Распиловку – групповой или индивидуальный раскрой бревен (ленточный или роликовый транспортер)
· Строгание – снятие спец. ножами тонких срезов древесины. Лущение – снятие тонких срезов древесины по спирали.
· Фрезерование – резание спец. Ножами и получение требуемого профиля древесных материалов (фигурное резание), т.е. получение декоративных элементов
· Сборка полуфабриката – соединение заготовок, полученных после механической обработки, предполагается их склеивание.
· Обработка отходов – предусматривает их сортировку, перемешивание со связующим в-ом и формирование (ДСП, ДВП). Различают отходы мягкие (опилки и волокна) и кусковые (куски веток, коры, сучьев)
· Сушка повышает прочность древесины и значительно удлиняет сроки ее эксплуатации. Различают естественную и искусственную сушки.
· Защитная обработка – антисептирование и антипилирование. Различают поверхностную и объемную защитную обработку.
Антисептики – в-ва, ядовитые для грибов, являющихся причиной загнивания древесины. (обеззараживающие)
Антипилены – огнезащитные составы – жидкие в-ва, чтобы древесина впитывала их.
11. Виды лесоматериалов и изделий из древесины.
1) Круглые пиломатериалы – бревна
2) Пиломатериалы – получают продольной распиловкой бревен
· Пластина
· Двухкантный брус
· Необрезная доска
· Четвертина
· Четырехкантный брус с обрезом
· Обрезная доска с обзолом
· Горбыль
· Чистообрезной брус
· Обрезанная доска
3) Профильные (фрезерованные) детали из древесины для строительства
· Доски для пола шпунтованные
· Плинтусы
· Наличники для окон и дверей
· Поручни для перил
· Подоконные доски
4) Деревянные двери в сборе
5) Деревянные окна с тройным стеклопакетом
6) Паркетные изделия
7) Фанера (склеивание от 3 до 18 листов шпона)
8) Столярные плиты
9) Клееные конструкции
10) Деревянностружчатые плиты (ДСП) – стружка смешанная с полимером и спрессованная в листы.
11) Деревянноволокнистые плиты (ДВП)
12) Цементностружчатые плиты (ЦСП)
· Используются во влажных условиях
· Вместо полимера – цемент
· Часто используются для фасадной отделки зданий
12.Класификация горных пород по эксплуатационно-техническим свойствам.
Изделия из природого камня, Класиф-ия:
· генетическая (магматические, осадочные, матоморфические),
· технологическая (твердые породы 8-10,средние 5-7, мягкие меньше 5 по шкале Мооса)
По по эксплатуационно-технич свойствам:
По плотности:
· Легкие (плотность менее 1, 8 г/см*3) (волконический туф, пенза, известняк…)
· Тяжелые (плотность менее 1, 8 г/см*3) (гранит, сиенит, диорит)
По прочности:
· Марки: 4, 7, 15, 15, 35, 75, 100, 125, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 800 и 1000 (прочность при сжатии от 0, 4 до 100 МПа)
По морозостойкости:
· М 10, 15….500)количество циклов попеременного замораживания и оттаивания)
По водостойкости
· Оценивают по коэффициенту размягчения камня (для гидротехнических сооружений не менее 0,8, для наружних стен зданий – не менее 0,6)
Классификация камня по обработке
· грубообработанные (бутовый камень валучный щебень гравий песок)
· штучный камень блоки правильной формы
· плиты с различно обработанной поверхностью
· профилированные детали (ступени подоконники и так далее)
· изделия для дорожного строительства (бортовый камень брусчатка)
13.Классификация изделий из природного камня по способу изготовления(ударная, абразивная обработка).
По способу изготовления природные каменные материалы и изделия можно разделить на: пиленые (стеновые камни и блоки, облицовочные плиты и плиты для пола) и колотые (бортовые камни, камни тесаные, брусчатки, шашка для мощения и др.).
используя ударную и абразивную обработку, природному камню придают ту или иную фактуру — различный характер поверхности.
Ударная обработка заключается в окалывании поверхности камня с помощью камнетесного инструмента со сменными наконечниками: для тески пользуются широким долотом — скарпелью, скалывание неровностей производят спицей — остроконечным долотом, для чистой обработки лицевой поверхности применяют бучарду со средней или мелкой насечкой.
Ударная обработка дает возможность получить следующие фактуры:
· фактуру скалы с буграми и впадинами, как при естественном расколе породы;
· рифленую с правильным чередованием гребней и впадин глубиной до 2 мм;
· бороздчатую — с параллельными прерывистыми бороздками глубиной 0,5 — 1 мм;
· точечную — шероховатую с точечными углублениями 0,5 — 2 мм.
Абразивная обработка.
Абразивная обработка включает распиливание, фрезерование, шлифовку и полировку.
Абразивная обработка дает фактуры:
· пиленую — с тонкими штрихами и бороздками глубиной до 2 мм;
· шлифованную — равномерно шероховатую с глубиной рельефа до 0,5 мм;
· лощеную — гладкую бархатисто-матовую с выявленным рисунком камня,
· зеркальную — гладкую с зеркальным блеском.
Для обработки некоторых видов горных пород применяют термический метод, основанный на воздействии струи газа с высокой температурой. Она достигается сжиганием бензина в воздушной струе. При обработке бензовоздушными термоотбойниками камень нагревается неравномерно и возникающие термические напряжения вызывают скалывание верхнего слоя. В некоторых случаях с помощью термической обработки оплавляется поверхностный слой камня, что позволяет получить своеобразную «глазурованную» фактуру и изменить естественный цвет породы.
14.Виды изделий из природного камня. Предохранение каменных материалов от разрушения.
Приро́дный ка́мень — натуральный строительный материал.
Натуральным камнем называют все горные породы, используемые в строительстве. К ним можно отнести мрамор, гранит, туф, сланец, песчаник, известняк, кварцит.
Изделия:
· Камни и брусчатка
· плитка
· архитектурные элементы
Предохранение каменных материалов от разрушения:
Основные причины разрушения.
· замерзание воды в порах и трещинах
· частые изменения температуры и влажности
· растворяющиеся действие воды понижение прочности при водонасыщение
· химическая коррозия
Способы защиты каменных материалов
· придание формы которая облегчает отвод воды
· создание гладкой полированной поверхности
· обработка поверхностного слоя уплотняющим составом
· обработка изделий гидрофобизирубщими составами
15.Керамические материалы. Сырье для производства керамики.
Керамические строительные материалы - материалы, получаемые из глины путем их формирования, сушки и обжига.
Глины - это тонкодисперсные горные породы, способные образовывать с водой пластичное тесто, сохраняющее после высыхания преданную ему форму и приобретающее камнеподобные свойства после обжига, тоесть прочность и водостойкость.
Свойства глины.
1. Пластичность - способность глиняного тела при внешних воздействий менять форму без образования разрывов трещин и сохранять преданную форму после прекращения воздействий.
По числу пластичности (%):
· Высокопластичные – свыше 25 %
· Среднепластичные -15-25%
· Умереннопластичные – 7-15%
· Малопластичные – 3-7%
· Непластичные – не дают пластичного теста
2. огнеупорность - свойство глины противостоять воздействию внешней температуры, не расплавляясь при этом.
По температуре плавления (огнеупорности):
· огнеупорные – выше 1550 С
· тугоплавкие- 1350-1580 С
· легкоплавкие- ниже 1350С
Корректирующие добавки в производстве керамики:
Для корректирования свойств глины и готовых изделий применяют четыре вида добавок:
· Пластифицирующие добавки- увеличивает пластичность глин, содержащих мало глинистых минералов (тонких глин) – высокопластичные глины –активные вещества (ПАВ).
· Отощающие - уменьшают пластичность, а самое главное усадку глин, содержащих высокое количество глинистых минералов (кварцевый песок)
· Парообразующие добавки -органические добавки выгорающие при обжиге и повышающие пористость, а значит снижеающие теплопроводность изделия (уголь, опилки)
· Плавни - уменьшают температуру плавления изделия, а значит, температуру обжига изделия (известняк, доломит).
16. Способы производства керамических материалов.
Технология получения керамических изделий обычно складывается из следующих этапов:
1. добыча глины,
2. приготовление керамической массы,
3. формование изделий,
4. сушка
5. обжиг.
Полусухой способ
При полусухом способе сырьевые материалы вначале подсушивают, дробят, размалывают в порошок, а затем перемешивают и увлажняют водой или, что лучше, паром, так как при этом облегчается превращение глины в однородную массу, улучшаются ее набухаемость и формовочная способность. Керамическая масса представляет собой малопластичный пресспорошок с небольшой влажностью: 8-2 % при полусухом и 2- % (чаще 4...6%) при сухом способе формования. Поэтому изделия из таких масс формуют под -давлением (15-40 МПа) на специальных автоматических прессах. Изделия после прессования иногда можно сразу обжигать без предварительной сушки, что ведет к ускорению производства, сокращению расходатоплива и удешевлению продукции. В отличие от пластического способа формования можно использовать малопластичные глины, что расширяет сырьевую базу производства. Полусухим способом прессования изготовляют кирпич сплошной и пустотелый, облицовочные плитки, а сухим способом — плотные керамические изделия (плитки для полов, дорожный кирпич, материалы из фаянса и фарфора).
Пластический способ
К измельченной глине добавляют столько воды, что она превращается в пластичную массу до18-20% для разных глин и изделий. Формование изделий из такой массы осуществляется методом выдавливания (экструзии), с последующей резкой ленты, выходящей из пресса, на отдельные изделия.
Литьевой способ
По шликерному способу исходные материалы предварительно измельчают и тщательно смешивают с большим количеством воды (влажность смеси до 40 %) до получения однородной текучей массы (шликера). Шликер используют непосредственно для изготовления изделий (способ литья) или для приготовления пресспорош-ка, высушивая его в распылительных башенныхсушилках. Шликерный способ применяют в технологии фарфоровых и фаянсовых изделий, облицовочных плиток.
Последовательность литейного процесса:
1 — заливка шликера в форму;
2 — сливание лишнего шликера;
3 — отделение изделия от стенок в процессе подсыхания;
4 — готовая керамическая отливка.
Кратко. Способы производства керамических изделий:
полусухой способ -преготавливается керамическая масса с небольшим количеством воды всего 8 12 процентов при какой влажности керамическая масса является сыпучим материалом называется полусухим порошком из порошка формируется изделия поштучно, методом прессования сжатие (давление 15 40 МПа)
Пластический способ – к измельченной глине добавляют столько воды что она превращается в пластической массу до 18-28 процентов для различных глин и изделий. Формирование изделий из такой массы осуществляется методом ее выдавливания (экструзии) с последующей разрезной лентой, выходящий из пресса, на отдельные изделия
Литьевой способ – в керамическую массу добавляют столько воды что она приобретает свойства текучести 35 45 процентов. Изделия из текущей массы формируются методом литья в пористые формы
17.Виды строительной керамики по назначению
· стеновые материалы – кирпич и камни
· для кровли- черепица
· для облицовки фасадов – лицевой кирпич, плитки
· для внутренней облицовки помещений плитка для стен и пола
· санитарно-технические изделия: раковины мойки унитазы
· специальные кирпичи теплоизоляционные огнеупорные кислотоупорные
· для подземных коммуникаций канализационные и дренажные трубы
· пористые заполнители –керамзит, аглопорит
18. Керамические стеновые материалы.
По размерам:
· кирпич одинарный 250х120х65
· кирпич утолщенный 250х120х88
· двойной кирпич (камень) 250х120х140
По пустотности:
Кирпичи изготавливают пустотелые и полнотелые, а камни только пустотелые. Пустоты могут быть круглыми, квадратными, прямоуг-ми, овальными.
По прочности, морозостойкости:
· По прочности изделия делятся на марки 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300 (прочность при сжатии 10-30 МПа)
· по морозостойкости в водонасыщенном состоянии подразделяют на марки F25, F35,F50, F75, F 100 (25-100 ЦИКЛОВ)
По внешнему виду прочности и морозостойкости делят на лицевые и рядовые. К лицевым изделиям предъявляют более высокие требования по внешнему виду, прочности, морозостойкости.
19. Лицевые кирпичи и камни.
1. Двухслойный кирпич формуют из обычной глины, и лишь лицевой слой (3-5 мм) на одном ложке и одном тычке выполняют из белых или цветных окрашенных глин. Для этого в мундштук сбоку к бруску, выходящему из пресса к ложковой грани или к ложковой и тычковой (угловые кирпичи) наносят цветной слой.
2. Ангобированный кирпич - тонкое (0,3 – 0,5 мм), неблестящее (матовое) белое или цветное покрытие- слой (изготавливают из белой глины, тонкого стеклянного боя и красителей)
Кирпичи после суши накрывают, затем обжигают.
3. Глазурованный имеет 0,1-0,2 мм блестящее(стекловидное) белое / цветное покрытие- глазурь. Глазури включают белую глину, плавни, красители. Кирпичи после сушки покрывают глазурью, затем обжигают.
4. Фактурный кирпич - облицовочный кирпич с рельефным рисунком на лицевой поверхности.
5. Фасонный кирпич - облицовочный кирпич, предназначенный для кладки сложных форм: окон, подоконников, арок, столбов, заборов и т.д.
20. Материалы из стекла: сырье для производства
Материалы из стекла имеют искусственную аморфную структуру, получаемую из минерального расплава, содержащего стеклообразующие компоненты (оксиды кремния, бора, алюминия и др.). Процесс перехода из жидкого расплава в твердое стеклообразное состояние обратим. Это позволяет оценивать этот материал как сложную жидкую систему в переохлажденном состоянии.
Кроме материалов из стекла выделяют материалы из каменных и шлаковых расплавов.
Сырье
Основные сырьевые компоненты для производства материалов из стекла:
· кварцевый песок,
· сода,
· мел,
· доломит,
· известняк,
т.е. в стекломассу вводятся кислотные, щелочные и щелочно-земельные оксиды. От их количества непосредственно зависят все основные эксплуатационно-технические свойства стекла.
Большое влияние на свойства строительных стекол оказывают вспомогательные компоненты:
· осветлители,
· обесцвечиватели,
· красители,
· глушители,
· окислители,
· восстановители.
Осветлители вводят в шихту для освобождения стекломассы от видимых пузырей, т.е. для ее осветления, чем ускоряется процесс стекловарения.
Обесцвечиватели вводят в стекломассу, чтобы устранить нежелательные сине-зеленые или желто-зеленые оттенки, которые стекломасса приобретает из-за примесей железа в сырьевых материалах.
Красители служат для окрашивания стекла в тот или иной цвет. Обычно в качестве красителей используют соединения металлов.
Сырьем для производства материалов из минеральных расплавов (каменных, шлаковых) служат, соответственно, базальтовые, диабазовые, базальто-доломитовые и другие породы, доменные металлургические шлаки.
21. Материалы из стекла: основы технологии.
Основные технологические операции при производстве материалов из стекла — варка и формование.
Варка стекла производится в печах различного типа. Листовое светопрозрачное стекло варят в ванных печах непрерывного действия. При этом выделяют пять стадий стекловарения:
· силикатообразование при температуре 800 — 900 °С,
· стеклообразование (1100...1200 °С),
· осветление и гомогенизация (1400...1600 °С),
· студка(1100...1200 °С).
Этап формования стекломассы. При производстве материалов из стекла применяют следующие способы формования:
· прессование,
· прокат,
· вытягивание,
· формование на расплаве металла (флоат-способ).
Принцип вертикального вытягивания состоит в транспортировании снизу вверх с помощью валков машины ленты стекломассы (после студки) шириной до 3 м.
Флоат-способ — наиболее производителен и эффективен. Поверхность ленты стекла получается гладкой, не требующей шлифовки и полировки, нижняя — за счет контакта с предельно ровной поверхностью расплавленного металла, а верхняя — поверхностного натяжения.
После формования материал подвергают отжигу. В результате снижаются полученные при формовании внутренние температурные напряжения, возникающие при более высокой скорости остывания наружных слоев стекла по сравнению с внутренними. Наружные слои стремятся к сжатию, а более нагретые внутренние препятствуют этому.
Отделку лицевой поверхности стекла производят
· механическим,
· химическим способами
· путем нанесения различных покрытий.
Механическая обработка включает
· пескоструйную,
· ультразвуковую отделку,
· резку,
· шлифование,
· гравирование и др.
Химическая обработка включает
· травление и матирование (обработку поверхности парами фтористого водорода, плавиковой кислотой, матирующими пастами или другими веществами),
· химическое полирование,
· выщелачивание (для повышения светопропускания и получения «радужного» эффекта), декорирование цветными протравами (диффузия) и др.
Покрытия на поверхность стекол наносят в виде слоев керамических и других красок, эмалей, фактурных посыпок, люстров, силиконовых растворов, солей и оксидов металлов и др. В результате воздействия нагревом ниже температуры размягчения стекла происходит сплавление поверхностного слоя с нанесенным покрытием (пиролитический процесс).
22. Номенклатура материалов из стекла
Материалы из стекла и других минеральных расплавов можно разделить на две основные группы: светопрозрачные и непрозрачные (облицовочные, специального назначения: теплоизоляционные, звукопоглощающие, кислотоупорные).
Светопрозрачные материалы и изделия
· Витринное стекло представляет собой крупногабаритные бесцветные листы, как правило, полированные. Один из наименьших размеров 1700 х 1250 мм, наибольших — 3500 х 6000 мм при толщине 5,5...10 мм.
· Флоат-стекло толщиной от 3 до 25 мм и с наибольшим размером 3,2 х 6 м, получаемое формованием на расплаве металла, не имеет оптических дефектов.
· Узорчатое, матовое и матово-узорчатое стекла отличаются оригинальными эстетическими характеристиками. Узорчатое стекло имеет на одной или обеих поверхностях четкий рельефный рисунок глубиной 0,5...1,5 мм. Узорчатое стекло может быть бесцветным, цветным и армированным.
· Матовое стекло получают из оконного стекла толщиной 3...6 мм при помощи пескоструйной или химической обработки одной или обеих сторон.
· Матово-узорчатое стекло изготавливают аналогичной обработкой одной поверхности по трафарету с определенным рисунком.
· Цветное стекло может быть однослойным, окрашенным в массе и двухслойным из бесцветной стекломассы с цветным накладным слоем толщиной 1 мм.
· Армированное стекло имеет внутри параллельно поверхностям сварную светлую металлическую сетку из термообработанной стальной проволоки диаметром 0,35—0,45 мм. Стекломасса армируется в процессе формования способом проката. Прочность стекла при этом не увеличивается и даже снижается, но такое стекло безопасно.
· Закаленное стекло имеет сравнительно высокую механическую прочность и термостойкость. Это достигается обработкой листового стекла толщиной 4,5...6,5 мм — нагреванием до +640 ± 10 °С и последующим резким, но равномерным охлаждением поверхностей потоком воздуха, реже жидкостью.
· Многослойные стекла, среди которых выделяют стекла повышенной безопасности — триплекс — из двух листов, склеенных полимерной пленкой; повышенной безопасности и прочности, в т.ч. пуленепробиваемые — из склеенных листов закаленного стекла.
К светонепрозрачным облицовочным материалам из стекла относятся
· Стемалит — листы плоского стекла, внутренняя сторона которых окрашена керамической краской.
· Марблит — материал в виде плоских прямоугольных или квадратных плит с полированной лицевой и рифленой внутренней поверхностью. Его производят из глушеной цветной стекломассы. Выделяют две разновидности марблита — стекломрамор и декоративный марблит.
· Эмалированные плитки — изготавливают из отходов оконного или витринного стекла, разрезая его по заданным размерам и покрывая с одной стороны слоем эмали, закрепляемой при термообработке.
· Смальта — куски глушеного цветного стекла неправильной формы толщиной до 10 мм, полученные из стекломассы отливкой или прессованием.
· Ситаллы п олучают путем полной или частичной кристаллизации стеклянных расплавов. Используют также шлакоситаллы — плотный тонкозернистый материал, получаемый при кристаллизации стекла на основе металлургических шлаков, кварцeвого песка и специальных добавок.
· Пеностекло — высокопористый материал (пористость до 94 %), получаемый при спекании порошка стеклянного боя с газообразователями
23. Свойства материалов из стекла.
· Плотность обычного оконного стекла — 2500 кг/м3, армированного — 2600 кг/м3.
· Пористость у стеклянных материалов (за исключением теплоизоляционных и звукопоглощающих) отсутствует.
· теплопроводность стекла, в зависимости от его состава, в пределах 0,5...1 Вт/м°С (теплоизоляционные материалы из стекла обладают низкой теплопроводностью — 0,032...0,14 Вт/м°С).
· Стеклянные светопрозрачные материалы обладают высокой стойкостью к агрессивным веществам (за исключением фосфорной и плавиковой кислот).
· Материалы из стекла обладают высоким пределом прочности при сжатии. Соответствующая величина достигает 1000 МПа и более (у оконного стекла - 90 МПа), но предел прочности при изгибе и растяжении часто меньше в 6— 10 раз в результате наличия в стекле микротрещин, внутренних напряжений, инородных включений и др.
· Материалы из стекла относятся к хрупким — у них отсутствуют пластические деформации. Заметно повышается ударная прочность стекла после дополнительной тепловой обработки (закаливания), нанесения на поверхность тонких пленок различного состава, в том числе полимерных.
· Принципиальное значение для светопрозрачных стеклянных имеют оптические свойства. Именно они отличают оконное, витринное и др. светопрозрачные стекла от большинства других материалов и изделий в жестко-вязком (твердом) состоянии. Эти свойства характеризуются, в основном светопропусканием, поглощением и отражением.
24. Металлы, сырье для производства металлических материалов.
Металлы - это группа элементов, характеризующаяся высокой теплопроводностью, электропроизводительностью, пластичностью, характерным блеском и прочностью.
Бывают черные ( сплав железа с углеродом-чугун, сталь) и цветные (магний, алюминий, медь, цинк, олово титан и др.)
Сырье - это основной компонент для получения металлов - рудные горные породы: красный, магнитный, бурый и шпатовый железняк
Содержание в рудах цветных металлов сравнительно мало. В железных рудах количество металла-70%
25. Технологические операции производства металлических материалов
· Обработка сырья
· Дозировка
· Плавка
· Формование
При необходимости изменения эстетических характеристик лицевой поверхности применяется механические и химические способы отделки, лаки, краски, наносят тонкие металлические и полимерные пленки.
Обработка сырья:
· Дробление
· Промывка
· Обогащение железных руд
В процессе плавки (производства) получают металлы после формования-металлы материалы.
26. Способы формования металлических материалов.
1) В процессе литья из расплавленного металла получаются отливки.
2) Способом проката (обжатия металла между вращающимися валками) получают значительную часть строительных материалов из стали, листы и проволоку из цветных металлов.
3) Штамповкой и прессованием получают рельефные облицовочные материалы, элементы оборудования.
4) Способом формования под давлением (экструдирование) изготавливают материалы и трубы из цветных металлов
5) Термической и химико-термической обработкой достигается направленное изменение структуры и механических свойств металлов – твердости, прочности, ударной вязкости, сопротивления износу и др.
27. Номенклатура металлов
Строительные материалы из чугуна:
· опорные части колонн
· укрепляющие своды тоннелей
· трубы
· радиаторы
· санитарно-технические изделия.
Перечень материалов ограничен, т.к. чугун обладает существенными недостатками: высокой плотностью и хрупкостью.
Для производства стальных материалов в основном применяют углеродную сталь обыкновенного качества.
Выделяют качественные, высококачественные и особовысококачественные стали с уменьшением вредных примесей, а также легированные стали.
Стальные материалы:
· профили
· листы
· оболочки
· мембраны
· тросы, канаты
· черепица
· закладные детали
· декоративно-художественные изделия
Профили применяются различного сечения, их вид определяется способом получения; в массовом количестве используют профили, полученные способом проката; внедрение гнутых профилей снижает массу конструкция и повышает их прочность и надежность.
Листовую сталь выпускают толщиной до 6 мм, тонколистовую кровельную и оцинкованную сталь – толщиной 0,4 – 0,8 мм. Листовую сталь изготавливают плоской или с профилями разнообразной формы (закругленную, синусообразную, трапециевидную).
Материалы из алюминиевых сплавов: в основном это разнообразные профили и листы, декоративно-художественные изделия.
Материалы из других цветных металлов: их номенклатура ограничена из-за высокой стоимости.
· Цинк используют для защиты покрытий
· Свинец – для герметизации стыков между элементами конструкций
· Медь и медные сплавы – для производства листов, черепицы, профильных и декоративно-художественных изделий (бронза – сплав меди с оловом, латунь – сплав меди с цинком)
28. Свойства и применение металлических материалов
Средняя плотность металлических материалов сравнительно высока (например, стальных около 7860 кг/м³).
Пористость,гигроскопичность, водопоглощение у металлических материалов отсутствуют.
Предел прочности стальных материалов при сжатии, изгибе и растяжении – 300 – 400 МПа, но может достигать 1000 МПа и более. Материалы их алюминиевых сплавов при меньшей средней плотности (около 2800 кг/м³) не уступают стальным по характерным прочностным показателям (предел прочности до 670 МПа).
Наряду с высокой прочностью, к положительным свойствам металлических материалов (кроме чугуна) относится пластичность – способность выдерживать большие остаточные деформации без разрушения и при сохранении прочности.
Основной недостаток широко применяемых стальных и других металлических материалов – способность к коррозии.
Для защиты материалов от коррозии применяют защитные покрытия, электрохимическую защиту и замедлители коррозии (ингибиторы), изменяющие состав коррозийной среды.
В строительной практике для защиты конструкций чаще используют лакокрасочные и др. покрытия поверхности.
Некоторые металлы, например алюминий, сами предохраняют себя от коррозии в некоторых средах в результате образовавшихся на их поверхности защитных плёнок при взаимодействии со средой
Эстетические характеристики металлических материалов оригинальны и регулируются в широких пределах, причём в ряде случаев цветовая палитра обогащается в процессе эксплуатации.
Цвет стали можно изменять после механической (шлифование или полирование) и термической (при температуре 200 – 300 ºС) обработки поверхности. На ней образуется оранжевая или синеватая плёнка, которая одновременно защищает металл от коррозии.
Часто металлические материалы не нуждаются в отделке поверхности с эстетической точки зрения. Чёрный цвет чугуна, тёмно-серый стали, золотисты и зелёновато-коричневый у бронзы и меди, серебристо-белый у алюминия, как правило, отвечают эстетическим требованиям. Но лакокрасочные и металлические (анодирование – анодное оксидирование и др) покрытия не только меняют цвет л