- •Введение
- •1. Основные свойства и классификация строительных материалов
- •1.1. Свойства строительных материалов
- •1.2. Физические свойства
- •1.3. Свойства материалов по отношению к воздействию воды
- •1.4. Теплотехнические свойства
- •1.5. Механические свойства
- •1.6. Классификация строительных материалов
- •1.7. Нормативно-справочная литература по испытаниям и применению строительных материалов
- •2. Природные каменные материалы и технология их получения
- •2.1. Понятие о минералах и горных породах
- •Горной породой называют минеральную массу, состоящую из одного минерала (мономинеральная порода) или нескольких минералов (полиминеральная порода).
- •2.2. Классификация горных пород по происхождению
- •2.3. Классификация и виды природных каменных
- •Дорожные каменные материалы
- •Жаростойкие и химически стойкие материалы и изделия
- •2.4. Технология получения строительных материалов из горных пород
- •2.5. Защита каменных материалов от воздействия окружающей среды
- •3. Керамические материалы и технология их приготовления
- •Общие сведения о керамических материалах
- •Добавки к глинам
- •Общая технология производства керамических изделий
- •Виды керамических материалов
- •4. Минеральные вяжущие вещества
- •4.1. Классификация минеральных вяжущих. Общие сведения
- •4.2. Воздушные вяжущие, сырье для их приготовления, технология получения, свойства и применение в строительстве
- •Известь строительная воздушная
- •4.3. Гидравлические вяжущие, сырье и технология их получения
- •4.4. Основные минералы портландцемента и их соотношение.Твердение цемента. Марки и виды цемента. Применение в строительстве
- •5. Бетон и железобетон
- •5.1. Бетоны и их классификация. Свойства бетонной смеси и бетона
- •5.2. Добавки в бетон. Требования к минеральным материалам. Расчет состава бетона Добавки в бетон
- •5.3. Технология изготовления бетонных изделий и виды бетонов
- •5.4. Железобетон. Номенклатура изделий и технология их изготовления
- •6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения
- •6.1. Строительные растворы, их классификация
- •И технология изготовления
- •6.2. Изделия на основе извести и магнезиальных вяжущих веществ
- •6.3. Изделия на основе гипсовых вяжущих и технология их изготовления
- •6.4. Асбестоцементные изделия и технология их изготовления
- •7. Органические вяжущие вещества, материалы и изделия на их основе
- •7.1. Битумные и дегтевые вяжущие вещества
- •7.2. Материалы на основе битумов и дегтей, технология их изготовления и применения в строительстве
- •7.3. Классификация полимеров и технология их получения
- •Полимеризационные полимеры (Класс а)
- •Поликонденсационные полимеры (Класс б)
- •7.4. Пластические массы, их состав и классификация
- •7.5. Способы получения строительных изделий из пластмасс
- •7.6. Полимерные строительные материалы
- •Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •Санитарно-технические изделия
- •8.2. Органические теплоизоляционные материалы и технология их изготовления
- •8.3. Неорганические теплоизоляционные материалы
- •8.4. Смешанные теплоизоляционные материалы и изделия
- •8.5. Свойства древесины как строительного материала
- •К недостаткам древесины как строительного материала можно отнести анизотропность, гигроскопичность, загниваемость, сгораемость, пороки древесины.
- •Коэффициент объемной усушки определяют по формуле
- •8.6. Виды лесоматериалов, применяемых в строительстве, и технология переработки древесины
- •8.7. Защита древесины в строительстве
- •9. Металлы и сплавы. Стекло и расплавы
- •9.1. Металлы и сплавы. Технология их получения
- •9.2. Применение металлов в строительстве и защита их от коррозии
- •9.3. Изделия на основе минеральных расплавов и технология их получения
- •Листового строительного стекла:
- •Изделия из стекла
- •Каменное и шлаковое литье
- •10. Лакокрасочные составы и клеи
- •10.1. Пигменты и наполнители
- •10.2. Связующие вещества и разбавители
- •Лаки эпоксидные состоят из растворов эпоксидных смол и отвердителей. Применяют для окраски деревянных, металлических и бетонных поверхностей.
- •10.3. Красочные составы
- •10.4. Клеи, их классификация, составы и применение
- •1. Основные свойства и классификация строительных материалов.
- •2. Природные каменные материалы и технология их получения.
- •3. Керамические материалы.
- •4. Минеральные вяжущие вещества.
- •5. Бетон и железобетон.
- •6. Искусственные материалы на основе минеральных вяжущих веществ и технология их получения.
- •7. Органические вяжущие вещества, материалы и изделия на их основе.
- •8. Тепло- и звукоизоляционные материалы. Древесина и изделия из нее.
- •9. Металлы и сплавы. Стекло и расплавы.
- •Лакокрасочные составы и клеи
- •Оглавление
Поликонденсационные полимеры (Класс б)
Фенолоальдегидные полимеры получают в результате реакции поликонденсации фенолов и альдегидов (формальдегид, фурфурол, лигнин) и от вида альдегидов полимер получает соответствующее наименование: фенолоформальдегидный, фенолофурфурольный, фенололигниновый.
В зависимости от исходного фенольного сырья, характера альдегидного компонента, количественного их соотношения, характера катализатора образуются два типа продуктов поликонденсации: термореактивные и термопластичные полимеры.
Поликонденсацию исходных продуктов проводят в вакуум-варочном котле под разряжением. Котел (рис. 39) представляет собой стальной цилиндр 1 со сферическими крышкой и днищем. Он снабжен паровой рубашкой и имеет мешалку 2, приводимую в движение от электродвигателя 4. В нижней части котла вмонтирован кран 3 для слива полимера. На крышке и на цилиндрической части котла расположены штуцера для подачи сырья, отвода паров в холодильник, стока конденсата и отбора проб. Подготовленное сырье подают в варочный котел, туда же вводят небольшое количество катализаторов.
После перемешивания смеси в рубашку котла подают пар, нагревают и кипятят смесь, образующиеся при этом пары отводят в холодильник. Процесс продолжается 2 – 3,5 ч.
Рис. 39. Вакуум-варочный котел:
1 – стальной цилиндр; 2 – мешалка; 3 – сливной кран; 4 – электродвигатель.
Фенолоформальдегидные полимеры в строительной технике применяют для производства клеев, древесноволокнистых и древесностружечных плит, древесноволокнистых и бумажноволокнистых пластиков, водостойкой фанеры, сотопластов и т.д.
Карбамидные полимеры получают путем амидоформальдегидной поликонденсации: мочевиноформальдегидные и меламиноформальдегидные.
В результате взаимодействия мочевины с формальдегидом получают как термопластичные, так и термореактивные полимеры.
Карбамидные полимеры применяют для получения пластмасс, лаков, клеев, пористых материалов, древесностружечных плит. Из термореактивных карбамидных полимеров изготовляют пенопласты.
Эпоксидные полимеры (полиэпоксиды) образуются при поликонденсации эпихлоргидрина с фенолами.
Полиэпоксиды являются синтетическими полимерами, обладающими ценными свойствами: они легки, прочны, обладают высокой адгезией к металлам, малой усадкой при отверждении, стойкостью к действию многих химических реагентов и хорошо сочетаются с другими полимерами. При введении в этот полимер отвердителя (двухосновные кислоты, двухатомные спирты) он переходит в нерастворимое и неплавкое состояние. Применяют полимеры этого вида в качестве связующего для монолитных полов, полимербетонов и строительных клеев.
7.4. Пластические массы, их состав и классификация
П ластмассы представляют собой сложные вещества, состоящие из связующего и наполнителей с добавлением в зависимости от условий производства пластификаторов, стабилизаторов, красителей, порообразователей и других материалов. На рис. 40 показан состав неоднородных пластмасс. Однородные пластмассы изготовляют на основе одного связующего.
Рис. 40. Состав неоднородных пластмасс.
Основным видом связующего в пластмассах являются искусственные полимеры (синтетические смолы). Эти вещества придают пластическим массам на определенной стадии их переработки свойства пластичности, т.е. способность принимать требуемую форму и сохранять ее после снятия давления.
Пластификаторы вводят в пластмассу для придания ей большей пластичности, повышения тепло- и морозоустойчивости. Чаще всего в качестве пластификаторов применяют хлорпарафин, диоктилфталат и т.д. Эти вещества должны растворять связующее, быть химически инертными и малолетучими.
Наполнителями служат материалы органического и неорганического происхождения, которые придают пластмассам требуемые физико-механические и другие свойства, значительно снижают их стоимость. В качестве органических наполнителей используют опилки, стружки, бумагу, картон, отходы текстильной промышленности и т.д., а в качестве минеральных – асбест, слюду, стеклоткань и т.д.
Добавление стабилизаторов делает устойчивыми свойства пластмасс и изделий из них на длительный период и препятствует разложению как в процессе обработки, так и в эксплуатационных условиях: при воздействии атмосферных факторов, тепла, света и т.д.
Красители (пигменты), придающие пластмассам определенный цвет, должны обладать следующими качествами: ярким тоном, не изменяться с течением времени, а также не выцветать под действием света, что особенно важно для отделочных строительных материалов. В качестве красителей пластмасс применяют как органические (нигрозин, хризоидин и др.), так и минеральные пигменты (охру, мумию, сурик, ультрамарин, белила и др.).
Кроме того, в состав пластмасс входят катализаторы, которые ускоряют химические процессы их твердения.
Для производства пористых пластмасс вводят специальные вещества – порообразователи, обеспечивающие создание в материале пор.
Пластмассы обладают следующими положительными свойствами:
высокой прочностью, составляющей для большинства пластмасс 50 – 100 МПа;
небольшой плотностью - от 20 (пенопластов) до 2000 кг/м3 (для стеклопластиков);
химической стойкостью, т.е. способностью сохранять эксплуатационные свойства в средах, в которых другие конструкционные материалы коррозируют;
биостойкостью – неподверженностью гниению и воздействию других разрушительных факторов биологического происхождения;
технологической возможностью варьирования свойств в широком диапазоне в зависимости от эксплуатационных требований, простотой формообразования, что позволяет изготовлять элементы пространственной формы;
сочетанием свойств, не встречающихся у других материалов (прочностью и высоким светопропусканием);
высокими электроизоляционными свойствами, что в ряде случаев дает пластмассам преимущество перед металлами;
легкой обрабатываемостью, благодаря которой для обработки пластмасс во многих случаях используют инструменты, применяемые для обработки древесины;
возможностью применения клеевых и сварных соединений;
возможностью получения тонких прочных элементов из пленок и тканей;
светопрозрачностью и радиопрозрачностью некоторых пластмасс.
Вместе с тем пластмассам присущи и недостатки:
невысокий модуль упругости, вследствие чего элементы из пластмасс более деформативны, чем элементы из других материалов;
ползучесть и падение прочности при длительных нагрузках;
горючесть;
старение – ухудшение эксплуатационных свойств во времени под действием тепла, солнечной радиации, влаги и т.д.
В зависимости от назначения пластмассы разделяют на материалы для полов, конструкционные, тепло- и звукоизоляционные, гидроизоляционные, трубы, санитарно-технические и погонажные изделия.
В зависимости от вида полимера пластмассы разделяют на термопластичные и термореактивные.
В зависимости от структуры пластические массы разделяют на однородные (без наполнителя) и неоднородные (с наполнителем).
В зависимости от физико-механических свойств и характеристик пластмассы разделяют на жесткие, мягкие и эластичные (рис.41).
Рис. 41. Классификация пластмасс.