- •35% И более); воздушно-сухую (влажность 15 - 20%); комнатную
- •1.2.2 Лесные материалы и изделия из древесины
- •15 Мм; число шпонов от 3 до 13.
- •1.2.3 Природные каменные материалы
- •1.3.1 Керамические материалы и изделия
- •700 До 1450 кг/м2 в высушенном состоянии.
- •250Ч120ч88 и 250ч120ч65 мм; марки 150, 125, 100 и 75.
- •150Ч150 мм, прямоугольную, треугольную, шестигранную и восьми-
- •1.6). Черепица формуется из пластичных глин, затем сушится и об-
- •1,3 Am. Применяется он для изготовления внутренних конструкций
- •1.3.3 Строительные растворы на основе неорганических вя-
- •70,7Ч70,7 ч70,7 мм в кгс/см2 на 28-й день твердения при температу-
- •400Ч333 мм, фризовая 400ч200 мм; толщина плиток 4 мм.
- •20 М, герметически закрывающиеся с торцов крышками. В автоклавы
- •1.3.5 Бетоны на неорганических вяжущих и заполнителях
- •1.3.6 Требования предъявляемые к составляющим бетона
- •1.4.1 Битумные и дегтевые вяжущие и материалы
- •90° С применяются для кровельных работ.
- •180°С, применяются для склейки и наклейки рулонных битумных ма-
- •1.4.2 Теплоизоляционные материалы
- •0,08 Ккал/м·град·ч. Камышитовые плотно прессованные плиты не го-
- •1.4.3 Отделочные материалы
- •1.5.1 Изделия из пластических масс
- •1.16). Путем горячего прессования пропитанных смолой полотнищ
- •1.5.2 Производство чугуна и стали
- •1.5.3 Металлы и изделия из металлов
1.5.2 Производство чугуна и стали
Ряд высоких технических свойств металлов — высокая проч-
ность при растяжении и сжатии, сравнительно легкая обработка (рез-
ка, сверловка, ковка) — способствуют широкому применению метал-
лов в строительстве.
Однако наряду с большими преимуществами металлы имеют и
существенные недостатки — они корродируют под действием влаги и
газов и деформируются при высоких температурах.
Металлы, применяемые в строительстве, делятся на две группы:
черные металлы и сплавы цветных металлов.
Основными механическими свойствами металлов и сплавов яв-
ляются: прочность, упругость, пластичность, твердость и ударная
вязкость.
Механические свойства металлов и сплавов определяются путем
проведения специальных механических испытаний на растяжение,
твердость и ударную вязкость.
Результаты испытаний заносятся заводом-поставщиком в специ-
альный документ — сертификат, характеризующий механические
свойства поставляемой партии металла. Из черных металлов в строи-
тельстве наибольшее применение находят сталь и чугун, представ-
ляющие собой сплавы железа с углеродом, кремнием, марганцем,
фосфором, серой и другими химическими элементами. Деление чер-
ных металлов на стали и чугуны производится на основе процентного
содержания в сплаве углерода.
Чугун представляет собой сплав железа с углеродом и постоян-
ными примесями — кремнием, марганцем, серой и фосфором. Харак-
терной особенностью чугуна, отличающей его от стали, является вы-
сокое (превышающее 2%) содержание в нем углерода. Чугун не имеет
прочности стали, хрупок и не куется, но обладает хорошими литей-
ными свойствами. Исходными материалами для производства чугуна
являются железные руды, топливо и флюсы.
Железная руда — горная порода, основная часть которой содер-
жит химическое соединение железа с кислородом. Содержание в руде
железа колеблется от 30% (бедные руды) до 65% (богатые руды).
Флюсы (известняк или доломит) вводятся в доменную печь для
понижения температуры плавления пустой породы и ошлакования
золы топлива. Применяемое в доменном процессе топливо должно
быть по возможности химически чистым и обладать достаточной
крепостью на истирание. Этим требованиям удовлетворяет кокс, по-
лучаемый спеканием в коксовых печах коксующихся сортов углей.
Переработка железной руды производится в специальных шахт-
ных печах, называемых доменными, поэтому процесс получения чу-
гуна из железных руд называется доменным процессом. Железная
руда, кокс и флюс в требуемых количествах подаются в засыпное
устройство в верхней части доменной печи. Снизу в домну поступает
воздух, предварительно нагретый в воздухонагревателях. В результа-
те сложного химического взаимодействия между рудой, флюсом, то-
пливом и кислородом воздуха образуются чугун и шлак. Чугун стека-
ет в нижнюю часть печи, откуда через летку выпускается в ковш.
Шлак имеет меньший, чем чугун, удельный вес, поэтому располага-
ется над чугуном и выпускается через шлаковую летку.
Получающийся в доменной печи чугун делится на литейный,
передельный и специальный. Литейный чугун имеет в изломе серый
цвет и применяется для различных нужд строительства (изготовления
труб, радиаторов, водопроводной и канализационной арматуры, печ-
ных приборов).
Передельный чугун применяется для производства стали.
Специальный чугун содержит повышенное количество кремния,
марганца и других элементов и применяется в виде добавок при про-
изводстве стали.
Сталь отличается от чугуна меньшим содержанием углерода
(до 2%) и постоянных примесей кремния, марганца, серы и фосфора.
По содержанию углерода различают сталь низкоуглеродистую
— менее 0,3% С, углеродистую — от 0,3 до 0,65% С и высокоуглеро-
дистую — от 0,65 до 1,5% С. В строительстве преимущественно при-
меняют низкоуглеродистые и углеродистые стали.
Содержание в сталях и чугунах других веществ: кремния, фос-
фора и серы нормируется и может достигать в сталях до 1 %, а в чу-
гунах до 2 - 5%.
Чтобы повысить механические свойства сталей и чугунов, к ним
добавляют различные легирующие (улучшающие их свойства) веще-
ства — кремний, марганец, хром, никель, молибден, алюминий, медь.
Легированные стали принято делить на низколегированные — с
суммарным содержанием легирующих элементов не более 4%, сред-
нелегированные — от 4 - 5 до 8 - 10% и высоколегированные —
более 10%. В строительстве преимущественно применяют низколеги-
рованные стали. Введение соответствующих легирующих веществ
повышает коррозийную стойкость, прочность, ковкость, упругость.
Сталь хорошо обрабатывается давлением, имеет более высокую
механическую прочность и пластичность, чем чугун. Основным
сырьем для получения стали, как уже говорилось, служит передель-
ный чугун и стальной лом. Процесс переработки чугуна в сталь за-
ключается в уменьшении содержания примесей в нем путем их окис-
ления. В настоящее время сталь производится следующими основ-
ными способами: мартеновский, конвертерный и электросталепла-
вильный.
Мартеновский способ производства стали, наиболее распро-
страненный (90%), состоит в получении стали в мартеновской печи
путем переплавки чугуна и лома металлов. При нагревании от газа,
сгорающего в печи, происходит выгорание кремния, марганца и угле-
рода. Процесс продолжается несколько часов, что дает возможность
лаборатории определять химический состав выплавляемой стали в
различные периоды плавки и получать сталь любого качества. Ем-
кость мартеновских печей достигает 500т.
Конвертерный способ производства стали заключается в про-
дувке расплавленного чугуна воздухом под давлением. Процесс про-
дувки длится 16 - 20 мин.
Мартеновская сталь лучше и чище конвертерной. Конвертерная
сталь содержит больше серы и фосфора, насыщена азотом и кислоро-
дом, содержит пузырьки воздуха, ухудшающие ее качество. Конвер-
терная сталь применяется для неответственных клепаных конструкций.
Производство стали в дуговых электрических печах обладает
рядом преимуществ перед конвертерным и мартеновским способами,
так как достигаемая в этих печах высокая температура позволяет вы-
плавлять легированные стали, которые содержат тугоплавкие элемен-
ты,— вольфрам, ванадий и молибден. При электроплавке почти пол-
ностью удаляются из металла сера и фосфор, являющиеся вредными
примесями.
Примеси, входящие в определенных количествах в состав стали,
различным образом влияют на ее качества.
Углерод — основной элемент, влияющий на свойства стали. С
увеличением в стали содержания углерода возрастает ее прочность,
но снижается пластичность и ухудшается свариваемость. Обычное
содержание углерода в строительных сталях, предназначенных для
изготовления стальных конструкций, должно быть не более 0,22%.
Марганец является полезной примесью и имеется во всех сортах ста-
ли. Он ослабляет вредное влияние серы и повышает прочность стали.
Содержание марганца в строительной стали составляет около 0,41 -
0,65%.
Кремний, как и марганец, повышает прочность стали, но ухуд-
шает ее свариваемость. Содержание кремния в строительных сталях
составляет не более 0,3%.
Сера является вредной примесью. Содержание серы в стали,
применяемой для изготовления стальных конструкций, не должно
превышать 0,055%.
Фосфор также является вредной примесью; его содержание не
должно превышать 0,05%.
Металлургическая промышленность выпускает различные по
качеству и назначению стали. Это объясняется тем, что элементы
стальных конструкций воспринимают разнообразные по действию
нагрузки: балки — изгиб, колонны — сжатие, некоторые части ферм
и арматура в железобетоне — растяжение, подкрановые пути — удар,
а изготовление стали, одинаково хорошо воспринимающей все виды
нагрузок, связано с большими затратами.
Сталь, применяемая в строительстве для изготовления стальных
конструкций, должна обладать высокой прочностью, вязкостью и хо-
рошей свариваемостью. Свойства сталей определяют области их
применения.
Углеродистые стали марок Ст. 0, Ст. 1, Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4 и Ст. 5
поставляются в соответствии с ГОСТ 380 - 50. Сталь Ст. 3 наиболее
часто применяется в строительстве, имеет предел прочности от 38 до
47 кгс/мм2, предел текучести 24 кгс/мм2 и содержит углерода 0,14 -
0,22%. Она пластична и хорошо сваривается. Сталь Ст. 3 и близкую к
ней по свойствам сталь Ст. 4 применяют для изготовления металли-
ческих конструкций промышленных зданий и сооружений, для изго-
товления ответственных поковок и арматуры железобетона. В более
ответственных конструкциях наряду со сталью марки Ст. 3 применя-
ют сталь марок НЛ1 и НЛ2. Не допускается применение стали Ст. 3
для сварных подкрановых балок в промышленных зданиях с тяжелым
режимом работы. Сталь марки Ст. 0, имеющую низкий предел теку-
чести, малое относительное удлинение и повышенное содержание се-
ры и фосфора, разрешается применять для менее ответственных ме-
таллических конструкций зданий, а также для изготовления армату-
ры. Сталь марки Ст. 2, обладающую высокими пластическими свой-
ствами, применяют для изготовления листовые конструкций газголь-
деров, резервуаров, трубопроводов, несущих конструкций из труб и
арматуры железобетона.