строительные матерьялы

термопластичного материала через головкуопределенной формы. Каландрирование – развальцевание пластицированной

массы в тонком слое.

Горячее прессование – способ переработки термореактивных материалов в изделия различной конфигурации. Его производят на гидравлических прессах. В качестве оснастки применяют обогреваемые пресс-формы.

В и д ы с т р о и т е л ь н ы х м а т е р и а л о в и и з д е л и й и з п л а с т м а с с

Свойства пластмасс обусловливают основные эффективные области их применения в строительстве.

Благодаря своей полифункциональности пластмассы могут одновременно выполнять не только защитные и декоративные функции, но и воспринимать определенные механические нагрузки.

Стеклопластики – пластмассы, содержащие в качестве упрочняющего наполнителя стеклянное волокно виде жгутов, рубленого волокна, тканей, матов. В качестве связующего в стеклопластиках используют, как правило, термореактивные смолы: эпоксидные, полиэфирные, феноло-формальдегидные.

Стеклопластики применяют для устройства кровель, наружной облицовки, для изготовления сантехнических изделий, труб, оконных профилей, а также для изготовления сильно нагруженных деталей конструкций, работающих в агрессивных средах.

Древесно-слоистые пластики – пластмассы, в которых наполнителем служит древесный шпон, а связующим – фенолоформальдегидная смола. Древеснослоистый пластик выпускают в виде листов и плит толщиной 1…60 мм. Используют как конструкционный материал в напряженно работающих строительных конструкциях, а также для облицовки внутренних стен общественных и административных зданий, для которых предусмотрена высококачественная отделка.

71

Бумажно-слоистый пластик – декоративный листовой облицовочный материал, получаемый путем горячего прессования набранных в пакеты листов бумаги, пропитанной термореактивными смолами. Бумажно-слоистый пластик выпускают в виде листов толщиной 1…5 мм. Он выдерживает нагрев до 120 оС и обладает сравнительно большой для пластмасс поверхностной твердостью. Его используют для облицовки стен помещений с большой интенсивностью эксплуатации. Благодаря достаточной химической стойкости этот материал используют для отделки лабораторий, кухонь, ванных и туалетных комнат.

Отделочные листы из жесткого поливинилхлорида –

материал, изготовляемый методом экструзии или прессованием пленок. Толщина листов составляет 1…20 мм. Благодаря высокой стойкости к действию агрессивных сред эти листы используют для отделки внутренних стен промышленных зданий. Температурный диапазон эксплуатации листов 0…60 оС. В случаях, когда листы не подвергаются механическим воздействиям (удар, вибрация), их можно эксплуатировать и при отрицательных температурах до -50 оС.

Из плоских листов и пленок жесткого поливинилхлорида изготовляют панели: рельефные и коробчатого сечения. Эти изделия обладают высокими декоративными качествами: лицевая поверхность их может быть гладкой и тисненой, одноцветной и многоцветной, имитирующей ценные породы древесины, природный камень и т.п.

Эти изделия предназначены для отделки стен и потолков в помещениях общественных и производственных зданий, для облицовки дверных полотен. Нельзя их применять в детских и лечебных учреждениях, а также на путях эвакуации во всех типах зданий, т.к. в условиях пожара поливинилхлорид разлагается и выделяет хлористый водород – газ, вызывающий химический ожог глаз и дыхательных путей.

В последнее время профилированные панели используют в качестве сайдинга (наружной обшивки) строений, например, тор-

72

говых павильонов. Пластиковый сайдинг дешевле металлического и не уступает ему по декоративности, но менее долговечен.

Полистирольные декоративные плиты «Полиформ»

изготовляют из ударопрочного полистирола методом литья под давлением. Они имеют размеры 500 500 мм, толщину до 12 мм и рифленую лицевую поверхность «под дерево», при этом имитируется цвет, текстура ценных пород древесины и сложная резьба по дереву. Плиты предназначены для отделки стен в административных зданиях и культурно-бытовых учреждениях, кроме залов с массовым пребыванием людей, детских учреждений, путей эвакуации, высотных зданий.

Пленки поливинилхлоридные отделочные – рулонные материалы из пластифицированного поливинилхлорида. Эти пленки обладают высокими декоративными качествами и используются для внутренней облицовки стен, перегородок, дверных полотен, встроенной мебели и других элементов интерьеров в жилых, общественных и административных зданиях. По структуре эти пленки бывают двух типов: однородные – безосновные и слоистые – на подоснове (бумажной, тканевой и т.п.).

Применение поливинилхлоридных пленок в строительстве характеризуется высокой экономичностью, большим сокращением трудозатрат, повышением индустриальности строительства. Однако поливинилхлоридные пленки нельзя применять для отделки стен детских учреждений, путей эвакуации и помещений с массовым пребыванием людей.

Погонажные архитектурно-строительные изделия –

длинномерные материалы разнообразных профилей: плинтусы, рейки, поручни для лестничных перил, оконный профиль и т.п. Изготовляют эти изделия, в основном, из поливинилхлорида экструзионным способом.

Линолеумы – рулонные материалы для покрытия полов, применение которых в сравнении с дощатыми позволяет уменьшить трудоемкость работ и сократить использование древесины.

73

Изготовляют линолеумы тремя способами: промазным, каландровым и экструзионным.

По структуре линолеумы подразделяют на безосновные (одно- и многослойные) и с подосновой (тканевой, синтетической нетканой, теплозвукоизолирующей).

В зависимости от основного сырья выпускают четыре вида линолеумов: алкидный, резиновый – релин, коллоксилиновый, поливинилхлоридный.

Поливинилхлоридный линолеум – самый распространен-

ный материал этой группы: объем его выпуска составляет около 90 % от общего объема линолеумов. Он обладает комплексом необходимых эксплуатационных свойств и применяется в помещениях жилых, общественных и производственных зданий. Поливинилхлоридный линолеум обладает не только высокими эксплуатационными и декоративными показателями, он имеет ряд преимуществ перед другими видами линолеума при производстве работ по укладке. Это сравнительно легкий материал: его вес составляет 1,1…3 кг/м2 (коллоксилиновый линолеум весит 3,5…7 кг/м2). Он эластичен, что облегчает его подгонку в углах, вокруг труб. В отличие от других видов линолеумов, он не только склеивается, но и сваривается. Сварку можно проводить с помощью токов высокой частоты, горячим воздухом, инфракрасными лучами и нагретым телом. При сварке кромки стыкуемых полотнищ разогреваются до пластичного состояния и в размягченном виде соединяются.

Ламинированный пол – новый класс напольных покрытий. Он представляет собой панель из древесно-волокнистой плиты высокой твердости или древесностружечной плиты и нескольких слоев бумаги, пропитанных меламино-формальдегидной смолой и запрессованных с плитой при высокой температуре.

Текстурная бумага имитирует паркет из ценных пород древесины, а прозрачный слой отвержденной смолы обеспечивает износостойкость поверхности. Общая толщина панелей составляет 7…8 мм, толщина верхнего меламинового слоя 0,2…0,6 мм.

74

Панели выпускают длиной 1195 мм; 2000 мм; шириной 195 мм, 200 мм; их вес составляет 6,2…7,5 кг/м2.

Трубы из пластмасс применяют для водоснабжения, канализации и транспортирования агрессивных жидкостей, при сооружении вентиляционных систем. Они в 4…5 раз легче металлических, стойки к коррозии, благодаря низкому коэффициенту трения имеют высокую пропускную способность. Соединение труб можно осуществить сваркой, склеиванием и на резьбе. В основном, трубы изготовляют из полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида экструзионным способом. Они сравнительно дешевы, но имеют невысокую теплостойкость – их можно эксплуатировать при температурах до 60…80 оС. Эти трубы не пригодны для горячего водоснабжения.

Трубы из стеклопластика выдерживают температуры до 150 оС и имеют более высокую прочность – их применяют на предприятиях химической и нефтяной промышленности.

Сантехнические изделия (смывные бачки, раковины, ванны, отдельные детали в кранах-смесителях) изготовляют из полиметилметакрилата, ударопрочного полистирола, полиамидов и стеклопластиков. Они легче и дешевле фаянсовых и металлических, высокодекоративны и коррозионностойки, но имеют малую поверхностную твердость – легко царапаются и теряют внешний вид.

Теплоизоляционные пластмассы – высокопористые газо-

наполненные пластмассы. Их общая пористость достигает 98 %. В зависимости от характера пористости различают пенопласты, поропласты и сотопласты.

Пенопласты имеют, в основном, замкнутые поры, не сообщающиеся между собой. Их получают вспениванием размягченной или вязко-текучей массы, в состав которой входят порофоры.

Поропласты имеют, в основном, открытые поры, сообщающиеся между собой и с окружающим пространством.

Сотопласты имеют регулярные ячейки правильной формы, напоминающие пчелиные соты. Их получают склеиванием

75

гофрированных листов ткани или бумаги, пропитанных термореактивными смолами.

Наиболее широкое применение нашли в строительстве пенополистирол, пенополиуретан, пенополивинилхлорид, фенолоформальдегидные пенопласты, мипора.

Вопросы для самоконтроля

1.В чём преимущества полимерных материалов в сравнении с другими строительными материалами?

2.В чём недостатки полимерных материалов?

3.Какие вещества называют полимерами, а какие – олигомерами?

4.Как ведут себя при нагревании термопласты?

5.Как ведут себя при нагревании реактопласты?

6.Какие ингредиенты входят в состав полимерных материалов?

7.Какова цель введения наполнителей в полимерные материалы?

8.Приведите примеры порошкообразных, волокнистых, листообразных наполнителей.

9.С какой целью в состав полимерных материалов вводят пластификаторы?

10.Как называются ингредиенты, препятствующие старению полимеров?

11.Какими способами формуют изделия из пластмасс?

12.Чтотакоестеклопластики?

13.Что такое бумажнослоистые пластики? В чём их преимущество перед поливинилхлоридными отделочными материалами?

14.Из каких полимеров изготовляют линолеумы?

15.Почему поливинилхлоридными плёнками нельзя отделывать стены детских учреждений и пути эвакуации?

16.Что такое пенопласты, поропласты, сотопласты? Каковы области их применения?

76

4. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ

Задача 1

Определить среднюю плотность и пористость камня, если водопоглощение его по объему составляет 25 %, водопоглощение по массе – 15 %, истинная плотность 2750 кг/м3.

Решение:

1. Используя стандартные формулы определения водопоглощения по объему и массе, выполним следующие преобразования:

Wo			mн тс	100 %,		(1)
			Vсρв
Wт			mн тс		100 %.	(2)
			тс

2. Разделив первое выражение на второе, получим

Wo		ρm	,	поскольку	mc	= ρm .
Wm		ρв			Vc

3. Определяем среднюю плотность камня:

ρm Wo ρв 21 1000= 1400 кг/м3, Wm 15

ρm – средняя плотность камня;

ρв – плотность воды;

Wо – водопоглощение по объему;

Wm – водопоглощение по массе.

4.Определим пористость камня по формуле

Пρ ρт 100 % = 2750 1400 100 % = 49 %.

ρ2750

Задача 2

Определить коэффициент теплопроводности каменного материала,имеющего среднююплотность 1800кг/м3.

77

Решение:

Ориентировочно коэффициент теплопроводности – λ определяется по формуле В.П. Некрасова

λ = 1,160,0196 0,22d2 0,16

d – относительная плотность материала, d = ρm ; ρв

ρm – средняя плотность материала, кг/м3;

ρв – плотность воды, равная 1000 кг/м3.

Подставим в формулу исходные данные и получим: d = 1800/1000 = 1,8;

λ=1,160,0196 0,22 1,82 0,16 0,696 Вт/м К.

Задача 3

Определить среднюю плотность каменного образца неправильной формы массой 80 г. После покрытия поверхности образца парафином при гидростатическом взвешивании его вес в воде составил 37 г. На парафинирование образца израсходовано 0,75 г парафина с истинной плотностью 0,93 г/см3.

Решение

1. Находим объем парафина, по формуле:

Vп mп , ρп

mn – масса парафина, г;

ρn – плотность парафина, г/см3.

Vn 0,75 0,81 см3. 0,93

2. Вычислим объем каменного образца из равенства:

Vк = mk п mк.в Vп ,

ρв

mк п – масса камня с парафином на воздухе, г;

78

mк.в – вес парафинированного камня в воде, г; ρв – плотность воды, г/см3.

V 80,75 37 0,8 42,94 см3.

к	1

3. Определим среднюю плотность образца по формуле:

ρmк	mк		80	1,863	3
					г/см .
	Vк		42,94

Ответ: ρmк = 1863 кг/м3.

Задача 4.

При стандартном испытании текстолита глубина отпечатка шарика оказалась 0,57 мм. Определить твердость текстолита.

Решение:

Твердость по Бринелю (Т) при стандартных испытаниях рассчитывается по формуле:

T Pπdh,

где P = 2250 Н – стандартная наибольшая нагрузка, прилагаемая к шарику;

d=5 мм – диаметр стандартного шарика,; h – глубина отпечатка шарика, мм;

– постоянная, равная 3,14.

Т 2250 = 251,4 Н/мм2. 3,14 5 0,57

Задача 5

Сколько получится известкового теста, содержащего 50 % воды, в результате гашения 2,5 т извести-кипелки, имеющей активность 85 %?

Решение:

1. Находим содержание СаО в извести-кипелке: mСаО = 2500 0,85=2125 кг.

79

2.Находим содержание примесей в извести-кипелке: mприм. = 2500 – 2125 = 375 кг.

3.Процесс гашения извести представим следующим

уравнением реакции: CaO + H2O = Ca(OH)2.

Исходя из стехиометрического уравнения реакции, составляем пропорцию:

				МСаО –	МСа(ОН)2
				mСаО – mСа(ОH)2,
	МСаО и	МСа(ОН)2 – молекулярные массы СаО и Са(ОН)2,
	равные 56 и 74, соответственно.
	Исходя из пропорции, находим количество Ca(OH)2:
	m			mCaO MCa(OH)2	=	2125 74	= 2808 кг.
		Ca(OH)2		MCaO		56

4.Находим общее количество гидратной извести, включая непогасившиеся зерна:

m = mСа(ОH)2 +mприм = 2808 кг + 375 кг = 3183 кг.

5.Поскольку известковое тесто содержит 50 % гидратной

извести и 50 % воды, находим его выход:

3183 кг + 3183 кг = 6366 кг.

Ответ: 6366 кг известкового теста получается из 2,5 т из- вести-кипелки.

Задача 6

Определить пористость цементного камня, если химически связанная вода составляет 20 % от массы цемента, имеющего истинную плотность 3,1 г/см3. Цементное тесто при затворении содержало 28 % воды.

Решение:

Пористость камняопределяетсяисходяиз егоплотности. Плотность цементного камня равна отношению абсолют-

ных объемов цементного камня и цементного теста. Принимаем содержание цемента за 1 весовую часть, тогда

содержание воды в цементном тесте 0,28 весовые части, а содер-

80