Литература / Комар_строймат

Плиты «Силакпор» изготовляют из легковесного газобетона специальной структуры плотностью З00...350 кг/м3. Лицевая по верхность плит может иметь продольную щелевую перфорацию, что придает ей не только лучший вид, но и повышенную способ ность к поглощению шума. Коэффициент звукопоглощения плит «Силакпор» в диапазоне частот от 200 до 4000 Гц составляет

0,3...0,8.

Плиты из газосиликата обладают хорошими эксплуатацион ными и архитектурно-строительными свойствами и представляют особую группу звукопоглощающих материалов, в том числе с макропористой структурой. Из газосиликата изготовляют пли ты размером 750×350×25 мм, плотностью 500...600 кг/м3 и преде лом прочности при сжатии 1,5...2,0 МПа, коэффициентом звуко поглощения в диапазоне частот от 500 до 4000 Гц для микропо ристых плит 0,2...0,3, а для макропористых 0,6...0,9. Технологи ческий процесс производства плит состоит из смешения сырьевых материалов — извести, песка и красителя; заливки приготовлен ного раствора в формы и автоклавной обработки, после чего изделия фрезеруют и калибруют. Хорошим внешним видом, достаточной огнестойкостью и высокими звукопоглощающими свойствами обладают акустические перфорированные плиты из сухой штукатурки и гипсовые перфорированные плиты с минераловатным звукопоглотителем. Их широко используют для внутрен ней отделки стен и потолков в культурно-бытовых и общественных зданиях.

Акустические экраны из сухой гипсовой штукатурки получают методом штамповки. Сухую гипсовую штукатурку, разрезанную на плиты размером 1000×500×8 мм, направляют на пресс-штамп для образования отверстий диаметром 6 и 10 мм. После штамповки экраны подают на шлифовальные станки для снятия шерохова тостей, далее на конвейер для приклейки подстилающего слоя из ткани с одновременной подсушкой клея. Для облицовки стен и потолков помещений с относительной влажностью воздуха не более 70% экраны выпускают с минераловатным или стекловолокнистым звукопоглотителем.

Акустические гипсовые перфорированные плиты с минерало ватным звукопоглотителем состоят из гипсовой скорлупы, арми рованной стекложгутом и стальной проволокой диаметром 0,8...

1,2 мм, минеральной ваты ПП-80, вкладываемой в свободные сек ции гипсовой плиты и алюминиевой фольги, которая защищает вату от увлажнения. Плиты имеют коэффициент звукопоглощения до 0,7 при частотах звука 400...1500 Гц.

Асбестоцементные акустические экраны, представляющие большой интерес, отличаются высокой механической прочностью (до 10 МПа), огнестойкостью; они долговечны и гигиеничны, обладают хорошими декоративными качествами и высоким коэф фициентом звукопоглощения — 0,6...0,9. Асбестоцементные акустические плиты производят двух видов: перфорированные

скруглыми или щелевыми сквозными отверстиями и с перфори-

—431 —

рованными экранами из асбестоцемента с минераловатным звукопоглотителем.

Плиты и экраны применяют для облицовки подвесных потолков или стен с целью снижения уровня шума. Перлитовые звукопоглощающие плиты изготовляют на основе вспученного перлита на вяжущем из жидкого стекла или синтетических смол с добавкой пигментов для придания различной цветовой окраски. Перлитовые плиты производят размером 300×300×30 мм, плотностью 250...500 кг/м3 , пределом прочности при изгибе 0,4...1,2 МПа, коэффициентом звукопоглощения до 0,7 в интервале частот от 500 до 2000 Гц. Применяют их для снижения уровня шума и создания хороших акустических условий в помещении.

§ 13.7. Экономика применения теплоизоляционных материалов и изделий

— 432 —

Продолжение табл. 13.2

Около 2/3 в общем выпуске теплоизоляционных материалов занимают минеральная вата и изделия на ее основе. Наиболее эффективны в строительстве изделия на синтетической связке. Производство сырой минеральной ваты как менее эффективного изделия должно соответственно сокращаться.

Значительную роль среди теплоизоляционных материалов играют древесноволокнистые, камышитовые и фибролитовые плиты, изготовление которых связано с использованием дешевого сырья. Производство этих плит необходимо увеличивать.

Применение полносборных теплоизоляционных конструкций и изделий (скорлуп, цилиндров), заменяющих мастичную теплоизоляцию в виде штукатурки, — одно из главных направлений индустриализации теплоизоляционных работ. Благодаря этому снижаются затраты на устройство и ремонт изоляции и улучшается ее качество (табл. 13.3).

Таблица 13.3. Экономия трудовых затрат на монтаж 1 м3 изоляции различной конструкции (по данным треста «Стройтермоизоляция»)

Продолжение табл. 13.3

Из табл. 13.3 следует, что применение готовых индустриальных теплоизоляционных изделий взамен мастичной теплоизоляции позволяет снизить трудовые затраты на 35...75%.

Замена неиндустриальной конструкции из набивной минераловатной изоляции индустриальными минераловатными матами на синтетических связках снижает общие затраты в среднем на 15...35%, а при индустриализации конструкций высокотемпературной изоляции (совелит, вулканит) экономия оказывается еще более значительной.

Стоимость изоляционных конструкций и трудовые затраты на их монтаж непосредственно зависят от уровня механизации рабочих процессов и организации работ. Широко применяемый в настоящее время метод предварительной изоляции технологического оборудования до установки его на рабочее место сокращает сроки строительства, повышает производительность труда изолировщиков в 1,3...1,5 раза, улучшает качество работ и уменьшает стоимость изоляции в среднем на 10... 15%.

ГЛАВА 14

ОРГАНИЧЕСКИЕВЯЖУЩИЕИ МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ

14.А.БИТУМНЫЕИДЕГТЕВЫЕВЯЖУЩИЕИ БЕТОНЫ НАИХОСНОВЕ

Битумные и дегтевые вяжущие представляют сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных (соединений углеводородов с серой, кислородом, азотом), изменяющие свои физико-механические свойства в зависимости оттемпературы.

Битумные и дегтевые вяжущие делят на следующие группы: битумные, состоящие из нефтяных битумов или сплавов нефтяных и природных битумов; дегтевые — смесь каменноугольных и сланцевых дегтей или сплавов с дегтевыми маслами; гудрокамовые, состоящие из продуктов совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона; дегтебитумно-полимерные, содержащие нефтяные битумы или каменноугольные дегтевые вещества и полимеры (включая каучук).

Важнейшие свойства битумов и дегтей: гидрофобность, водонепроницаемость, стойкость против действия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов, способность прочно сцепляться с каменными материалами, деревом, металлом, приобретать пластичность при нагревании и быстро увеличивать вязкость при остывании.

Битумные и дегтевые вяжущие в промышленности строительных материалов и строительстве предназначаются: для приготовления асфальтовых бетонов, изготовления кровельных, гидроизоляционных и пароизоляционных материалов и изделий, гидроизоляционных и дорожных мастик, битумных эмульсий, кро- вельно-гидроизоляционных паст, а также устройства кровельных покрытий.

§ 14.1. Битумы

Битумы представляют собой вещества, состоящие главным образом из смеси высокомолекулярных углеводородов, метанового, нафтенового и ароматического рядов и их кислородных и сернистыхпроизводных.

В зависимости от исходного сырья различают битумы природ-

ные и искусственные нефтяные. По консистенции (при температуре 18°С) битумы делят на твердые, полутвердые и жидкие; по преимущественному назначению — на дорожные, строительные и кровельные.

15*

— 435 —

Природный битум — органическое вещество черного или тем но-коричневого цвета, при нагревании постепенно размягчается и переходит в жидкое состояние, а при охлаждении затвердевает. Природный битум нерастворим в воде, но легко растворяется в сероуглероде, хлороформе, бензоле и трудно в бензине. Структу ра природных битумов, их физико-химические и физико-механи ческие свойства близки к нефтяным битумам.

Природный битум в чистом виде бывает редко. Чаще встречаются пропитанные битумом горные породы (известняки, доломиты, песчаники, грунт). Природный битум образовался из нефти в результате медленного удаления из нее легких и средних фракций, а также под влиянием процессов полимеризации и окисления. В верхние слои земной коры нефть попала в результате миграции, при этом под влиянием тепловых воздействий и давления на протяжении тысячелетий происходило заполнение пустот и пор горных пород и их пропитывание нефтью.

Природные битумы можно извлекать из битумных пород вываркой в котлах или растворением в органических растворителях (экстрагирование). Извлечение битума из асфальтовых пород целесообразно лишь в том случае, когда содержание его в породе составляет не менее 10—15%. Более экономичным является извлечение природного битума вываркой в воде, для чего асфальтовую породу измельчают до крупности 6...8 мм и загружают в котел с водой, подкисленной соляной кислотой. Воду в котле подогревают до кипения, при этом битум отделяется от породы и всплывает в виде пены. Этот битум переводят в отстойники для отделения от воды и минеральных примесей. Если битум имеет недостаточную вязкость, то его продувают перегретым паром или воздухом.

Битумные известняковые и доломитовые породы без извлечения битума используют в виде тонкого порошка (асфальтовый порошок) для получения асфальтовой мастики и асфальтовых бетонов.

Нефтяные битумы являются продуктом переработки нефти и ее смолистых остатков. В зависимости от вязкости нефтяные битумы делят на твердые, полутвердые и жидкие, а в зависимо сти от способа переработки — на остаточные гудроны, окис ленные, крекинговые и экстрактные.

Остаточные гудроны получают при атмосферно-вакуумной перегонке высокосмолистой нефти после отбора бензина, керосина и масляных фракций. Они представляют собой черные твердые или почти твердые при нормальной температуре вещества темного или темно-коричневого цвета.

Окисленные битумы получают путем продувки воздуха через нефтяные остатки. В процессе производства окисленных битумов кислород воздуха реагирует с водородом, содержащимся в остатках, образуя водяные пары. Потеря водорода сопровождается уплотнением нефтяных остатков ввиду их полимеризации и сгущения.

— 436 —

Крегинговые битумы получают при крекинге (разложении при высокой температуре) нефти и нефтяных масел с целью получения большого выхода бензина. Продувка воздуха через эти остатки дает окисленные крекинговые битумы.

Нефтяные битумы в нагретом состоянии разливают в тару и после остывания направляют по назначению. Свойства битумов. Физико-механические свойства битумных материалов должны характеризовать материал с точки зрения его молекулярного строения, а также по совокупности свойств, присущих вяжущему.

Битумы твердые и полутвердые делят на марки. В основу этого деления положены вязкость, пластичность и

поведение	битума	при изменении		тем- Рис. 14.1. Пенетрометр: 1
пературы.				— штатив; 2 — диск с ци-
Вязкость —		свойство материалаферблатом и стрелкой; 3 — за-
оказывать	сопротивление		перемещениюжимное устройство; 4 —- зер-
частиц под	воздействием		внешних	кальце; 5 — игла; 6 — испы-
				сил. туемый битум; 7 — сосуд с по-

Вязкость битума зависит от температуры. дой; 8 — столик пенетрометра

При пониженных температурах вязкость битума велика и он приобретает свойства твердого тела; с увеличением температуры вязкость уменьшается и битум переходит в жидкое состояние. Для характеристики вязкости битумов (вязких и твердых) пользуются условным показателем твердости — глубиной проникания иглы (пенетрацией). Вязкость жидких битумов определяют на стандартном вискозиметре по времени (с) истечения порции битума при определенной температуре битума и диаметре отверстия прибора. При действии на иглу груза массой 100 г в течение 5 с при температурах 25 и 0°С глубину проникания определяют на специальном приборе — пенетрометре (рис. 14.1). Она выражается в градусах (1° = 0,1 мм) и обозначается П25 (индекс показывает температуру материала во время испытания).

Пластичность вязких битумов характеризует растяжимость, которую определяют с помощью дуктилометра (рис. 14.2). Испытаниям подвергают образцы битума в виде восьмерок стандартной формы и размеров. Показателем растяжимости битума служит величина деформации шейки образца в момент разрыва, выраженная в сантиметрах. Это испытание проводят при скорости растяжения 5 см/мин и температурах 25 и 0°С. Так же как и вязкость, пластичность битумов зависит от температуры, группового состава и характера структуры. Пластические свойства наблюдаются у битумов, содержащих значительное

— 4 3 7 - -

Рис. 14.2. Дуктилометр и форма для изготовления образцов:

1 — ящик; 2 — маховичок; 3 — подвижные салазки; 4 — шкала; 5 — неподвижные салазки; 6 , 7 , 9 — разборные части формы; 8 — битумный образец-восьмерка

количество смол, оптимальное количество асфальтенов и масел и небольшое количество карбенов и карбоидов. Вязкие битумы, содержащие твердые парафины, при низких температурах имеют небольшую тягучесть.

Температура размягчения является важной оценкой свойств битумов и характеризует верхний температурный предел его применения. Определяют ее на приборе «кольцо и шар» (рис. 14.3). Латунное кольцо диаметром 16 мм и высотой 6,4 мм заполняют битумом, на поверхность последнего укладывают шарик диаметром 9,5 мм и массой 3,5 г. Температуру размягче-

ния определяют по температуре воды в приборе, когда битум размягчится и шарик опустится на нижнюю полочку этажерки.

Температура хрупко-

сти характеризует нижний температурный предел применения битума. При этой температуре появляется первая трещина в тонком слое битума, нанесенном на стальную пластинку стандартного прибора при ее изгибе и распрямлении. Температурный интервал между тем-

п

ературой хрупкости и	температурой	размягче-
Рис. 14.3. Прибор для определения темпера-
турыразмягчения	ния называют	темпера-
— 438 —

турным рабочим интервалом. Для учета огнеопасности при нагревании битума определяют температуру вспышки паров, выделяемых из битума при нагревании от прикосновения пламени.

Наряду с основными свойствами битумов, определяющими их марку, битумы характеризуются также другими показателями,

например устойчивостью битумов в водной среде, которая обу-

обусловливается содержанием масел, смол и асфальтенов;

когезией, прочностью межмолекулярных связей; прилипанием битума к каменным материалам (адгезия), которая зависит от физико-химических свойств битумов); погодоустойчивостью битумов, т. е. способностью противостоять воздействию атмосферным факторам в элементах сооружений.

Для строительных целей необходимо применять битумы, свойства которых соответствуют условиям их работы в строительных конструкциях. Физико-технические свойства нефтяных битумов приведены в табл. 14.1.

Таблица 14.1. Основные свойства нефтяных битумов

Жидкие битумы делят на три класса: класс БГ — быстрогустеющие, СГ — среднегустеющие и МГ — медленногустеющие. Битумы классов БГ и СГ получают в результате разбавления вязких битумов легкими разжижителями (керосином и т. п.). Битум класса МГ получают в остатке после перегонки нефти

— 439 —

или разжижением вязких битумов масляными продуктами нефтяного или каменноугольного происхождения. Каждый класс в зависимости от вязкости делят на марки.

§ 14.2. Дегти

Дегти представляют собой вязкие жидкости черного или буро го цвета, состоящие из углеводородов и их сернистых,

азотистых и кислородных производных, получаемых конденсацией паро

образных продуктов, образующихся при разложении органиче ских материалов (каменного угля, торфа, древесины и др.) в

условиях высокой температуры без доступа воздуха.

Процесс этот называется сухой деструктивной перегонкой, при которой

химическая структура перегоняемого вещества полностью изме няется.

По исходному сырью дегти делят на каменноугольные, торфяные, древесные и сланцевые, а в зависимости от метода переработки сырья — на коксовые и газовые. В строительстве наибольшее значение имеют каменноугольные дегти, которые являются побочным продуктом процессов коксования и газификации каменного угля. Наибольшее развитие получают материалы на основе битумов, а соответственно сокращается использование материалов на основе дегтевых композиций.

Каменноугольные дегти в зависимости от температуры коксо вания делят на высокотемпературные, получаемые в результате коксования исходного сырья при температуре 900... 1100°С, низкотемпературные, получаемые в результате полукоксования при температуре 500...700°С, и газовые — при газификации топ лива в производстве светильного газа.

При разложении каменного угля образуются сырые дегти, которые непосредственно для производства строительных материалов не применяются. В них содержится значительное количество летучих составных частей, которые даже при слабом нагревании испаряются, что приводит к изменению первоначальных свойств строительных материалов (возникает хрупкость). Из сырого дегтя отгоняют легкие и средние масла, в результате чего получают так называемый отогнанный деготь.

Составные части дегтя отгоняют при различных температурах: при температуре до 170°С отделяется легкое масло, при

170...270°С — среднее, при 270...300°С — тяжелое и при

300...360°С — антраценовое масло. После окончания отгонки масел получают твердое вещество черного цвета, называемое пеком. Антраценовое масло представляет собой жидкую, иногда маслоподобную зеленовато-желтую массу с запахом ввиду наличия в нем фенолов и сернистых соединений.

Сырой деготь (каменноугольная смола), каменноугольные пек и масло характеризуются следующими физико-механиче- скими показателями: смола каменноугольная в своем составе содержит до 7% свободного углерода, до 4% воды и до

— 440 —