Новые строительные материалы и конструкции, их характеристика

вины, трубы), специальные (огнеупорные и кислотоупорные). Кроме того, обжигом глиняного сырья получают самый распространенный пористый заполнитель для легких бетонов – керамзит. 

1. Стеновые  керамические материалы

 

  К стеновым материалам относят кирпич керамический, кирпич керамический пустотелый, керамические пустотелые камни, а также кирпичные блоки и панели.

  Кирпич  керамический применяют для кладки наружных и внутренних стен, изготовления стеновых блоков и панелей, кладки печей и дымовых труб. Кирпич полусухого прессования не допускается использовать для кладки фундаментов и цоколей ниже гидроизоляционного слоя.

  Кирпич  керамический пустотелый и пористо –  пустотелый. У керамического кирпича есть два существенных недостатка: относительно высокая плотность (более 1600 кг/м3) и небольшие размеры. Плотность и теплопроводность кирпича снижают путем увеличения его пористости, например, введением в глину выгорающих добавок – опилок. Пустотелый кирпич применяют наравне с обыкновенным, за исключением кладки фундаментов, подземных частей, печей и дымовых каналов.

  Керамические  пустотелые камни  получают пластическим прессованием из легкоплавкой глиняной массы. В зависимости от размеров камни могут быть рядовые , заменяющие два кирпича, модульные и утолщенные. Камни изготавливают с вертикальными и реже горизонтальными пустотами.

  Кирпичные блоки и панели представляют собой крупноразмерные элементы (массой более 0,5 т) кирпичных стен, изготовленные в заводских условиях.  

2. Облицовочные  керамические материалы

 

  Благодаря долговечности, архитектурно-эстетическим качествам и относительно невысокой стоимости керамические облицовочные изделия получили большое распространение в современном строительстве. Облицовочные керамические материалы подразделяют на керамику для наружной и внутренней облицовки, которые отличаются друг от друга строением и свойствами.

  Керамические  изделия, применяемые для наружной облицовки, подвергаются атмосферным воздействиям, поэтому наряду с декоративностью они должны обладать малым водопоглощением и высокой морозостойкостью. К таким изделиям относятся лицевой кирпич и камни, керамические фасадные плиты, плитки и ковровая керамика.

  Малогабаритные  фасадные плитки выпускают с гладкой или офактуренной цветной лицевой поверхностью (матовой или глазурованной). Для лучшего сцепления с раствором тыльная сторона рифленая.

  Ковровая  керамика – малогабаритные цветные квадратные, реже прямоугольные плитки, наклеенные на бумажную основу. Плитки наклеивают на бумагу тыльной стороной вверх с соблюдением заданной толщины швов. Листы ковровой керамики выпускают 800 х 800 мм. Используя плитки размером 20 х 20 х 2 мм, можно выпускать не только ковры, но и рулоны. Ковровой керамикой отделывают поверхности стен, колонны и т.п. Ковры укладывают на свежий цементный раствор. После затвердения раствора бумагу с лицевой поверхности плиток удаляют.

  Плитки  для полов выпускаются различных типов. Полы из керамических плиток практически водонепроницаемы, характеризуются малой истираемостью, не дают пыли, легко моются, долговечны, обладают стойкостью к действию кислот и щелочей. Они широко применяются в гражданском и промышленном строительстве для устройства полов в помещениях с влажным режимом эксплуатации и повышенной интенсивностью движения. Недостатками таких полов являются хрупкость и большая теплопроводность, а также высокая трудоемкость их устройства. 

3. Керамические  изделия и материалы  различного назначения

 

  Канализационные керамические трубы  изготовляют из огнеупорных или тугоплавких глин без добавок или с отощающими добавками. Поверхность труб снаружи и внутри покрывают кислотоустойчивой глазурью. Их применяют для отвода сточных вод, кислотных и щелочных растворов на химических заводах, а также для дворовой канализации.

  Дренажные трубы выпускают с внутренним диаметром 25 – 250 мм и длиной до 500 мм неглазурованными без раструбов или же глазурованными с раструбом и перфорацией на стенках. Для изготовления труб используют глины повышенной пластичности или глины с добавками. Их применяют при ирригационных работах, а также для осушения грунтового основания под зданиями и сооружениями.

  Кровельная  черепица – старейший вид кровельных материалов. Для производства черепицы используют те же глины, что и для кирпича. Черепица может иметь

красновато–розовую или светло–желтую окраску. Специальные виды черепицы покрывают глазурью различных тонов.

Черепица долговечна и огнестойка. Недостатками черепицы являются большая масса, хрупкость, а также большая трудоемкость возведения черепичной кровли и необходимость ее устройства с большим уклоном (боле 300) для быстрого стока воды.

     Санитарно–техническую керамику (раковины, унитазы, смывные бачки, трубы, лабораторная посуда, электроизоляторы и т.п.), получают из беложгущихся глин. Чтобы фаянсовые изделия были непроницаемы, их покрывают глазурью.

     Керамзит  и аглопорит. Большой удельный вес в керамической промышленности занимает производство заполнителей из глин для легких бетонов, таких как керамзит и аглопорит. Эти заполнители могут применяться также при устройстве теплоизоляции, перекрытий и покрытий. 

5. Минеральные вяжущие вещества 

     Минеральными  вяжущими веществами называют тонкоизмельченные  порошкообразные  материалы, образующие при смешивании с  водой пластичное тесто, постепенно затвердевающее до камневидного состояния. Это свойство вяжущих веществ используют для приготовления растворов, бетонов, безобжиговых искусственных каменных материалов и изделий.

     Минеральные вяжущие вещества разделяют на воздушные  и гидравлические. Воздушные вяжущие вещества твердеют, долго сохраняют и повышают свою прочность только на воздухе. К воздушным вяжущим веществам относятся: гипсовые и магнезиальные вяжущие, воздушная известь цемент. Гидравличе-

ские вяжущие  вещества способны твердеть и длительно  сохранять свою прочность не только на воздухе, но и в воде. В группу гидравлических вяжущих входят: портландцемент и его разновидности, пуццолановые и шлаковые вяжущие, глиноземный и расширяющиеся цементы, гидравлическая известь. Их используют как в наземных, так и в подземных и подводных конструкциях. 

5.1  Воздушные вяжущие  вещества 

     Воздушные вяжущие вещества – известь, гипсовые вяжущие – применялись еще в глубокой древности. Воздушную известь получают умеренным обжигом известняков, мела, доломитизированных известняков и доломитов, содержащих не более 6 % глины

     Воздушная известь широко применяется для  приготовления известково – песчаных и смешанных растворов, используемых при штукатурных и каменных работах, а также в качестве связующего при производстве малярных работ.

Применяется известь  также в производстве силикатного  кирпича и изделий из силикатных бетонов.

     Гипсовые  вяжущие – воздушные вяжущие, получаемые термической обработкой (при температуре 150 – 200 0С) гипсового сырья. Характерные свойства гипсовых вяжущих – быстрое схватывание и твердение. В зависимости от сроков схватывания гипсовые вяжущие делят на три группы: А – быстросхватывающиеся (начало схватывания не ранее 2 мин., конец не позднее 15 мин.); Б-нормальносхватывающиеся (начало схватывания не ранее 6 мин., конец не позднее 30 мин.); В – медленносхватывающиеся (начало схватывания не ранее 20 мин., ко-

нец схватывания  не нормируется). Гипсовые вяжущие добавляют в известково-песчаные растворы для ускорения схватывания и увеличения прочности. На основе

гипсовых вяжущих  изготавливают листы гипсокартонные, искусственный мрамор и другие строительные гипсовые изделия. 

5.2 Гидравлические вяжущие вещества 

     Известесодержащие вяжущие гидравлического твердения  – группа низкомарочных (малопрочных) местных вяжущих. В эту группу входят смешанные вяжущие (известково-пуццолановые и известково-шлаковые), а также гидравлическая известь..

     Известесодержащие вяжущие делятся на марки 50; 100; 150; 200.

Известесодержащие гидравлические вяжущие применяют  для приготовления растворов  для кладки подземных частей зданий и бетонов. Срок хранения таких вяжущих из-за наличия в них негашеной извести не должен превышать 30 суток.

Используют гидравлическую известь при приготовлении растворов  для каменной кладки и штукатурки, а также при приготовлении низкомарочных бетонов. Растворы и бетоны, изготовленные на гидравлической извести, некоторое время должны твердеть на воздухе. 

5.3 Портландцемент и специальные виды цемента 

     Гидравлическая  известь обладает рядом недостатков. Главные из них: необходимость твердения  на воздухе первые 7 – 14 суток, низкие прочность, морозо- и воздухостойкость. Поэтому велись поиски более совершенного вяжущего вещества.Производство нового вяжущего названо портландцементом.

     Портландцемент  представляет собой порошкообразное  гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, состоящее  главным образом из силикатов  кальция. К основным свойствам портландцемента  относятся: плотность, тонкость помола, сроки схватывания, равномерность изменения объема при твердении и прочность затвердевшего цементного камня.

     Одной из основных характеристик цемента  является его марка.

Быстротвердеющий  портландцемент (БТЦ) отличается быстрым  ростом прочности в первые дни твердения. Выпускают БТЦ двух марок: 400 и 500. Он применяется для бетонов сборных конструкций с повышенной прочностью и монолитных конструкций. Применяют белый и цветные цементы для отделочных работ. 

6. Бетоны  и строительные растворы

 

6.1 Классификация и свойства бетонов 

     Бетон – это искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердения рационально подобранной, хорошо перемешанной и уплотненной смеси, состоящей из вяжущего вещества (цемента), воды, заполнителей и специальных добавок. До затвердения указанную смесь называют бетонной смесью.

Классифицируют  бетоны - по виду вяжущего на: цементные, гипсовые, известковые, полимербетоны; - по средней плотности – на особо тяжелые, тяжелые обыкновенные, легкие, особо легкие теплоизоляционные;- по назначению в строительстве – конструктивные, теплоизоляционные, гидротехнические, жаростойкие, кислотоупорные, дорожные.

     К основным свойствам бетона относят  – прочность, пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, огнестойкость.

     Важнейшими  свойствами бетонных смесей является удобоукладываемость и подвижность. В зависимости от прочности бетона, густоты армирования конструкции, имеющихся средств уплотнения бетонной смеси применяют особо жесткие, малоподвижные, подвижные и литые бетонные смеси.

     К основным свойствам бетона относится  его огнестойкость. Под огнестойкостью бетона понимают его способность сохранять прочность при кратковременном воздействии высоких температур, например, при пожаре.

Морозостойкость – способность бетона выдерживать  многократное замораживание и оттаивание. Морозостойкость бетона зависит  от количества и характера (открытые и закрытые) пор, а также от морозостойкости заполнителя. Для получения достаточной морозостойкости бетон изготовляют из морозостойких заполнителей. 

2.   Тяжелый бетон

 

  Тяжелый бетон (средней плотностью 1800 – 2500 кг/м3) является одним из основных строительных материалов. Его широко применяют для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций и деталей, а также для возведения монолитных сооружений различного назначения. Для приготовления тя-

желых бетонов  применяют обычный портландцемент и его разновидности: быстротвердеющий, пластифицированный и пуццолановый, шлакопортландцемент и др.

     Стоимость заполнителя составляет почти половину стоимости бетонных и железобетонных конструкций. Поэтому применение в качестве заполнителей местных или более дешевых материалов позволяет снизить стоимость строительства, уменьшить объем транспортных перевозок, сократить сроки строительства.