Новые строительные материалы и конструкции, их характеристика

     Для улучшения свойств бетонов, исходя из технико-экономичских показателей, применяют различные добавки. По виду и назначению добавки можно разделить на следующие группы: пено- и газообразователи; комбинированные, специальные.

     Специальные виды тяжелых бетонов. К специальным бетонам относят гидротехнические, дорожные, кислотоупорные, жаростойкие и бетоны для защиты от радиоактивных воздействий. Все перечисленные виды бетонов отличаются от обычных подбором состава вяжущих и заполнителей, а также введением добавок. 

3.   Легкие бетоны

 

  Бетоны  со средней плотностью 500-1800 кг/м3 относятся  к группе легких бетонов, отличающихся высокой пористостью и малой теплопроводностью. По способу создания искусственной пористости легкие бетоны делят на: легкие бетоны на лег-

ких пористых заполнителях; крупнопористые (беспесчаные) бетоны, изготовляемые с применением однофракционного плотного или пористого крупного заполнителя без песка; ячеистые бетоны, структура которых придавлена искусственно созданными ячейками, заменяющими зерна заполнителей.

     По  назначению легкие бетоны делят на теплоизоляционные, основное назначение которых – обеспечить необходимое  термическое сопротивление ограждающей конструкции (средняя плотность их – менее 500 кг/м3); конструктивные, предназначенные воспринимать значительные нагрузки в зданиях и сооружениях, средняя плотность их – 1400-1800 кг/м3; конструктивно-теплоизоляционные со средней плотностью 500-1400 кг/м3.

     Легкие  бетоны на пористых заполнителях.

Свойства легких бетонов на пористых заполнителях определяются во многом свойствами заполнителей. У  пористых заполнителей низкая средняя  плотность (менее 1000 кг/м3), а их прочность  обычно меньше прочности бетона. Кроме того, они способны поглощать довольно много воды. Поглощение воды пористыми заполнителями играет положительную роль при твердении бетона, так как вода, содержащаяся в заполнителе, обеспечивает необходимую влажность бетона во время твердения. При плотности ниже, чем плотность кирпича, бетоны на пористых заполнителях достаточно прочные и морозостойкие, поэтому при одинаковой теплопроводности толщина стен жилых зданий из легкого бетона 250-280 мм (масса 1 м2 стены 1000-1200 кг), вместо 380-520 мм из кирпича.

     Конструкционные легкие бетоны применяют для несущих конструкций зданий (например, плит перекрытия) с целью изменения массы конструкций – собственный вес бетона.

4. Строительные растворы

 

  Строительным  раствором называют материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной смеси вяжущего вещества (цемента, извести), мелкого заполнителя (песка) и воды, а в необходимых случаях и специальных добавок. До затвердевания этот материал называют растворной смесью.

   По назначению строительные растворы бывают: кладочные – для кладки из кирпича, штучных камней и блоков; отделочные (штукатурные) – для оштукатуривания наружных и внутренних поверхностей конструкций; специальные – для омоноличивания сборных железобетонных конструкций, для устройства

гидроизоляции и других специальных целей. Растворы называют по свойствам входящего в них вяжущего (гидравлические, воздушные) и его виду (цементные, известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые). 

7. Искусственные каменные материалы  на основе минеральных  вяжущих веществ

 

7.1. Виды искусственных каменных материалов 

     В зависимости от вида вяжущего различают  изделия на основе цемента, извести, гипса. Вид вяжущего и принятый способ производства определяют условия твердения безобжиговых материалов.

     В качестве заполнителей для изготовления искусственных каменных материалов применяют кварцевый песок, пемзу, шлак, золу, древесные опилки. Для повышения прочности при изгибе изделия армируют волокнистыми материалами — асбестом и древесиной.

     По  виду минерального вяжущего искусственные  каменные изделия можно разделить  на четыре группы: гипсовые и гипсобетонные; изделия на основе магнезиальных вяжущих; силикатные; асбестоцементные, изготовляемые на основе портландцемента с добавкой асбеста.

     К основным каменным безобжиговым материалам и изделиям относятся гипсобетонные  и гипсовые изделия, силикатный кирпич и силикатобетонные изделия, асбестоцементные изделия.  

2.   Гипсовые и гипсобетонные изделия

 

  Изделия на основе гипса можно получать как  из гипсового теста, т. е. из смеси гипса и воды, так и из смеси гипса, воды и заполнителей. В первом случае изделия называют гипсовыми, во втором — гипсобетонными. Вяжущими для изготовления гипсовых и гипсобетонных изделий, в зависимости от их назначения, служат строительный и высокопрочный гипс, водостойкие гипсоцементно-пуццолановые смеси, а также ангидритовые цементы.

  Гипс — воздушное вяжущее, поэтому гипсовые и гипсобетонные изделия (панели и плиты перегородочные, плиты для основания пола, листы обшивочные, вентиляционные короба, камни для кладки стен, архитектурные детали) применяют в основном для внутренних частей зданий, не несущих больших нагру-

зок. Изделия из гипса могут быть сплошными и пустотелыми, армированными и неармированными.

     Гипсовые  изделия имеют невысокую среднюю  плотность (1100—1400 кг/м), несгораемы, хорошо изолируют от шума, поддаются механической обработке и легко пробиваются гвоздями. Изготовлять гипсовые изделия несложно, так как гипс твердеет быстро. Наряду с перечисленными положительными свойствами у гипсовых изделий есть и существенные недостатки: низкая водостойкость, гигроскопичность, хрупкость и малая прочность при изгибе. Изделия из гипса нельзя применять в помещениях с влажностью воздуха более 60 %. Для повышения водостойкости гипсовые изделия покрывают водонепроницаемыми красками.

     Гипсобетонные панели для перегородок применяют  во всех типах жилых, общественных и промышленных зданий. Панели размером на комнату (высотой до 4 м, длиной до 6,6 м) могут быть как сплошные, так и с проемами для дверей и фрамуг. Толщина панелей 60, 80 и 100 мм.

     Гипсовые  плиты для перегородок выпускают сплошными и пустотелыми размером 800Х400 мм и толщиной 80—100 мм. Армированные (камышом, деревянными рейками) плиты могут быть длиной до 1500 мм. Получают плиты в разборных формах; на крупных предприятиях их изготовляют на высокопро-

изводительных карусельных машинах.

     Гипсовые  вентиляционные блоки изготовляют на гипсоцементно-пуццолановом вяжущем. По высоте блоки делают на этаж, толщина блока 180—200 мм при диаметре вентиляционных каналов 140 мм, ширина зависит от числа вентиляционных каналов.

     Гипсокартонные  листы — листовой отделочный материал, представляющий собой тонкий слой (6—20 мм) затвердевшего гипсового вяжущего, облицованного со всех сторон (кроме торцовых) картоном. Гипсокартонные листы относятся к трудносгораемым материалам. Их применяют для отделки стен и потолков и устройства перегородок в помещениях с нормальным влажностным режимом. Существенное достоинство листов — большие размеры, что ускоряет процесс отделки и устройства перегородок. Крепят листы клеящими мастиками. 

3.   Изделия на основе извести

 

  Изделия, состоящие из смеси извести, песка и воды, отформованные и прошедшие тепловлажностную автоклавную обработку, называются силикатными.

  К силикатным изделиям относят: силикатный кирпич, изделия из тяжелых силикатных бетонов (плиты перекрытий, внутренние стеновые панели, колонны, балки), изделия из легкого силикатного бетона на пористых заполнителях и ячеистых силикатных бетонов. Силикатный кирпич имеет те же форму и размеры, что и керамический. Силикатный кирпич применяют для кладки наружных и внутренних стен надземных частей зданий и сооружений. Использовать его в конструкциях, подвергающихся длительному воздействию воды (фундаменты, канализационные колодцы и т. п.) и высоких температур (печи, дымовые трубы и т. п.), запрещается.

4. Асбестоцементные изделия

 

  Асбестоцементом называют искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси, состоящей из цемента, воды и асбеста. Асбестоцементные материалы не пропускают электрический ток, не горят, морозостойки, имеют малую водо- и воздухопроницаемость, однако обладают повышенной хрупкостью и при неравномерном насыщении водой могут коробиться.

Асбестоцементные  изделия можно разделить на листовые (листы волнистые и плоские) и трубы. На основе листовых материалов получают асбестоцементные конструкции. Основной вид листовых асбестоцементных изделий — волнистые кровельные листы. Применяют волнистые листы для покрытий кровель жилых и промышленных зданий.

     Плоские облицовочные листы выпускают естественного  серого цвета, окрашенные и покрытые полимерными отделочными материалами. Применяют плоские листы для внутренней отделки вспомогательных помещений жилых и промышленных зданий (санитарно-технических узлов, коридоров), в качестве ограждения балконов и лестниц и для обшивки асбестоцементных панелей.

На основе асбестоцементных плоских листов изготовляют стеновые панели, плиты покрытия, в которых  наряду с асбестоцементными листами  используют деревянный каркас, различного рода утеплители и пароизоляционные материалы. Для подземных коммуникаций (водоснабжения, канализации, энергоснабжения, связи, газоснабжения и т. п.) и для устройства дренажа широко используют асбестоцементные трубы и муфты для их соединения.  

8. Теплоизоляционные и акустические материалы

 

8.1 Теплоизоляционные материалы 

     Теплоизоляционными  называют материалы, предназначенные для тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий различного назначения, а также для промышленного и энергетического оборудования и трубопроводов с целью уменьшения тепловых потерь. Эти материалы имеют высокую пористость, небольшую среднюю плотность и низкий коэффициент теплопроводности. По химическому составу теплоизоляционные материалы подразделяют на минеральные и органические, по внешнему виду — на сыпучие, рулонные и штучные.

     В зависимости от вида исходного сырья  теплоизоляционные материалы классифицируют на неорганические (минеральная вата, ячеистые бетоны, пеностекло, асбестовые материалы), органические (древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты, камышит, торфяные плиты и газонаполненные пластмассы) и смешанные (фибролит, перлито-пластобетон и др.). Из неорганических теплоизоляционных материалов наибольшее распространение получили: минеральная вата, стеклянная вата, ячеистое стекло, материалы на основе асбеста, вермикулит, перлит, керамзит и др.

     Органические  теплоизоляционные материалы (древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты, фибролит, камышит, торфяные плиты и др.) в отличие от минеральных обладают существенными недостатками. Они горючи, как правило, легко поглощают воду и обладают невысокой биостойкостью, что предопределяет их недолговечность.

     Сравнительно  недавно появилась новая группа материалов —газонаполненные пластмассы. Они не поглощают воду, биостойки и долговечны, однако, как и все органические материалы, имеют низкий предел рабочих температур (100 — 150 °С) и горючи.

2. Акустические материалы и изделия

 

     Акустическими называют материалы, способные поглощать звуковую энергию, а также снижать уровень силы и громкости проходящих через них звуков. По назначению акустические материалы разделяются на звукоизоляционные и звукопоглощающие.

     Звукоизоляционные материалы, снижающие проникание звука через строительные конструкции, представляют собой упругие пористые прокладки в конструкциях перекрытий и стен. Для этого используют минераловатные и стекловатные плиты и маты и древесно-волокнистые плиты. Хорошим звукоизоля-

ционным материалом является линолеум на войлочной или  поризованной подоснове.

     Звукопоглощающие  материалы практически не отражают падающий на них звук, а поглощают звуковую энергию благодаря развитой пористой поверхности. К звукопоглощающим материалам относятся ячеистые бетоны, минераловатные плиты, цементный фибролит, гипсовые перфорированные листы и др. Наиболее эффективными звукопоглощающими свойствами обладают специальные акустические материалы, например «Акмигран». Звукопоглощающие материалы применяют для внутренней облицовки стен и потолков помещений с повышенными акустическими требованиями, а также для создания нормальных условий для работающих.