Цегла, штучні кам’яні матеріали й будівельні розчини

Цеглу та інші різноманітні керамічні матеріали, такі як фасадні камені, лицювальні плитки (фасадну, килимову кераміку, глазуровану, для підлог), черепицю, каналізаційні та дренажні труби, керамзит – виготовляють із мінеральної сировини, переважно глиняної, шляхом її формування й наступного випалювання до закам’янілого стану.

Властивості цегли визначаються видом і якістю вихідної сировини, способом переробки, умовами формування, теплової обробки та сту­пенем її спікання, що обумовлює співвідношення кристалічної та скло­подібної складових структури. Розміри звичайної (червоної) гли­няної цегли складають 250 × 120 × 65 мм. Для зменшення об’ємної ма­си глиняної цегли при її виготовленні домішуються вигоряючі до­бавки (тирса, вугілля). Така цегла називається пористою або пусто­тілою. Міцність пустотілої цегли нижча від повнотілої, а її тепло­за­хисні якості кращі.

Для полегшення маси стін і зниження теплопровідності випус­кається також дірчаста цегла (рис. 2.1) з різною порожнистістю, а також керамічні або бетонні камені (блоки) з різними за формою й кількістю отворами. Для фасадного ряду зовнішніх стін застосовують лицьову цеглу. Вона може мати гладку, рельєфну або офактурену поверхню.

Рис. 2.1. Види пустотілої цегли з різною порожнистістю, %: а – 13; б – 22; в – 30

У будівництві застосовують також силікатну (білу) цеглу. Її виго­товляють із суміші кварцового піску з вапном. За своїми показниками силікатна цегла гірша, ніж глиняна, тому її не застосовують у стінах підземної частини будинку й деяких інших відповідальних кон­струк­ціях.

Всі види цегли й штучних каменів залежно від механічної міцності діляться на марки. Цифри марок відповідають межі міцності цегли на стиск (у кгс/см²). Глиняну звичайну цеглу пластичного пресування виготовляють марок: 75, 100, 125, 150, 200, 250 і 300. Силікатна цегла має марки від 75 до 250.

За морозостійкістю для цегли і каменів установлені марки від F15 до F50. Необхідна для конструкції морозостійкість цегли приймається залежно від вологості приміщення, умов експлуатації стіни й довго­вічності будинку.

Будівельні розчини виготовляються з в’яжучого матеріалу (це­мен­ту, вапна та ін.), води, дрібного заповнювача (піску) й пласти­фікаторів. Останні забезпечують зручність у роботі з розчинами за рахунок підвищення їх пластичності, що в свою чергу призводить до суттєвої економії в’яжучого. Після вкладання розчини міцно зчіп­люються з поверхнею каменів і по мірі твердіння створюють міцну кладку.

Розчини для кладки стін розрізняють за об’ємною масою: на важ­кі – 1700…2200 кг/м³ і легкі – до 1 700 кг/м³. Заповнювачами для важких розчинів служить кварцовий пісок, для легких – шлаки, пемза. Легкі розчини мають меншу міцність, ніж важкі, але кращі тепло­захисні властивості.

Важкі розчини готують із цементу, вапна (пластифікатора) й піску (змішаний розчин) або з цементу й піску (цементний розчин). Легкі розчини можна приготувати з цементу, вапна й шлакового піску або з вапна й шлакового піску. У легких розчинах можуть викорис­тову­ва­тись інші ріні легкі добавки.

За міцністю розчини виготовляються марками від 10 до 200. Бу­дівельні розчини, що застосовуються для кладки стін, повинні зручно вкладатися тонким рівномірним по щільності шаром, а також міцно зчіплюватися з поверхнею цегли. Зручність укладання розчину харак­теризується його рухливістю, яка визначається глибиною занурення в розчин спеціального стандартного металевого конуса.

Будівельні розчини застосовуються також і в оздоблювальних ро­ботах для нанесення шару штукатурки. У штукатурних розчинах для сухих приміщень частіше в якості в’яжучого застосовують вапно й будівельний гіпс (алебастр). Для оштукатурювання приміщень із во­логим режимом експлуатації використовується вапно із цементом і добавками-пластифікаторами.

[Вгору] [Вниз]

Бетон і залізобетон

На сьогодні й у доступному для огляду майбутньому бетон і за­лізобетон, як конструктивний матеріал, займає провідне місце.

Бетон – штучний кам’яний матеріал, що складається із суміші в’яжучої речовини (цементу), води й заповнювачів (дрібних зерен піс­ку й крупних шматків гравію або щебеню). Всі складові при виго­товленні бетону дозують у певному оптимально заданому співвідно­шенні, щоб отримати наперед задані якісні характеристики. Після укладання бетону в опалубку (форму) його якісно ущільнюють і ви­рів­нюють (загладжують) відкриті поверхні, надаючи їм відповідної фак­тури. Бетонним конструкціям можна надавати будь-яких архітек­турних форм.

Цемент застосовують для приготування бетону як в’яжучий ма­теріал. Цементне тісто, що утворюється при перемішуванні цементу з водою, обволікає зерна піску, щебеню і відіграє роль змащення, що надає бетонній суміші необхідну рухливість при укладанні.

При перемішуванні в’яжучого й інших компонентів бетону відбу­вається хімічна реакція гідратації цементу й води, яка з часом спри­чиняє його твердіння. Твердіючи, цементне тісто переходить у камінь.

Для приготування бетону застосовують різні види в’яжучого: порт­ландцемент, пуцолановий портландцемент, шлако­портланд­це­мент. У випадках, коли необхідно досягти проектної міцності бетону в короткі терміни, застосовується глиноземистий цемент.

Для приготування бетонної суміші використовують будь-яку при­датну для пиття воду, а також природні води рік, озер і штучних во­дойм, які не містять солей, кислот і органічних домішок, що пере­ви­щують певну межу, а також не забруднені стічними, болотними, по­бу­товими або промисловими водами.

Дрібними заповнювачами для важких бетонів служить пісок, круп­ними – щебінь або гравій. Їх оптимальний підбір забезпечує, міцність та інші необхідні властивості при мінімальних витратах цементу.

Бетон як матеріал для конструкцій повинен мати певні наперед фі­зико-механічні властивості – міцність, щільністю, надійне зчіплю­ван­ня з арматурою. Це досягається підбором кількісного співвідно­шен­ня складових – цементу, води, піску й крупного заповнювача. Важливе значення при цьому має вагове співвідношення кількості води W до кількості цементу C в одиниці об’єму – так зване водоцементне спів­відношення (W/C), оскільки існує закономірність: чим менше W/C, тим вища міцність бетону.

За водоцементним співвідношенням розрізняють бетонні суміші жорсткі (W/C становить 0,3…0,4) і пластичні (W/C становить 0,5…0,7). Жорсткі бетонні суміші використаються переважно для виробництва збірних конструктивних елементів на заводах. Такі суміші сприяють економії цементу, меншій тривалості теплової обробки, а значить і економії енергоресурсів при виготовленні конструкцій.

Міцність бетону є найважливішою фізико-механічною харак­те­рис­тикою і часто розглядається як його характеристика якості. Її прий­нято характеризувати класом бетону за міцністю на стиск. Такий клас бетону визначається за результатами стискання до руйнування ета­лон­них зразків-кубиків із ребром 150 мм, виготовлених і випробуваних у відповідності до ДСТУ (державних стандартів України) у віці 28 діб. Для виготовлення різних конструкцій застосовують класи бетону за міцністю на стиск, що позначаються: B3,5; B5; B10; B12,5; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; В60. Числове значення у характе­рис­тиці класу бетону вказує, яке значення граничного опору на стиск у МПа має фіксуватись при випробуванні еталонних зразків-кубиків.

Різновидності бетонів визначаються також за деякими іншими показниками:

маркою за середньою щільністю – більше 2 500 кг/м³ (особливо важкі бетони); більше 2 200 і до 2 500 кг/м³ (важкі бетони); більше 1 800 і до 2200 кг/м³ (мілкозернисті бетони); більше 800 і до 2 000 кг/м³ (легкі бетони); більше 800 і до 1 400 кг/м³ (пористі бетони);

маркою за морозостійкістю – F50…F500 (важкі й мілкозернисті бетони); F25…F500 (легкі бетони); F15…F100 (пористі бетони);

маркою бетонів за водопроникністю –W2…W12 (для всіх видів бетонів). Числове значення у характеристиці марки бетону за водо­проникністю вказує, яке значення тиску води в МПа витримує бетон без її просочування.

Легкі бетони з об’ємною масою менш 1 800 кг/м³ виготовляють із застосуванням природних або штучних пористих заповнювачів. За­леж­но від виду застосовуваного крупного заповнювача легкі бетони діляться на керамзитобетон, аглопоритобетон, шлакопемзобетон та ін.

За призначенням бетони розрізняють конструктивні – такі з яких виготовляють несучі конструкції, та ізоляційні, які використовуються в якості тепло- та звукоізоляції в огороджуючи конструкціях.

Різновидністю легкого бетону є ніздрюватий бетон. Його об’ємна маса 500–1 200 кг/м³. Такі бетони одержують змішуванням в’яжучих із водою та піною (пінобетон, піносилікат, пінозолобетон) або шляхом введення до складу бетону газоутворювача (газобетон, газосилікат, газозолобетон). Ніздрюваті бетони застосовують для теплоізоляції.

Залізобетон – конструктивний матеріал, який раціонально поєднує в собі два різні за своїми фізико-механічними властивостями мате­ріа­ли: бетон і сталеву арматуру. Основна сутність залізобетону полягає в тому, щоб використати бетон у роботі на стиснення, а сталеву арма­туру – на розтяг.

Як відомо, бетон чинить опір стисненню значно краще (в десятки разів), ніж на розтяг. Наприклад бетонна балка на двох опорах, яка працює на згин, (рис. 2.2, а) в частині перерізу вище нейтральної осі стискається, а нижче – розтягується. Робота такої бетонної конструкції буде надзвичайно неефективна, оскільки вона зруйнується від появи тріщини 1 при незначних у розтягнутій зоні 2 напруженнях, водночас опір її стисненої частини перерізу 3 лишається невикористаним. Така ж сама залізобетонна балка, (рис. 2.2, б) з розміщеними в розтягнутій зоні 3 сталевими стержнями 4, які чинять значний опір розтягу, має набагато більшу (в десятки разів) несучу здатність.

Армування стальним стержнями 4 інших конструкцій, наприклад колон (рис. 2.2, в), що зазнають стиснення, також сприяє суттєвому підвищенню їх несучої здатності, оскільки сталева арматура чинить опір стисненню також значно краще ніж бетон.

Рис. 2.2. Схема роботи конструкцій: а – бетонної балки; б – залізобетонної балки; в – залізобетонної колони

Основою спільної роботи бетону й сталевої арматури є вдала відповідність деяких властивостей цих матеріалів. Бетон при твердінні міцно зчіплюється з арматурними стержнями, і обидва матеріали де­формуються при навантаженні спільно. Щільний бетон надійно захи­щає арматуру від корозії й безпосередньої дії вогню. У порівнянні з іншими будівельними матеріалами залізобетон відрізняється підви­щеною довговічністю, оскільки з часом міцність бетону при сприят­ли­вих умовах експлуатації може суттєво зростати.

Особливістю роботи залізобетону є те, що під навантаженням у розтягнутій зоні бетону можливе утворення тріщин, які погіршують якості конструкцій. Проте розкриття цих тріщин, як показує досвід експлуатації залізобетону, за певних умов невелике й не заважає нормальній експлуатації залізобетонних конструкцій.

Тріщиностійкість залізобетону (властивість протидіяти утворенню тріщин) може суттєво підвищуватись, а ширина розкриття тріщин – значно зменшуватись, якщо застосовується попередньо напружений залізобетон.

Сутність попередньо напружених залізобетонних конструкцій по­ля­гає в тому, що бетон розтягнутої в стадії експлуатації зони пе­рерізу до прикладення зовнішнього навантаження попередньо обтискується, за рахунок чого й досягається ефект підвищення тріщиностійкості або зменшення ширини розкриття тріщин до розмірів, які не пере­шкод­жають нормальній експлуатації конструкцій.

Ефект попереднього напруження бетону може створюватися за ра­хунок попереднього (до бетонування конструкції) натягування арма­тури й закріплення її в такому стані. Після твердіння бетону й зчеп­лення його з арматурою закріплення арматури звільняється й вона, скорочуючись, обтискає бетон.

Бетонні й залізобетонні конструкції застосовують у вигляді моно­літних або збірних конструкцій.

Монолітні залізобетонні вироби зводять в опалубці (спеціальній формі) безпосередньо на будівельному майданчику. В опалубку вста­новлюють попередньо заготовлені арматурні елементи – плоскі сітки або просторові каркаси й укладають та ущільнюють бетон, після твердіння якого опалубку розбирають.

Монолітний залізобетон має ряд суттєвих переваг, наприклад, більш економні витрати бетону й сталевої арматури, у порівнянні зі збірним; таким конструкціям можна надавати будь-які красиві архі­тек­турні форми. Недоліками такого залізобетону є складність вико­нання робіт у зимових умовах, більша їх трудомісткість виготовлення.

Збірні залізобетонні конструкції виготовляють на спеціалізованих заводах у металевих інвентарних формах з використанням спеціаль­ного високопродуктивного устаткування. При цьому використо­ву­єть­ся ефективна теплова обробка бетону, що забезпечує швидке твер­діння і високу якість виготовлення конструкцій у будь-яку пору року.

Збірні залізобетонні конструкції мають ряд переваг перед моно­літними: заощаджується матеріал на опалубку, механізуються й авто­матизуються трудомісткі операції виготовлення й монтажу, скоро­чу­ється тривалість будівництва, поліпшується якість конструкції. Недо­ліками таких конструкцій за певних умов слід вважати менш еконо­мічні витрати матеріалів – бетону й арматури.

Армування залізобетонних конструкцій виконується різними ви­дами сталей, фізико-механічні властивості яких залежать від їх хі­мічного складу, способу виготовлення та обробки.

Суттєво на міцність та інші якості сталі впливає наявність вуглецю та різних легуючих домішок: марганцю, кремнію, хрому та ін. так, наприклад, вміст вуглецю більше 0,5 % понижує пластичність та по­гіршує зварюваність сталі; марганець підвищує міцність сталі без суттєвого зниження її пластичності; кремній, підвищуючи міцність сталі, погіршує її зварюваність. Вміст легуючих добавок, зазвичай, становить 0,6…2 %.

Спосіб виготовлення та обробки також суттєво впливає на власти­вості арматурних сталей. При спеціальному її витягуванні (дефор­му­ванні) в холодному стані до напружень, що перевищують межу плин­ності, під впливом структурних перетворень кристалічної решітка (наклепу) арматурна сталь зміцняється. Високоміцну арматурну сталь отримують також термообробкою (закалюванням) – нагріванням до температури близько 800 ºС із послідуючим спеціальним охолод­женням.

За характером поверхні арматура може бути гладкою класу А-І або рифленою гарячекатаною класів А-ІІ, А-ІІІ (з виступами періодичного профілю), діаметром 6…40 мм (рис. 2.3). Рифлена арматурна сталь най­поширеніша при виготовленні залізобетонних конструкцій, оскіль­ки періодичний профіль має найкраще зчеплення з бетоном.

Рис. 2.3. Види профілів арматури: а – гарячекатаний класу А-ІІІ; б – гарячекатаний класу А-ІІ

Для армування залізобетонних конструкцій використовується як зви­чайна (міцністю до 400 МПа), так і високоміцна (міцністю 500…1500 МПа) стержнева, дротяна арматура, або у вигляді арма­тур­них канатів. Останні виготовляються з високоміцного арматурного дроту.

Високоміцна арматура використовується для виготовлення високо­ефективних попередньо напружених залізобетонних конструкцій. За­стосування такої арматури надає можливість суттєво економити ар­матуру сталь.

Проектування, визначення площі перерізу бетону й арматури залі­зобетонних конструкцій виконується на підставі розрахунків від­по­відно до діючих нормативних документів (ДБН – державними буді­вельними нормами) з розрахунку і конструювання, дотримання яких обов’язкове.

[Вгору] [Вниз]

Метали

Металеві конструкції широко використовуються у будівництві. Такі конструкції застосовуються у вигляді стрижневих або суцільних систем. Для їх виготовлення використовують чорні метали – сталь і чавун, кольорові – алюмінієві й мідні сплави. Зі сталі зводять каркаси будівель, виготовляють арматуру для залізобетону, труби, покрівельні листи, дверні і віконні пристрої, заклепки, болти, цвяхи та ін. Із кольо­рових металів найбільш розповсюджені в будівництві конструкції з алюмінію та алюмінієвих сплавів, які знаходять широке застосування завдякималій питомій вазі і високій стійкості проти корозії.

Сталь являє собою сплав заліза з вуглецем, крім того в незначних кількостях у ній містяться домішки марганцю, кремнію, фосфору і сірки. Одержують сталь у результаті переплавляння чавуну в мар­те­нівських печах або конверторах. За способом одержання марки сталі, що застосовуються в будівництві, поділяються на спокійні (СП), напівспокійні (НС) і киплячі (КП). У несучих сталевих конструкціях, що експлуатуються при температурі нижче – 30 °С, марки сталі КП, як правило, не використовують.

Фізико-механічні характеристики сталі: міцність і деформативність – визначають за діаграмами σ_s - ε_s (рис. 2.4), які отримують у результаті випробовувань спеціальних зразків на розтяг. За такими харак­те­рис­тиками розрізняють м’які (з фізичною ділянкою текучості) сталі (рис. 2.4, а), та тверді – з умовною межею текучості (рис. 2.4, б).

Основні механічні характеристики сталей, що застосовуються у бу­дівництві: міцність, пластичність, утомливість. Міцність вимірюється в двох станах:

– за досягнення металу межі текучості σ_y , для м’яких сталей, коли сталь тече без збільшення зовнішнього навантаження, чи умовної ме­жі текучості σ _0,2, яка відповідає залишковій деформації після роз­ван­таження ε= 0,2 – для твердих сталей;

Рис. 2.4. Діаграми σ_s - ε_s при розтягуванні сталі: а – з ділянкою текучості; б – з умовною межею текучості

– при досягненні межі міцності σ_su, за якою метал руйнується.

Для розрахунку конструкцій приймається розрахунковий опір сталі в МПа (кгс/см²), що відповідає фізичній чи умовній межі текучості.

Втомливістю металу називають стан руйнування під дією багато­разово повторюваного зовнішнього навантаження. Наприклад, таке яви­ще відбувається при багаторазовому перегині дроту.

Втомливість металу небезпечна, коли будівельні конструкції пра­цюють в умовах багаторазово циклічних навантажень, а також у клі­матичних умовах із низькими температурами.

Сортамент сталевих профілів (рис. 2.5), що поставляються мета­лур­­гійними заводами для будівництва, включає: сталь круглу – 1, ква­дратну – 2, у вигляді смуги – 3, кутики рівносторонні – 4 і нерів­но­сторонні – 5, z-подібні – 6, швелери – 7, двотаври – 8, а також труби, листи, хвилясту і рифлену сталь та спеціальні профілі для віконних переплетінь.

Сталеві профілі випускають довжиною від 6 до 12 м. При поста­чанні сталі, призначеної для будівельних конструкцій, вказують марку і групу сталі, а також межу текучості, вміст вуглецю, сірки, фосфору.

При виготовленні конструкцій із виробів (прокату), що постав­ля­ється заводом, відрізають елементи необхідної довжини і з’єднують їх між собою за допомогою зварювання, болтів чи заклепок.

Найбільш простим і дешевим способом з’єднанням є зварювання. За методом виконання розрізняють ручне зварювання, автоматичне і напівавтоматичне. Міцність зварених швів повинна бути не нижче міц­ності елементів, що з’єднуються.

Рис. 2.5. Прокатні сталеві профілі

Болтові з’єднання можуть застосовуватись як робочі, або для кріплення конструкцій при монтажі, до зварювання їхніми робочими швами. Ці болти називаються монтажними. Опорні вузли сталевих колон, балок і ферм кріплять до фундаментів і опор за допомогою анкерних болтів. Такі болти ставляться в отвори з проміжком 2–3 мм.

Метал від взаємодії з навколишнім агресивним середовищем може піддаватися руйнуванню. Такий вид руйнування називається корозією. Корозійні пошкодження є основним проявом зносу металевих кон­струк­цій. Захист від корозії буває двох типів: ізоляція металу від дов­кілля, так зване захисне покриття, та відвід корозійних струмів (ка­тод­ний захист).

Для ізоляції від агресивного середовища, яке викликає корозію, поверхню металу покривають різними антикорозійними покриттями: фарбами, лаками, емалями, шаром бетону чи цементного розчину, або плівками іншого, більш стійкого до корозії металу (наприклад, цинку).

Широкого розповсюдження останнім часом набуває катодний за­хист металу, оснований на тих фізико-хімічних властивостях металів, за яких при наявності електричного кола і дії електричних струмів анод кородує, катод – ні. Сутність катодного захисту полягає в ство­ренні направленого постійного електричного струму, який сприяє ут­во­ренню на металевій конструкції негативного електричного потен­ціалу. За таких умов має місце антикорозійний захист металу.

Катодний захист ефективний для конструкцій, що знаходяться в агресивному середовищі, наприклад у вологому ґрунті. Такий захист здійснюється за допомогою спеціальних катодних станцій, які під­три­мують постійний електричний струм. Негативний електрод приєд­нується до конструкції – катода, позитивний – до анода (пластини ме­талу), який занурюється в ґрунт. Катодний захист таким чином потре­бує джерела постійного струму, яке систематично потрібно підтри­мувати та за необхідності поновлювати. У процесі такого захисту анодний метал кородує і зношується, з часом його також потрібно за­мінювати.

Алюміній один з перспективних будівельних матеріалів. Кон­струк­ції з алюмінію та алюмінієвих сплавів знаходять широке застосування в будівництві завдяки своїм специфічним фізичним і технологічним властивостям. Такі матеріали мають високу міцність, невелику щіль­ністю, підвищену пластичність, а також інші позитивні якості, яких вони набувають за різних технологій виготовлення.

За способом виробництва алюмінієві сплави підрозділяються такі групи:

– з підвищеною деформативністю для виготовлення напів­фаб­ри­катів обробкою під тиском. Їх у свою чергу, розрізняють два види, незміцнені й зміцнені термічною обробкою. Останні частіше інших застосовуються в будівельному виробництві. Способом прокатування і штампування з них виготовляють лист, пресовані профілі, труби, прутки й інші деталі;

– литі, для виробництва фасонних заготовок (виливків) деталей;

– такі, що спікаються, для виготовлення напівфабрикатів і виробів з порошків;

– піноалюмінієві, для виготовлення ефективного тепло- і звуко­ізо­ля­ційного матеріалу.

У будівництві алюміній найбільш ефективно застосовується для каркасів і покрить цивільних і виробничих будівель та споруд, у яко­сті стінових панелей огородження, архітектурних деталей фасадів і інтер’єрів, заповнення дверних та віконних отворів, для виготовлення збірно-розбірних конструкцій будівель різного призначення.

Профілі алюмінієвих сплавів можуть бути різними, використані для виготовлення віконних і дверних блоків, вони ефективніші де­рев’я­них, оскільки їх перетин менше, що підвищує світлопропускну здатність і поліпшує зовнішній вигляд. Завдяки тому, що деталі пу­стотілі і мають невеликий перетин, маса їхніх стулок не більше, ніж дерев’яних. Щілини і зазори в них невеликі, тому що алюміній не розбухає і не жолобиться подібно деревині. Тому повітропроникність їх значно менше, ніж дерев’яних. Анодовані алюмінієві блоки фар­бувати не треба. Термін їхньої служби в кілька разів триваліший, ніж дерев’яних при незначних експлуатаційних витратах. Алюмінієві бло­ки дорожчі дерев’яних на 25 %. Однак, завдяки більш тривалому терміну служби і зменшенню витрат на фарбування, вартість їхньої експлуатації менше, ніж дерев’яних.

Перспективним для застосування в будівництві є пінистий алюмі­ній. Це надзвичайно легкий, ефективний тепло- і звукоізоляційний мате­ріал. Він добре працює на стиск, легко обробляється. Його засто­со­вують при виготовленні підвісних стель, які додають приміщенню красивий вигляд і майже не потребують ремонту.

Широкого впровадження в будівництві набувають матеріали на основі алюмінієвої фольги. Так, наприклад, виготовляють фольго­ру­беройд, його випускають із покрівельного руберойду, на якому грубо­зернисте посипання лицьової сторони замінене рифленою алюмі­ніє­вою фольгою.

Елементи з алюмінієвих сплавів з’єднують між собою зварю­ван­ням, за допомогою болтів, заклепок або клею. У випадку застосування клеєних з’єднань алюмінієвих конструкцій у підприємствах харчу­ван­ня і продуктових магазинах потрібно неухильно дотримувати сані­тарно-гігієнічних вимог, тому що клеї шкідливі для здоров’я.

Незважаючи на те, що алюміній більш стійкий до корозії, ніж сталь, у місцях контакту зі сталлю деталі з алюмінієвих сплавів необ­хідно захищати від корозії. Для захисту від корозії алюмінієві кон­струкції покривають плівкою (оксидують), а потім ґрунтують.

[Вгору] [Вниз]

Деревина

Деревина – досить міцний і в той же час легкий матеріал. Він легко обробляється, склеюється, утримує металеві кріплення, що дає мож­ливість створювати збірно-розбірні конструкції, зручні для транспор­ту­вання і монтажу. Деревина володіє високими теплоізоляційними властивостями, відрізняється високими декоративними властивос­тями.

Один з основних недоліків деревини – мінливість властивостей, пов’язаних із її рослинним походженням. Деревина представляє неоднорідний шаруватий матеріал і має анізотропні властивості, тобто за одним напрямком її властивості різні. Деревина – гігроскопічний матеріал, що приводить до зміни лінійних розмірів, підвищенню маси і зниженню міцності виробів із неї. Вона легко віддає вологу, тому їй властиві усушка і жолоблення. Через нерівномірне видалення вологи виникають напруги, що викликають усушку й розтріскування матеріалу.

За певних умов (вологість понад 25 % і температура навко­лиш­ньо­го середовища 18...20 °С) деревина може загнивати, ушкоджуватися комахами, а також – загоратись. Усі ці недоліки легко усуваються при обробці деревини синтетичними матеріалами.

Якість деревини значною мірою залежить від її породи: – хвойної або листяної. У будівництві головним чином використовують хвойні породи: сосну, модрину, ялину, ялицю, кедр. Такі породи мають хоро­ші технічні властивості й більш широко застосовуються. Серед лис­тяних порід найбільше вживані в будівництві дуб, ясен, бук, береза й осика.

Деревина хвойних порід використовується для виготовлення двер­них полотен, віконних переплетінь, підвіконь, коробок до вікон і дверей, а також будівельних конструкцій будівель і споруд постійного і тимчасового призначення. Ялина і ялиця в порівнянні з сосною і модриною мають меншу схильність до загнивання.

Деревина листяних порід застосовується для столярних виробів, перегородок усередині приміщення, внутрішніх дверей і фрамуг для приміщень з відносною вологістю повітря не більш 70 %, плінтусів, окантовок, дощок для чистих підлог, дерев’яних щитів для пере­кри­ттів, похилих кроків (за винятком берези) і решетувань за умови обов’яз­кового антисептування деревини. Листяні породи не дозво­ля­єть­ся застосовувати для тимчасових споруд і допоміжних пристроїв (огорож, риштувань, опалубки та ін.).

До фізичних властивостей деревини відносяться: вологість, усуш­ка, набухання, природна щільність, середня щільність, пористість, теплопровідність. Основною механічною характеристикою деревини є міцність, яка залежить від її породи, місця розташування деревини в стовбурі, вологості, вмісту пізньої деревини й інших факторів.

Деревина може мати явні або приховані природні пороки форми або будови структури. Ненормальне забарвлення та зміна кольору де­ревини (жовті, бурі, синюваті плями), а також гнилизна є результатом впливу грибків. Характерною ознакою зараження деревини грибками є поява на її поверхні пліснявих нальотів гнилі, білого пушку або білих ниток. Значні ушкодження деревині можуть заподіювати ко­махи: жуки – короїди, вусані, домовики могильники, шашіль і інші. За наявності в стовбурі таких дефектів вона може бути заздалегідь відбракована або переведена в нижчий сорт.

Сортамент деревних будівельних матеріалів і виробів включає ко­лоди, бруси, дошки різної форми і розмірів. Колоди (круглий ліс) – мають розміри за довжиною від 2 до 9 м. За призначенням круглий ліс поділяють на пиловочний, призначений для розпилювання, і буді­вель­ний, який використовують у круглому виді.

При здаванні-прийманні колоди повинні бути покладені в штабелі з сортуванням за породами, довжиною і сортами. Приймання вико­ну­ють обмірюванням кожної колоди (з округленням по довжині до 0,5 м) і відбором не більш 10 % проб. Обмірять товщину з верхньому зрубі без кори по усередненому діаметрі. Круглий ліс діаметром менш 160 мм називають підтоварником і жердинами, а більш 160 мм – ко­лодами.

Шляхом подовжнього розпилювання колод одержують дошки, бруски і бруси. Пиломатеріал із товщиною перетину до 45 мм нази­вається дошками, понад 45 мм – брусками і брусами. Стандартом для пиломатеріалів установлені розміри по довжині від 1,0 до 6,5 м із гра­дацією через 0,25 м. Дошки виготовляються шириною від 80 до 250 мм, бруси – від 130 до 250 мм. За формою обробки розрізняють дошки необрізні з необробленими крайками, обрізні й шпунтовані, що мають із однієї сторони крайки у вигляді гребеня, а з другої – у виді паза.

Оцінка якості деревини хвойних і листяних порід провадиться пра­цівниками спеціалізованих лабораторій відповідно до вимог діючих нормативів та стандартів.

Широке застосування мають також відходи деревини, з яких ви­го­товляють ряд ефективних матеріалів: арболіт, деревоволокнисті пли­ти, деревошаруваті пластики, фіброліт і т. п. Практика застосування цих матеріалів у будівництві показала, що вони довговічні, мають необхідну міцність, невелику щільність і хороші теплоізоляційні влас­тивості, піддаються механічній обробці.

Матеріали на основі відходів деревини використовують для влаш­тування зовнішніх стін, утеплення цегельних і бетонних стін, пере­го­родок, стель, підлог, а також ізоляції покрівель і заповнення дверних прорізів. Більш повне використання відходів деревини буде сприяти зниженню вартості будівництва і витрат, зв’язаних з ліквідацією від­ходів.

Фанеру виготовляють склеюванням дерев’яної шпони (тонких шарів), товщиною від 3 до 20 мм. Завдяки високим конструкційним влас­тивостям дерев’яну фанеру використовують як для огород­жую­чих, так і несучих конструкцій. Вона знаходить широке застосування як ефективний матеріал для стін, перегородок стель, підлог, ви­готов­лення вбудованих меблів, багаторазово використовуваної інвентарної опалубки, оздоблення інтер’єрів, виготовлення тимчасових будівель та споруд збірно-розбірного типу.

Недолік виробів із застосуванням фанери – це їхня менша вогне­стійкість у порівнянні з масивними дерев’яними конструкціями. Ви­користання вогнестійких фарб дозволяє значно зменшити вплив цього негативного фактора.

Для виробництва ділової будівельної фанери перевагу віддають модрині, кедрові і ялиці. Ці породи дерев мають порівняно великий корисний вихід шпони для виготовлення дешевої будівельної фанери.

Для того, щоб вироби з дерева були довговічні, пиломатеріали су­шать у спеціальних камерах або на відкритих площадках, та оброб­ляють антисептиками (захист від гниття) і антипіренами (захист від загоряння).

[Вгору] [Вниз]

Скло і скляні вироби

Стекло одержують шляхом сплавлення кварцового піску, вапна, по­ташу або соди. Властивості скла залежать від багатьох факторів: складу, режиму обробки, стану поверхні, розмірів і ін. Незначна міц­ність скла пояснюється тим, що в ньому є мікротріщини, на краях яких виникають великі перенапруги, що приводять до руйнування при навантаженнях, значно менших, ніж теоретична міцність матеріалу. Міцність при вигині тільки що виготовленого скла досягає 3,5–4,0 МПа (35–40 кгс/мм²). Після пакування, зберігання, транспортування та при монтажі з'являються механічні ушкодження: подряпини, вибоїни й інші дефекти, що знижують міцність скла до 0,3–0,5 ПМа (3–5 кгс/мм²). Великі втрати скла у вигляді бою мають місце при транспортуванні і розкрої на будівельному майданчику. При зберіганні упакованої і не упакованої продукції під відкритим небом листи злипаються між собою так, що їх складно відокремити один від одного. При цьому поверхні розтріскуються і скло може повністю втрачати прозорість.

Склозаводи виготовляють для будівництва: віконне листове скло, листове вітринне скло поліроване і неполіроване, склопакети, скло­бло­ки, склопрофілі, стемаліт (скло – покрите однієї сторони непро­зорою керамічною фарбою), загартовані склодвері, скляні труби, а також вироби із ситалу і шлакоситалу – склокристалічних матеріалів, які одержують кристалізацією скла.

Віконне листове скло випускається шириною 400–1 600 мм, дов­жи­ною 500–2 200 і товщиною 2–6 мм. За замовленнями будівельних ор­ганізацій випускається мірне скло, що відповідає розмірам скління стандартних віконних блоків. Це значно скорочує втрати скла в бу­дів­ництві.

Вітринним склом називають листове поліроване і неполіроване скло площею понад 3,5 м². Таке скло випускається розміром до 4 500 мм, товщиною 6–10 мм. Для попередження запотівання і замерзання вітрин застосовують склопакети, що представляють собою два скла, герметично з’єднані по периметру. Простір між стеклами заповнюють сухим повітрям. Склопакети виготовляють площею до 5 м² з про­між­ком між стеклами 15–20 мм. На будівельні майданчики їх постав­ля­ють обклеєними з двох сторін папером. Після закінчення опоряд­жу­вальних робіт папір змивають теплою водою.

Профільне будівельне скло – високоякісне прокатне скло особливої геометричної форми, отримане при прокаті. Воно має підвищену ме­ханічну міцність і служить для влаштування перегородок та запов­нення світлових прорізів. Профільне скло випускається швелерного перетину із шириною профілю 250–500 мм, висотою полиці 35–50 мм, коробчастого перетину шириною 110–250 і висотою 45–55 мм. На­різ­ка профільного скла по довжині провадиться на заводі на основі заявоч­ної специфікації.

Загартоване скло застосовується для виготовлення скляних полотен дверей і облицювання фасадів. Таке скло протистоїть ударам у 5–6 ра­зів краще, ніж звичайне. Загартоване скло не можна різати, свердлити; тому дверні полотна з заводу надходитьу обв’язці, готовими до за­стосування. Загартоване скло, що використовується для облицювання фасадів будинків, називається стемалітом. Його виготовляють із по­лірованого скла у вигляді плоских панелей товщиною 6–20 мм різних кольорів. Стемаліт кріплять на деякій відстані від стіни стороною, покритою керамічною фарбою всередину.

Скляніблоки застосовують для влаштування перегородок і запов­нення віконних прорізів. Блоки являють собою пустотілі, проникні для світла вироби, склеєні з двох половин. Скляні блоки довговічні, гігієнічні і мають високими тепло- і звукоізоляційні властивості.

Листовий шлакоситал випускають чорного і білого кольорів із по­верхнею, покритою керамічними фарбами. Застосовують для обли­цю­вання фасадів, улаштування підлог, сходів й інших елементів, де по­трібна висока зносостійкість. Сировиною для одержання шлакоситалів служать металургійні шлаки.