Контрольная работа по "Строительные материалы и изделия"

Для снижения плотности бетона без уменьшения его прочности целесообразно применять высокоактивные вяжущие вещества.

Особенностью легких бетонов является то, что их прочность зависит не только от качества цемента, но и его количества. С увеличением расхода цемента растут прочность и плотность бетона. Это связано с тем, что с увеличением количества цементного теста легкобетонные смеси лучше уплотняются, а также возрастает содержание в бетоне наиболее прочного и тяжелого компонента — цементного камня.

Теплоизоляционные свойства легких бетонов зависят от степени их пористости и характера пор. В легком бетоне тепло передается через твердый остов и через воздушные пространства, заполняющие поры, а также в результате конвекционного движения воздуха в замкнутом объеме. Поэтому чем меньше объем пор, тем меньше подвижность воздуха в бетоне и лучшими теплоизолирующими свойствами обладает бетон.

Легкие бетоны в силу своей высокой пористости менее морозостойки, чем тяжелые, но достаточно морозостойки для применения в стеновых и других конструкциях зданий и сооружений. Хорошую морозостойкость легких бетонов можно получить, применяя искусственные пористые заполнители, обладающие низким  водопоглощением,  например,  керамзит,  а  также  путем поризации цементного камня. Повышают морозостойкость легких бетонов также введением гидрофобизующих добавок.

Легкие бетоны ввиду универсальности свойств применимы в различных строительных элементах зданий и сооружений Так, из легких бетонов на пористых заполнителях, обладающие низкой теплопроводностью, изготовляют панели для стен и перекрытий отапливаемых зданий; из напряженного армированного бетона выполняют пролетные строения мостов, фермы, плиты для проезжей части мостов, из легкого бетона строят плавучие средства.

4. Перечислите  основные асбестоцементные изделия, укажите область применения и выполните их рисунки.

Из асбестоцемента можно вырабатывать легкие и дешевые детали и конструктивные изделия.

 I.      Кровельные изделия для промышленного строительства отличаются от изделий, применяемых в жилищно-гражданском строительстве, большими размерами и формой. Необходимость увеличить размеры и изменить форму этих изделий связана с тем, что. бесчердачные покрытия промышленных зданий устанавливают по стальным или железобетонным фермам и редко расположенным прогонам, по которым и укладывают асбестоцементные изделия. 
В целях экономии древесины и повышения огнеустойчивости зданий несущие конструкции покрытий жилых и гражданских зданий стали также изготовлять из железобетона. В связи с этим асбестоцементная промышленность резко увеличивает производство крупногабаритных волнистых листов. 
Крупногабаритные кровельные изделия рассчитывают не только на равномерно распределенные нагрузки (снега и ветра), но и на вес человека с инструментом, принимаемый в 100 кг. 
Кровельные изделия для промышленного строительства разделяют на два вида: а) кровельные изделия для неутепленных кровель и б) кровельные изделия для утепленных кровель. 
Кровельные изделия для неутепленных кровель — это волнистые большеразмерные листы с фасонными деталями — коньками, уголками и нащельниками. Они служат преимущественно для кровель неотапливаемых складов или цехов с избыточным тепловыделением (например, металлургических заводов). 
К изделиям для утепленных кровель относятся только плиты с утеплителями. Эти плиты получают, соединяя два профилированных асбестоцементных листа алюминиевыми заклепками или омоноличивая их в неотвердевшем состоянии. Внутреннюю полость образующейся коробки заполняют минеральной ватой. 
Один из типов плит, разработанный С. С. Пэном (ЦНИИСК), промышленность вырабатывает в соответствии с ГОСТ 7285—54 «Плиты асбестоцементные полые утепленные для покрытия промышленных зданий». В кровлях эти плиты образуют открытые стыки, поэтому после их укладки кровли покрывают рубероидным ковром. Полые утепленные плиты второго типа, разработанные П. А. Михайловским (НИИАсбестцемент), при укладке в кровли по всему их периметру перекрывают соседними плитами (подобно покрытиям волнистыми кровельными листами), что исключает необходимость покрывать их рубероидным ковром. 
II.     Стеновые изделия разделяют также на два вида: а) для жилищного и гражданского строительства и б) для промышленного строительства. 
В свою очередь, стеновые изделия для жилищного и гражданского строительства подразделяют на следующие три типа: изделия для наружной облицовки стен; изделия для внутренней облицовки стен и перегородок и панели. 
Для наружной облицовки стен применяют серые и цветные прессованные плиты и тисненые изделия. Для внутренней облицовки стен и панелей санитарных узлов (ванн, уборных, душевых и т, п.)  а также кухонь используют листы, лицевая сторона которых окрашена водонепроницаемыми цветными эмалями и лаками. 
В качестве стеновых изделий промышленных зданий используют крупногабаритные волнистые и полуволнистые листы переменной толщины, изготовляемые на листоформовочной машине системы Маньяни. Используют их обычно при строительстве неутепленных зданий и устанавливают по металлическому каркасу. 
Асбестоцементные панели применяются у нас пока еще в опытном порядке, но они очень перспективны, так как позволяют создавать очень легкие стеновые ограждения, что очень важно в сейсмостойком строительстве. 
III.   Трубы. Вырабатываются трубы напорные и безнапорные. 
Трубы напорные применяют в сетях водопровода, теплофикации, нефтепровода, газопровода и для обсадки буровых скважин на воду глубиной до 80 м. Поставляют их комплектно с соединительными муфтами, изготовленными также из асбестоцемента или из металла. Фасонными частями водопроводных труб служат чугунные фасонные водопроводные детали. 
Трубы безнапорные применяют для подземной прокладки телефонных и телеграфных кабелей, устройства дымоходов, мусоропроводов, вытяжных каналов и для наружных водостоков жилых и общественных зданий. Фасонными частями для безнапорных труб служат фасонные канализационные чугунные детали или асбестоцементные канализационные детали. 
IV.    Доски электроизоляционные используют для изготовления искрогасительных перегородок в электроприборостроении и для устройства электрораспределительных щитов. 
V.     Изделия специального назначения представляют собой большеразмерные фигурные листы, используемые для станций метрополитенов, сводчатых покрытий, градирен, зерносушилок и других сооружений.

5. Опишите свойства  и область применения изделий  из минеральной ваты, выполните  их рисунки.

Минеральная вата - это общее название всех неорганических волокнистых утеплителей. По особенностям производства, роду сырья, характеристикам минеральная вата делится на три типа: шлаковата, стекловата, базальтовые утеплители, которые иногда называют базальтовая или каменная вата.

В понятие минеральная вата согласно ГОСТ 52953-2008 «Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения», входят следующие разновидности ваты:

- Стеклянная вата (Минеральная  вата, изготовленная из расплава  Стекловатастекла): Утеплитель из  штапельного стекловолокна, стекловаты - это утеплитель, который по технологии  производства и характеристикам  имеет много общего с минеральной ватой. Для производства минеральной теплоизоляции из стеклянной ваты используют то же сырье, что и для производства обычного стекла или отходы стекольной промышленности. Цена стекловаты сравнительно невысока.

- Каменная вата (Минеральная вата, изготовленная преимущественно из расплава изверженных горных пород): Базальтовый утеплитель из минеральной базальтовой ваты (каменной ваты) является по своим характеристикам наиболее Каменная (Базальтовая) ватауниверсальной теплоизоляцией. Производство минеральной теплоизоляции осуществляется из горных пород базальтовой группы. Базальтовые утеплители из минеральной, каменной ваты, как никакой другой материал, сочетают в себе отличные теплоизоляционные, звукоизоляционные характеристики с высокой степенью огнестойкости. Базальтовые утеплители из минеральной каменной ваты широко Шлаковатаприменяются в гражданском строительстве, промышленности, малоэтажном строительстве. Базальтовые минеральные утеплители для стен отлично подойдут для теплоизоляции многоэтажного дома или промышленного здания, в качестве утеплителя для загородных домов, коттеджей, дач, бани, при этом они вполне доступны по цене.

- Шлаковая вата (Минеральная  вата, изготовленная из расплава  доменного шлака): разновидность  минеральной ваты. Изготовляется из расплавов металлургических шлаков переработкой их в стекловидные волокна. Используется главным образом в виде готовых изделий (плит, матов, скорлуп и т.п.), выполненных на синтетическом связующем.

Минераловатные теплоизоляционные изделия являются наиболее распространёнными. По некоторым данным их доля в среди всех применяемых ТИМ (теплоизоляционные материалы) составляет около 80%. Минеральная вата представляет Минеральная ватасобой тонкие и гибкие волокна, полученные при охлаждении предварительно раздробленного в капли и вытянутого в нити минерального расплава. В зависимости от вида сырья минеральная вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы - диабаз, базальт, известняк, доломит, и др. Шлаковую вату получают из шлаков чёрной и цветной металлургии. Ведущие мировые производители в качестве сырья используют исключительно горные породы, что позволяет получать минеральную вату высокого качества с длительным сроком эксплуатации. Именно её рекомендуется применять для ответственных конструкций - в случае, когда требуется их многолетняя надежная работа.  На качество минераловатных ТИМ в значительной мере влияет связующее. Для строительных целей предпочтительно использовать изделия на фенольном связующем, поскольку карбамидное связующее менее водостойкое. Бояться выделения фенола не стоит. При строгом следовании технологическому процессу производства происходит полная нейтрализация и поликонденсация фенола. Итак, говоря о свойствах изделий из минеральной ваты, мы будем иметь в виду только высококачественную минеральную вату на основе горных пород и на синтетических (фенольных) связующих.

Минеральная вата (в зависимости от вида исходного сырья), может иметь различную структуру волокнистости, заданную технологически: горизонтально-слоистую, вертикально-слоистую, гофрированную или Минеральная ватапространственную, что расширяет возможности её применения в тех или иных конструкциях. Она характеризуется значительной устойчивостью к высоким температурам и действию химических веществ. Минеральная вата обладает также отличными тепло и звукоизоляционными свойствами. В настоящее время вырабатывается значительное количество минеральной ваты, находящей широкое применение в строительстве. Области ее применения - это тепловая изоляция стен и перекрытий, так же минеральная вата широко используется для изоляции высокотемпературных поверхностей (печи, трубопроводы и тд.), огнезащиты конструкций и в качестве звукоизоляционного материала в перегородках, акустических экранах.

Свойства минеральной ваты

Существуют ряд документов (ГОСТов) согласно которым регламентируются основные показатели изделий из минеральной ваты:

1. ГОСТ 9573-96 «Плиты из минеральной  ваты на синтетическом связующем  теплоизоляционные» Минеральная вата

2. ГОСТ 21880-94 «Маты прошивные  из минеральной ваты теплоизоляционные»

3. ГОСТ 22950-95 «Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем. Технические условия»

Большинство производителей в настоящий момент производят минеральную вату по собственным Техническим условиям (ТУ), в этих документах прописывается гораздо более высокие требования к выпускаемому утеплителю, чем те которые фигурировали в ГОСТ.

- Грючесть: Основным свойством  минеральной ваты, отличающим ее  от многих других ТИМ, является негорючесть в сочетании с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью. К тому же минераловатные ТИМ обладают устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа. По требованиям пожарной безопасности изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов (НГ). Более того, они эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты.

- Теплопроводность: Теплопроводность  минераловатных изделий складывается  из трех составляющих: теплопроводностиМинеральная  вата волокон, теплопроводности  воздушной среды и влаги, находящихся  между волокнами, а также передачи  тепла лучеиспусканием. Теплопроводность твердой основы как основная составляющая общей теплопроводности зависит от геометрии и ориентации волокон в пространстве. При заданной плотности наиболее эффективным теплоизолятором является минеральная вата с хаотически расположенными и беспорядочно ориентированными волокнами.

- Прочность: Ориентация волокон  влияет не только на теплопроводность, но и на прочностные характеристики  минераловатных изделий. Прочность  на сжатие у них возрастает  с ростом количества вертикально  ориентированных волокон. Таким образом, чем выше процент вертикально ориентированных волокон, тем более низкой плотности минеральную плиту можно применять для обеспечения заданной прочности на сжатие. Поэтому технологии формования минераловатных плит, обеспечивающие высокий процент вертикально ориентированных волокон, являются наиболее прогрессивными.

- Усадка: Важное свойство  минераловатных материалов - ничтожно  малая усадка (в том числе термическая) и сохранение своих геометрических  размеров в течение всего периода  эксплуатации здания. Это гарантирует отсутствие "мостиков холода", которые в противном случае неизбежно возникли бы на стыках изоляционных плит.

Минеральная вата- Гигроскопичность: Минеральная вата обладает чрезвычайно низкой гигроскопичностью: содержание влаги в изделиях из нее при нормальных условиях эксплуатации составляет 0,5% по объему. Однако хранение на строительной площадке и монтаж теплоизоляции часто происходят во влажных условиях (например, во время дождя). Чтобы минимизировать водопоглощение, минеральную вату, как правило, пропитывают специальными водоотталкивающими составами (кремний-органическими соединениями или специальными маслами).

- Химическая стойкость: Изоляционные  материалы из минеральной ваты  отличаются высокой химической  стойкостью. Более того, минеральная вата является химически пассивной средой и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов. Теплоизоляционные и механические свойства изделий из минеральной ваты сохраняются на первоначальном уровне в течение десятков лет.

Область применения разновидностей минеральной ваты

- в качестве ненагруженной  изоляции горизонтальных, вертикальных  и наклонных строительных ограждающих  конструкций Минеральная ватавсех  типов зданий.

- в системах наружного  утепления штукатурного типа.

- в качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах.

- в системах с утеплителем  с внутренней стороны ограждающей  конструкции.

Минеральная вата- системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (трёхслойные бетонные или железобетонные панели, трёхслойные сэндвич-панели с металлическими обшивками, слоистая кладка).

- в качестве тепловой  изоляции промышленного оборудования, резервуаров и трубопроводов  тепловых сетей, магистральных нефте- иМинеральная вата газопроводов, технологических трубопроводов  электростанций, металлургических, нефтехимических и др. промышленных предприятий.

- в качестве нижнего  теплозвукоизоляционного слоя в  многослойных покрытиях плоских  кровель, в том числе при укладке  на поверхность без устройства  цементной стяжки.

- в качестве теплозвукоизоляционного слоя в покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

- в качестве верхнего  теплозвукоизоляционного слоя в  многослойных покрытиях плоских  кровель, в том числе при укладке  на поверхность без устройства цементной стяжки.

Вата минеральная предназначена для изготовления теплоизоляционных и звукоизоляционных изделий, а также в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и промышленности для изоляции поверхностей с температурой до + 700 °C. Необходимо помнить, что в изделиях из минеральной (каменной) ваты на синтетическом связующем (фенолформальдегидные смолы) при температуре около 300-350 °С начинается процесс деструкции связующего. В зависимости от области применения и технических характеристик, фирмы-производители выпускают теплоизоляционные материалы из минеральной ваты различных марок.

- Мягкие плиты и маты: Как правило, применяются в каркасных  конструкциях.

Минеральная вата- Жесткие и полужесткие плиты из минеральной ваты: Предназначены для применения на объектах, где изоляция подвергается механическим нагрузкам либо в процессе выполнения монтажных работ, либо при эксплуатации. Прочность на сжатие жестких изделий напрямую зависит от плотности теплоизоляционного материала и содержания связующего. Полужесткие плиты, выдерживающие механические нагрузки до 5 кН/м2, жесткие плиты, выдерживающие нагрузку до 12 кН/м2 . Такие плиты применяют, например железобетонных трехслойных панелях (конструкции типа "сэндвич"). Часто такие плиты имеют специальные канавки для отвода конденсата. Это особенно важно там, где не представляется возможным устройство вентиляционных воздушных зазоров. Например, в тех же железобетонных трехслойных панелях, тем более что наружная облицовка имеет низкую паропроницаемость.

Широкая область применения определяет широкую номенклатуру минераловатных изделий, выпускаемых ведущими производителями, которая включает в себя:

- Плиты для тепловой  изоляции металлических, кирпичных  и бетонных частей здания: Как  правило, их запрессовывают между соответствующими элементами конструкции.

- Маты для утепления  стропильных и подпольных конструкций: Данные изделия должны быть  защищены от увлажнения путём  установкиМинеральная вата пароизоляции  с "теплой" стороны.