Строительные материалы (стр. 15 )

Для защиты древесины от возгорания предусматривают: соответствующие конструктивные меры (устройство разделок из несгораемых материалов, защитных покрытий — штукатурных и др.); окрашивание поверхности древесины огнезащитными красочными составами (композициями из связующего вещества — обычно жидкого стекла, наполнителя — кварцевого песка, мела, магнезита и щелочестойкого пигмента (охры, мумии – минеральная краска из отбросов сернокислотного производства или обжигом железного куопороса и т. п.); пропитку огнезащитными веществами — антипиренами (бура, сульфат аммония, фосфорнокислый натрий и аммоний), которые при пожаре либо образуют оплавленную пленку на поверхности древесины, затрудняющую доступ кислорода, либо выделяют негорючие газы, снижающие концентрацию кислорода в газовой среде возле конструкции.

Лесоматериалы и изделия из древесины

Лесоматериалы получают механической обработкой древесины. Они подразделяются на круглые лесоматериалы, пиломатериалы, фрезерованные и строганые материалы, вторичные продукты: опилки, стружки, щепа, древесная мука.

Круглые лесоматериалы — стволы поваленного дерева, очищенные от сучьев. В зависимости от диаметра ствола в верхнем отрубе различают: бревна (диаметр более 12см), подтоварник (диаметр 8-11см) и жерди (диаметр 3-7 см). Бревна делят на строительные (из сосны, лиственницы, кедра, реже ели и дуба), предназначенные для несущих конструкций, и пиловочные, используемые для получения пиломатериалов.

Пиломатериалы получают продольной распиловкой пиловочных бревен. Они подразделяются на доски (толщиной 100 мм и менее), бруски (имеющие толщину менее 100 мм, но ширину меньше трехкратной толщины), брусья (имеющие ширину и толщину более 100 мм).

Строганые и шпунтованные доски и бруски имеют на одной кромке шпунт – выемка в ребре доски, а на другой — гребень для плотного соединения элементов.

Фрезерованные изделия — плинтус, поручни, наличники и т. п.

Изделия из древесины. К ним относятся паркет, мебельные щиты, столярные изделия — оконные и дверные блоки, двери и т. п., фанера, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, древесно-слоистые пластики, а также сборные дома, клееные деревянные конструкции и изделия из модифицированной древесины (обработанной синтетическими смолами, прессованной, пластифицированной аммиаком и др.).

Полимерами называют высокомолекулярные соединения, мак­ромолекулы которых построены из многократно повторяющихся структурных звеньев, соединенных ковалентными связями.

Мак­ромолекулы полимеров содержат десятки и сотни тысяч единиц.

Полимеры подразделяются на органические и неорганические. Мак­ромолекулы органических полимеров содержат атомы углерода, тогда как у молекул неорганических полимеров его нет.

В данной главе будут рассматриваться только органические полимеры, кото­рые подразделяются на природные и искусственные.

К природным полимерам относятся целлюлоза, белки, крахмал, натуральный ка­учук, природные смолы (копал, канифоль, шеллак, янтарь).

При­родные полимеры редко применяются в строительстве. Широкое распространение получили искусственные полимеры, получаемые в результате синтеза простых низкомолекулярных соединений — мономеров.

По составу основной цепи макромолекул органические поли­меры разделяются на три класса.

1. Карбоцепные полимеры, основные цепи которых построены только из атомов углерода:

К этому классу можно отнести полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, полибутадиен, полимеры производных этилена и диенов.

2. Гетероцепные полимеры, в основных цепях которых кроме атомов углерода содержатся атомы кислорода, азота, серы, реже фосфора и других элементов, например:

К этой группе полимеров относятся полиэфиры, полиамиды, полиуретаны, полиэпоксидные соединения.

3. Элементоорганические полимеры, содержащие в основных цепях атомы кремния, алюминия, титана и других элементов, например, кремнийорганические соединения.

Эти полимеры имеют в макромолекуле кремний-кислородные связи, называемые силоксановыми.

По форме макромолекулы органические полимеры можно разделить на линейные, разветвленные и сетчатые.

К важнейшим полимеризационным полимерам относятся полиэтилен, полипропилен, полиизобутилен, поливинилхлорид, перхлорвинил, полистирол и др.

Пластмассы (пластики) — материалы, обязательным компонен­том которых, играющим роль матрицы, являются полимеры. В пери­од формования изделий полимер находится в вязкотекучем или высокоэластичном состоянии, а в готовых материалах и изделиях — в отвержденном состоянии.

В наше время пластмассы заняли заметное место во всех отраслях хозяйства, в том числе и в строительстве. Несмотря на значительно более высокую стоимость, они оказались конкурентоспособными по отношению к традиционным строительным материалам. Основная причина этого объясняется высокой технологичностью пластмасс. Они легко перерабатываются в самые различные материа­лы и изделия, из которых, в свою очередь, чрезвычайно просто полу­чать готовые конструкции. Яркий пример этому — линолеум, настилка которого сводится к раскатыванию рулона материала по по­верхности пола и закреплению его клеем. Таким образом получается декоративное, гигиеничное и износостойкое покрытие пола с необходимыми тепло - и звукоизоляционными свойствами.

Свойства пластмасс. У пластмасс довольно необычный для строительных материалов набор свойств (как положительных, так и отрицательных);

• высокая прочность при малой плотности (рт < 1500 кг/м3, а у газонаполненных пластмасс уникально низкая плотность — 50... 10кг/м3);

• более низкий (в 10 и более раз), чем у традиционных материалов, модуль упругости и соответственно высокая деформативность; за­метная ползучесть (развитие деформаций при длительном воздействии нагрузок);

• высокая износостойкость при малой поверхностной твердости;

• водостойкость, водонепроницаемость и универсальная химиче­ская стойкость (к кислотам, щелочам, растворам солей);

• невысокая теплостойкость (в основном 100...200 єС; для некото­рых пластмасс 300...350 °С) и зависимость механических свойств от температуры;

• декоративность — способность окрашиваться в яркие тона и принимать нужную текстуру поверхности;

• хорошие электроизоляционные свойства и склонность к накап­ливанию статического электричества;

• склонность к старению (особенно под действием УФ-излучения и кислорода воздуха);

• горючесть, усугубляемая токсичностью продуктов горения;

• экологическая проблемность пластмасс.

Применение пластмасс в строительстве целесообразно и экономи­чески оправдано в таких вариантах, когда при небольшом расходе по­лимера на единицу продукции (м2 или м3) достигается определенный технико-экономический эффект. Это, например, декоративные и гидроизоляционные полимерные пленки, листовые облицовочные материалы, покрытия полов, лаки, краски, клеи и мастики, трубы и другие погонажные изделия, санитарно-технические изделия, а так­же ультралегкие теплоизоляционные газонаполненные пластмассы (пено - и поропласты).

Состав пластмасс. Основные компоненты пластмасс: полимер, наполнитель, пластификатор, краситель и специальные добавки.

Полимер выполняет роль связующего и определяет основные свойства пластмассы.

Наполнитель уменьшает расход полимера и придает пластмассе определенные свойства. По виду и структуре наполнители могут быть порошкообразные (мел, тальк, древесная мука), грубодисперсные (стружка, песок, щебень), волокнистые (стекловолокно, целлюлоз­ные волокна и т. п.), листовые (бумага, древесный шпон и т. п.). Во­локнистые и листовые наполнители создают армирующий эффект, существенно повышая прочность и модуль упругости пластмасс. Так, стеклопластики, углепластики, бумажно-слоистые пластики очень прочные и легкие конструкционные материалы.

Пластмассы могут быть наполнены (до 90...95 % по объему) возду­хом. Такие материалы, называемые пенопластами, обладают очень высокими теплоизоляционными свойствами.

Пластификаторы — вещества, повышающие эластичность пла­стмасс. Например, жесткий поливинилхлорид в линолеуме пласти­фицирован слаболетучими вязкими жидкостями (диоктилфталатом, трикрезилфосфатом и др.). Они, проникая между молекулами поли­мера, повышают их подвижность. Это делает материал пластичным. Пластификаторы также облегчают переработку пластмасс, снижая температуру перехода в вязкопластичное состояние.

Рекомендуемая литература

1. , Строительные материалы. М.: Стройиздат. 1986.- 686с.

2. Строительные материалы. М.: Высшая школа. 1989.-496 с.

3. , , и др. Под ред. Строительные материалы. М.: Высшая школа. 1982. – 352 с.

4. Композиционные материалы: Справочник /Под. ред. , .-М.: Машиностроение, 1990.

5. , , Строительные материалы и изделия. - М.: . 2006 г., 480 с.

6. Самойлов B. C. Строительство деревянного дома. , 2003

7. Отделочные работы. Современные материалы и новые технологии. М.: АСВ, 2004. - 176 с.

8. и др. Модифицированная древесина и ее применение. - Кемерово, 1988.

9. Производство конструкции из дерева и пластмасс-М,: Высшая школа, 1989

Контрольные задания для СРС (тема 1,2) [1-18,27, 38-56]

Асбестоцементные изделия. Строительные материалы на основе гипса с применением органических и минеральных добавок Древесиноведение. Лесоматериалы, пиломатериалы. Фанера и материалы для кровель временных зданий. Конструкции из древесины. Механические свойства древесины: понятие о статической твердости, ударной твердости, модуле упругости и факторы, влияющие на механические свойства древесины. Строение полимеров, принципы получения  полимеризационных  и поликонденсационных полимеров. Виды отделочных полимерных материалов; материалов для полов: ковровые синтетические, бесшовные полы, полимербетонные наливные полы, плитки для пола; санитарно-технических и погонажных изделий, полимерных клеев и мастик.

Раздел 7 Строительные материалы специального назначения