7910

41

Следует отметить, что по физико-механическим характеристикам керамический кирпич и камни превышают многие аналогичные показатели силикатного кирпича, однако эффективность производства керамического кирпича значительно ниже. В частности, энергоемкость, продолжительность технологического процесса, а следовательно, и стоимость этих материалов значительно выше.

3.6.3.Стеновые материалы из попутных продуктов промышленности

Впроцессе переработки сырья и сжигания топлива образуется значительное количество отходов, которые с успехом могут быть использованы для изготовления стеновых материалов. Так, из смеси гипсового вяжущего, воды и древесных опилок можно изготавливать стеновые блоки сравнительно невысокой, но достаточной для малоэтажного строительства прочностью.

Вкачестве заполнителя кроме опилок можно использовать древесную стружку, льняную костру, шлаки и золы. Для изготовления таких материалов вместо гипсового вяжущего применяют также цемент или смесь цемента с воздушной известью. Могут быть применены и другие комбинации вяжущих и заполнителей для изготовления в виде мелкоразмерных блоков или крупных панелей.

3.7.Теплоизоляционные и звукопоглощающие материалы

иконструкции

3.7.1.Теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционными называют материалы, предназначенные для защиты от потерь тепла зданиями, сооружениями и теплотехническим оборудованием или от нагрева (в холодильных установках). Эти материалы характеризуются высокой пористостью, небольшой средней плотностью и низким коэффициентом теплопроводности.

По химическому составу они подразделяются на минеральные и органические; по внешнему виду - на сыпучие, рулонные, шнурованные, зернистые, штучные.

Из минеральных теплоизоляционных материалов в настоящее время наибольшее распространение получила минеральная вата. Минеральную вату получают раздувом или центробежным распылением огненно-жидких расплавов доменных, металлургических шлаков или горных пород.

Ее выпускают чаше всего в виде минераловатных плит марок 75, 100, 125, (кг/м3) с коэффициентом теплопроводности 0,044-0,105 Вт (м° С).

Минеральная вата огнестойка, биостойка. Однако при постоянной работе с ней необходимо предусматривать защиту тела и органов дыхания от попадания мельчайших минеральных волокон. В настоящее время промыш-

42

ленностью строительных материалов освоено производство теплоизоляционных материалов аналогичных минеральной вате, но с более высокими теплоизоляционными и санитарно-гигиеническими свойствами, например URSA, супертонкое базальтовое волокно и др.

Из зернистых теплоизоляционных материалов в настоящее время наиболее распространен керамзитовый гравий, который получают обжигом во вращающихся печах при температуре около 1000° С гранул из вспучивающейся глины. Размер зерен керамзита от 5 до 40 мм, насыпная плотность от 400 до 900 кг/м3. Его применяют в виде насыпной изоляции для утепления чердачных перекрытий, при устройстве совмещенных кровель жилых и промышленных зданий, а также в качестве пористого крупного заполнителя в легких бетонах.

Аналогичными свойствами обладает вспученный вермикулит, сырьем для получения которого служит природный вермикулит - сложный алюмосиликат магния. Вспученный вермикулит получают путем кратковременного обжига и измельчения природного вермикулита. Области применения те же, что и у керамзита.

Перлит представляет собой кремнеземистую горную породу вулканического происхождения, в составе которой имеется кристаллизационная вода. При кратковременном обжиге при температуре 700-1200° С перлит вспучивается, значительно увеличиваясь в объеме. Перлит обжигают в шахтных, вращающихся печах, а также в специальных установках во взвешенном состоянии. Перлит имеет малую среднюю и насыпную плотность и, соответственно, низкий коэффициент теплопроводности. Его применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций, трубопроводов, технологического оборудования, для приготовления растворов «теплой» штукатурки.

3.7.2. Звукопоглощающие материалы и конструкции

Звукопоглощающие материалы и конструкции служат для снижения энергии отраженных звуковых волн. При отражении звуковых волн какойлибо поверхностью в той или иной мере происходит поглощение звуковой энергии.

Под звукопоглощающими материалами и конструкциями следует понимать те материалы и конструкции, у которых коэффициент звукопоглоще-

ния α>0,2.

Классифицировать звукопоглощающие материалы и конструкции целесообразно по принципу механизма поглощения ими звуковой энергии.

С этой точки зрения звукопоглощающие материалы и конструкции могут быть разделены на пять нижеприведенных классов.

1. Волокнисто-пористые поглотители

Наиболее простой в изготовлении и распространенной в практике строительства звукопоглощающей облицовкой являются конструкции в виде

43

слоя однородного пористого материала конечной толщины, укрепленного непосредственно на ограждении, либо с относом от него на некоторое расстояние.

К волокнисто-пористым звукопоглощающим материалам относятся следующие материалы: войлок, фетр, акустическая штукатурка, фибролит, минераловатные плиты, поропласты, супертонкое стекловолокно и др.

Падающие на звукопоглощающий материал звуковые волны вызывают колебания воздуха в узких порах-каналах волокнисто-пористого материала. В капиллярных воздушных трубках возникает трение и как следствие – необратимые термодинамические потери.

Волокнисто-пористый материал, расположенный на жесткой отражающей поверхности, хорошо поглощает, главным образом, звуки высоких частот.

2. Мембранные поглотители

Мембранные поглотители представляют собой раму, на которой укреплены тонкие листы фанеры, металла, клеенки или других материалов. Под действием падающих звуковых волн гибкие элементы колеблются, и за счет внутреннего трения в них происходит превращение кинетической энергии колебаний в тепловую.

Примером данного вида поглотителя могут служить застекленные оконные переплеты, которые особенно эффективно поглощают низкочастотные звуки.

3. Резонансные поглотители

Резонансные поглотители представляют собой специальные конструкции, основанные на акустических свойствах резонаторов Гельмгольца. Классический резонатор Гельмгольца состоит из воздушной полости, соединенной горловиной с окружающим воздухом (рис. 6).

Рис. 6. Схема воздушного резонатора Гельмгольца

Трансформация колебательной энергии звуковых волн, падающих на резонатор, в тепловую происходит в результате трения воздуха в горловине.

44

На практике вместо штучных резонаторов применяют резонансные панели - перфорированные экраны (рис. 7).

Рис. 7. Резонансная звукопоглощающая конструкция

4. Комбинированные звукопоглощающие конструкции

Данные конструкции включают комбинации описанных выше поглотителей с целью увеличения звукопоглощения и расширения их частотного диапазона.

Примером может служить звукопоглощающая конструкция, состоящая из волокнисто-пористого слоя, расположенного на твердой отражающей поверхности и покрытого перфорированным экраном.

Наличие воздушного зазора между экраном и слоем волокнистопористого материала обеспечивает равномерное распределение звуковых волн по поверхности материала.

Выбор поглотителя, его толщина, а также конструктивное выполнение определяются, в первую очередь, частотами, на которых нужно уменьшить интенсивность шума, и рядом технологических и противопожарных требований.

На рис. 8 представлена комбинированная звукопоглощающая конструкция.

Рис. 8. Комбинированная звукопоглощающая конструкция

45

5. Штучные звукопоглотители

Штучные звукопоглотители представляют собой объемные звукопоглощающие тела, свободно подвешиваемые в помещениях. Штучные звукопоглотители могут быть изготовлены в виде различных геометрических форм: щитов, конусов, призм, параллелепипедов и т. д..

3.8. Кровельные и гидроизоляционные материалы

Кровельные и гидроизоляционные материалы применяются для защиты зданий и сооружений от воздействия атмосферной влаги или грунтовых вод.

Они бывают штучные, листовые, рулонные и мастичные.

Типичным представителем штучных кровельных материалов является черепица. Это один из самых древних кровельных искусственных материалов. Керамическая черепица, сравнительно недорогая, исключительно долговечна, огнестойка, имеет хорошие декоративные качества.

Недостатком черепицы является относительно большая масса, в силу чего для устройства кровли требуется большое количество древесины, большой уклон кровли. Кроме того, кровли из черепицы неиндустриальны, при их устройстве применяется много ручного труда. По назначению черепицу подразделяют на рядовую, коньковую, разжелобочную, концевую. Для производства черепицы используют жирные и пластичные глины.

Технология производства керамической черепицы практически не отличается от технологии изготовления керамического кирпича. Морозостойкость черепицы должна быть не менее 25 циклов.

За последние годы освоено производство цементно-песчаной штампованной черепицы, которая изготовляется из цементно-песчаного жесткого раствора. Для улучшения декоративных свойств в раствор добавляются пигменты различных цветов. Цементно-песчаная черепица по своим свойствам близка к керамической.

Наиболее характерными листовыми кровельными материалами яв-

ляются асбестоцементные волнистые и плоские листы. Их получают в ре-

зультате затвердевания смеси асбеста, портландцемента и воды. Волокна распушенного асбеста, прочно сцепляясь с цементным камнем, армируют его и придают высокую прочность. Асбестоцементные изделия не горят, морозостойки, долговечны, имеют малую водопроницаемость, однако обладают повышенной хрупкостью и при неравномерном насыщении водой могут коробиться. Наиболее широко применяют в качестве кровельных волнистые листы обыкновенного профиля (ВО) размером 1200x686 мм и толщиной 5,5 мм. Промышленностью выпускаются также асбестоцементные листы усиленного профиля (ВУ). Для улучшения декоративных качеств асбестоцементных листов в процессе изготовления в сырьевую смесь вводят щелочестойкие пигменты различных расцветок.

К листовым кровельным материалам относится кровельная сталь толщиной 0,5-0,8 мм без защитного покрытия или с цинковым покрытием. Кровля из стальных листов без защитного покрытия требует тщательного

46

ухода и периодического окрашивания масляными красками. К недостаткам этих кровель можно отнести значительную трудоемкость укладки, а также сложности при выполнении ремонтных работ.

Наибольшее распространение в настоящее время получили рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы.

По структуре рулонные кровельные материалы подразделяются на основные и безосновные. Кровля из рулонных материалов обычно выполняется из нескольких слоев, склеенных между собой специальными мастиками, и называется кровельным ковром.

Рубероид получают пропиткой кровельного картона сначала легкоплавким и затем тугоплавким битумом. Одна из сторон может посыпаться крупнозернистой или чешуйчатой посыпкой, другая сторона посыпается тальком во избежание склеивания рулона в процессе перевозки и хранения. Рубероид, имеющий с одной стороны крупнозернистую или чешуйчатую посыпку, называется кровельным и предназначается для покрытия верхнего слоя кровельного ковра. Рубероид же, покрытый с обеих сторон мелкозернистой или пылевидной посыпкой, называется подкладочным, и он применяется в нижних слоях кровельного ковра.

Рубероид выпускается в рулонах, шириной 1 м общей площадью 10-12 м2, каждый из которых должен иметь маркировку, например, РКК-420 (рубероид кровельный с крупнозернистой посыпкой, масса 1 м2 непропитанного картона 420 г).

Следует отметить, что рубероид недостаточно долговечен, кровли из рубероида уже через 3-5 лет требуют ремонта.

Пергамин - беспокровный материал, изготовляемый путем пропитки кровельного картона мягкими битумами. Его выпускают марок П-300 и П- 350 в рулонах площадью 20 м2 при ширине 1000, 1025 и 1050 мм. Применяется пергамин как подкладочный материал под верхние слои кровли из рубероида или других кровельных материалов, а также для устройства пароизоляции в чердачных перекрытиях.

Стеклорубероид - получают путем двухстороннего нанесения тугоплавкого нефтяного битума на стекловолокнистый холст. Выпускается двух видов: кровельный и подкладочный. Одна из сторон стеклорубероида может иметь крупнозернистую или чешуйчатую посыпку, другая сторона покрывается мелкозернистой или пылевидной посыпкой во избежание склеивания полотнища в процессе перевозки и хранения.

Стеклорубероид выпускают в рулонах площадью 10м2 при ширине 960 и 1000 мм; используется он как в верхних, так и внутренних слоях многослойной рулонной кровли.

Гидроизол - производят пропиткой асбестового или асбестоцеллюлозного картона нефтяным битумом. Он выпускается двух марок ГИ-Г и ГИ-К в рулонах площадью 20 м2 при ширине 950 мм. Он также посыпается слоем талька. Гидроизол является биостойким, исключительно долговечным гидроизоляционным материалом, поэтому его применяют для гидроизоляции от-

47

ветственных подземных конструкций, а также в гидротехническом строительстве.

Металлоизол изготовляется из отожженной алюминиевой фольги толщиной 0,2-0,5 мм, покрытой с обеих сторон смесью тугоплавкого нефтяного битума с асбестовым волокном или резинобитумной смесью.

Металлоизол выпускают марок МА-5560 и МА-270 в виде рулонов площадью 10м2 при ширине 460 мм. Это исключительно долговечный кровельный и гидроизоляционный материал.

Фольгоизол - рулонный материал, изготовляемый из тонкой рельефной фольги, покрытой с нижней стороны слоем резинобитумного или полимернобитумного вещества, смешанного с минеральным наполнителем и антисептиком. Фольгоизол подразделяется на кровельный и гидроизоляционный. Его выпускают площадью 10 м2 при ширине полотна 960 и 1000 мм. Фольгоизол - исключительно долговечный материал.

Бризол - рулонный безосновный гидроизоляционный материал, он изготовляется путем прокатки на каландре смеси, состоящей из нефтяного битума, дробленых отходов резины, наполнителя (асбестового волокна) и пластификатора. Он обладает повышенной водо - и морозостойкостью и эластичностью. Применяется для антикоррозионной защиты трубопроводов и для гидроизоляции подземных сооружений.

Толь кровельный - изготовляется пропиткой кровельного картона каменноугольными или сланцевыми легкоплавкими и тугоплавкими дегтями с крупнозернистой посыпкой с одной стороны и посыпкой тальком с другой, во избежание склеивания полотнища.

При пропитке кровельного картона только легкоплавким дегтем получают толь-кожу. Толь используют как кровельный материал, а толь-кожу - как подкладочный при устройстве многослойной кровли и для пароизоляции в чердачных перекрытиях. Толь менее долговечен, чем рубероид и другие рулонные кровельные материалы.

Кроме перечисленных выше кровельных и гидроизоляционных материалов, в строительстве применяются гидроизоляционные и кровельные мастики. Их получают смешиванием органических вяжущих веществ с минеральными наполнителями и различными добавками, улучшающими качество мастик. В зависимости от исходных вяжущих веществ мастики подразделяются на битумные, дегтевые, полимерные и др.

По способу укладки мастики делят на горячие и холодные. Горячие битумные мастики приготовляют из битума в смеси с наполнителем - андезитом, кварцевым песком, асбестом и т. п. Примерный состав мастик по массе следующий: битума - 70-90 %, наполнителей -30-10 %. Холодную битумную мастику перед укладкой на основание расплавляют до температуры 150160° С. Для приготовлении горячих битумных мастик битум расплавляют до температуры 220° С.

48

3.9. Гипсоволокнистые листы

Гипсоволокнистые листы выпускаются дух видов: обычные (ГВЛ) и влагостойкие (ГВЛВ).

Гипсоволокнистый лист представляет собой листовой отделочный материал, изготовленный методом полусухого прессования из строительного гипса, армированного распушенной целлюлозной (бумажной) макулатурой. ГВЛ изготовляют на поточной конвейерной линии. …………. по сухому способу. технология включает в себя следующие переделы.

Макулатуру измельчают в молотковой мельнице на обрывки размером с почтовую марку и пневмотранспортом направляют в бункер, из которого дозируют в мельницу тонкого помола для распушки ее до элементарных волокон. волокно, гипсовое вяжущее и пыль от шлифовки готовых листов дозируют весовыми дозаторами и смешивают в быстроходном смесителе непрерывного действия, а затем подают в приемный бункер настилочной машины. С помощью системы шнеков, скребков и других устройств сухую гипсоволокнистую смесь равномерно распределяют на ленточном конвейере шириной около 2600 мм и подают на водопроницаемую ленту для подпрессовки путем прокатки волоком. Уплотненный материал увлажняют из форсунок, установленных над лентой, а затем снизу через водопроницаемую ленту вакуумируют с целью удаления воздуха и насыщения гипсоволокнистой массы водой. Влажный ковер поступает под гидравлический пресс, совершающий возвратно – поступающее движение. Сформованный гипсоволокнистый лист разрезается струей воды на форматы заданных размеров.

После схватывания гипсового вяжущего листы с влажностью 27-30% через накопитель поступают в многоярусную сушилку, по выходу из которой влажность листов находится в пределах 1,5%. Высушенные листы шлифуют в верхней и нижней плоскостях, а затем отшлифованную поверхность обрабатывают грунтовочным раствором для устранения «меления» и защиты от воздействия влаги. далее листы передают на ряд распиловочных и других устройств для раскроя на требуемый формат, устройство фаски и маркировки. Готовую продукцию штабелируют на деревянных поддонах, упаковывают в полиэтиленовую термоусадочную пленку и отправляют на склад готовой продукции, откуда она отгружается потребителю.

Области применения. Обычные ГВЛ применяются в зданиях и помещениях с сухим и нормальным влажностными режимами. Влагостойкие ГВЛВ применяют в зданиях и помещениях с сухим, нормальным и влажным режимами (в соответствии со СНиП II-3).

При применении листов ГВЛВ в зданиях и помещениях с влажным режимом следует предусматривать вытяжную вентиляцию. Обеспечивающую нормативный воздухообмен (в соответствии со СНиП 2.04.05, СНиП 2.08.01,

СНиП 2.08.02, СНиП 2.09.04).

В зависимости от размеров листы подразделяются на крупноформат-

ные [2500×1200×10(12,5) мм] и малоформатные [1500×1200(1000)× ×10(12,5) мм].

49

Основные физико-технические характеристики ГВЛ и ГВЛВ.

Для устройства перегородок и оснований под полы кроме гипсоволокнистых листов применяются оцинкованные металлические профили и различный крепежный материал, детали и вспомогательные материалы, о чем сказано в разделе «Перегородки».

3.10. Гипсокартонные листы

Гипсокартонные листы – листовой отделочный материал. Представляющий собой тонкий слой (6…20 мм) затвердевшего гипсового вяжущего, облицованного со всех сторон (кроме торцевых) картоном. В гипсовое тесто в процессе производства вводят пенообразующие добавки для снижения плотности и органические волокна с целью армирования гипсового камня, а так же другие добавки. Изготовляют гипсокартонные листы методом непрерывного проката. При этом твердеющий гипс прочно приклеивает к себе листы картона. Назначение картона повысить прочность материала на изгиб и придать ему гладкую поверхность. Гипсокартонные листы выпускают длиной 2,5…4,8 м, шириной 0,6…1,2 м, толщиной 8-25 мм, плотностью 850…950 Кг/м3.

Гипсовые листовые материалы относятся к трудносгораемым материалам. Их применяют для отделки стен и потолков и устройства перегородок в помещениях с нормальным влажностным режимом.

Глава 4. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И СХЕМЫ ЗДАНИЙ

4.1. Общие сведения об основных конструктивных элементах и схемах зданий

Впрактике строительства различают понятия «здание» и «сооружение»; деление, принятое с известной долей условности.

Под сооружением обычно понимают все, что возведено человеком для удовлетворения материальных и духовных потребностей общества.

Среди разнообразных сооружений особую группу составляют здания. Зданием называют наземное сооружение, имеющее внутреннее пространство, предназначенное для жилья или какого-либо вида деятельности. Все прочие сооружения (наземные, подземные, надводные, подводные, а сейчас уже можно говорить и о космических) носят название инженерных.

Взависимости от материалов, из которых они построены, здания и сооружения могут быть деревянными, кирпичными, бетонными, железобетонными и др. По этажности они подразделяются на малоэтажные (вы-

50

сотой до 3-х этажей), многоэтажные (4-9 этажей) и повышенной этажности (10 этажей и более).

Здания и сооружения состоят из отдельных конструктивных элементов, которые подразделяются на несущие и ограждающие; нередко функции этих элементов совмещаются, например, в наружных стенах, покрытиях.

Несущие элементы воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки от собственной массы, оборудования, людей, снега, действия ветра и т. д.

К ним относятся фундаменты, стены, каркасы, перекрытия, покрытия, лестницы.

Ограждающие элементы защищают внутренние помещения от воздействия окружающей среды. Они обеспечивают поддержание внутри помещений необходимых температурно-влажностных и акустических условий, создают своего рода микроклимат, а также разделяют объем здания или сооружения на отдельные помещения. К ограждающим элементам относятся наружные и внутренние стены, перегородки, перекрытия, заполнения оконных и дверных проемов.

4.2. Классификация зданий и сооружений

Для потребностей человеческого общества необходимы самые разнообразные здания и сооружения, в силу чего можно их классифицировать по самым различным признакам. В строительном деле наиболее важной является классификация по назначению и по капитальности.

По назначению они подразделяются на:

1)гражданские (жилые дома, больницы, школы, театры, дворцы культуры и прочие общественные здания);

2)промышленные (заводы, фабрики. ТЭЦ, котельные и др.);

3)сельскохозяйственные (птицефермы, скотные дворы, овощехранилища, здания для ремонта и хранения сельскохозяйственных машин и

т. д.).

Гражданские (общественные) здания и сооружения в зависимости от функционального назначения подразделяют на объекты:

-жилые, высотой до 25 этажей включительно;

-здравоохранения, физической культуры и социального обеспечения;

-науки и научного обслуживания;

-финансирования, кредитования, государственного (и негосударственного) страхования;

-управления и общественных организаций;

-коммунального хозяйства, бытового обслуживания;

-торговли и общественного питания;

-связи и транспорта.

Основное назначение промышленных зданий - обеспечение нормальных условий для протекающих в них производственных процессов и за-