Архит._материал._-_Шеина_Ч1

82

кани водоцементной или водополимерцементной суспензией. Получается негорючий водонепроницаемый материал, водопоглощение которого не превышает 20 %, прочность при изгибе более 15 МПа, а масса 1 м² от 1,6 до 2, 5 кг при морозостойкости не менее 40 циклов. Из стеклоцементных материалов изготавливают конструкции оболочек, коробчатые и гофрированные панели, гидроизоляцию резервуаров, профили типа уголков, швеллеров, тавров и т. п.

Арболит – композиционный строительный материал, представляющий собой затвердевший цементный камень, хаотично армированный природными органическими волокнами (ГОСТ 19222). По плотности арболит различают: теплоизоляционный – с плотностью менее 500 кг/м³, конструкционный – с плотностью 500…800 кг/м³. Среднюю плотность и показатель теплопроводности арболита предопределяет тип армирующего компонента (таблицы 11, 12).

Таблица 11 – Средняя плотность арболита в зависимости от вида заполнителя

Таблица 12 – Теплопроводность арболита в зависимости от вида заполнителя

Механические свойства арболита ухудшаются с увеличением его влажности, особенно интенсивно в диапазоне от 0 до 25 % по массе. Сорбционное увлажнение арболита зависит от его средней плотности и вида заполнителя. При относительной влажности среды 40…90 % сорбционная влажность составляет 4…12 %, т. е. арболит негигроскопичен, биостоек и при плотности более 400 кг/м³ – негорюч. Строительные конструкции из арболита обязательно должны защищаться от атмосферных воздействий и офактуриваться слоем цементно-песчаного раствора изнутри толщиной не менее 20 мм. Наименование арболита в зависимости от

83

вида органического заполнителя должно соответствовать ГОСТ 25192. Проектирование состава арболита осуществляют в соответствии с требованиями СН 54982 «Инструкция по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита». Арболит применяют в строительстве в качестве перегородочного и стенового материала, самонесущих конструкций жилых и общественных зданий, как плиты покрытия в совмещенных кровлях преимущественно сельских зданий различного назначения (рисунок 46).

Рисунок 46 – Конструкционное решение стеновых панелей для промышленных

исельскохозяйственных каркасных зданий. Общий вид:

а– анкера закладных деталей; б – панель однослойная рядовая; в – однослойная панель-

перемычка; г – трехслойная панель:

1 – подъемные петли; 2 – закладные детали крепления оконных переплетов; 3 – закладные детали крепления к каркасу зданий; 4 – цементно-песчаный раствор М100; 5 – арболит; 6 – монтажная арматура; 7– рабочая арматура; 8 – бетон В2; 9 – арболит В1

84

Цементно-стружечные плиты – композиционный строительный материал, представляющий собой затвердевший цементный камень, хаотично армированный дробленой стружкой, толщина которой – 0,2…0,3 мм, а длина – 10…30 мм (ГОСТ 26816). Цементно-стружечные плиты не воспламеняются, атмосфероустойчивы, не подвержены воздействию термитов и грибков, хорошо склеиваются с древесиной, полимерами и металлами, пилятся, фрезеруются и сверлятся. При средней плотности 1100…1200 кг/м³ их модуль упругости при сжатии и изгибе составляет 2500 МПа, при растяжении – 3000 МПа, при сдвиге – 1200 МПа. Прочность при соответствующих видах нагрузок составляет 8…12 % от модуля упругости. В зависимости от относительной влажности среды и структуры цементно-стружечных плит их сорбционная влажность составляет 10…20% по массе, теплопроводность в состоянии равновесной влажности – 0,33…0,44 Вт/(м°С), паропроницаемость – 0,23 мг/(м ч Па). В воде цементно-стружечные плиты набухают. Изменение линейных размеров после 24-часовой выдержки в воде: по толщине – 2 %, по длине

– 0,3 %. Звукоизолирующая способность достигает 45 дБ, цементно-стружечные плиты относятся в качестве

Рисунок 47 – Утепление кровли жилого дома цементным фибролитом:

1 – рулонное покрытие кровли; 2 – железобетонные кровельные плиты; 3 – дополнительный слой цементного фибролита шириной 25 см; 4 – стропильная балка; 5 – цементнофибролитовые плиты в два слоя; 6 – дополнительное утепление стены цементным фибролитом; 7

– колонна; 8 – ригель; 9 – железобетонный настил перекрытия

Фибролит – композиционный строительный материал, представляющий собой затвердевший цементный камень, хаотично армированный минерализованной древесной стружкой длиной около 500 мм (ГОСТ 8928). Стружку для изготовле-

85

ния фибролита готовят в соответствии с ГОСТ 5244 из древесины хвойных пород. Портландцемент не ниже марки 400 должен соответствовать ГОСТ 10178. Фибролит трудносгораемый и биостойкий материал плотностью 300, 400 и 500 кг/м³, выпускаемый в виде плит толщиной 24, 32, 50, 75 и 100 мм, длиной 2000, 2400 и 3000 мм, шириной 500, 550 и 1150 мм. По назначению фибролитовые плиты подразделяют на теплоизоляционные (плотностью 300 и 350 кг/м³), конструктивные (плотностью 400 и 500 кг/м3) и акустические (толщиной 35 мм). Модуль упругости фибролита составляет 300…500 МПа, сорбционная влажность может достигать 20% по массе, теплопроводность в сухом состоянии – 0,07…0,1 Вт/(м°С), водопоглощение – до 45 % по массе, прочность – 0,2…0,3 % от модуля упругости. Фибролитовые плиты используют в строительстве для звукоизоляции лестничных клеток, вестибюлей, холлов, междуэтажных перекрытий, теплоизоляции ограждающих конструкций жилых, производственных и общественных зданий (рисунок

47).

Ксилолит – композиционный строительный материал, представляющий собой затвердевший камень магнезиально-каустического цемента, хаотично армированный (опилками, стружками и др.) природными органическими волокна. В зависимости от технологии изготовления различают ксилолит прессованный с плотностью 1550 кг/м³ и свободно сформованный с плотностью 1000…1200 кг/м³, физико-механические свойства этих материалов приведены в таблице 13.

Таблица 13 – Физико-механические показатели монолитного и прессованного ксилолита

Ксилолит не горит, обладает высокой ударной вязкостью и механической прочностью, не скользит, устойчив к минеральным и растительным маслам, что делает этот материал чрезвычайно привлекательным в качестве материала для полов в зданиях промышленного, сельскохозяйственного и общественного назначения. Особенно эффективно применение ксилолитовых полов во взрывоопасных помещениях и медицинских учреждениях, где необходимо иметь неэлектропро-

86

водные и не искрящие полы. Ксилолит конкурирует по показателю истираемости с такими природными материалами, как базальт и гранит. Ксилолит применяют при устройстве одно- и двухслойных полов промышленных и общественных зданий и для изготовления подоконных досок (ТУ 10-69-РСФСР-259-86).

Фибропенобетон – композиционный строительный материал, представляющий собой затвердевший цементный бетон ячеистой структуры, хаотично армированный отрезками синтетических волокон (ТУ 5830-017-0269111-96 и ТУ 5767- 033-02069119-2003). Сырьем для изготовления фибропенобетона служат следующие материалы. Портландцемент и его разновидности марки не ниже 400 (ГОСТ 10178), за исключением сульфатостойкого и пластифицированного. Мелкий заполнитель – песок или топливные шлаки с размером частиц не более 2,5 мм; золы уноса ТЭС, полые микросферы, шламовые отходы химводоочистки, мягкий мел и т. п. Волокна синтетические (полиамидные, полиэфирные, полипропиленовые) длиной не более 100 мм и диаметром не более 0,05 мм. Соотношение между модулями упругости волокна и композиционного материала должно быть не менее 5:1. Пенообразователи – клееканифольный, смолосапониновый, ПО 3-НП, ПБ-1 и др., любые пригодные для изготовления пенобетонов. Вода водопроводная. Физикомеханические свойства фибропенобетона представлены в таблице 14.

Таблица 14 – Физико-механические свойства фибропенобетона

Уфибропенобетона прочность на растяжение при изгибе составляет 35…60

%от прочности на сжатие, поэтому строительные конструкции из него обладают улучшенными технико-экономическими свойствами.

Керметы – это композиционные металлокерамические материалы кристаллической структуры, в которых дисперсные кристаллы керамики, составляющей до 90 % общего объема, заключены в металлическую матрицу.

Вкачестве керамической составляющей используются оксиды Al, Be, Mg, Zr, Th, U, карбиды W, Ti, Nb, Cr и бориды Zr, Тi; в качестве металлической составляющей – тугоплавкие металлы.

87

продукции нанотехнологий на 2015 г.

В докладах аналитического агенства LUX Research (США), являющегося ведущей организацией в области анализа международных нанотехнологических рынков, Россия занимает на мировом рынке нанотехнологий место в зоне «младшей лиги» рядом с Бразилией и Индией. Для того чтобы вырваться в зону «доминант», где сейчас располагаются США, Япония, Германия и Южная Корея, России необходимо удержать тот темп, с которым мы взялись за освоение и развитие «нано» (рисунок 50).

На важность нанотехнологий «nanote-chnology» впервые обратил внимание

вконце пятидесятых годов прошлого века Ричард Фейнман, заявив в своей лекции: «Если бы меня спросили, какая область науки может обеспечить нам прорыв

вбудущее, я бы назвал нанотехнологию».

Нанотехнология позволяет управлять процессами получения на атомномолекулярном уровне новых материалов с размерами частиц нанометрового диа-

пазона (1…100 нм). 1 нм = 10-9 м = 10-7 см=10-3 мкм = 10 Å.

Рисунок 50 – Мировой рынок нанотехнологий

Исторически развитие нанотехнологий шло по двум направлениям. Первое направление – это «снизу вверх»: получение наноструктур и наноизделий путем сборки или самосборки на атомном уровне (химический синтез нанопродуктов, молекулярная атомная сборка и др.). Такое направление наглядно видно на примере развития технологии производства углеродных нанотрубок. Второе направление – это «сверху вниз»: получение наноструктур обработкой вещества с последовательным уменьшением размера вещества до нанометровых

(резка, травление, размол, полировка и литография). В девяностых годах прошлого столетия технологические возможности обоих направлений перекрылись, и появилась возможность использовать комбинацию различных технологий.

Следует отметить, что нанотехнологии использовались еще в древней Греции и Египте при создании различных красителей. Ярким и давно известным подтверждением эффекта нанотехнологии является получение булата, в котором сталь сочетает высокую твердость, остроту лезвия, вязкость внутренних слоев и высокую упругость. Изобретатель «русского булата» П.П. Аносов (1797-1851 гг.)

89