![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Строительное делоСтр 1 из 15Следующая ⇒
Допущено Министерством строительства в районах Урала и Западной Сибири СССР в качестве учебника для учащихся техникумов, обучающихся по специальности 1710, 1728, 0561 Москва Стройиздат 1983
Раздел I. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ НИХ Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ 1.1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Для строительства зданий и сооружений применяются различные строительные материалы. Они разделяются на природные и искусственные. К природным относятся лесные — круглый лес, пиломатериалы; природные каменные материалы — естественный камень, гравий, песок, глина. К искусственным материалам относятся минеральные вяжущие вещества (цемент, известь), керамические материалы (кирпич, различная строительная керамика); бетоны и строительные растворы; металлические, теплоизоляционные, звукоизоляционные, акустические и гидроизоляционные материалы, пластмассы и лакокрасочные материалы. Строительные материалы характеризуются различными свойствами. Основные свойства строительных материалов подразделяются на несколько групп: физические свойства — плотность, пористость, пус-тотность, гигроскопичность, водопоглощеНие, влагоотдача, влажность, воздухостойкость, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, теплоемкость, огнестойкость, проницаемость излучения ядерного распада; механические свойства — прочность, твердость, износ, сопротивление удару, долговечность, химическая стойкость. По своим прочностным данным выбранный для определенной конструкции материал должен значительно превосходить внутренние напряжения, возникающие в нем под влиянием реальных механических сил, тепловых факторов, усадочных явлений. Под их влиянием не должна нарушаться целостность или сплошность материала и приданная ему форма в конструкции. При проектировании и строительстве учитывают различное отношение материалов к характеру нагружения. Некоторые материалы (металлы, дерево, пластики) хорошо сопротивляются растягивающим усилиям, тогда как другие (бетон, —6— кирпич) хорошо работают на сжатие. Эти свойства материалов оказывают значительное влияние при выборе материала для конструкции зданий и сооружений. Кроме прочности материалы характеризуются определенной способностью к деформированию. Одни материалы способны к упругим и пластичным деформациям, другие, наоборот, не способны к ним. Деформационные показатели качества материалов имеют огромное теоретическое и практическое значение при решении вопросов устойчивости конструкций и сооружений. Правильное использование строительных материалов в соответствии с их свойствами позволяет значительно повысить эффективность строительства и увеличить срок службы зданий и сооружений. Материал должен сохранять прочностные и деформационные характеристики в течение длительного периода работы. Влияние внешней среды оказывает отрицательные воздействия на строительные материалы. Так, например, в морских сооружениях высокопрочный и плотный бетон, изготовленный на обычном портландцементе, сравнительно быстро разрушается; деревянные сваи, забитые в грунт, недолговечны и подвержены загниванию; силикатный кирпич, уложенный в стены подвальных этажей, в печи и дымоходы, также не долговечен, так как грунтовая вода и высокие температуры в печах способствуют его разрушению. Многие материалы под влиянием влагопоглощения ярко проявляют повышенные пластические изменения. Многочисленные примеры показывают, что выбор технически целесообразного материала обосновывают не только его прочностными характеристиками, но и стойкостью (долговечностью) к воздействию внешней среды, в которой работает конструкция. Каждый строительный материал должен удовлетворять определенным техническим требованиям. Эти требования регламентируются Государственными общесоюзными стандартами — ГОСТами. В ГОСТе дается определение данному материалу, приводятся классификационные признаки и конкретные цифровые показатели технических свойств, указывается его происхождение или способ получения, обобщаются необходимые данные по маркировке и упаковке, правила хранения и транспортировки, конструктивные сведения о методах испытаний. Государственные стандарты устанавливают на все строительные материалы, имеющие важное значение для народного хозяйства.
ГОСТ имеет силу закона, и соблюдение его является обязательным для всех предприятий, изготавливающих строительные материалы. Кроме государственных существуют отраслевые стандарты, устанавливаемые министерствами в отношении сырья и материалов, имеющих ограниченное распространение. Существуют еще технические условия (ТУ) предприятий, утвержденные главным инженером совместно с организацией-потребителем. Они обязательны для данного предприятия при доставке продукции по договору. Государственные стандарты и технические условия периодически перерабатываются на основе новейших достижений отечественной и зарубежной науки и техники, поэтому необходимо обращаться к последним изданиям этих документов. Применяемые в строительстве материалы, как правило, подвергаются технологической обработке. Способность поддаваться такой обработке является иногда решающим при выборе материала. Так, например, для облицовки цокольных этажей здания нередко используют только те горные породы, которые хорошо полируются с образованием зеркальной поверхности. При массовой заготовке щебня для бетонных работ учитывается способность горной породы дробиться в машинах без образования плоских щебенок (лещадки) и т. д. Следовательно, при выборе материалов необходимо учитывать их способность реагировать на отдельные и взятые в совокупности факторы — механические, внешнюю среду, температуру и ее колебания, химические реагенты, технологические операции и др. Способность материала реагировать на указанные факторы называется его свойствами, которые подразделяются на физические и механические. 1.2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Физические свойства строительных материалов характеризуют его строение или отношение к физическим процессам окружающей среды. Важнейшим показателем материалов является плотность (истинная, средняя, па-сыпная). Для основных строительных материалов допускается рассматривать только среднюю плотность (табл. 1.1). —8— Га блиц а 1.1. Средняя плотность некоторых строительных материалов
Средняя плотность (р0) — отношение массы материала к его объему в естественном состоянии. Она измеряется в г/см3, кг/м3, т/м3 и определяется по формуле где т — масса материала, кг; Vi — объем материала в естественном состоянии, м3. От плотности материала в значительной мере зависят его физико-механические свойства, например прочность и теплопроводность. Значение плотности материала используют при определении его пористости, массы и размера строительных конструкций, расчетах транспорта и подъемно-транспортного оборудования. Пористость (П) материала — это степень заполнения его объема порами. Рассчитать пористость материала можно по формуле П=(1~р0/р)100%, где ро — средняя плотность материала, кг/м3; р — истинная плотность материала, кг/м3. Поры —это мелкие ячейки в материале, заполненные воздухом. Поры бывают открытые и закрытые, мелкие и крупные. Мелкие поры, заполненные воздухом, придают строительным материалам теплоизоляционные свойства. По величине пористости можно приближенно судить о других важнейших свойствах материала: плотности, прочности, водопоглощении, долговечности и др. Величина пористости строительных материалов колеблется от 0 (стекло и металл) до 95 % для пенопластов. Для конструкций, от которых требуется высокая прочность или водонепроницаемость, применяют плотные материалы, а для стен зданий — материалы со значительной по- —9—
ристостью, обладающие хорошими теплоизоляционными свойствами. Пустотность — воздушные ячейки, образующиеся между зернами рыхло насыпанного материала (песка, щебня), или полости, имеющиеся в некоторых изделиях, например в пустотелом кирпиче, панелях из железобетона. Пустотность песка и щебня составляет 35—45%, пустотелого кирпича — 15—50 %. Гигроскопичность — свойство материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их вследствие капиллярной конденсации. Она зависит от температуры воздуха, его относительной влажности, вида, количества и размера пор, а также от природы вещества. Материалы с одинаковой пористостью, но имеющие более мелкие поры, оказываются более гигроскопичными, чем крупнопористые материалы. Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать воду. Характеризуется оно количеством воды, поглощаемой сухим материалом, погружаемым полностью в воду, и выражается в процентах от массы материала (водопоглощение по массе — wm) или в процентах от объема образца (объемное водопоглощение — wv). Шп — т, Wm=~ ~ ЮОО/о; т1 т2 — тл где т-> — масса материала в насыщенном водой состоянии, кг; mi —■ масса материала в сухом состоянии, кг; V — объем материала в естественном состоянии, м3. Объемное водопоглощение всегда меньше 100 %, а водопоглощение по массе очень пористых материалов изменяется главным образом в зависимости от объема пор, их вида и размеров. В результате насыщения водой свойства материалов могут изменяться: увеличивается плотность и теплопроводность, а в некоторых материалах, например древесине и глине, увеличивается объем (они разбухают), вследствие чего понижается их прочность. Влагоотдача — свойство материала отдавать влагу окружающей среде при соответствующих условиях (нагрев, движение воздуха). Скорость влагоотдачи (высушивания) зависит от разности между влажностью материала и относительной влажностью воздуха. На влагоотДа- —10— чу влияют свойства материала и характер его пористости. И естественных условиях влагоотдача строительного материала характеризуется интенсивностью потери Влаги при относительной влажности воздуха 60 % и температуре 20 °С. Влажность — содержание воды в материале, выраженное в процентах от массы абсолютно сухого материала. Чем выше влажность, тем ниже прочность материала. Например, прочность насыщенного водой кирпича снижается почти на 25 %. Примерно через год после постройки устанавливается равновесие между влажностью строительных конструкций и воздуха. Находящиеся в этих условиях материалы называют воздушно-сухими, влажность их различна (сосны— 15%, кирпича керамического — 0, 5 %, штукатурки — 1 %) • Воздухостойкость—способность материала длительно выдерживать многократное систематическое увлажнение и высушивание без значительных деформаций и потери механической прочности. Материалы по-разному ведут себя по отношению к действию переменной влажности. Например, бетон в таких условиях склонен к разрушению. Повысить воздухостойкость материалов можно путем введения гидрофобных добавок, придающих материалу водоотталкивающие свойства. Водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость характеризуется количеством воды, прошедшей в течение одного часа через 1 м2 площади испытуемого материала при давлении 1 МПа. Плотные материалы (сталь, стекло, битум, эолылинство пластмасс) водонепроницаемы. Морозостойкость — способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения 1 значительного снижения прочности. Морозостойкость шеет важное значение для епновых и кровельных ма-гериалов, подвергающихся в процессе эксплуатации зда-шй замораживанию в увлажненном состоянии. Вода, тревращаясь в лед и расширяясь при этом (примерно до )%), разрывает ячейки, в которых находится. Это при-юдит к снижению прочности, а затем и к полному раз-)ушеиию конструкций. Марка изделий по морозостойкости (Мрз 10, 15, 25, 15, 50, 100, 150, 200 и более) определяется количеством щклов замораживаний и оттаиваний в насыщенном во- -11- дой состоянии, которое выдерживает материал без видимых следов разрушения — трещин, отслоений. Теплопроводность — свойство материала пропускать тепло через свою толщину. Теплопроводность материала оценивают количеством тепла, проходящим через образец материала толщиной 1 м, площадью 1 м2 за 1 час при разности температур на противоположных плоскопараллельных поверхностях образца в 1°С. Теплопроводность зависит от структуры материала, степени пористости, влажности и ряда других факторов. Знание теплопроводности необходимо при расчете материалов, используемых в качестве стен и перекрытий отапливаемых зданий, для изоляции холодильников и различных тепловых агрегатов. Теплоемкость — свойство материала поглощать при нагревании тепло. Теплоемкость характеризуется удельной теплоемкостью С, Дж/(кг-°С), которая определяется количеством теплоты, необходимой для нагревания 1 кг материала на 1 °С и определяется по формуле C = Q/[m(^ —/i)], где Q — количество тепла, затраченное на нагревание материала от температуры ti до t%, Дж; т — масса материала, кг. Теплоемкость материала имеет важное значение в тех случаях, когда учитывают аккумуляцию тепла, например при расчете теплоустойчивости стен и перекрытий отапливаемых зданий, при расчете подогрева материала для зимних бетонных работ, при расчете печей. Огнестойкость — способность материала выдерживать действие высокой температуры в условиях пожара без потери несущей способности (большого снижения прочности и значительных деформаций). Строительные материалы по огнестойкости делят на: несгораемые—бетон, кирпич, металл; трудносгораемые— асфальт, фибролит и сгораемые — дерево, рубероид, пластмассы, краски. Огнеупорность — свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не деформируясь и не расплавляясь. Материалы по степени огнеупорности подразделяют на огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие. Проницаемость излучения ядерного распада. В атомной промышленности особую значимость приобретает свойство материалов задерживать гамма-лучи и потоки нейтронов, опасные для живых организмов. Поток радио- — 12— активного излучения при встрече с конструкциями может поглощаться в разной степени в зависимости от толщины ограждения, вида излучения и природы вещества защиты. Для защиты от нейтронного потока применяют материалы, содержащие в большом количестве связанную воду (гидратированные бетоны, лимонитовая руда), от гамма-излучений — материалы с большой плотностью (свинец, особо тяжелый бетон). Уменьшить интенсивность проникания нейтронного излучения через бетой можно за счет введения в него специальных добавок (бора, кадмия, лития). Химическая стойкость — свойство материала сопротивляться действию кислот, щелочей, растворенных в воде солей и газов. Наиболее стойкими материалами по отношению к действию кислот и щелочей являются керамические материалы и изделия, а также многие изделия на основе пластмасс. Долговечность — способность материала сопротивляться комплексному действию атмосферных и других факторов в условиях эксплуатации. К этим факторам можно отнести изменение температуры и влажности, действие различных газов или раствороз солей, совместное действие воды и мороза, солнечных лучей. Долговечность материалов оказывает существенное влияние на величину эксплуатационных затрат на содержание зданий и сооружений. 1.3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться различным силовым воздействиям. К этим свойствам относятся: прочность, твердость, пластичность, упругость, истираемость. Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от нагрузки. Прочность строительных материалов характеризуют пределом прочности. Пределом прочности называют напряжение, соответствующее нагрузке, вызывающей разрушение материала где F — разрушающая нагрузка, Н; А — площадь поперечного сечения образца до испытания, см2, м2. -13— Предел прочности при сжатии различных материалов колеблется от 0, 5 до 1000 МПа и более. Прочность строительных материалов обычно характеризуется маркой или классом, значение которых соответствует величине предела прочности, полученного при испытании образцов стандартных размеров. Форма стандартных образцов и методика испытаний на соответствующий материал указываются в ГОСТах. Прочность материала зависит от структуры, плотности, влажности, формы, размера, направления приложения нагрузки. Приведем пределы прочности некоторых строительных материалов. Предел тии, МПа Гранит....................................................................................... 100—200 Известняк плотный........................................................ 10—150 Кирпич керамический обыкновенный.................................... 7, 5—30 Бетон легкий В 12, 5........................................................................... 15 » тяжелый В25........................................................ 30 Сосна (вдоль волокон).......... 30—45 Дуб (вдоль волокон)..................................................... 4-0—50 Сталь класса A-III......................................................... 380—450 Твердость — способность материалов сопротивляться прониканию в него другого более твердого материала. Это свойство, например, у природных каменных материалов определяют по методу нанесения царапанием черты одним материалом на другом. Твердость каменных материалов определяют по шкале твердости, в которой 10 специально подобранных минералов расположены так, что на каждом предыдущем все последующие могут оставлять при царапании черту. Показатель Мимрпяп Характеристика твердости минерал твердости Тальк или мел Легко чертится ногтем 2 Каменная соль или гипс Чертится ногтем 3 Кальцит или ангидрид Легко чертится стальным ножом 4 Плавиковый шпат Чертится стальным ножом под небольшим давлением 5 Апатит Чертится стальным ножом под большим нажимом, стекло не чертит —14— 6 Ортоклаз Слегка царапает стекло, стальным ножом не чертится 7 Кварц 1 8 Топаз Легко чертят стекло, сталь- 9 Корунд [ ным ножом не чертится Численное значение твердости при испытании образца может оказаться между показателями двух соседних минералов, взятых по шкале твердости. Например, если испытываемый материал чертится топазом, но сам не чертит кварц, то его твердость принимают 7, 5. Пластичность — это способность материала под влиянием действующих усилий изменять свои формы и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившуюся форму и размеры после снятия нагрузки. Примером пластичных материалев является глина, разогретый асфальт. Упругостью называют свойство материала восстанавливать первоначальную форму и размеры после снятия нагрузки, под действием которой формы материала деформируются. В качестве упругих материалов можно назвать резину, сталь, древесину. Истираемость — свойство материала уменьшаться в объеме и массе под действием истирающих усилий. На истираемость испытывают материалы, применяемые для устройства полов, лестничных ступеней, тротуаров. Истираемость материала (И, г/см2) можно рассчитать по формуле И = {tn — mx) А, где т и Ш\ — масса испытуемого образца до и после истирания, г; А — площадь истирания, см2. Вопросы для самопроверки 1. Какие материалы называются естественными и какие искусственными? 2. Какие основные свойства материала предопределяют область его применения и характеризуют качество? 3. Назовите назначение государственных стандартов в промышленности строительных материалов. 4. Как меняются свойства материалов в зависимости от изменения влажности? 5. Как определить плотность и пористость материала? -15— 6. Перечислите свойства материалов по отношению к действию тепла и холода, 7. Какие материалы называются морозостойкими? 8. На какие группы делятся строительные материалы по огнестойкости? 9. Назовите основные механические свойства материалов.
10. Что такое прочность материала и чем она характеризуется? 11. Что такое долговечность материала и как ее определяют? Глава 2. ЛЕСНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 2.1. ВИДЫ И СОРТАМЕНТ ЛЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ Лесные материалы широко применяются в современном строительстве. Они обладают ценными качествами: малой средней плотностью, высокой прочностью, малой теплопроводностью, простотой технологической обработки. К недостаткам древесины следует отнести; загнивае-мость, возгораемость, неоднородность строения и гигроскопичность. Несмотря на то, что наша страна богата лесными массивами (около 35 % общей площади лесов земного шара), запасы леса все же не удовлетворяют потребностей всех отраслей народного хозяйства, поэтому в строительстве дерево стремятся заменить другими материалами — железобетоном, изделиями из пластических масс и полимеров, строительной керамикой и др. Однако некоторые элементы — обрамление окон и дверей, плинтусы, встроенная мебель, наличники, галтели и другие детали — продолжают оставаться деревянными и их не всегда можно заменить другими материалами. В строительстве применяют следующие виды лесных материалов. Древесину хвойных пород: сосны, ели, лиственницы. Древесину твердых лиственных пород: дуба, бука, граба, клена, ясеня, березы. Для временных сооружений и вспомогательных конструкций (опалубка, навесы, обрешетка) используют древесину мягких лиственных пород: осины, ольхи, тополя, липы. Сортамент лесных строительных материалов и изделий разделяет их по профилям, размерам, маркам. В пего входят круглые бревна, пиломатериалы и заготовки, изделия строганые погонажные, материалы для полов, фанера, столярные изделия. К деревянным конструкци- —16— Рис. 2.1. Виды пиломатериалов а — двухкантный брус; б — трехкантный брус; в — четырехбитный брус; г — брусок; д — обрезная доска; е — необрезная доска: ж — горбыль ям относятся: несущие конструкции, изготовляемые из естественной (неклееной) древесины, комплекты изделий и деталей для домов заводского изготовления и клееные конструкции. Круглые лесоматериалы — отрезки древесного ствола разных пород и размеров, очищенные от коры и сучьев. В целом виде круглые лесоматериалы применяют в стро-, ительстве в качестве стенового материала, опор и столбов для воздушных линий связи и линий электропередачи, в качестве свай и настила при строительстве мостов, дорог, для ограждения территорий и т. д. Выработанные из круглого леса материалы, сохранившие природную структуру древесины, например пиломатериалы, колотые лесоматериалы (клепка для бочек), строганый и лущеный шпон и др., относятся к группе обработанных. Пиломатериалы получают продольной распиловкой бревен: на доски толщиной 100 мм и менее при соотношении ширины к толщине более 2; брусья толщиной и шириной более 100 мм, бруски толщиной до 100 мм и шириной не более двойной толщины (рис. 2.1). По характеру обработки пиломатериалы делят на обрезные и необрезные. Из хвойных пород изготовляют пиломатериалы трех Видов: доски, бруски и брусья. Доски производят толщиной 13—40 мм и шириной 80—250 мм; бруски — толщиной 50—100 мм и шириной 80—200 мм; брусья — толщиной 130—250 мм и шириной 130—250 мм. —17- Пиломатериалы из хвойныд* пород имеют длину до 6, 5 м с градацией в 0, 25 м. Из лиственных пород пиломатериалы изготовляют длиной 1—ё; 5. м с градацией в 0, 25 м, толщиной 13—75 мм и шириной 50—200 мм. Пиломатериалы для клееных конструкций должна' иметь влажность не более 15 %, а для пролетных строений мостов и других несущих конструкций — не более 25%. Древесина, применяемая для пиломатериалов, должна быть высокого качества и не должна содержать гнили, а для пиломатериалов первой и второй категорий—■ также червоточины, пасынков, гнилых и табачных сучков. Для повышения долговечности лесоматериалы подвергают сушке, обработке антисептиками, а для защиты от влаги и огня их поверхности покрывают специальными защитными составами. Сушка древесины может быть естественной и искусственной. При естественной сушке пиломатериалы укладываются с прокладками в штабеля, защищаемые навесами или располагаемые в закрытых складских помещениях. Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах горячим воздухом, газом или током высокой частоты, а также погружением пиломатериалов в нагретые специальные жидкости. При сушке древесины улучшается ее качество, уничтожаются грибковая инфекция и насекомые-вредители. Антисептирование — пропитка древесины водными и масляными антисептиками. В качестве антисептиков применяют растворы фтористого и крем нефтористого натрия, аммония, креозотовое или антраценовое масла. Для защиты древесины от возгорания ее поверхности покрывают специальными огнезащитными составами (огнезащитными красками и антипиренами). Антипирены представляют собой более надежное средство по сравнению с огнезащитными красками в борьбе с воспламеняемостью древесины. К ним относятся: хлористый аммоний, фосфорно-кислые натрий и аммоний, сернокислый аммоний. Большинство антисептиков и химикатов для защиты древесины от насекомых и возгорания вредно действует на организм человека, вызывая отравления и ожоги. При обращении с ними нужно соблюдать требования охраны труда и техники безопасности. —18— 2.2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ И КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ На строительную площадку лесоматериалы поступают переработанные на деревообрабатывающих комбинатах в виде готовых изделий, деталей и конструкций. Строганые погонажные детали включают наличники, раскладки, плинтусы, диски для настила чистых полов, поручни для перил, проступи, доски подоконные. Изделия для полов бывают следующих видов: штучный и щитовой паркет, паркетные доски и мозаичный наборный паркет, наклеенный на бумагу, доски для пастила чистых полов. Для изготовления паркета применяют дуб, бук, березу, сосну, лиственницу, ясень, клен и некоторые другие породы древесины. Штучный паркет состоит из отдельных планок (клепок) шириной 30—60 мм, длиной 150, 200, 250, 300 и 400 мм с пазом и гребнем на кромках и торцах. Он прост в изготовлении, но требует значительных трудозатрат при устройстве полов. В заводских условиях штучный паркет наклеивают водостойкими клеями на деревянное основание из брусков или досок и получают паркетные доски прямоугольной и квадратной формы. Паркетные доски изготовляют длиной 1200—3000 мм, шириной 145 и 160 мм и толщиной 25—27 мм. Паркетные щиты состоят из деревянного основания, собранного из брусков, и верхнего лицевого покрытия из паркетных планок одинаковой ширины, наклеенных на основание в виде квадратных элементов, располагаемых в шахматном порядке. Щиты между собой соединяются на вкладные торцовые шпонки или в паз-гребень. Паркетные щиты выпускаются размерами 400X400 мм и 800X800 мм. Мозаичный наборный паркет состоит из паркетных клепок, наклеенных на плотную бумагу, удаляемую после закрепления паркета на основание пола. Столярные изделия поступают на строительную площадку в виде дверных и оконных блоков в полной готовности с навешенными полотнами и створками, окрашенными и застекленными. Столярные перегородки и панели собирают на месте строительных работ и обрамляют с помощью плинтусов, карнизов и раскладок. Фанеру изготовляют склеиванием тонких слоев (шпонов) древесины, располагаемых так, чтобы направление —19— волокон в смежных листах было взаимно перпендикулярно. В зависимости от вида применяемого клея и его водостойкости фанера бывает повышенной, средней и ограниченной водостойкости. Применяют фанеру для облицовки стен, дверных полотен, а также для устройства временных зданий и сооружений. Наряду с фанерой в строительстве широко применяются древесно-стружечные плиты. Древесно-стружечной плитой называют плиту, изготовленную путем горячего прессования древесных частиц (стружки), смешанных со связующим. В строительстве древесно-стружечные плиты используют как тепло- и звукоизоляционный конструкционный материал для облицовки стен, перегородок, изготовления дверных полотен, встроенной мебели и др. Конструкции из древесины изготовляются на деревообрабатывающих комбинатах. К ним относятся комплекты для сборных деревянных домов (брусковых, кар-касно-обшивных, каркасно-щитовых), балки междуэтажных и чердачных перекрытий, щиты для стен и перегородок. В современном индустриальном строительстве широко применяются клееные конструкции, изготовляемые из маломерных древесных материалов и элементов, склеиваемых синтетическими клеями. В результате получаются конструкции с высокой несущей способностью, применяемые в качестве балок, ферм, рам, стоек и свай, а также инвентарной опалубки. Применение усовершенствованной технологии производства деревянных клееных конструкций с использованием автоматизированных линий, ускоренного склеивания, автоматизированных систем контроля и отбраковки сырья и продукции позволяет повысить качество и снизить себестоимость изготовления конструкций. Использование деревянных клееных конструкций особенно эффективно в сельских производственных зданиях, промышленных зданиях с агрессивными средами, в гражданских сооружениях—спортивных и выставочных залах, бассейнах, молодежных клубах, в транспортном и других видах строительства. Особенности транспортирования и хранение. При приемке лесоматериалов, изделий и конструкций из древесины на строительстве должно проверяться соответствие их качества с учетом допускаемых пороков, размеров и влажности действующим стандартам и техническим условиям. Деревянные изделия и конструкции, поставляемые —20— с ограниченной влажностью, при перевозке и хранении защищают от увлажнения и повреждений. Бревна, применяемые в круглом виде с ограниченной влажностью, хранят в штабелях, обеспечивающих естественную сушку древесины. Пиломатериалы, поступающие с влажностью до 25%, хранят в штабелях с плотной укладкой, а с влажностью более 25 % — в штабелях, обеспечивающих естественную сушку материалов; над штабелем устраивают плотную крышу. Детали, погонажные материалы для полов, кровель хранят в закрытых складах. При хранении деревянные конструкции укладывают на прокладки, предохраняющие от искривления, поломок и грунтовой влаги. При перевозке и кратковременном хранении в штабелях детали и изделия следует накрывать брезентом, толем и другими материалами. Блоки и коробки окон и дверей при перевозке должны дополнительно расшиваться горизонтальными планками. Вопросы для самопроверки 1. Какие древесные породы наиболее широко применяются в строительстве? 2. Назовите положительные и отрицательные свойства древесины. 3. Как влияет влажность на свойства древесины? 4. В каких строительных конструкциях и деталях наиболее целесообразно использовать древесину? 5. Назовите способы повышения долговечности лесоматериалов. 6. Пути экономии древесины в настоящее время. 7. Назовите основные особенности клееных деревянных конструкций. Глава 3. МЕТАЛЛЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ 3.1. СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ В современном строительстве широко применяются металлы. Это объясняется их следующими достоинствами: надежностью в работе, легкостью, индустриальнос-тыо и высокой плотностью. Металлы обладают физическими, механическими и технологическими свойствами. К физическим свойствам относятся: цвет, плотность, теплопроводность, температура плавления и др. Меха- —21—
нические свойства металлов характеризуются прочностью, твердостью, усталостью и ползучестью. Технологические свойства показывают способность металла подвергаться обработке. Металлы в строительстве применяют в виде сплавов. Сплавы состоят из нескольких металлов, они обладают всеми теми же характерными свойствами, что и металлы, из которых они состоят. Наибольшее применение в строительстве имеют сплавы железа с углеродом (сталь, чугун) и значительно меньше — сплавы меди и олова (бронза), а также меди и цинка (латунь). На практике термин «металлы» распространяется и на сплавы, поэтому далее он относится и к металлическим сплавам. Металлы обладают высокой прочностью, причем прочность на растяжение у них практически такая же, как и на сжатие. Физико-механические свойства металлов и их сплавов приведены в табл. 3.1. Таблица 3.1. Физико-механические свойства металлов и их сплавов
Если сравнивать прочность и компактность металлических и железобетонных конструкций, то металлические конструкции при той же несущей способности значительно легче и компактнее бетонных. Еще более эффективны с этой точки зрения конструкции из легких сплавов. Металлы очень технологичны, и изделия из них можно получать различными индустриальными методами. Металлические изделия и конструкции легко соединяются друг с другом с помощью болтов, заклепок и сварки. Однако металлы имеют и недостатки. Высокая теплопроводность металлов требует устройства тепловой изоляции металлоконструкций зданий. Хотя металлы негорючи, металлические конструкции зданий необходимо слециально защищать от действия огня. Это объясняется —22— тем, что при нагревании прочность металлов резко снижается и металлоконструкции теряют устойчивость и деформируются. Недолговечны металлоконструкции, если они плохо,, защищены от коррозии, это наносит большой ущерб народному хозяйству. 3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ И СОРТАМЕНТ Металлы классифицируются на черные и цветные. К черным металлам относят железо и сплавы на его основе (чугун, сталь), к цветным — сплавы на основе алюминия, магния, меди, цинка, олова, свинца. Чугун — сплав железа с углеродом (более 2 %), марганцем (до 1, 5%) и кремнием (до 4, 5%). В зависимости от строения и состава чугун бывает белый, серый и ковкий. В строительстве применяют главным образом серый чугун для изготовления деталей, работающих на сжатие (башмаков, колонн), а также санитарно-техни-ческих (отопительных радиаторов, труб) и архитектурно-художественных изделий. Чугун применяется также для изготовления тюбингов, из которых сооружают туннели метрополитенов. Некоторые виды чугунных строи^ тельных изделий показаны на рис. 3.1. Марки строительных чугуиов следующие: СЧ — серый чугун, МСЧ — модифицированный (повышенной прочности) серый чугун. Сталь — сплав железа с углеродом (до 2%) и дру-гихми элементами. В зависимости от химического состава и механических свойств стали делят на две группы: малоуглеродистая и низколегированная, от этого зависит и применение ее в строительстве. Для мостостроения применяется углеродистая горячекатаная сталь марки MI6C сопротивлением 380 МПа; для строительства железнодорожных и крановых рельсов — марок НБ-62, М-71 и М-75 сопротивлением 750—800 МПа. В зависимости от способа обработки строительные стали делят на три группы: I — горячего проката; II—холодной вытяжки (выпускается в виде высокопрочной холоднотянутой проволоки круглого и периодического профиля, а также в виде холоднотянутой проволоки обыкновенного качества); III — комбинированной обработки — гнутые профили. Сортамент. В строительстве широко применяется прокатная сталь, которая делится на две группы; сталь лис- —23-^
Рис 3 1. Чугунные строительные изделия а-отопительные радиаторы; б-трубы; в- фасонные части к трубам Рис 3.2 Основной сортамент прокатных стальных профилей,.«-,.. / unvrnasi- 2 —квадратная; 3 - полосовая; 4— шинная; уголки: 5 — м J v 15 — швеллер; 16 — рельс —24— товая (толстая, тонкая и универсальная) и сталь профильная (уголки, двутавры, тавры, рельсы, швеллеры и др., рис. 3.2). Перечень прокатных профилей с указанием формы геометрических характеристик, массы единицы, длины, допусков и условий поставки называется сортаментом. Листовая сталь толщиной 0, 9—12 мм, размерами 710X1420 и 1800x10 000 мм изготовляется в виде широкополосных листов волнистого профиля. Сортовая сталь: круглая (диаметром 10—210 мм) — применяется для изготовления болтов, скоб, арматуры; квадратная листовая (сторона квадрата 10—100 мм); полосовая листовая (ширина — 12—20 мм, толщина 4—■ 60 мм) — применяется для изготовления связей, хомутов, бугелей. Большое распространение получили различные металлические изделия: болты диаметром б—48 мм и длиной 15—300 мм, гайки, шайбы, шплинты, анкеры, канаты стальные (тросы) диаметром 4, 8—65 мм. Высоколегированные конструкционные стали, содержащие более 10 % легирующих элементов, обладают специальными свойствами (нержавеющие, кислотостойкие, жаростойкие). Их используют для специальных целей.
|