Основные технологические принципы производства полимерных материалов и изделий для отделки и облицовки

Эти принципы базируются на учете свойств перерабатываемых пластмасс — их способности отверждаться при определенных условиях. Переработка пластмасс — комплекс процессов, обеспечивающий получение изделий с заданными свойствами на специальном оборудовании. Переработка включает приготовление материала и подготовку его к формованию (например, гранулирование), формование изделий и их последующую обработку (термическую, радиационную и др.). Наиболее важным является процесс формования. Классификация методов переработки основана на особенностях физического состояния перерабатываемого материала в момент формования: — формование из полимеров, находящихся в вязко-текучем состоянии: литье под давлением, экструзия, прессование; — формование из полимеров, находящихся в высокоэластичном состоянии: вакуумформование, пневмоформование, горячая штамповка; — формование из полимеров, находящихся в твердом состоянии (стеклообразном или кристаллическом), основанное на их способности проявлять вынужденную высокоэластичность (штамповка при комнатной температуре, прокатка и др.). Выбор метода переработки осуществляется с учетом большого числа факторов. Наиболее важными из них являются конструктивные особенности изделия, особенности свойств и технологические возможности выбранного полимера, условия эксплуатации изделия и вытекающие из них требования к нему (чистота и качество поверхности, точность размеров и др.).     Для переработки термопластов используют следующие основные методы: — литье под давлением — метод формования, заключающийся в размягчении материала до вязкотекучего состояния и последующем перемещении его в литьевую форму, где материал затвердевает при изменении температуры, приобретая конфигурацию внутренней полости формы. Способ предусматривает использование литьевых машин. Величина давления и температура полимерной массы зависят от вида полимера. Давление может составлять от 40 до 150 МПа. Температура размягчения полимерной массы — 200-450 °С. Метод используется для изготовления облицовочных плиток; — экструзия — непрерывное профильное продавливание вязкоте-кучей полимерной композиции через формообразующее устройство (мундштук) экструзионной машины. Специально приготовленные гранулы размягчают в экструдере путем нагрева и перемешивают до гомогенного состояния. Способ позволяет получать непрерывные изделия любого профиля: погонажные изделия, пленки, листы и др.; — переработка на вальцах с последующим каландрированием. Каландрирование — операция, при которой пластмасса формуется в изделие путем пропускания размягченного материала в зазор между валками (вальцами) каландра, образующими бесконечную ленту изделия, толщину и ширину которой можно регулировать. Валки имеют полированную поверхность и нагреваются до определенной температуры (в зависимости от вида полимера и состава полимерной массы). Применяют для изготовления пленок, рулонных материалов. Метод позволяет получать одно- и двухслойные материалы; — метод намазывания, предусматривающий нанесение тонкого слоя полимера в горячем виде на ту или иную основу посредством погружения, обмазки или распыления. Производство термопластов практически безотходно, так как отходы могут вновь перерабатываться в готовые изделия. Термопласты легко поддаются механической обработке, сварке, склеиванию. Эти особенности позволяют получать штампованные, сварные, клееные и т.д. материалы и изделия. Для переработки реактопластов используют методы, аналогичные вышеперечисленным методам переработки термопластов. Но для них характерны некоторые особенности. Так, необходимо сочетание физических процессов формования с химическими реакциями трехмерных полимеров (отверждением). Свойства изделий определяются скоростью и полнотой отверждения. Основными методами переработки реактопластов в материалы и изделия являются: — формование под давлением, предусматривающее использование пресс-порошков, представляющих собой смесь порошкообразного наполнителя с термореактивной смолой, подвергнутую частичному отверждению (предотверждению). Пресс-порошок вводят в пресс-форму, где подвергают одновременному воздействию давления и нагрева. Порошок размягчается, заполняет всю полость пресс-формы и в горячем состоянии затвердевает, превращаясь в готовое изделие; — литье под давлением. Его особенностью являются необходимость строгой регулировки температуры (при температуре пластикации выше оптимальной происходит отверждение материала еще до заполнения литьевой формы; при температуре ниже оптимальной реактопласт плавится долго и затвердевает, не превратившись в расплав необходимой вязкости) и подача материала в обогреваемую форму, а не в охлаждаемую, как при литье термопластов; — метод намазывания, заключающийся в нанесении тонкого слоя полимера на ту или иную основу посредством погружения, обмазки или распыления с последующим нагревом для полимеризации после нанесения на основу.

.

14.

Искусственные каменные материалы

Яндекс.ДиректВсе объявления

Щебень, отсев, песок, граншлак!!!Доставка самосвалами г/п 10, 25, 30 тонн до вашего строительного объекта!!!Адрес и телефон уралнерудстрой.рф

Каменные печиИщете Каменные печи? Сравните цены и сэкономьте до 50%.centromall.ru

К ним относятся керамические и силикатные материалы, а также бетонные смеси и бетоны.

Керамические кирпичи и камни
Их применяют при кладке наружных и внутренних стен и прочих конструкций, а также для изготовления стеновых панелей и блоков. Допускается также использование этих материалов при устройстве фундаментов и цоколей зданий.
Изготавливаются из легкоплавких глин с добавками или без. Кирпичи бывают обычными (размер, мм: 65 х 120 х 250), утолщенными (80 х 120 х 250) и модульными (138 х 138 х 288). Толщина камня равна толщине двух кирпичей (включая растворный шов). Камни делятся на обычные (138 х 120 х 250), укрупненные (138 х 250 х 250), модульные (138 х 138 х 288) и с горизонтальным расположением пустот (120 х 250 х 250).
Кирпичи бывают полнотелыми или пустотелыми, камни — только пустотелыми.
По прочности кирпичи и камни делятся на марки — 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300 (по возрастанию прочности). Они должны быть нормально обожжены, так как недожженный материал (алого цвета) обладает недостаточной прочностью, пониженной водо— и морозостойкостью, а пережженный (темно- бурого цвета) — повышенной плотностью, теплопроводностью и зачастую имеет искаженную форму (табл. 2).

Таблица 2. Применение керамических кирпичей и камней

Облицовочные (лицевые) кирпичи и камни имеют правильную форму, четкие грани и однородную окраску. Их поверхность бывает гладкой, рифленой и фактурной (зернистой и т. п.). Облицовочные кирпичи и камни подразделяются на марки по прочности (75, 100, 125, 150) и выпускаются следующих видов и размеров: кирпич полнотелый и пустотелый обычный — 65 х 120 х 250, утолщенный — 88 х 120 х 250, модульный — 63 х 138 х 288; камень пустотелый обычный — 138 х 120 х 250, укрупненный — 138 х 250 х 250, модульный — 138 х 138 х 288, с горизонтальными пустотами — 80 х 200 х 250.

Силикатные кирпичи и камни
Силикатные кирпичи и камни изготавливаются из смеси извести, воды и кварцевого песка.
Кирпичи бывают одинарными полнотелыми или с пористыми заполнителями (65 х 120 х 250), утолщенными пустотелыми или полнотелыми с пористыми заполнителями (88 х 120 х 250), пустотелыми (138 х 120 х 250).
По прочности силикатные материалы делятся на марки — 75, 100, 125, 200, 250.

Сфера применения силикатных кирпичей и камней такая же, как и у керамических, однако их не используют для кладки фундаментов и стен в условиях повышенной влажности, а также для кладок, подвергающихся воздействию высоких температур (печи и т. п.).
Бетонные стеновые камни также относятся к силикатным материалам. По размерам камни делятся на целые (188 х 190 х 390), продольные половины (188 х 90 х 390) и перегородочные (188 х 90 х 590).
По своему назначению бетонные камни подразделяются на следующие виды: для кладки стен и фундаментов, для перегородок.
Отдельно стоит группа строительных материалов специального назначения — кирпич клинкер, кирпич глиняный лекальный и кислотоупорный кирпич. Для устройства фундаментов особой прочности используют кислотоупорный кирпич, приспособленный для защиты строительных конструкций от действия агрессивной среды.
Обожженный, или строительный, кирпич бывает нескольких видов:
— обыкновенный;
— облицовочный;
— дорожный;
— огнеупорный.
Облегченный пустотелый, продольно-дырчатый и вертикально-дырчатый кирпичи (рис. 19), отличающиеся высокими теплоизоляционными свойствами, применяют при возведении легких внутренних стен.

Яндекс.ДиректВсе объявленияБетон от 2050т.р. доставка миксер Бетон от производителя доставка по городу и области .фбс блокиАдрес и телефон betonsk.ru Кладочные смеси Quick-Mix цветные для всех типов облицовочного, керамического, клинкерного кирпича.feldhaus.ru

Рис. 19. Кирпичи (размеры даны в мм): а — продольно-дырчатый; б — вертикально-дырчатый.

К необожженным относят силикатный кирпич, обычно светло-серого или белого цвета. Размеры массивного и полого силикатного кирпича практически не отличаются от размеров обычного обожженного кирпича. В массивном кирпиче могут быть сквозные отверстия (рис. 20).

Рис. 20. Массивный кирпич (размеры даны в мм).

Из б граней кирпича выделяют две большие, так называемые постели, при кладке — верхнюю и нижнюю.
Другие большие грани называют ложковыми, а две небольшие — тычковыми (рис. 21).

Рис. 21. а — стороны кирпича и камня; б — элементы каменной кладки: 1 — постель; 2 — ложок; З — тычок; 4 — наружная верста; 5 — внутренняя верста; б — забутка; 7 — горизонтальный шов; 7 — вертикальный шов; 8 — фасад; 9 — тычковый ряд; 10 — ложковый ряд.

Для выполнения того или иного вида перевязки при строительстве нередко приходится делить кирпич на части, которые имеют специфические названия. Так, например, часть кирпича, нижняя и верхняя постели которого имеют форму квадрата, называется три четверти; расколотый пополам по всей длине кирпич образует длинные половины. Часть кирпича, отколотая поперек его длинной части, с размером, равным высоте кирпича, называется четвертью.

Бетон
Бетон — искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердения уплотненной смеси вяжущего вещества, воды, заполнителей и в некоторых случаях — добавок. Эта смесь легко поддается перемешиванию, она быстро загустевает и застывает, превращаясь в камнеобразную массу. Бетон может снабжаться стальной арматурой, которая позволяет ему выдерживать большие нагрузки.
По виду вяжущего вещества бетоны бывают цементные, силикатные, гипсовые, асфальтобетоны, полимербетоны.
По виду заполнителей различают бетоны на плотных, пористых и специальных вяжущих. В качестве заполнителя могут применяться щебень, гравий, песок, доменный шлак, пемза, ракушечник, керамзит и др. Заполнители должны быть чистыми, то есть в них не должно быть посторонних примесей, например глины, гумуса.
По структуре различают бетоны плотной, поризованной, ячеистой и крупнозернистой структуры.
Бетон по праву занимает одно из ведущих мест среди остальных строительных материалов.
Так как он является основным материалом для строительства фундаментов, то к нему соответственно предъявляются особые требования. Например, бетон должен обладать следующими качествами:
— прочность;
— плотность;
— морозостойкость;
— водонепроницаемость;
— химическая стойкость к агрессивной среде.
По плотности бетон делится на:
— особо тяжелый (более 2500);
— тяжелый (2000—2500);
— нормальный (1800—2000);
— легкий (500—1800);
— сверхлегкий (менее 500).
Прочность на сжатие зависит от плотности бетона и распределяется пропорционально ей:
— особо тяжелый бетон имеет марку от 400 до 1000;
— тяжелый бетон — М100—Мб00;
— нормальный — М50—М400;
— легкий — М25—М200;
— сверхлегкий — М4—М100.
Цементный бетон при строительстве домов замешивают непосредственно на месте строительства или на специализированных бетонных заводах, откуда их доставляют на бетоновозах.

Водонепроницаемый бетон
Говоря о бетоне, хочется заметить, что его водонепроницаемость зависит от плотности, а плотность — от наличия пор и пустот, которые образуются в результате неправильного подбора исходных материалов и гранулометрического (зернового) состава заполнителей, недостаточного уплотнения бетонной смеси и особенно от избыточного количества воды в растворе (испаряясь, вода оставляет поры).
Очень важным для водонепроницаемости бетона является водоцементное отношение, то есть отношение массы воды к массе цемента.
Если количество гравия в бетонной смеси не превышает более чем в два раза количества песка, то бетон получается достаточно плотный в легкотрамбуемый. При этом наименьшая пористость достигается при использовании песка, у которого доля зерен с размерами 0,25; 1 и З мм составляет 25; 25 и 50 % соответственно.
Для изготовления водонепроницаемого бетона можно взять цемент марки З00 или 400 (обязательно свежеизготовленный). Перед использованием цемента его рекомендуется просеять через сито (размер ячеек — 1 х 1 мм) для удаления образовавшихся при хранении комков.
Размер гравия (щебня) не должен превышать 1/З—1/4 толщины бетонных стенок.
При этом размер мелких щебенок должен быть в 2—З раза меньше крупных частиц. Общий объем мелкозернистого гравия должен составлять не менее 20 % объема крупнозернистого. Заполнители рекомендуется подбирать не из пористых, а из плотных пород. Так, например, более предпочтителен щебень гранитных пород, нежели известняковых.
При обеспечении водонепроницаемости бетона немаловажное значение имеют условия твердения цемента, или гидратации. Для того чтобы создать нормальные условия, следует подбирать минимальное количество воды, которое бы обеспечило одновременно и нормальное твердение бетона, и хорошую пластичность при укладывании.
Итак, для получения водонепроницаемого бетона необходимо взять цемент, песок и гравий (щебень) в соотношении 1: 1: 4 или 1: 2: З при водоцементном соотношении 0,5—0,7. Можно увеличить количество песка и гравия, взяв компоненты в соотношении 1: 2,5: 5,5.
Кладку водонепроницаемого бетона желательно проводить без перерыва, для чего следует заранее заготовить весь необходимый материал и опалубку. При тщательном и правильном приготовлении бетона можно получить достаточно плотный и водонепроницаемый бетон при толщине кладки от 10 до 40 см.
Для ускорения твердения бетона его следует плотно укрыть полиэтиленовой пленкой. Если прочность бетона все же окажется низкой, необходимо принять следующие меры: уменьшить количество воды, оставляя объем цемента без изменений, уменьшить количество песка и настолько же увеличить количество щебня.

13. В современной архитектуре древесные материалы применяются чаще как конструкционно-отделочные и отделочные. В наших краях в деревянном сельском и городском строительстве можно выделить два типа конструкций: стоечно-балочная система и соединение каркаса со щитами. Можно встретить и применение элементов деревянных клееных конструкций (ДКК) - ферм, балок, рам, арок. В зданиях промышленного и общего назначения используют балки с прямоугольной, тавровой и коробчатой формой сечения. Они изготавливаются при помощи склеивания досок. Вид, форма и местоположение балок оказывают воздействие на эстетические характеристики сооружения. Необычный и своеобразный вид зданию придают ломаные неразрезные балки. При жестком соединении горизонтально, вертикально или с наклоном расположенных балок, получаются рамные конструкции. Широко применяются древесные материалы для разнообразной внутренней отделки зданий и сооружений. Для внутренней отделки применяются оконные, дверные конструкции, мебель, для покрытия полов (используют паркетные щиты, доски, ДВП, ДСП, экологически чистые ЦСП, паркет), погонажные изделия (плинтуса, поручни, наличники), резьба по дереву. Внешняя отделка - резьба по дереву для отделки оконных проемов, доски, облицовывающие стены, скульптурная и объемная резьба.

Древесные материалы

Механическими свойствами древесины называют ее способность сопротивляться воздействию внешних сил.

К этим свойствам относятся: – прочность — способность противостоять разрушению; – жесткость — способность сопротивляться деформации; – ударная вязкость — способность поглощать удар без разрушения; – твердость — способность сопротивляться проникновению другого твердого тела; – плотность — количество древесной породы в 1 м3.

По степени твердости все древесные породы можно разделить на три группы: мягкие — сосна, ель, кедр, пихта, можжевельник, тополь, липа, осина, ольха, каштан, ива и др.; твердые — лиственница сибирская, береза, бук, вяз, дуб, ильм, карагач, платан, рябина, клен, яблоня, ясень и др.; очень твердые — акация белая, береза железная, граб, кизил, самшит, тис и др.

Твердость нужно учитывать при обработке древесины режущими инструментами. Твердость и плотность древесных пород зависят от содержания в годичных слоях поздней древесины. Чем больше поздней древесины, тем плотнее и соответственно выше механические свойства древесных пород. Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь: более тяжелая древесина оказывается, как правило, прочнее. По плотности древесину можно разделить на три группы: породы с малой плотностью (540 кг/м3 и менее) — сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха; породы со средней плотностью (550-740 кг/м3) — лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, клен, рябина, яблоня, ясень; породы с высокой плотностью (750 кг/м3 и выше) — акация белая, береза железная, граб, самшит, кизил.

Пиломатериалы для строительства лучше приобретать нескольких видов, применительно к определенным конструктивным элементам дома при последующей их минимальной обработке:
1) чистообрезные бруски сечением 50×100 мм, объемом 5-6 м3 для изготовления каркасов наружных стен первого этажа и мансарды;
2) сосновые обрезные доски шириной 150-200 мм и толщиной 32-40 мм для устройства наружной обшивки дома, полов первого и второго этажей, каркаса внутренних стен, мансарды и настила под кровлю объемом 13-15 м3, шириной 125-150 мм и толщиной 25 мм для обшивки внутренних стен, потолка первого и второго этажей и отделки дома объемом 5-6 м3.

При отсутствии пиломатериалов данной номенклатуры можно остановиться и на необрезных досках, т. е. тех, боковые продольные грани которых не обрезаны под прямым углом. В этом случае обрезать доски придется самим электропилой. Работа несложная, но требующая определенного времени.

Обязательное условие при покупке пиломатериалов — внешний осмотр с целью определения изъянов древесины. Некоторые дефекты исключают возможность применения пиломатериалов. Наиболее часто встречаются следующие: сучки, косослой, червоточина, гниль.

Сучки нарушают однородность древесины и могут значительно снизить ее прочность. В досках и брусьях не должно быть сучков (пасынков), расположенных перпендикулярно к продольной оси. Нежелательны табачные сучки светлого или темно-коричневого цвета: они легко разламываются или растираются в порошок.

Косослой можно распознать по спиральному направлению внешних волокон и трещин. Доска с таким изьяном, уложенная в междуэтажное перекрытие, не выдержит и 20 % расчетной нагрузки.

Червоточина также снижает прочность древесины. Пиломатериалы с поверхностной или неглубокой червоточиной можно использовать с определенными ограничениями.

Глубокая и трухлявая червоточина недопустима. Гниль возникает в результате жизнедеятельности различных грибов.

Грибы разрушают древесину и в большинстве случаев делают ее непригодной для применения в строительстве.

Различают гнили, появляющиеся у растущих деревьев на корню, — ситовая, трухлявая, белая и гнили, появляющиеся в древесине на складах, — заболонные. Обычно после просушки пиломатериалов дальнейшее развитие гнили прекращается и при правильном хранении больше не возобновляется.

Пиломатериалы, привезенные на строительный участок, сразу сортируют по размерам и укладывают в штабеля так, чтобы обеспечивалась их воздушная сушка. Доски размещают длинной стороной перпендикулярно направлению ветра и укладывают по прокладкам, расположенным через 0,5-0,7 м, в зависимости от толщины доски. Между досками следует оставлять зазоры —10 см. Торцы брусьев и толстых досок рекомендуется покрывать известью для предотвращения растрескивания. Ширина и высота штабеля не должны превышать 3 м. Над штабелем надо устраивать односкатную крышу из толя или рубероида, выступающую за край штабеля на 0,5 м.

При таком хранении пиломатериалов сохраняются естественные физические свойства древесины и формы досок, что важно при их последующей обработке.

Свежесрубленная древесина (сосна, ель) имеет влажность 55-60 %. При сушке в течение 1,5-2 лет ее влажность снижается до 15-18 %. Древесину такой влажности называют полусухой, а меньшей влажности — сухой. В целях предотвращения гниения конструкций дома нужно брать древесину влажностью ниже 20 %. Сухие доски следует применять при укладке полов, потолков и обшивке стен, чтобы избежать образования щелей при усушке древесины.

Пиломатериалы, встречаемые в строительстве, имеют определенные названия: – доски — пиломатериалы толщиной до 100 мм и отношением ширины к толщине более 2; – бруски — пиломатериалы толщиной до 100 мм и отношением ширины к толщине менее 2; – брусья — пиломатериалы толщиной более 100 мм.

Если доску в продольном направлении распилить на две или три части, то получим бруски. Брусья могут быть окантованы по двум или четырем сторонам.

Длина пиломатериалов хвойных пород не превышает 6,5 м, лиственных — 5 м. Заготовки из пиломатериалов предназначены для изготовления отдельных деталей или элементов. Погонажные детали — наличники, плинтусы, поручни, доски чистого пола, для обшивки стен, потолков и перегородок — делают из древесины хвойных пород длиной 3 м и более

2. Общие сведения о металлах и сплавах

Металлы, применяемые в строительстве, разделяются на две группы: черные и цветные. • Черные металлы представляют собой сплав железа с углеродом. Кроме углерода черные металлы в небольшом количестве могут содержать кремний, марганец, фосфор, серу и другие химические элементы. Для придания черным металлам специфических свойств к ним добавляют некоторые так называемые легирующие вещества — медь, никель, хром и др. Черные металлы в зависимости от содержания углерода подразделяют на чугуны и стали. Чугун представляет собой сплав железа и углерода 2...4,3%. В специальных чугунах — ферросплавах — количество углерода может достигать 5% и более. Присутствующие в чугуне кремний, марганец, фосфор и сера существенно влияют на его свой-Jj ства: сера и фосфор повышают хрупкость чугуна, а специальнаяВ присадка хрома, никеля, магния, алюминия и кремния придает! чугуну более высокие жаростойкость, износостойкость, повышенl0 сопротивляемость коррозии. Чугуны с добавкой указанных цществ называются легированными. В зависимости от формы, в оТорой углерод находится в чугуне, различают чугуны серые (литейные) и белые (передельные). В серых чугунах углерод находится в свободном состоянии в виде графита, а в белом — в связанном состоянии в виде цемента. Пластинки графита, перерезающие металлическую структуру чугуна, понижают его прочность. Модифицированный серый чугун имеет более высокие механические свойства благодаря шаровидной и раздробленной форме графита. Сталь содержит углерода до 2%. В отличие от чугуна — хрупкого металла — сталь пластична, упруга и обладает высокими технологическими свойствами (способностью обрабатываться). В зависимости от назначения различают стали конструкционные, содержащие 0,02...0,85% углерода, и инструментальные — 0,65...1,4%. Конструкционные стали, применяемые для строительных конструкций и арматуры железобетона, а также в машиностроении, обладают хорошей пластичностью, низкой хрупкостью. Повышение же углерода в инструментальных сталях придает им высокую твердость и хрупкость.     Механические и физические свойства сталей (жаростойкость, износостойкость, коррозионная стойкость) повышаются добавкой к ним никеля, хрома, вольфрама, молибдена, кобальта, меди, алюминия и др., называемых легирующими веществами, а стали — легированными. В зависимости от величины легирующих добавок различают стали низколегированные, содержащие до 2% легирующих веществ, среднелегированные — 2...10% и высоколегированные — более 10%. Строители широко применяют низколегированную сталь. Нержавеющая сталь является высоколегированной. • Цветные металлы и сплавы подразделяются по плотности на легкие и тяжелые. К легким относятся сплавы на основе алюминия, магния, а к тяжелым — на основе меди, никеля. олова, свинца. За последние годы в технологии металлургии внедрены новые усовершенствования: освоен эффективный метод вакуумной обработки живой стали; получены новые виды высокопрочных сталей и чугунов; разработана эффективная технология получения алюминия из нефелинов; освоены новые виды облегченного проката, гнутого из лент и полос, диффузионный метод сварки металлов в вакууме, легирование с вакуумной обработкой, широко развивается порошковая металлургия. В двенадцатой пятилетке будет ускоренно развиваться производство холоднокатаного листа, проката с упрочняющей термической обработкой и из низколегированных сталей, листа и жести, фасонных и высокопрочных профилей проката, экономичных и специальных видов стальных труб и арматуры из низколегированной стали и др. • Строение металлов и их свойства. Металлы и металлические сплавы представляют собой кристаллические тела, состоящие из бесчисленного множества кристаллических образований, груПпи рующихся в виде отдельных прочно связанных между собой зерен. Большинство их имеет кубическую объемно центрир0 ванную (хром, ванадий, молибден, вольфрам и некоторые дру. гие) и кубическую гранецентрированную решетки (алюминий медь, никель, свинец, золото и серебро). Железо может быть в нескольких кристаллических формах с различным расположе-' нием атомов. Это явление называется аллотропией. Аллотропические превращения железа наблюдаются при изменении температуры. Железо из расплавленной массы кристаллизуется в форме решетки объемно центрированного куба ( 9.1, /) __ 6-модификация железа; при охлаждении до температуры 1390°С она перекристаллизовывается в решетку гранецентрированного куба ( 9.1,2) —у-модификация железа, а при 898°С снова образует решетку объемно центрированного куба 0- и а-моди-фикации. Аллотропия железа имеет большое значение в процессах горячей механической и термической обработки чугуна и стали. Главную роль при этом играют а и ^-модификации железа. Регулируя закалкой, отжигом и другими способами содержание этих модификаций в сталях, придают им заданные механические свойства. При затвердевании расплава металла вначале образуются мельчайшие кристаллы правильной формы, затем, по мере охлаждения, они увеличиваются в размерах и срастаются между собой в виде деформированных неправильной внешней формы кристаллов, называемых кристаллитами. Их хорошо видно под микроскопом. Физические свойства металлов и сплавов характеризуются цветом, плотностью, температурой плавления, теплопроводностью, коэффициентом температурного расширения. Плотность большинства металлов превышает 7000 кг/м3, а плотность легких металлов (алюминия, бериллия, магния) менее 3000 кг/м3. Чем меньше плотность металла, тем легче и эффективнее оказываются строительные конструкции из него. Вот почему конструкции из сплавов на основе алюминия все шире применяются в строительстве. Температуру плавления металлов важно знать для выбора режима горячей обработки металлов и получения изделий литьем. Температура плавления металла изменяется при добавке к нему других веществ. Большинство сплавов, например на основе железа, имеют температуру плавления ниже, чем входное в их состав металлы. Однако некоторые сплавы цветных еталлов, например никеля и алюминия, имеют более высокую температуру плавления, чем чистый никель и алюминий. Изме-неНие температуры плавления металла от содержания в нем дру-гИх веществ характеризуется диаграммой состояния. Расширение металлов при нагревании характеризуется коэффициентом линейного и объемного расширения. Это свойство металла необходимо учитывать при проектировании металлических строительных конструкций, так как последние под действием изменяющейся температуры могут вызвать разрушение сооружения. Важно учитывать это свойство металла при сварке, так как в результате местного нагрева свариваемых деталей может произойти образование трещин. Способность металла удлиняться при нагревании эффективно используется при производстве предварительно напряженных железобетонных изделий способом электротермического натяжения арматуры. Механические свойства металлов характеризуются их прочностью, твердостью, ударной вязкостью, усталостью и ползучестью. Прочность — это способность металла или сплава сопротивляться действию внешних сил. В зависимости от характера этих сил различают прочность при растяжении, сжатии, изгибе, кручении. Характеризуются они соответствующим пределом прочности, т. е. условным напряжением, при котором испытуемый образец металла разрушается. Универсально испытание на растяжение, применяемое для всех металлов и сплавов. Специфическим, например, для серого чугуна, является испытание при сжатии и изгибе. При испытании металлов при растяжении определяют предел текучести — напряжение, при котором растяжение образца происходит без увеличения растягивающей нагрузки. Этот показатель служит основным при расчете металлических конструкций. На усталость, или выносливость, испытывают образцы из Стали и цветных тяжелых и легких сплавов, детали из которых работают в условиях повторно-переменных растягивающих, изгибающих, сжимающих, крутящих и других нагрузок. На ползучесть, т. е. способность деформироваться под постоянной нагрузкой, испытывают металлы, непрерывно работающие под напряжением. В результате ползучести могут увеличиваться прогибы строительных конструкций, произойти потеря устойчивости. Особенно опасна ползучесть арматурной стали в предварительно напряженных железобетонных конструкциях. Как результат ее, могут произойти потеря предварительного напряжения арматуры, образование трещин в бетоне и разрушение конструкции. Твердость металла определяет противодействие его при вдавливании в него твердого стального шарика (метод Бринелля), алмазного корпуса или алмазной пирамиды. Вязкость различают статическую и ударную (динамическую Статическая вязкость характеризуется относительным удлине нием (в процентах длины образца при разрыве) к его первоначальной длине, а ударная вязкость — количеством работы потребной для разрушения образца ударной нагрузкой. Технологические свойства характеризуют способность металла подвергаться обработке. К ним относятся: пластичность, позволяющая получать металлические изделия ковкой, прокаткой волочением; обрабатываемость резанием; свариваемость, характеризуемая способностью металла давать прочные соединения путем их местного нагрева до пластичного или жидкого состояния.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

К металлам относится группа химических элементов, материалы из которых отличаются твердостью, пластичностью (ковкостью), хорошей электро- и теплопроводностью, непрозрачностью и характерным блеском.
Строительные материалы и изделия из металлов, одни из важнейших в современной архитектуре, применяются как конструкционные, конструкционно-отделочные и отделочные, обеспечивая высокие прочность и надежность конструкций, в том числе большепролетных и высотных

Металлы, применяемые в строительстве, разделяют на две основные группы: черные и цветные. Черные — сплав железа с углеродом — чугун и сталь. Цветные металлы — алюминий, медь, цинк, свинец, олово, никель, титан, вольфрам, ванадий.