Стеновые материалы. Показатели их качества, технологические приемы повышения их эффективности

4. Стеновые материалы. Показатели их качества, технологические приемы повышения их эффективности

Стеновые материалы классифицируются по виду изделий, назначению, виду применяемого сырья, способу изготовления, средней плотности, теплопроводности, прочности при сжатии и другим признакам.

По виду изделий: кирпич одинарный 250×120×65 мм и утолщенный 250×120×88 мм; стеновые камни полномерные 390×190×188, 490×240×188, 380×190×288 мм; дополнительные (трехчетвертинки 292×190×188, 367×240×188, 292×190×298 мм); половинки 195×190×188, 245×240×188, 195×190×288 мм; мелкие блоки (массой до 40 кг); крупные блоки (массой до 3 т. и толщиной 40…60 см); панели (однослойные толщиной 20…40 см); многослойные (толщиной 15…30 см). длина панелей 6,3; 1,5; 0,75 м; высота кратна 0,6 и обычно составляет 1,2 и 1,8 м.

По назначению: наружные и внутренние стены, перегородки.

По виду применяемого сырья: минеральные (кирпич, газобетонные изделия и др.); органические (стеновые изделия из арболита, древесно- и лигноминеральные камни).

По способу изготовления: получаемые методом литья, пластического формования; методом полусухого прессования, вибрирования, выпиливания из горных пород, сборки стеновых конструкций.

По способу твердения: безобжиговые, подразделяющиеся на материалы, твердеющие в нормальных условиях, при повышенной температуре, при повышенных температуре и давлении (бетоны на пористых заполнителях, ячеистые бетоны? Силикатный кирпич и др.); обжиговые: кирпич и камни керамические.

По величине средней плотности: особо легкие – величина средней плотности – до 600; легкие – 600…1300; облегченные – 1300…1600 кг/м³.

По теплопроводности: низкой теплопроводности с величиной теплопроводности до 0,06; средней – до 0,018; высокой – более 0,21 Вт/(м∙⁰С).

По прочности на сжатие (марка): каменные стеновые материалы высокой, средней и низкой прочности (таблица 1).

По способу возведения: сборные, монолитные и сборно-монолитные.

По конструкции: однослойные и многослойные.

По характеру выполнения статической нагрузки: несущие, самонесущие, ненесущие.

По огнестойкости: несгораемые (не воспламеняются, не тлеют, не обугливаются); трудносгораемые (воспламеняются, тлеют, продолжают гореть при наличии пламени); сгораемые (воспламеняются, тлеют и горят после удаления огня).

Таблица 1. Марка стеновых каменных материалов

Наружные несущие стены – наиболее сложная конструкция издания. Они подвергаются многочисленными и разнообразным силовым и природным воздействиями.

Выполняя несколько основных функций: теплоизоляционную, звукоизоляционную, несущую, стена должна отвечать требованиям по долговечности, огнестойкости, обеспечивать благоприятный температурный режим, обладать декоративными качествами, защищать помещения от неблагоприятных внешних воздействий. Одновременно она должна удовлетворять общетехническим требованиям минимальной материалоемкости, а также экономическим условиям.

При оценке стеновых конструкций особое внимание уделяется проблеме долговечности. Преимуществом однослойной стены является определенность в отношении ее долговечности. Долговечность многослойной стены с эффективным утеплителем будет лимитироваться долговечностью утеплителя, которая значительно меньше, чем у конструкционного материала. Повышение срока эксплуатационной надежности (долговечности) теплоизоляционного материала в структуре стены является залогом увеличения долговечности многослойной многослойной конструкции в целом.

На каждый вид или группу стеновых материалов утверждены государственные стандарты (ГОСТы) или технические условия (ТУ), в которых отражены требования, предъявляемые к материалам, и методы их испытания.

Кирпич и камни керамические должны отвечать требованиям ГОСТ 350–95 «Кирпич и камни керамические. ТУ». Наиболее распространенными являются: кирпич полнотелый и дырчатый размером 250×120×65 мм; кирпич утолщенный – 250×120×88 мм; камни керамические – 250×120×138 мм.

Стеновые панели. По конструктивному решению различают панели:

– однослойные из легких бетонов;

– трехслойные, изготовляемые из тяжелого или легкого бетона с внутренним теплоизоляционным слоем;

– многослойные с применением утеплителей и защитным декоративным экраном.

Строительно-эксплуатационные свойства стеновых материалов и изделий.

Средняя плотность ρ_m, кг/м³, – физическая величина, определяемая отношением массы материала ко всему занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты:

ρ_m = m_e/V,

где m_e, V – масса и объем материала в сухом состоянии.

Величина средней плотности изменяется в зависимости от пористости и влажности материала и используется для расчета его пористости, теплопроводности, теплоемкости, прочности, а также для расчетов складов, грузоподъемных и транспортных операций. Для стеновых изделий желательна наименьшая величина средней плотности при требуемой прочности. Показатель средней плотности составляет: для изделий стеновой керамики – 1400…1600; легких бетонов на пористых заполнителях – 950…1400; поризованной керамики и ячеистых бетонов – 400..800; древесно- и лигноминеральных изделий – 1000…1400 кг/м³.

Для сыпучих материалов (вспученный перлит и вермикулит, керамит, аглопорит, топливный шлак и др.), применяемых для теплоизоляционных засыпок, величина насыпной плотности составляет 250…800 кг/м³.

Пористость П, %, – степень заполнения объема материала порами:

П = (1 – ρ_m/ρ) 100,

где ρ, ρ_m– соответственно истинная и средняя плотность, кг/м³ (т/м³).

Величина общей пористости для распространенных стеновых материалов составляет: силикатного кирпича – 10…15, керамического кирпича – 25…35, легких бетонов – 55…85%. Для стеновых материалов, с позиции обеспечения теплоизоляционных свойств, рекомендуют замкнутые мелкие поры, равномерно распределенные по всему объему материала. От характера пор также зависит морозостойкость изделий, желательно наличие пор с сообщающимися резервными микропорами.

Пустотность П_у, %, – степень заполнения объема материала технологическими пустотами. Пустоты (воздушные прослойки) в структуре стеновых изделий создаются как технологическими, так и конструкторскими способами. Объем пустот в пустотелом керамическом кирпиче колеблется в пределах 13…33%, керамических камнях – 25…40%, силикатном кирпиче – 20…40%, стеновых камнях – 25…30%, крупнопористом бетоне – 40…60%.

Влажность материала определяется содержанием влаги, отнесенной к массе материала в сухом состоянии. Влажность материала зависит как от самого материала (пористость, гигроскопичность), так и от окружающей среды (влажность воздуха, наличие контакта с водой). Для стеновых материалов показатель отпускной влажности составляет: для пено – газобетона – 15…35; арболита – 20.35; керамзитобетона – 15…18; древесноминеральных блоков – 7…8%.

Гигроскопичность – свойство пористых материалов поглощать определенное количество воды при повышении влажности окружающего воздуха. Гигроскопическая влажность составляет: для древесины – 12…18, ячеистых бетонов – до 20%, арболита – 10…15, керамических стеновых материалов – 5…7%.

Капиллярное увлажнение – способность материалов поглощать влагу в результате подъема ее по капиллярам. Возможность увлажнения за счет капиллярного всасывания необходимо учитывать при эксплуатации стеновых изделий, особенно в цокольной части зданий. Капиллярное увлажнение уменьшают или предотвращают устройством гидроизоляционного слоя между фундаментом и стеновой конструкцией, а также гидрофобизацией последней.

Влагоотдача – свойство материала отдавать влагу окружающему воздуху. Характеризуется количеством воды, теряемой материалом в сутки при относительной влажности окружающего воздуха 60%, и температуре 20⁰С.

Газобетонные стеновые изделия активно поглощают влагу и плохо отдают, в то время как арболитовые изделия быстро высыхают.

Водостойкость – свойство материала в условиях полного водонасыщения сохранять свои прочностные качества.

Морозостойкость – свойство насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения, значительного снижения прочности и потери массы.

По морозостойкости стеновые материалы имеют марки F15, F25, F35, F50. Минимально допустимая марка для рядовых стеновых материалов F15, для лицевых – F25. Цифра обозначает количество циклов попеременного замораживания (4 ч) и оттаивания (4 ч). Один цикл равен 8 ч.

Паро- и газопроницаемость – свойство материала пропускать через свою толщу водяной пар или газы (воздух) при возникновении разности давлений на его противоположных поверхностях.

Коэффициент газопроницаемости составляет: для цементно-песчаной штукатурки – 0.02; керамического кирпича – 0,35; высокопористых материалов – 10 кг/(м∙ч∙Па).

Теплопроводность – свойство стенового материала передавать через свою толщу тепловой поток при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал. Теплопроводность определяется экспериментальным способом (ГОСТ 7076–87) путем регистрации теплового потока, проходящего через материал.

Определение теплопроводности на большом фрагменте стены. Теплопроводность изделий определяют на фрагменте стены, размер которого с учетом растворных швов должен соответствовать по толщине исходя из наличия одного тычкового и одного ложкового рядов кирпичей или камней для изделий с горизонтальным расположением пустот.

Кладку фрагмента стены с однорядной цепной перевязкой на сложном растворе марки 50, средней плотности 188 кг/м³, состав 1:0,9:8 (цемент: известь: песок) по объему, на портландцементе марки 400, с осадкой конуса для полнотелых изделий 12…13 см, для пустотелых – 9 см.

Кладку фрагмента из укрупненных изделий со сквозными пустотами размером более 20 мм. Выполняют с заполнением пустот эффективным утеплителем (пористые заполнители, пенополистирол, пенобетон и др.) или по технологии, исключающей заполнение пустот кладочным раствором.

Определение теплопроводности на малом фрагменте стены. По методике научно-исследовательского института строительной физики допускается определять теплопроводность изделий на малом фрагменте стены, состоящем из 12 кирпичей или камней.

Показатель теплопроводности составляет: для кирпича керамического полнотелого – 0,8; пустотелого – 0,55; кирпича силикатного – 0,82; ячеистых бетонов при средней плотности 600 кг/м³ – 0,25; легкого бетона на пористых заполнителях при средней плотности 1200 кг/м³ – 0,44; древесно- и лигноминеральных камней – 0,4…0,5; древесины – 0,2 Вт/(м∙⁰С).

Теплопроводность эффективных теплоизоляционных материалов составляет 0,33…0,1 Вт/(м∙⁰С).

Теплоемкость – свойство материала поглощать при нагревании определенное количество тепла и выделять его при охлаждении.

Теплоемкость материала учитывают при расчетах теплоустойчивости стен в отапливаемых зданиях. Для этих целей желательно применение материалов с более высоким показателем теплоемкости.

Прочности – способность материала сопротивляться разрушению при действии внешних сил, вызывающих в нем внутренние напряжения. Предел прочности измеряется в паскалях (Па) или мега паскалях (МПа).

Пределы прочности стеновых материалов при сжатии и изгибе определяют по ГОСТ 8462–85. Прочность при сжатии некоторых стеновых материалов, по которой устанавливается их марка, составляет: для керамического и силикатного кирпича – 7,5…30; керамзитобетона – 7,5…15; ячеистого бетона – 2,5…7,0; древесины вдоль волокон – 30…65; арболита – 2,5…3,5; древесно- и лигноминеральных камней – 2,5…7,5 МПа.

Долговечность – срок службы строительного изделия до потери 50% величины показателей его основных свойств, определяется совокупностью таких характеристик, как химическая, биологическая, климатическая стойкость, невосприимчивость к ультрафиолетовому облучению и др. Долговечность определяется периодом времени (годы) надежной эксплуатации строительных конструкций.

Похожие работы

Воздействие строительных материалов на человека

Скачать

27068

1

0

... нормирования и стандартизации ограничений к применению строительных материалов, имеющих худшие показатели. 2 Воздействие строительных материалов Техногенное загрязнение природы, появление на рынке новых, плохо изученных с точки зрения воздействия на человека, строительных материалов, нарушение технологических процессов при строительстве, использование в быту и для промышленных целей ...

Строительные материалы (лекции за 2-й курс)

Скачать

77801

0

1

... получают путём пропитки кровельного картона каменноугольными или сланцевыми дегтёвыми материалами и последующей посыпки его одной или двух сторон минеральным порошком. Используют его при устройстве кровель.   ЛЕКЦИЯ №13 Древесные строительные материалы и изделия.   Общие сведения. Благодаря хорошим строительным свойствам древесина давно нашла широкое применение в строительстве. Она имеет ...

Классификация строительных материалов

Скачать

166283

1

4

... породу - гипсовый камень. Ангидрит - CaSО4 - имеет среднюю плотность 2,9-3 г/см3, твердость - 3-3,5, строение - кристаллическое. При насыщении водой переходит в гипс. 7.  Классификация горных пород по происхождению Каменные строительные материалы включают широкую номенклатуру изделий, получаемых из горных пород: рваный камень в виде кусков неправильной формы (бут, щебень и др.), изделия ...

Стекло и строительные материалы на основе органических вяжущих

Скачать

60794

32

0

... (1580—1770°С), жароупорные (ниже 1580°С). Жаростойкие бетоны применяют для сооружения тепловых агрегатов, фундаментов промышленных печей и др. конструкций, подверженных длительному нагреванию. Бетоны на органических вяжущих: 1)асфальтобетоны - строительный материал в виде уплотнённой смеси щебня, песка, минерального порошка и битума. Перед смешением составные части высушивают и нагревают до ...