Файл: Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия учебник.pdf

Для ограждения балконов, лестничных маршей, лифтовых ка­ бин, наружных ограждений дворов, парков применяют стальные решетки.

В строительстве используют изделия из стальной проволоки — сетки (для ограждений лифтовых шахт, подготовки под огнеза­ щитную штукатурку), канаты и тросы.

Ни одно современное строительство не обходится без приме­ нения стальных крепежных изделий — болтов, скоб, шурупов, гвоз­ дей, скобяных изделий для оконных и дверных блоков, блоков сантехкабин (петли, притворы, ручки, замки и др.).

В настоящее время для облицовки применяют штампованные стальные тонкие плитки и листы, имитирующие набор плиток, по­ крытых слоем цветной эмали.

ний имеет повышенную стойкость к коррозии на воздухе благодаря образованию защитной пленки А120з, высокую теплопроводность и электропроводность. Предел прочности при растяжении у алю­ миния (900-Г-1200) ІО5 н/м2, относительное удлинение 20—30%, твер­ дость НВ = 25-і-ЗО, коэффициент теплопроводности 200 вт/м ■град, удельная теплоемкость 1,26 • ІО3 дж/кг • град.

Получают алюминий из бокситов, нефелинов, алунитов. При комплексной переработке нефелинов, помимо глинозема, получают соду, поташ, цемент, серную кислоту, удобрения и другие продук­ ты. Сплавы алюминия с кремнием при добавке в шихту 0,1% мо­ дификатора называют силуминами.

Открытый в Советском Союзе способ выплавки алюминия не­ посредственно из руды снижает стоимость производства алюминие­ вых сплавов. В чистом виде в строительстве алюминий применяют для отливки деталей, изготовления порошков (алюминиевые крас­ ки и газообразователи при изготовлении ячеистых бетонов), фоль­ ги, электропроводов. Алюминиевую фольгу применяют для изго­ товления высокоэффективного утеплителя (альфоля), в качестве отражателя тепловых лучей, а также декоративного материала. Из алюминиевых сплавов анодным оксидированием получают архитектурные детали различной расцветки.

Для строительных изделий алюминий применяют в виде спла­ вов, в состав которых входят Си, Мп, Mg, Si, Fe. Сплавы алюми­ ния имеют предел прочности при растяжении более 5- 108н/лі2.

Сплазы, состоящие из алюминия, меди, магния и марганца, но­ сят название дуралюминий. Из алюминиевых сплавов изготовляют плоские и волнистые листы, прокатные, гнутые, клепаные и свар­ ные профили, трубы.

В настоящее время область применения алюминиевых сплавов

сильно расширена. Их рекомендуется применять: в конструкциях большепролетных сооружений, в которых собственный вес состав­ ляет значительную часть нагрузок; в сборно-разборных конструк­ циях; в конструкциях сооружений, возводимых в труднодоступных местах; при строительстве в сейсмических районах; в конструкциях сооружений, предназначенных для службы в агрессивной среде; в конструкциях подвижных и подъемно-транспортных устройств.

Экономически целесообразно применение трехслойных навесных панелей из листов алюминия с пенопластмассовым заполнением, кровельных покрытий, алюминиевых оконных переплетов, перфо­ рированных плит для звукопоглощающих поверхностей и др. Бес 1 м2 алюминиевой панели с поропластом в 8—10 раз легче желе­ зобетонной.

Строительные изделия из алюминиевых сплавов отличаются хо­ рошим внешним видом, сейсмостойкостью, хладостойкостью, огне­ стойкостью, антимагнитностью, долговечностью. Такое сочетание свойств определило широкое применение алюминия в строи­ тельстве.

Алюминиевые сплавы применяются в основном в долговечных, стойких против коррозии декоративных ограждающих конструк­ циях.

Область применения алюминиевых конструкций расширяется благодаря созданию конструктивно-облицовочных материалов с защитнодекоративными полимерными, эмалевыми и электрохими­ ческими покрытиями.

Применяя алюминий, можно уменьшить вес стен и кровли в 10—80 раз, уменьшить трудоемкость монтажа и сократить его сроки в 2—3 раза.

В строительстве применяют высокоэффективный материал — пеноалюминий. Процесс его получения заключается в том, что в расплавленный металл вводят гидриды металлов (титана, бария или циркония), которые при нагреве выделяют газы. В результа­ те получают пористый материал с низкой объемной массой (100 -ь- -г- 300 кг/м3) и малой теплопроводностью. Пеноалюминий обла­ дает хорошей пластичностью и может подвергаться резанию, пай­ ке, склеиванию.

В соответствии с нормами и техническими условиями рекомен­

конструкций зданий, не требующих повышенной стойкости против коррозии;

термически обрабатываемые — алюминиево-кремнистые для конструкций, требующих повышенной стойкости против коррозии; дуралюминиевые нормальной и повышенной прочности для кон­ струкций, не требующих повышенной стойкости против коррозии.

морской рапы после осадки поваренной соли, из карналлита и магнезита. Применяют магний при изготовлении специальных легких сплавов.

Цинк. Плотность цинка 7,0 • ІО3 кг/ж3. Температура плавления 419° С. Применяют его главным образом для оцинкования различ­ ных стальных изделий (гвоздей, болтов, кровельной стали)' в качестве составляющего сплавов. При обычной температуре цинк хрупок, при нагревании до 150° С он становится пластичным. Цинк получают из сульфидных цинковых руд ZnS.

Свинец — мягкий, пластичный, тяжелый металл. Плотность свин­ ца 11,40ІО3 кг/м3. Температура плавления 327° С. Свинец хоро­ шо льется и прокатывается, хорошо противостоит действию серной и соляной кислот. Предел прочности при растяжении до 2 -107 н/м2, твердость — 5,9. Свинец непроницаем для рентгеновских лучей и частично гамма-лучей. Применяется в строительстве для специаль­ ных труб, антикоррозионных покрытий, звуко- и гидроизоляции и как составная часть некоторых легкоплавких сплавов. Свинец до­ бывают из сульфидных руд.

Олово — мягкий, стойкий против коррозии металл. Плотность олова 7,23 • ІО3 кг/м3. Температура плавления 232° С. Применяет­ ся для лужения стали и меди в качестве припоя и как составная часть цветных легкоплавких сплавов. Предел прочности при рас­ тяжении (350-г-450) ІО5 н/м2, относительное удлинение 40%, твер­ дость—12. Олово добывают из руды, которая называется оловян­ ным камнем.

Медь и ее сплавы. Медь— металл красного цвета с плотностью

нием 30—60%. Медь — мягкий и пластичный металл, хорошо про­ водит электричество и тепло.

Медь добывают из медных, сульфидных и окисленных руд. Применяют медь для изготовления электрических проводов и в качестве составной части различных сплавов.

Сплав, состоящий из меди и цинка, называют латунью. Ла­ тунь обладает высокими механическими и антикоррозионными свойствами и поддается горячей и холодной обработке. Иногда к латуни добавляют свинец, олово, алюминий, кремний и др.

для архитектурной отделки интерьеров (базы колонн, различные погонажные изделия).

Сплав меди с оловом (до 10%) называют оловянистой брон­ зой. Сплавы меди с алюминием, никелем, кремнием носят назва­ ние безоловянистых бронз. Иногда в состав бронзы вводят свинец, цинк, фосфор. Бронзу применяют для внутреннего оборудования зданий (сантехническая арматура, вентиляционные решетки, де­ тали карнизов, фурнитура и др.).

Кроме бронзы и латуни, известны другие сплавы, содержащие медь. Например, мельхиор (20% никеля и 80% меди), никелин

(45% никеля и 55% меди), константам (40% никеля, 59% меди и 1% марганца).

Сплавы, состоящие из свинца, олова, сурьмы, меди, применяют в качестве так называемых антифрикционных или подшипниковых. Такие сплавы носят название баббитов.

В последнее время некоторые цветные металлы с успехом за­ меняют стеклом, пластмассами, химически обработанной древеси­ ной и др.

§ 33. Редкие металлы и сплавы

Современная техника предъявляет повышенные требования к спла­ вам, применяемым для специальных целей. Основными элементами (кроме железа) таких сплавов являются редкие металлы: титан, цирконий, ванадий, гафний, ниобий, тантал, молибден, вольфрам,

гирующим элементом, добавляемым к стали для получения проч­ ного и жаропрочного сплава. Титан занимает особое место среди металлов. Он в два раза легче стали и значительно прочнее ее, обладает высокой твердостью, жаропрочен. Будучи немного тяже­ лее алюминия, титан прочнее его в 5—6 раз. Титан сохраняет свои свойства при температуре до —200° С, обладает исключительной стойкостью к кислотам, щелочам, солям, хлору, сере. В сплаве с малыми дозами палладия, молибдена стойкость титана к химиче­ ской коррозии приравнивается к стойкости золота, тантала.

Титан справедливо называют металлом будущего. В СССР из титана выполнена облицовка обелиска космонавтам в Москве, сооружено ряд труб высотой более 120 м на Березняковском ти­ тано-магнезитовом комбинате, в Запорожье, Соликамске и др. Эффективный и экономичный способ производства деталей из ти­ тановых сплавов — точное литье.

В Институте электросварки имени Е. О. Патона Академии наук УССР разработана технология дуговой и Электрошлаковой свар­ ки титана и его сплавов с использованием специальных флюсов.

Цирконий — блестящий металл плотностью 6,5* ІО3 кг/м? с тем­ пературой плавления 1857° С. Цирконий обладает высокой проч­ ностью на разрыв 10 000-ІО5 нім2, имеет высокую стойкость к кис­ лотам и щелочам, к морской воде. Используют его для легирования стали и изготовления специальных сплавов с медью.

ванадий в основном как легирующий элемент в стали, для изго­ товления стойкой в морской воде ванадиево-медной бронзы.