Файл: Максимов С.Н. Инженерные сооружения (с основами строительного дела) учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 105

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

телях (сероуглероде, бензоле и др.). Их используют при произ­ водстве кровельных и гидроизоляционных работ и при антисепти­ ческой обработке дерева.

Битумы по виду исходного сырья делятся на природные, неф­ тяные и сланцевые. Природные битумы извлекают из битуминоз­ ных песков, песчаников, известняков и доломитов, содержание би­ тума в которых достигает 20% и более. Нефтяные битумы полу­ чают в процессе разгонки нефти на отдельные фракции. Сланцевые битумы добываются из отходов сланцевой промышлен­ ности. Битумы в зависимости от их назначения выпускаются нескольких различных марок. Битумную массу применяют как в чистом виде, так и с различными минеральными пылевидными или волокнистыми наполнителями в холодном (с растворителями) и разогретом состоянии. В дорожном деле, а также при гидроизоля­

ционных работах иногда

применяют

битумные эмульсии,

состоя­

щие из 40—60% битума и 60—40%

воды (с добавлением

от

0,1

до 2% эмульгаторов).

получают

при перегонке каменного

уг­

Дегтевые материалы

ля, дерева и торфа. Наиболее широко в строительстве применя­ ются вязко-жидкие смолы и вязко-твердые или полутвердые пе­ ки, добываемые из каменных углей.

На базе органических вяжущих получают асфальтовые и дег­ тевые растворы и бетоны, являющиеся аналогами цементных строительных растворов и бетонов. Асфальтовый раствор, состоя­ щий из 25—30% (по весу) битума и 75—70% песка или тонкомо­ лотого известняка, применяют для устройства гидроизоляционных преград и покрытий, при создании полов в промышленных поме­ щениях, а также тротуаров.

Для покрытия дорог применяют асфальтобетон, в котором нужное соотношение между заполнителем и вяжущим устанавли­ вается соответствующим подбором, обеспечивающим надлежащую водонепроницаемость (плотность) и прочность.

Кроме растворов и бетонов органические вяжущие применя­ ются для изготовления рулонных кровельных и гидроизоляцион­ ных материалов, среди которых наиболее распространенными яв­

ляются рубероид,

пергамин и толь.

Р у б е р о и д ,

или покровный битумокартон, выпускается в

виде рулонов шириной 75—105 см, общей площадью 20 м2 и ис­

пользуется как кровельный материал.

и менее проч­

П е р г а м и н представляет

собой более тонкий

ный материал, чем рубериод,

и используется как

подкладочный

слой при многослойных кровлях и гидроизоляционных покрытиях. Т о л ь — это кровельный материал, представляющий собой строительный картон, пропитанный каменноугольными дегтепродуктами, поверхность которого присыпана мелкозернистым песком. Кроме перечисленных, специально для гидроизоляционных работ выпускаются особые рулонные материалы — гидроизол. борулин и металлоизол, приготовляемые путем пропитки битума­

25


ми асбесто-картонного материала. Применяют их в условиях по­ вышенных требований к гнилостойкости, при изоляции трубопро­ водов и т. п.

§ 8. МЕТАЛЛЫ

Для строительных целей наибольшее применение имеют мало­ углеродистые и низколегированные стали различных марок и про­ филей. Кроме того, для труб и других изделий применяют чугун и в незначительных количествах алюминиевые сплавы и цветные

металлы.

Строительство является крупнейшим потребителем стали в стране и расходует 20% всего выпускаемого нашей промышленно­

 

 

 

 

 

 

стью проката

(не

считая

рельсов

и

 

 

 

Р

в'

 

труб).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очень важными свойствами ста­

 

 

 

 

 

 

ли, позволяющими широко использо­

 

 

 

 

 

 

вать ее в строительстве, являются вы­

 

 

 

 

 

 

сокая прочность, пластичность и сва­

 

 

 

 

 

 

риваемость.

Наибольшее

применение

 

 

 

 

 

 

имеет мартеновская сталь Ст-3 с пре­

Рис.

6.

Профили

прокатных

делом текучести не менее

24 кг/мм2.

 

стальных изделий:

 

В последнее

время

промышленность

а — уголок;

б — двутавр;

в

выпускает для

целей строительства

 

 

 

швеллер

 

 

низколегированные

стали

с пределом

 

 

 

 

 

 

текучести 33—40 кг/мм2.

 

 

 

Сталь в строительстве применяется для цельнометаллических

конструкций как арматурное железо, а также в виде проката.

 

 

Для цельнометаллических конструкций используются толсто­

листовая

(4'—160 мм)

и тонколистовая

(до 4 мм) сталь, широко­

полосная универсальная

сталь, уголковые

равнобокие

(рис. 6, а)

и

неравнобокие

профили, швеллеры

 

(корытного

профиля,

рис.

6,

в),

обыкновенные

и облегченные

и двутавры

(рис. 6,

б).

Все эти профили выпускаются различных размеров, позволяющих

применять их с максимальным использованием полной несущей способности.

Применение цельнометаллических конструкций из-за большого расхода металла все более и более сокращается и заменяется бо­ лее экономичным железобетоном. Железобетон также требует металла, но не в виде перечисленных прокатных профилей, а в ви­ де арматурных стержней горячекатаной стали, холоднотянутой проволоки, сварных сеток и т. п. В настоящее время около 50%

всей прокатной стали, используемой в строительстве, расходуется в виде арматуры.

Арматура изготовляется из стали Ст-3 и прокатывается в ви­ де стержней круглых, гладких или продольно-ребристых и с вин­ товыми выступами разных сечений. Для лучшего использования металла горячекатаные стали упрочняют вытяжкой в холодном состоянии («наклеп») и термической обработкой.

26


Кроме того, в строительстве применяют: рельсы для желез­ ных дорог широкой и узкой колеи, а также для подкрановых пу­ тей; тавры и двутавры для путей подвесных кранов; шпунты раз­ личного профиля, используемые при проходке котлованов и для создания вертикальных ограждений, противофильтрационных уст­ ройств и т. п.; кровельная сталь (листовое железо) для покрытия зданий и сооружений; стальные трубы для водо-, газо- и паро­ проводов.

Из стали изготовляют гвозди, шурупы, петли, навесы и т. п., широко используемые в строительстве. В последние годы сталь стала применяться для дверных и оконных рам и проемов, а так­ же для других целей.

Цветные металлы в строительстве используются в небольшом количестве, главным образом для изготовления водопроводных кранов, ручек и других изделий, хотя многие из них стремятся заменить более дешевыми и современными материалами, такими, как пластические массы.

§ 9. ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ

Пластическими массами называются материалы, пластичные на определенных этапах своего производства, образованные на основе природных или синтетических смолообразных высокомоле­ кулярных соединений. В настоящее время пластмассы широко применяются во многих областях техники, а также в быту. Эти материалы обладают рядом свойств, весьма ценных для строи­ тельства, — малым объемным весом и вместе с тем высокой проч­ ностью, хорошими тепло- и электроизоляционными качествами, стойкостью к коррозионным воздействиям, легкой обрабатывае­ мостью и красивым внешним видом. Их можно отливать в формы, прессовать, штамповать и изготовлять трубы, бруски, листы и дру­ гие прокатные профили и детали. При этом получаются изделия, не требующие дополнительной обработки и отделки. Кроме того, пластмассы можно сваривать и склеивать, изгибать и придавать им нужную форму, окрашивать и полировать, наносить в виде пленки и покрытия на другие изделия и конструкции.

Однако пластмассы обладают и существенным недостатком— многие из них способны стареть, т. е. уменьшать свою прочность во времени. Это свойство, различно развитое у разных пластмасс, может быть преодолено введением специальных веществ, стабили­ зирующих прочность и предотвращающих процесс старения.

Пластические массы изготавливают из связующего вещества, наполнителя и пластификатора. В качестве связующих веществ служат преимущественно синтетические смолы (фенолформальде­ гидные, карбамидные, полихлорвиниловые, полиэтиленовые, полистирольные, полиэфирные, эпоксидные, кремнийорганические и др.)\ Наполнителями служат различные органические и неорга­ нические порошки, волокна, ткани, бумага и т. п.

27


Из пластмасс приготавливают следующие основные материа­ лы, применяемые в строительстве: материалы для покрытия полов жилых и общественных помещений — линолеум (рулонный) и асбесто-смоляные плитки, а для кровельных покрытий — стекло­ пластики; материалы для облицовки степ санитарных узлов, ку­ хонь, лабораторий и т. п. — полистирольные плитки и гетинакс (декоративный слоистый пластик); тепло- и звукоизоляционные материалы — поропласты (пенопоростирол, пенохлорвинил и др.); гидроизоляционные материалы — полихлорвиниловая и другие пленки; санитарно-технические изделия и трубы из винипласта и других пластмасс, не только хорошо заменяющие металлические трубы и изделия, но и являющиеся высококислото- и щелочеус­ тойчивыми.

В настоящее время химическая промышленность все в боль­ шем количестве выпускает сырье, нужное для производства пласт­ масс, поэтому применение последних в строительстве будет рас­ ширяться, и они постепенно будут заменять металл.

§ 10. ДРЕВЕСИНА

Древесина раньше имела очень широкое применение в строи­ тельстве для сооружения несущих конструкций (балок, ферм и

т. п.), возведения стен и фундаментов и других целей.

Однако бе­

тон и железобетон, как более прочные и долговечные

материалы,

вытеснили древесину из этой сферы ее применения.

Теперь дре­

весина в виде брусьев и досок употребляется главным образом для изготовления столярных изделий (оконных рам и дверей), а также для настила полов, обрешетки под кровлю и т. п. Кроме того, древесина в строительстве применяется в виде фанеры, сто­ лярных плит, фибролита и т. п. Применение этих искусственных древесных материалов позволяет более полно использовать дре­

весину не только из высококачественной части

ствола дерева,

по

и из отходов, получающихся при его обработке.

Однако успехи

хи­

мии все больше и больше снижают применение древесины в строи­ тельстве.

Г л а в а II

ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

§ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Наибольшие объемы земляных работ связаны с открытой разработкой полезных ископаемых, при которой производится выемка больших масс вскрышных пород и проходка глубоких карьеров. Немногим меньшие объемы выполняются при крупном, гидротехническом строительстве, когда в тело земляных плотин укладываются многие миллионы кубических метров, проходят глубокие строительные котлованы, возводят ограждающие пере­ мычки, дамбы и т. п. При строительстве каналов транспортного и ирригационного назначения также производят крупные земля­

ные работы. При современном дорожном строительстве

(как же­

лезнодорожном, так и автодорожном)

земляные

работы

связаны

с устройством выемок и сооружением

насыпей,

а аэродромное

строительство требует выравнивания территории (планировочные работы) и сооружения земляного полотна для размещения на нем. взлетно-посадочных полос, рулежных дорожек и т. п.

При промышленном и гражданском строительстве земляные работы имеют меньший объем, но на любом объекте производит­ ся планировка территории, проходка строительного котлована для заложения фундаментов, разрабатываются траншеи для укладки коммуникаций (водопровода, канализации, теплосети, кабельного хозяйства и т. п.). После завершения строительства ведется обрат­ ная засыпка траншей, пазух и окончательная планировка терри­ тории.

Таким образом, любое строительство требует ведения земля­ ных работ, связанных с перемещением грунтов и использованием их как материала или среды для сооружения.

Земляные работы в прошлом были трудоемкими и на их вы­ полнение затрачивалось много ручного труда. По мере механи­ зации строительных работ ручной труд постепенно заменялся ма­ шинным и в настоящее время земляные работы практически полностью механизированы.

Производство земляных работ состоит из четырех процессов: а) разработки, б) выемки, в) транспортировки к месту укладки и г) укладки. В ряде случаев отдельные рабочие процессы совме­ щаются, а в других случаях сопровождаются такими вспомога­ тельными работами, как рыхление грунта для лучшей его разра­ ботки, уплотнение при укладке в сооружение и т. п.

Разработка грунта, выемка его, транспортировка и укладка могут вестись различными методами (механическими, гидравли­

29