Номенклатура строительных металлических материалов

Чугун. Из чугуна изготавливают подушки под колонны, трубы, радиаторы, сантехника. Из - за хрупкости и высокой плотности использование чугуна ограничено. В малых архитектурных формах используют чугун для деталей оград, решеток, фонарей и т.д.

Сталь - обыкновенная углеродистая, качественная, высококачественная и особо высококачественная, легированная. Углеродистая сталь. Ст-3 -широко используется в строительстве. Стальные строительные материалы различают профильные листы, трубы, арматура. Профили имеют различные сечения в зависимости от способы получения – прокатные, гнутые.

Прокат: уголки, швеллеры, двутавры, монорельсы, арматурная сталь, трубчатого сечения.

Гнутый прокат: уголки, швеллер, коробчатые сечения и др.

Листовая сталь толщиной от 0,4 до 60 мм.

Кровельная оцинкованная сталь имеет толщину 0,4-0,8 мм, бывает плоская, рифленая, волнистая, профильная.

Арматура из стали делится на стержневую и проволоки из них изготовляется пряди, сетки, каркасы с термическим упрочнением характеристик. Арматура бывает гладкая и рифленая.

Соединения стальныхконструкций делятся не неразъемные (сварные, заклепочные) и разъемные (болтовые). Сварные швы выполняются с помощью электродов или газовой сваркой.

Цветные металлы и их применение в строительстве Сырье– основное сырье рудные горные породы цветных металлов. В рудах сравнительно малое содержание цветных металлов. Железа в руде содержится до 70%, а в бокситах примерно 50-60% АI (глинозема).

Из цветных металлов получают штамповкой или прессованием под давлением профильные, рельефные, облицовочные материалы и элементы оборудования.

Термической, химико– термической обработкой изменяют свойства металлов – твердость, прочность, ударная вязкость, сопротивление износу. Эти свойства достигают путем прогрева и охлаждение.

Алюминий- плотность-2700кг/м3 в промышленных масштабах начали производить лишь в 20 веке, из-за технологических сложностей.

Алюминий – наиболее широко используемый цветной металл, серебристый – белый, обладающий высокой коррозионной способностью, характеризуется высокой электро и теплопроводностью, с высоким коэффициентом теплого расширения. Применяется в строительстве только в виде сплавов.

Получают алюминий щелочным, кислотным, электротермическим, электродным способами в ваннах. В строительстве в чистом виде алюминий не применяется для изготовления конструкций из-за низкой прочности. Он применяется в виде сплавов или покрытий для защиты от коррозии. Применяются алюминиевые сплавы АL+магний – в мостостроении, АL+магний+кремний – красивый декоративный сплав.

Алюминий и сплавы на его основе имеют достоинства:

1. Легкость, низкая плотность 2600-2700 кг/м3;

2. Высокая прочность 200-750Мпа;

3. Высокая коррозионная стойкость, в 50 раз медленнее, чем у стали;

4. Легкость обработки;

5. Отсутствие искрообразование при обработке;

6. Высокая стойкость при низких отрицательных температурах.

Недостатки:

1. Относительно высокая стоимость по отношению к стали;

2. Высокая деформативность, модуль упругости в 3 раза выше, чем у стали;

3. Коэффициент линейного расширенной в 2 раза выше, чем у стали;

4. В местах контакта АL с другими материалами возникает электрохимическая коррозия (необходимо защищать краской).

Дюралюминий – этосплав аллюминия АL(95%)+ меди Си(4%) +магний Мп (0,5%) + марганец Мд (0,5%)– имеет прочность 500-750 МПа.

Магниевые сплавы из АL с цинком очень прочны до 400МПа и жаропрочны при этом очень легкие 700-1800 кг/м³.

Из алюминиевых сплавов изготавливают листовые и профильные изделия. Прессованные профили из алюминиевых сплавов использует для изготовления несущих и ограждающих конструкций, крепления окон, витрин, витражей, подвесных потолков, плинтуса. Изготавливают из алюминиевых сплавов заклепки, болты, фурнитуру, рельефные облицовочные панели, декоративно – художественные изделия, плиты «сэндвич- панели».

Алюминиевая пудра используется для изготовления красок, эмалей – защитного покрытия, в качестве порообразователей для газобетона.

Сплавы АL с титаном имеют предел прочности 750-1000 МПа, плотность 4500 кг/м3, высокую коррозионную стойкость. Термообработкой или легированием может быть повышен предел прочности до 1800-2000Мпа. Сплавы титана жаропрочны до 400 °С, имеют высокую коррозонную стойкость. Сплав дорогой, применяется только для уникальных сооружений –например памятник космонавтике на ВДНХ в Москве.

Алюкобонд. Это композитный, многослойный листовой материал. Представляет собой алюминиевую оболочку, внутри заполненную полимерным наполнителем и покрытый сверху защитно – декоративным слоем. Используется 35 лет в Германии: толщиной АL t=3,3 мм. Легко обрабатывается – режется, сгибается, поддается сверлению и трансформации. Цвета – стандартные, металлик, имитация камня и т.д.

Наполнитель – однородная, плотная, пластичная структура.

Используется алюминий и и его сплавы в качестве ограждающих конструкций в панелях производственных, общественных большепролетных зданий:

· в труднодоступных районах;

· для изготовления витражей, оконных переплетов;

· в качестве кровельного материала;

· для наружной облицовки зданий в виде панелей алюкобонда;

· в качестве обшивки трехслойных панелей, например Сэндвич панели.

Медь – плотность 8960 кг/м3 - мягкий, ковкий металл красного цвета встречается в природе в виде самородков и в природных рудах – сульфидов, сульфатов меди. Имеет высокий коэффициент температурного расширения в 1.5 раза выше, чем у стали. Высокий коэффициент электро и теплопроводности. В сухой среде медь не окисляется, во влажной покрывается темной оксидной пленкой. Медь известна с глубокой древности, встречается в виде самородков и просто выплавляется из медных руд. Медные сплавы получают сплавлением меди с оловом, цинком.

Латунь – медный сплав меди с цинком (10- 40%) в качестве легирующего металла входит АL или никель. Прочность при растяжении 250-600МПа. Латунь применяют в виде листов для изготовления художественно – декоративных изделий, латунных труб в отопительной и водонапорной системе, имеет высокую долговечность.

Бронза – сплав меди с оловом (до 10%), алюминием и свинцом. Материалы на основе бронзы имеют высокую прочность, твердость и коррозионную стойкость, Свинец и цинк в виде защитных покрытий для коррозионной защиты. Бронза– применяется для литья статуй, скульптур. Памятники Минину и Пожарскому, памятник Кенесары, Абаю в городе Астана и т.д.

Медная кровля. Гибкая медная черепица состоит из стекловолокна, натурального битума и покрыта сверху медным листом толщина 70 мм. Медные листы соединены между собой накладками – клипсами.

Битумная основа гибкой черепицы делает этот материал для работы очень пластичным и позволяет проводить работы на кровлях с уклоном от 11 до 90°. Легко укладывается в виде лепестков листов или рулонов.

Сплавы титана и магния используют в конструкции с высокими вибрационными нагрузками.

Золото встречается только в древних сооружениях. Им покрывались главы соборов, золотились украшения фасадов, применялось в декоративном искусстве.

В современной архитектуре применяется для позолоты сусальное золото. Это листы толщиной несколько микрон уложены на папиросную бумагу и собраны в книжки по 60 листов. Масса книжки 1,5 – 2,5 грамма. Одной книжкой покрывают поверхность около 0,5 м2. Для покрытия наружных элементов фасадов используют книжки весом 2,5гр, для внутренней отделки в 1,5 грамма.

Защита металлов от коррозии в результате коррозии ежегодно теряется 10-12% его годового производства. Для защиты от коррозии применяется защитные покрытия. Прогрессирует коррозия в атмосфере с агрессивной воздушной средой, при контакте с нефтью, бензином.

Защита от коррозии бывает:

· электрохимическая;

· замедлители коррозии – ингибиторы изменяющие состав металла на контакте с агрессивной средой.

Чаще всего это лакокрасочные покрытия. С помощью покрытий можно изолировать от агрессивной среды изделие или изменить химический состав поверхности. Защитное покрытие должно быть сплошным, непроницаемым для агрессивной среды, иметь высокую прочность, сцепления с металлом (адгезию) высокую твердость, износостойкость и жаростойкость.

Дата добавления: 2014-12-16