Минеральные теплоизоляционные материалы

К минеральным материалам и изделиям относятся: минеральная и стеклянная вата, ячеистое стекло, из вспучивающихся горных пород и минералов, бетоны ячеистые, асбестосодержащие, керамические и др.

Минеральная вата и изделия из нее. Применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, трубопроводов и промышленного оборудования.

Стеклянная вата и изделия из нее. Изделия из стекловаты предназначены для строительной и монтажной изоляции и как акустический материал.

Ячеистое стекло (пеностекло). Применяют в строительстве как теплоизоляционный и отделочный материал.

Вспученный перлит и изделия из него. применяется для утепления и гидроизоляции совмещенных покрытий, теплоизоляции промышленных холодильников и пр.

Вспученный вермикулит и изделия из него. Вспученный вермикулит представляет собой теплоизоляционный материал, получаемый в результате обжига измельченного материала вермикулита.

Ячеистые бетоны. Представляют собой искусственные пористые материалы, получаемы из минеральных вяжущих, кремнеземистых компонентов и порообразователей.

Плиты из ячеистого бетона применяют для теплоизоляции строительных конструкций и поверхностей промышленного оборудования при температуре до 400 ⁰С.

Асбестовые и асбестосодержащие материалы. К асбестовым материалам относят асбестовую бумагу и картон, асбестовый шнур, асбестовую ткань.

Асбестовая бумага Применяют для изоляции поверхностей при температуре до 500 ⁰С.

Асбестовый картон Применяют его для изоляции плоских поверхностей и трубопроводов при температуре до 500 ⁰С.

Асбестовый шнур Применяют для изоляции трубопроводов диаметром до 89 мм и промыщленного оборудования с температурой до 500 ⁰С.

Асбестовую ткань Применяют для обшивки горячих трубопроводов.

Теплоизоляционные асбестовые матрацы Применяют для съемной изоляции фланцевых соединений арматуры, механизмов и пр.

Асбестокремнеземистые материалы Предназначен для приготовления асбозуритовых растворов.

Керамические теплоизоляционные изделия. В зависимости от применяемого сырья керамические теплоизоляционные материалы подразделяются на диатомитовые, трепельные, перлитокерамические, шамотные и др. Их получают путем формования, сушки и последующего обжига. Пористая структура образуется в результате введения выгорающих и пористых добавок. Преимущественно применяется способ изготовления изделий с выгорающими добавками, как самый технологичный.

Высокопористую корундовую керамику получают из технического глинозема.

Применяют керамические теплоизоляционные материалы для тепловой защиты печей, топок, трубопроводов и другого оборудования, работающего при высоких температурах.

Алюминиевая фольга (альфоль)

Применяют альфоль в теплоизоляционных слоистых конструкциях зданий и сооружений, а также для теплоизоляции трубопроводов и промышленного оборудования с температурой до 300 ⁰С.

К органическим материалам относятся: древесноволокнистые плиты, фибролит, торфяные теплоизоляционные плиты, камышит, газонаполненные пластмассы.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) получают из древесноволокнистой массы формованием и последующей тепловой обработкой. В зависимости от свойств и назначения подразделяются на мягкие и твердые.

Фибролит – плитный теплоизоляционный материал, получаемый из спрессованной древесной шерсти и минеральных вяжущих.

Торфяные теплоизоляционные изделия Применяют в строительстве для устройства ограждений в жилых, общественных и промышленных зданиях, для изоляции холодильников.

Камышит Применяют его в малоэтажном строительстве для тепло- и звукоизоляции стен, перегородок, перекрытий и покрытий.

Газонаполненные пластмассы Применяют пенопласты в ограждающих конструкциях зданий в качестве теплоизоляции.

66. Металлы: классификация, производство стали и основные свойства.

Металлы – это вещества, обладающие высокой прочностью, пластичностью, тепло- и электропроводностью, характерным блеском.

Выплавка металлов возникла в глубокой древности. Получение меди датируется 7–6 тыс. до н. э. Во 2 тыс. до н. э. начали применяться изделия из бронзы. В середине 2-го тыс. до н. э. человек начал получать железо. В древнем мире добывали и применяли также золото, серебро, олово, свинец, ртуть.

Более высокие свойства имеют сплавы, состоящие из двух и более хи­мических элементов. Они чаще всего и применяются в технике и строительстве. Сплавы могут находиться между собой в одном из трех видов связи: химической, твердых растворов и механической смеси.

Металлы подразделяются на две группы: черные и цветные. К черным относят металлы и сплавы, в которых основным компонентом является же­лезо. К цветным относят металлы и сплавы, в которых основным компонен­том является не железо, а другие элементы: алюминий, медь, цинк, магний и пр.

В строительстве чаще всего применяются черные металлы: чугун и сталь. Чугун – это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода бо­лее 2,14 %. Сталь – это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода не более 2,14 %.

При наличии углерода до 0,25 % сталь называется низкоуглеродистой, при содержании его от 0,25 до 0,6 % – среднеуглеродистой и при содержа­нии углерода более 0,6 % – высокоуглеродистой. С повышением содержа­ния углерода уменьшается пластичность стали, повышается хрупкость.

В строительстве для конструкций, подвергающихся динамическим на­грузкам, чаще всего применяют низкоуглеродистые стали. Из них строят мосты, фермы, резервуары, трубопроводы.

Для улучшения свойств чугунов и сталей в их состав вводят легирую­щие добавки: марганец, хром, никель, молибден, алюминий, медь и др. При содержании легирующих добавок до 2,5 % стали называют низколегиро­ванными, при 2,5–10 % – среднелегированными и более 10 % – высоколе­гированными. Легирующие вещества повышают коррозионную стойкость, ковкость, упругость черных металлов.

В строительстве применяются в основном низколегированные стали.

Цветные металлы разделяют на легкие и тяжелые. Легкие имеют плот­ность менее 3,5 г/см³. Основными компонентами легких металлов являются алюминий и магний. Например, дуралюминий представляет собой сплав алюминия с медью, магнием, кремнием и марганцем. В тяжелых металлах основным компонентом является медь, олово, цинк, свинец. В строительст­ве часто применяется бронза (сплав меди с оловом) и латунь (сплав меди с цинком).

Основными способами производства стали являются конверторный, мартеновский и электроплавка.

Конверторный способ получения стали заключается в продувке воздухе или кислорода через расплавленный чугун. Процесс осуществляется в специальных печах – конверторах.

Материалами для получения стали слу­жат расплавленный чугун, лом, окисли­тели.

Перед загрузкой конвертор наклоняют, загружают лом, затем заливают чугун. Да­лее конвертор ставят в вертикальное поло­жение, опускают фурму и начинают про­дувать кислород. Одновременно загружа­ют известь, железную руду и флюсы (бок­сит, плавиковый шпат).

В начале процесса кислород окисляет железо, образуя оксид железа, который начинает реагировать с кремнием, марган­цем, фосфором и углеродом

После окисления углерода снова начинает окисляться железо.

После окончания продувки конвертор поворачивают в горизонтальное положение, и сталь выпускают в ковш.

Мартеновский способ выплавки стали осуществляется на поду марте­новской печи.

Мартеновская печь является пламенной печью, в рабочем пространстве которой сжигается газообразное или жидкое топливо. Высокая температура создается за счет регенерации тепла отходящих газов. Сырьем служат стальной лом, флюсы и чугун, которые последовательно загружают в печь. Образующийся FeO вступает во взаимодействие с вредными примесями и переводит их в шлак. Шлак всплывает и находится на поверхности стали. Окисляясь, FeO переходит в железо.

Мартеновским способом получают высококачественные стали необхо­димого состава. Их применяют для изготовления мостов, ферм, рельсов.

Электроплавка осуществляется в дуговых и индукционных печах. Наиболее распространены электродуговые печи вместимостью от 0,5 до 360 т. Тепло образуется электрической дугой, возбуждаемой графи­товыми электродами и металлической шихтой.

В электропечах получают стали заданного химического состава. Это вы­сококачественные конструкционные, инструментальные, коррозионностойкие, жаростойкие и другие специальные стали. Однако стоимость их выше конверторной и мартеновской. Выплавленную сталь выпускают в ковш, представляющий металлический сосуд, выложенный изнутри огнеупорным материалом, из которого затем разливают в металлические формы (изложницы), где она затвердевает и образует слитки массой от 10 кг до 300 т.

67. Углеродистые и легированные стали, термическая обработка стали.

По химическому составу стали подразделяются на углеродистые и ле­гированные.

Углеродистые стали являются сплавами железа с углеродом с нормаль­ными примесями марганца, кремния, серы и фосфора.

Легированные стали представляют собой сплавы железа с углеродом с нормальными примесями и легирующими элементами никеля, хрома и др.

По области применения стали подразделяются на конструкционные и инструментальные.

Конструкционные стали подразделяются на качественные и обыкновен­ного качества.

Углеродистая конструкционная сталь обыкновенного качества подраз­деляется на три группы А, Б и В. К стали группы А предъявляются требова­ния по механическим свойствам, группы Б – по химическому составу и группы В – по механическим свойствам и химическому составу.

В свою очередь, сталь каждой группы делят на категории: группа А - на три; группа Б – на две; группа В – на шесть.

Сталь группы А применяют для изделий, при изготовлении которых не выполняется горячая обработка - сварка, ковка и др. Она сохраняет меха­нические свойства, регламентируемые стандартами. Сталь группы Б применяется для изделий, подвергаемых горячей обработке. При этом свойства ее изменяются. Сталь группы В применяется для изделий, подвергаемых сварке. В зоне сварки свойства металла изменяются.Виды изделий и конструкций из стали, применяемые в строительстве.

Сталь углеродистая качественная конструкционная поставляется с га­рантией химического состава и механических свойств. Она содержит серы не более 0,04 % и фосфора не более 0,035 % и отличается несколько более высокими механическими свойствами, чем сталь обыкновенного качества. Она выпускается следующих марок: 05кп, 08кп, 08пс, 08,10кп, 10пс, 10, 11кп, 15кп, 15пс, 15, 18кп, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58, 60. Две цифры показывают содержание углерода в сотых долях процента. Применяют эту сталь для деталей машин, сварных конструкций.

Инструментальная нелегированная сталь содержит углерода более 0,65 %. Подразделяется на качественную марок У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, У12А, У13А и высококачественную марок У7А, У8А, У8ГА, У9А, У10А, У11А, У12А, У13А. Она имеет высокую твердость, износостойкость, достаточную проч­ность и пластичность, применяется для режущих, штамповых, мерильных инстру­ментов и технологической оснастки.

Для повышения качества стали в ее состав вводят один или несколько легирующих элементов: хром, марганец, кремний, никель, молибден, вана­дий, алюминий, титан, бор. Хромистая сталь имеет высокую прочность, хорошо сваривается; марганцовистая – повышенную прочность, пластич­ность, свариваемость; хромомарганцевая – повышенную прокаливаемость и прочность; хромокремнистая сталь применяется для деталей, испытываю­щих в процессе эксплуатации знакопеременные нагрузки; хромоникелевая имеет высокую прочность, вязкость, прокаливаемость; хромоалюминиевая -повышенную твердость, износостойкость, выносливость.

Маркировка легированной стали осуществляется по буквенно-цифровой сис­теме. Легирующие элементы обозначаются следующими буквами: С – кремний, Г – марганец, X – хром, Н – никель, М – молибден, В – вольфрам, Р – бор, Т–титан, Ю – алюминий, Ф – ванадий, Ц – цирконий, Б – ниобий, А – азот, Д – медь, К – кобальт.

68. Виды изделий и конструкций из стали, применяемые в строительстве.

Легированная сталь применяется в строительстве

Без изделий из металла не обходится ни одно строительство. Даже при возведении домов из оцилиндрованного бревна для крыши могут использовать металлочерепицу. Сталь в зависимости от вида и свойств находит разное применение в строительстве. Давайте разберемся подробнее с этим нужным материалом. Химический состав стали позволяет разделить ее на две большие группы: углеродистые и легированные. В свою очередь углеродистые стали бывают обыкновенные, качественные конструкционные и инструментальные стали.

Обыкновенная сталь представляет собой сплав углерода с железом. Для оценки свойств в основном обращают внимание на пределы прочности, текучести и величину относительного удлинения. Самая часто используемая в промышленности и строительстве сталь с обозначением Ст3.

Металлопрокат высококачественной стали

Легированная сталь – это улучшенная специальными (легирующими) компонентами сталь. Легированная сталь подразделяется на низколегированную, средне и высоколегированную. Часто в строительстве применяют низколегированные стали. К легирующим компонентам относят медь, марганец, кремний, никель и хром.

Существует деление применяемой в строительстве стали на особовысококачественные, высококачественные и качественные и обыкновенные. О качественном показателе говорит количество примесей серы, которые снижают механическую прочность стали. Для того чтобы различать марки стали ввели буквенные обозначения. Так сталь марки Х означает, что в ее составе есть хром, Г – марганец, С – кремний. Цифры в обозначении указывают на среднее содержание этих элементов.

В строительстве низколегированные стали применяются там, где нужно сохранить высокую прочность при высокой пластичности. Если говорить о кровельной стали, то к ней выдвигаются следующие требования: она должна быть без трещин и ржавых пятен на поверхности, края листа должны быть обрезаны под прямым углом, а изгиб листа должен регламентироваться сортом стали. Почти всегда кровельная сталь имеет химическую обработку – оцинковку, что позволяет защитить ее на долгое время от воздействия атмосферных осадков.

Также разделяют кровельную сталь по толщине. Тонколистовая сталь имеет толщину до 3.9 мм, толстолистовая – более 4 мм.

Металлообрабатывающая промышленность выпускает обширную номенклатуру стальных изделий, применяемых в строительстве, в том числе прокатную листовую сталь для покрытия кровли. Возможность применения вида стали в строительстве определяется не только ее свойствами, но и в значительной степени ее доступностью и рентабельностью. Качество стали регулируют легированием, вакуумированием при разливке и другими способами.

Применяемые в строительстве стали различают по качеству, способу обработки и назначению. По качеству стали подразделяют на обыкновенные (рядовые), качественные, высококачественные и особовысококачественные. Эти виды различаются количеством вредных примесей: серы, снижающей механическую прочность и являющейся причиной красколомкости — хрупкости в горячем состоянии; фосфора, усиливающего хладноломкость — хрупкость при пониженных температурах; неметаллических включений.

Дата добавления: 2015-04-24