Основные породы древесины, применяемые в строительстве
Как строительный материал древесина обладает рядом положительных свойств: сравнительно высокой прочностью при небольшом объемном весе, достаточной упругостью и малой теплопроводностью.
В благоприятных условиях эксплуатации деревянные постройки и строительные детали сохраняются очень долго, несколько сотен лет. Благодаря этим качествам и относительно невысокой стоимости древесина различных пород широко применяется в строительстве.
Ядро́вая древесина, также ядро́ — название развивающейся у многих видов деревьев физиологически не активной зоны в центре сечения ствола, обычно более тёмного цвета, чем внешняя часть, более светлая заболонь. Возникает в результате вторичного метаболизма отмершей паренхимы во внутренней части заболони.
Настоящее ядро содержит в основном цветные, большей частью фенольные вещества (ядровые вещества), которые импрегнируют стенки клеток и как правило повышают долговечность древесины. Кроме того, дерево прерывает связи между клетками, таким образом что между ними больше невозможен капиллярный обмен. Ядровая древесина биологически мертва.
Материалы и изделия из древесины. Строение древесины
Общие сведения
Древесину издавна широко применяют в строительстве благодаря ряду положительных свойств: высокой прочности при небольшой плотности, малой теплопроводности; легкости обработки; простоте скрепления отдельных элементов; высокой морозостойкости и сопротивляемости действию многих химических реагентов. Древесина имеет и ряд недостатков, снижающих ее строительные свойства: неоднородность строения; наличие пороков; гигроскопичность, приводящую к изменению размеров древесины, короблению и растрескиванию; склонность к загниванию и возгоранию.
При заготовке и переработке древесины образуются значительные отходы. На лесопильных заводах 8…12% древесины превращается в опилки. При изготовлении строительных деталей опилки и стружки составляют до 40 %. Много древесины в виде опилок и сучьев теряется при заготовке стволов. Все это указывает на важность утилизации отходов.
Лесные материалы, получаемые только путем механической обработки стволов дерева (бревна, пиломатериалы). При таком использовании древесины сохраняются все присущие ей положительные и отрицательные свойства.
Из древесины в заводских условиях изготавливаются готовые изделия и конструкции (сборные дома и детали, клееные конструкции и т. д.). Свойства древесины в этом случае используются более рационально.
Ремонт и восстановление бетонных изделий
Ремонту и реставрации могут подвергаться различные конструкции: каменные, бетонные, железобетонные, металлические, деревянные и др. При ремонте металлических конструкций при этом главным является применение резки, сварки, для деревянных конструкций – замена старой древесины на новую и закрепление ее при помощи болтов, врубок, клея, для бетонных и железобетонных конструкций – заделка трещин, швов, каверн и т.д.
На всех стадиях изготовления бетонных и железобетонных изделий и конструкций, в процессе их транспортировки, монтажа и эксплуатации, в процессе коррозионного воздействия, пожаров и по другим причинам в бетоне и арматуре могут возникнуть те или иные дефекты, снижающие прочность и несущую способность конструкций.
Материалы и изделия из силикатных расплавов
Общие сведения
Силикатные расплавы — это расплавы, которые получают из кремнезема SiO2 и соединений на его основе— силикатов. Сырьем для получения силикатных расплавов служат распространенные горные породы (песок, базальт, диабаз, мергель), побочные продукты промышленности (металлургические шлаки, золы) и вторичное сырье (стеклобой и др.).
Из силикатных расплавов в зависимости от исходного сырья, определяющего химический состав расплава, и режима охлаждения можно получить различные по структуре и свойствам материалы и изделия: стекло и стеклянные изделия, стеклокристаллические материалы и частично закристаллизованные материалы и изделия из горных пород и шлаков (каменное литье). Больше всего в строительстве используются стекло и стеклянные изделия.
Характерная особенность силикатных расплавов состоит в том, что они обладают способностью при достаточно быстром охлаждении переходить в стеклообразное состояние. Признаками стеклообразного состояния вещества являются отсутствие четко выраженной точки плавления (вещество при нагревании размягчается и постепенно переходит в жидкое состояние , при охлаждении— наоборот), гомогенность и изотропность, т. е, отсутствие векториальности свойств.
Ситаллы и шлакоситаллы. Литые каменные изделия
Ситаллы и шлакоситаллы
Ситаллы — стеклокристаллические материалы, получающиеся путем направленной кристаллизации стекла, т. е. структура ситаллов— вид кристаллов, их размер и количество —регулируются в процессе производства. Особенность структуры ситаллов характеризуется тем, что между весьма мелкими кристаллами (несколько мкм) равномерно распределена стекловидная фаза (прослойкой около 1 мкм), количество которой в хорошо закристаллизованных материалах составляет 5… 10 %. Структура ситаллов, обеспечивая сохранение положительных свойств стекла, придает им повышенную механическую прочность, термическую и химическую стойкость, диэлектрические свойства, уменьшает хрупкость.
В основу технологии ситаллов положен принцип катализированной кристаллизации. Для этого в расплав вводят добавки, катализирующие кристаллизацию при последующей термообработке материала. Термообработка ведется по ступенчатому режиму: вначале материал выдерживают при температуре соответствующей максимальной скорости образования центров кристаллизации, а затем при температуре максимальной скорости роста кристаллов. Таким образом достигается необходимая степень закристаллизованности материала, при требуемом размере кристаллов.
Разновидности стекла и стеклянных изделий в строительстве
Листовое стекло (обычное оконное, увиолевое, теплозащитное, светорассеивающее, закаленное, витринное, армированное и др.) является самым распространенным стеклом для строительных целей.
Рис.1. Листовое стекло
Оконное стекло выпускают толщиной 2; 2,5; 3; 4; 5 и 6 мм в виде листов от 4.00x400 до 1600x2200 мм или по спецификации потребителя. Стекло должно быть бесцветным и прозрачным (светопропускание в зависимости от толщины не менее 84…90 %).
Увиолевое стекло пропускает не менее 25 % ультрафиолетовых лучей. Это достигается за счет применения стекольной шихты с минимальным содержанием примесей оксидов железа, титана и хрома. Такое стекло используют для остекления проемов в лечебных, детских учреждениях, оранжереях и других специальных сооружениях.
Теплозащитное стекло способно поглощать до 75 % инфракрасных лучей. Его изготовляют из стекломассы, в которую вводят оксиды кобальта, никеля и железа, или путем обработки поверхности стекла специальными растворами при его вытягивании. Применяют такое стекло для остекления зданий и средств транспорта с целью уменьшения солнечной и тепловой радиации, особенно в южных районах.
Современное производство стекла
Сырье для производства стекла
Основные компоненты строительных стекол — SiO2; А12О3; Na2O; CaO; MgO — образуются в стекломассе при нагреве и последующем плавлении так называемых главных сырьевых материалов.
Главные сырьевые материалы вводят в стекольную шихту, как правило, в виде природных соединений.
Кремнезем SiO2 — основной стеклообразующий оксид, вводят в шихту в виде кварцевого песка или молотых песчаников и кварцитов с минимальным содержанием примесей (железа, хрома, титана), снижающих светопропускание стекла.
Глинозем А12О3 поступает в стекольную шихту в составе полевых шпатов, каолина, а для высокосортных стекол — в виде чистого оксида алюминия. Увеличение содержания SiO2 и А12О3 повышает тугоплавкость и химическую стойкость стекла
Оксиды натрия Na2O и калия К2О образуются в результате разложения при варке стекла введенных в шихту соответственно соды или сульфата натрия и поташа или калиевой селитры.
Оксид натрия ускоряет процесс стеклообразования, понижая температуру плавления и облегчая осветление массы, но повышает коэффициент теплового расширения и уменьшает химическую стойкость стекла. Оксид калия снижает склонность стекла к кристаллизации, придает ему блеск и улучшает светопропускание.
Оксиды кальция СаО и магния MgO в стекольную шихту вводят в виде мела, мрамора, известняка, доломита. Эти оксиды повышают химическую стойкость стекла, а оксид магния также снижает склонность стекла к кристаллизации. В специальные стекла (например, оптическое, лабораторное) вводят оксиды свинца, бария и цинка.
Стекло: общие сведения, состав и свойства
Из истории стеклоделия
Археологи доказали, что еще за 3000 лет до н. э. древние египтяне умели выплавлять фаянс, из которого делали разноцветную облицовочную плитку. На территориях Египта и Месопотамии стекло как глазурное покрытие для каменных бус и керамических сосудов делали с доисторических времен. Это подтверждено археологическими раскопками, во время которых были найдены стеклянные изделия. В основном это были бусы, датируемые 2450 г. до н. э.
|
|
|
|
Ожерелье-воротник. Египет, XIV-XIII вв. до н.э. |
Стеклянный сосуд, Египет. XIV в. до н.э. |
Диагностика и усиление каменных конструкций
Ткачев Сергей
Обследование каменных и армокаменных конструкций выполняется с учетом требований СНиП 11-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции», а также «Рекомендаций по усилению каменных конструкций зданий и сооружений».
Перед обследованием каменных конструкций необходимо выявить их структуру, выделив несущие элементы. Особенно важно учесть реальные размеры несущих элементов, расчетную схему, оценить величины деформаций и разрушений, выявить условия опирания на каменную конструкцию балок, плит и других изгибаемых элементов, состояние арматуры (в армокаменных конструкциях) и закладных деталей. От названных выше условий напрямую зависят размеры и характер дефектов, наличие типичных разрушений (сколы и трещины).
Асбоцементные кровли: изготовление и ремонт
 |
| Покрытие ската листами ВО: а — начальная стадия укладки листов ВО с совмещением продольных кромок; б — поперечный разрез фронтонного свеса; 1, 2 — карнизный и обрешеточный бруски; 3 — сливной; 4 — рядовой; 5 — фронтонный; 6 — угловой; 7 — гвоздь; 8 — резиновая шайба. Цифры в скобках относятся к укладке обрешетки при уклоне ската менее 58%. |
Основание под кровлю из асбестоцементных листов
Основанием для устройства кровли из асбестоцементных материалов является деревянная обрешетка, уложенная по стропилам с уклоном не менее 27%. Обрешетку устраивают из брусков сечением 60х60 мм, уложенных на расстоянии 430 мм друг от друга, т.е. с шагом 530 мм.
Раскладывают и крепят бруски к стропилам гвоздями и шурупами, продвигаясь от карниза к коньку.
Обрешетку крыши выполняют с таким расчетом, чтобы на нее можно было уложить целое число листов и в поперечном, и в продольном направлениях. Иногда это бывает невозможным, тогда в кровлю вводят обрезные листы. Обрешетка крыши не должна иметь прогибов, зыбкости при ходьбе по ней.
Проверяют линейные размеры отдельных брусков; бруски нельзя делать из бракованной древесины. Просветы допускаются не более одного на протяжении 1 м, шириной не более 5 мм. Замеченные дефекты должны быть исправлены до начала работы по покрытию кровли асбестоцементными листами. Чтобы листы плотно укладывались на обрешетку, под нечетные бруски подкладывают уравнительные планки высотой 3 мм.
Проверяется точность укладки прогонов измерением расстояний между их осями, которое должно быть равно длине стандартного листа за вычетом нахлестки.