Основные свойства строительных материалов
Министерство
образования Республики Беларусь
Учреждение
образования «Белорусский государственный университет транспорта»
Факультет
безотрывного обучения
Кафедра
«Промышленное и гражданское строительство»
Контрольная
работа № 1
по
дисциплине «Строительное материаловедение»
Выполнил: Мостовая Е. С.
г.
Содержание
1.
Блок - задание № 1 Покажите на примерах, как по величине водопоглощения при
одинаковом вещественном составе можно ориентировочно оценить эксплуатационные
свойства и назначение материалов
.
Блок - задание № 2 От чего зависит выбор отделочных материалов? Приведите
примеры материалов для отделки помещений различного назначения и с разными
температурно-влажностными условиями эксплуатации
.
Блок - задание № 3 Покажите на примерах способы улучшения эстетических свойств
отделочных материалов
.
Блок - задание № 4 Предложите свои способы сокращения ресурсопотребления при
строительстве и эксплуатации жилого дома
.
Индивидуальное задание. Кровельные материалы
Список
использованной литературы.
Блок - задание № 1
Водопоглощение -
это свойство материалов впитывать и удерживать влагу при непосредственном
соприкосновении его с жидкостью. Величиной, характеризующей водопоглощение
материала, является количество впитанной материалом влаги при максимальном его
насыщении к массе сухого материала.
Степень заполнения пор материала водой
характеризуется объемным водопоглощением.
Отношение объема поглощенной воды к объему пор,
называется коэффициентом водопоглощения.
Массовое водопоглощение различных материалов
колеблется в широких пределах. Так, массовое поглощение обыкновенного кирпича
составляет от 8 до 20 %, бетона - 2 - 3 %, торфоплит - 100 % и больше. Вода,
попавшая в поры материала, увеличивает его объемную массу и теплопроводность,
уменьшает морозостойкость и прочность. Некоторые материалы, в частности,
затвердевшие глиняные растворы, разрушаются в воде.
Водопоглощение всегда меньше пористости, так как
поры не полностью заполняются водой.
Материалы во влажном состоянии изменяют свои
свойства. Увеличивается средняя плотность, уменьшается прочность, повышается
теплопроводность.
Насыщение материалов водой отрицательно влияет
на их основные свойства: увеличивает среднюю плотность и теплопроводность,
понижает прочность.Степень снижения прочности материала при предельном его
водонасыщении, т. е. состоянии полного насыщения материала водой, называется
водостойкостью и характеризуется значением коэффициента размягчения.
Влажность материала определяется содержанием
влаги, отнесенным к массе материала в сухом состоянии. Влажность материала
зависит как от свойств самого материала (пористости, гигроскопичности), так и
от окружающей его среды (влажность воздуха, наличие контакта с водой).
Водопоглощение пористых материалов определяют по
стандартной методике, выдерживая образцы в воде при температуре 20±2 ° C. При
этом вода не проникает в закрытые поры, то есть водопоглощение характеризует
только открытую пористость. При извлечении образцов из ванны вода частично
вытекает из крупных пор, поэтому водопоглощение всегда меньше пористости.
Водопоглощение по объёму Wo (%) - степень заполнения объёма материала водой:
=(mв-mc)/Ve*100,
где mв - масса образца материала, насыщенного
водой; mc - масса образца в сухом состоянии. Водопоглощение по массе Wм (%)
определяют по отношению к массе сухого материала
м=(mв-mc)/mc*100. =Wм*γ,
γ - объемная масса
сухого материала, выраженная по отношению к плотности воды (безразмерная
величина). Водопоглощение используют для оценки структуры материала с помощью
коэффициента насыщения: н = Wo/П.
Он может меняться от 0 (все поры в материале
замкнутые) до 1 (все поры открытые). Уменьшение kн говорит о повышении
морозостойкости.
Увлажнение и насыщение строительных материалов
водой, как правило, отрицательно влияет на их основные свойства - увеличивает
среднюю плотность, тепло- и электропроводность, снижает прочность.
Водопоглощение зависит от количества и характера пор. Примерные значения
водопоглощения, %, для различных материалов приведены ниже:
кварцит 0,17
гранит 0,09-0,65
мрамор 0,05-0,3
керамическая плитка для полов 1-4
бетон 2-3
кирпич 8-20
Водопоглощение - важное физическое свойство
камня, которым пользуются при ориентировочной оценке его долговечности. Так,
например, если указанный параметр у породы не превышает 0,5 %, ее не испытывают
на морозостойкость, полагая, что порода имеет вполне достаточную долговечность
(в стандартах на блоки и на камни бортовые). У горных пород, используемых при
производстве стеновых материалов, водопоглощение не должно превышать: для
вулканических туфов - 50, для других пород-30%.
Определение водопоглощения горной породы
производят на пяти образцах - кубиках с размером ребра 40-50 мм или цилиндрах с
диаметром и высотой 40-50 мм. Каждый образец очищают щеткой от рыхлых частиц,
пыли и высушивают до постоянной массы. После полного остывания образцов на
воздухе их взвешивают на настольных или циферблатных весах, укладывают в сосуд
с водой комнатной температуры в один ряд (уровень воды в сосуде должен быть на
20-100 мм выше верхней грани образцов) и выдерживают в течение 48 ч. Далее
образцы вынимают из сосуда,- вытирают досуха мягкой тканью и поштучно
взвешивают. При этом массу воды, вытекшей из пор образца на чашку весов,
включают в массу насыщенного водой образца.
Водопоглощение горной породы вычисляют как среднее
арифметическое результатов определения водопоглощения пяти образцов.
Рассмотрим, например теплоизоляционные
материалы:
Теплоизоляционные материалы и гидроизоляционные
материалы, используемые в нашей стране в коммунальном хозяйстве тридцать -
пятьдесят лет назад, не отвечают современным требованиям в отношении
энергосбережения, экологических и экономических норм. Современные трубы
коммунального хозяйства страны находятся в состоянии крайней степени износа,
морального и физического. Степень износа характеризуется количественными
показателями потерь воды и тепла на трубах систем тепловых сетей, трубах
водоснабжения и канализации. Защитные покрытия и теплоизоляционные материалы
значительного количества эксплуатируемых трубопроводов значительно или полностью
не выполняют своих изначальных технологических функций. Кроме того, трубы и
теплоизоляционные материалы, использовавшиеся 30 лет назад на данных
трубопроводных систем крайне запущены и в значительном своем числе просто
обветшали и разваливаются.
Многие специалисты давно характеризуют ситуацию,
сложившуюся с трубопроводами коммунального хозяйства России одним словом -
катастрофа. Для исправления ситуации требуется значительное вложение средств в
замену изношенных трубопроводов на трубы нового поколения и гидроизоляционные и
теплоизоляционные материалы с новыми качественными характеристиками.
Отечественные производители труб сегодня обладают большинством технология по
производству современных труб, теплоизоляционные материалы экономичны, а спектр
из сегодня значительно широк, а производители их развиваются в большинстве
регионов страны. Сегодня разработаны и применяются такая теплоизоляция, как
пенополиуретан (ппу), пенополистирол, современные минераловатные
теплоизоляционные материалы. Ппу изоляция трубопроводов тепловых сетей хорошо
зарекомендовала себя в странах с холодным климатов. ППУ изоляция стальных труб
- сегодня это хорошо отлаженная система производства теплоизоляции
трубопроводов. Пенополиуретан является долговечным и эффективным
теплоизоляционным материалом.
Средняя плотность теплоизоляционных материалов
(кг/куб. м) - физическая величина, определяемая отношением массы тела или
вещества ко всему занимаемому ими объему, включая имеющиеся в них пустоты и
поры. Средняя плотность материалов в сухом состоянии прямо пропорциональна
объему пористости, и с ее помощью приближенно оценивают теплопроводность. При
прочих равных условиях по средней плотности можно судить и о прочности
теплоизоляционных материалов, конечно, в сугубо приближенном виде. Вид пористой
структуры в значительной мере предопределяет способность материалов
воспринимать тот или иной вид нагружения. В связи с этим стандарты
регламентируют проведение испытаний теплоизоляционных материалов на один или
несколько показателей прочности. Так, теплоизоляционные материалы с волокнистой
структурой испытывают на изгиб и реже на растяжение, с зернистой и ячеистой
структурами - на сжатие и реже на изгиб.
Наличие воды в теплоизоляционных материалах
всегда ухудшает их функциональные и строительно-эксплуатационные свойства. У
влажных материалов резко повышаются теплопроводность и теплоемкость, у
большинства из них снижаются физико-механические показатели. Поэтому снижение
влажности является важным фактором улучшения свойств теплоизоляции. Отношение
теплоизоляционных материалов к действию воды оценивается несколькими
показателями. Влажность характеризуется отношением массы (объема) влаги,
содержащейся в объеме материала, к его массе в сухом состоянии (влажность по
массе) или к его объему (объемная влажность). Показатель влажности по массе
существенно зависит от средней плотности материала, с ее уменьшением показатель
влажности по массе растет и для теплоизоляционных материалов может достигать
значений намного больше 100%. Свойства материала поглощать (сорбировать) влагу
из окружающего воздуха называют гигроскопичностью, а достигаемое при этом
увлажнение - сорбционной или равновесной влажностью. Гигроскопичность зависит
от природы материалов, характера пористой структуры, величины поверхности пор,
а также от относительной влажности воздуха.
При прочих равных условиях гигроскопичность выше
у тех теплоизоляционных материалов, в структуре которых больше мелких
капилляров, так как в них выше капиллярная конденсация паров воды. Снижение
гигроскопичности теплоизоляционных материалов достигают путем их объемной
гидрофобизации, уменьшения содержания микропор, защиты поверхности изделий
обкладочными материалами или затирочными растворами. Свойство материалов
увлажняться при соприкосновении одной из поверхностей с водой называется
капиллярным подсосом (насыщением). Величина капиллярного подсоса главным
образом зависит от пористой структуры материала и смачиваемости его водой. Чем
больше капиллярных пор, тем выше при прочих равных условиях этот показатель.
Крупные поры в процессе капиллярного подсоса не участвуют. Способность
материала впитывать и удерживать воду характеризует его водопоглощение.
Водопоглощение имеет месть при погружение материала в воду. По объему оно
всегда меньше объема пористости теплоизоляционных материалов, а по массе -
часто превышает 100%. Коэффициент размягчения характеризует влияние влаги на
строительные свойства материалов и, прежде всего, на их прочность. Однако этот
показатель непригоден для многих теплоизоляционных материалов, так как
насыщение водой приводит к необратимым изменениям их структуры. Например,
минераловатные изделия при этом уплотняются и резко снижают теплоизоляционные
свойства, древесноволокнистые плиты набухают и теряют форму. Поэтому их
отношение к действию воды оценивается комплексно.
2. Блок - задание № 2
Для обеспечения архитектурной выразительности
здания, придания неповторимости интерьеру применяют различные по составу,
структуре, цветовой гамме и виду изделий отделочные материалы. Кроме выполнения
чисто декоративных функций, они повышают комфортность жилых и общественных
помещений, а также являются защитными покрытиями, предотвращающими разрушение
строительных конструкций.
Обоснование выбора материалов основывается на
анализе условий их эксплуатации, свойств и нормативных требований по
долговечности.
К применяемым отделочным материалам предъявляют
требования по декоративности и обеспечению технических свойств. Внутреннюю
отделку стен и перегородок выполняют в основном на строительной площадке. В
качестве отделочных материалов используют изделия заводской готовности или
пластичные составы, требующие определенного времени для отверждения.
При отделке фасадов, составы должны не только
придавать фасадам декоративность, но и надежно защищать их от разрушения. При
защите фасадов должны быть учтены свойства стенового материала.
Наиболее ответственный процесс внутренних
строительных работ - устройство полов.
В зависимости от условий эксплуатации к
материалу покрытия предъявляют следующие требования: общие (ровность,
нескользкость, безвредность, огнестойкость), эксплуатационные (механические,
химические, тепловые) и специальные (беспыльность, низкое теплоусвоение,
безыскровость, диэлектричность).
Механические свойства оценивают по
износостойкости, нормируемой в зависимости от интенсивности движения, прочности
на удар, сжатие и изгиб.
При выборе материала или изделия для отделки и
облицовки следует отдавать предпочтение не определенному материалу, а системе.
Системы включают в себя комплекс основных и сопутствующих материалов,
аксессуаров (специально разработанных плинтусов, профилей и других декоративных
элементов, удобных материалов подложки, элементов крепления, инструмента и
приспособлений для монтажа) и оборудования, позволяющих профессионально придать
отделываемому помещению привлекательность, а также обеспечить долговечность
отделки. Замена хотя бы одного из элементов системы и несоблюдение при
производстве работ особенностей технологии недопустимы, так как могут негативно
отразиться на функциональной целостности системы и соответствии ее
потребительских качеств установленным требованиям. Для повышения долговечности
отделочных материалов и изделий необходимо осуществлять профессиональный уход
за ними. Поэтому системы включают всевозможные средства их обслуживания:
уборочную технику, химические препараты для чистки и защиты, системы
грязезащиты и др.
Качество отделки зависит от класса здания. В
жилых домах I класса применяют высококачественную отделку, II класса -
улучшенную. В уникальных зданиях кроме высококачественной отделки выполняют дополнительные
декоративные и архитектурно-художественные отделочные работы.
В домах квартирного типа окраску стен и потолков
помещений или оклейку обоями возобновляют обычно через 4...5 лет. В общежитиях
покрытия изнашиваются быстрее, чем в домах квартирного типа, поэтому окраску,
оклейку обоями возобновляют через 2...3 года.
В гостиницах для отделки используют долговечные
материалы, требующие ремонта или замены через 7... 10 лет: пастозные моющие
обои и пленочные покрытия, декоративные рейки, древесностружечные плиты с
бумажно-смоляным покрытием или фанеровкой древесиной ценных пород, буковый
паркет. Применяют также покрытия из менее долговечных материалов, но
допускающих простую их замену без перерыва в эксплуатации помещения (например:
самоклеящиеся и моющиеся обои, синтетические и текстильные ковровые покрытия,
многоцветный линолеум на теплозвукоизоляционной подоснове).
Санитарно-гигиенические требования являются
определяющими при выборе характера отделки. Покрытия должны быть нетоксичными,
обладать высокими звука - и теплоизоляционными свойствами, допускать частое
обеспыливание, а в ряде помещений - систематическую влажную очистку,
периодическую промывку и дезинфицирование.
Виды отделочных покрытий в жилых домах зависят
от назначения помещений, которые делят на несколько групп: жилые комнаты,
холлы, коридоры, прихожие, кладовые, кухни, ванны, туалетные помещения,
вестибюли, лестничные клетки.
В жилых комнатах чаще всего применяют
неводостойкие, но воздухопропускающие покрытия стен; в коридорах, особенно в
прихожих, предпочтительнее влагостойкие и моющиеся обои или даже масляная
краска. Покрытия полов в жилых комнатах выполняют, как правило, из паркета,
паркетной доски и паркетных щитов. В коридорах, прихожих и особенно на кухнях
целесообразно использовать для этого поливинилхлоридный линолеум (или плитку),
который допускает частую влажную протирку.
В кухнях с учетом более жестких условий их
эксплуатации стены и полы отделывают материалами, допускающими частую промывку
мыльной водой.
В туалетной комнате стены окрашивают водостойкой
краской (можно на всю высоту стены), в ванной такая отделка допустима лишь для
участков стен, не примыкающих к ванне и мойке. Остальную поверхность стен лучше
всего облицовывать глазурованной или (если в ванной нет газовой колонки)
полистирольной плиткой на высоту не менее 1,6 м.
Потолки в кухнях, ваннах, туалетах, а также в
вестибюлях и лестничных клетках желательно выполнять составами, допускающими
влажную протирку.
Назначая характер отделки здания, учитывают, что
ремонт и замену отделочных покрытий потолков, стен, дверей, встроенной мебели и
оборудования во всех помещениях квартиры обычно проводят одновременно (или во
всех помещениях одной из групп). Поэтому покрытия в таких помещениях следует
подбирать по возможности близкими по долговечности, срокам морального старения,
межремонтным срокам, экономичности. При этом особое внимание уделяют сокращению
трудоемкости отделочных работ, возможности использования материалов и составов,
позволяющих наносить их механизированным способом.
Богатый выбор как строительных материалов, так и
отделочных материалов, позволяет реализовать практически любые (даже самые
смелые) решения при оформлении квартиры. Если речь идет не о квартире, а о
целом доме, то здесь места, где можно развернуться, еще больше, хотя и больший
круг вопросов и задач придется решать.
Люди иногда думают, что сделать ремонт - это
лишь переклеить обои для стен и подлатать ряд других недостатков. Однако для
дизайнера, ремонт - это прежде всего некоторая концепция, позволяющая из одного
помещения сделать нечто другое, более красивое, более гармоничное, а, возможно,
и более изысканное.
Большинство вопросов ремонта, как и большинство
вопросов строительства, перекликаются друг с другом. От размера и формы ванной
будет зависеть выбор сантехники, от количества комнат будет зависеть их
предназначение, от цвета обоев и мебели будет зависеть размер и цвет люстр и
светильников и т.д. и т.п.
Трудно делать ремонт, мало представляя, что
именно должно получиться в результате него. Если отбросить в сторону вещи,
касающиеся различной стилистики помещений, то на первое место выйдет вопрос
гармонии.
А о гармонии лучше всего может сказать тот
человек, которому предстоит жить в данном помещении, т.к. понятие гармонии во
многом зависит от личности человека.
И, тем не менее, все эти вопросы нужно будет
решать. Часть вопросов придется решить сразу, как только определена концепция
ремонта, а часть по менее их поступления.
3. Блок-задание
№ 3
кровельный отделочный эксплуатационный строительство
Существенное повышение качества строительных
материалов, изделий и конструкций может быть достигнуто при условии
совершенствования производства и методов контроля качества на всех этапах
строительного производства.
Эстетические, или архитектурно-художественные,
свойства строительных материалов и изделий объединяют две группы комплексных
свойств:
первая, характеризующая эстетичность самого
материала (изделия), определяется такими его параметрами, как форма, цвет,
фактура и рисунок (текстура);
вторая характеризует эстетическую сочетаемость
(совместимость) рассматриваемого материала (изделия) с другими, совместно с ним
применяемыми на данном объекте, а также его сочетаемость с окружающей
(естественной и искусственной) средой вне объекта применения.
Эстетические свойства определяются тремя
основными видами характеристик: психологическими, физиологическими и
физическими. Последние могут быть количественно выражены по результатам
простых измерений геометрических размеров или с помощью специальных приборов
(фотометров, спектрофотометров, блескомеров и т. п.). Объективная составляющая
физиологических параметров цвета также поддается количественной оценке с помощью
методов колориметрии, учитывающих спектральные характеристики зрительного
анализатора среднего (нетренированного) наблюдателя.
Форма строительных материалов и изделий
играет существенную роль не только в их функциональной, но и в эстетической
оценке. Издавна зодчие и строители заботились о том, чтобы форма применяемых
материалов (каменного блока, кирпича, облицовочной плитки) была эстетически
осмысленной, строгой, пропорциональной. Например, в кладке из природных
каменных материалов для цоколей применяли крупные грубо обработанные блоки, а в
верхней части стены - мелкоразмерные гладкие камни. Это создавало впечатление
зрительного облегчения стены, выложенной из одного материала, снизу вверх.
Архитекторы совместно с технологами и
строителями много работали над унификацией формы и типоразмеров глиняного
кирпича, добиваясь не только его модульности и удобства работы каменщиков, но и
его пропорциональности, эстетической выразительности рисунка неоштукатуренной
кирпичной кладки.
На заре отечественного индустриального
домостроения архитекторы Буров А. К. и Блохин Б. Н. разрабатывали новые формы
крупных бетонных блоков и панелей. Особенно важна эта работа при проектировании
сборных зданий из легких крупноразмерных изделий и новых эффективных
материалов. Не менее значима эстетичность формы столярных, скобяных,
санитарно-технических изделий, проектированию которых архитектор должен уделять
большое внимание. Форма плоских плиточных материалов для облицовки стен и
покрытия полов также может существенно обогатить их ассортимент.
Форма
- важная эстетическая характеристика и для таких строительных материалов и
изделий, как стеклоблоки, профильное стекло (стеклопрофилит), штучный
деревянный паркет, плинтусы, наличники, поручни и другие профильно-погонажные
материалы из дерева, пластмасс и алюминиевых сплавов, рельефные облицовочные
материалы для фасадов и интерьеров из листового штампованного металла или
вакуумформованных пластмасс и т.д.
Цвет -
одно из свойств объектов материального мира, воспринимаемое как осознанное зрительное
ощущение. Под цветом материалов (изделий) понимают определенное зрительное
ощущение, вызываемое в результате воздействия на глаз потоков электромагнитного
излучения в диапазоне видимой части спектра (длина волн λ
составляет
380-760 нм). Цвет материала (как цветовое ощущение) зависит от спектрального
состава светового потока, отраженного поверхностью материала или прошедшего
через него (последний характеризует цвет только светопроницаемых материалов -
стекла, некоторых минералов и пластмасс).
Цветовые характеристики особенно важны для
оценки качества отделочных материалов, применяемых в наружной и во внутренней
отделке зданий и сооружений. Поскольку цвет является одним из важнейших
факторов производственного и бытового комфорта, при выборе отделочных
материалов необходимо учитывать не только их собственные цветовые
характеристики, но и определенное психологическое воздействие конкретных
сочетаний цвета различных материалов (или покрасок) - цветовых гармоний.
Проектируя здание и его отделку, выбирая необходимые отделочные материалы,
архитектор должен принимать во внимание (кроме объективных факторов,
обусловливающих цветовые ощущения - источники света, среда и т.п.) взаимосвязь
цвета и фактуры поверхности, цвета и формы, роль светотени и рефлексов в восприятии
цвета. Так, с помощью цвета можно зрительно «разрушить» стену, исказить объем,
изменить пропорции объекта, а цветные рефлексы могут изменять оттенки
поверхностей (например, при покрытии пола красным ковром белые стены будут
восприниматься бледно-розовыми).
В интерьере отделка удаленной торцовой стены
материалом насыщенного, теплого цвета способствует уменьшению воспринимаемой
длины помещения, а применение холодного ненасыщенного, наоборот, зрительно
удлиняет его.
Следует широко использовать возможность
направленного изменения цвета искусственных (а при необходимости и природных)
строительных материалов с помощью пигментов - цветных тонкоизмельченных
неорганических и органических веществ, вводимых в состав материала при его
производстве или используемых для приготовления красок и пропиточных составов,
применяемых для декоративно-защитной отделки поверхности материалов и изделий.
Значительные изменения цвета материалов
происходят и в естественных условиях эксплуатации (например, в результате
окисления поверхностного слоя металла). Способность материала в течение
длительного времени сохранять в эксплуатационных условиях без изменения свой
цвет характеризуется его цветоустойчивостью. Это свойство искусственных
материалов в значительной степени определяется стойкостью примененных
пигментов. Изменение цвета окрашенных полимерных материалов наблюдается также
по мере их старения.
Фактура
(от лат. factura - обработка, строение) - видимое строение поверхности
материала (изделия). Фактура характеризуется степенью неровности (рельефа) или
гладкости поверхности и воспринимается благодаря зрительному восприятию
светотеневых неравномерностей. По характеру поверхности материала различают две
группы фактур: рельефные (различающиеся по высоте и характеру рельефа) и гладкие
(от зеркально-блестящих до шероховато-ровных).
Поскольку некоторая доля падающего на
поверхность любого тела (материала) света отражается от нее по закону «угол
падения равен углу отражения», то строение поверхности можно определить по
характеру отражения света. Материалы с совершенно гладкой (зеркальной)
поверхностью отражают свет в одном определенном направлении, с которого эта
поверхность воспринимается как блестящая. Материалы с шероховатой поверхностью
отражают свет рассеянно, в разных направлениях, поскольку различные ничтожно
мелкие участки их поверхности расположены под разным углом к потоку падающего
света. Такая поверхность с различных направлений воспринимается как
матовая-равномерно яркая, но не блестящая, не имеющая бликов. Иногда выделяют еще
одну разновидность гладкой поверхности - глянцевую, занимающую промежуточное
положение между блестящей и матовой.
Цвет затененной части поверхности материала
отличен от цвета ее освещенной части; в каких-то точках поверхности наблюдаются
блики, яркость которых зависит от яркости света и характера рельефа
поверхности. Поэтому при рассеянном освещении поверхности со всех сторон и при
интенсивном лобовом освещении неровности не дают теней, и фактура проявляется
значительно хуже, а иногда и совсем не различается.
Плохо различается фактура материала на большом
расстоянии.
Различают два вида рельефных фактур:
организованную (с повторяющимся равномерным, часто геометрическим рисунком
рельефа) и неорганизованную (с неравномерным, хаотическим рисунком). Разнообразна
фактурная обработка; лицевого бетона.
Много еще нераскрытых возможностей в
декоративной обработке поверхности керамических, стеклянных, гипсовых,
асбестоцементных, полимерных строительных материалов и изделий. Большое
значение для пластики фасадов зданий - имеет фактурная обработка лицевой
поверхности стеновых и облицовочных материалов. Фактура материалов для
подвесных акустических потолков играет существенную роль в создании
акустического и светового комфорта в интерьерах.
Рисунок материала может быть естественным,
выражающим на его поверхности характерную структуру, особенности строения
(такой видимый рисунок поверхности называется текстурой), или искусственным,
нанесенным на поверхность материала (изделия) покраской, печатью или любым
другим способом. Рисунок материала может быть цветным (хроматическим) и
черно-белым (ахроматическим).
В широком понимании текстура (от лат.
textura-ткань, связь, строение) - преимущественная ориентация кристаллических
зерен в поликристаллах или молекул в твердых аморфных материалах, приводящая к
анизотропии их свойств.
Текстура каменных и древесных материалов
усиливается при полировке и прозрачной отделке (мастиками, лаками) поверхности.
Выразительность естественного рисунка камня, стеклокристаллических и некоторых
полимерных и других материалов увеличивается направленным освещением
поверхности, игрой светопроницаемых, глухих и блестящих включений. Современная
технология производства искусственных, прежде всего полимерных, отделочных
материалов позволяет получать почти неограниченное разнообразие рисунков,
включая специально созданные декоративные текстуры.
Искусственные (нанесенные, как правило, на
поверхность материала) рисунки различаются по многочисленным признакам:
характеру, масштабу, раппорту, количеству и характеристике цветов и их
сочетаниям и т. д. Рисунок может наноситься и не на поверхность материала, а
располагаться под прозрачным верхним слоем (например, на внутренней стороне
прозрачной полимерной пленки в многослойных отделочных материалах и
линолеумах).
Рисунок материала может создаваться на его
поверхности не цветом, а сочетанием разного рельефа (травлением на стекле,
сочетанием петельного и разрезного ворса ковровых материалов), перфораций (на
акустических плитах) и другими способами.
Раппорт
(от фр. rapporter- приносить обратно) - повторяющаяся часть (мотив) рисунка
узора.
Оценка эстетических свойств строительных
материалов и изделий производится как методами измерения их физических
параметров, так и визуальным сопоставлением с утвержденными эталонами. При визуальном
методе оценка цвета, фактуры и рисунка производится в тех же условиях
освещения, при которых предполагается эксплуатация материала.
Важной, чрезвычайно сложной и малоизученной
характеристикой строительных материалов и изделий является их эстетическая сочетаемость
друг с другом и с окружающей средой. Более других исследован вопрос цветовых
гармоний, однако он, как правило, рассматривался в отрыве от конкретных условий
применения различных сочетаний цвета. Эстетические свойства материалов показаны
на схеме дерева свойств
Вопрос цветовой гармонии конструкционных и
отделочных материалов нельзя рассматривать отвлеченно от общих задач
архитектурного проектирования и сводить к подбору красивых сочетаний. В «Учении
о цвете» Гете называл «вульгарно неприятным» сочетание синего и зеленого и
«вульгарно веселым» - желтого и зеленого цвета. Вся история материальной
культуры свидетельствует о том, что «...никаких всеобщих, неизменных,
безотносительных к месту и времени законов красивых сочетаний цветов не существует...
Отвергая нормативные теории цветовой гармонии, было бы неправильно, однако,
пренебречь теми их положениями, которые в какой-то мере базируются на обобщении
наблюдений и художественной практики»1. Так, не лишены
справедливости указания на то, что светлые цвета хорошо сочетаются с белым, что
к числу гармоничных относятся сопоставления близких цветов, воспринимающихся
как оттенки одного цвета, что в цветовых сочетаниях лучше сохранять светлотные
отношения спектральных цветов и др. Логичны также указания о стремлении к
«естественным», встречающимся в природе сочетаниям.
Эта сочетаемость «естественного» справедлива не
только в отношении цветовых гармоний. Всегда положительно воспринимается,
например, сочетание в одном здании природных конструкционных материалов
древесины и камня; также гармонично сочетание традиционно взаимосвязанных
искусственных конструкционных материалов - металла и бетона. А сочетание
тяжелого природного камня с легкими конструкциями из пластмасс, возможно,
воспринимается как негармоничное, противоестественное.
Число возможных сочетаний материалов между собой
и окружением вне объекта их применения огромно. Каждое из них может оказаться
приемлемым или недопустимым в зависимости от конкретных условий и, прежде
всего, от решаемых архитектором функциональных и художественных задач.
Архитектурная форма
<#"577955.files/image001.gif">
Рис. 14.1. Схема поперечного
сечения полимербитумного рулонного материала
1 - бронирующая посыпка; 2 - слой из
полимербитумного связующего; 3 - основа стекловолокнистая или из полимерных
волокон, 4 - слой из полимербитумного связующего; 5 - разделительный слой
(пылеватая посылка, полиэтиленовая пленка). Битумы, модифицированные АПП,
характеризуются высокой теплостойкостью, хорошей гибкостью на холоде (до -20
°С) и высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Материалы на основе таких
модифицированных битумов позволяют производить работы по устройству кровли из
рулонных материалов при отрицательных температурах. Для защиты
битумно-полимерных материалов от солнечного излучения применяют бронирующие
посыпки из цветной минеральной или полимерной крошки. Такие посыпки более
надежны, чем традиционные. Они придают декоративность материалу.
Мастичные кровельные покрытия
получают при нанесении на основание жидковязких олигомерных продуктов, которые,
отверждаясь, образуют сплошную эластичную пленку.
Мастики имеют хорошую адгезию к
бетону, металлам и битумным материалам. Мастичные кровельные покрытия - это
полимерные мембраны, формируемые прямо на поверхности крыши. Особенно удобны
мастичные материалы при выполнении узлов примыкания. Мастики могут применяться
как самостоятельно, так и совместно с армирующей основой (например,
стеклотканью). Мастичные покрытия устраивают и по старой рулонной кровле без ее
снятия.
Кровельные материалы на основе
битумов и других органических связующих делятся на рулонные
и листовые. В свою очередь, рулонные подразделяются на основные и безосновные.
У традиционных кровельных материалов
на битумном связующем - пергамина
<http://www.ideyadoma.by/articles/pergamin-p-300>, рубероида
<http://www.ideyadoma.by/catalog.php?id=36> - процесс деструкции,
вызывающий появление трещин, в основном, связан с окислением составляющих
битума. Масла переходят в смолы, которые превращаются в высокомолекулярные
соединения с большой атомной массой.
В модифицированном битуме,
содержащем пластомеры и эластомеры (приблизительно 70 % битума + 30 %
полимера), такие, как АПП (атактический полипропилен), ИПП (изотактический
полипропилен), СБС (стирол-бутадиен-стирол), процессы старения значительно
замедлены. В результате, по сравнению с традиционно применяемыми кровельными
материалами на нефтебитуме (рубероиды, пергамины), современные материалы на
модифицированном битуме служат в несколько раз дольше.
Изменилась и основа рулонных
кровельных материалов (РКМ). На смену бумажному картону пришли стеклохолст,
стеклоткань или полиэстер. Такие материалы имеют значительно большую массу, чем
традиционные. Применение высококачественных составляющих, увеличение их
количества на единицу площади покрытия в несколько раз, естественно,
увеличивает и их стоимость. Однако современные материалы служат значительно
дольше. Кроме того, вместо нескольких слоев традиционных материалов, как
правило, кладется один слой. В результате, значительные начальные трудозатраты
на покупку материалов наплавляемой мягкой кровли окупаются за счет длительной
безремонтной эксплуатации.
Если поверхность материала покрыта
посыпкой (песок, высевки дробленых горных пород, а также слюда, вермикулит и
т.п.), то такой материал называется покровным.
Беспокровные (пергамин, рубероид.)
имеют только посыпку тальком и называются подстилающими (пароизоляционными).
Чтобы полотнища при хранении не склеивались, они прокладываются полиэтиленовыми
плёнками. Современные кровельные материалы на основе битумов носят название наплавляемых.
Они склеиваются при устройстве
кровельного ковра без применения традиционных горячих или холодных мастик, а
путем прогрева факелом горелки с последующим прижатием к склеиваемой
поверхности. Такой прием экономит время, отпадает необходимость в
битумоварочных агрегатах, повышается техника безопасности при производстве
работ.
Гидроизоляционные кровельные системы
Самая большая проблема, возникающая
при необходимости проведения работ по устройству новой или ремонту старой
кровли, проведении гидроизоляционных работ - это проблема выбора материала. Ещё
не так давно этим выбором чаще всего оказывался рубероид - самый доступный и
наиболее дешевый из вариантов. Но, как показала практика, физико-механические
свойства рубероида совершенно не соответствуют климатическим условиям
эксплуатации кровель в России: он трескается при сгибании уже при +5 С, а его
теплостойкость не превышает +70 С.
Более того, технология подготовки
битума приводит к ускоренному старению под воздействием ультрафиолетового
излучения и озона, а также к быстрому коксованию и растрескиванию поверхности
материала. Через образовавшиеся трещины вода проникает глубоко внутрь. Через
3-5 лет вместо защитного покрытия образуется пропитанная водой смесь из битума
и целлюлозы.
Сегодня предлагается широкая гамма
рулонных наплавляемых кровельных и гидроизоляционных материалов, пришедших на
замену скомпрометировавшего себя рубероида. Так, при производстве рулонного
наплавляемого кровельного и гидроизоляционного материала на прочную основу с
двух сторон наносится битумная или полимерно-битумная смесь.
В зависимости от назначения, на
верхнюю поверхность материала может быть нанесен защитный слой из мелкой
слюдяной, песчаной или сланцевой крошки. Достаточно большая толщина готового
материала (от 3 мм) позволяет существенно снизить слойность кровли по сравнению
с рубероидной. При этом материал приклеивается при помощи простой пропановой
горелки путём подплавления нижней поверхности материала. То есть не требуется
никакого дополнительного оборудования для разогрева и подачи горячих клеящих мастик
как при использовании рубероида.
Как следствие - повышается
безопасность работ. Всё это существенно облегчает технологию применения и
затраты по монтажу водозащитного покрытия.
В современных наплавляемых
материалах в качестве основы используют стеклохолст, стеклоткань или
полиэфирное полотно (полиэстер). Стеклохолст - самый дешевый вариант. Он имеет
прочность сравнимую с картоном, но совершенно не гниет.
Стеклоткань в 3-5 раз прочнее
картона и стеклохолста. Эта высокопрочная не гниющая основа значительно
увеличивает срок службы материала по сравнению с рубероидом, а также
значительно снижает риск повреждения кровельного и гидроизоляционного ковра во
время эксплуатации.
Полиэстер так же прочен, как и
стеклоткань, тоже не гниет, и, вдобавок, позволяет добиться гораздо лучшего
сцепления с битумом, что ещё больше улучшает свойства материала.
Использование различных битумных
смесей, наносимых на основу при производстве, делит эти материалы на два
класса: материалы на основе окисленного битума и полимерно-битумные материалы.
Они гораздо дороже рубероида. Но если учесть простоту применения, отличные
эксплуатационные характеристики и высокую долговечность, отсутствие
восстановительных ремонтов, то окажется, что готовая кровля обойдется даже
дешевле. Статистика европейских стран (от Италии до Финляндии) убедительно это
доказывает: полимерно-битумные материалы применяются там, в 90% случаев.
Кровельные гидроизоляционные
материалы можно разделить на следующие группы:
. Универсальные высокотехнологичные
однослойные полимерные мембраны - EPDM (этилен-пропилен-диеновый сополимер) и
ПВХ - реальная перспектива развития технологий гидроизоляции кровель. Доля этих
материалов на российском рынке будет неуклонно расти, в первую очередь за счет
уменьшения доли наплавляемых битумных материалов, ведь однослойные кровельные
мембраны - это материал принципиально иного класса качества. Мембрана стоит
дороже большинства традиционных битумных материалов, но укладывается только в
один слой, и ее монтаж требует гораздо меньше времени и сил, а качество и
долговечность просто не идет ни в какое сравнение с традиционными материалами.
Однослойная кровельная мембрана от
солидного производителя - это комплекс: материал + разработанная в деталях
технология укладки и проектно-монтажная документация + отработанная система
проверки качества работ + контроль за качеством со стороны производителя.
Качественная кровельная мембрана
представляет собой полный технологический комплект, предусматривающий
гидроизоляцию практически любой детали кровли: фасонные элементы для всех
обычных деталей кровли (углов, примыканий, труб и пр.), самоклеящиеся ленты для
нестандартных узлов и другие комплектующие облегчают проведение работ и
существенно повышают их надежность. Отличные технические характеристики мембран
и комплектующих позволяют производить работы, не меняя технологии, круглый год
при неизменно высоком качестве покрытия.
. Наплавляемые материалы и битумные
системы - это классический вид кровли.
С одной стороны, укладка
наплавляемых материалов достаточно кропотливое дело, в частности обработка
стыков, труб и других, особенно нестандартных, элементов кровли. С другой
стороны, свойства самого материала таковы, что даже при очень добросовестной
работе за год-два эксплуатации под действием мороза и ультрафиолета на кровле
накопится достаточно повреждений, чтобы образовалась течь.
Многие наплавляемые материалы по
этой причине рекомендуется укладывать в два и даже в 4-5 слоев (рубероид), что
увеличивает затраты труда и расход материала, а соответственно и стоимость готовой
кровли без существенного улучшения качества.
Впрочем, для подрядчика наплавляемые
кровли - вполне реальная на сегодня экономическая ниша: даже в Европе
кровельные системы на основе битумов занимают сейчас 71% рынка плоских кровель.
В Америке, где внедрение различных однослойных кровельных мембран началось
раньше, битумные системы занимают уже только 64% рынка.
Для устройства наливных кровель, еще
их называют кровельными мастиками, не требуется квалифицированная рабочая сила,
поскольку наносится покрытие как обычная краска. При нанесении покрытия
вакуумным распылением сроки выполнения работ и затраты труда на квадратный метр
кровли становятся ничтожными.
Служит мастичная кровля недолго -
традиционный битурел около двух лет, самая качественная полиуретановая мастика
- лет пять - десять. Причем срок службы такого покрытия ограничивается, только
химическими свойствами материала, так как предельная простота технологических
требований практически исключает влияние "человеческого фактора" на
качество кровли. Лучшие мастики, кроме того, позволяют контролировать качество
покрытия благодаря нанесению в два слоя составами разных цветов.
Современные наливные кровли,
особенно более долговечные однокомпонентные полиуретановые - замечательное
решение для бюджетного строительства и реконструкции благодаря своей цене.
Список используемой литературы:
1. Строительное
материаловедение для заочного обучения: учеб. пособие
/
Ю. И. Киреева, О. В. Лазаренко. - Минск: Новое знание, 2008. - 366 с.: ил.
2. Книга
энергосбережения: Общая редакция: О.П. Смирнов Составитель: А.А. Жуков Издание
осуществлено в рамках реализации ведомственной целевой программы «Создание
условий для управления многоквартирными домами в городе Перми на 2007-2009
годы».
3. Основные
свойства строительных материалов: Методические указания к лабораторным работам
по курсу «Материаловедение»,
«Строительные
материалы» для студентов специальностей 2903, 2906. 2907, 2908, 2910/ КГАСА.
Сост. М. И. Халиуллин, Н. Р. Хабибуллина. Казань, 2005.- 23 с. (№ 1 - стр. 29,
30)
4. В.
Н. Чубуков: Строительные Материалы/ Учебник. Гомель 2005 (№ 1 - стр. 10, 11; №
5 - стр. 288, 318).
5. Рыбьев
И.Г. Строительное материаловедение - М.: Высшая школа, 2002г.