Ячеистое стекло – блоки и плиты, получаемые из измельченного в порошок стекла (стеклянного боя, эрклеза) в смеси с газообразователем (известняком, антрацитом) и при обжиге 900–10000С. Марки по средней плотности 200 и 300; теплопроводность при температуре 250С – 0,09 – 0,10 Вт/(м•К), предел прочности при сжатии 0,5–3,0 МПа. Плиты имеют пористость до 80–140 мм. Их применяют в качестве теплоизоляции ограждающих конструкций зданий (вкладыши в стеновых панелях). Они поглощают не только теплоту, но и звуковые волны.
Ячеистые бетоны и силикаты применяют в качестве теплоизоляционных материалов и изделий при средней плотности ниже 400 кг/м3. По виду примененного порообразователя и вяжущего вещества их называют газобетонами, газосиликатами, пенобетонами, пеносиликатами. Эти бетоны могут быть со смешанным порообразователем и тогда их называют пеногазобетонами, пеногазосиликатами, керамзитобетонами и т.п. Из ячеистых бетонов обычно изготовляют плиты длиной до 1000 мм, шириной 400, 500, 600 мм, толщиной 80–240 мм. Их марки по средней плотности 350 и 400 кг/м3, а предел прочности при сжатии для изделий первой категории качества не менее 0,7–1 МПа и ≥ 0,8–1 МПа для изделий высшей категории качества; теплопроводность в сухом состоянии при температуре 250С составляет 0,093–0,104 Вт/(м•К) и менее.
Плиты из ячеистых бетонов применяют для теплоизоляции стен и перекрытий, укрытия поверхностей заводского оборудования и трубопроводов (пластичные бетоны и растворы).
Асбестовые и асбестосодержащие теплоизоляционные материалы представлены асбестовой бумагой, картоном, шнурами разного диаметра и пр., плитами, скорлупами, сегментами и др., мастичными изоляциями с применением порошков.
Штучные асбестоцементные теплоизоляционные изделия изготовляют из смеси распушенного асбеста V и VI и сортов цемента не ниже марки 300 с помощью прессования и сушки. Допускается частично заменять асбест минеральной ватой, а цемент – известково-трепельным вяжущим веществом. Изделия в виде плит (1000х500х30 мм), скорлуп (длиной 500 мм при толщине 30–40 мм) и сегментов (длинной 500 мм при толщине 50–80 мм) вырабатывают по средней марок 400 и 450, прочностью при изгибе соответственно 0,2 и 0,25 МПа и теплопроводностью 0,08–0,09 Вт/(м•К). Используют для тепловой изоляции поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре до 4500С.
Из древесных заполнителей более перспективными являются отходы деревообработки. Древесные заполнители получают главным образом из отходов хвойных пород (ели, пихты, сосны и др.) и реже из отходов лиственных пород (осины, березы, бука и др.). Их подвергают предварительной подготовке с целью освобождения от загрязняющих примесей и получения частиц нужной формы (дробленка, стружки или древесная шерсть) и размеров. Кусковые отходы древесины перерабатывают в два этапа. Первичную переработку производят с помощью рубильных машин, в результате чего получают технологическую щепу в виде ромбовидных кусков с размерами по длине волокон древесины 10–40 мм. Щепа не пригодна для изготовления ИСК, так как является слишком крупной, и изделия с ней имеют большую пористость и низкую прочность. При вторичной переработке на молотковых мельницах (дробилках) и стружечных станках технологическую щепу превращают в дробленку и стружку. Кроме специально приготовленной стружки применяют также стружку и опилки от столярного и мебельного производства.
Для древесностружечных плит, плит фибролита, теплоизоляционного материала используют стружку лиственных и хвойных пород. При изготовлении изделий с применением цемента стружки минерализуют раствором соли. Опилки в зависимости от характера распиловки разделяют на два основных вида – опилки от поперечной и продольной распиловки. При поперечной распиловки получаются более мелкие частицы с волокнистым строением. При продольной распиловке получают опилки кубовидной формы разных размеров – от крупных частиц (7 мм) до пылевидных.
Средняя плотность древесины колеблется в широких пределах – от 380 до 1100 кг/м3. Пористость зависит от различных факторов – от крупности частиц, степени уплотнения и др.
Древесные заполнители обладают значительным водопоглощением. Вода поглощается оболочками клеток древесины и капиллярами, т.е. полостями клеток, межклеточными пустотами, а также сосудами.
Древесный заполнитель обладает также гигроскопичностью, причем при поглощении влаги древесина набухает, что сопровождается давлением разбухания. Набухание происходит при поглощении влаги оболочками клеток, которые при этом увеличиваются в объеме, тогда как поглощение влаги капиллярами древесины набухания не вызывает.
При высыхании древесного наполнителя происходит уменьшение его объема (усушка). Это связано с испарением влаги из клеточных оболочек; при удалении ее из капилляров усушки не происходит.
Частицы древесного заполнителя обладают упругостью, которая отрицательно влияет на эффект прессования изделий, поэтому заполнитель длительно увлажняют горячей водой. В результате частицы древесины размягчаются, становятся менее упругими и легче сжимаются при прессовании.
4. Стеновые материалы. Показатели их качества, технологические приемы повышения их эффективности
Стеновые материалы классифицируются по виду изделий, назначению, виду применяемого сырья, способу изготовления, средней плотности, теплопроводности, прочности при сжатии и другим признакам.
По виду изделий: кирпич одинарный 250×120×65 мм и утолщенный 250×120×88 мм; стеновые камни полномерные 390×190×188, 490×240×188, 380×190×288 мм; дополнительные (трехчетвертинки 292×190×188, 367×240×188, 292×190×298 мм); половинки 195×190×188, 245×240×188, 195×190×288 мм; мелкие блоки (массой до 40 кг); крупные блоки (массой до 3 т. и толщиной 40…60 см); панели (однослойные толщиной 20…40 см); многослойные (толщиной 15…30 см). длина панелей 6,3; 1,5; 0,75 м; высота кратна 0,6 и обычно составляет 1,2 и 1,8 м.
По назначению: наружные и внутренние стены, перегородки.
По виду применяемого сырья: минеральные (кирпич, газобетонные изделия и др.); органические (стеновые изделия из арболита, древесно- и лигноминеральные камни).
По способу изготовления: получаемые методом литья, пластического формования; методом полусухого прессования, вибрирования, выпиливания из горных пород, сборки стеновых конструкций.
По способу твердения: безобжиговые, подразделяющиеся на материалы, твердеющие в нормальных условиях, при повышенной температуре, при повышенных температуре и давлении (бетоны на пористых заполнителях, ячеистые бетоны? Силикатный кирпич и др.); обжиговые: кирпич и камни керамические.
По величине средней плотности: особо легкие – величина средней плотности – до 600; легкие – 600…1300; облегченные – 1300…1600 кг/м3.
По теплопроводности: низкой теплопроводности с величиной теплопроводности до 0,06; средней – до 0,018; высокой – более 0,21 Вт/(м∙0С).
По прочности на сжатие (марка): каменные стеновые материалы высокой, средней и низкой прочности (таблица 1).
По способу возведения: сборные, монолитные и сборно-монолитные.
По конструкции: однослойные и многослойные.
По характеру выполнения статической нагрузки: несущие, самонесущие, ненесущие.
По огнестойкости: несгораемые (не воспламеняются, не тлеют, не обугливаются); трудносгораемые (воспламеняются, тлеют, продолжают гореть при наличии пламени); сгораемые (воспламеняются, тлеют и горят после удаления огня).
Таблица 1. Марка стеновых каменных материалов
| Изделия | Марка (прочность на сжатие, кг/м2) | ||
| Высокая | Средняя | Низкая | |
| Керамический кирпич полнотелый | 300, 250, 200 | 150, 125 | 100 75 |
| Кирпич и камни керамические, силикатные пустотелые | 250, 200, 150 | 125, 100 | 75 |
| Камни и блоки мелкие бетонные | 250, 200, 150,100 | 75, 50 | 35, 25 |
| Блоки мелкие:из ячеистого бетонаиз горных пород | 200, 150, 100400, 300, 250 | 75, 50150, 125, 100, 75 | 35, 2550, 35, 25, 10 |
Наружные несущие стены – наиболее сложная конструкция издания. Они подвергаются многочисленными и разнообразным силовым и природным воздействиями.
Выполняя несколько основных функций: теплоизоляционную, звукоизоляционную, несущую, стена должна отвечать требованиям по долговечности, огнестойкости, обеспечивать благоприятный температурный режим, обладать декоративными качествами, защищать помещения от неблагоприятных внешних воздействий. Одновременно она должна удовлетворять общетехническим требованиям минимальной материалоемкости, а также экономическим условиям.
При оценке стеновых конструкций особое внимание уделяется проблеме долговечности. Преимуществом однослойной стены является определенность в отношении ее долговечности. Долговечность многослойной стены с эффективным утеплителем будет лимитироваться долговечностью утеплителя, которая значительно меньше, чем у конструкционного материала. Повышение срока эксплуатационной надежности (долговечности) теплоизоляционного материала в структуре стены является залогом увеличения долговечности многослойной многослойной конструкции в целом.
На каждый вид или группу стеновых материалов утверждены государственные стандарты (ГОСТы) или технические условия (ТУ), в которых отражены требования, предъявляемые к материалам, и методы их испытания.
Кирпич и камни керамические должны отвечать требованиям ГОСТ 350–95 «Кирпич и камни керамические. ТУ». Наиболее распространенными являются: кирпич полнотелый и дырчатый размером 250×120×65 мм; кирпич утолщенный – 250×120×88 мм; камни керамические – 250×120×138 мм.