Текст книги "Природные каменные материалы"

Асбестоцементные плиты (панели) представляют собой один из видов асбестоцементных бескаркасных конструкций и применяются для устройства покрытий промышленных зданий под рулонную пленку с сухим и нормальным режимом эксплуатации. В некоторых случаях плиты и панели применяются в качестве стеновых, для устройства простенков и углов зданий.

Теплоизоляционные асбестосодержащие материалы различны по составу сырья, технологии и применению, но все они содержат от 10 до 30 % (по массе) асбеста. Асбестогипсовые материалы получают из асбеста и свежеосажденного гипса. Асбестоизвестково-кремнеземистые материалы получают из асбеста, извести и кремнеземистого компонента (песок, диатомит, трепел) с применением автоклавной обработки. Асбестотрепельные или асбестодиатомитовые материалы представляют собой сыпучие порошкообразные смеси, сосоящие из асбеста и трепела или диатомита с добавками различных веществ. Чаще всего применяют асбестотрепельный материал асбозурит, который состоит из 15…30 % асбеста и 70…85 % трепела. Материалы с добавками слюды, вермикулита, шиферных отходов называют асбослюдой, асбозонолитом, асботермитом. Совелит, являющийся также асбестодоломитовым материалом, изготовляют из доломита и асбеста.

Асбест с длиной волокон более 8 мм применяют для изготовления нетканых текстильных изделий, которые, в частности, могут служить основой при получении рулонных кровельных материалов.

В строительстве использование асбестоцементных материалов достаточно эффективно. Так, неутепленные асбестоцементные стены экономичнее традиционных конструкций из предварительно напряженных железобетонных панелей более чем на 40% по стоимости и 20 % по трудозатратам. Применение в стенах взамен стальных листов профилированных асбестоцементных листов обеспечивает экономию металла в среднем до 19 %. Практика строительных работ показала, что с увеличением пролета значительно увеличивается расход асбестоцемента на единицу площади покрытия, при этом снижается расход металла. В отапливаемых помещениях асбестоцементные стены эффективнеее трехслойных панелей по стоимости на 15 – 30 %, а по расходу металла на 35 – 90 %.

Изделия из горных пород относятся к долговечным строительным материалам. Правильно выбранная для облицовки горная порода (однородная, мелкозернистая, плотная, с отсутствием микротрещин) обеспечивает долговечность камня. Однако даже стойкие облицовочные камни со временем также подвергаются выветриванию. Незаметные тончайшие трещины в плите или камне становятся началом его разрушения. Попадая в эти трещины, атмосферная влага при замерзании способствует их дальнейшему расширению. Резкие температурные колебания порой вызывают неоднородные линейные расширения породообразующих минералов, что приводит к выкрашиванию менее стойких минералов и образованию трещин.

Растворенные в атмосферной влаге вредные газы, а также некоторые вредные включения могут стать дополнительным источником разрушения облицовочных камней. Например, облицовка зданий из природного камня мягких пород с течением времени подвергается разрушению под воздействием находящихся в воздухе городов сернистых газов, образующих в соединении с влагой воздуха серную кислоту. В результате действия этой кислоты на мраморные плиты и другие известняковые изделия углекислый кальций превращается в гипс, нестойкий к влаге воздуха.

Надежным методом защиты облицовок от разрушения является прежде всего предохранение их от возможного проникновения влаги. С этой целью в первую очередь предпринимаются меры конструктивного характера, а при необходимости используют и различные химические покрытия. Конструктивные решения должны предусматривать устройство требуемых для стока воды уклонов, правильных сочленений и примыканий элементов облицовок, герметизацию швов. Применение материалов с полированной поверхностью или иной фактурой, исключающей застой воды, способствует большей сохранности облицовок.

Кроме этого, используют пропитку поверхности специальными составами, которые проникают в камень на некоторую глубину и уплотняют его поверхность. С целью защиты фасада от воздействия атмосферных осадков используют такие средства, как флюатирование и гидрофобизация, уменьшающие вынос солей (образование выцветов) на поверхность фасада. Флюатирование повышает плотность и атмосферостойкость материалов (известняк, доломит), содержащих окись кальция. Производят его путем нанесения на поверхность облицовки водных растворов солей кремнефтористоводородной кислоты. Этим достигается образование фторидов кальция, гидрата кремнезема и других нерастворимых соединений, уплотняющих наружный слой каменного материла, что, в свою очередь, уменьшает водопоглощение и увеличивает морозостойкость и долговечность облицовок без изменения их цвета и внешнего вида.

Изделия из камня, не содержащие соединений кальция, флюатированию не поддаются. Поэтому их предварительно пропитывают хлоридом кальция. Флюатирование производят в сухую погоду при температуре не ниже +5 0С. Раствор кремнефтористого магния наносят на поверхность 2 – 3 раза. Гидрофобизацию выполняют для придания поверхности облицовок водоотталкивающих свойств, а также для уменьшения запыления и предупреждения образования высолов. Для этого применяют специальные растворы, отличающиеся хорошей гидрофобностью. Однако гидрофобизирующие покрытия довольно быстро теряют свои водоотталкивающие свойства – через два-три года. Кроме этого, при повышении водостойкости эти покрытия лишают камень возможности «дышать», а при отсутствии конвекции происходит конденсация влаги от внутренней поверхности, что оказывает отрицательное воздействие на структуру камня.

Считается, что одним из эффективных методов защиты является устройство сплошной пазухи между тыльной стороной облицовочных плит и кладкой стен, так как подобное конструктивное решение исключает контактную передачу влаги из стены через толщу облицовки и способствует сохранности отделки. В некоторых случаях покрытия из каменных плит крепят к стене, оставляя воздушную прослойку толщиной два-три сантиметра. Воздушная прослойка, остающаяся за каменными плитами, обеспечивает отвод паров, проникнувших через стену, но только в том случае, если снизу и сверху имеются отверстия или щели, через которые может входить и выходить воздух, а также будут удаляться пары. Каменные плиты навешивают на стену с помощью специальных штырей из нержавеющей стали или цветных металлов. При таком решении, с одной стороны, создаются интересные очертания фасада здания, с другой – обеспечивается эффективное удаление паров, прошедших через стену.

ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ЗАЩИТНЫЕ И ДЕКОРАТИВНЫЕ ПОКРЫТИЯ

В настоящее время главными факторами, отрицательно влияющими на защитные и декоративные покрытия зданий и сооружений, являются солнечная радиация, резкие колебания температуры окружающей среды, влажность, коррозионно-активные соединения (сернистые газы, окислы азота, хлор и его производные, пылевидные частицы и т.п.), попадающие в атмосферу. Интенсивное загрязнение атмосферы вредными и коррозионно-активными веществами разрушающим образом влияет на защитные и декоративные покрытия зданий и сооружений.

Особенно много выделяется в атмосферу вредных веществ вблизи тепловых электростанций, металлургических предприятий, предприятий химической промышленности, а также предприятий по производству удобрений, кислот, цемента. В сельских районах агрессивность окружающей среды может усиливаться пылевидными удобрениями при неправильном их транспортировании, использовании или хранении, газообразными выделениями работающих сельскохозяйственных машин и т.д.

В районах, расположенных вблизи морей, рек, озер, искусственных морей, агрессивность окружающей среды обуловлена повышенной влажностью воздуха, содержащего различные соли. Быстрое развитие всех видов автомобильного транспорта (общественного, грузового, индивидуального) сопровождается повышением содержания в воздухе окислов азота, соединений углерода, мелкой пыли. Газообразные загрязнения, растворяясь в осадках, превращаются в слабые растворы кислот и щелочей. Так как окружающий воздух постоянно находится в движении, коррозионно-активные и вредные соединения перемещаются на значительные расстояния. Попадая на поверхность, нагретую солнечными лучами, осадки легко проникают в защитные покрытия зданий и сооружений, вызывая их быстрое разрушение.

Особенно интенсивно разрушаются неокрашенные кровли, трубы, подоконники и т.п. из оцинкованного железа, грунтовки и покрытия, содержащие металлические порошки (алюминий, цинковый и др.), защитные покрытия, не обладающие химической стойкостью, конструкции из бетона, каркасы и оборудование, находящееся на открытом воздухе.

Современные мероприятия по борьбе с загрязнением атмосферы промышленностью, транспортом и электрическими станциями сводятся к следующему:

– увеличение высоты труб на электростанциях и металлургических производствах с целью обеспечения нормы выбросов для сернистых отходов и рассеяния окислов азота до требуемых норм;

– применение ротоклонов, электрофильтров и механических золоуловителей, обеспечивающих улавливание до 99 – 99,5 %;

– удаление оксидов серы из дымовых газов;

– улучшение сжигания топлива;

– переход на малосернистое топливо;

– переход в городах на централизованное теплоснабжение, чтобы избегать загрязнения от мелких котельных;

– переход в больших городах на электрификацию быта, включая отопление;

– внедрение безотходных технологий в промышленности и транспорте;

– строгое соблюдение санитарных норм для всех источников, загрязняющих атмосферу. Охрана воды, почвы и ландшафта также является важным звеном комплексной проблемы охраны окружающей среды.

Различные условия эксплуатации поверхностей и покрытий зданий, сооружений, строительных конструкций и изделий обусловливают необходимость применения комплексных мероприятий для их эффективной защиты. Так, для уменьшения загрязнения окрестностей ТЭС твердыми отходами предпринимаются меры к поставке на электростанции топлива с меньшим содержанием породы, а также всемерно увеличиваются масштабы использования золы и шлака для строительства.

КАЧЕСТВО СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В строительном деле важно знать, как практически, не прибегая порой к лабораторным проверкам, определить качество строительных материалов. Знание простых приемов ведет к экономии строительных материалов, улучшает качество строительства и, как следствие удешевляет его.

Лесоматериалы. Качество древесины можно определить внешним осмотром и простукиванием. Трещины и торцовые расколы свидетельствуют о снижении прочности бревен. При простукивании обухом топора глухой звук является признаком внутренней гнили или поражения древоточцами.

Влажность древесины проверяется на ощупь. Сухая на ощупь древесина имеет влажность до 25 %.

Кирпич. Бледно–розовый или коричневый цвет кирпича свидетельствует о недожоге, такой кирпич непрочен, сильно впитывает воду, пачкает руки, при ударе издает глухой звук. Он применяется там, где не подвержен атмосферным осадкам.

Красный кирпич – нормально обожженный, твердый и прочный, мало впитывает воду, при ударе издает чистый звук. Такой кирпич хорошо тешется, на изломе имеет однородное строение без пустот, камешков, извести. Используется для кладки стен, печей и каминов.

Темно-бурый цвет говорит о том, что кирпич пережженный, так называемый железняк. Поверхность пережженного кирпича стекловидная, с глубокими трещинами. Кирпич-железняк очень твердый, почти не впитывает воду, поэтому плохо вяжется с раствором. Хорошо сопротивляется сырости и морозу, употребляется для кладки фундаментов.

Качество кирпича можно определить пробой на удар. Кирпич низких марок (до 75) от одного удара молотком весом 1 кг разбивается в щебень. Кирпич марки 100 разрушается на более мелкие куски от нескольких ударов. Кирпич марки свыше 100 при скользящих ударах молотка искрит и отбивается мелкими кусками.

Известен и такой простой способ определения качества: кирпич низких марок при падении с высоты 1,2 – 1,5 метра на твердое каменное основание разбивается на мелкие кусочки. Если кирпич разобьется на 2 – 3 крупных куска, он считается хорошего качества.

Камень бутовый. Качество бутового камня определяется ударом молотка: звонкий звук издает бут хорошего качества, глухой – при наличии примесей глины и других пород. Бутовый камень низких марок от одного удара молотком весом в 1 кг разбивается в щебень. Качество камня можно определить и другим способом: если куски после насыщения их водой разбиваются на части, то камень считается непригодным для кладки.

Глина. Качество глины зависит от ее жирности. Жирность проверяется на ощупь растиранием между пальцами. В жирной глине песок не ощущается. Кроме того, жирность глины можно определить следующими методами.

1 метод. Глина раскатывается в руке жгутиком толщиной 1,5 – 2 см и длиной 15 – 20 см и вытягивается за оба конца. Жгутик из тощей глины (суглинка) мало растягивается и дает неровный разрыв. Глина средней пластичности вытягивается плавно и обрывается, когда толщина в месте разрыва достигает 15 – 20 % от первоначального диаметра. Жгутик из пластичной глины вытягивается плавно, постепенно утончается, образуя в месте разрыва острые концы.

2 метод. Глины разных сортов скатываются в шарики диаметром 4 – 5 см и высушиваются в одинаковых условиях. Максимальное количество трещин на поверхности шарика указывает на наиболее жирную глину.

3 метод. Широко распространен способ определения жирности глины отмучиванием. Он основан на разном весе частиц (песок тяжелее глины). В пол-литровую стеклянную банку кладут 200 г глины, наливают воду, чтобы она покрывала глину на 4 – 5 см, тщательно все перемешивают и дают отстояться. Песок осаживается на дно, сверху – глина. Примерное количество (процент) песка в глине определяется на глаз.

Цемент. Цемент считается качественным, если не имеет признаков окомкования. Если хороший цемент взять в руку и сжать ее, то он сразу просыплется между пальцами. Если в ладони останутся мелкие кусочки, величиной с горошину и больше, это свидетельствует о том, что в нем начался процесс окомкования. Такой цемент имеет пониженную активность и соответственно прочность материалов на его основе. Во время хранения цемента его активность как связующего вещества падает примерно на 5 % в месяц. Так, при хранении в течение 3 месяцев активность уменьшается до 15 – 20 %, в течение 6 месяцев – до 25 – 50 %, в течение 1 года – до 30 – 40 %, в течение 2 лет – до 40 – 50 %.

Цементное основание. Цементное основание (стяжка) под линолиум считается пригодной, если имеет влажность не более 8 %. Проверка влажности основания производится с помощью промокательной бумаги. Ее кладут на основание, а сверху плотно прикрывают полиэтиленовой пленкой с нахлестом по 10 см каждую сторону (с грузом по всему периметру или с проклейкой резиновым клеем). Через 16 часов промокательную бумагу проверяют. Если она влажная, то основание для настилки линолеума еще непригодно.

Кровельный асбестоцементный шифер. Кровельный шифер проверяется внешним осмотром. Листы не должны иметь продольных трещин. Шифер, долгое время хранившийся под открытым небом, под воздействием влаги приобретает темный цвет, что говорит о пониженной прочности.

Для проверки отбирают из стопы третий лист сверху. Сухой лист волнистого шифера, уложенный на ровное основание, выдерживает вес вставшего на него человека и не разрушается.

Кровельная сталь. Качество листов кровельной стали проверяется осмотром. Особое внимание обращается на следы ржавчины. Ржавчину можно снять 5 – 10 % раствором технической соляной кислоты с последующей тщательной промывкой водой и просушкой. Для работы с кислотой следует использовать шерстяную тряпку, руки необходимо защитить резиновыми перчатками.

Песок. Песок должен быть чистым, без примесей глины, земли и пыли. Чистый песок не пачкает руки. Мелкий песок имеет зерна менее 1,5 мм, песок средней крупности – от 2 до 2,5 мм, крупный – более 2,5 мм.

Шлак топливный, котельный. Топливный шлак считается пригодным для теплоизоляционной засыпки и устройства шлакоблочных стен, если он пролежал не менее года в отвале. Если он пролежал дольше, это лучше, так как из шлака будут вымыты и выветрены вредные примеси. Лучшим считается шлак из котельных. Для затопления каркасно–засыпных стен следует применять просеянный шлак, без примесей золы, земли, камней и другого мусора. Влажность шлака должна быть не более 10 %.

Гипсовые вяжущие материалы. Свежеизготовленный гипс не должен иметь комков. Даже при хранении в сухих условиях он быстро скомковывается и теряет свою активность примерно на 10 % в месяц. По наружному виду гипсовое вяжущее вещество похоже на мел. Чтобы отличить гипс от мела, нужно растереть его между пальцами. Мел кажется мягким, а гипс – зернистым. Быстрое схватывание (твердение) также может служить признаком принадлежности материала к гипсу.

Стекло. Оконное стекло считается хорошего качества, если оно имеет голубоватый или зеленоватый оттенок. Желтый оттенок говорит о плохом качестве – такое стекло плохо сварено. Цвет стекла определяют, наложив три листа на белую бумагу.

Битумные материалы. Прежде всего необходимо выяснить, к какому виду они относятся – к битумному или дегтевому. Это необходимо для того, чтобы соблюсти принцип «подобное с подобным». Дегтевые материалы обладают резким запахом фенола (карболки), а нефтяные битумы обладают запахом минерального масла. Иногда нефтяные битумы вообще не имеют запаха. При подогревании запах всегда усиливается. Дегти и битумы отличаются истинной плотностью – соответственно 1 и 1,25 г/см. куб.

Для твердых битумных материалов (пеков и битумов) характерным признаком является также цвет. У каменноугольных пеков цвет иссиня–черный, у нефтяных битумов – черный с коричневым оттенком. Кроме этого, у пеков более блестящая поверхность, чем у битумов, и они значительно жестче, что особенно заметно при низких температурах. В изломе каменноугольные пеки имеют роговистую глянцевую поверхность.

Марки битумов ориентировочно можно определить по внешним признакам, температуре размягчения. Если битум марки БН–90/10 при комнатной температуре разбить молотком, то образуются осколки с блестящей поверхностью. Битум марки БН-70/30 при ударе молотком разбивается на крупные куски без осколков. Битумы марки БН-50/50 при ударе сминаются.

Битум следует хранить под навесом в плотной таре. В этом случае битум трех–четырехлетней давности годен к применению.

Марку бетона (затвердевшего) можно определить с помощью зубила и молотка весом 300 – 400 г. Если лезвие погружается на глубину 5 мм, то марка бетона 70 – 100. Отделяющиеся от поверхности тонкие листочки свидетельствуют о том, что его марка 100 – 200. Неглубокий след зубило оставляет на бетоне марки свыше 200.

Масляная краска. При хорошем качестве краски ее слой высыхает за одни сутки, при удовлетворительном – за двое суток. Если нажать пальцем на слой в течение 5 секунд и палец не испачкается, краска считается высохшей.

Олифа.Хорошая олифа прозрачна, после суточного отстоя может иметь небольшой осадок (не более 10 %). Наиболее надежным способом определения качества олифы является проба на высыхание: полное высыхание слоя должно наступать не позже 24 часов. Качественная олифа соскабливается со стекла ножом эластичной полоской и не крошится под ножом.

Столярный клей. Качественный клей, сожженный на огне спички, рассыпается в мелкую золу. Это мездровый клей. Клей более низкого качества спекается в темный шлак. Это так называемый костный клей, приготовленный из костей, рогов и копыт.

Замазка. Замазка должна быть пластичной и не прилипать к рукам.