Илья Мельников
Облицовочные материалы

Введение

   Строительные материалы являются основой строительства. Для возведения зданий и сооружений требуется большое количество разнообразных строительных материалов, стоимость которых достигает почти 60 % всей стоимости строительно-монтажных работ. Промышленность строительных материалов представляет собой сложный комплекс специализированных отраслей производства, изготовляющих большое количество продукции.
   Качество строительных, в том числе и отделочных работ, зависит от тщательного выполнения их технологии, от того, насколько правильно применены строительные материалы. Знание возможностей и эффективности использования конкретных строительных материалов позволяет проектировать и возводить долговечные сооружения, удовлетворяющие современным техническим требованиям и эстетическим запросам. Виды строительных материалов и технология их изготовления изменялись вместе с развитием производственных сил и сменой производственных отношений в обществе. Простейшие материалы и примитивные технологии заменялись более совершенными, на смену ручному изготовлению пришло машинное.
   За тысячи лет до нашей эры в массовом строительстве использовали кирпич-сырец, в монументальных постройках – горный камень и лишь в конструкциях перекрытий и опор долгое время применяли дефицитное дерево. Так, для строительства в странах Востока в основном использовали, предварительно обработанную и для придания прочности смешанную с рубленой соломой, глину. Такой глиной обмазывали стены, из нее лепили крыши.
   Качество и долговечность сооружения существенно повышало применение высушенных или обожженных глиняных кирпичей. Со временем ассортимент строительных материалов расширялся и видоизменялся. Так, вместо традиционных мелкоштучных тяжелых материалов было организовано массовое производство относительно легких крупноразмерных строительных деталей и конструкций из сборного железобетона, гипса, бетонов с легкими заполнителями, ячеистых бетонов, бесцементных силикатных автоклавных бетонов и др. Широкое развитие получило производство гипсокартонных материалов улучшенного качества, звукопоглощающих и декоративных материалов, гидроизоляционных материалов и изделий. В современном строительстве расширяется использование эффективных видов металлопроката, изделий из древесины, керамических и неметаллических материалов.
   Быстрыми темпами развивается производство и применение в строительстве полимерных материалов различного назначения, пластмасс и смол. Создаются предприятия по выпуску теплоизоляционных материалов и легких заполнителей. Все больше в строительстве используется для наружной и внутренней отделки зданий стекло и изделия из него. Для этих целей изготавливают стекломрамор, цветное стекло, ситаллы, шлакоситаллы, мозаичные стеклянные плитки широкой цветовой гаммы. Растет выпуск и применение керамических облицовочных материалов за счет внедрения новых процессов декорирования, расширения гаммы цветных глазурей, создания рельефных рисунков и орнаментов. Увеличивается производство крупноразмерных плиток.
   Разнообразие конструктивных типов зданий и сооружений требует, чтобы сырье для производства строительных материалов было недорогим и пригодным для изготовления широкого диапазона изделий. Таким требованиям отвечают многие виды нерудного минерального сырья, занимающего по объему запасов значительное место среди полезных ископаемых, например, силикаты, алюмосиликаты и др. Добыча нерудного строительного сырья, залегающего в основном в верхней части осадочного покрова, является технологически несложной. По сравнению с другими обрабатывающими отраслями невысок и уровень затрат на переработку этого сырья из расчета на единицу массы готовой продукции.
   Наиболее эффективным является комплексное использование одного вида добываемого нерудного сырья для производства продукции различного назначения. Это подтверждается, например, внедрением метода переработки нефелинового сырья в глинозем для получения алюминия, содопродуктов и цемента. Значительный эффект дает и комплексная переработка сланцев в бензин, фенолы, цемент и серу. Промышленная отрасль производства строительных материалов является единственной отраслью, которая не множит, а потребляет промышленные отходы, такие как зола, шлаки, древесные и металлические отходы для получения изделий различного назначения. При изготовлении строительных материалов используют также побочные продукты – глину, щебень, песок и др., полученные при добыче руд и угля. Комплексное использование сырья является безотходной технологией. Эта технология позволяет осуществить природоохранные мероприятия и многократно увеличить эффективность производства.
   Постоянно возрастающий объем строительства, все возрастающие требования к его качеству требуют от строителей разных специальностей высококвалифицированного подхода, высокого уровня теоретических знаний и профессиональной подготовки, а также умелого сочетания их в повседневной работе.
   Целью книги является ознакомление специалистов в области строительства с основными строительными материалами, их многогранными свойствами и характеристиками, технологией изготовления, а также опытом использования для применения в практических делах. Материал изложен на базе последних достижений в сфере технологии изготовления строительных материалов и изделий, освещены основные направления их совершенствования.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

   В настоящее время с возрастанием экономического потенциала страны строительству и строительным материалам уделяется очень много внимания. Современное строительство характеризуется высоким развитием научно-технической базы, обеспечивающей быстрый рост разработки новых эффективных строительных материалов, совершенствования технологии их производства, стремлением перенести значительную часть строительных процессов в условия производства, что позволяет значительно облегчить и улучшить условия труда, сократить его затраты и снизить стоимость продукции. Чем шире ассортимент, выше качество и ниже стоимость строительных материалов, тем успешнее осуществляется строительство. В процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений строительные материалы, изделия и конструкции, из которых они возводятся, подвергаются различным физико-механическим, технологическим и химическим воздействиям. Поэтому от специалиста требуется умение со знанием дела правильно выбирать строительные материалы, изделия или конструкции, обладающие достаточной стойкостью, надежностью и долговечностью в конкретных условиях эксплуатации. Для этого необходимы специальные знания используемых материалов и изделий, перечень контролируемых свойств, их показатели, виды и классификации выпускаемой продукции.
   Чтобы легче разобраться в многообразии материалов, применяемых в строительстве, их классифицируют (разделяют) на группы, обладающие одним общим признаком. В основном применяют классификацию по технологическому признаку. В основу такой классификации положены вид сырья, из которого изготовляют материалы и производственная технология, обеспечивающая получение материала. Строительные материалы классифицируют:
   – по назначению (отделочные, конструкционные, гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические, герметизирующие, антикоррозионные);
   – по виду материала (древесные, каменные, полимерные, металлические, стеклянные, керамические и др.);
   – по способу получения (природные и искусственные).
   Природные строительные материалы добывают в местах их естественного образования (горные породы), или роста (древесина). Состав и свойства этих материалов в основном зависят от происхождения исходных пород и способа их обработки и переработки.
   Искусственные строительные материалы изготавливают из природного минерального и органического сырья (песка, глины, нефти, газа, известняка и т.д.) и промышленных отходов (шлаков, золы и др.) по специальной технологии. Полученные искусственные материалы приобретают новые свойства, отличные от свойств исходного сырья.
   Возможность использования материалов в строительных конструкциях и изделиях в значительной степени определяется его свойствам. Свойства материалов определяются составом и структурой материала. Структуру материала изучают на микроуровне при помощи микроскопов и на макроуровне – визуально.
   Микроструктура зависит от состава и может быть нестабильной, оцениваемой по вязкости и пластичности (лакокрасочные материалы, цементное тесто). Со временем она переходит в более устойчивую структуру: аморфную (стекло), характеризующуюся однородностью и хаотичным расположением молекул, или стабильную – кристаллическую (металлы, камень).
   Кристаллическая структура представляет собой кристаллическую решетку со строго определенным расположением атомов. Одним из основных показателей кристаллических решеток является прочность. На свойства материалов большое влияние оказывают форма, размеры и расположение кристаллов. Мелкокристаллические более однородны и стойки к внешним воздействиям. Крупнокристаллические материалы, например металлы, имеют большую прочность. Слоистое расположение кристаллов, как у сланцев, обеспечивает легкое раскалывание по плоскостям, что используется при получении отделочных плиточных материалов.
   Микроструктуру искусственно полученных материалов можно целенаправленно регулировать в зависимости от задаваемых свойств и назначений изделий.
   Макроструктура материала зависит от технологии получения материала и сырья. Так, стекло обладает плотной макроструктурой, пеносиликат – ячеистой, пластики – слоистой, песок и гравий – рыхлозернистой. Однако, имея одно и то же основное исходное сырье, например, глину, и изменяя технологию, можно получить облицовочные плитки плотной структуры, стеновой мелкопористый кирпич и теплоизоляционный ячеистый материал – керамзит.
   Свойства материалов условно разделяют на физические, механические, химические и технологические.
   Физические свойства характеризуют вещество и структуру материала, а также его способность реагировать на внешние воздействия, не вызывающие изменения химического состава и структуры материала. Основными из них являются:
   – общефизические свойства: плотность (истинная, средняя, насыпная), объемная масса, относительная плотность, пористость (общая, открытая, замкнутая);
   – гидрофизические свойства: влагоотдача, водопоглощение, морозостойкость, воздухостойкость, гигроскопичность, гидрофобность, гидрофильность, межзерновая пустотность, гидрофобность, влажность, водонепроницаемость, водостойкость, фильтрационная способность (водопроницаемость);
   – теплофизические свойства: теплопроводность, теплоемкость, термостойкость, жаростойкость, огнеупорность, огнестойкость;
   – акустические свойства: звукопоглощение, звукоизоляция, виброизоляция, вибропоглощение;
   – механические свойства: предел прочности на сжатие, растяжение, изгиб, твердость, износ, сопротивление удару, упругость, истираемость;
   – химические свойства: коррозионная стойкость, химическая активность, растворимость, кристаллизация;
   – технологические свойства: вязкость, пластичность, ковкость, свариваемость, гвоздимость, набухание и усадка, хрупкость и др.
   Кроме того, физические свойства включают и механические свойства, которые характеризуют поведение материала при действии на него различных нагрузок. К механическим свойствам относятся: сопротивление материала сжатию, растяжению, изгибу, упругость, пластичность, хрупкость и др.

Физические свойства строительных материалов

   Плотность. Плотность может быть истинной, средней, насыпной, относительной. Под истинной плотностью (кг/м куб.) понимают массу единицы объема абсолютно плотного материала без трещин, пор и пустот. Истинная плотность (кг/м куб.) для основных строительных материалов следующая: сталь, чугун 7800…7900; портландцемент 2900…3100; гранит 2700…2800; песок кварцевый 2600…2700; кирпич керамический 2500…2800; стекло 2500…3000; известняк 2400…2600; древесина 1500…1600.
   Средняя плотность – это масса единицы объема материла или изделия в естественном состоянии, то есть с пустотами и порами. Средняя плотность одного и того же материала может быть разной в зависимости от пористости и пустотности. Сыпучие материалы (цемент, щебень, песок и др.) характеризуются насыпной плотностью – отношением массы зернистых и порошкообразных материалов в свободном без уплотнения насыпном состоянии ко всему занимаемому ими объему, включая пространство между частицами.
   От плотности материала в значительной степени зависят его прочность, теплопроводность и другие свойства. Этими данными пользуются при определении толщины ограждающих конструкций отапливаемых зданий, размера строительных конструкций, расчетах транспортных средств и др. Значения средней плотности строительных материалов находятся в широких пределах.
   Средняя плотность (кг/м куб.) для некоторых строительных материалов следующая: сталь – 7800…7850; гранит – 2600…2800; бетон тяжелый – 1800…2500; кирпич керамический – 1600…1800; песок – 1450…1650; вода – 1000; бетон легкий – 500…1800; керамзит – 300…900; сосна – 500…600; минеральная вата – 200…400; поропласты – 20…100.
   Плотность материала зависит от его пористости и влажности. С увеличением влажности плотность материала увеличивается.
   Относительная плотность – это степень заполнения веществом объема материала. Относительную плотность выражают отвлеченным числом или в процентах.
   Пористость. Пористость материала характеризует объем, занимаемый в нем порами – мелкими ячейками, заполненными воздухом. Мелкие поры, заполненные воздухом, придают строительным материалам теплоизоляционные свойства. По величине пористости можно судить о примерной прочности, плотности, водопоглощении, долговечности и др. Для конструкций, от которых требуется высокая прочность или водонепроницаемость, используют плотные материалы, для стен зданий используют материалы со значительной пористостью. Такие материалы обладают хорошими теплоизоляционными и звукопоглощающими свойствами.
   Для рыхлых материалов при расчетах учитывают насыпную объемную массу. Пористость и относительная плотность в значительной степени определяют эксплуатационные качества материалов (прочность, водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность). Значение показателя пористости строительных материалов колеблется от 0 (стекло, сталь) до 90 % (минеральная вата).
   Пустотность. Пустотность представляет собой количество пустот, образующихся между зернами рыхлонасыпного материала. Выражается в процентах по отношению ко всему занимаемому объему. Этот показатель важен для керамзита, песка, щебня при изготовлении бетона. В некоторых строительных материалах (кирпич, панели) имеются полости, также образующие пустоты. Пустотность пустотелого кирпича составляет от 15 до 50 %, песка и щебня – 35…45 %.

Гидрофизические свойства материалов

   Гигроскопичность. Гигроскопичность представляет собой свойство материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их на своей поверхности. Она зависит от вида, количества и размера пор, от природы материала, от температуры воздуха и его относительной влажности. Когда влажность снижается, часть гигроскопичной влаги испаряется. Чем мельче поры, тем больше общая площадь поверхности, и следовательно, выше гигроскопичность. Материалы, притягивающие своей поверхностью воду, называют гидрофильными; материалы, отталкивающие воду называют гидрофобными.
   Водопоглощение. Водопоглощение является способностью материала впитывать и удерживать воду. Величина водопоглощения характеризуется разностью между массой образца, насыщенного водой и массой сухого образца. Водопоглощение строительных материалов изменяется в зависимости от объема пор, их размеров и вида. Различают объемное водопоглощение, когда указанная разность отнесена к объему образца, и массовое водопоглощение, когда эта разность отнесена к массе сухого образца.
   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.
   Водопроницаемость. Водопроницаемость является свойством материала, характеризующим его способность пропускать воду под давлением. Она характеризуется количеством воды, прошедшей в течение 1 ч через 1 м кв. площади испытуемого материала при давлении 1 МПа. Это свойство учитывают при строительстве дамб, мостов, плотин и других гидротехнических сооружений. Сталь, стекло, большинство пластмасс, битум и другие плотные материалы водонепроницаемы.
   Влагоотдача. Влагоотдача представляет собой способность материала отдавать влагу при снижении влажности воздуха. Скорость влагоотдачи зависит от разности между влажностью материала и относительной влажностью воздуха. Чем разность больше, тем интенсивнее происходит высушивание. На влагоотдачу влияют свойства самого материала, характер его пористости, природа вещества. Материалы с крупными порами, а также гидрофобные материалы легче отдают воду, чем гидрофильные и мелкопористые. Влагоотдача строительного материала в естественных условиях характеризуется интенсивностью потери влаги при относительной влажности воздуха 60 % и температуре 20 0С.
   Воздухостойкость. Воздухостойкостью называется способность материала длительно выдерживать многократное увлажнение и высушивание без деформаций и потери механической прочности. Бетон, керамика и другие природные и искусственные каменные материалы, а также надводные части гидросооружений, дорожные покрытия, сжимающиеся при высыхании и расширяющиеся при увлажнении, разрушаются из-за возникновения растягивающих напряжений.

Теплофизические свойства

   Теплопроводность материала. Теплопроводностью называют свойство материала пропускать тепло через свою толщину. Теплопроводность материала принято характеризовать величиной коэффициента теплопроводности. Этот коэффициент показывает количество тепла в в килокалориях, проходящего за 1 ч через 1 м кв. материала толщиной 1 м при разности температур на ее противоположных поверхностях в 1 0С. Как правило, коэффициент теплопроводности выше для плотных материалов и ниже для пористых. Влажность материала резко (до 10 раз) увеличивает его теплопроводность, что объясняется значительной теплопроводностью воды. Когда влажные материалы замерзают, их теплопроводность возрастает еще значительнее.
   Морозостойкость. Под морозостойкостью понимают способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения, то есть не образуя трещин, выкрашивания, расслаивания, не теряя значительно прочности и массы. Вода, находящаяся в порах материала, превратившись в лед, увеличивается в объеме примерно на 10 %. При этом в материале возникают большие внутренние напряжения, которые постепенно его разрушают. Способность материала противостоять морозному разрушению зависит от присутствия в его структуре определенного объема замкнутых пор, в которые под давлением растущих кристаллов льда вода отжимается.
   Морозостойкость материала в строительстве количественно оценивается маркой F – числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдерживают образцы без снижения прочности на 5…25 % и массы на 3…5 % в зависимости от назначения материала. По морозостойкости установлены следующие марки: тяжелый бетон – F50…F500, легкий бетон – F25…F500, стеновые керамические камни, кирпич – F15…F100.
   Морозостойкими являются плотные или с малым водопоглощением (до 0,5 %) материалы. Морозостойкость характеризуется количеством циклов попеременного замораживания материала до температуры – 15 0С и оттаивания его в воде при температуре 20 0С. Прочность материала в результате этого понизиться не должна более чем на 20 %, а потеря массы – превысить 5 %.
   Огнестойкость. Огнестойкость является способностью материала выдерживать, не разрушаясь, воздействие огня и воды в условиях пожара. К строительным материалам (стены, перекрытия, колонны и др.) предъявляют требования по огнестойкости, которые зависят от категории здания по пожаробезопасности. Огнестойкость оценивают по показателю возгораемости. Этот показатель основан на нескольких признаках предельного состояния: потере несущей способности, которая выражается в снижении прочности и увеличении деформаций, а также теплоизолирующих свойств и сплошности.
   Предел огнестойкости материалов и конструкций характеризуется временем, выраженном в часах с начала теплового воздействия и до появления одного из признаков предельного состояния. По степени огнестойкости различают сгораемые, трудносгораемые и несгораемые материалы.
   Сгораемыми называют материалы, которые под действием огня или высокой температуры воспламеняются и продолжают гореть после удаления источника огня (например, древесина, рубероид).
   Трудносгораемыми являются материалы, способные гореть, тлеть и обугливаться только при непосредственном действии на них источника огня или высокой температуры и прекращающие гореть после удаления этого источника (например, фибролит).
   Несгораемыми считаются материалы, которые не воспламеняются под действием огня или высокой температуры, а только разрушаются. К ним относятся бетоны, строительные растворы, кирпич, стеклянные и керамические плитки.
   Огнеупорность является свойством материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не деформируясь и не расплавляясь. По степени огнеупорности строительные материалы подразделяют на огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие. К огнеупорным относятся материалы, выдерживающие продолжительное воздействие температуры от 1580 0С и выше. Тугоплавкие выдерживают температуру 1350 – 1580 0С, огнеупорность легкоплавких материалов ниже 1350 0С.
   Жаростойкость. Жаростойкость – это способность материала выдерживать без разрушений определенное количество резких колебаний температуры – теплосмен. Теплосмены являются единицей измерения этого свойства.

Механические свойства строительных материалов

   Прочность. Прочность – способность материала сопротивляться разрушению под влиянием внутренних напряжений, возникающих в результате действия на материал внешних нагрузок или других факторов. В построенном здании почти все конструкции испытывают нагрузки (вес частей здания, вес оборудования, вес мебели и др.), вследствие чего в материалах конструкций возникают напряжения, противодействующие внешним силам.
   Основными показателями, характеризующими прочность материала, являются сопротивление сжатию, растяжению, изгибу. Прочность материала при сжатии и растяжении характеризуется его пределом прочности. Предел прочности, или временное сопротивление, – напряжение в материале образца, соответствующее нагрузке, при которой он разрушается.
   Предел прочности различных материалов при сжатии и растяжении меняется в широких пределах – от 0,5 до 1000 МПа и более. Для многих материалов предел прочности при сжатии резко отличается от предела прочности при растяжении. Одинаково хорошо сопротивляются сжатию и растяжению такие материалы, как сталь, древесина. Плохо сопротивляются растяжению каменные материалы: природный камень, кирпич, бетон и т.п.
   Примером прочности конструкции при изгибе может служить мост, доска через канаву, а также балка, на которую опираются плиты перекрытия, стропила крыши.
   Твердость. Твердость – это способность материалов сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела. Твердость не всегда соответствует прочности материала. Существуют несколько способов определения твердости. Например, твердость каменных материалов оценивают шкалой Мооса, состоящей из десяти минералов, расположенных по степени возрастания их твердости. Показатель твердости испытуемого материала находится между показателями твердости двух соседних минералов, из которых один чертит, а другой сам чертится этим материалом.

Шкала твердости Мооса

   1 Тальк или мел (легко чертится ногтем).
   2 Гипс или каменная соль (чертится ногтем).
   3 Кальцит или ангидрит (легко чертится стальным ножом).
   4 Плавиковый шпат (чертится стальным ножом под небольшим нажимом).
   5 Апатит (сталь) (чертится стальным ножом под большим нажимом).
   6 Полевой шпат (слегка царапает стекло, стальным ножом не чертится).
   7 Кварц (легко чертит стекло, стальным ножом не чертится).
   8 Топаз.
   9 Корунд.
   10 Алмаз.
   Износ. Износ – это разрушение материала при совместном действии истирания и удара. Прочность при износе оценивается потерей в массе, выраженной в процентах. Износу подвергаются материалы дорожных покрытий, полов промышленных предприятий, аэродромов и др.
   Сопротивление удару. Сопротивление удару имеет большое значение для материалов, применяемых в дорожных покрытиях и полах. Испытание материалов на удар производят на специальном приборе – копре.

Технологические свойства строительных материалов

   Технологические свойства характеризуют способность материала подвергаться тому или иному виду обработки. Так, древесина хорошо обрабатывается инструментами. Технологические свойства некоторых полимерных материалов включают способность сверлиться, обтачиваться, свариваться, склеиваться. Глиняные, бетонные и иные смеси обладают пластичностью, вязкостью, которые обеспечивают заполнение определенного объема.
   Вязкость. Вязкость – это сопротивление жидкости передвижению одного ее слоя относительно другого. Когда какой-либо слой жидкости приводится в движение, то соседние слои также вовлекаются в движение и оказывают ему сопротивление, величина которого зависит от температуры и вещественного состава. Вязкостные свойства важны при использовании органических вяжущих веществ, природных и синтетических полимеров, красочных составов, масел, клеев. При нагревании вязкость этих материалов снижается, при охлаждении – повышается.
   Упругость. Упругость является свойством материала восстанавливать после снятия нагрузки свою первоначальную форму и размеры. Пределом упругости считается напряжение, при котором остаточные деформации впервые достигают некоторой очень малой величины.
   Пластичность – способность материала деформироваться без разрыва сплошности под влиянием внешнего механического воздействия и сохранять полученную форму, когда действие внешней силы закончится. Все материалы делятся на пластичные и хрупкие. К пластичным относят сталь, медь, глиняное тесто, нагретый битум и др.

Акустические свойства строительных материалов

   Акустические свойства проявляются при действии звука на материал. Акустические материалы по назначению могут быть звукопоглощающие, звукоизолирующие, вибропоглощающие и виброизолирующие.
   Звукопоглощающие материалы. Звукопоглощающие материалы предназначены для поглощения шумового звука. Их акустической характеристикой является величина коэффициента звукопоглощения, равная отношению количества поглощенной материалом звуковой энергии к общему количеству звуковой энергии, падающей на поверхность материала в единицу времени. Как правило, такие материалы имеют большую пористость или шероховатую, рельефную поверхность, поглощающую звук. Строительные материалы, у которых коэффициент звукопоглощения выше 0,2, называют звукопоглощающими.
   Звукоизолирующие материалы. Звукоизолирующие материалы применяют для ослабления ударного звука, передающегося через строительные конструкции здания из одного помещения в другое. Звукоизоляционные материалы оценивают по двум показателям: относительной сжимаемости под нагрузкой в процентах и динамическому модулю упругости.
   Вибропоглощающие и виброизолирующие материалы предназначены для предотвращения передачи вибрации от машин и механизмов к строительным конструкциям.
   Ниже приводятся некоторые свойства строительных материалов.

Химические свойства строительных материалов

   Химические свойства характеризуют способность материалов реагировать на внешние воздействия, ведущие к изменению химической структуры, а также воздействовать в этом отношении на другие материалы. Основные химические свойства: растворимость и стойкость к коррозии (кислотостойкость, щелочестойкость, газостойкость).
   Растворимость. Растворимость – это способность материала растворяться в жидких растворителях: воде, керосине, бензине, масле и других, образовывая новые растворы. Растворимость зависит от химического состава веществ, давления и температуры. Показателем растворимости является произведение растворимости, представляющее собой предельное содержание растворенного вещества в граммах на 100 мл раствора при нормальном давлении и заданной температуре.
   Стойкость к коррозии. Стойкость к коррозии является свойством материала сохранять свои качества в условиях агрессивной среды. Такой средой могут быть вода, газы, растворы солей, щелочей, кислот, органические растворители, а также биологические организмы (бактерии, водоросли и т.п.). Древесина, пластмассы, битумы и некоторые другие органические материалы при обычных температурах относительно стойки к действию кислот и щелочей средней и слабой концентрации.
   Адгезия. Адгезия представляет собой соединение, сцепление твердых и жидких материалов по поверхности. Это свойство обусловлено межмолекулярным взаимодействием. Адгезионные силы сцепления очень важны при получении строительных материалов, состоящих из многих компонентов, например железобетон.
   Кристаллизация. Кристаллизия представляет собой процесс образования кристаллов из паров, растворов, расплавов при электролизе и химических реакциях, который сопровождается выделением тепла.
   Долговечность. Долговечность представляет собой способность материала сопротивляться комплексному действию атмосферных и других факторов в условиях эксплуатации. Старение – это процесс постепенного изменения, ухудшения свойств материалов в условиях эксплуатации.
   Знание этих и других свойств позволяет сравнивать материалы между собой и определять область их применения с учетом технико-экономической целесообразности. Так, в условиях эксплуатации гидротехнических сооружений строительные материалы, изделия и конструкции, из которых они построены, подвергаются периодическому или постоянному воздействию воды и агрессивных сред, поэтому к ним предъявляются повышенные требования по водостойкости, морозостойкости, водонепроницаемости, корроизонной стойкости и др.
   Многие материалы под влиянием водопоглощения ярко проявляют повышенные пластические свойства. Практика строительства показывает, что выбор технически целесообразного материала обосновывают не только его прочностные характеристики, но стойкость к воздействию внешней среды, в которой работает конструкция. Обычно эта стойкость материала во времени (долговечность) неразрывно связана с его химическими и физико-химическими свойствами. Физико-химические в свою очередь тесно связаны со структурой материала и зависят от ее изменения под влиянием внешних и внутренних факторов.
   Вследствие проникновения химических реагентов из внешней среды внутренние химические реакции с образованием новых соединений могут значительным образом отразиться на структуре. Изменение структуры (микроструктуры и макроструктуры) в первый период может привести к псевдоупрочнению, а в дальнейшем – к сокращению долговечности материала. Применяемый в строительстве материал обычно подвергают технологической обработке. Cпособность поддаваться такой обработке является порой решающим показателем при выборе материала. Так, при массовой заготовке щебня для бетонных работ учитывается способность горной породы дробиться без образования плоских щебенок, поэтому при выборе материалов всегда учитывают его способность реагировать на отдельные или взятые в совокупности следующие факторы: физические, механические, внешнюю среду, температуру и ее колебания, химические реагенты, технологические операции и т.д. Эта способность материала реагировать на указанные факторы определяется его свойствами.
   Оценить технические свойства и сравнить материалы между собой возможно по показателям, которые получают при испытании материалов в полевых, производственных или лабораторных условиях. Полученные знания основных технических свойств строительных материалов и изделий дают возможность рационально их использовать в строительстве. Например, по известным значениям истинной и средней плотности строительных материалов можно рассчитать, какой плотностью (или пористостью) обладают эти материалы, и составить достаточно полное представление о прочности, теплопроводности, водопоглощении и других важных характеристиках строительных материалов, чтобы в дальнейшем на этом основании решать вопрос об их применении в тех или иных сооружениях и конструкциях.
   Для расчета нагрузок при определении массы сооружений для транспортных расчетов и выбора емкости складских помещений необходимо знать величину средней плотности строительных материалов. Без данных о прочности применяемых материалов невозможны расчеты прочности и устойчивости сооружений и конструкций. Прогноз их долговечности невозможен без знания таких свойств материала, как отношение к влаге, воздействию окружающей среды, смене температур и др.
   Свойства материалов не остаются постоянными, а изменяются во времени в результате механических, физико-химических и биохимических воздействий среды, в которой эксплуатируется строительная конструкция или изделие. Эти изменения могут протекать и медленно (разрушение горных пород), и быстро (вымывание из бетона растворимых веществ). Следовательно, каждый материал должен обладать не только свойствами, позволяющими применять его по назначению, но и определенной стойкостью, обеспечивающей долговечную эксплуатацию изделия или конструкции.
   Знание основных свойств строительных материалов необходимо также для выполнения расчетов, позволяющих оценить их качество, соответствие техническим требованиям, возможность применения в конкретных условиях эксплуатации.
   Употребляемые в строительстве материалы должны удовлетворять определенным требованиям, которые устанавливаются государственными стандартами (ГОСТами). В строительстве соответствие поступающих материалов требованиям ГОСТа проверяют специальные лаборатории.
   Любой вид продукции обладает определенными свойствами, представляющими интерес для потребителей. Для строительных материалов важны такие качества, как прочность, плотность, теплопроводность, морозостойкость, стойкость по отношению к действию воды, агрессивных сред и др. Качеством называется сумма свойств, определяющих пригодность материала и изделия для использования по назначению. Так, для кровельных материалов оценка их качества производится по сумме таких свойств, как водостойкость, водонепроницаемость, термостойкость, прочность на изгиб, атмосферостойкость и др.
   Контроль качества строительных материалов и изделий проводят по разработанным нормам, требованиям и правилам. В зависимости от контролируемого производственного этапа различают контроль входной, технологический и приемочный.
   Входной контроль включает проверку соответствия поступающих материалов и изделий установленным требованиям. Например, на предприятиях сборного железобетона проверяют качество поступающих исходных материалов: заполнителей и цемента для бетона, арматурной стали, закладных деталей, отделочных и других материалов.
   Технологический контроль состоит в проверке соответствия установленным требованиям температуры, давления, времени выдерживания, тщательности перемешивания и других показателей технологического процесса.
   Приемочный контроль заключается в проверке соответствия готовых изделий требованиям стандартов или технических условий.
   Все материалы и изделия выпускают по государственным и межгосударственным стандартам – ГОСТ, СТ СЭВ, ИСО, СТБ, СНБ. Деятельность стандартизации существует для повышения качества продукции, безопасности ее получения и безопасности. Методы испытаний также стандартизированы. Кроме этого, в строительстве существуют «Строительные нормы» и «Технические нормативные правовые акты», представляющие собой объединенные нормативные документы по проектированию, строительству и строительным материалам.

ОБЛИЦОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

   Эксплуатационные характеристики. Облицовочные материалы выполняют защитные, декоративные и санитарно-гигиенические (при внутренней облицовке) функции. Под облицовкой керамической плиткой понимают конструкцию из штучных материалов, образующих наружный слой всевозможных поверхностей. Поверхности, облицованные керамической или другими видами плитки, красивы, гигиеничны, легко очищаются от загрязнений. В зависимости от размеров штучных материалов принято различать плитки размером до 300 х 300 мм и более, плиты размером до 1 м кв. и листовые материалы размером более 1 м кв. Наряду со штучными материалами для облицовки применяют рулонные материалы, которые представляют собой полотнища шириной 0,5…2 м и длиной до 10 м и более, свернутые в рулоны.
   Различие условий, в которых работает облицовка, и соответственно разнообразные требования к ней потребовали создания большого количества разных видов облицовочных материалов. Так, материалы для облицовки цоколя и фасада здания должны быть морозостойки, иметь красивый внешний вид, быть устойчивыми к газам, материалы для облицовки полов должны обладать износостойкостью и т.д.
   Керамические материалы и изделия. В настоящее время изготавливают очень много видов керамических материалов и изделий, например, керамической плитки. Ее изготовление в первую очередь зависит от производственного процесса и технологии изготовления.
   Изготовление керамической плитки включает следующие основные этапы:
   – приготовление раствора (смеси);
   – формовка изделия;
   – сушка;
   – приготовление глазури и глазуровка;
   – обжиг.
   Классифицируют керамическую плитку по следующим параметрам:
   – из красной, белой или цветной массы, в зависимости от исходного сырья;
   – с пористой или плотной основой, в зависимости от корпуса плитки;
   – глазурованная (эмалированная) или не покрытая глазурью и т.д.
   Плитку изготавливают путем прессования смеси из отборных сырьевых компонентов – это глины, полевые шпаты, флюсы и кварц. Смесь спрессовывают и подвергают глазурованию и далее однократному обжигу, что обеспечивает хорошее прилипание глазури к смеси. Низкопористая плитка характеризуется высокой прочностью, морозоустойчивостью.
   Изделия однократного обжига изготавливаются из специальной смеси, рассчитанной на предупреждение усадки в процессе обжига, поэтому возможна укладка плитки с узким швом. Изделия имеют повышенную пористость, большое водопоглощение и низкую механическую прочность.
   Плитка из фарфоровой керамики. Плитка из фарфоровой керамики имеет несколько традиционных названий: керамический гранит, грес, колормасса и др. Изготавливается путем прессования смеси из белой глины, каолина, полевых шпатов и кварца. Рецепт смеси похож на состав фарфора, отсюда и название изделия. Плитки имеют очень плотную и почти остеклованную структуру, что обеспечивает их очищаемость от всех видов пятен, а также высокую механическую прочность.
   Для плиток различных оттенков и эстетических эффектов возможно добавление в массу смеси окисей-красителей и смешивание смесей разных цветов. Как правило, плитка не подвергается глазурованию и используется главным образом для изготовления полов, подлежащих сильному износу и требующих повышенной стойкости к химическим веществам и морозу.
   Плитки можно подвергать полировке, что повышает их эстетическую ценность, но снижает прочность. Иногда их подвергают глазурованию и изготавливают однократным обжигом.
   Изготовление плитки по современной технологии глазурования под давлением глазуровка смеси производится одновременно с приготовлением самой смеси. Слой глазури подвергается прессованию вместе со смесью и дальше подвергается обжигу.
   Изготовленные плитки имеют низкую пористость и, благодаря высокой толщине слоя глазури, являются особо пригодными для устройства полов, подвергаемым высоким нагрузками при интенсивном движении.
   Плитка двукратного обжига изготавливалась до внедрения способа однократного обжига. По этой традиционной технологии глазурь наносится на обожженную смесь, затем плитка подвергается второму обжигу.
   Недостаток этой технологии перед способом однократного обжига состоит в более высокой себестоимости продукции, так производится два обжига вместо одного, а также в невозможности изготовления низкопористых изделий (невозможна глазуровка обожженной низкопористой смеси).
   В настоящее время плитка двукратного обжига изготавливается для облицовки стен и пола, в особенности, если необходимо придать блеск поверхности плитки. В этом случае двукратный обжиг имеет технологическое преимущество перед однократным, так при последней технологии в процессе обжига через глазурь проникает газ от разложения смеси, что образует на блестящей поверхности плитки мелкие следы в форме трещин, концов булавок. При технологии двукратного обжига такого недостатка нет.
   Клинкерная плитка изготавливается из неоднородных видов глины с добавлением окисей-красителей, флюсов и шамота. Формовка плитки производится путем экструдирования, когда изделие подвергается или не подвергается глазурованию. Возможно также и применение способа однократного обжига. Готовая плитка имеет низкую пористость, высокую механическую прочность и стойкость к истиранию и химическим агентам. Эти свойства делают ее особо пригодной для устройства наружных и внутренних полов, лестниц, а также для облицовки наружных стен.
   Плитка типа СОТТО. При изготовлении в большинстве случаев эта плитка не подвергается глазуровке и используется для устройства внутренних и наружных рустованных полов.
   Плитки изготавливаются путем экструдирования смеси из разных видов природной глины без особого сортирования и смешивания. Использование этой плитки является очень древним и широко распространенным как в строительстве современных зданий, так и в реконструкции старинных.
   Фасадная керамика. Главным в изготовлении плитки, укладываемой снаружи, является удовлетворение следующих требований: атмосфероустойчивость – сопротивляемость таким сезонным климатическим воздействиям, как колебания температуры, морозоустойчивость, климатические осадки, повышенная влажность и др. Кроме этого, следует помнить и о загрязняющих факторах, ультрафиолетовом излучении, воздействии ветра, газов и др.
   В последнее время в фасадной керамике стали широко использовать вентилируемые навесные фасады – фальшстены. Вентилируемые фасадные конструкции представляют собой многослойные наружные стены, включающие в себя следующие элементы:
   – металлоконструкцию, состоящую из профилей и кронштейнов, изготовленных из алюминиевых сплавов;
   – теплоизоляцию;
   – керамическую оболочку.
   Преимущества таких фасадов являются результатом применения принципа навесной вентилируемой конструкции и свойств керамического материала. Основными системами крепления облицовочных плит на навесных вентилируемых фасадах являются системы невидимой и невидимой подвесок.
   Керамическая плитка очень хорошо подходит для навесных вентилируемых фасадов по следующим особенностям:
   – большое разнообразие глазурованных, структурированных и неглазурованных поверхностей;
   – высокие характеристики по механической прочности, износоустойчивости, сопротивлению воздействиям химических веществ, низкое водопоглощение;
   – устойчивость поверхностей к ультрафиолетовому излучению, морозоустойчивости, агрессивному воздействию окружающей среды;
   – негорючесть (строительный материал класса А1), экологическая чистота;
   – разнообразные инженерные решения систем крепления, разработанные в соответствии с практическими требованиями;
   – возможности крупных форматов от 60 х 60 до 120 х 120, малый собственный вес. Один квадратный метр плитки весит примерно 16 – 17 кг.
   Существуют несколько мировых стандартов для установления технических характеристик керамической плитки, а также способов контроля и критериев приемлемости каждой характеристики. Самыми известными из них являются стандарты Германии, Франции, Великобритании, Италии, США.
   Однако наибольшее распространение и применение получили Нормы UNI EN на керамическую плитку, разработанные Европейской комиссией Стандартизации (CEN) (Италия). Эти нормы действительны во всех странах Европы и принявших их других странах мира.
   Классы износоустойчивости и категории скольжения для напольной плитки. Согласно нормам EN 154 и ISO, в зависимости от назначения помещения и плотности движения в этих помещениях рекомендуется использовать плитку соответствующих групп или класса износостойкости.
   Класс 1 (PEI I) – для мест с небольшим движением, в которых используется мягкая обувь. Плитку данного класса или группы изготавливают в основном для ванных комнат и других помещений, которыми пользуются мало и в которых не ходят в уличной обуви.
   Класс 2 (PEI II) – для помещений с участками движения небольшой плотности, где ходят в домашней обуви. Плитка данного класса должна использоваться для домашних условий, коттеджей, за исключением кухонь, прихожих, балконов и лестниц.
   Класс 3 (PEI III) – для помещений с движением средней интенсивности, где ходят в обычной обуви. Плитку этого класса изготавливают с целью укладки во всех помещениях дома, гостиницах, небольших офисах.
   Класс 4 (PEI IV) – для помещений с интенсивностью движения от средней до высокой, подверженных большему истиранию, чем полы класса 3. Плитка данного класса пригодна для жилых помещений и общественных зданий.
   Класс 5 (PEI V) ISO 10545. Плитка этого класса изготавливается для участков с движением любой интенсивности. Плитка, включенная в эту группу, существенно отличается по износоустойчивости от класса 4. Используется в общественных помещениях с высокой проходимостью.
   Еще одной важной характеристикой напольной керамической плитки является сопротивление скольжению. Эта характеристика имеет большое значение для плитки, которой покрывают полы в специализированных помещениях жилых домов, общественных и производственных зданиях, а также участков, находящихся под открытым небом.
   Ведущими мировыми предприятиями, специализирующимися на производстве керамических плиток и керамического гранита, являются итальянские, немецкие и французские фирмы.
   Керамический гранит. Керамический гранит называют еще плиткой из искусственного камня, фарфоровый грес, колормасса. Керамический гранит относится к новым отделочным строительным материалам и представляет собой керамическую плитку, изготавливаемую из специальных тяжелых глин с добавлением различных минералов путем прессования.
   Главными отличительными особенностями керамического гранита являются:
   – износоустойчивость;
   – низкое водопоглощение;
   – исключительное сопротивление постоянным механическим воздействиям;
   – нейтральность к воздействию кислот и щелочей;
   – морозоустойчивость;
   – устойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей;
   – в отличие от природного гранита он не имеет радиационного фона.
   Этот материал изготавливают для специальных промышленных помещений, для помещений общественного назначения с большой проходимостью, его используют для внутренней и внешней отделки, напольного покрытия, отделки фасадов. Некоторые плиты используются для изготовления столешниц, люстр, подоконников и др.
   Керамические плитки для облицовки стен. Керамические плитки для облицовки стен изготавливают из глины или специально составленной керамической массы. Они представляют собой квадратные, прямоугольные или фигурные пластинки, покрытые с лицевой стороны глазурью. Тыльная поверхность плиток, как правило, изготавливается рифленой для лучшего сцепления с раствором. В зависимости от материала такие плитки разделяют на гончарные, фаянсовые и фарфоровые.
   Гончарные плитки изготовляют из обычных глин, фаянсовые из светложгущихся глин с различными добавками. Для фарфоровых изделий необходимы особые сорта беложгущихся глин с большим количеством легкоплавких соединений. Фарфор обладает намного меньшей пористостью, чем фаянс. Водопоглощение фаянса достигает 10 – 15 %, а фарфора – 0,5 %. Стоимость фарфоровых изделий дороже, чем фаянсовых. Фактура плиток может быть гладкой или рельефной.
   Керамические плитки различают по виду глазури. Глазурь может быть прозрачной, непрозрачной, глянцевой, матовой, цветной, белой. Прозрачная глазурь создает блестящую лицевую поверхность плитки, цвет такой плитки аналогичен цвету черепка. Непрозрачная глазурь придает лицевой стороне плитки цвет красителя, введенного в глазурь.
   Керамические глазурованные плитки изготовляют 28 видов. Их толщина, кроме плинтусных, не более 6 мм. Плинтусные могут быть толщиной до 10 мм. Такой же толщины могут быть плитки из легкоплавких или мергелевых глин. Во всех случаях толщина плиток должна быть равномерной. Разница в толщине не должна превышать 0,5 мм. Все плитки должны быть правильной геометрической формы с четкими гранями и углами. Необходимо, чтобы боковые грани квадратных и прямоугольных плиток составляли с плоскостями прямой угол. Допустимое отклонение от прямого угла 0,5 мм. На кромках лицевой поверхности не допускаются выпуклости, выбоины, трещины, щербины, зазубрины.
   Изготовляют плитки с одноцветной или многоцветной (мраморовидной) лицевой поверхностью. Плитки каждой партии должны быть равномерно покрыты матовой или блестящей глазурью. На глазурованной поверхности не допускаются недоливы, затекания, наплывы, волосяные трещины, пузырьки. Водопоглощение плиток составляет 16 %. Изготавливают глазурованные плитки трех сортов.
   Кроме глазурованных плиток, для внутренней облицовки используют встроенные детали, составляющие с плиткой единое целое, например, полочка, крючок и др. При изготовлении плиток с подглазурной росписью на обожженные изделия наносят цветовой рисунок и покрывают плитки по рисунку прозрачной глазурью.
   Керамические литые плитки изготавливают для облицовки внутренних и наружных поверхностей стен жилых, общественных и промышленных зданий, балконных экранов, колонн, для монументально-декоративных работ. Лицевую поверхность таких плиток покрывают прозрачной или непрозрачной (глухой) белой или цветной глазурью или несколькими цветными глазурями для создания рисунка. Глазурь может быть матовой или блестящей.
   Изготавливают плитки квадратные и прямоугольные. Размеры квадратных плиток: 21 х 21 мм; 46 х 46 мм; 71 х 71 мм; 96 х 96 мм. Толщина – 3 мм; 3,5 мм. Длина и ширина прямоугольных плиток: 46 х 21 мм; 71 х 21мм; 96 х 21 мм; 121 х 21мм; 71 х 46 мм; 96 х 46 мм; 121 х 46 мм; 96 х 71 мм; 121 х 71 мм; 121 х 96 мм. Толщина – 3 мм; 3,5 мм.
   У белых и цветных однотонных плиток на лицевой стороне не должно быть пятен, выцветов и других дефектов, заметных при дневном свете на расстоянии 1 м. У плиток, изготавливаемых для облицовки внутренних поверхностей стен, и на расстоянии 3 м на открытом воздухе у плиток для облицовки наружных поверхностей стен.
   Литые керамические плитки могут выпускать в коврах, наклеенных на бумагу. Ковры изготовляют из плиток одного тона, нескольких цветов по определенному рисунку и набранных из кусков плиток не менее 1 см кв. с неориентированным их распределением.
   Ковры изготавливают как с прямоугольными, так и с квадратными сторонами кратными 50 мм, за вычетом ширины шва, равной 4 мм.
   Допускаются отклонения от линейных размеров ковра по длине и ширине +2 и -4 мм, а разность диагоналей при длине ковра до 500 мм – 3 мм и 5 мм для ковров большого размера.
   Изготовленные керамические ковры упаковывают в прочные ящики или пачками в бумагу. Ковры длиной более 1,5 м свертывают в рулон, завертывают в бумагу и обвязывают шпагатом. Хранят ковры в сухих помещениях. Высота штабеля ковров, упакованных в пачки, не должна превышать 0,75 м.
   Керамические плитки для внутренней облицовки стен изготавливают квадратной формы размером 150 мм х 150 мм с завалом по периметру, толщиной – 6 мм.
   Фигурные плитки для бесшовной облицовки и майоликовые плитки. При изготовлении фигурных плиток, на их лицевую поверхность наносят рельефный рисунок. При облицовке плитки укладывают таким образом, чтобы получился единый узор. Эти плитки снабжены фальцами, благодаря которым швы между плитками маскируются и вода не проникает под облицовку в помещениях с влажной средой. Бесшовной облицовкой отделывают внутренние помещения общественных зданий.
   Майоликовые плитки изготовляют из обыкновенных глин, покрываемых непрозрачной глазурью. Кроме того, майоликовые плитки изготавливают с поверхностным слоем из окрашенных глин и покрытых прозрачной глазурью из светлых цветных глин, покрытых прозрачной цветной глазурью, отливающей радужными оттенками.
   Фасадные плитки. Изготавливают фасадные плитки как глазурованными, так и неглазурованными с гладкой или рельефной поверхностью. В зависимости от размера различают плитки керамические фасадные и плитки керамические фасадные малогабаритные. Фасадные керамические плитки в соответствии с ГОСТом 13996 – 93 изготавливают прямоугольными толщиной 10 мм – 250 мм х 140 мм; 250 мм х 65 мм; 215 мм х 120 мм; 140 мм х 120 мм. Толщиной 7 мм – 150 мм х 75 мм; 143 мм х 68 мм; 120 мм х 65 мм; 65 мм х 60 мм и квадратные 68 мм х 68 мм.
   Из малогабаритных фасадных плиток предприятия изготавливают по заказам ковры, одноцветные или с рисунком, в которых плитки наклеены лицевой поверхностью на бумагу легко смывающимся клеем. Плитки применяют для облицовки наружных стен каменных зданий или панелей стен, для отделки архитектурных деталей стен, для облицовки подземных переходов.
   Облицовочные материалы из горных пород. Облицовочные материалы из горных пород используют в основном в виде плит и профилировованных изделий. В зависимости от архитектурных требований лицевая поверхность облицовочных материалов может иметь различную фактуру, которую получают в результате распиливания или раскалывания с последующей обработкой поверхности. Бороздчатую и точечную поверхность получают в результате обработки специальными инструментами; пиленую получают в результате распиловки материала различными пилами – ленточными, дисковыми, канатными и др.; рифленую – в результате прорезки гребенкой с твердыми резцами; шлифованную и лощеную – путем шлифовки абразивными материалами; полированную – накаткой глянца полированными порошками. Если бугристая фактура подчеркивает кристаллическое строение породы и выявляет цвет, то полированная выявляет глубину рисунка, насыщенность цветового тона.
   Для наружной отделки изготавливают плиты из твердых горных пород – гранита, кварцита, сиенита, габбро, плотных известняков, доломитов, вулканических туфов; для внутренней облицовки используют мрамор, гипс, ангидрит, пористые известняки (травертин, ракушечник). Плиты из травертина и туфа обладают хорошей звукопоглощающей способностью, так как они имеют развитую открытую пористость.
   Размеры плит для облицовки стен могут быть следующими: ширина – до 400 – 600 мм, длина – до 1 м; толщина плит для наружных облицовок – 20 – 60 мм, для внутренних – 10 – 20 мм. При помощи алмазных инструментов можно получать более тонкие и экономичные облицовочные плиты (до 4 – 8 мм). В настоящее время такие плиты находят широкое применение.
   Для крепления облицовочных материалов к отделываемой поверхности изготавливают специальные мастики и клеи.
   Клеи представляют собой полимеры или композиции на их основе, применяемые для соединения различных облицовочных материалов, благодаря адгезионной связи между клеевой пленкой и поверхностями склеиваемых материалов. По химической природе различают клеи неорганические (жидкие стекла – растворы силикатов натрия и калия) и органические. Органические могут быть синтетическими, основой которых являются карбамидные, фенолформальдегидные и другие полимерные продукты, и природными – казеиновые, глютиновые и другие клеи. Чаше всего клеи изготовляют в виде жидкости, реже – в виде порошков и прутков, которые расплавляют перед употреблением или наносят на горячие поверхности. В строительстве, как правило, используют жидкие клеи.
   Мастики отличаются от клеев более густой консистенцией из-за наличия в них тонкодисперсных наполнителей, которые уменьшают расход дорогостоящего связующего и снижают усадку мастики при твердении. В отличие от клеев, которые наносят тонкими слоями (чем тоньше слой, тем выше качество склейки) на пористые и шероховатые поверхности, мастики можно наносить более толстым слоем – до 1…2 мм. При этом достигается и выравнивание склеиваемых поверхностей.
   Различают технологические и эксплуатационные свойства клеев и мастик. К технологическим свойствам относят вязкость, токсичность, жизнеспособность, горючесть и другие свойства. К эксплуатационным свойствам относят водостойкость, химическую стойкость, теплостойкость, прочность склейки и др.
   Вязкость клея, т.е. его рабочая консистенция, определяет как удобство работы с ним, так и прочность склейки. Вязкость клея должна обеспечивать его затекание в неровности и поры склеиваемых материалов, чтобы увеличить поверхность взаимного контакта. Однако клей не должен быть очень жидким, так как при этом большая часть его уйдет в поры, а оставшегося количества окажется недостаточно для образования пленки. Кроме того, при использовании клея на вертикальных поверхностях клеи с малой вязкостью обычно стекают.
   Вязкость клея можно определить при помощи палочки, опущенной в него и извлеченной из него. Клей нормальной консистенции (густоты) стекает с палочки сплошной тонкой струей, жидкий клей – отдельными каплями, а густой – сгустками.
   Жизнеспособность клея характеризуется временем, в течение которого он может быть использован без ухудшения качества склеивания. Это время ограничивается началом загустевания клея или потери им клеящих свойств.
   Для клеев, содержащих летучие органические растворители и мономерные продукты, характерны токсичность, горючесть и взрывоопасность. В строительстве такие клеи применяют ограниченно.
   Прочность клеевого соединения зависит от когезии (сил сцепления между частицами клея) и адгезии (сил сцепления клея со склеиваемыми поверхностями). Величина сил сцепления между частицами клея зависит от состава клея, а величина сил сцепления клея со склеиваемыми поверхностями – от взаимодействия клея с веществом склеиваемых поверхностей в зоне их контакта.
   Твердение большинство клеев сопровождается уменьшением в объеме – усадкой. В результате усадки в клеях возникают усадочные напряжения, которые приводят к нарушениям связи между клеевой пленкой и склеиваемой поверхностью. Если эта связь достаточно сильна и превышает прочность пленки, то пленка растрескивается и возможно разрушение клеевого слоя. Если прочность материала меньше прочности пленки, то клеевое соединение может разрушиться и разорвать материал. Поэтому лучше применять клеи с минимальной усадкой.
   Усадка и усадочные напряжения возрастают с увеличением толщины пленки клея, поэтому, чтобы снизить усадку надо стремиться к уменьшению толщины клеевого слоя. Высокая прочность тонких клеевых пленок зависит еще от одной причины. Структура тонкой пленки отличается тем, что молекулы в зоне контакта определенным образом ориентируются по отношению к молекулам склеиваемого материала и клеевая пленка в этой зоне становится прочнее. С увеличением толщины пленки влияние контактной зоны на прочность склеивания убывает.
   Большое значение при склеивании имеет правильное смачивание клеем клеевых поверхностей. Оно способствует хорошему распределению клея по поверхности материала и затеканию в поры, увеличивая тем самым поверхность контакта между клеем и склеиваемыми поверхностями. Увеличить поверхность сцепления малопористых материалов можно, придавая склеиваемым поверхностям шероховатую структуру.
   Клеи и мастики для облицовочных материалов должны удовлетворять следующим требованиям:
   – обладать хорошим адгезионными свойствами к облицовочным материалам и к материалам оснований;
   – легко наноситься зубчатым или плоским шпателем на основание тонким слоем 0,2…0,5 мм (для битумных мастик до 1…2 мм) при температуре 5…30 0С и иметь жизнеспособность не менее 5 минут для возможности подгонки облицовочных материалов;
   – обеспечивать прочность соединения между основанием и облицовочным материалом через 24 часа не менее 0,12…0,22 МПа, а через 72 часа – не менее 0,24 МПа;
   – быть однородным по составу;
   – при эксплуатации не иметь устойчивого резкого запаха;
   – не выделять вредных веществ в концентрациях больше допустимых пределов;
   – обладать биостойкостью и долговечностью.
   В состав клеев и мастик для полимерных облицовочных материалов входят растворители и пластификаторы (этилацетат, уайт-спирит, дибутилфталат), вызывающие набухание полимерных материалов, благодаря чему облегчается проникновение молекул клея в материал облицовки. Однако, если после приклеивания облицовки в клеевой пленке будет находиться избыток растворителя или пластификатора, взаимодействующих с облицовкой, то они могут испортить облицовку. Кроме того, необходимо учитывать, что испарение растворителя из-под наклеенного материала значительно замедляется и увеличивается срок отверждения клеевой пленки.
   При отделочных работах часто приходится склеивать разнородные материалы. Основанием может быть бетон, штукатурка, дерево, а облицовкой – стеклянные, керамические или полимерные плитки. Поэтому для обеспечения надежного клеевого соединения необходимо правильно выбрать тип клея и тщательно соблюдать технологию склеивания. Чаще всего при облицовке наиболее слабым местом является основание. Чтобы повысить его прочность, применяют упрочняющие грунты.
   Мастики, изготовленные на гипсовых вяжущих, используют для крепления гипсокартонных листов при облицовке всех поверхностей, кроме бетонных. Для облицовки бетонных поверхностей применяют битумные мастики, или цементно-песчаные растворы.
   Чтобы замедлить схватывание гипсового вяжущего используют известково-клеевой замедлитель. Изготавливают его при гашении гидратной извести 10 %-ным раствором глютинового (столярного) клея. При этом клей осаждается на частичках извести, погасившуюся известь взрыхляют, просеивают и упаковывают в пакеты. Перед использованием замедлитель разводят водой до требуемой концентрации.
   Известково-клеевой замедлитель изготавливают и другим способом, при котором 1 часть твердого клея замачивают в течение 12…15 часов с 5 частями воды. Затем добавляют 1 часть известкового теста плотностью 1400 кг/м куб. Полученную смесь кипятят 4…6 часов при постоянном помешивании. Во время кипячения и после него добавляют воду для получения замедлителя нужной концентрации.
   Пеногипсовая и пенозологипсовая мастики. Пеногипсовая и пенозологипсовая мастики наиболее экономичны. У этих мастик небольшая плотность, благодаря тому, что в них находится большое количество воздушных пузырьков. Малое внутреннее трение делает мастики пластичными.
   Составы мастик (части по объему)
   Пеногипсовая Пенозологипсовая
   Гипсовое вяжущее вещество не ниже Г–5 1 1
   Пена 0,5 0,6
   Зола ТЭЦ – 0,75
   Вода с добавлением 1 % известково-клеевого замедлителя 0,4 0,7.
   Если нет преобразователей, допустимо применять гипсоопилочную мастику состава 4 : 1,5 с добавлением гипсового вяжущего вещества марки не ниже Г–6 и 4 : 1 с гипсовым вяжущим материалом марки Г–5. Смесь гипсового вяжущего вещества и опилок затворяют 1…2 %-ным раствором известково-клеевого замедлителя. Влажность опилок для приготовления гипсоопилочной мастики не должна превышать 20 %. Хвойные опилки содержат скипидар, замедляющий схватывание гипсового вяжущего вещества, поэтому количество раствора замедлителя может быть уменьшено. Гипсоопилочная мастика схватывается через 30 минут.
   Коллоидно-цементный клей (КЦК). Коллоидно-цементный клей (КЦК) представляет собой смесь тонкомолотых портландцемента марки не ниже 400 и песка с поверхностно–активными пластифицирующими добавками. Этим клеем прикрепляют керамические плитки при облицовке фасадов и цоколей, а также внутри помещений. На объекты клей поступает в виде сухой смеси состава 1 : (1…3).
   Приготовление клея. Приготовляют клей непосредственно перед употреблением, затворяя сухую смесь водой в количестве, обеспечивающем водовяжущее отношение в пределах 0,3…0,35. Приготовлять клей лучше в вибросмесителе, в котором происходит виброобработка и одновременное перемешивание массы лопастями. Время перемешивания 5 минут.
   При отсутствии вибросмесителей используют растворосмеситель вместимостью около 60 л. Сухую смесь засыпают в смеситель и перемешивают с необходимым количеством воды в течение 2 – 3 минут. Затем смесь выливают в емкость и подвергают виброактивации, опуская в нее глубинный вибратор и вибрируя 5 минут. При загустении смеси в процессе работы ее вновь активируют вибратором 2 – 3 минуты.
   Жизнеспособность клея составляет 3…4 часа. Проверяют ее во время работы глубиной погружения эталонного конуса. После виброактивирования глубина погружения должна быть 7…8 см. Если глубина погружения конуса уменьшится до 5 см, то производят повторную виброактивацию после приготовления.
   Клеящая способность клея потеряна, если погружение глубины эталонного конуса уменьшилось до 2 см. Срок хранения сухой смеси в специальной таре – 1 месяц; в полиэтиленовых мешках – 15 суток; в бумажных мешках – 5суток. При вскрытии тары сухую смесь необходимо использовать полностью.
   Битумные мастики. Битумные мастики обладают высокой водостойкостью. Их широко применяют для крепления облицовочных материалов. Различают холодные и горячие битумные мастики.
   Битумные холодные мастики. В облицовочных работах в основном применяют холодные битумные мастики. Эти мастики затвердевают в результате испарения органического испарителя или воды, а также за счет схватывания дополнительного вяжущего вещества.
   Твердение холодных мастик начинается через 45…65 минут и длится несколько суток. Как правило, в них вводят наполнитель – мел, каолин и др. Некоторые виды холодных мастик перед использованием для повышения их пластичности и ускорения испарения растворителя подогревают до температуры 55…75 0С. Такие мастики называют теплыми. Из холодных битумных мастик наиболее распространены известково-битумная и битумно-глиноасбестовая.
   Известково-битумная мастика состоит из битума специальной марки, извести и воды. Приготовляют ее централизованно. Мастика водостойка и водонепроницаема. По консистенции она похожа на густой сироп. Твердеет мастика в результате испарения воды, поэтому ее транспортируют в закрытой таре.
   Битумные мастики, модифицированные полимерами. Эти мастики применяют часто. Они пластичны и удобны в работе, не требуют подогрева. К ним относятся битумно-канифольная, битумно-латексная, резино-битумная.
   Состав битумно-канифольной мастики:
   – битум БН 70/30 – 55 %;
   – лаковый керосин – 25 %;
   – канифоль – 15 %;
   – олифа – 5 %.
   Мастика служит для крепления поливинилхлоридных плиток на асфальтобетонные стяжки и деревянные основания. Хранят ее в закрытой таре непродолжительное время.
   Состав битумно-латексной мастики:
   – битум БН 70/30 – 49 %;
   – известняковая мука – 25 %;
   – латекс – 5 %;
   – бензин – 21 %.
   Мастика удобна в использовании. Она не тянется за шпателем, не сворачивается под ним, легко наносится тонким слоем, быстро схватывается, не требует подогрева перед употреблением. Ею приклеивают поливинилхлоридные плитки к бетонным, гипсобетонным основаниям, к древесностружечным и древесноволокнистым полутвердым плитам. Хранить мастику можно в неутепленном помещении, так как она выдерживает температуру до -20 0С.
   Битумно-скипидарная мастика. В состав мастики входят битум БН 70/30, скипидар, уайт-спирит, латекс, портландцемент марки 500. Мастика безвредна. Время высыхания – немного более суток. Полной прочности соединение достигает через 25 суток. Мастикой крепят поливинилхлоридные плитки. Срок хранения в герметичной таре – не более 6 месяцев. Перед употреблением мастику необходимо перемешать.
   Холодные битумные масти обычно не применяют для покрытий полов в помещениях, имеющих вход непосредственно с улицы.
   Битумные горячие мастики. Горячие мастики употребляют нагретыми до 140…160 0С. Они твердеют в короткое время в результате остывания битума. Вяжущим материалом в этих мастиках служат нефтяные строительные битумы или же смесь битумов разных марок.
   Минеральных примесей размером частиц не более 2,5 мм в битуме должно быть не более 5 %. Для этого расплавленный или разведенный битум процеживают через сито с размером отверстий 2,5 мм. В горячие мастики добавляют наполнитель – коротковолокнистый хризолитовый асбест, реже мелкий песок. Затем мастику расфасовывают и охлаждают. Поставляют в виде цилиндров массой 30…32 кг.
   Горячие мастики в основном используют при настилке паркета, при гидроизоляционных работах, а также в качестве прослойки при устройстве кислотостойких покрытий из штучных материалов. Реже их используют для крепления плит и водостойких листов.
   Специальную кислотостойкую мастику используют при устройстве кислотостойких покрытий из штучных материалов. Кроме битума и асбеста, она содержит кремнефтористый натрий. Недостаток горячих мастик – высокая температура их использования, что требует соблюдения особых мер безопасности. Кроме того, в процессе настилки приклеемые детали нельзя передвигать и поправлять.
   Полимерные клеи и мастики. Клеи и мастики на полимерных связующих материалах, как правило, дают высокую прочность соединения. Большинство из них стойки к воде и многим химическим реагентам. Недостатком многих из полимерных клеев и мастик является огнеопасность и токсичность некоторых составляющих, что требует соблюдения особых мер предосторожности.
   При работе с этими клеями и мастиками необходимо учитывать, что растворители и пластификаторы могут воздействовать на материал облицовки. Поэтому, нанося одновременно клей или мастику тонким слоем на основание и плитки, только через 10 минут после испарения растворителя можно укладывать плитку на основание. Если выдержки не делать, то растворители, содержащиеся в клее, плитку размягчат и она деформируется.
   Термопластичные полимерные клеи и мастики. Клеями и мастиками на основе термопластичных полимеров крепят плитки из полимерных материалов, кроме релиновых. Эти мастики обладают достаточной водостойкостью. Они твердеют, как правило, за счет испарения растворителя, поэтому загустевшую мастику можно довести до рабочей консистенции, добавив в нее растворитель. Чаще других в качестве связующих веществ в таких мастиках и клеях используют поливинилацетатную дисперсию ПВА, перхлорвиниловый и инден-кумароновый полимеры и полистирол.
   Дисперсионный клей АДМ-К. Дисперсионный клей АДМ-К представляет собой вязкую однородную пастообразную массу без посторонних включений. Она состоит из водной дисперсии сополимера винилацетата, бурилакрилата и метакриловой кислоты с добавкой канифоли и каолина.
   Клей АДМ-К используют для приклеивания различных поливинилхлоридных материалов для полов (поливинилхлоридных линолеумов на подоснове и без нее, а также плиток, поливинилхлоридной отделочной пленки к стенам по бетонному и деревянному основаниям, цементной стяжке и штукатурке, древесноволокнистым и древесностружечным плитам. Перед укладкой облицовочного материала клей, нанесенный тонким слоем с помощью кисти или валика, надо выдержать в течение 20 минут.
   Клей поступает в готовом к употреблению виде в герметичной таре. Хранят его в герметично закрытой таре в отапливаемом помещении при температуре не ниже 10 0С. При температуре окружающей среды ниже 5 градусов клей необратимо теряет свои свойства.
   Мастику ПЦ приготовляют на основе ПВАД на месте работ в растворосмесителях вместимостью 80 л. Сначала приготовляют 15 %-ный раствор дисперсии ПВА, для чего 1 мас. ч. пластифицированной дисперсии растворяют в 2,3 мас. ч. воды. Затем в смеситель засыпают при непрерывном помешивании сухую цементно-песчаную смесь марки 100 в количестве, необходимом для получения рабочей консистенции. Перемешивание продолжают 5…6 минут. Рабочая консистенция характеризуется погружением конуса на 7…8 см.
   При отсутствии сухой цементно-песчаной смеси мастику можно приготовить из отдельных составляющих. Для приготовления мастики чистый песок просеивают на инеционном грохоте. Цемент с песком в соотношении 1 : 4 (мас. ч.) перемешивают в смесителе вместе с дисперсией ПВА (0,2 ч. от массы цемента) постепенно добавляя воду до получения рабочей консистенции. Загустевшую мастику можно разбавить 7…8 %-ным раствором дисперсии ПВА, но не водой. Жизнеспособность мастики – 4 часа.
   Полистирольная мастика. Полистирольная мастика представляет собой прозрачную вязкую жидкость, предназначенную для приклеивания полистирольных и полипропиленовых плиток. Для ее приготовления полистирол заливают толуолом в пропорции 1 : 2,5 (мас. ч.) или растворителем Р-4 в соотношении 1 : 1,8. Мастику приготовляют в герметически закрывающейся емкости, и полученную массу выдерживают в течение 4 суток. Затем массу перемешивают до получения однородной консистенции.
   Клеи и мастики на основе термореактивных полимеров (резорцинформальдегидного, дифенилкетонового и карбамидоформальдегидного) обеспечивают высокую прочность соединения. Так, для клея К-17 предел прочности при сдвиге составляет 13,1 МПа. Водостойкость таких клеев достаточно высока. Клеи на термореактивных полимерах твердеют за счет полимеризации или сшивки молекул клея под действием отвердителей и ускорителей твердения. Поэтому, как правило, клеи и мастики приготовляют в стационарных или переносных смесителях непосредственно перед употреблением в таком количестве, которое может быть использовано до их затвердения.
   Недостатком этих клеев и мастик является токсичность полимеров и других составляющих. Поэтому с ними необходимо работать, соблюдая правила безопасности.
   Клей КХ-17 приготовляется на основе карбамидоформальдегидной смолы. Используют его в холодном состоянии. Состав клея (% по массе): карбамидоформальдегидная смола МФ–17 – 82 %; древесная мука – 5 %; щавелевая кислота (9 %-ный раствор) – 13 %. В растворосмесителе смешивают смолу МФ–17 с древесной мукой (заполнителем). Перед употреблением клея в полученную однородную массу вводят отвердитель (раствор щавелевой кислоты) и всю массу тщательно перемешивают в течение 4…5 минут. Готовый клей должен иметь вязкость густой сметаны. Чтобы изменить вязкость, клей разводят водой или добавляют древесную муку. Жизнеспособность клея – 3…5 часов. Ее можно повысить путем уменьшения количества щавелевой кислоты до 5% от массы смолы.
   В клеях холодного отверждения вместо щавелевой кислоты в качестве отвердителя можно использовать молочную, муравьиную, уксусную, лимонную кислоту.
   Клеем КХ–17 приклеивают к деревянным основаниям древесноволокнистые и древесностружечные плиты, бакелизированную фанеру, декоративный слоистый пластик, а к бетону и штукатурке приклеивают керамическую плитку.
   Клеи на эпоксидных смолах. Клеи на основе эпоксидных смол обладают исключительно высокой адгезией к большинству оснований (бетонам, дереву, асфальту, стали, алюминию). Клеи стойки к действию кислот, щелочей, жиров, бензина, масел.
   Эпоксидный клей представляет собой прозрачную вязкую жидкость светло–коричневого цвета. Этим клеем склеивают керамику, бетон и др. Твердеет в результате сшивки молекул смолы отвердителем (полиэтиленополиамином или другими аминами).
   Составы эпоксидных клеев (мас. ч.):
   1. Эпоксиднодиановая смола ЭД–16 (ЭД–20) – 10; полиэтиленполиамин – 1,5; дибутилфталат – 2; кварцевый молотый песок – 20…30.
   2. Смола ЭД–16 (ЭД–20) – 10; кубовые остатки гексаметилендиамина – 3,5; лак кукерсоль – 6; портландцемент марка не ниже 400 – 20…30.
   3. Эпоксидная мастика для облицовки печей глазурованной плиткой.
   Состав мастики (% по массе): эпоксидная шпатлевка (ЭП–00–10) – 60; мелкозернистый кварцевый песок – 10; портландцемент – 30.
   Для отверждения мастики отвердитель вводят в состав непосредственно перед употреблением; на 100 г шпатлевки берут 8,5 г отвердителя. Если мастика загустела до введения отвердителя, ее можно разбавить растворителем Р-40 или № 646 до нужной консистенции. Мастику после введения отвердителя надо использовать в течение 3…4 часов.
   Карбонильная мастика. Карбонильной мастикой крепят стеклянные плитки.
   Состав мастики (мас. ч.): карбонильная смола – 1; перекись бензола – 0,02; цемент – 10.
   Для приготовления мастики перекись бензола высушивают и растирают в ступке до пылевидного состояния, после чего перемешивают с карбонильным сиропом до получения однородной смеси. Необходимо перешивать 25 минут. Полученной смеси дают отстояться в течение 1 – 2 часов, после чего ее смешивают с цементом. Мастика должна быть использована не позднее 6 часов после приготовления.
   Клеи и мастики на основе каучука и каучукоподобных полимеров. Клеи и мастики на основе каучука и каучукопобных полимеров характеризуются эластичностью, водостойкостью и атмосферостойкостью. Они менее токсичны, чем клеи на основе термореактивных полимеров, более удобны в работе. Их недостатком является меньшая прочность по сравнению с термореактивными полимерами. Наибольшей прочностью обладают клеи и мастики на основе наирита, наименьшей – на основе латексов.
   Клеи 88 и 88Н представляют собой раствор резиновой смеси № 32–Н или № 31 и бутилфенолформальдегидной смолы в соотношении 2 : 1. Они выдерживают перепад температур от -40 градусов до +60 0С. Однако при приклеивании температура должна быть не ниже 12 градусов. Этими клеями прикрепляют полимерные плитки, склеивают резину с металлом, крепят синтетические плинтусы, защитные уголки лестничных ступеней и др. Хранят клеи в металлической герметической таре, в которой они поступают на объект. Срок хранения – 6 месяцев.
   Каучуковые мастики. Клеящие каучуковые мастики являются одними из лучших водостойких мастик для крепления облицовочных материалов к бетонным и оштукатуренным поверхностям. Они представляют собой вязкую пастообразную массу. Их поставляют на объект в металлической таре. При хранении в такой таре мастика сохраняет жизнеспособность в течение 2,5 месяцев.

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.

Как определить марку бетона

   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.

Илья Мельников Облицовочные материалы