Строительное дело

Допущено Министерством строительства в районах Урала и Западной Сибири СССР в качестве учебника для учащихся техникумов, обучающихся по специальности 1710, 1728, 0561

Москва Стройиздат 1983

Раздел I. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ НИХ

Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛАХ

1.1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Для строительства зданий и сооружений применяются различные строительные материалы. Они разделяются на природные и искусственные. К природным относятся лесные — круглый лес, пиломатериалы; природные ка­менные материалы — естественный камень, гравий, пе­сок, глина. К искусственным материалам относятся ми­неральные вяжущие вещества (цемент, известь), керами­ческие материалы (кирпич, различная строительная керамика); бетоны и строительные растворы; металличес­кие, теплоизоляционные, звукоизоляционные, акустичес­кие и гидроизоляционные материалы, пластмассы и лако­красочные материалы. Строительные материалы харак­теризуются различными свойствами. Основные свойства строительных материалов подразделяются на несколько групп: физические свойства — плотность, пористость, пус-тотность, гигроскопичность, водопоглощеНие, влагоотда­ча, влажность, воздухостойкость, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, теплоемкость, огне­стойкость, проницаемость излучения ядерного распада; механические свойства — прочность, твердость, износ, со­противление удару, долговечность, химическая стойкость. По своим прочностным данным выбранный для опре­деленной конструкции материал должен значительно пре­восходить внутренние напряжения, возникающие в нем под влиянием реальных механических сил, тепловых фак­торов, усадочных явлений. Под их влиянием не должна нарушаться целостность или сплошность материала и приданная ему форма в конструкции. При проектиро­вании и строительстве учитывают различное отношение материалов к характеру нагружения. Некоторые матери­алы (металлы, дерево, пластики) хорошо сопротивля­ются растягивающим усилиям, тогда как другие (бетон,

—6—

кирпич) хорошо работают на сжатие. Эти свойства ма­териалов оказывают значительное влияние при выборе материала для конструкции зданий и сооружений.

Кроме прочности материалы характеризуются опре­деленной способностью к деформированию. Одни мате­риалы способны к упругим и пластичным деформациям, другие, наоборот, не способны к ним. Деформационные показатели качества материалов имеют огромное тео­ретическое и практическое значение при решении вопро­сов устойчивости конструкций и сооружений.

Правильное использование строительных материалов в соответствии с их свойствами позволяет значительно повысить эффективность строительства и увеличить срок службы зданий и сооружений. Материал должен сохра­нять прочностные и деформационные характеристики в течение длительного периода работы. Влияние внешней среды оказывает отрицательные воздействия на строи­тельные материалы. Так, например, в морских сооруже­ниях высокопрочный и плотный бетон, изготовленный на обычном портландцементе, сравнительно быстро разру­шается; деревянные сваи, забитые в грунт, недолговечны и подвержены загниванию; силикатный кирпич, уложен­ный в стены подвальных этажей, в печи и дымоходы, также не долговечен, так как грунтовая вода и высокие температуры в печах способствуют его разрушению. Многие материалы под влиянием влагопоглощения ярко проявляют повышенные пластические изменения. Много­численные примеры показывают, что выбор технически целесообразного материала обосновывают не только его прочностными характеристиками, но и стойкостью (дол­говечностью) к воздействию внешней среды, в которой работает конструкция.

Каждый строительный материал должен удовлетво­рять определенным техническим требованиям. Эти тре­бования регламентируются Государственными общесо­юзными стандартами — ГОСТами.

В ГОСТе дается определение данному материалу, при­водятся классификационные признаки и конкретные циф­ровые показатели технических свойств, указывается его происхождение или способ получения, обобщаются не­обходимые данные по маркировке и упаковке, правила хранения и транспортировки, конструктивные сведения о методах испытаний. Государственные стандарты уста­навливают на все строительные материалы, имеющие

важное значение для народного хозяйства.

ГОСТ имеет силу закона, и соблюдение его является обязательным для всех предприятий, изготавливающих строительные материалы.

Кроме государственных существуют отраслевые стан­дарты, устанавливаемые министерствами в отношении сырья и материалов, имеющих ограниченное распростра­нение. Существуют еще технические условия (ТУ) пред­приятий, утвержденные главным инженером совместно с организацией-потребителем. Они обязательны для дан­ного предприятия при доставке продукции по договору. Государственные стандарты и технические условия пе­риодически перерабатываются на основе новейших дос­тижений отечественной и зарубежной науки и техники, поэтому необходимо обращаться к последним изданиям этих документов.

Применяемые в строительстве материалы, как прави­ло, подвергаются технологической обработке. Способ­ность поддаваться такой обработке является иногда ре­шающим при выборе материала. Так, например, для об­лицовки цокольных этажей здания нередко используют только те горные породы, которые хорошо полируются с образованием зеркальной поверхности. При массовой заготовке щебня для бетонных работ учитывается спо­собность горной породы дробиться в машинах без об­разования плоских щебенок (лещадки) и т. д.

Следовательно, при выборе материалов необходимо учитывать их способность реагировать на отдельные и взятые в совокупности факторы — механические, внеш­нюю среду, температуру и ее колебания, химические ре­агенты, технологические операции и др. Способность ма­териала реагировать на указанные факторы называется его свойствами, которые подразделяются на физические и механические.

1.2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Физические свойства строительных материалов ха­рактеризуют его строение или отношение к физическим процессам окружающей среды. Важнейшим показателем материалов является плотность (истинная, средняя, па-сыпная). Для основных строительных материалов допус­кается рассматривать только среднюю плотность (табл. 1.1).

—8—

Га блиц а 1.1. Средняя плотность некоторых строительных материалов

Средняя плотность (р₀) — отношение массы материала к его объему в естественном состоянии. Она измеряется в г/см³, кг/м³, т/м³ и определяется по формуле

где т — масса материала, кг; Vi — объем материала в естественном состоянии, м³.

От плотности материала в значительной мере зави­сят его физико-механические свойства, например проч­ность и теплопроводность. Значение плотности материала используют при определении его пористости, массы и раз­мера строительных конструкций, расчетах транспорта и подъемно-транспортного оборудования.

Пористость (П) материала — это степень заполнения его объема порами. Рассчитать пористость материала можно по формуле

П=(1~р₀/р)100%,

где ро — средняя плотность материала, кг/м³; р — истинная плот­ность материала, кг/м³.

Поры —это мелкие ячейки в материале, заполненные воздухом. Поры бывают открытые и закрытые, мелкие и крупные. Мелкие поры, заполненные воздухом, прида­ют строительным материалам теплоизоляционные свой­ства. По величине пористости можно приближенно судить о других важнейших свойствах материала: плотно­сти, прочности, водопоглощении, долговечности и др. Ве­личина пористости строительных материалов колеблется от 0 (стекло и металл) до 95 % для пенопластов. Для конструкций, от которых требуется высокая прочность или водонепроницаемость, применяют плотные материа­лы, а для стен зданий — материалы со значительной по-

—9—

ристостью, обладающие хорошими теплоизоляционными свойствами.

Пустотность — воздушные ячейки, образующиеся меж­ду зернами рыхло насыпанного материала (песка, щеб­ня), или полости, имеющиеся в некоторых изделиях, на­пример в пустотелом кирпиче, панелях из железобетона. Пустотность песка и щебня составляет 35—45%, пусто­телого кирпича — 15—50 %.

Гигроскопичность — свойство материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их вследствие капиллярной конденсации. Она зависит от температуры воздуха, его относительной влажности, вида, количества и размера пор, а также от природы вещества. Материалы с одинаковой пористостью, но имеющие более мелкие по­ры, оказываются более гигроскопичными, чем крупно­пористые материалы.

Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать воду. Характеризуется оно количеством воды, поглощаемой сухим материалом, погружаемым полностью в воду, и выражается в процентах от массы материала (водопоглощение по массе — w_m) или в про­центах от объема образца (объемное водопоглоще­ние — w_v).

Шп — т,

Wm=~ ~ ЮОО/о;

т₁

т₂ — т_л
Щ= ² * ЮОО/о,

где т-> — масса материала в насыщенном водой состоянии, кг; mi —■ масса материала в сухом состоянии, кг; V — объем материала в ес­тественном состоянии, м³.

Объемное водопоглощение всегда меньше 100 %, а во­допоглощение по массе очень пористых материалов из­меняется главным образом в зависимости от объема пор, их вида и размеров. В результате насыщения водой свой­ства материалов могут изменяться: увеличивается плот­ность и теплопроводность, а в некоторых материалах, на­пример древесине и глине, увеличивается объем (они разбухают), вследствие чего понижается их прочность. Влагоотдача — свойство материала отдавать влагу окружающей среде при соответствующих условиях (на­грев, движение воздуха). Скорость влагоотдачи (высу­шивания) зависит от разности между влажностью матери­ала и относительной влажностью воздуха. На влагоотДа-

—10—

чу влияют свойства материала и характер его пористости. И естественных условиях влагоотдача строитель­ного материала характеризуется интенсивностью потери Влаги при относительной влажности воздуха 60 % и тем­пературе 20 °С.

Влажность — содержание воды в материале, выра­женное в процентах от массы абсолютно сухого матери­ала. Чем выше влажность, тем ниже прочность матери­ала. Например, прочность насыщенного водой кирпича снижается почти на 25 %. Примерно через год после по­стройки устанавливается равновесие между влажностью строительных конструкций и воздуха. Находящиеся в этих условиях материалы называют воздушно-сухими, влажность их различна (сосны— 15%, кирпича керами­ческого — 0, 5 %, штукатурки — 1 %) •

Воздухостойкость—способность материала длитель­но выдерживать многократное систематическое увлажне­ние и высушивание без значительных деформаций и по­тери механической прочности. Материалы по-разному ведут себя по отношению к действию переменной влажно­сти. Например, бетон в таких условиях склонен к разру­шению. Повысить воздухостойкость материалов можно путем введения гидрофобных добавок, придающих мате­риалу водоотталкивающие свойства.

Водопроницаемость — способность материала пропус­кать воду под давлением. Водопроницаемость характе­ризуется количеством воды, прошедшей в течение одного часа через 1 м² площади испытуемого материала при дав­лении 1 МПа. Плотные материалы (сталь, стекло, битум, эолылинство пластмасс) водонепроницаемы.

Морозостойкость — способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное за­мораживание и оттаивание без признаков разрушения 1 значительного снижения прочности. Морозостойкость шеет важное значение для епновых и кровельных ма-гериалов, подвергающихся в процессе эксплуатации зда-шй замораживанию в увлажненном состоянии. Вода, тревращаясь в лед и расширяясь при этом (примерно до )%), разрывает ячейки, в которых находится. Это при-юдит к снижению прочности, а затем и к полному раз-)ушеиию конструкций.

Марка изделий по морозостойкости (Мрз 10, 15, 25, 15, 50, 100, 150, 200 и более) определяется количеством щклов замораживаний и оттаиваний в насыщенном во-

-11-

дой состоянии, которое выдерживает материал без ви­димых следов разрушения — трещин, отслоений.

Теплопроводность — свойство материала пропускать тепло через свою толщину. Теплопроводность материала оценивают количеством тепла, проходящим через обра­зец материала толщиной 1 м, площадью 1 м² за 1 час при разности температур на противоположных плоскопа­раллельных поверхностях образца в 1°С. Теплопровод­ность зависит от структуры материала, степени пористо­сти, влажности и ряда других факторов.

Знание теплопроводности необходимо при расчете материалов, используемых в качестве стен и перекрытий отапливаемых зданий, для изоляции холодильников и различных тепловых агрегатов.

Теплоемкость — свойство материала поглощать при нагревании тепло. Теплоемкость характеризуется удель­ной теплоемкостью С, Дж/(кг-°С), которая определяет­ся количеством теплоты, необходимой для нагревания 1 кг материала на 1 °С и определяется по формуле

C = Q/[m(^ —/i)], где Q — количество тепла, затраченное на нагревание материала от температуры ti до t%, Дж; т — масса материала, кг.

Теплоемкость материала имеет важное значение в тех случаях, когда учитывают аккумуляцию тепла, например при расчете теплоустойчивости стен и перекрытий отап­ливаемых зданий, при расчете подогрева материала для зимних бетонных работ, при расчете печей.

Огнестойкость — способность материала выдерживать действие высокой температуры в условиях пожара без потери несущей способности (большого снижения проч­ности и значительных деформаций).

Строительные материалы по огнестойкости делят на: несгораемые—бетон, кирпич, металл; трудносгораемые— асфальт, фибролит и сгораемые — дерево, рубероид, пластмассы, краски.

Огнеупорность — свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не де­формируясь и не расплавляясь. Материалы по степени огнеупорности подразделяют на огнеупорные, тугоплав­кие и легкоплавкие.

Проницаемость излучения ядерного распада. В атом­ной промышленности особую значимость приобретает свойство материалов задерживать гамма-лучи и потоки нейтронов, опасные для живых организмов. Поток радио-

— 12—

активного излучения при встрече с конструкциями мо­жет поглощаться в разной степени в зависимости от тол­щины ограждения, вида излучения и природы вещества защиты.

Для защиты от нейтронного потока применяют мате­риалы, содержащие в большом количестве связанную воду (гидратированные бетоны, лимонитовая руда), от гамма-излучений — материалы с большой плотностью (свинец, особо тяжелый бетон). Уменьшить интенсив­ность проникания нейтронного излучения через бетой можно за счет введения в него специальных добавок (бо­ра, кадмия, лития).

Химическая стойкость — свойство материала сопро­тивляться действию кислот, щелочей, растворенных в во­де солей и газов. Наиболее стойкими материалами по отношению к действию кислот и щелочей являются ке­рамические материалы и изделия, а также многие изде­лия на основе пластмасс.

Долговечность — способность материала сопротив­ляться комплексному действию атмосферных и других факторов в условиях эксплуатации. К этим факторам можно отнести изменение температуры и влажности, дей­ствие различных газов или раствороз солей, совместное действие воды и мороза, солнечных лучей. Долговечность материалов оказывает существенное влияние на величи­ну эксплуатационных затрат на содержание зданий и со­оружений.

1.3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться различным силовым воздейст­виям. К этим свойствам относятся: прочность, твердость, пластичность, упругость, истираемость.

Прочность — свойство материала сопротивляться раз­рушению под действием напряжений, возникающих от нагрузки. Прочность строительных материалов характе­ризуют пределом прочности. Пределом прочности назы­вают напряжение, соответствующее нагрузке, вызываю­щей разрушение материала

где F — разрушающая нагрузка, Н; А — площадь поперечного сече­ния образца до испытания, см², м².

-13—

Предел прочности при сжатии различных материалов колеблется от 0, 5 до 1000 МПа и более. Прочность стро­ительных материалов обычно характеризуется маркой или классом, значение которых соответствует величине предела прочности, полученного при испытании образцов стандартных размеров. Форма стандартных образцов и методика испытаний на соответствующий материал ука­зываются в ГОСТах. Прочность материала зависит от структуры, плотности, влажности, формы, размера, на­правления приложения нагрузки. Приведем пределы прочности некоторых строительных материалов.

Предел
прочности
Материалы _при сжа-

тии, МПа

Гранит....................................................................................... 100—200

Известняк плотный........................................................ 10—150

Кирпич керамический обыкновенный.................................... 7, 5—30

Бетон легкий В 12, 5........................................................................... 15

» тяжелый В25........................................................ 30

Сосна (вдоль волокон).......... 30—45

Дуб (вдоль волокон)..................................................... 4-0—50

Сталь класса A-III......................................................... 380—450

Твердость — способность материалов сопротивляться прониканию в него другого более твердого материала. Это свойство, например, у природных каменных материа­лов определяют по методу нанесения царапанием черты одним материалом на другом.

Твердость каменных материалов определяют по шка­ле твердости, в которой 10 специально подобранных ми­нералов расположены так, что на каждом предыдущем все последующие могут оставлять при царапании черту.

Показатель Мимрпяп Характеристика

твердости минерал твердости

Тальк или мел Легко чертится ногтем

2 Каменная соль или гипс Чертится ногтем

3 Кальцит или ангидрид Легко чертится стальным

ножом

4 Плавиковый шпат Чертится стальным ножом

под небольшим давлением

5 Апатит Чертится стальным ножом

под большим нажимом, стекло не чертит

—14—

6 Ортоклаз Слегка царапает стекло,

стальным ножом не чертит­ся

7 Кварц 1

8 Топаз Легко чертят стекло, сталь-

9 Корунд [ ным ножом не чертится
10 Алмаз j

Численное значение твердости при испытании образ­ца может оказаться между показателями двух соседних минералов, взятых по шкале твердости. Например, если испытываемый материал чертится топазом, но сам не чертит кварц, то его твердость принимают 7, 5.

Пластичность — это способность материала под влия­нием действующих усилий изменять свои формы и раз­меры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившуюся форму и размеры после снятия нагрузки. Примером пластичных материалев является глина, разо­гретый асфальт.

Упругостью называют свойство материала восстанав­ливать первоначальную форму и размеры после снятия нагрузки, под действием которой формы материала де­формируются. В качестве упругих материалов можно назвать резину, сталь, древесину.

Истираемость — свойство материала уменьшаться в объеме и массе под действием истирающих усилий. На истираемость испытывают материалы, применяемые для устройства полов, лестничных ступеней, тротуаров. Ис­тираемость материала (И, г/см²) можно рассчитать по формуле

И = {tn — mx) А,

где т и Ш\ — масса испытуемого образца до и после истирания, г; А — площадь истирания, см².

Вопросы для самопроверки

1. Какие материалы называются естественными и какие искусствен­ными?

2. Какие основные свойства материала предопределяют область его применения и характеризуют качество?

3. Назовите назначение государственных стандартов в промышлен­ности строительных материалов.

4. Как меняются свойства материалов в зависимости от изменения влажности?

5. Как определить плотность и пористость материала?

-15—

6. Перечислите свойства материалов по отношению к действию теп­ла и холода,

7. Какие материалы называются морозостойкими?

8. На какие группы делятся строительные материалы по огнестой­кости?

9. Назовите основные механические свойства материалов.

10. Что такое прочность материала и чем она характеризуется?

11. Что такое долговечность материала и как ее определяют?

Глава 2. ЛЕСНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 2.1. ВИДЫ И СОРТАМЕНТ ЛЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Лесные материалы широко применяются в современ­ном строительстве. Они обладают ценными качествами: малой средней плотностью, высокой прочностью, малой теплопроводностью, простотой технологической обработ­ки. К недостаткам древесины следует отнести; загнивае-мость, возгораемость, неоднородность строения и гигро­скопичность.

Несмотря на то, что наша страна богата лесными мас­сивами (около 35 % общей площади лесов земного ша­ра), запасы леса все же не удовлетворяют потребностей всех отраслей народного хозяйства, поэтому в строитель­стве дерево стремятся заменить другими материалами — железобетоном, изделиями из пластических масс и по­лимеров, строительной керамикой и др. Однако некото­рые элементы — обрамление окон и дверей, плинтусы, встроенная мебель, наличники, галтели и другие дета­ли — продолжают оставаться деревянными и их не всег­да можно заменить другими материалами.

В строительстве применяют следующие виды лесных материалов. Древесину хвойных пород: сосны, ели, лист­венницы. Древесину твердых лиственных пород: дуба, бука, граба, клена, ясеня, березы. Для временных соору­жений и вспомогательных конструкций (опалубка, наве­сы, обрешетка) используют древесину мягких лиственных пород: осины, ольхи, тополя, липы.

Сортамент лесных строительных материалов и изде­лий разделяет их по профилям, размерам, маркам. В пе­го входят круглые бревна, пиломатериалы и заготовки, изделия строганые погонажные, материалы для полов, фанера, столярные изделия. К деревянным конструкци-

—16—

Рис. 2.1. Виды пиломатериалов

а — двухкантный брус; б — трехкантный брус; в — четырехбитный брус; г —

брусок; д — обрезная доска; е — необрезная доска: ж — горбыль

ям относятся: несущие конструкции, изготовляемые из естественной (неклееной) древесины, комплекты изделий и деталей для домов заводского изготовления и клееные конструкции.

Круглые лесоматериалы — отрезки древесного ствола разных пород и размеров, очищенные от коры и сучьев. В целом виде круглые лесоматериалы применяют в стро-, ительстве в качестве стенового материала, опор и стол­бов для воздушных линий связи и линий электропереда­чи, в качестве свай и настила при строительстве мостов, дорог, для ограждения территорий и т. д. Выработан­ные из круглого леса материалы, сохранившие природ­ную структуру древесины, например пиломатериалы, ко­лотые лесоматериалы (клепка для бочек), строганый и лущеный шпон и др., относятся к группе обработанных.

Пиломатериалы получают продольной распиловкой бревен: на доски толщиной 100 мм и менее при соотно­шении ширины к толщине более 2; брусья толщиной и ши­риной более 100 мм, бруски толщиной до 100 мм и шири­ной не более двойной толщины (рис. 2.1). По характеру обработки пиломатериалы делят на обрезные и необрез­ные. Из хвойных пород изготовляют пиломатериалы трех Видов: доски, бруски и брусья. Доски производят тол­щиной 13—40 мм и шириной 80—250 мм; бруски — тол­щиной 50—100 мм и шириной 80—200 мм; брусья — тол­щиной 130—250 мм и шириной 130—250 мм.

—17-

Пиломатериалы из хвойныд* пород имеют длину до 6, 5 м с градацией в 0, 25 м. Из лиственных пород пило­материалы изготовляют длиной 1—ё; 5. ^{м с} градацией в 0, 25 м, толщиной 13—75 мм и шириной 50—200 мм. Пиломатериалы для клееных конструкций должна' иметь влажность не более 15 %, а для пролетных строений мос­тов и других несущих конструкций — не более 25%.

Древесина, применяемая для пиломатериалов, долж­на быть высокого качества и не должна содержать гни­ли, а для пиломатериалов первой и второй категорий—■ также червоточины, пасынков, гнилых и табачных суч­ков.

Для повышения долговечности лесоматериалы подвер­гают сушке, обработке антисептиками, а для защиты от влаги и огня их поверхности покрывают специальными защитными составами.

Сушка древесины может быть естественной и искус­ственной. При естественной сушке пиломатериалы укла­дываются с прокладками в штабеля, защищаемые наве­сами или располагаемые в закрытых складских помеще­ниях. Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах горячим воздухом, газом или то­ком высокой частоты, а также погружением пиломате­риалов в нагретые специальные жидкости. При сушке древесины улучшается ее качество, уничтожаются гриб­ковая инфекция и насекомые-вредители.

Антисептирование — пропитка древесины водными и масляными антисептиками. В качестве антисептиков применяют растворы фтористого и крем нефтористого нат­рия, аммония, креозотовое или антраценовое масла. Для защиты древесины от возгорания ее поверхности покры­вают специальными огнезащитными составами (огнеза­щитными красками и антипиренами). Антипирены пред­ставляют собой более надежное средство по сравнению с огнезащитными красками в борьбе с воспламеняемос­тью древесины. К ним относятся: хлористый аммоний, фосфорно-кислые натрий и аммоний, сернокислый аммо­ний.

Большинство антисептиков и химикатов для защиты древесины от насекомых и возгорания вредно действует на организм человека, вызывая отравления и ожоги. При обращении с ними нужно соблюдать требования охраны труда и техники безопасности.

—18—

2.2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ ДЕТАЛИ И КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

На строительную площадку лесоматериалы поступа­ют переработанные на деревообрабатывающих комбина­тах в виде готовых изделий, деталей и конструкций.

Строганые погонажные детали включают наличники, раскладки, плинтусы, диски для настила чистых полов, поручни для перил, проступи, доски подоконные.

Изделия для полов бывают следующих видов: штуч­ный и щитовой паркет, паркетные доски и мозаичный наборный паркет, наклеенный на бумагу, доски для па­стила чистых полов. Для изготовления паркета приме­няют дуб, бук, березу, сосну, лиственницу, ясень, клен и некоторые другие породы древесины.

Штучный паркет состоит из отдельных планок (кле­пок) шириной 30—60 мм, длиной 150, 200, 250, 300 и 400 мм с пазом и гребнем на кромках и торцах. Он прост в изготовлении, но требует значительных трудо­затрат при устройстве полов. В заводских условиях штуч­ный паркет наклеивают водостойкими клеями на деревян­ное основание из брусков или досок и получают паркетные доски прямоугольной и квадратной формы. Паркетные доски изготовляют длиной 1200—3000 мм, шириной 145 и 160 мм и толщиной 25—27 мм.

Паркетные щиты состоят из деревянного основания, собранного из брусков, и верхнего лицевого покрытия из паркетных планок одинаковой ширины, наклеенных на основание в виде квадратных элементов, располагаемых в шахматном порядке. Щиты между собой соединяются на вкладные торцовые шпонки или в паз-гребень. Пар­кетные щиты выпускаются размерами 400X400 мм и 800X800 мм.

Мозаичный наборный паркет состоит из паркетных клепок, наклеенных на плотную бумагу, удаляемую после закрепления паркета на основание пола.

Столярные изделия поступают на строительную пло­щадку в виде дверных и оконных блоков в полной готов­ности с навешенными полотнами и створками, окрашен­ными и застекленными. Столярные перегородки и пане­ли собирают на месте строительных работ и обрамляют с помощью плинтусов, карнизов и раскладок.

Фанеру изготовляют склеиванием тонких слоев (шпо­нов) древесины, располагаемых так, чтобы направление

—19—

волокон в смежных листах было взаимно перпендикуляр­но. В зависимости от вида применяемого клея и его во­достойкости фанера бывает повышенной, средней и ог­раниченной водостойкости. Применяют фанеру для обли­цовки стен, дверных полотен, а также для устройства временных зданий и сооружений.

Наряду с фанерой в строительстве широко применя­ются древесно-стружечные плиты. Древесно-стружечной плитой называют плиту, изготовленную путем горячего прессования древесных частиц (стружки), смешанных со связующим. В строительстве древесно-стружечные плиты используют как тепло- и звукоизоляционный конструк­ционный материал для облицовки стен, перегородок, из­готовления дверных полотен, встроенной мебели и др. Конструкции из древесины изготовляются на дерево­обрабатывающих комбинатах. К ним относятся комп­лекты для сборных деревянных домов (брусковых, кар-касно-обшивных, каркасно-щитовых), балки междуэтаж­ных и чердачных перекрытий, щиты для стен и перего­родок. В современном индустриальном строительстве ши­роко применяются клееные конструкции, изготовляемые из маломерных древесных материалов и элементов, скле­иваемых синтетическими клеями. В результате получа­ются конструкции с высокой несущей способностью, при­меняемые в качестве балок, ферм, рам, стоек и свай, а также инвентарной опалубки. Применение усовершен­ствованной технологии производства деревянных кле­еных конструкций с использованием автоматизирован­ных линий, ускоренного склеивания, автоматизирован­ных систем контроля и отбраковки сырья и продукции позволяет повысить качество и снизить себестоимость изготовления конструкций. Использование деревянных клееных конструкций особенно эффективно в сельских производственных зданиях, промышленных зданиях с аг­рессивными средами, в гражданских сооружениях—спор­тивных и выставочных залах, бассейнах, молодежных клубах, в транспортном и других видах строительства. Особенности транспортирования и хранение. При при­емке лесоматериалов, изделий и конструкций из древеси­ны на строительстве должно проверяться соответствие их качества с учетом допускаемых пороков, размеров и влажности действующим стандартам и техническим ус­ловиям.

Деревянные изделия и конструкции, поставляемые

—20—

с ограниченной влажностью, при перевозке и хранении защищают от увлажнения и повреждений. Бревна, при­меняемые в круглом виде с ограниченной влажностью, хранят в штабелях, обеспечивающих естественную сушку древесины. Пиломатериалы, поступающие с влажностью до 25%, хранят в штабелях с плотной укладкой, а с влажностью более 25 % — в штабелях, обеспечи­вающих естественную сушку материалов; над штабелем устраивают плотную крышу.

Детали, погонажные материалы для полов, кровель хранят в закрытых складах. При хранении деревянные конструкции укладывают на прокладки, предохраняющие от искривления, поломок и грунтовой влаги.

При перевозке и кратковременном хранении в штабе­лях детали и изделия следует накрывать брезентом, то­лем и другими материалами. Блоки и коробки окон и дверей при перевозке должны дополнительно расши­ваться горизонтальными планками.

Вопросы для самопроверки

1. Какие древесные породы наиболее широко применяются в строи­тельстве?

2. Назовите положительные и отрицательные свойства древесины.

3. Как влияет влажность на свойства древесины?

4. В каких строительных конструкциях и деталях наиболее целесооб­разно использовать древесину?

5. Назовите способы повышения долговечности лесоматериалов.

6. Пути экономии древесины в настоящее время.

7. Назовите основные особенности клееных деревянных конструкций.

Глава 3. МЕТАЛЛЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

3.1. СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

В современном строительстве широко применяются металлы. Это объясняется их следующими достоинства­ми: надежностью в работе, легкостью, индустриальнос-тыо и высокой плотностью. Металлы обладают физичес­кими, механическими и технологическими свойствами.

К физическим свойствам относятся: цвет, плотность, теплопроводность, температура плавления и др. Меха-

—21—

нические свойства металлов характеризуются прочнос­тью, твердостью, усталостью и ползучестью. Технологи­ческие свойства показывают способность металла под­вергаться обработке.

Металлы в строительстве применяют в виде сплавов. Сплавы состоят из нескольких металлов, они обладают всеми теми же характерными свойствами, что и металлы, из которых они состоят. Наибольшее применение в стро­ительстве имеют сплавы железа с углеродом (сталь, чу­гун) и значительно меньше — сплавы меди и олова (брон­за), а также меди и цинка (латунь). На практике термин «металлы» распространяется и на сплавы, поэтому да­лее он относится и к металлическим сплавам.

Металлы обладают высокой прочностью, причем проч­ность на растяжение у них практически такая же, как и на сжатие. Физико-механические свойства металлов и их сплавов приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Физико-механические свойства металлов и их

сплавов

Если сравнивать прочность и компактность металли­ческих и железобетонных конструкций, то металлические конструкции при той же несущей способности значи­тельно легче и компактнее бетонных. Еще более эффек­тивны с этой точки зрения конструкции из легких спла­вов.

Металлы очень технологичны, и изделия из них мож­но получать различными индустриальными методами. Металлические изделия и конструкции легко соединяют­ся друг с другом с помощью болтов, заклепок и сварки. Однако металлы имеют и недостатки. Высокая тепло­проводность металлов требует устройства тепловой изо­ляции металлоконструкций зданий. Хотя металлы него­рючи, металлические конструкции зданий необходимо слециально защищать от действия огня. Это объясняется

—22—

тем, что при нагревании прочность металлов резко сни­жается и металлоконструкции теряют устойчивость и де­формируются. Недолговечны металлоконструкции, если они плохо,, защищены от коррозии, это наносит большой ущерб народному хозяйству.

3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ И СОРТАМЕНТ

Металлы классифицируются на черные и цветные. К черным металлам относят железо и сплавы на его ос­нове (чугун, сталь), к цветным — сплавы на основе алю­миния, магния, меди, цинка, олова, свинца.

Чугун — сплав железа с углеродом (более 2 %), мар­ганцем (до 1, 5%) и кремнием (до 4, 5%). В зависимос­ти от строения и состава чугун бывает белый, серый и ковкий. В строительстве применяют главным образом серый чугун для изготовления деталей, работающих на сжатие (башмаков, колонн), а также санитарно-техни-ческих (отопительных радиаторов, труб) и архитектур­но-художественных изделий. Чугун применяется также для изготовления тюбингов, из которых сооружают тун­нели метрополитенов. Некоторые виды чугунных строи^ тельных изделий показаны на рис. 3.1.

Марки строительных чугуиов следующие: СЧ — серый чугун, МСЧ — модифицированный (повышенной прочно­сти) серый чугун.

Сталь — сплав железа с углеродом (до 2%) и дру-гихми элементами. В зависимости от химического соста­ва и механических свойств стали делят на две группы: малоуглеродистая и низколегированная, от этого зависит и применение ее в строительстве. Для мостостроения применяется углеродистая горячекатаная сталь марки MI6C сопротивлением 380 МПа; для строительства же­лезнодорожных и крановых рельсов — марок НБ-62, М-71 и М-75 сопротивлением 750—800 МПа.

В зависимости от способа обработки строительные ста­ли делят на три группы: I — горячего проката; II—хо­лодной вытяжки (выпускается в виде высокопрочной хо­лоднотянутой проволоки круглого и периодического про­филя, а также в виде холоднотянутой проволоки обыкновенного качества); III — комбинированной обра­ботки — гнутые профили.

Сортамент. В строительстве широко применяется про­катная сталь, которая делится на две группы; сталь лис-

—23-^

Рис 3 1. Чугунные строительные изделия а-отопительные радиаторы; б-трубы; в- фасонные части к трубам

Рис 3.2 Основной сортамент прокатных стальных профилей,.«-,.. / unvrnasi- 2 —квадратная; 3 - полосовая; 4— шинная; уголки: 5 —

^{м J v} 15 — швеллер; 16 — рельс

—24—

товая (толстая, тонкая и универсальная) и сталь про­фильная (уголки, двутавры, тавры, рельсы, швеллеры и др., рис. 3.2). Перечень прокатных профилей с указа­нием формы геометрических характеристик, массы еди­ницы, длины, допусков и условий поставки называется сортаментом.

Листовая сталь толщиной 0, 9—12 мм, размерами 710X1420 и 1800x10 000 мм изготовляется в виде ши­рокополосных листов волнистого профиля.

Сортовая сталь: круглая (диаметром 10—210 мм) — применяется для изготовления болтов, скоб, арматуры; квадратная листовая (сторона квадрата 10—100 мм); полосовая листовая (ширина — 12—20 мм, толщина 4—■ 60 мм) — применяется для изготовления связей, хомутов, бугелей.

Большое распространение получили различные метал­лические изделия: болты диаметром б—48 мм и длиной 15—300 мм, гайки, шайбы, шплинты, анкеры, канаты стальные (тросы) диаметром 4, 8—65 мм.

Высоколегированные конструкционные стали, содер­жащие более 10 % легирующих элементов, обладают специальными свойствами (нержавеющие, кислотостой­кие, жаростойкие). Их используют для специальных це­лей.