3. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ_

3.1. Изделия из бетона и кирпича

Изделия из бетона, применяемые при строительстве небольших домов, группируют следующим образом.

Сваи, забиваемые при закладке фундамента на мягких грунтах, которые из-за высокой стоимости (150 марок на 1 м) используют редко.

Бетонные блоки для стен и фундаментов отливают в горизонтальном положении, что позволяет при их изготовлении заложить внутрь теплоизоляцию. При кладке стен блоки соединяют один с другим или стальным прутом, или специальным стальным крепежным элементом.

Элементы междуэтажного перекрытия обычно состоят из пустотных плит. Они представляют собой, как правило, пред-напряженные железобетонные плиты длиной до 12 м. Высота плит, использующихся в небольших домах, 200—300 мм, ширина 1200 мм. Основным преимуществом таких плит является большая длина пролета. При применении этих плит комнаты и другие помещения дома можно отделять друг от друга легкими перегородками. Соединительными элементами могут служить проволочные скрутки из сплетения 4—6 стальных стержней, прочность которых является примерно трехкратной по сравннию с

прочностью стального прута периодического профиля.

Бетонные трубы и бетонные кольца. В настоящее время бетонные трубы не находят широкого применения. Их обычно заменяют пластмассовыми трубами, которые не подвержены коррозии. Бетонные кольца используют в системах канализации для строительства сборных колодцев. Толщина стенки кольца 60—80 мм, диаметр 300, 600, 800, 1000, 1200 и 1500 мм, высота 500 и 250 мм.

Мелкоразмерные бетонные блоки и бетонные плиты (рис. 72). Толщина пустотелых блоков с утеплением стенок составляет 25 мм. Мелкие блоки укладывают в стены рядами и соединяют бетоном, а при необходимости скрепляют стальной проволокой или арматурой. Вспомогательные сетки используют для того, чтобы заменить формовочную опалубку. В качестве внутреннего теплоизолирующего слоя в блоках применяют специальные пластмассовые вкладыши толщиной 30—70 мм. В фундаменте и при кладках стен используют в виде вкладыша прессованную ячеистую пластмассу, профилированную таким образом, что она образует соединение типа "ласточкин хвост". Когда выполняют кладку, то приме-

няют ТОНКИЙ шов и стальные конструкции для шва устанавливают в специально предусмотренных для этого бороздках на блоках. Мостики холода в целях соблюдения необходимой теплоизоляции перекрыт-вают или полоской минеральной ваты или специальным составом для заливки шва в виде пены, состоящей из стирола и полиуретана. Бетонные плиты изготавливают способом сухой прессовки.

Толщина бетонных плит 50 мм, размеры 60x60, 50x50, 40x40 и 30x30 мм. Выпускают также различные плиты лекальной формы с другими размерами,например 100x200 мм. Плиты, поверхность которых обработана, могут иметь гладкую ровную поверхность или поверхность, состоящую из отделочных бетонов. Плиты могут быть различного цвета (красные, коричневые, черные).

Керамический кирпич изготавливают путем обжига глиняной массы при температуре 950—1100°С, в которую может быть введен песок и другие добавки. Так как основным компонентом для изготовления кирпича является глина, он относится к керамическим материалам, которые, как известно, прочны в химическом и физическом отношениях. Наиболее распространено использование обожженного кирпича для кладки печей и фасадов небольших домов. Кирпич производят различных типов и размеров. Основные размеры модульных кипричей 285x85x85 мм.

Рис. 72. Мелкоразмерные бетонные блоки

1 — типы блоков для массового применения; 2 — специальные типы блоков; 3 — фундаментный блок; 4 — основание для стоек и колонн; S — скругленный блок для выполнения фигурных кладок

По типу кирпич подразделяют на полный или пустотелый. Пустотелый кирпич может быть нормального размера высотой 85 либо 60 мм. Из модульного кирпича шириной 85 мм кладут обычно ненесущие стены высотой до 10 м (если кирпич с помощью вяжущего вещества прикреплен к другой стене, которая имеет, по крайней мере, не меньшую толщину), а также наружные стены одноэтажного здания. Из пустотелого кирпича можно класть также дымовые трубы.

Основной цвет кирпича, изготовленного из финской глины, — красный вследствие большого содержания в ней железа. Красный кирпич, как правило, используют для фасадных стен. За счет обжига цветовая гамма кирпича может

Строительные материалы и изделия

56

быть расширена от пестро-красного до темно-пестрого. Оттенки желтого цвета получают за счет использования в качестве добавок извести и двуокиси титана. В качестве добавок для получения кирпича коричневого цвета применяют двуокись марганца.

Существует несколько форм обработки поверхности кирпича. Она может быть гладкой и ровной или иметь небольшие выступы. Высокие декоративные качества имеет узорчатый и фигурный кирпич, а также так называемый "античный кирпич", который имеют рустованную или шероховатую поверхность "под античность", которая придает фасадной стене эффект трехмерности. Производят также локальный кирпич различных видов, прежде всего закругленный с боков, скошенный и дугообразный кирпич различного радиуса. Стоит такой кирпич примерно в 3 раза дороже обычного кирпича.

К влаготехническим свойствам кирпича относятся способность и скорость впитывания влаги. Обожженный кирпич впитывает влагу, находящуюся в воздухе, в небольших количества — около 0,2— 1,2 мас.%. Способность впитывать воду тем меньше, чем выше температура, при которой был произведен обжиг кирпича. У обожженного кирпича она равна 1—25 мас.% (в среднем 15 мас.%). Скорость впитывания воды обожженного кирпича колеблется от 1 до

5 кг/(м^мин). Прочность на сжатие и скорость впитывания воды оказывают взаимное влияние. Чем выше прочность на сжатие, тем меньше способность впитывать воду.

Кирпич, который используется для кладки фасадов, должен быть устойчивым к атмосферным влияниям.

Морозостойким считают кирпич, который соответствует требованиям испытания на морозостойкость. При проведении испытания кирпич должен выдержать без повреждения не менее 25 циклов замораживания и оттаивания. Чем при более высокой температуре был произведен обжиг кирпича, тем выше его прочность.

Силикатный кирпич изготавливают из смеси, состоящей из извести, песка и воды. Окончательную прочность кирпич приобретает в результате закалки сухим паром.

Обычный силикатный кирпич имеет светло-серый цвет. Производят также силикатный кирпич белого цвета и цветной, в том числе желтый. Разноцветный силикатный кирпич изготавливают, добавляя в массу красящие пигменты, стойкие к свету и щелочи.

Силикатный кирпич может быть различным по размерам: обычной величины, величиной с модуль и больше. Он может иметь гладкую или неровную поверхность, а также вертикальный выступ. Силикатный кирпич можно использовать в несущих и ненесущих конструкциях.

57

Стромтел!

I материалы и i

Огнеупорный кирпич. Основным сырьем для изготовления огнеупорного кирпича является огнеупорная глина — шамот. Огнеупорный кирпич используется главным образом для кладки внутренних поверхностей кирпичей.

Блоки и плиты с применением легких заполнителей изготавливают, перемешивая различные сорта и виды легкого гравия с различным размером зерен. В качестве связующих применяют цемент плотностью 140 кг/м и торфяную золу плотностью 75 кг/м*.

Материал имеет следующий состав, % объема: 25 — легкий гравий с размером зерен 1— 4 мм и 75 — легкий гравий с размером зерен 4—10 мм. Блоки и плиты изготавливают промышленным способом, путем вибрации с использованием автоматического оборудования. В результате получают изделия с повышенной пористостью: внут-

ри конструкций воздух занимает около 60—80% объема. Такие блоки и плиты обладают достаточной несущей способностью и хорошими звукоизолирующими свойствами. Они морозостойки и не выветриваются. В блоках и плитах шириной 100 мм и более имеется одна или две борозды (пазики для прокладки арматзфы), а более широкие элементы дополнительно облегчены с помощью пустот. Кладку из блоков или плит шириной более 200 мм производят, применяя щелевой шов.

Выпускают также специальные блоки, в которых наружная поверхность представляет собой легкий гравий-бетон (100 мм), а внутренняя (промежуточная) часть — изоляцию, состояющую из пенополиуретана, при этом, если кладка имеет ширину 290 мм, то обеспечивается теплопроводность 0,25 Вт/(м2<С).

3.2. Древесина

Характернстшш хвойной древесины

Плотност! 460—490 кг/м (при воздушной сушке 20%) Усадка при сушке (при изменении влажности от 30 до 10%):

в направлении годичного кольца

б—в%

в направлении радиуса 2—3%

по длине 0,2—0,3% Сопротивление разрыву при растяжении 90 кН/см

Сопротивление при сжатии 50 кН/см Предел прочности на поперечный сдвиг 0,7—0,9 кН/см»

Теплопроводность 0,20 ВтДм^ 42)

Допустимые нагрузки в конструкциях обычно значительно ниже, чем абсолютные величины, приведенные выше.

При использовании древесины необходимо принимать во внимание свойства, связанные с усадкой дерева. Деревянный элементразмером

100x100x100 мм дает значительную усадку, если он пропитался влагой на 30%, а по-

еле сушки содержание влаги стало равным 10%. При этом происходит искривление поперечного среза пиломатериалов.

Есле древесина находится во влажном состоянии, ее прочность значительно снижается при повышении влажности, что отражается на сопротивлении конструкций при сжатии и растяжении. Уровень влажности, который должен иметь детали и каркасные конструкции, находящиеся снаружи, составляет 15—20, внутри 13— 18%.

Учитывая эти свойства древесины, лесоматериалы нужно складировать таким образом, чтобы они не отсыревали в процессе хранения, а продолжали высыхать. Материалы, просушенные специальным способом и предназначенные для использования во внутренних помещениях, доставляют на строительную площадку герметично упакованными в бумагу или полиэтилен. Их укладывают на ровный настил штабелем с прокладками так, чтобы к древесине был обеспечен ровномер-ный доступ воздуха. Содержание теплоты и влаги в ней должно быть таким же, как и в том же месте, где она будет использована. Около 60% пиломатериалов финского производства составляет сосна и 40% ель.

В период сортировки древесину подразделяют на сорта на основании ее внешнего вида (брус, горбыль и т.д.).

Сучковатость является одним из самых важных факто-

ров, который определяет качество пиломатериалов: у сосны — это размер сучков, у ели — общая сучковатость.

Сортировка на классы прочности, в соответствии со строительными правилами пиломатериалы, использующиеся в качестве несущих конструкций или их частей, распределяют по классам прочности. В промышленно изготовленных конструкциях, элементах и других изделиях, имеющих клееные соединения, должно быть, кроме того, клеймо, подтверждающее класс прочности. В Финляндии согласно строительным правилам приняты четыре класса прочности: Т 40, Т 30, Т 24 и Т 18. В качестве основных величин используется прочность при кратковременной нагрузке в течение 1,5 мес.

Сращивание материалов с помощью зубчатого соединения (рис.73). Сращивание пиломатериалов с помощью зубчатого клееного соединения делает возможным их использование в конструкциях большой длины и сверхдлинных. Такие пиломатериалы рекомендуется применять в особенности на тех объектах, где за счет использовании древесины определенной длины можно уменьшить общие расходы материалов и затраты труда.

Наиболее распространено применение таких соединений в фермах, которые крепятся гвоздями одновременно в уже заранее сделанные отверстия, во второстепенных балочных

конструкциях, а также в деревянных конструкциях и элементах, предназначенных для верхнего и междуэтажного перекрытий. С применением такого сращивания можно делать также облицовочные доски. Длина зубцов изменяется от 10 до 50 мм. Концы зубцов могут быть тупыми, при этом в месте стыка могут остаться небольшие отверстия.

Клееная древесина. Под опорной балкой из клееной древесины понимают такую изготовленную склеиванием опорную балку, в которой, по крайней мере четыре примерно параллельные пластинки выполнены из цельного дерева по направлению волокон. Склеивание производят специальным клеем, устойчивым к атмосферным воздействиям. В качестве клеящих составов используют универсальные клеи. Удельное сопротивление клееной древесины может быть примерно на треть выше удельного сопротивления соответствующих пиломатериалов. Балки из клееной древесины обычно делают с оструганной поверхностью. Их покрывают на заводе лаком (один раз) или, по желанию клиента, прозрачной краской.

Древесина, пропитанная под давлением антисептирую-щими составами. Эффективным методом предотвращения гниения древесины является ее химическая защита. Для обработки древесины применяют

Рис. 73. Зубчатые соединения

а — сращивание по грани; б щивание по ребру

сра-

главным образом вещества на гидрооснове, которые содержат соединения тяжелых металлов, например меди. Начиная с 1983 г. в Финляндии применяют защитные вещества, которые являются безопасными для окружающей среды. Свойства, характеризующие прочность обработанной древесины, соответствуют характеристикам прочности нормальной сосновой древесины в зависимости от влажности. Срок службы такой древесины в 4—5 раз больше, чем незащищенной. Если древесина имеет пропитку, то целесообразно использовать оцинкованные или горя-чеоцинкованные гвозди, винты, болты и другие металлические детали. Древесина, имеющая пропитку, является безопасной для растений, поэтому ее можно применять, например в теплицах.