Современные конструкционные и строительные материалы

Размещено на http://www.allbest.ru

СОВРЕМЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1. Газобетон

Газобетон получают при помощи добавления газообразующего компонента в смесь из воды и кремнеземистого материала. В процессе химической реакции в составе образуются поры, заполненные воздухом, которые значительно снижают не только массу плит, но и их прочность. Для малоэтажного строительства газобетон - отличный материал. Пористая структура плит хорошо удерживает тепло, что значительно снижает расходы на отопление. Долговечность газобетона гораздо выше по сравнению с другими материалами, к тому же такие плиты огнеупорны и предотвращают распространение огня в случае возгорания. Помимо чисто технологических плюсов у газобетона есть и скрытые преимущества. Во-первых, он дает широкие архитектурные возможности: блоки легко распиливаются под нужный размер и форму, поэтому любая дизайнерская фантазия может быть свободно воплощена в жизнь.

Газобетон выпускается гладкими плоскими плитами, почти не нуждающимися в выравнивании. За счет этого снижается стоимость внутренней и внешней отделки. Наконец, газобетон, в отличие от обычного бетона, легко просверлить, и для монтажа каких-либо конструкций хозяину не придется всякий раз вызывать специалистов.

К недостаткам этого материала можно отнести низкую механическую прочность. По сравнению с плотностью фундамента, газобетон имеет более хрупкую текстуру, поэтому, для того чтобы плиты перекрытия не разрушали газобетонные блоки, в месте стыков их необходимо армировать.

строительный материал машиностроение мебель

2. Пенобетон

Пенобетон - самый распространенный на сегодняшний день материал для строительства частных домов. Он представляет собой смесь песка, цемента, воды и пены. Легкий и теплый, материал удобен в работе, ему можно придать любой размер, он не требует массивного фундамента, и с возведением стен из такого материала справится даже непрофессионал.

Пеноблоки выпускаются большими прямоугольными плитами серовато-белого цвета, и для постройки стены не требуется большого количества, в отличие, к примеру, от кирпича, который выкладывается в несколько слоев. Временные затраты, соответственно, тоже снижаются.

К очевидным плюсам пенобетона можно отнести его низкую теплопроводность, за счет чего снижаются расходы на отопление дома. В случае пожара легкий пеноблок не взрывается, как обычный бетон, и не выделяет токсичные вещества, поскольку в его составе отсутствуют шлаки и щебень.

Пенобетон экологичен, он поддерживает оптимальный микроклимат в доме, прекрасно вентилируется и не гниет, в отличие от дерева. Наконец, благодаря своей пористой структуре, содержащей крошечные воздушные камеры, пенобетон обладает высокими шумопоглощающими свойствами и позволяет сэкономить на дополнительной звукоизоляции.

Современные строительные материалы. Основной недостаток пенобетона - его гигроскопичность, т.е., способность впитывать влагу. Избыточная влага в стенах приводит к тому, что дом отсыревает, повышается его теплопроводность, а это чревато появлением плесени. Если за лето бетон впитает много влаги, зимой это может привести к тому, что стены потрескаются. Для того чтобы этого не произошло, необходимо прокладывать паровой барьер: грунтовать стены и шпатлевать их внутренние поверхности.

3. Прозрачный бетон

Прозрачный бетон - композитный материал, который состоит из смеси цементного раствора и стеклянных оптоволоконных нитей, пропускающих свет. Благодаря этому сквозь плиты такого материала можно увидеть силуэты окружающих предметов, и сегодня прозрачный бетон применяется не только для строительства ограждений и суперсовременных зданий, но и для производства аксессуаров: светильников, мебели и т.д.

Количество оптоволокна составляет всего 5% от общей массы плиты, за счет чего она не теряет в прочности, но приобретает исключительно воздушный вид. Прозрачный бетон отличается высокими огнеупорными, износоустойчивыми характеристиками, не впитывает влагу и не разрушается при низких температурах, что делает его перспективным материалом для строительства частных домов.

4. Керамический кирпич

Керамический кирпич получают разными способами: методом пластического формования, сухого прессования, обжига с добавлением опилок и т.д. Благодаря этому достигаются различные свойства кирпича, такие, как пористость, морозоустойчивость, влагостойкость.

Керамический кирпич бывает разных видов: полнотелый, пустотелый и лицевой. Полнотелый, или рядовой, кирпич используется при возведении основных стен и фундамента здания. Он отличается высокой прочностью, морозоустойчивостью и не трескается при перепаде температур.

Пустотелый, или поризованный кирпич обладает меньшей плотностью, но более высокими теплоизолирующими свойствами. Этот материал применяют при постройке внутренних стен и несущих конструкций. Кирпич обработан особым способом и имеет желобки на внешних сторонах. Благодаря этому снижается расход кладочного раствора и появляется возможность идеальной подгонки кирпича друг к другу.

Тепло- и шумоизоляция здания повышается, соответственно, уменьшаются расходы на отопление и дополнительную внутреннюю отделку. Пустотелый керамический кирпич - сравнительно недорогой и доступный материал для частного строительства.

Современные строительные материалы. Облицовочный кирпич представлен огромным ассортиментом цветов, форм и фактур. Это декоративный материал, применяемый для отделки фасадов здания и элементов интерьера. При помощи него выкладывают клумбы и дорожки на приусадебном участке, арки и колонны, камины и внутренние стены. Лицевой кирпич может быть стилизован под мрамор, гранит, дерево, гальку и многое другое. Этот материал хорошо знаком и используется в строительстве уже не один десяток лет.

К минусам керамического кирпича можно отнести, пожалуй, только его стоимость. Также его необходимо приобретать с существенным запасом, т.к. кирпич из разных партий может отличаться по цвету. В остальном, этот материал отвечает самым высоким требованиям на сегодняшний день.

5. Клинкер

Другой вид лицевого кирпича -- клинкер. Его получают в результате высокотемпературного обжига (1200-1600(С) пластичных глин отборного качества до полного спекания, без включений и пустот. Получается исключительно прочное, низкопористое, цвето-, влаго-, морозостойкое (от 300 до 1000 циклов) и, как следствие, долговечное изделие (по словам производителей, срок его службы -- более 150 лет без потери потребительских свойств). За счет отсутствия пор материал не гниет, устойчив к образованию грибка. Поскольку сырьевая масса полностью однородна, на поверхности кирпича исключены пятна-высолы. Цветовая гамма клинкера -- более 100 оттенков (обычно он окрашивается в массе). Выпускаются кирпичи, на поверхности которых «перемешаны» несколько оттенков. Фактура их бывает гладкой, шероховатой, структурированной («волнообразной»), состаренной (для реконструируемых зданий или домов, стилизованных «под старину»).

Цветовая гамма -- более 200 оттенков, в том числе синий и зеленый цвета, а также светлые, пастельные тона. Интерес представляют и доборные элементы из того же материала, например, Г-образные профили, карнизные блоки, специальные блоки, позволяющие использовать в линии фасада нетрадиционные углы.

6. Сайдинг

Сайдинг -- не столько материал (как ошибочно считают многие), сколько система, технология обшивки фасада здания. Отделка сайдингом позволяет значительно улучшить внешний вид здания -- благодаря обработке панелей различными лакокрасочными покрытиями. С сайдингом легко работать, он способен скрыть огромное количество дефектов на фасаде здания. Качества сайдинга не изменяются с течением времени, он не требует проведения дополнительных реставрационных работ. Сайдингу не страшны ни солнечный свет, ни влажность, ни ветер, ни снег с дождем, этот материал способен выдержать колебания температур от -50 до +50°С. Сайдинг не будет шелушиться, отслаиваться, вздуваться, расщепляться. Его не нужно перекрашивать и заменять со временем на новый, обрабатывать специальными жидкостями и средствами. По материалу изготовления и техническим характеристикам сайдинговые панели делят на виниловые, металлические и цокольные.

Термопанель выполняет две важнейшие функции: утепление фасада и его декоративную отделку. Данная система представляет собой «сэндвич» из пенополиуретана (пенополистирола) и керамической (клинкерной) плитки.

7. Пенополиуретан

Пенополиуретан -- один из лучших в мире утеплителей, обладающий высоким сопротивлением теплопередаче. Этот полимерный изоляционный материал экологичен, не впитывает воду и, соответственно, не теряет своих качеств от влажности. Срок службы пенополиуретана -- не менее 30 лет.

Выбор клинкерной керамики в качестве защитно-декоративного экрана неслучаен. Клинкер по степени стойкости к воздействиям окружающей среды превосходит большинство пород природного камня. Он характеризуется стойкостью и разнообразием естественной окраски. Клинкер -- на 100% натуральный материал, так как изготавливается из сланцевой глины без применения химических добавок путем высокотемпературного обжига.

8. Блок-хаус

Блок-хаус -- это вид стеновых деревянных панелей, имеющий полукруглую форму. Блок-хаус, являющийся имитацией оцилиндрованного бревна, применяют для наружной и внутренней отделки дома: стен, потолков, фронтонов, балконов и т. д. Его используют как при каркасном, так и при брусовом строительстве домов. Внутренняя сторона блок-хауза выполнена как у вагонки, а наружная имитирует венцы сруба. Издалека дом с такой отделкой трудно отличить от бревенчатого или брусчатого. Одним из преимуществ блок-хауза является устойчивость к растрескиванию, он способен выдерживать большие перепады температур.

СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ

1. Материалы на основе древесины

Натуральная древесина. Древесина различных пород (сосна, ель, кедр, пихта, береза, ольха, липа, дуб, бук, клен, самшит и др.) в машиностроении применяется в натуральном виде (после сушки) для изготовления модельных комплектов в литейном производстве, кузовов автомобилей, многих деталей вагонов и судов, различных сельскохозяйственных, текстильных, химических и других машин, аппаратов и приборов.

Широкое использование древесина находит в связи с ее дешевизной, достаточными для ряда деталей механическими, физическими и химическими свойствами. Древесина имеет сравнительно высокую твердость, прочность, упругость, малый объемный вес (0,35--0,75, реже 1,0--1,25), она устойчива к органическим кислотам, их солям, спиртам, многим растительным и минеральным маслам. Кроме того, некоторые технологические свойства древесины обеспечивают получение из нее нужных изделий: она легко обрабатывается всеми видами режущих инструментов, хорошо изгибается (особенно в нагретом состоянии), поддается отделке и достаточно прочно удерживает покрытия (лаки, краски).

К недостаткам древесины относится ее анизотропность от волокнистого строения, гигроскопичность (вызывающая изменение ее свойств и формы изделия), резкое ухудшение свойств при температурах выше 120--130°.

Материалы на основе древесины. Свойства древесины могут быть значительно улучшены при специальной обработке ее. В результате такой обработки, состоящей из механического, химического или термического воздействия на древесину получаются новые древесные материалы, обладающие лучшими свойствами.

Лигностон -- цельная пластифицированная древесина. Отличается значительным улучшением физико-механических свойств и стабильностью формы по сравнению с исходной древесиной. Лигностон изготовляют горячим прессованием чистой древесины или предварительно пропитанной (например, 20% раствором глюкозы) под давлением 150--300 кг/см2 и температуре 130--140°. Под влиянием этого воздействия древесина пластифицируется (приобретает пластичность). Лигностон используют для изготовления челноков в текстильной промышленности, некоторых видов подшипников (для замены более дорогостоящих бронзы и текстолита) и пр.

Шпон -- тонкие деревянные листы, получаемые путем строгания (толщина 0,6--1,5 мм), пиления (толщина 1--2 мм) или лущения (снятие непрерывной ленты толщиной 0,5--2 мм с вращающегося кряжа). Путем склеивания нескольких слоев лущеного шпона получают клееную фанеру; при склеивании листы шпона (в количестве обычно от 3 до 9) накладывают друг на друга, располагая их волокна перпендикулярно. Клееная фанера изготовляется главным образом из березового, ольхового, букового или соснового шпона. Для получения водостойкой и прочной фанеры применяют фенолформальдегидный клей, менее прочная и водостойкая фанера получается при склеивании альбумино-казеиновыми клеями. Для изготовления многослойной плиточной фанеры склеивают 11 и более слоев шпона; толщина таких фанерных плит 25--30 мм.

Лигнофоль и дельта-древесину -- слоистые пластики-- изготовляют прессованием (при давлении 110--250 кг/см2 и температуре 110--160°) березового шпона, пропитанного раствором феноло- или крезолоформальдегидной смолы. Эти материалы выпускаются в виде листов, плит, круглых болванок, подвергаемых обработке резанием, а также в виде цельнопрессованных изделий. Лигно-фоль и дельта-древесина применяются в электромашиностроении, как силовой и электроизоляционный материал, для вкладышей подшипников взамен цветных металлов, в самолетостроении и пр.

2. Пластические массы

Использование пластических масс в машино- и приборостроении имеет важнейшее народнохозяйственное значение.

Пластическими массами (пластмассами) называют обширную группу конструкционных материалов, основу которых составляют связующие -- искусственные (синтетические) или природные высокомолекулярные соединения. К искусственным относятся продукты полимеризации (винипласты, стиропласты, акрипласты) и поликонденсации (фенопласты, аминопласты, силипласты). К природным -относятся продукты обработки природных полимеров (целлопласты, например целлулоид), а также асфальты и пеки (битумопласты). Преимущественное применение имеют искусственные полимеры.

Производство изделий из пластмасс основано на высокой пластичности исходных смол.

Кроме смол, в состав пластмасс могут входить наполнители, а также красители, пластификаторы и другие вещества; такие пластмассы называют сложными или композиционными.

3. Резина и резиновые изделия

Различные сорта резины и эбонита обладают особыми по сравнению с другими материалами физико-химическими и механическими эксплуатационными свойствами. Применение резины и эбонита в различных отраслях машиностроения весьма распространено.

Важнейшими техническими характеристиками резины являются высокая эластичность (удлинение при растяжении достигает 700-- 800%); хорошая вибростойкость (поглощение колебаний); повышенная химическая стойкость против Щелочей, кислот и пр.; достаточная механическая прочность (сопротивление разрыву 200--250 кг/см2).

Резиновые изделия в машиностроении широко применяются для оснащения движущихся устройств (шины, ремни, ленты), передаточных устройств (напорные и всасывающие рукава, соединительные шланги), в качестве изделий, несущих нагрузку (подвески, опоры, буфера, резиновые подшипники), в качестве уплотнителей (сальники, манжеты, прокладочные пластины и кольца), для электроизоляции и пр.

Эбонит применяется для изготовления банок аккумуляторов, изоляционных трубок, деталей аппаратуры связи и пр.

Исходные материалы для резиновых изделий. Резиновые изделия получают путем вулканизации каучука (эластичная основа) с серой и другими веществами-наполнителями (сажа, мел, каолин), мягчите-лями (смолы, углеводороды) и пр.

Различают натуральный и синтетический каучук. Натуральный каучук получают из млечного сока каучуконосных растений. Синтетический каучук, вещество по свойствам близкое к натуральному, получают путем синтеза простых органических веществ. Промышленные виды синтетического каучука, которых насчитывается несколько десятков, отличаются между собой как по исходному сырью и методам производства, так и по составу и физико-механическим свойствам. Производство синтетического каучука складывается из двух основных процессов: получения каучукогенов (бутадиен, стирол, хлоропрен, акрилонитрил, изобутилен и др.) и полимеризации последних в каучукоподобный продукт. Сырьем для получения каучукогенов являются нефтепродукты, природный газ, ацетилен, древесина и др. При полимеризации каучукогены из низкомолекулярных веществ превращаются в высокомолекулярные соединения с типичными для каучука физико-химическими и технологическими свойствами. Производство синтетического каучука впервые в мире разработано русским химиком С. В. Лебедевым в 1910 г.

Изготовление резиновых изделий. Процесс производства резиновых изделий складывается из приготовления резиновых смесей (сырой резины), изготовления полуфабрикатов из сырой резины, вулканизации и отделки изделий.

Для приготовления сырой резины каучук разрезают на куски и вместе с другими составляющими пропускают через специальные смесители. Полученная сырая резина представляет однородную пластичную массу, которой легко придается желаемая форма путем выдавливания в червячном прессе, прессования в формах, литья под давлением и пр. Для вулканизации полуфабрикаты нагревают до температуры около 140°, в результате чего сера вступает в соединение с каучуком и полуфабрикат теряет пластичность и приобретает эластичность. Для изготовления мягкой резины (автомобильные камеры, мячи и пр.) в каучук вводится 1--3% серы; при большем содержании серы получается твердая резина. Для получения эбонита серу вводят з количестве около 45%.

4. Карбон

Карбон, он же углепластик или карбонопластик (от «carbon», «carbone» -- углерод) - это такой полимерный композитный материал, который состоит из нитей волокна углерода, переплетённых и скреплённых между собой полимерными смолами (например, эпоксидными). Эти углеродные нити достаточно тонкие, поэтому ломаются просто, но если из них сделать ткань, то её будет очень трудно порвать. Чтобы повысить прочность материала, такие ткани укладывают несколькими слоями, при этом плетение каждого слоя имеет свой угол направления, скрепляются они эпоксидными смолами. Материал характеризуется повышенной прочностью, что делает его столь популярным, также отличается жёсткостью и лёгкостью, гораздо прочнее стали, но и в то же время стоимость такого материала высокая, что является практически единственным его минусом.

Применение карбона поражает своим разнообразием: в автомобиле им можно оформить капоты, бампера, салон, спойлеры, декор, также используется и на других транспортных средствах (мотоциклы, катера, яхты, самолёты, снегоходы), ещё и как защитное покрытие на цифровой технике, можно также его применять и в декорировании помещений, и во многих других сферах деятельности.

Часто применяют карбон в машиностроении, ведь благодаря использованию такого материала прочность повышается, а вес уменьшается, что очень важно, например, для болидов Формулы 1. Любой автомобилист мечтает о таком тюнинге, но в силу его дороговизны это часто бывает невозможно. Тогда единственным выходом является использование более дешёвого материала, который имитирует карбон - это карбоновая пленка.

Карбоновая пленка - это современный материал, который полностью повторяет текстуру оригинального карбона. Такая плёнка используется для тюнинга автомобиля и его стайлинга, при этом её можно использовать для декорирования любой части автомобиля и другого транспортного средства. К тому же, в сравнении с карбоном гораздо дешевле карбоновая пленка купить её может практически любой водитель, такая доступность также влияет на её популярность.

Кроме того, такое декорирование способно сделать транспортное средство поистине уникальным произведением искусства. Ведь расцветку можно подобрать самую разнообразную, а для стильных водителей будет актуальной аэрография пленкой.

СОВРЕМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕБЕЛИ

1. Древесно-стружечная плита (ДСП)

Древесно-стружечная плита (ДСП) - самое распространенное сырье для изготовления мебели - продукт древесного происхождения, образованный прессованием древесных частиц с использованием связующих веществ в условиях высокого давления и температуры. В качестве связующих веществ используются преимущественно карбамидоформальдегидные смолы. К слову, ДСП используют не только в мебельной промышленности, но и в строительстве. Плиты ДСП бывают разной толщины: 8мм, 10мм, 16мм, 18мм, 22мм, 25мм, 28мм, 36мм. Плиты шлифованного ДСП, предназначенные для изготовления мебельных изделий, облицовывают ламинатом, меламином, шпоном, покрывают лаком или мелкодиспенсерной стружкой. Облицованные плиты бывают самых разнообразных цветов, оттенков и текстур, и по правилу, укомплектованные в группы: «древесные», «униколор», «фантазийные» и «металик». Достоинствами ДСП можно назвать низкую стоимость, простоту обработки, прочность. А к недостаткам я бы причислила недостаточную влагостойкость - при попадании воды плита разбухает.

2. Древесно-волокнистая плита (ДВП)

Древесно-волокнистая плита (ДВП) - листовой материал, изготовляемый в процессе горячего прессования массы из древесных волокон, сформированных в виде ковра. Эти волокна получают путем пропарки и размола древесного сырья. Они представляют собой отдельные клетки тканей, их обрывки или группы клеток древесины. Сырьем служат отходы лесопиления и деревообработки, технологическая щепа и дровяная древесина. Для улучшения эксплуатационных свойств в массу добавляют упрочняющие вещества (например, синтетические смолы), парафин, церезин, антисептики и др. Формирование ковра может осуществляться в водной среде с получением плит односторонней гладкости (мокрый способ производства) или в воздушной среде с получением плит двусторонней гладкости (сухой способ). Готовая продукция ДВП имеет толщину о 3,2 до 5,0 мм и плотность от 800 до 1000 кг/м. куб. Отдельную группу составляют мягкие плиты плотностью 100-400 кг/м. куб., изготовляемые путем сушки массы без горячего прессования. Они характеризуются высокой пористостью, малой теплопроводностью, но низкая прочность ограничивает область их использования - они применяются только в строительстве в качестве теплоизоляционного материала.

3. Тамбурат

Тамбурат - самый удивительный и перспективный на сегодняшний день материал для изготовления сверхлегких и прочных конструкций повышенной толщины. Сотовый заполнитель (СЗ) представляет собой ячеистую конструкцию, форма ячеек которого повторяет форму пчелиных сотов, отсюда название сотовый. Отлично сохраняет первоначальную (прямолинейную) форму благодаря своей жёсткой структуре: между двумя листами фанеры находится слой гофробумаги, напоминающий по своей структуре пчелиные соты. В отличие от ДСП тамбурат обладает необычайной лёгкостью, поэтому не подвергается деформации под тяжестью собственного веса. Тамбурат широко используют в изготовление мебели стиля «хай-тек» и «минимализм», а так же там, где надо придать массивные формы деталям. На данный момент тамбурат не так широко распространен, как, например, ДСП или МДФ. Интересный факт: Впервые сота была изготовлена, как это ни удивительно, владельцем цирка Джорджем Мэем в 1943 году. Материал получился очень удачный и нашел широкое применение в военной технике. Хотя теперь бумажные соты не используются в самолетостроении, зато около половины дверей в мире имеют его между слоями облицовок. В последние годы он находит все более широкое использование и в мебельной промышленности.

Размещено на Allbest.ru