МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Твердые блестящие ковкие с искусственной

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Твердые, блестящие, ковкие с искусственной кристаллической структурой Начало массового применения – ХIХ век Конструкции с min расходом материала, супервысокие здания (150 и > этажей), пролеты в сотни метров в современной архитектурно-строительной практике

Основные виды металлов для СМ Черные чугун В доменных печах Передельный (до 90%) Серый (до 10%) сталь В мартеновских печах СМ углеродистая В кислородных конвертерах легированная термообработанная >R

Основные виды металлов для СМ Al и его сплавы (с Mg, c Mn, Al-Cu. Mg) u Cu и ее сплавы (бронза, латунь) u Цинк u Олово u Свинец u Магний и его сплавы u Титан и его сплавы u

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ИЗ ЧУГУНА ОПОРЫ КОЛОНН (ПОДУШКИ) САНТЕХНИЧЕСКИЕ ТЮБИНГИ ДЕКОРАТИВНОХУДОЖЕСТВЕННЫЕ (ОГРАДЫ, РЕШЕТКИ И ДР. )

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ИЗ СТАЛИ, ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ЛИСТЫ, В Т. Ч. ПРОФИЛЬНЫЕ ПРОФИЛИ ОБОЛОЧКИ, МЕМБРАНЫ ЧЕРЕПИЦА КАНАТЫ, ТРОСЫ ДЕКОРАТИВНОХУДОЖЕСТВЕННЫЕ

а)

СВОЙСТВА А. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ Для всех металлов и СМ из них Главное: сравнительно высокая прочность Rсжатие, изгиб, растяжение - сотни МПа Причина – характер структуры: кристаллическая, отличающаяся гармоничностью и простотой (с большой буквы). Сравнительно высокие пластичность и упругость (кроме чугуна) Б. ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ Для всех металлов и СМ из них Главное: способность к коррозии: -химическая -электрохимическая -биологическая -и др. Способы защиты: -покрытие, в т. ч. ЛКМ -изменение состава металла или среды Ползучесть

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ ВЫСОТНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОПОР (РАДИОТЕЛЕБАШНИ, ОПОРЫ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ) КАРКАСОВ (ВЫСОТНЫЕ - > 30 ЭТ. , ПРОМЗДАНИЯ) ОГРАЖДАЮЩИХ (ЛИСТОВЫХ, ДЛЯ ОБШИВОК ПАНЕЛЕЙ) ПОКРЫТИЙ, ПЕРЕКРЫТИЙ (РАСТЯНУТЫЕ ПОВЕРХНОСТИ, ЛИСТОВЫЕ, ЧЕРЕПИЧНЫЕ) ВАНТОВЫХ, ВИСЯЧИХ (МОСТЫ И ДР. ) ДЛЯ МАЛЫХ ФОРМ, ОГРАЖДЕНИЙ ДЛЯ ОТДЕЛКИ (ИНТЕРЬЕРЫ ОБЩ. ЗДАНИЙ)

ПЕРСПЕКТИВЫ: - - увеличение объема применения - совершенствование формы профилей совершенствование состава металлов (> R и коррозионной стойкости)

ЛИТЕРАТУРА (СПЕЦИАЛЬНАЯ) БАЗОВАЯ МОНОГРАФИЯ – МАРДЕР А. П. «МЕТАЛЛ В АРХИТЕКТУРЕ» М, 1980 Г.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ (искусственные камни или конгломераты)

ПРИЧИНЫ МАССОВОГО ПРИМЕНЕНИЯ СМ на основе МВ: - значительные запасы сырья; - возможность удовлетворять требованиям всех видов строительства; - конструкционная совместимость с другими СМ; - возможность получения разнообразных форм и внешней отделки; - сравнительно низкие энергоемкость и себестоимость.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ БЕТОН (цементный) ЖЕЛЕЗОБЕТОН СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ СИЛИКАТНЫЕ ГИПСОВЫЕ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ и ИК с другими минволокнами

ЛБ массовое применение в практике строительства, в т. ч. для гидротехнических сооружений, высотных зданий (!)

Долговечность любого бетона – ограничена знать технологические и химические СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ Повышение ρ структуры(±) Гидрофобизация (+!)

ЖЕЛЕЗОБЕТОН (Ж/Б) Ж/Б – композит: бетон + арматура (из стальных проволоки, стержней и каркасов из них) Б Ж/Б = > Rи , Rр ЖЕЛЕЗОБЕТОН (Ж/Б) СБОРНЫЙ (на заводе) -панели -блоки -л. марши -оболочки -э. каркаса -профильные элементы! МОНОЛИТНЫЙ (на стройке) Опалубка Бетонная смесь арматура

ОТДЕЛОЧНЫЕ РАСТВОРЫ ИСКУСТВЕННЫЙ МРАМОР КАМЕННЫЕ ШТУКАТУРКИ СГРАФФИТО ТЕРРАТИЗОВЫЕ ЦВЕТНЫЕ ИЗВЕСТКОВОПЕСЧАНЫЕ И ИЗВЕСТКОВОМРАМОРНЫЕ Мрз – десятки циклов, но и до 300 RСЖ ≥ 0, 4 – 20 Мпа

СИЛИКАТНЫЕ (ИК на основе ВОЗДУШНОЙ ИЗВЕСТИ) СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ БЕТОН в известь (6 -8%) + кв. песок (94 -92%) + H 2 О прессование автоклав СИЛИКАТНЫЙ КИРПИЧ: ρср до 2000 кг/м 3 (тяжелее керамического) Вm > керамического Мрз < керамического Не применять для фундаментов, но цена ~ в 2 раза < керамического БЕТОН ТЯЖЕЛЫЙ ЛЕГКИЙ ЯЧЕИСТЫЙ ПЕНОСИЛИКАТ ГАЗОСИЛИКАТ

АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ и ИК с другими минволокнами Цемент + волокна асбеста (Rр – сотни Мпа) + H 2 О ВИДЫ ЛИСТЫ, в т. ч. профильные (шифер) ПЛИТЫ ПРОФИЛЬНЫЕ ср ~ 1600 – 1800 кг/м 3 коррозионная стойкость – удовлетворительная Мрз ~ 25 – 100 циклов R и до 30 Мпа, R раст до 15 МПа Недостатки –хрупкость, повышенная деформативность Асбестоцемент – экологически чист, но без механических воздействий

ГИПСОВЫЕ ЛИСТЫ ГИПСОКАРТОННЫЕ ПРОФИЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ЛИСТЫ ГИПСОВОЛОКНИСТЫЕ ЛЕПНИНА ПЛИТЫ АГШ, АГШТ и др. АККУСТИЧЕСКИЕ ЛИТЫЕ ср ~ 1100 кг/м 3 Rсж ~ 3 – 4 Мпа Преимущества: - низкая энергоемкость производства; - низкая себестоимость (самые дешевые ИК !) Основной недостаток – разрушение при действии воды !

ОТДЕЛКА ЛИЦЕВОЙ ПОВЕРХНОСТИ МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБЛИЦОВКА ПЛИТКАМИ, ПЛИТАМИ КРАСКАМИ ДЕКОРАТИВНЫМИ БЕТОНАМИ (3 – 5 см) ДЕКОРАТИВНЫМИ РАСТВОРАМИ (1 – 2 см) ЛИСТЫ, ПЛЕНКИ, ОБОИ (ТОЛЬКО В ИНТЕРЬЕРЕ) ХИМИЧЕСКАЯ (обнажение крупного заполнителя) ДРОБЛЕНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ (ПРИРОДНЫМИ, ИСКУССТВЕННЫМИ, СМЕШАННЫМИ) МЕТАЛЛИЗАЦИЯ ТЕРМИЧЕСКАЯ (ОГНЕВАЯ, ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ – ПЛАЗМА)

ЛИТЕРАТУРА (СПЕЦИАЛЬНАЯ) СПЕЦИАЛЬНАЯ Ясиевич В. Е. Бетон и железобетон в архитектуре. М. , 1980.

Полимеры – вещества, молекулы которых состоят из тысяч или сотен тысяч атомов, построенных из одинаковых, многократно повторяющихся групп или звеньев. Полимеры получены человеком из природных веществ Пример: СН 2 = СН 2 этилен (газ) (-СН 2 - )nполиэтилен (твердое вещество) СМ на основе полимеров – - многокомпонентные – строительные пластмассы

ЭТАПЫ ИСТОРИИ ПРИМЕНЕНИЯ Первые дома из пластмасс (конец 20 -х – 30 -е годы ХХ в. ) количественный и качественный рост производства (1935 г. ) «пик» интереса к применению (середина ХХ в. ) снижение объема применения (90 -годы ХХ в. , начало ХХI в. )

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ РУЛОНЫЕ ЛИНОЛЕУМЫ ОДНО И МНОГОСЛОЙНЫЕ НА ПОРИЗОВАННОЙ ПОДОСНОВЕ ПОГОНАЖНЫЕ МОНОЛИТНЫЕ в т. ч. ПОЛИМЕРБЕТОНЫ ЛИСТОВЫЕ КОВРЫ СТЕКЛОПЛАСТИКИ ПЛЕНКИ ОРГСТЕКЛА СПЕЦНАЗНАЧЕНИЯ в т. ч. МАСТИЧНЫЕ, ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ДЕКОРАТИВНЫЕ БУМАЖНОСЛОИСТЫЕ ПЛАСТИКИ (ДБСП)

СВОЙСТВА А. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ Возможность получения СМ (строительных пластмасс): - со сравнительно низкой ρср (пример – пенопласты ~ 50 -100 кг/м 3) - со сравнительно низкими Г, Вm, водопроницаемостью (пример – мастики для гидроизоляции) - со сравнительно высоким R (пример - разновидность стеклопластика – сотни МПа) - с самой низкой теплопроводностью (пример – у пенопластов λ ~ 0, 04) - нет ограничений по цвету, фактуре, рисунку, могут быть светопрозрачными

СВОЙСТВА Б. ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ Главное: опасность с экологической точки зрения - опасны для здоровья* (? !) - при пожаре – опасны для жизни - Старение структуры - * - «малотоксичны»

ЛИТЕРАТУРА (СПЕЦИАЛЬНАЯ) 1. Базовая монография. Айрапетов Д. П. и др. «Пластмассы в архитектуре» М. , 1981 г. 2. А. Квормби «Архитектор и пластмассы» , М. , 1978 г.