8 3 СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К НИМ

Для возведения различных частей здания могут использоваться различные строительные материалы; в то же время один и тот же строительный материал может использоваться для изготовления строительных конструкций различного назначения.

Основные свойства строительных материалов:

• прочность — способность материала сопротивляться разрушению и деформации под воздействием внешних сил;
• упругость — деформация, исчезающая после снятия нагрузки;
• пластичность (остаточность) — деформация, не исчезающая после снятия нагрузки, т. е. материал изменяет форму и размеры и сохраняет их после снятия нагрузки;
• твердость — свойство материала сопротивляться проникновению в него постороннего твердого тела;
• плотность — отношение массы материала к занимаемому им объему в кг/м3;
• пористость — степень заполнения объема материала порами;
• гигроскопичность — способность материала поглощать из влажного воздуха водяные пары;
• влажность — содержание воды в материале, выраженное в процентах от массы абсолютно сухого вещества;
• водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлением;
• теплопроводность — свойство материала передавать тепло через свою толщину от одной поверхности к другой вследствие разницы температур на поверхностях;
• теплоемкость — способность материала поглощать определенное количество тепла при нагревании.
  Количество тепла, поглощаемого 1 кг материала при его нагревании 1°С называется коэффициентом удельной теплоемкости и измеряется в кДжДкг • С);
• огнестойкость;
• морозостойкость — способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание;
• коррозионная (химическая) стойкость — способность материалов сопротивляться действию кислот, щелочей, растворенных в воде газов, солей. Материалы, используемые в строительстве животноводческих объектов не должны оказывать вредного влияния на организм животных, содержащихся в возводимых постройках.

Строительные материалы подразделяются на следующие группы, отличающиеся друг от друга по техническим признакам.

Природные каменные материалы. Природные каменные материалы получают из различных горных пород путем их механической обработки. К ним относятся бутовый камень, гравий, щебень, песок, которые широко применяются при возведении животноводческих объектов.

Бутовый камень — куски горных пород (известняки, доломиты, песчаники) неправильной формы (рваный бут) размером от 150 до 500 мм.

Гравий представляет собой окатанные водой обломки горных пород размером 5-70 мм.

Щебень — угловатые куски, полученные в результате дробления бутового камня размером 5-150 мм.

Песок представляет собой горную рыхлую породу, состоящую из зерен 0,14-5,0 мм.

Природные каменные материалы используются для возведения фундаментов и стен, производства цемента, извести, гипса, изготовления бетонов и растворов.

Керамические изделия. Сырьем для керамических изделий служат природные глины, а также их смеси с органическими и минеральными добавками. Изготовление керамических изделий проходит три стадии: формование, сушку, обжиг (при температуре 900-1000°С).

При строительстве животноводческих объектов широко используются стеновые изделия, облицовочные изделия,

керамзит, керамические канализационные трубы.

Стеновые изделия — это кирпич, пустотелый кирпич, керамические камни.

Облицовочные изделия используются для отделки фасадов зданий, внутренних стен и покрытия полов. К облицовочным изделиям относятся лицевой кирпич и камень, керамическая плитка и ковровая керамика.

Керамзит (керамзитный гравий) получается путем обжига пористого гранулированного материала при температуре 1300°С. При обжиге глинистая масса вспучивается и образуются гранулы размером 5-40 мм. Керамзит используется при устройстве полов и в качестве заполнителя легких бетонов.

Керамические канализационные трубы изготавливаются цилиндрической формы из твердого фаянса. Применяются для отвода сточных вод, содержащих большое количество агрессивных веществ.

Неорганические (минеральные) вяжу щие вещества получают путем обжига в печах природных каменных материалов (известняков, доломитов и др.) с последующим помолом.

Воздушные вяжущие вещества (воз душная известь, гипс и др.) — затвердевают и длительно сохраняют свою прочность только на воздухе; во влажностных условиях снижают или теряют свою прочность.

Гидравлические вяжущие вещества (портландцемент, глиноземистый цемент и др.) затвердевают и длительно повышают и сохраняют свою прочность не только на воздухе, но и в воде. Имеют более высокую прочность, чем воздушные вяжущие вещества, поэтому их шире применяют в строительстве животноводческих объектов.

Строительные растворы, бетон и железобетонные изделия. Строительный раствор — смесь, состоящая из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя (песка), которая, затвердевая, образует искусственный каменный материал.

По назначению строительные растворы разделяют на:

• кладочные, используемые для кладки стен из кирпича, камня и крупных элементов;
• отделочные — для штукатурки, изготовления архитектурных деталей;
• специальные, которые обладают некоторыми особыми свойствами (гидроизоляционные, акустические и др.). Строительные растворы служат основным видом материалов при возведении зданий и сооружений из каменных материалов.

Бетон — искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды и заполнителей (мелких зерен песка, крупных кусков гравия или щебня).

Тяжелый бетон изготавливают из цемента и обычных плотных заполнителей.

Легкий бетон — из цемента и естественных и искусственных пористых заполнителей (гранулированные шлаки, туф, керамзит и др.).

Ячеистый легкий бетон имеет ячейки 0,5-2,0 мл —- газобетоны и пенобето- ны, которые обладают водонепроницаемостью, высокой морозостойкостью и огнестойкостью. В зависимости от вида заполнителей (керамзит, шлак, пемза) называют керамзитобетоном, шлакобетоном, пемзобетоном.

Железобетон — строительный материал, в котором выгодно сочетаются бетон и сталь. В строительстве железобетон применяют в виде монолитных конструкций и сборных изделий.

Безобжиговые каменные изделия. Силикатные изделия — силикатный

кирпич, силикатные блоки, облицовочные плитки и др. Силикатный кирпич изготавливают из смеси кварцевого песка с известью путем прессования и последующего пропаривания. Силикатный кирпич нельзя применять для кладки фундаментов, цоколей, наружных стен помещений с высокой влажностью внутреннего воздуха, а также для кладки печей.

Гипсовые изделия — панели и плиты для перегородок, обшивочные листы (сухая штукатурка) изделия для перекрытий и др. Влажность помещений, где они используются, не должна превышать 60%.

Асбестоцементные изделия получают в результате формования смеси из цемента (80-90%), распущенных волокон асбеста (10-20%) и воды. Изделия имеют высокую механическую прочность при изгибе, малую теплопроводность и водопроницаемость, высокую морозостойкость, не горят, легко поддаются механической обработке. Для строительства животноводческих объектов используют асбестоцементные кровельные листы (плоские или волнистого профиля), стеновые асбестоцементные изделия, плитки и листы для наружной и внутренней облицовки стен, а также стеновые панели (изготавливаются трехслойными на деревянном каркасе: между плоских асбестоцементных листов помещается высокоэффективный утеплитель — минеральная вата).

Лесные материалы обладают высокой прочностью, малой плотностью, низкой теплопроводностью, легкостью обработки, простотой скрепления отдельных элементов, высокой морозостойкостью, стойкостью к действию растворов солей, щелочей и органических кислот.

Лесные материалы делятся на круг лые и пиленые.

К круглым лесоматериалам относятся бревна — обрезки ствола дерева диаметром в верхнем конце не менее 14 см и длиной от 4 до 9 м; подтоварняк — круглые материалы диаметром 8-13 мм и жерди, диаметр которых 3-7 см. Бревна применяют для изготовления стропил, балок, столбов; подтоварняк и жерди используются для изготовления обрешетки, устройства оград и т. д.

Пиленые лесоматериалы получают путем продольного распиливания бревен. По степени обработки пиломатериалы делятся на обрезные, у которых пропилены все четыре стороны и необрезные, у которых пропилены две широкие стороны (пласти), а кромки (обзолы) остаются необработанными.

В зависимости от размеров поперечного сечения пиломатериалы подразделяют на доски, бруски и брусья.

Пиломатериалы вырабатывают длинной от 1 до 6,5 м с градацией через 25 см. В строительстве пиломатериалы применяют для изготовления различных деревянных конструкций, деталей изделий, стропил, обрешетки, балок, полов, настилов, столярных изделий и др.

Кроме того, изготавливается фанера путем склеивания тонких слоев дерева толщиной от 3 до 18 мм.

Теплоизоляционные материалы служат для утепления наружных ограждающих конструкций зданий (стен, покрытий, полов), а также для изоляции тепловых агрегатов (котлов, теплосетей и др.) во избежание потерь тепла. Они имеют пористое строение, малую плотность и низкую теплопроводность.

Теплоизоляционные материалы делятся на органические (древесноволокнистые и древесностружечные плиты, фибролит, камышит, пенопласты и др.) и неорганические (минеральная вата, ячеистое стекло, асбестоцементные материалы и др.).

Древесноволокнистые и древесностружечные плиты вырабатывают из отходов древесины и других волокнистых растительных материалов, которые подвергают измельчению с добавлением синтетических веществ, прессуют и термически обрабатывают.

Фибролит получают путем прессования массы из древесных стружек и цементного теста.

Камышит — спрессованные и прошитые стальной проволокой листы из камышита толщиной 30-100 мм.

Пенопласты — пористые пластмассы, содержащие в качестве основной составной части синтетические смолообразные вещества (полимеры).

Минеральную вату получают путем распыления расплавленных горных пород (доломита, известняка и др.) и металлургических шлаков. Минераловатные плиты изготавливают мягкими, полуже- сткими и жесткими на битумном или синтетическом (фенолформальдегиды и кар- бомидоформальдегиды) связующем.

Ячеистое стекло (пеностекло) получают путем спекания порошка стекольного боя с газообразователями (известняком, антрацитом) и выпускают в виде блоков или плит пористой (ячеистой) структуры.

Асбестоцементные материалы получают из асбеста. Различают асбестовую бумагу, когда добавляют склеивающие вещества (крахмал), и асбестовый картон, когда добавляют наполнитель каолин и крахмал. Асбестовые материалы применяют для изоляции горячих (до 500°С) поверхностей.

Кроме перечисленных при возведении животноводческих объектов применяют и некоторые другие теплоизоляционные материалы, такие, например, как вспученный перлит и вермикулит, стеклянную вату.

Вспученный перлит — это горячая порода вулканического происхождения после обжига приобретает вид песка или щебня. Применяется в качестве заполнителя в теплоизоляционных бетонах и растворах и для изготовления теплоизоляционных изделий.

Вспученный вермикулит также получают путем измельчения и кратковременного обжига природного вермикулита. Применяют его для изолируемых поверхностей при температуре 1100°С, а также для изготовления теплоизоляционных изделий.

Стеклянная вата представляет собой волокнистый материал, состоящий из гибких стеклянных нитей, получаемых из расплавленной стекломассы. Ее теплопроводность аналогична теплопроводности минеральной ваты. Она не горит и не гниет. Для теплоизоляции стеклянную вату применяют в виде матов, полос, плит.

Битумные и дегтевые материалы относятся к органическим вяжущим веществам.

Битум — органическое вещество черного цвета. Природный битум встречается в известняках, доломитах, песчаниках; обладает высокой вяжущей способностью, хорошо сцепляется с поверхностью металла, бетона, камня, имеет повышенную плотность, электролизующие свойства, водонепроницаем, атмосферостоек, нерастворим в воде, стоек к действию кислот. Применяется для изготовления кровельных и гидроизоляционных мастик, устройства асфальтовых покрытий.

Асфальтовый раствор приготавливают из уплотненной смеси нефтяного битума с тонкомолотыми минеральными добавками (известняки, доломиты, шлаки) и песка. Асфальтовые растворы обладают водонепроницаемостью и достаточной прочностью.

Их применяют для дорожных покрытий, проездов, полов, площадок. Асфальтовый раствор перед применением подогревают до 180-200°С.

Асфальтовый бетон (асфальтобетон) получают в результате затвердевания смеси битума, щебня, песка и минерального порошка. Применяют для дорожных покрытий, проездов и площадок, полов в производственных зданиях.

Деготь — черная маслянистая жидкость с характерным резким запахом. По основным свойствам аналогичен битуму. Применяется для изготовления дегтебетона, кровельного толя, мастик.

Пек — черное аморфное вещество, получаемое после отгонки дегтя.

Смесь дегтя и пека используют для приготовления дегтебетона, применяемого для дорожных покрытий.

Гидроизоляционные материалы разделяют на битумные (рубероид, пергамин, гидроизол и др.) и дегтевые (толь).

Рубероид — рулонный кровельный и гидроизоляционный материал, изготовленный из картона, пропитанного и покрытого с обеих сторон битумом. Рубероид выпускается двух видов: кровельный — имеет чешуйчатую слюдяную или крупнозернистую посыпку лицевой поверхности и мелкий минеральный порошок на нижней поверхности; подкладочный — имеет мелкую посыпку с обеих сторон.

Пергамин — в отличие от рубероида не имеет на поверхности посыпки.

Гидроизол — рулонный гидроизоляционный материал, изготовленный из асбестового или асбестоцеллюлозного картона, пропитанного битумом. Не гниет. Гидроизол используется для изоляции подземных частей зданий.

Толь — рулонный кровельный и гидроизоляционный материал из специального картона, пропитанного каменноугольным дегтем и пеком. Минеральная посыпка с обеих сторон.

Мастики. Битумные мастики изготовляют из нефтяных битумов с волокнистым или пылевым наполнителями. Используют для склеивания битумных рулонных материалов.

Дегтевые мастики изготавливают путем смешивания дегтевых вяжущих веществ с минеральными наполнителями. Применяют в горячем виде. Используют для склеивания кровельного ковра из кровельного толя, а также для гидроизоляции подземных конструкций и трубопроводов.

Пластические массы, полимеры и изделия из них. Пластмассами называют материалы, основу которых составляют полимеры — органические вещества с высокой молекулярной массой.

В строительстве животноводческих объектов применяют следующие полимеры и изделия из них.

Полиэтилен получают путем полимеризации газа этилена. Из полиэтилена изготавливают водопроводные, канализационные и газовые трубы. Полиэтиленовая пленка используется для гидроизоляции различных строительных конструкций.

Поливинилхлорид применяется при производстве линолеума для полов, гидроизоляционных пленок, вентиляционных коробов, пенопластов для теплоизоляции, а также для производства труб.

Полистирол получают полимеризацией стирола; он водоустойчив, имеет высокую химическую стойкость. Из него производят пористые теплоизоляционные плиты (пенополистирол) плитки для облицовки стен моечных, молочных, лабораторий.

Покрытия полов полимерцементных составов используются для сплошных полов в помещениях для крупного рогатого скота и свиней.

Строительные металлы. В строительстве животноводческих объектов применяются в основном черные металлы — сталь, чугун. Черными называются металлы и сплавы, в составе которых основным элементом является железо. Из цветных металлов используется алюминий и его сплавы.

Прокатная сталь — сплав железа с углеродом; содержание углерода в спла

ве не должно превышать 2%. На стройку поставляется в виде прокатных изделий различных профилей.

Арматурная сталь — стальная арматура для армирования железобетонных конструкций.

Стальные конструкции — изготовленные из стали несущие сварные конструкции зданий и сооружений, трубы, кровельное железо.

Чугун — сплав железа с углеродом (содержание углерода более 2%, но не более 4%). Чугун используется непосредственно при строительстве животноводческих объектов, например, из него изготавливают элементы решеток для полов.

Стекло. Стекло представляет собой сплав кварцевого песка, извести, поташа, соды и некоторых других веществ.

Листовое оконное стекло выпускается толщиной 2-6 мм.

Профильное строительное стекло — стекло особой геометрической формы, приобретаемой при прокате, имеет повышенную механическую прочность и применяется для устройства перегородок и заполнения световых проемов.

Блоки стеклянные пустотелые предназначаются для устройства наружных и внутренних светопрозрачных ограждений.

Стеклянные трубы используют на животноводческих объектах, в частности, для транспортировки молока.

Лакокрасочные и оклеечные материалы. Лакокрасочные и оклеечные материалы — это составы, состоящие из сухого и связующего веществ, которые наносят на окрашиваемую (лакируемую) поверхность в жидком виде тонкими слоями. После их высыхания образуется твердая пленка, прочно сцепляющаяся с поверхностью. В состав сухого вещества лакокрасочных материалов входят пигменты.

Пигменты — это измельченные цветные порошки минерального или органического происхождения, нерастворимые в воде и органических растворителях (масло, скипидар, спирты) и способные образовывать красочные составы. В строительстве применяют в основном минеральные пигменты, обладающие большой стойкостью к атмосферным, химическим, световым воздействиям. Для внутренних окрасок применяют органические пигменты. Наиболее широко применяют различные белила, лазурь, окись хрома, графит, перекись марганца и др.

Наполнители — это нерастворимые минеральные вещества, добавляемые в красочные составы для экономии пигментов и для придания составам повышенной прочности, огне- и кислотоустойчивости. В качестве наполнителя применяют каолин, тальк, кварц, песок и каменные породы, асбестовую пыль и др.

Связующие вещества. В красочных составах связующие вещества служат для сцепления частиц пигмента и наполнителя между собой и с окрашиваемой поверхностью.

Различают следующие группы связующих: масляные (олифы, масляные лаки); клеевые (водные растворы различных клеев); эмульсионные (масло, вода, эмульгаторы).

Растворители — это жидкости, применяемые для доведения красочных составов до необходимой консистенции. Предназначены для растворения загустевших масляных красок, лаков и грунтовок. В качестве растворителей чаще всего применяют скипидар, уайт-спирт, сольвент каменноугольный (получают из бензола). Кроме того, применяют ацетон, ксилол, бензин на определенной стадии очистки и др.

Масляные краски представляют собой пасту, содержащую смесь пигментов, наполнителей и связующих. Выпускают краски двух видов: густотертые и готовые к применению. Густотертые краски разводят олифой до рабочей консистенции. Они применяются для внутренних

и наружных работ, окраски металлов, дерева, штукатурки, кровли и т. д.

Эмалевые краски изготавливают из специальных лаков. В зависимости от применяемого связующего вещества эмалевые краски делятся на алкидные, эпоксидные и карбомидные.

Эмульсионные краски изготавливают на основе эмульсии двух видов: «масло в воде» и «вода в масле». Эмульсии «масло в воде» можно разбавлять водой, а эмульсии «вода в масле» разбавляют органическими растворителями.

Латексные краски. В качестве связующих в этих красках используют полимеры. Краски дают прочную пленку, хорошо защищающую окрашенную поверхность.