Контрольная работа по "Материаловедение"

• Изделия из стеклянного волокна применяют для теплоизоляции строительных конструкций холодильников и средств транспорта при температуре от —60 до +180°С.

Наша промышленность производит шесть видов изделий  из стеклянного волокна. Это в  основном плиты длиной 7000... 13000 мм, шириной 500. .. 1500 и толщиной 30...80 мм, плотностью 35 и 50 кг/м3, а плиты полужесткие строительные и технические— длиной 1000 мм, шириной 500 (900, 1000, 1500) мм, толщиной 30 (40, 50, 60, 70, 80) мм и плотностью 75 кг/м3. Теплопроводность всех изделий в сухом состоянии при температуре (25±5)°С должна быть не более 0,045 Вт/(м-°С).

Производство  изделий из стеклянного волокна  состоит из следующих операций: смешивания волокна с водорастворимым синтетическим  полимером, формования, тепловой обработки, раскроя и упаковки в тару.

В настоящее  время производство штапельного  стекловолокна осуществляют на конвейерной  линии центробежно-фильерно-дутьевым способом (ЦФД), где все технологические  процессы автоматизированы. На центрифугодутьевой машине СМТ-094 производят волокно, которое попадает в камеру волокноосажде-ния; затем оно подвергается обработке синтетическим связующим, раскладке в стекловолокнистый ковер равномерной толщины с последующей полимеризацией синтетического связующего и резкой   спрессованного   ковра   на   изделия — маты   или   плиты.

•          Вата из супертонкого стекловолокна, а также изделия на ее основе как хороший звукоизоляционный материал в последние годы находят все большее применение в строительстве. Физико-технические свойства этих материалов характеризуются плотностью 25 кг/м3, теплопроводностью 0,03 Вт/(м-°С), темпер турой эксплуатации от —60 до +450°С, звукопоглощение 0,65...0,95 в диапазоне частот 400...2000 Гц.

•          Базальтовое супертонкое стекловолокно является высокока^ чественным материалом для тепловой изоляции, фильтрации, а также для изготовления теплостойких бумаг, картонов и матов. Этот материал производят очень малой плотностью—17.» 25 кг/м3, низкой теплопроводностью — 0,027...0,037 Вт/(м-°С) с высоким звукопоглощением — 0,15...0,95 в диапазоне часто 100...4000  Гц.   Супертонкое  базальтовое  стекловолокно   можн„иМенять при температуре эксплуатации от —200 до +700°С.

такими же физико-техническими показателями характеризуются

aTbi теплоизоляционные  из супертонкого стекловолокна.  Звуко-

п0Глощающие  маты из супертонкого базальтового стекловолокна

ймеют звукопоглощение 0,70...0,95. 

Пеностекло является хорошим теплоизоляционным высокопо-ристым материалом ячеистого строения. Плиты  из пеностекла применяют для теплоизоляции  ограждающих конструкций зда-нИй (для изоляции стен и перекрытий, утепления полов и покрыли промышленных и гражданских зданий), декоративной отделки интерьеров, изоляции поверхностей с температурой эксплуатации до 180°С. Пористость различных видов пеностекла составляет 80...95%, размеры ячеек — 0,25...0,5 мм. Ячейки образованы тонкими стенками и имеют микропористое строение. В результате такого строения пеностекло имеет высокие теплоизоляционные свойства. Теплопроводность в зависимости от плотности (150...250 кг/м3) колеблется от 0,058 до 0,12 Вт/(м-°С). Пеностекло обладает рядом ценных свойств: водостойкостью, несгораемостью, морозостойкостью и высокой прочностью 2...6 МПа ; в зависимости от плотности материала. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Перечислить, кратко охарактеризовать и указать области применения герметизирующих материалов. 

Строительные  герметики в основном предназначаются для герметизации стыков наружных стеновых панелей и блоков, усадочных и температурных швов в строительных конструкциях. Герметизирующие материалы должны быть влаго-, паро- и газонепроницаемыми, тепло- и морозостойкими и не должны изменять своих свойств в течение всего времени эксплуатации зданий. Таким требованиям могут удовлетворять как специальные мастики, так и эластичные прокладки, изготовляемые на основе стойких полимеров. Здесь остановимся только на герметиках, изготовляемых с применением битумов.

В номенклатуре герметизирующих материалов различают три группы: вулканизирующиеся пасты, пастоэластичные мастики и профильные эластичные прокладки. Герметики, изготовляемые на основе битумов и широко применяемые в строительстве, выпускают в виде мастики «изол Г-М» и эластичных прокладок — пороизол.  

Мастику «изол Г-М» изготовляют на основе резино-битумного вяжущего с добавлением высокомолекулярного полиизобутилена, обеспечивающего эластичность даже при отрицательных температурах, канифоли, кумаровой смолы, коротковолокнистого асбеста и антисептика. Такую мастику применяют как в горячем виде (80.... 100°С), так и в холодном состоянии с добавкой разбавителя (бензина, лигроина, зеленого масла и др.), вводя ее в стыки методом шприцевания с помощью сжатого воздуха (12.2). 

Пороизол выпускают в виде эластичных пористых полос прямоугольного сечения 30x30 и 40X40 мм —для герметизации горизонтальных стыков панелей и в виде жгутов диаметром 10...60 мм — для герметизации вертикальных стыков (12.3).

Его изготовляют  путем вулканизации газонаполненной резины, модифицированной нефтяными дистиллятами Пороизол марки М имеет на поверхности незакрытые поры и применяется только после его покрытия холодной мастикой изол, закрывающей поры.Пороизол марки П имеет на поверхности защитную оболочку, что позволяет использовать этот материал для герметизации без мастики. Пороизол сохраняет эластичность в широком температурном диапазоне от +80 до —50 °С. Для придания пороизолу герметизирующих свойств перед установкой в шов его сжимают (марки М — на 30...50 %, марки П — на 15...25 % первоначального объема). 
 
 
 
 
 
 
 
 

     6. Перечислить теплоизоляционные и звукоизоляционные материалы на основе полимеров и указать их свойства. 

     Органические  теплоизоляционные материалы и изделия производят из различного растительного сырья: отходов древесины (стружек, опилок, горбыля и др.), камыша, торфа, очесов льна, конопли, из шерсти животных, а также на основе полимеров.

     Многие  органические теплоизоляционные материалы  подвержены  быстрому загниванию,  порче  различными  насекомыми и способны к возгоранию, поэтому их предварительно подвергают обработке.   Поскольку  использование органических  материалов в качестве засыпок малоэффективно в силу неизбежной осадки и способности к загниванию,  последние используют в качестве сырья для изготовления плит. В плитах основной материал почти   j полностью защищен от увлажнения, а следовательно, и от загнивания; кроме того, в процессе производства плит его подвергают   | обработке  антисептиками   и   антипиренами,   повышающими  его долговечность.

     •          Теплоизоляционные материалы и изделия из органического

     сырья. Среди большого разнообразия теплоизоляционных  изделий из органического сырья  наибольший интерес представляют плиты древесноволокнистые, камышитовые, фибролитовые, торфяные, пробковая теплоизоляция натуральная, а также теплоизоляционные пенопласты.

     Древесноволокнистые плиты применяют для тепло- и  звукоизоляции ограждающих конструкций. Изготовляют их из распущенной древесины  или иных растительных волокон —  неделовой древесины, отходов лесоперерабатывающей промышленности, костры, соломы, камыша, хлопчатника. Наибольшее распространение получили древесноволокнистые плиты, получаемые из отходов древесины, которые изготовляют путем горячего прессования волокнистой массы, состоящей из древесных волокон, воды, наполнителей, полимера и добавок (антисептиков, антипиренов, гидрофобизирующих веществ). Для изготовления изоляционных плит применяют отливочную машину, снабженную бесконечной металлической сеткой и вакуумной установкой, где масса обезвоживается, уплотняется и разрезается на плиты необходимых размеров.

     Древесноволокнистые плиты выпускают пяти видов: сверхтвердые, твердые, полутвердые, изоляционно-отделочные и изоляционные. Изоляционные древесноволокнистые  плиты имеют длину 1200...3600 мм, ширину 1000...2800 мм и толщину 8...25 мм, плотность 250 кг/м3, предел прочности при изгибе 1,2 МПа и теплопроводность не более 0,07 Вт/(м-°С). Наряду с изоляционными применяют плиты изоляционно-отделочные с лицевой поверхностью, окрашенной или подготовленной к окраске.

     Камышитовые плиты, или просто камышит, применяют  для теплоизоляции ограждающих  конструкций малоэтажных жилых  домов, небольших производственных помещений, в сельскохозяйственном строительстве. Это теплоизоляционный  материал в виде плит, спрессованных из стеблей камыша, которые затем скрепляются стальной оцинкованной проволокой. Для изготовления камышитовых плит используют зрелые однолетние стебли диаметром 7...15 мм. Заготовку стеблей следует делать в осенне-зимний период. Прессование плит осуществляют на специальных прессах. В зависимости от расположения стеблей камыша различают плиты с поперечным (вдоль короткой стороны плиты) и продольным расположением стеблей. Плиты выпускают длиной 2400Х 2800 мм, шириной 550... 1500 мм и толщиной 30...100 мм, марками по плотности Д175, 200 и 250, с пределом прочности при изгибе не менее 0,18...0,5 МПа, теплопроводностью 0,06...0,09 Вт/ (м-°С), влажностью не более 18% по массе.

     Цементно-фибролитовые плиты представляют собой теплоизоляционный  материал, полученный из затвердевшей смеси портландцемента,   воды   и   древесной   шерсти.   Древесная   шерсть выполняет в фибролите роль армирующего каркаса.  По внешнему виду тонкие древесные стружки длиной до 500 мм, шириной 4...7 мм, толщиной 0,25...0,5 мм приготовляют из неделовой древесины хвойных пород на специальных древесношерстяных станках. Шерсть предварительно высушивают, пропитывают минерализаторами  (хлористым кальцием, жидким стеклом)  и смешивают с цементным тестом по мокрому способу или с цементом по сухому (древесная   шерсть   посыпается   или   опыляется   цементом)   в смесительных машинах различного типа. При этом следят, чтобы древесная шерсть была равномерно покрыта цементом. Формуют плиты   двумя   способами:   прессованием   и   на   конвейерах,   где фибролит   формуют   в   виде   непрерывно   движущейся   ленты, которую затем разрезают на отдельные плиты  (подобно вибропрокату железобетонных изделий). При прессовании плит удельное давление для теплоизоляционного фибролита принимают до 0,1 МПа, а для конструктивного — до 0,4 МПа. После формования плиты пропаривают в течение 24 ч при температуре 30...35°С. Цементно-фибролитовые плиты выпускают длиной 2400...3000 мм, шириной  600... 1200  мм,  толщиной  30,   50,   75,   100   и   150  мм. Цементный фибролит выпускают трех марок по плотности: Ф300, 400 и 500, теплопроводностью 0,09...0,15 Вт/(м-  °С), водопоглощением не более 20%.  Фибролитовые плиты марки  Ф300 применяют в качестве теплоизоляционного материала, марки Ф400 и    500 — конструкционно-теплоизоляционного    материала    для стен, перегородок, перекрытий и покрытий зданий.

     Арболитовые плиты получают также формованием и тепловой обработкой (или без нее) органического коротковолнистого сырья (дробленой станочной стружки или цепы, сечки соломы или камыша, опилок, костры и др.), обработанного раствором минерализатора. Химическими добавками служат хлорид кальция, растворимое стекло, сернокислый глинозем. Вторым компонентом при изготовлении арболитовых плит является портландцемент. Плиты формуют длиной и шириной 500, 600 и 700 мм, толщиной 50, 60 и 70 мм. Плотность в сухом состоянии составляет 500 кг/м3, прочность на сжатие 0,3...3,5 МПа, предел прочности при изгибе не менее 0,4 МПа, теплопроводность в сухом состоянии не более 0,12 Вт/(м- °С), влажность не более 20% по массе.

     Цементно-стружечные плиты отечественная промышленность производит двух марок: ЦСП-1 и ЦСП-2. Плиты изготовляют путем прессования древесных частиц с цементным вяжущим и химическими добавками. ЦСП относятся к группе трудносгораемых материалов повышенной биостойкости. Их производят длиной 3200...3600 мм, шириной 1200, 1250 и толщиной 8... 10, 12... 16, 18...28 и 30...40 мм с шлифованной и нешлифованной поверхностью. ЦСП выпускают плотностью 1100...1400 кг/м3, влажностью до 9%, водопоглащением за 24 ч не более 16% и разбуханием по толщине не более 2%. Плиты имеют достаточно высокую прочность на изгиб, для плит толщиной 8... 16 мм она составляет 9... 12 МПа, а для плит толщиной 26...40 мм — 7...9 МПа, теплопроводность— 0,26 Вт/(м- °С). ЦСП применяют в стеновых панелях, 'плитах покрытий, в элементах подвесных потолков, вентиляционных коробах, при устройстве полов, в качестве подоконных досок, обшивок, облицовочных и других строительных изделий.

     Пробковые теплоизоляционные материалы и  изделия (плиты, скорлупы и сегменты) применяют для теплоизоляции  ограждающих конструкций зданий, холодильников и поверхностей холодильного оборудования, трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей от —150 до +70°С, для изоляции корпуса кораблей. Изготовляют их путем прессования измельченной пробковой крошки, которую получают как отход при производстве закупорочных пробок из коры пробкового дуба или так называемого бархатного дерева. Пробка вследствие высокой пористости и наличия смолистых веществ является одним из наилучших теплоизоляционных материалов и служит для производства плит, скорлуп и сегментов.

     • Теплоизоляционные пенопласты в  виде газонаполненных пластмасс, а  также минераловатных и стекловатных изделий изготовляют на полимерном связующем. По физической структуре  газонаполненные пластмассы могут  быть разделены на три группы: ячеистые или пенистые (пенопласты), пористые (поропласты) и сотовые (сотопласты). Пенопласты и сотопласты на основе полимеров являются не только теплоизоляционным, но и конструктивным материалом (см. гл. 15). Теплоизоляционные материалы из пластмасс по виду применяемых для их изготовления полимеров делят: на полистирольные — пористые пластмассы на основе суспензионного (бисерного) или эмульсионного полистирола; поливинилхлоридные — пористые пластмассы на основе поливинилхлорида; фенольные — пористые пластмассы на основе формальдегида.