Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ

1.

БЕРНАЦКИЙ АНАТОЛИЙ ФИЛИППОВИЧ
Д-Р ТЕХН. НАУК, ПРОФЕССОР
КАФЕДРЫ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА НГУАДИ
Материалы и
изделия на основе
минеральных
вяжущих веществ

2.

Силикатные изделия автоклавного твердения
При смешивания воздушной извести с кварцевым песком
и водой получают строительный раствор, который при
обычной температуре твердеет очень медленно и имеет
невысокую прочность.
В 1880 г. было установлено, что при повышенном
давлении (более 0,8 МПа) и температуре (174 оС)
водяного пара на основе известково-песчаных смесей
можно получать очень прочные, водостойкие и
долговечные изделия.
Такая обработка силикатных изделий называется
автоклавной (по названию теплового агрегата автоклава).
При этом идет взаимодействие между Ca(OH)2, SiO2 и
водой по следующей схеме c образованием
гидросиликатов кальция переменного состава:
Са(ОН)2 + SiO2 + (n-1) H2O = CaO.SiO2 . nH2O

3.

Силикатные изделия автоклавного твердения
Cырьевые компоненты:
- известь в виде молотой кипелки, пушонки;
- немолотый и молотый кварцевый песок.
Технологические операции:
- приготовление известково-кремнеземистого
вяжущего;
- приготовление и гомогенизация силикатобетонной смеси;
- формование изделий;
-тепловлажностная обработка в автоклавах.

4.

Автоклавная обработка
Автоклав представляет собой стальной цилиндр
диаметром не менее 2 м, длиной до 20 м; с
торцов его герметически закрывают крышками.
В автоклав пускают водяной пар под давлением
0,8 МПа в течение 1,5 ч, затем выдерживают
изделия в течение 10...14 ч, после чего
давление пара снижают в течение 1,5 ч.
Под действием высокой температуры и
влажности происходит химическая реакция
между известью и кремнеземом
Образующиеся гидросиликаты кальция
срастаются с зернами песка в прочный камень.
Са(ОН)2 + SiO2 + (n-1) H2O = CaO.SiO2 . nH2O

5.

Автоклав

6.

Силикатный кирпич
Известково-песчаная смесь, состоящая из
92...95 % чистого кварцевого песка, 6...8 %
воздушной извести.
Влажность смеси - около 7 %.
Кирпич прессуют на рычажных прессах под
давлением 15...20 МПа.
Марки силикатного кирпича: 75, 100, 125, 150,
200 и 250.
Водопоглощение равно 8...16 %;
средняя плотность - 1800...1900 кг/м3;
морозостойкость от 15 до 50 циклов;
теплопроводность - 0,7...0,87 Вт/(м.К) .

7.

Пресс

8.

Силикатный кирпич
Кирпич одинарный
Кирпич модульный
Кирпич пустотелый
Кирпич силикатный
цветной

9.

Применение силикатного кирпича
Силикатный кирпич применяется для
кладки наружных и внутренних стен и
столбов в надземной части зданий.
Нельзя применять для кладки фундаментов
и цоколей зданий, так как он менее стоек,
чем глиняный кирпич.
Непригоден он также для кладки печей, так
как при высокой температуре
разрушается.

10.

Крупноразмерные изделия из
силикатного бетона
Смесь состоит из 70...80 % кварцевого песка,
8...15 % молотого кварцевого песка и 6...10 %
негашеной извести.
Изделия: панели стен и перекрытий,
лестничные марши и площадки, балки,
колонны, плиты, силикатные
облицовочные плиты, а также легкие
силикатные бетоны с применением
пористых заполнителей (керамзита,
аглопорита, вспученного перлита).

11.

Применение изделий из
силикатного бетона
• Изделия из силикатного бетона также
могут быть армированы металлической
арматурой. Морозостойкость силикатного
бетона высокая, но изделия из него не
рекомендуется использовать для
фундаментов и других конструкций,
работающих в условиях высокой
влажности.

12.

Силикатные облицовочные плиты
применяют для отделки кирпичных стен, за
исключением зданий с повышенной
относительной влажностью воздуха внутри
помещений - бань, прачечных и т.д.
Силикатная
плита

13.

Ячеистые силикатные изделия
Пеносиликатные изделия
Смесь извести (до 25 %), молотого песка и
пенообразователей (костный клей, канифоль,
едкий натр или растительный мыльный
корень).
Газосиликатные изделия
Смесь извести (до 25 %), молотого песка и
алюминиевой пудры.
Основные операции: приготовление
известково-песчаного вяжущего, измельчение
песка, приготовление пено- или газобетонной
массы, формование изделия, разрезание на
блоки, автоклавная обработка.

14.

Газобетонный блок

15.

Свойства и применение
Силикатные изделия из ячеистого бетона
подразделяют на теплоизоляционные средней
плотностью до 600 кг/м3 и прочностью на сжатие
до 2,5 МПа; конструктивно-теплоизоляционные 500...800 кг/м3 и 2,5...7,5 МПа: конструктивные выше 850 кг/м3 и 7,5...15 МПа.
Теплопроводность их равна 0,1...0,35 Вт/(м.К).
Морозостойкость высокая.
Теплоизоляционные изделия используют для
утепления строительных конструкций и тепловых
установок.
Более тяжелые изделия применяют для
изготовления крупноразмерных изделий
наружных и внутренних стен, перегородок и
перекрытий зданий.

16.

Асбестоцемент
Асбестоцемент представляет собой искусственный
каменный материал, получаемый в результате
затвердевания смеси, которая состоит из цемента,
асбеста и воды.
Асбест армирует цементный камень, обеспечивая
высокую прочность изделий на растяжение и
изгиб.
Асбестоцементные изделия обладают рядом ценных
технических свойств: они имеют высокую
механическую прочность при изгибе,
относительно небольшую плотность, малую
теплопроводность и водопроницаемость,
высокую морозо- и огнестойкость, но хрупок и
подвержен короблению при изменении
влажности.

17.

Исходные материалы: бездобавочный (шиферный)
портландцемент, распушенный асбест.
Изготовление асбестоцементных изделий
осуществляется в основном по мокрому способу
формования, состоящему из следующих основных
процессов:
• составление смеси асбеста из заданных сортов и
марок;
• обминание и распушка асбеста;
• приготовление асбестоцементной массы;
• формование асбестоцементных изделий;
• предварительное твердение асбестоцементных
изделий;
• механическая обработка изделий и окончательное
твердение.

18.

Асбестовое волокно
В основном используется хризотил-асбест водный силикат магния
- 3MgO. 2SiO2. 2H2O.
Волокна в виде тонких
трубочек
имеют
наружный
диаметр
около 4000 нм.
Для асбестоцемента
применяют асбест 3...6
групп с длиной волокон
меньше 10 мм.

19.

Технология изготовления
Важной операцией, определяющей качество продукции,
является распушка асбеста, которая осуществляется
сухим, мокрым и полусухим способами.
Формование изделий производят на листоформовочных
и трубоформовочных машинах.
Приготовленная асбестоцементная суспензия
фильтруется через сетку вращающегося сетчатого
барабана и откладывается на его поверхности, затем
образовавшаяся пленка снимается и передается на
форматный металлический барабан, на который
навивается асбестоцемент нужной толщины.
После чего его разрезают по образующей и передают
для дальнейшего формования изделия необходимого
размера (прессуют или волнируют), которое
впоследствии твердеет.

20.

Сетчатый барабан

21.

Свойства асбестоцемента
Высокая сопротивляемость разрыву, изгибу и
сжатию,
Высокая морозостойкость и водонепроницаемость,
Относительно небольшая плотность,
Малая теплопроводность и низкая
водопроницаемость,
Высокая морозостойкость и огнестойкость,
Высокие электроизоляционные свойства.
Недостатки:
- хрупкость,
- подверженность короблению при изменении
влажности.

22.

Свойства асбестоцемента
Прочность асбестоцемента при растяжении 9...11 МПа, при изгибе - 17...24 МПа, что
выше прочности цементного камня в 3...5
раз.
Морозостойкость - изменяется в
зависимости от плотности от 25 до 100
циклов.
Теплопроводность равна 0,35 ВТ/(м.К).
Предельная температура применения 250 оС.

23.

Номенклатура асбестоцементных
изделий
Профилированные листы - волнистые и
полуволнистые, для кровель и обшивки стен;
плоские плиты - обыкновенные и
офактуренные или окрашенные, для
облицовки стен;
панели кровельные и стеновые с
теплоизоляционным слоем;
трубы напорные и безнапорные и
соединительные муфты к ним;
разнообразные специальные изделия
(архитектурные, санитарно-технические,
электроизоляционные и т.д.).

24.

Асбестоцементные волнистые
листы

25.

Асбестоцементные листы
• Асбестоцементные волнистые листы
применяют для устройства кровель жилых,
общественных и сельскохозяйственных
зданий. Ширина - 1125 мм, длина - 1750,
2000 или 2500 мм, толщина 6 и 7,5 мм.
• Плоские асбестоцементные листы
применяют для внутренней и наружной
отделки стен, потолков, перегородок. С их
применением выпускают трехслойные
панели. Размеры листов: ширина - 800...1500
мм, длина - до 3,6 м.

26.

Асбестоцементные трубы

27.

Асбестоцементные трубы
• Асбестоцементные трубы выпускают напорные,
безнапорные и вентиляционные (в т.ч. короба).
• Напорные трубы длиной 3, 4 и 5 м и диаметром
от 100 до 500 мм применяют для устройства
водопровода давлением от 0,3 до 1,5 МПа.
• Безнапорные трубы длиной 2950...3950 мм и
диаметром 100...368 мм применяют для
устройства наружных трубопроводов
безнапорной канализации, дренажных
коллекторов, мелиоративных систем,
телефонных каналов.

28.

Асбестоцементные плиты
Асбестоцементные или хризотилцементные плиты гладкие,
фактурные и с каменной крошкой — это фасадные листы
с декоративной или гладкой поверхностью, которые
используются для наружной отделки и облицовки зданий.
Основа панели — цементно-волокнистый лист,
армированный волокнами хризолитового асбеста,
безвредный для окружающей среды и здоровья человека.
Асбестоцементные плиты являются отличным фасадным
материалом, отвечающим и международным, и
российским стандартам качества.

29.

Хризотилцементные панели
(асбестоцементные) гладкоокрашенные
Гладкокрашеная фасадная плита на основе
асбестоцементного листа имеет полуглянцевую лицевую
поверхность, на основе акриловых красок и защитного
лакового покрытия, предохраняющего краску от
повреждения и позволяющего легко мыть фасад в случае
загрязнения.
Цветовая гамма гладкокрашеных плит
не ограничена — они окрашиваются
по всевозможным каталогам цветовых
решений: RAL, NCS, Monicolor,
Московской цветовой палитре и другим.
Покрытие плиты может быть
стандартным полуматовым или
антивандальным, более устойчивым
к выгоранию и царапинам.

30.

Асбестоцементные листы с фактурным
покрытием
Плоские асбестоцементные листы с плоским минеральнополимерным покрытием (штукатуркой), при изготовлении
которого используются минеральные наполнители,
выполненные из компонентов немецкой фирмы BASF.
Размеры листа 1570х1200х8 мм.
Существует два вида фактурного покрытия:
Мелкозернистая фактура, создающая видимость
однородной поверхности,
Мелкозернистая фактура с
добавлением более крупной
фракции, за счёт которой получается
своеобразный рисунок, напоминающий
хаотичное движение червяка,
или кору дуба.

31.

Асбестоцементные листы с натуральной
каменной крошкой
Прессованные волокнисто-цементные листы, имеющие
водоотталкивающий слой, сверху декоративное покрытие на
основе эпоксидной смолы из натуральной каменной крошки
различных цветов и фракций — от 1-3 мм до 3-5 мм (яшма,
змеевик, серпентинит, различные виды гранита, мрамора и
другие)
Стандартные размеры таких плит:
1570 х 1200 х 8 мм.
При нанесении на плиту каменной
крошки используются эпоксидные
смолы.
Это позволяет использовать
асбестоцементные плиты в регионах
с большими температурными
перепадами, а также в районах
с повышенной влажностью.

32.

Отделка асбестоцементных материалов
На лицевую поверхность асбестоцементных материалов наносят
различные декоративные слои, используя метод
напрессовывания специальной структурированной бумаги,
пропитанной термореактивными смолами, или декоративные
составы из минеральных и полимерных связующих, краски
(эмалевые, силикатные и др.), пастовые составы.

33.

Изделия на основе гипсовых вяжущих
Изделия на основе гипса можно получать из
гипсового теста, а также из смеси гипса, воды
и заполнителей.
В первом случае изделия называют
гипсовыми, во втором - гипсобетонными.
В качестве заполнителей применяют
кварцевый песок, пемзу, шлаки, керамзит,
аглопорит (неорганические), а также
древесные опилки и стружка, бумага,
камыш, льняная костра и др. (органические).

34.

Изделия из гипса могут быть сплошными и пустотелыми,
армированными и без арматуры.
Гипсовые изделия имеют сравнительно небольшую
среднюю плотность, они несгораемы и обладают теплои звукоизоляционными свойствами.
Недостатками их следует считать значительное понижение
прочности при увлажнении, высокую ползучесть под
нагрузкой, особенно при увлажнении.
Вследствие указанного изделия на основе гипса можно
применять только в условиях, исключающих
систематическое увлажнение, и в помещениях с
относительной влажностью воздуха не более 60%.
Для повышения водостойкости изделий их покрывают
водонепроницаемыми защитными красками, а также
добавляют к гипсу доменный гранулированный шлак и
пуццолановый портландцемент.

35.

Изделия на основе гипсовых вяжущих
- перегородочные панели и плиты,
- панели для основания пола,
- обшивочные листы (гипсовая сухая
штукатурка, в настоящее времягипсокартон),
- теплоизоляционные плиты,
- акустические гипсовые плиты,
- изделия для перекрытий,
- санитарно-технические кабины,
- архитектурные детали.

36.

Гипсовые и гипсоволокнистые обшивочные
листы (гипсовая сухая штукатурка гипсокартон)
Листовой отделочный материал из гипса, покрытого с двух
сторон картоном и армированного растительными
волокнами. Сухая штукатурка при пожаре разрушается, она
легко режется и пробивается гвоздями.
Наряду с обычными, подлежащими отделке, выпускают
гипсокартонные листы с декоративными покрытиями на
лицевой поверхности («Декорот» и др.).
Гипсокартонные листы прямоугольной формы имеют длину 2,53,3 м, ширину 1,2-1,3 м, толщину 10-12 мм.
Определенными преимуществами обладают
гипсоволокнистые листы , в которых армирующими
компонентами являются волокна из древесины, бумажной
макулатуры и др.

37.

Гипсокартон
Гипсокартонные листы отделывают также полимерной пленкой
или обоями с различными цветами и рисунками на лицевой
поверхности, а также специальной бумагой с последующим
покрытием ее прозрачным лаком.

38.

Гипсовые плиты для перегородок
Гипсовые плиты для перегородок
предназначены для устройства ненесущих
перегородок.
Ширина - 40...80 см, разной длины и толщины,
сплошные и пустотелые, средней плотностью
1000...1400 кг/м3.
Более эффективными крупноразмерными
изделиями считают гипсоволокнистые панели
размерами 0,6-2,5 м и 1,2-3,3 м при толщине
50 мм.

39.

Гипсовая плита

40.

Вентиляционные блоки
Вентиляционные блоки применяют для
устройства вентиляции в жилых домах.
Длина - 3...3,2 м, т.е. на высоту этажа.
В блоках устраивают сквозные круглые
пустоты диаметром 140 мм и толщиной
стенок до 20 мм.

41.

Вентиляционные блоки

42.

Санитарно-технические кабины
Стены и потолки
санитарно-технических
кабин монтируют из
гипсобетонных
панелей, полы - из
железобетонных плит.
Габариты
2730*1600*2580 мм.

43.

Гипсовые декоративные плиты
Гипсовые
декоративные плиты
выпускают
квадратными,
длиной и шириной
60 см, толщиной
15...25 мм. Лицевая
поверхность, как
правило, имеет
рельефный рисунок.

44.

Акустические гипсовые плиты
Акустические гипсовые
плиты отличаются
перфорацией и ребрами
высотой 25 мм с тыльной
стороны, между
которыми уложены
минераловатные плиты
толщиной 20 мм.
Размер плит 600х600х30
мм.
Лицевая поверхность плит
окрашивается.

45.

Отделка гипсовых материалов
Отделка гипсовых строительных материалов связана с объемным
или поверхностным окрашиванием, созданием разнообразных
декоративных слоев.
Объемное или поверхностное окрашивание могут использоваться
при отделке гипсовых листов.
Соответственно в гипсовую массу вводят пигменты, пропитывают
изделия лакокрасочными материалами или окрашивают
поверхность водоэмульсионной краской.
Например, при имитации коры древесины поверхность плит
обрабатывают смесью пигмента или кузбасслака со
скипидаром и затем покрывают масляным лаком.
При имитации текстуры древесины применяют смесь битумного
лака и скипидара в соотношении 1:10-1:6, получая светлые или
темные тона.

46.

Отделка гипсовых материалов

47.

Эстетические характеристики
Эстетические характеристики материалов на основе
минеральных вяжущих весьма разнообразны и должны
назначаться с учетом комплекса факторов, в том числе
необходимой архитектурной выразительности, условий
эксплуатации и технологических особенностей
производства.
При получении эстетических характеристик лицевой
поверхности декоративных растворов: искусственного
мрамора, стаффито, известково-песчаных и известковомраморных растворов, терразитовых, каменных
штукатурок и других – также учитывают особенности их
изготовления.
Эти декоративные штукатурки весьма выразительны с
архитектурной точки зрения.

48.

Искусственный мрамор
Искусственный мрамор – материал, который
используется преимущественно в сантехнике,
при изготовлении погонных, облицовочных
материалов.
Из него делают подоконники, ванны,
столешницы, ступени, декоративные фонтаны и
скульптуры.
Его применяют для отделки офисов и помещений
административного предназначения.
Различают литьевой, оселковый, молотый,
жидкий.

49.

Литьевой мрамор
Наибольшей популярностью пользуется литьевой
мрамор — композитный материал, основу которого
составляют отвержденная полиэфирная смола и
минеральный наполнитель.
Наполнителем может быть крошка из мрамора,
кварцевый песок и т. п.
В зависимости от того,
какие смолы и наполнители
выбраны, материал может
быть выполнен как
имитация натурального
мрамора, яшмы, гранита,
малахита, оникса.

50.

Оселковый мрамор
Оселковый мрамор – это окрашенная масса из гипса, затворенная
клеевой водой, которая наносится на основание и доводится до
зеркального блеска с помощью полировки и шлифования.
Она может быть тонирована под различные материалы, такие как ляпислазурь, малахит, разные виды мрамора.
Чаще всего используются клей,
разведенный в воде.
Преимуществами гипсового
мрамора является малый вес
и высокая прочность.
Применение этого материала
в жилых помещениях помогает
улучшить микроклимат:
он абсорбирует лишнюю влагу
или отдает ее, если в комнате
слишком сухо.

51.

Молотый мрамор (микрокальцит)
Молотый, или колотый мрамор является тонкодисперсным
наполнителем минерального происхождения.
Он представляет собой порошкообразное вещество белого или
серого цвета.
Его изготавливают, измельчая белый мрамор.
Этот материал отличается прочностью, невысокой химической
активностью, стойкостью и ультрафиолетовым лучам.
Он имеет яркий белый цвет и практически не впитывает влагу.
Чаще всего его применяют для
производства изделий из
пластмассы, лакокрасочной
продукции, абразивных
чистящих средств, бумаги,
линолеума и т. п.

52.

Жидкий мрамор
Эта разновидность мрамора является одним из самых новых
материалов для отделки.
В его состав входит крошка из мрамора и акриловые полимеры.
Жидкий мрамор очень гибкий, легкий и экологичный.
Его можно легко резать ножницами или ножом и клеить на стены
вместо обоев.
Используя этот материал, можно
получить идеально ровную,
бесшовную поверхность.
Поэтому его часто применяют для
облицовки сооружений
неправильной формы,
такие как арки, колонны,
сферические предметы.

53.

Сграффито
Слово «сграффито» имеет итальянские корни,
дословно означает выцарапывание и чем-то
напоминает наскальную живопись.
Используется эта техника для декора внутренних и
внешних стен, но чаще всего в жилых
помещениях она применяется для
украшения фасадов домов, изготовления
настенных панно, для оформления потолка и
стен.
Выглядит она в виде рельефного рисунка либо
повторяющегося орнамента.

54.

Сграффито
На подготовленное основание наносится один слой цветной
штукатурки, после высыхания наносится следующий слой другого
цвета.
И затем, не дожидаясь полного высыхания, методом соскабливания
верхнего слоя штукатурки формируется рисунок.
Минимальное количество слоев штукатурки сграффито – два, но
чаще всего используется три и более слоя для получения более
глубокого и эффектного изображения.
Более производителен и менее трудоемок способ получения
рельефного рисунка при использовании шаблонов или
трафаретов.
Контуры рисунка переводят через копировальную бумагу или
рисуют и вырезают острым концом ножа так, чтобы нужные
узоры не вываливались.
На каждый цвет многоцветного сграффито делают самостоятельный
шаблон или трафарет.

55.

Недостатки сграффито
• достаточно сложная в уходе – на рельефных
поверхностях скапливается пыль (если речь идет
о кухне, то и жир), однако положительной
стороной является и тот факт, что в уходе можно
применять бытовую химию;
• сложность техники – работа должна выполняться
последовательно и скрупулезно, технология не
нарушаться, так как все работы проводятся
вручную, то они занимают много времени;
• высокая стоимость – технология выполнения
штукатурки сграффито трудоемкая, поэтому и
оплачивается она дорого, к тому же чаще всего
для работы используются природные красители,
которые не отличаются дешевизной.

56.

Сграффито

57.

Цветные штукатурки
Различную фактуру цветных известково-песчаных растворов
получают обработкой в пластично-вязком состоянии или
набрызгиванием на отделываемую поверхность.

58.

Терразитовые штукатурки
Терразитовыми смесями называют готовые сухие разноцветные
смеси, изготовленные на заводе.
В качестве вяжущего вещества здесь применяется пушонка,
примерно 35 % портландцемента, а как наполнитель
используется мраморный либо кварцевый песок, муку, слюду.
Наполнитель в терразитовой смеси может иметь зерна
размером от 1 до 6 мм.
Фактурная обработка терразитовых растворов производится
обычно в полузатвердевшем состоянии с помощью цикли,
реже бучарды, зубила, а также пескоструйного аппарата.
Терразитовый состав включает в себя заполнение из
измельченных минералов.
Благодаря этому после нанесения, полимеризации и
специальной обработки формируется цветная поверхность с
крупно- и среднезренистой фактурой.
Благодаря высокому содержанию минеральных наполнителей
прочность отделки возрастает, что делает терразитовые смеси
предпочтительными для фасадов.

59.

Терразитовые штукатурки

60.

Каменные штукатурки
Своим названием данный вид штукатурки обязан покрытию,
которое она образует после затвердевания.
Его внешний вид характеризуется имитацией различных горных
пород, когда декоративный слой воспроизводит не только
оттенок и текстуру, но и фактурность каменной поверхности
после скола.
В качестве наполнителя принято использование натуральной
мраморной, гранитной, туфовой, известковой крошки.
Объемная доля крошки составляет 3 части от всего объема
раствора.
Блеск достигается за счет ввода слюды в количестве, достигающем
2% от объема смеси.
В качестве вяжущего вещества используют цемент белого цвета или
с оттенком, соответствующим воспроизводимой горной породе.
Чтобы усилить яркость оттенка, можно добавить природный
краситель в виде сурика железного, перекиси марганца или
охры.

61.

Каменные штукатурки

62.

Силикатный кирпич
Силикатный кирпич имеет сравнительно гладкую фактуру, но его
цвет можно регулировать путем объемного или поверхностного
окрашивания.

63.

Силикатный кирпич
На лицевой поверхности кирпича не допускаются
трещины, дефекты от непогашенной извести,
ограничиваются другие возможные дефекты.
Для оценки цвета и интенсивности окраски образцы
силикатного кирпича и образцы-эталоны укладывают
на щит из древесины размером 1х1 м, установленный
вертикально.
Щит должен прямо освещаться дневным светом на
открытом воздухе.
Внешний вид материалов на основе минеральных
вяжущих оценивают визуально и с помощью
микроскопов, увеличительных стекол, металлических
измерительных инструментов, приспособлений,
шаблонов и трафаретов.

64.

Спасибо!
НГУАДИ
Бернацкий Анатолий Филиппович
64/ 7