Современные строительные материалы для отделки фасадов

Министерство  образования и науки РФ

Казанский государственный архитектурно-строительный университет 
 
 
 
 
 
 

Кафедра строительных материалов 
 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

«Современные  строительные материалы  для отделки фасадов» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                               Казань, 2010 г. 
 

Содержание: 

Введение            3

1. Историческая справка         5
2. Классификация          7
3. Сырьевые материалы                14
4. Основные технологические процессы и оборудование          17
5. Основные свойства продукции              23
6. Технико-экономические показатели             26

Заключение                  29

Список использованной литературы              30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Целью изучения строительных материалов является: получение необходимых знаний о классификации, физической сущности свойств, основах производства, номенклатуре и характеристиках строительных материалов.

     Строительные  материалы выполняют комплекс функций, связанных с технологией производства строительных работ, эксплуатацией, композиционным построением здания, сооружения, его стоимостью, включающей цену, затраты на применение и эксплуатацию. Работа с материалом предполагает учет действующих архитектурно-строительных норм и правил, природных (география, климат) и социальных (культурологические, национально-психологические) факторов. Не менее значимы эстетические аспекты применения материалов, определенные поверхности которых, называемые лицевыми, воспринимаются визуально в процессе эксплуатации.

     Виды  строительных материалов и технология их изготовления изменялись вместе с развитием производственных сил и сменой производственных отношений в человеческом обществе. Простейшие материалы и примитивные технологии заменялись более совершенными, на смену ручному изготовлению пришло машинное.

     Проходили столетия, расширялся и видоизменялся ассортимент строительных материалов. Так, вместо традиционных мелкоштучных тяжелых материалов было организованно массовое производство относительно легких крупноразмерных строительных деталей и конструкций из сборного железобетона, гипса, бетонов с легкими заполнителями, ячеистых бетонов, бесцементных силикатных автоклавных бетонов. Широкое развитие получило производство разнообразных тепло- и гидроизоляционных материалов. Быстрыми темпами развивалось производство и применение в строительстве полимерных материалов различного назначения. Были созданы предприятия по выпуску теплоизоляционных материалов и легких заполнителей.

     Крупномасштабное  строительство, разнообразие конструктивных типов зданий и сооружений требует, чтобы сырье для производства строительных материалов было массовым, дешевым и пригодным для изготовления широкого диапазона изделий.

     Таким требованиям отвечают многие виды нерудного  минерального сырья, занимающего по объему запасов значительное место  среди полезных ископаемых (силикаты, алюмосиликаты). Добыча нерудного строительного сырья, залегающего в основном в верхней части осадочного покрова, является технологически несложной. По сравнению с другими обрабатывающими отраслями невысок и уровень затрат на переработку этого Сырья из расчета на единицу массы готовой продукции. Однако коэффициент использования ресурсов значительно ниже оптимального. Наиболее эффективным является комплексное использование одного вида добываемого нерудного сырья для производства продукции различного назначения. Это подтверждается внедрением метода переработки нефелинового сырья в глинозем для получения алюминия, содопродуктов и цемента. Значительный эффект дает и комплексная переработка сланцев в бензин, фенолы, серу и цемент.

     Промышленная  отрасль производства строительных материалов - это единственная отрасль, которая не множит, а потребляет промышленные отходы (золу, шлаки, древесные  и металлические отходы) для получения  изделий различного назначения. При  изготовлении строительных материалов используют также побочные продукты (песок, глину, щебень и др.), полученные при добыче руд и угля. Комплексное использование сырья - это безотходная технология, позволяющая осуществлять природоохранные мероприятия и многократно увеличить эффективность производства. 
 

1. Историческая справка

  О фасадных стенах домов, которые были построены за последние сто лет, можно сказать следующее: с точки  зрения эстетики и требований к прочности  они уже давно выполнили свою задачу. Да, в свое время они придавали зданию идеальный внешний вид, соответствующий его статусу. С конца XVIII столетия и до Второй мировой войны более половины домов жилых и административных зданий, построенных в Европе, имели неоштукатуренную кирпичную облицовку. Сецессион, вошедший в моду на рубеже ХIХ-ХХ столетий, привнес в архитектуру изразцовые элементы декора. Несмотря на дороговизну, их часто применяли для украшения и дополнения зданий, реже - для полной облицовки фасадов. Распространению этих декоративных элементов по всей Европе в значительной мере способствовал завод, построенный Вилмошем Жолнаи в г. Печ, а на производстве облицовочного кирпича в то время специализировались, по крайней мере, полдюжины заводов.

  В конце первого десятилетия масштабной программы жилищного строительства, развернувшейся после Второй мировой войны, здания - частично или по всей поверхности -часто украшали снаружи различными видами керамики, при этом совершенно не учитывались требования строительной физики. При изготовлении облицовок из неоштукатуренного кирпича с применением мозаики из мелкой майолики и прочих облицовочных керамических элементов главная задача заключалась в том, чтобы фасадная стена была прочной

  Значительное  влияние на изготовление фасадов  из неоштукатуренного кирпича оказывала  технология строительства. На рубеже столетий ограждающие стены зданий возводили снаружи, стоя на строительных лесах; начиная с 1950-х годов несущие стены уже стали класть изнутри, а облицовки, которые закрепляли с помощью раствора, строители укладывали, стоя на простых лестничных лесах.

  Причина популярности фасадов с облицовкой из неоштукатуренного кирпича в  архитектуре Англии, Голландии, Дании  и Северной Германии заключается  не только в практичности, это еще  и вынужденное решение, поскольку  соленый, влажный морской воздух быстро разрушает штукатурку с известковыми вяжущими материалами, а поверхность из керамических элементов и камня лишь покрывается патиной (грубеет). Облицовки из не оштукатуренного кирпича очень часто встречаются и в России. А для какого-нибудь датского архитектора совершенно естественно, когда на доме делают кирпичную облицовку, даже если само строение имеет деревянный каркас или возведено из сборных элементов.

      Сто лет тому назад, когда в России стены деревенских и загородных домов традиционно украшали паклей и резными петухами, предприимчивый американский фермер прибил к стенам своего дома доски под таким углом, чтобы попадающая на них вода скатывалась по обшивке. История не сохранила имени находчивого американца, зато сохранило название обшивки – более века она известна как панели сайдинга.

   В середине прошлого века в Канаде стартовало производство сайдинга из винила. Аккуратные, не требующие особого ухода и  при этом долговечные эти панели быстро завоевали популярность в  Северной Америке, а затем и во всем мире. И сейчас каждый, кто стремится сделать свой дом привлекательным в самые краткие сроки, стремится приобрести материал данного вида. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Классификация 

     В настоящее время на рынке строительных материалов все чаще применяются  передовые технологии и современные виды облицовочных и фасадных материалов. Разумеется, современные здания должны быть долговечными и красивыми, уютными и теплыми, пожаробезопасными и экологичными, прочными и оригинальными.

     Этим  условиям отвечает большое количество современных облицовочных и фасадных материалов. Рассмотрим некоторые из них.

     Для украшения фасадов предусмотрены  разнообразные облицовочные материалы, среди которых наиболее популярны  натуральный и искусственный  камень, керамогранит, а также кирпич.

      Фасад, облицованный плитами из натурального камня, приобретает особую архитектурную выразительность и монументальность. Долговечность - еще одно достоинство "каменных" фасадов. Однако для наружной отделки подойдет не любая порода камня. Как правило, используют гранит и мрамор, реже - травертин, сланец, известняк, песчаник. Граниты очень прочные, твердые и плотные, обладают низким водопоглощением, высокой устойчивостью к морозу, перепадам температур, загрязнению. У них равномерный рисунок и обширная цветовая гамма: белый, серый, зеленый, красный, черный, розовый и др. В сравнении с гранитом мрамор более пористый, поэтому поглощает больше влаги, а значит, менее устойчивый к морозу и колебаниям температур. Для облицовки рекомендуется использовать только плиты из высокоплотного мрамора. Обычный его цвет - белый, но часто встречаются мраморы розовые, серые, зеленые, красноватые, черные, желтые, голубые. Возможны сочетания этих цветов. Стоит отметить, что если граниту свойственны холодные тона, то мрамору - теплые.

     Размеры плит из натурального камня бывают разными - все зависит от пожеланий заказчика. Из этого материала можно выполнить любые декоративные элементы (включая панно). Самая распространенная на сегодняшний день фактура облицовочного камня - полированная, придающая фасаду строгий вид. Вместе с тем все чаще востребованы камни "рваные", со сколотыми краями или неровной лицевой поверхностью. Наверное, главным недостатком "каменных" фасадов является их высокая стоимость.

     Современные технологии позволяют точно копировать любой природный камень любых размеров и цветов. Речь идет об искусственном камне - изделии из бетона с добавлением разнообразных компонентов (красителей-пигментов, пластификаторов и пр.). В сравнении с природным у искусственного камня есть ряд преимуществ. Прежде всего, он гораздо дешевле. Более того, его укладка проще: не нужны тщательные подрезка и подгонка одной плитки к другой, а значит, вы экономите деньги (и время) еще и на монтаже облицовки. Другое отличие от натурального камня: очень большой выбор цветов и фактур изделий (в среднем у серьезного производителя не менее 80 решений внешнего вида плиток). Сегодня можно приобрести даже изделия с фактурой, не встречающейся у природных камней. Также выпускаются угловые элементы, которые нельзя выполнить из натурального камня. Наконец, предусмотрено множество декоративных элементов из бетона - бордюры, карнизы, плинтусы, полуколонны, колонны, наличники и пр. Иными словами, искусственный камень подойдет сторонникам любых архитектурных направлений.

     Бетонные  плитки легкие (в среднем 10-11 кг на 1 кв. м) и притом очень тонкие (их минимальная  толщина около 7 мм), так что их можно монтировать даже поверх пенополистирольного  утеплителя. Благодаря легкости плиткам  не требуется дополнительная основа. Они достаточно паропроницаемы, поэтому не препятствуют выходу пара из толщи стены. Стоит добавить: коэффициент линейного расширения/сжатия плиток при изменении температур примерно такой же, как и у несущей стены (бетонной, пенобетонной, кирпичной), что в сочетании с хорошей адгезией плиток гарантирует надежность и долговечность облицовки. Искусственный камень для наружных работ должен обладать прежде всего высокой морозостойкостью (по ГОСТу достаточно 70 циклов, но у современных производителей она составляет 100-200 циклов). Морозостойкость бетонного изделия напрямую зависит от его водопоглощения, между тем плитки содержат поры, которые способны впитывать влагу. Поэтому, как правило, после монтажа фасадные плитки обрабатываются гидрофобизатором. Это особый состав на основе силикона, покрывающий изделие пленкой, которая не пропускает воду, но пропускает пар. Морозостойкость обработанной плитки повышается до 500 циклов. Кроме того, гидрофобизатор защищает изделие от грязи и пыли.

     Широкие возможности для архитекторов предоставляет керамогранит. У него схожая с обычной керамикой сырьевая смесь: белая глина, каолин, кварцевый песок, полевой шпат, красящие пигменты на основе окисей металла. Однако у керамогранита эти компоненты смешаны в иной пропорции, и процесс изготовления плиток тоже иной: во-первых, перед обжигом сырье прессуется под огромным давлением - более 450-500 кг/ кв. м, а во-вторых, плитки обжигаются при очень высокой температуре - до 1250-1300ºС. Получаемое изделие - абсолютно монолитное, без пустот, трещин, инородных включений. Среди достоинств керамогранита - исключительная прочность (ударная, на изгиб), превышающая даже многие породы натурального камня. Кроме того, у него крайне низкое водопоглощение (до 0,01-0,05%), он стоек к морозу, перепадам температур, воздействию агрессивных химических веществ. Наконец, материал не меняет со временем цвет (так как окрашен в массе) и является экологически безопасным.

     Внешний вид и свойства керамогранита  различаются в зависимости от типа его поверхности - глазурованной  и неглазурованной. К тому же последняя имеет несколько разновидностей: матовая, полированная, полуполированная, сатинированная, структурированная. Керамогранитные плиты обычно являются частью навесного фасада, состоящего из закрепленной на стене подоблицовочной конструкции и материалов облицовки.