Сталь і чавун в будівництві

Багато століть назад метали стали застосовуватися в сфері будівництва як один з основних матеріалів, зсунувши з лідируючих позицій камінь і дерево. І це обгрунтовано тим, що метали мають кілька прекрасних фізико-технічних показників, до яких відносяться:

• Висока міцність;
• пластичність;
• Тепло- і електропровідність;
• І незвичайний блиск, який створює своєрідність металевих виробів. Такий блиск згодом отримав назву металевий.

В даний час застосування в будівництві вуглецевих сталей і алюмінієвих сплавів приділяється величезне значення. І це повязано не тільки з чудовими якостями, але і з тим, що металам на сьогоднішній день гідної заміни ще не знайшлося.

У періодичній таблиці хімічних елементів Д. І. Менделєєва майже 75% - це метали. Деякі з них вважаються дуже рідкісними. Але не всі метали придатні і використовуються в будівництві.

Хоча список основних чималий, і перераховувати весь реєстр немає необхідності, потрібно відзначити, що всі метали діляться на дві групи: чорні і кольорові. У будівництві вони використовуються тільки як металопрокат та металеві вироби.

Чорні та кольорові метали

Розглядати чорні і кольорові метали потрібно окремо, хоча багато експлуатаційні характеристики двох груп багато в чому збігаються.

До групи чорних металів відносяться:

• Залізо;
• сталь;
• чавун;
• хром;
• І так далі.

До кольорових металів відносяться:

• алюміній;
• цинк;
• свинець;
• золото;
• І ще дуже багато елементів.
  

  Сталь і чавун в будівництві

Якщо порівнювати дві групи, то в сучасному будівництві більша перевага віддається чорним металам за їх міцність, надійність і довговічність. Сьогодні залізо, сталь і чавун в будівництві використовуються досить широко. Це повязано з високими експлуатаційними показниками, які з року в рік поліпшуються, тому що наука пропонує абсолютно нові методи виплавки і процеси обробки металів.

Кольорові ж метали знайшли своє застосування в будівельній сфері як матеріали, що використовуються в електропроводці, і як елементи дизайну, до яких відносяться всіляка фурнітура, освітлювальні прилади, вази, свічники, сантехнічне обладнання та багато іншого.

І все ж багато фахівців, а це підтверджується практикою і статистикою, стверджують, що основним металом, який більше за інших використовується в будівництві, є сталь.

Марка стали залежить від класифікації

Щоб правильно розібратися в маркуванні сталей, необхідно знати їх класифікацію. Сьогодні сталь має велику кількість класів і видів. Тут все залежить не тільки від методу її плавлення і добавок, які покращують якість, але і від призначення самої стали. Тому поділ стали за призначенням відбувається за такими групами:

• конструкційна;
• інструментальна;
• Залізнична;
• броньовий;
• підшипникова;
• І так далі.

У будівництві в основному використовується звичайна вуглецева сталь і вироби з неї. До речі, вуглецева сталь, як і багато інших видів, ділиться на дві групи, все залежить від способу її виробництва. Це гарячекатаний і холоднокатаний стали.

Вуглецева сталь потрапляє в класифікацію, яка ділить сталь на дві групи. Основою для порівняння тут виступає хімічний склад. Отже, перша група - це вуглецева сталь, друга група - сталь легована.

До першої групи відноситься сталь, вміст вуглецю в якій становить менше 2%. Легована сталь має той же процентний вміст, але до її складу входять і легуючі елементи, такі як вольфрам, хром, нікель і інші.

Леговані стали знайшли своє застосування в основному в машинобудуванні через своїх високих фізико-технічних якостей, які виникають при додаванні в метал при його плавці легованих елементів. Але і в будівництві цей вид сталей часто використовується, особливо в тих місцях, де необхідна підвищена корозійна стійкість.

Вуглецева сталь марки Ст.3 в даний час найпоширеніша. Зазвичай з неї виготовляють велику кількість всіляких виробів, які знайшли своє застосування в будівництві будівель і споруд. Асортимент досить широкий, необхідно привести кілька основних, це

• труби;
• арматура;
• Всілякі металеві профілі (куточок, швелер, двотавр);
• Листи.

Чому саме сталь марки Ст.3 стала так затребувана в будівельних роботах? На це запитання можна відповісти так: сталь Ст.3 володіє прекрасними фізико-технічними та експлуатаційними показниками, до яких можна віднести високу міцність, поєднану з пластичністю, до речі, не кожна марка стали володіє відразу двома цими показниками і здатністю витримувати досить високі навантаження.

До того ж, Ст.3 володіє якостями, які на сьогоднішній день входять в основний список поліпшених характеристик, - це стійкість до корозії і руйнувань.

Є один показник, який можна віднести до мінусів металевих виробів, це корозія металів, з якої споконвіку ведуть боротьбу на всіх будмайданчиках світу. До речі, даний показник відноситься тільки до чорних металів.

Методів боротьби з корозією металів досить багато, розроблені і використовуються вони давно, але все знову-таки повязано з витратами і якістю покриттів. Науково-технічний прогрес не стоїть на місці, і вже сьогодні можна говорити про новітні методи захисту металів від корозії, які продовжують їх експлуатацію.

Фарбування гарячекатаної сталі порошковою фарбою - це на сьогоднішній день дешево і надійно

Сучасні методи захисту різних видів металів поступово витісняють з ринку традиційні методи, до яких відносяться обробка поверхонь металів рідкими лакофарбовими матеріалами.

В даний час все більше фахівці використовують абсолютно нові матеріали, які відповідають всім сучасним нормам і вимогам. До таких матеріалів можна сьогодні віднести порошкові фарби, які дозволяють створити на поверхні оброблюваного матеріалу полімерні покриття, що відносяться до високотехнологічної категорії. Особливо затребувана фарбування гарячекатаної сталі порошковою фарбою.

Процес нанесення порошкової фарби складається з декількох етапів:

• Очищення поверхні металу від іржі, бруду і пилу і інших забруднень;
• Сам процес запилення, де необхідно зазначити, що частинки фарби попередньо заряджаються електричним струмом з мінусовим показником. А метал має позитивний заряд. Відбувається взаємодія. Ті частинки, що не поєдналися з поверхнею металу, збираються для повторного використання;
• Полімеризація пофарбованого металу, де під впливом високої температури (200 ° С) забарвлений шар перетворюється в моноліт.
  

  Гараж з сталевих листів

Цей вид захисту металів не тільки якісніше, але дешевше, міцніше, ніж фарбування рідкими фарбами. До того ж необхідно відзначити екологічність цього виду покриття.

Одним з видів стали є нержавіюча сталь, якій не страшні ні корозія, ні перепади температур, ні висока вологість.

Гарячекатана нержавіюча сталь

Нержавіючої сталлю називається сталь, вміст хрому в якій становить не менше 10,5%. Вона має досить високий вміст хімічного елемента. Сучасна промисловість випускає два види виробів з нержавіючої сталі:

• Гарячекатаний або холоднокатаний прокат у вигляді кола;
• Те ж саме у вигляді листа.

Гарячекатані нержавіючі листи виробляються товщиною 3-100 міліметрів і використовуються практично у всіх галузях промисловості і побуту.

Сьогодні сучасні заводи з виробництва гарячекатаної нержавійки все більше вкладають грошові кошти в розвиток виробництва, де придбання новітніх технологій і нового виду обладнання вважається основним.

Так все більше на виробництвах встановлюють спеціальні прокатні стани, які працюють за методом безперервного або напівбезперервного виробництва. По-перше, відбувається збільшення продуктивності. По-друге, знижується собівартість продукції. По-третє, підвищується якість. Ці три складові є критеріями виробництва і випуску конкурентоспроможної продукції.

А на сьогоднішній день це найважливіший показник. Розвиток виробництва гарячекатаного листа з нержавіючої сталі відбувається досить високими темпами. Компанії-виробники прекрасно розуміють, що незначне відставання від сучасних тенденцій в сталеваріння може привести до великих фінансових втрат.

Використання чавуну в будівництві

Чавун, як будівельний матеріал, використовується вже дуже давно. Він володіє чудовими якостями, якщо вироби з нього виготовлені за спеціальною технологією. Адже чавун проводиться литтям, і тут необхідні деякі вимоги, які впливають на якість. Формувальні лінії, тріщини і повітряні раковини, а точніше сказати їх наявність, впливають на якість виробів з чавуну.

У недавньому минулому чавунні вироби використовувалися в будівництві як несучі конструкції, зібрані подетально. Тобто відливалися частини конструкції, які зєднувалися між собою болтами або гвинтами. Найчастіше такий метод використовувався при будівництві арочних конструкцій. Також чавун використовувався для прокладки труб каналізації, в підставах стовпів і всіляких стійок, як різні фігурки для дизайну.

Особливо в минулих століттях популярними були решітки з чавуну. Різноманітність форм і конструкцій даного вироби зробили чавун одним з найбільш затребуваних матеріалів. Сьогодні можна насолоджуватись красою набережних і палацових огорож, виконаних за ескізами відомих в той час майстрів. Неповторність ліній і візерунків звели чавунні вироби в ранг мистецтва.

Ділиться чавун на дві групи: білий і сірий. Тут все залежить від кольору зламу чавуну. Білий чавун дуже твердий, але досить крихкий. Тому його часто використовують для отримання ковкого чавуну або він йде на переплавку для стали. Сірий є тим чавуном, який і використовується в різних галузях промисловості, і в будівництві в тому числі.

З появою на сучасному ринку будівельних матеріалів нових матеріалів змінили ставлення до чавуну. Все більше в життя впроваджуються вироби, виготовлені з пластику. Так практично вийшли з побутового вжитку

• Чавунні каналізаційні труби;
• Сантехнічні фітинги;
• Водопровідна арматура;
• І тому подібне.

Але ще використовуються чавунні каналізаційні труби великих розмірів, каналізаційні колодязі, різні огорожі і кришки.

алюмінієві сплави

Алюмінієві сплави стали застосовуватися в будівництві досить давно. Можна згадати багато будівлі і споруди, де не тільки огороджувальні та оздоблювальні елементи з алюмінієвих сплавів були використані при їх будівництві, але і несучі конструкції. Особливо велике застосування вони знайшли в збірно-розбірних спорудах.

В даний час компанії-виробники конструкцій з алюмінієвих сплавів виділяють великі кошти на вивчення і впровадження у виробництво новітніх технологій. Хоча вартість даного матеріалу досить висока, але з огляду на всі економічні чинники застосування алюмінієвих сплавів в будівництві, можна з великою часткою впевненості сказати, що використання їх в будівництві певної категорії будівель і споруд вважається ефективною.

Алюмінієві сплави діляться на дві групи:

1. Ливарні у вигляді виливків, зазвичай використовуються в машинобудуванні;
2. Деформуємі у вигляді різних профілів і листів. Саме ця група використовується в сфері будівництва.

Деформуються алюмінієві сплави мають свою класифікацію, де основними елементами є алюміній і додатковий елемент, який створює певні якості сплаву. Наприклад, марка АМц - це сплав алюмінію і марганцю, АМr - алюмінієво-магнієвий сплав, Д - дуралюмин і так далі.

Розглянемо кілька марок алюмінієвих сплавів на наявність позитивних характеристик. АМr відрізняє високий показник стійкості до корозії. Ці сплави займають перше місце за цим показником.

До того ж, вони добре зварюються, причому, не змінюючи своїх технічних характеристик. Дана марка алюмінієвих сплавів зазвичай використовується для виготовлення відповідальних зварних конструкцій, які витримують високі навантаження.

АМц має низький межа міцності, тому його використовують для виготовлення тільки огороджувальних конструкцій. Хоча треба віддати належне, що даний сплав добре зварюється.

Ці дві марки належать до групи термічно незміцнюючих алюмінієвих сплавів. Їх міцність залишає бажати кращого, хоча використавши деякі технологічні операції, можна довести цей показник до максимального рівня.

Група алюмінієвих сплавів, що відносяться до термічно оброблюваної категорії, відрізняється високим ступенем міцності, але зварні роботи з даними сплавами проводити не рекомендується. Наведемо приклади сплавів з цієї категорії. Дуралюмин - це найпоширеніший сплав, який використовується в будівництві. Великий вміст міді в складі сплаву робить його дуже економічним, але при цьому його прочностной показник не зменшується. Наприклад, межа міцності сплаву марки Д16-Т становить 49 кг / мм2. Прекрасний показник. Але є у дуралюмина один мінус - це низька стійкість проти корозії, тому рекомендується конструкції з цього сплаву фарбувати.

Авіаль або алюмінієво-кремнієвий сплав АВ-Т1 відрізняє висока міцність, яку можна порівняти з міцністю низьколегованих сталей. Фахівці рекомендують використовувати даний сплав для відповідальних конструкцій, які будуть розміщені в агресивних середовищах.

Високоміцні сплави марки В мають також високу межу міцності. Хоча даний показник різко знижується, якщо сплав нагрівати понад + 150 ° С. Сьогодні говорити про часте використання цього сплаву не доводиться, занадто висока вартість.

Один з показників алюмінієвих сплавів, який відноситься до цінних якостей, це його невелика вага при високій міцності вироби. При розрахунку будівельних конструкцій зазвичай використовується коефіцієнт, який відображає залежність розрахункового показника до обємною вагою. Наприклад, цей коефіцієнт для залізобетонних конструкцій дорівнює 410 м, для деревини - 2160 м, для сталі - 2680 м, для дуралюмина - 9460 м.

Як і всі метали, алюмінієві сплави схильні до впливу температури. І тут, якщо порівнювати сплави і сталь, співвідношення не на користь сплавів. Коефіцієнт питомої розширення у алюмінієвих сплавів майже в два рази вище, ніж у сталі. Але це якщо конструкції зі сплавів підпадають під вплив високих температур. Якщо температури низькі, то алюмінієві сплави навпаки набувають підвищену міцність, що робить їх використання в північних районах і для полярних експедицій краще.

І трохи про корозії. Алюмінієві сплави можуть пишатися своїми коррозіоностойкой характеристиками, які в 20 разів вище, ніж у сталі. Це досягається тим, що на поверхні сплавів утворюється плівка товщиною менше одного мікрона. Це високоміцний оксид алюмінію, яка надійно захищає поверхню металу від подальшого окислення. Про те, що дуралюмин має найнижчий показник корозійної стійкості, було сказано вище.

І все ж основне застосування в сучасних умовах алюмінієві сплави знайшли у виробництві різних профілів, які використовуються при виготовленні вікон, дверей, натяжних стель, для карнизів і так далі. Це галузь промисловості найбільше використовує цей вид сплавів. Хоча необхідно відзначити, що покрівельні матеріали з алюмінієвих сплавів все більше знаходять своє застосування в будівництві як житлових, так і комерційних будівель.

мідні сплави

Якщо алюмінієві сплави відносяться до легких сплавів, то мідні - до важких. В даний час мідні сплави використовуються в основному в кабельній промисловості, яка поставляє на будівельні майданчики різні марки кабельної продукції. Деякі компанії-виробники сантехнічного обладнання використовує в якості деталей і вузлів виробу, виготовлені з мідних сплавів. Але найбільше прекрасні характеристики мідних сплавів оцінили дизайнери, які все частіше використовують цей вид матеріалу в своїх творчих пошуках.

Підбивши підсумок про використання металів в будівництві, необхідно відзначити, що алюмінієві сплави, чавун і сталь, що застосовується в будівництві, є затребуваними матеріалами, які все частіше замінюють такі традиційні матеріали, як деревина і залізобетон. підсумовуючи все вище написане, можна зробити висновок, що застосування: сталь в будівництві - це настільки важливо, що без цього елемента більшість процесів б навіть і отримало розвитку!

Увага, тільки СЬОГОДНІ!