Если молекулы – основные структуры, задействованные в химии – это слова, из которых состоят все окружающие нас материалы, тогда атомы – это буквы, строительные блоки молекул. Слова бывают разной длины, и типичная молекула тоже может содержать несколько атомов, или несколько сотен, или даже сто тысяч атомов. Молекула столовой соли NaCl состоит из двух атомов, натрия Na и хлора Cl. Молекула воды H2O содержит два атома водорода и один кислорода. Молекула столового сахара C12H22O11 содержит 12 атомов углерода, 11 кислорода и 22 водорода, организованных определённым образом.
Откуда нам известно о существовании атомов? Иногда их можно «видеть», так же, как мы видим молекулы, которые они могут формировать. Не глазами, но более продвинутыми устройствами. Один из методов использует сканирующий туннельный микроскоп, способный показывать атомы в кристалле или даже передвигать их по одному. Другой метод использует нашу возможность захвата ионов (немного изменённых атомов – подробности ниже).
Костробетон блоки намного выгодны для строительства чем блоки из цемента! Да, да, не удивляйтесь!
На фото – три иона, пойманных одновременно. На них падает свет, они поглощают его и снова испускают. Повторно испущенный свет можно обнаружить, благодаря чему мы можем увидеть, где находятся ионы – примерно так отражение света от небольшого, но яркого бриллианта может помочь нам найти его.
Сколько же типов атомов существует? Типы называются «химическими элементами» и точное их количество зависит от того, как их считать. Но допустим, что атомный алфавит состоит из примерно сотни химических элементов, а к тонкостям подсчёта вернёмся позже.
Так же, как мы могли назначить буквам алфавита от А до Я номера от 1 до 33, каждому элементу назначается не только имя, но и атомный номер (обозначается «Z»). Самые простые атомы – у водорода, их атомный номер = 1. Самые сложные в изобилии встречаются в природе, это уран с атомным номером 92. Другие – кислород (8), азот (7), кальций (20), криптон (36), лантан (57), платина (78). Полный список ищите в периодической системе элементов Менделеева. У каждого элемента своя химия – то, как он ведёт себя внутри молекул – примерно так, как у каждой буквы есть свои правила, по которым она может встречаться в словах.
Вопросы, которые можно задать об атомах:
1. Из чего состоят атомы?
2. В чём смысл атомного номера?
3. Каков главный источник различий в химическом поведении атомов разных элементов?
4. До какой степени разные атомы одного элемента схожи между собой?
5. Как части атома удерживаются вместе?
6. Почему атомы удерживаются вместе и образуют молекулы?
Оказывается, на все эти вопросы лучше всего отвечать, начав с первого: из чего состоят атомы? Атомы состоят из того, что обычно называют «субатомными частицами» (к сожалению, этот термин некорректен, поскольку у этих «частиц» есть некоторые свойства, частицам не присущие). Конкретнее, атомы состоят из набора небольших и очень лёгких электронов, окружающих крохотное, но тяжёлое атомное ядро, в котором содержится большая часть массы атома. Ядро состоит из других «частиц», в свою очередь также состоящих из других «частиц», и мы до них ещё доберёмся.
БЛОКИ опилкобетон СВОИМИ руками от А до Я
Рисованный атом
Частенько мы видим изображения атомов, нарисованные на книгах по химии, на рекламках и предупреждающих знаках. Пример – рис. 1. Он передаёт очень грубую идею того, как устроен атом: снаружи у него есть определённое количество электронов (синие), и они вращаются вокруг центрального атомного ядра. Ядро – это скопление протонов (красные) и нейтронов (белые).
Теперь мы можем ответить на 2-й вопрос: что означает атомное число Z? Это просто количество протонов в ядре. У кислорода атомный номер 8, и у него в ядре 8 протонов.
В простейших условиях атомное число также равняется количеству электронов атома. С количеством нейтронов всё сложнее, мы вернёмся к этому позже. У электронов отрицательный электрический заряд (-е), а у протонов – положительный (+е). Нейтроны нейтральны, электрического заряда у них нет. Когда количество электронов и протонов совпадает, их заряды взаимно уничтожаются, и у атома электрического заряда не наблюдается – такой атом нейтрален.
Но нет ничего необычного – к примеру, в процессе формирования молекул – если атом приобретёт или потеряет один или несколько внешних, валентных электронов. В этом случае электрические заряды электронов и протонов не уничтожаются, и получившийся заряженный атом называют ионом.
Более реалистичный атом
Хотя рис. 1 примерно описывает архитектуру атома – электроны действительно находятся снаружи, а ядро, состоящее из протонов и нейтронов, в середине – он совершенно не передаёт реальную форму и суть атома, поскольку он выполнен не в масштабе, а мы живём в квантовом мире, в котором объекты ведут себя так, что их сложно нарисовать или представить.
С проблемой масштаба можно разобраться, нарисовав более точное (хотя всё ещё несовершенное) изображение, рис. 2.
Рис 2. Атом – по большей части пуст (серая область). По нему быстро движутся электроны (голубые точки, нарисованы не в масштабе, а гораздо больше). В центре находится тяжёлое ядро (красные и белые точки, нарисованы больше, чем в масштабе).
Вот, что я попытался передать этим изображением. Во-первых, электроны очень, очень малы, настолько малы, что мы так и не смогли измерить их размер – может статься, что они точечные и не имеют размера, но они точно не больше, чем 1/100 000 000 от диаметра атома. Во-вторых, ядра (и протоны с нейтронами, их составляющие) также крайне малы, хотя они и больше, чем электроны.
Их размер измерен, и он примерно в 10 000 – 100 000 раз меньше диаметра атома. Атом немного похож на деревню. Протоны и нейтроны в ядре – большие дома, находящиеся в центре деревни, а электроны – далеко разбросанные фермерские домики. На большей части сельской местности растут зерновые культуры и нет домов. И хотя территория, считающаяся частью деревни, может быть большой, реально занимаемая домами площадь очень мала.
Но эта аналогия не полная, поскольку электроны, в отличие от фермерских домиков, очень быстро двигаются по серому региону на картинке и вокруг ядра со скоростями порядка 1% от скорости света. Покрываемая ими территория обычно не сферическая, а более сложной формы, кроме того не все электроны перемещаются по одной и той же территории.
Но, как я вас предупреждал, рис. 2 тоже не точный. Во-первых, нужно было бы нарисовать ядро в тысячи раз меньше, а электроны – в миллионы раз меньше, только тогда их не было бы видно. Если бы атом был размером с вашу спальню, то его ядро было бы размером с пылинку. По сравнению со своими компонентами, атомы огромны!
В каком-то смысле большую часть атома составляет пустота!
Во-вторых, изображение не передаёт мутную природу квантовой механики. Уравнения квантовой механики описывают и предсказывают поведение молекул, атомов и субатомных частиц, и эти уравнения говорят нам, что у этих частиц могут быть очень странные и неинтуитивные свойства.
Хотя электроны в каком-то смысле точечные (допустим, если вы захотите столкнуть два электрона друг с другом, то обнаружите, что можете сдвинуть их вместе на сколь угодно малое расстояние, и они ничем не выдадут своей внутренней структуры, если она вообще есть), есть возможность сделать так, что они, будучи оставленными в покое, будут распространяться как волна и заполнят всё серое пространство на рис. 2. Если это звучит странно, это не оттого, что вы чего-то не поняли: это странно и об этом тяжело думать. Я-то уж точно не знаю, как нарисовать атом, чтобы не вводить вас в заблуждение, и эксперты всё ещё спорят о том, как лучше всего о нём думать. Так что пока просто примите это как странный факт.
Размер электрона слишком мал для измерения, и его масса настолько мала, что электрон может распространиться по всему атому. А вот у ядра есть вполне измеренный и известный размер, а его масса так велика – больше 99,9% массы всего атома – что оно вообще не распределяется в пространстве. Ядро сидит в середине серой области.
Атом и его химия
Лучший приходящий мне в голову способ описать атом: большая часть массы атома содержится в ядре, находящемся в его центре, вокруг которого распределились чрезвычайно мелкие электроны гораздо меньшей массы, причём сделали это совершенно не так, как ведут себя частицы, заполнив всю серую область рис. 2.
Небольшой размер ядра по отношению к полному размеру атома, и то, что оно обычно находится в его центре, объясняет, почему оно играет относительно слабую роль в химии. Химия происходит – то есть, формируются и меняются молекулы – когда атомы приближаются друг к другу, а это происходит, когда внешние, валентные электроны одного атома близко подходят к внешним электронам другого – когда край серой области одного атома приближается к краю серой области другого. В химических процессах атомное ядро остаётся в центрах атомов, и никогда не приближается к другим ядрам. Основная роль ядра – обеспечение положительного заряда, удерживающего электроны, и большей части массы (определяющей, как сложно другим объектам передвигать этот атом).
Это отвечает на 3-й вопрос: химию атома в основном определяют подробности, связанные с его внешними электронами. Эти детали можно узнать (сложным способом, через уравнения квантовой механики), исходя из атомного номера Z.
Вместо того, чтобы заняться химией – темой, которой хватит на целый курс – мы перейдём на уровень ниже, к субатомным частицам, по пути отвечая на другие вопросы. Перечислим вопросы, с которыми мы разобрались, и вопросы, которые ещё предстоит изучить.
1. Из чего состоят атомы? Снаружи – электроны, в центре – атомное ядро (из протонов и нейтронов).
2. В чём смысл атомного номера? Это количество протонов в ядре атома, которое, в обычных условиях равно количеству электронов, его окружающих.
3. Каков главный источник различий в химическом поведении атомов разных элементов? Свойства внешних электронов, определяемые общим количеством электронов у каждого элемента, к примеру, атомным номером.
4. До какой степени разные атомы одного элемента схожи между собой? Обсудим это в статье про изотопы.
5. Как части атома удерживаются вместе? Обсудим это в статье о роли электрических сил и квантовой механики.
6. Почему атомы удерживаются вместе и образуют молекулы? Обсудим это в статье о роли электронов и электрических сил в построении молекул из атомов.
А вот вам ещё вопрос, который мог возникнуть при изучении рис. 2:
Если атом – по большей части пуст, почему объекты кажутся твёрдыми? Почему нельзя протянуть руку через экран компьютера, если экран состоит из атомов, по большей части пустых?
Источник: habr.com
Строительные блоки: традиции, вековой опыт и современные тенденции
Владелец кирпичного дома ещё несколько десятков лет назад считался довольно состоятельным человеком, с высоким социальным статусом. Строение же, в возведении которого применялись строительные блоки, расценивалось как не престижное, экономное.
Косность мышления ещё осталась, ведь хотя строительные блоки кардинально изменились и приобрели статус, по меньшей мере равный кирпичу, но назовите примеры применения блока. Большинство обычно сразу же вспоминает просто неказистые шлакоблоки, не особо даже задумываясь, что изготовленные на современном оборудовании с соблюдением геометрических параметров и новых технологий, они теперь преобразились, стали многофункциональнее и разнообразнее. Рассмотрим какие существуют блоки для строительства дома, какие из них лучше и сколько они стоят.
Как правильно выбрать блоки для строительства
При выборе блоков следует ориентироваться на конкретное назначение возводимого здания или сооружения: капитальный дом, дача или летний домик, хозяйственное строение либо гараж.
Основные критерии выбора блоков для строительства:
- использование строительных материалов меньшего веса позволит значительно сэкономить на фундаменте;
- применение блоков больших размеров и с хорошими геометрическими показателями в разы сокращает временные и трудовые затраты на возведение зданий;
- правильный выбор строительных материалов по теплоизоляционным свойствам позволит избежать дополнительных расходов по утеплению;
- большинство видов строительных блоков не нуждаются в отделочных работах, что сокращает общие расходы средств и сроки строительства.
Основные технические параметры для выбора нужного материала:
- плотность;
- прочность на сжатие;
- теплопроводность;
- морозоустойчивость;
- прочность на изгиб для сейсмоопасных районов.
Какие бывают строительные блоки
Строительные блоки – хорошая альтернатива другим материалам для возведения зданий, например, кирпичу. Блоки подходят для строительства сооружений любого типа и предназначения, поскольку они больше по размеру, чем кирпич, то и постройки из них возводятся быстрее.
Строительные блоки бывают разных видов. Чтобы выбрать нужный материал для строительства, необходимо сравнить все разновидности и выбрать наилучший вариант, исходя из предназначения блока, его характеристик и качества.
Все строительные блоки делятся на стеновые, перегородочные и фундаментные.
Основные виды строительных блоков это:
- железобетонные;
- пазогребневые;
- керамзитобетонные;
- пенобетонные;
- газосиликатные.
Это далеко не весь перечень строительных блоков, есть еще саманные, шлакоблоки, опилкобетонные изделия и другие.
Землебит
Земля – самый древний строительный материал. В Европе по сегодняшний день довольно популярно строительство домов из землебитных блоков. Вызвано это не только модой на экологическое строительство, но и неограниченным сроком эксплуатации правильно построенных домов из землебитных блоков, с годами превращающихся в крепчайший бетон и не дающих усадки.
При добавлении в землебит соломы либо хвои значительно улучшаются его теплопроводные свойства.
Самое знаменитое здание из этого материала находится в России. Это Приоратский дворец в Гатчине.
Саманные блоки
Одной из разновидностей землебита с идентичной технологией изготовления блоков считается саман. Производство блоков из самана довольно простой процесс, в основном ручной. В глину добавляется вода, глинистый грунт разминается и к нему добавляются различные компоненты, в основном органические.
- солома, костра, навоз, стружка – усиливают прочность;
- щебень, песок, керамзит – уменьшают усадку;
- цемент, известь – ускоряют твердение и усиливают влагостойкость;
- костный клей, казеин, крахмал, патока и прочие пластификаторы.
Перемешанные компоненты набиваются в формы-опалубки из дерева и высушиваются естественным способом. В итоге после высыхания получаются саманные блоки, размеры их обычно идентичны шлакоблокам: 40х20х20 см.
Сегодня технологии изготовления саманных блоков значительно усовершенствованы, иногда их называют глинобетон, глинофибробетон.
Преимущества дома из самана:
- Гигроскопичность строительного материала создаёт в доме хороший микроклимат. Саман выступает в роли стабилизатора влажности, стены из этого материала способны заменить кондиционеры и увлажнители воздуха.
- В саманном доме всегда тепло и уютно за счёт тепловой инерции материала.
- Отличные звукоизоляционные качества саманных стен.
- Высокая огнестойкость строительного материала.
- Содержащийся в глине алюминий придаёт стенам свойства защитного экрана от электромагнитного излучения.
- Цена саманных блоков очень доступна из-за низкой стоимости исходных материалов.
Недостатки жилья из саманных блоков:
- Низкая влагостойкость, необходимость наружных защитных отделочных материалов, как минимум известковой побелки.
- Органические наполнители могут привести к появлению в стенах нежелательных насекомых и грызунов, защитные средства и технологии имеются, но это приведёт к небольшому удорожанию саманных блоков.
- Необходимо полное высыхание самана, в недосушенном состоянии материал теряет все свои преимущества.
Саманный дом, правильно построенный и из качественного материала, надёжен и долговечен при малоэтажном строительстве.
Ярким доказательством могут служить исторические примеры:
- десятки тысяч английских саманных домов более пяти веков остаются достойным и комфортным жильём;
- земляные постройки Иерихона пригодны к эксплуатации спустя 9000 лет;
- дома в Йемене, построенные с применением самана, высотой в 10 этажей, заселены людьми и исправно им служат на протяжении 900 лет.
Можно ли быть уверенными, что дома из современных супер материалов прослужат столько лет?
Бетонные блоки: фундаментные и стеновые
Изделия из классического бетона являются единственным видом стандартизированных блоков, все остальные производятся на основе технических условий.
Цемент, щебень, песок, вода в различных пропорциях для придания определённых свойств, возможны пустоты для снижения веса. Общепринятые размеры стеновых блоков (обычно 390х190х190) – такова общая характеристика.
Разброс цен на бетонные блоки для строительства дома стандартного размера 390х190х190 составляет от 40 до 55 руб., перегородочные блоки 390х90х190 стоят от 30 руб. за 1 шт.
Главное применение бетонных строительных блоков – устройство фундаментов и несущих капитальных стен.
Использование бетонных блоков в фундаменте значительно снижает трудоёмкость монолитного бетонирования, устраняет некоторые технологические процессы, например, устройство опалубки. Сроки строительства снижаются как при возведении фундаментов, так и при замене блоками мелкоштучных изделий (кирпича).
Шлакоблок
Шлаком называется материал, получаемый после сгорания твёрдого топлива, преимущественно угля. Шлак представляет собой сплав оксидов. Для использования в качестве сырья при производстве блоков, шлак должен не менее полугода находиться на открытых площадках. Воздействие атмосферных осадков позволяет естественно очистить шлак от остатков серы, фенола.
При производстве шлакоблоков никакие дополнительные химические соединения не добавляют.
У шлакоблока два преимущества по отношению к другим стеновым камням: лёгкий вес и самая низкая цена в категории стеновых блоков, поскольку шлаки рассматриваются как отходы.
Самый распространённый размер 390х190х190, может иметь пустоты либо производиться в монолитном исполнении, средняя стоимость в районе 35 рубшт.
Керамзитоблок
Керамзитобетон – это изготовленный методом вибропрессования блок, в составе которого: цемент, песок, керамзит, вода. Керамзит заменил шлак в составе блоков, так как является экологически чистым лёгким, недорогим, доступным материалом.
Изготовленный в промышленных условиях керамзитобетонный блок обладает неплохими геометрическими показателями, различными прочностными характеристиками в зависимости от состава марки, которая бывает от М25 до М100, морозостойкостью от F15 до F100. Объемный вес керамзитобетонного блока от 800кгм3 до 1500 кгм3.
Блоки, по плотности соответствующие СНиПам, имеют гладкую поверхность, не требуют дорогой отделки, вполне соответствуют соотношению цены и качества.
Опилкобетонные блоки
Ещё 90 лет назад в нашей стране была разработана технология опилкобетона, как вариант использования древесных отходов. Из опилкобетонных блоков построено и эксплуатируется по сегодняшний день достаточно много зданий и сооружений.
Опилкобетон стал предшественником более совершенного строительного материала – арболита.
Арболитовые блоки
С 1959 года разработкой и усовершенствованием арболитовых блоков занимался ряд исследовательских институтов. В экспериментальных целях из арболитовых блоков было возведено несколько зданий на полярной станции «Молодёжная» в Антарктиде.
Результат превзошёл ожидания, подтвердив отличные эксплуатационные качества арболита:
- ни один химический элемент в составе арболита не выделяет вредных веществ;
- лучшая паропроницаемость среди строительных блоков;
- лёгкость, упругость, сейсмостойкость;
- низкая теплопроводность позволяет исключить дополнительное утепление;
- обрабатывается идентично изделиям из дерева;
- низкая звукопроводность;
- негорючесть, водостойкость, биостойкость.
Был сделан вывод, что арболит или деревобетон должен активно применяться в нашей стране. Прогнозировалось его распространённость на уровне бетона и пенобетона, но этому помешали экономические изменения 90-х годов.
Сегодня арболит вновь популярен и выпускается большим количеством производителей.
Размеры кладочных арболитовых блоков имеют довольно широкую линейку, но самыми востребованным размером считается 500х300х200 мм. Условия производства и применения арболита регламентируются ГОСТ 19222-84 и СН 549-82.
- древесная щепа с размером частиц не более 40х10х5 мм;
- химические добавки для повышения адгезии цементного раствора с деревянной щепой, снижения водопроницаемости, увеличения биологической стойкости изделий;
- известь, жидкое стекло, хлорид кальция, сернокислый глинозём, жидкое стекло;
- цемент М-400 и выше;
- вода.
Недостатки арболита незначительны, но только при соблюдении до мелочей технологического процесса, имеющего ряд нюансов.
Главный недостаток – это непрофессионализм и несоблюдение технологий большого количества производителей, для которых изготовление арболитовых блоков является лишь дополнительным производством в лесопереработке.
Соломобетонные блоки
Соломобетонные блоки можно считать одним из видов арболита. Для изготовления подходит только ячменная солома предельно низкой влажности. Сегодня эта разновидность строительных материалов выглядит несколько экзотически, но своих приверженцев и покупателей товар уже имеет.
Преимущества очень наглядны:
- лёгкое строительство в каркасных сооружениях;
- экологичность;
- возможности придания дополнительных свойств и использования в различных дизайнерских разработках;
- доступная цена.
В США спроектирован дом из соломы высотой в сорок этажей, но сегодняшний день максимальное количество этажей здания из этого материала всего лишь пять. Строительство таких домов включено в экологические программы во многих странах, конструкции из саломобетона давно и успешно возводятся в Китае, Монголии, США.
Наряду с использованием соломы применяются:
- отходы льна – в производстве костробетона;
- камыш в качестве наполнителя камышитовых блоков;
- проводятся эксперименты с использованием веток кустарников, рисовой соломы, стеблей подсолнечника и кукурузы.
Все эти разработки на первый взгляд несущественны и не делают погоды на рынке строительных блоков, но прослеживается явная тенденция к применению новых природных наполнителей для стройматериалов.
Строительные блоки из ячеистого бетона
Ячейки-поры образуются в бетоне в результате вспенивания. Добиться этого можно разными способами, но в результате образуются довольно похожие строительные материалы: газобетон и пенобетон.
Газобетонные блоки
При добавлении в строительную смесь алюминиевой пудры и взаимодействии её с известью возникает реакция, напоминающая брожение теста, в результате которой образуется пористая структура. Пудра выступает в реакции как газообразователь, а получающийся в результате после застывания пористый строительный материал называется газобетоном. Прочность газобетонный блок набирает в автоклаве.
Законодательство не требует сертификации газобетонных блоков, но добровольная сертификация, произведённых в условиях завода стройматериалов, повсеместна.
Габариты газобетонных блоков:
- длина – 600 мм;
- ширина – 250 мм;
- высота – 100, 200, 250, 350, 450, 500 мм.
Блоки выдерживают 100 циклов заморозки.
Промышленное производство газобетона началось с 1929 года в Швеции, в СССР – с 30-х годов прошлого века.
Газобетонные блоки соединяются с помощью специального клея, этому способствует их идеальная геометрическая форма с допуском погрешности не более 2 мм. Бывают пазогребневые и гладкие блоки, со специальной выемкой для руки.
Отличные теплозащитные свойства газоблока позволяют дому даже в жару не поддаваться перегреву.
Газобетонный блок прост в укладке, гвоздится, пилится, не даёт усадки, паропроницаем.
Пенобетонные блоки
Пенобетон в Чехии называют «биоблоками», он чрезвычайно популярен в Германии, Швеции, Финляндии. В России по самым скромным подсчётам работает примерно 1200 производителей пенобетона.
Отличие пенобетона от газобетона в том, что первый твердеет в естественных атмосферных условиях, в остальном характеристики строительных материалов схожи.
Достоинства строительных блоков из газобетона:
- не горюч;
- не гниёт;
- легко обрабатывается;
- имеет широкий ассортимент размеров;
- не плесневеет;
- не боится воды;
- сравнительно низкая цена.
Недостатки строительных блоков из газобетона:
- нестабильные плотность и вес;
- неоднородность пор из-за использования пены;
- большое количество неконтролируемых производителей.
В случае правильного производства и соблюдения технологии изготовления, свойства пенобетона почти идентичны газобетону, но цена последнего существенно выше.
Керамические строительные блоки
Керамические блоки по технологии их производства являются керамическим кирпичом больших объёмов и привлекательных форм. Керамические блоки обладают отличными показателями по всем физико-химическим характеристикам:
- хорошая теплоэффективность;
- экологичность;
- высокие звукоизоляционные свойства;
- простота монтажа;
- подходят для выполнения любых архитектурных и дизайнерских задач;
- не нуждается в дополнительной изоляции;
- кладка блоков производится на специальном клее.
Главным недостатком является высокая цена, но она оправдана и заслужена хорошими качествами материала.
Полистиролбетонные блоки
Строительные блоки из полистиролбетона – это лёгкий бетон с применением цементного вяжущего и вспененного полистирола в качестве заполнителя.
Преимущества строительных блоков из полистиролбетона:
- не гниёт, не плесневеет;
- по теплопроводности схож с древесиной;
- лёгок в обработке;
- большой выбор изделий различных форм и размеров;
- малый вес;
- высокая упругость.
Недостатки строительных блоков из полистиролбетона:
- нет данных о возможном выделении вредных веществ при горении;
- быстрое разрушение при воздействии ультрафиолета, необходима дополнительная своевременная защита;
- в местах примыканий блоков и перемычек, оконных и дверных конструкций возникают мостики холода;
- большие сроки достижения расчётной прочности;
- существенная усадка.
Выпускается полистиролбетонный блок в классической форме, в соответствии с требованиями к строительным материалам. Применяется в устройстве ненесущих стен и перегородок, для теплоизоляции и звукоизоляции.
Теплоблоки
Набирают популярность блоки комбинированного типа, например, теплоблок, теплостен, полиблок, поротерм.
Производители декларируют теплоблоки и его аналоги как идеальное решение не только в качестве основного стенового материала. Теплоблоки считают универсальными, изготовленными в виде многослойного пирога с дополнительными качествами утеплителя.
Кроме того, теплоблоки могут применяться как декоративный материал для наружного и внутреннего использования.
Блоки несъемной опалубки
Мелкоштучные блоки, используемые в качестве несъёмной опалубки, в какой-то мере тоже можно отнести к строительным блокам.
При их использовании не исключены лучшие показатели в сравнении с традиционными блоками, но доля материалов несъемной опалубки в строительстве пока невелика, имеются технологические сложности использования, эффективность пока не подтверждена на практике.
Основные марки и бренды: Симпролит, Изодом, Дюрисол, Термоблок, Мосстрой-31.
Заключение
Сказать определённо, какой из видов блоков лучше, невозможно, необходимо обоснование и конкретные требования к планируемому строительству. Применение строительных блоков в качестве несущей конструкции, перегородки, утеплителя или для придания строению декоративных свойств уже давно востребовано и популярно. А вот какие строительные материалы выбрать, решать только вам, но делать это надо лишь после консультации у профессионалов, которые подскажут какой материал лучше использовать в конкретном случае.
Источник: geostart.ru
Конструкции стен из кирпича и мелких блоков
Мелкие блоки изготовляют из легких бетонов с заполнителями в виде шлака, керамзита, пемзы и т. п., из керамики и природных камней.
Мелкие блоки бывают сплошными и пустотелыми. Размеры блоков устанавливают в соответствии с размерами кирпича, чтобы можно было сочетать их в комбинированных кладках. Размеры целых камней составляют 39,0X19,0X18,8 и половинок — 39,0X9X18,8 сл.
Кладку шлакобетонных стен ведут на легких или тяжелых (смешанных) растворах, с обязательной порядковой перевязкой швов. Толщину таких стен устанавливают теплотехническим расчетом, причем наименьшую применяют в соответствии с размерной длиной 39 см, которая по теплотехническим свойствам тождественна толщине кирпичной кладки в 51 см. Повышенные размеры блоков усложняют возможность устройства из них карнизов, обрамлений оконных и дверных проемов. В этом случае последние делают без четвертей и притолок либо для этих целей используют специальные фасонные камни или обыкновенный кирпич.
Карнизы, цоколь и другие архитектурные детали могут быть кирпичными, бетонными или из специальных фасонных камней.
Рис. 1. Трехрядная кладка из мелких блоков: а — перевязка швов в углах стен; б — перевязка швов в пересечении стен
Дымовые и вентиляционные каналы в шлакобетонных стенах устраивают в специальных вставках из кирпича. Наиболее распространенным типом пустотелых блоков являются камни с щелевидными несквозными пустотами. Стены из них обычно кладут толщиной 39 или 49 см. Раствор при этом применяют легкий. Кладку ведут ложками пустотами вниз.
Стены, выложенные из этих блоков, обладают высокими теплозащитными свойствами, а по прочности близки к эффективному кирпичу. Применяют их в строительстве малоэтажных домов и для заполнения в каркасных стенах многоэтажных зданий. Наружные поверхности стен оштукатуривают или облицовывают. Устройство карнизов, оконных и дверных проемов аналогично Устройству их в стенах из полнотелых шлаковых блоков.
Рис. 2. Дымовые каналы в стенах из легкобетонных блоков
Рис. 3. Стены из шлакобетонных камней: а — из камней с горизонтальными пустотами; б — камни с вертикальными пустотами; в — стена из этих камней; 1 — семищелевые блоки; 2— шестищелевые блоки; 3 — блоки с горизонтальными пустотами; 4 — кирпичи; 5,6,1 — облицовочные плиты
Помимо пустотелого и легкого кирпича, применяют также пустотелые керамические камни размером 25X12X13,8 см. На рис. 3, а приведен пример кладки стены из керамических камней с горизонтальными пустотами. В теплотехническом отношении наиболее эффективны камни с вертикальными пустотами (рис. 3, б).
Пример кладки стены из таких камней с облицовкой ее плитами приведен на рис. 3, в.
Читать далее: Полы в здании Каркасы многоэтажных зданий Естественные и искусственные основания Классификация зданий Конструкции лестниц Общие сведения о лестницах и лифтах Ворота производственных и складских зданий Двери гражданских и промышленных зданий Окна гражданских и промышленных зданий Заполнение оконных, дверных и воротных проемов
Стены для коттеджа из бетонных блоков и кирпича
Армокирпичные перемычки по фундаментным столбикам делают так, чтобы средняя толщина горизонтальных швов кладки составляла: для кирпича— 10 мм, для стеновых камней — 12 мм, а толщина вертикальных швов в том и другом случае равнялась 10 мм. При производстве работ следует обеспечить защиту арматуры цементным раствором.
Устраивая проемы, под перемычками прокладывают временные доски, которые одновременно служат опалубкой. Выполняя рядовую перемычку, используют стальные круглые или плоские стержни, укладываемые через каждые 1-3 см с заливкой цементным раствором слоем толщиной 3—4 см.
Концы стержней заводят в простенки на 1-2 см и загибают вверх, пропуская их для заанкеривания в вертикальные швы. Перемычки можно делать, из железобетонных брусков, размеры сечения которых равны поперечному сечению кирпича (6,5Х Х12 см) или кратны этому сечению с учетом толщины шва.
Для уменьшения продувания стен между кладкой и оконными или дверными коробками в кирпичных стенах выкладывают четверти по боковым сторонам и по верху проема. При возведении стен садовых домиков из сплошного кирпича целесообразно применять кладку с многорядной перевязкой швов.
В этом случае несколько рядов укладывают вдоль стены и через равное число их (4 и более) укладывают ряд кирпича поперек стен. Кирпичи, уложенные вдоль стены, называются «ложками», поперек нее — «тычками». Толщина наружных несущих стен, как правило, составляет 25 см (в один кирпич). Несущие наружные стены одноэтажных домов можно возводить толщиной вполкирпича (12 см) с утеплением с наружной стороны камышитом или каким-либо другим плитным утеплителем при хорошей перевязке кладки в углах и применении достаточно прочного водостойкого раствора. Такие стены снаружи оштукатуривают.
Стены из мелких блоков снаружи обязательно облицовывают или оштукатуривают. Цокольную горизонтальную гидроизоляцию устраивают особенно тщательно.
Наружную облицовку стен из легкобетонных камней можно выполнять из кирпича (полкирпича или кирпич на ребро), а также бетонных, силикатных или керамических плит. Облицовку крепят на цементном растворе металлическими анкерными скобами или делая прокладные ряды кладки.
Стены из гипсошлаковых, гипсоглиняных, гипсовых камней для защиты от атмосферных воздействий через каждые 5—6 лет окрашивают известковым молоком.
В домах со стенами из мелких блоков применяют брусковые или рядовые перемычки. Можно устраивать перемычки из деревянных брусьев или пластин.
Монолитные стены возводят из шлако-грунто и глинобетона, пользуясь инвентарной деревянной или металлической опалубкой.
Инвентарная деревянная опалубка состоит из переставных деревянных щитов высотой 35—50 см. Щитов должно быть столько, сколько нужно для того, чтобы можно было смонтировать два яруса опалубки по всему периметру несущих стен дома. Расстояние между ними фиксируется деревянными сжимами (клиньями) или болтами.
Приготавливая теплые бетоны, в качестве заполнителя используют шлак, отходы от добычи туфа, ракушечника, пемзы и других местных материалов….
Для возведения стен применяют главным образом пустотелые шлакобетонные камни с щелевидными пустотами. Размеры камней приняты 390X190X 188 мм (целый камень) и 390x90X188 мм (половина камня). Кладка стен из шлакобетонных камней ведется на тяжелых или легких растворах тех же марок, что и кирпичная кладка. Объемный вес шлакобетона колеблется в пределах от 1200 до 1600 кг/м3 в зависимости от состава, вследствие чего толщина наружных стен из шлакобетонных камней получается меньше кирпичных, особенно при применении в качестве крупного заполнителя не котельного, а гранулированного шлака, при котором объемный вес шлакобетона приближается к его нижнему пределу (1200 кг/м3). Толщина стен принимается кратной размерам камней, т. е. 390 мм (в один камень), 490 мм (в один с четвертью) и 600мм (в полтора камня).
В зависимости от климатических условий толщину шлакобетонных стен можно определить по 2.
Для защиты шлакобетона от атмосферных воздействий и для оформления фасада здания иногда применяют облицовку шлакобетонной стены кирпичом. Такая смешанная кладка возможна ввиду кратности размеров кирпича и шлакобетонных камней.
Прочность или расчетное сопротивление сжатию кладки из пустотелых шлакобетонных камней зависит от марок камня и раствора и колеблется в пределах от 5,0 до 20 кГ/см2.
В качестве крупного заполнителя при изготовлении легкобетонных камней помимо шлака могут применяться щебень из трепела, пемзы,, туфа и других легких горных пород, а также искусственные легкие заполнители в виде керамзита, шлаковой пемзы и др.
Стены из естественных камней. В южных районах СССР, где имеются залежи легких горных пород, получили распространение стены из естественных камней — пористых известняков-ракушечников и туфов. Малый объемный вес и низкая теплопроводность позволяют возводить стены из такого камня меньшей толщины, чем кирпичные. Кладка ст9Н ведется на известково-цементных растворах с перевязкой швов.
Прочность или расчетное сопротивление кладки из камней правильной формы установлено действующими нормами (СНиП)
в зависимости от марок камня и раствора в пределах от 1,2 до 40 кГ)смг.
Детали стен из каменной кладки. Цоколь. Нижняя часть стены,, обычно несколько утолщенная, называется доколем и выполняется из морозо- и водостойких материалов. Цоколь защищает нижнюю часть стены от увлажнения и механических воздействий. Кроме того, он имеет и архитектурное значение, являясь постаментом, или видимым основанием здания.
Цоколь устраивается бетонным, облицовывается прочной цементной штукатуркой, естественным камнем (известняком, песчаником, гранитом и т. п.) или железобетонными сборными плитами.
Чтобы предохранить стены от проникания влаги из грунта через фундамент вследствие капиллярности, по верхней поверхности фундамента или фундаментных балок устраивают гидроизоляцию путем наклейки двух слоев рубероида на битумной мастике или двух слоев толя на дегтевой мастике. Иногда с той же целью применяется так называемая жесткая гидроизоляция из цементнопесчаного раствора состава 1:2 толщиной 30 мм.
| < Предыдущая | Следующая > |
Виды строительных блоков
Все стеновые блоки, применяемые в строительстве, имеют схожие параметры. Благодаря своим размерам, они позволяют вести кладку в несколько раз быстрее, чем из кирпича, требуя при этом меньшего расхода кладочного раствора.
Но они отличаются способом изготовления, используемым для этого исходным сырьем и, как следствие, техническими и эксплуатационными характеристиками.
Бетонные блоки
Это плотные материалы, в состав которых помимо бетона входит твердый мелкий наполнитель – песок или шлак. Изделия отличаются высокой прочностью, долговечностью, устойчивостью к атмосферным воздействиям, доступной ценой.
Бетонный блок
Но высокая плотность делает их тяжелыми и не способными хорошо удерживать тепло из-за большого коэффициента теплопроводности. Даже наличие технологических пустот не особо влияет на этот показатель.
Кроме того, для кладки бетонных блоков используется классический цементный раствор с толщиной шва не менее 10 мм, который тоже создает многочисленные мостики холода.
Кладка из стеновых бетонных блоков
Тем не менее, это вполне подходящий материал для возведения несущих стен, способный выдержать большие нагрузки. Но он требует создания массивного фундамента и обязательного наружного утепления стен.
Керамзитоблоки
В состав таких блоков кроме цемента и песка входит до 50% керамзита – наполнителя в виде гранул из обожженной глины. Их характеристики зависят как от процентного содержания такого наполнителя, так и от размера его фракций. Чем они мельче, тем выше плотность материала и ниже его теплоизоляционные свойства.
Керамзит разных фракций
Состав блоков в зависимости от марки прочности
Керамзитобетонный блок
Для справки. Максимальной прочностью обладают блоки с наполнителем в виде керамзитового песка.
Размеры керамзитоблоков такие же, как и у пескоцементных: 390х188х190 мм. Но, так как этот материал часто используется и для возведения перегородок, выпускаются и половинчатые блоки с габаритами 390х188х90 мм.
Они изготавливаются с полостями, благодаря которым увеличиваются теплосберегающие свойства материала и уменьшается его вес. Стандартный стеновой блок в зависимости от состава и размера пустот весит от 9 до 20 кг. Для сравнения масса пескоцементного блока – около 30 кг.
Для возведения несущих стен применяются только блоки высокой плотности, более 1200 кг/м3. И только при условии создания армопояса и высоты здания не более трех этажей. Блоки меньшей плотности используют в качестве заполнения для каркасных конструкций, строительства хозяйственных построек и заборов, возведения перегородок.
Наружные стены из керамзитоблоков, несмотря на хорошие теплоизоляционные свойства, требуют внешней отделки по следующим причинам:
- Неприглядный внешний вид;
- Невысокая устойчивость к атмосферным воздействиям;
- Большая толщина цементных швов из-за неровности и шероховатости стенок блоков.
Из-за нестабильных размеров увеличивается расход раствора при кладке из керамзитоблоков
Блоки из пенополистиролбетона
Блоки с легким и пористым наполнителем в виде гранул полистирола относят скорее к теплоизоляционным, а не конструктивным. Они отлично держат тепло, но из-за низкой плотности не отличаются прочностью.
Нетерпимость к нагрузкам объясняется ещё и плохой адгезией частиц наполнителя к другим компонентам бетона, а также неустойчивостью материала к ультрафиолетовым лучам, под действием которых он разрушается.
Структура блоков с наполнителем из пенополистирола
В принципе самые плотные марки полистиролбетонных блоков можно использовать для возведения несущих стен не выше одного этажа. Но нужно помнить, что материал дает усадку, неустойчив к механическим повреждениям, плохо держит крепеж. Поэтому его основное назначение – утеплитель.
Блоки из ячеистого бетона
К ячеистым относят газобетонные и пенобетонные блоки. Они имеют пористую структуру, благодаря чему обладают небольшим весом и малой теплопроводностью.
- Газобетонные блоки изготавливаются из цемента, песка и извести. В процессе смешивания к этим компонентам добавляется алюминиевая пудра, которое вызывает газообразование и приводит к появлению в материале после затвердевания закрытых пор, заполненных газом. Затвердевают блоки в автоклавах под действием высокого давления и водяного пара или в формах на открытом воздухе. Автоклавный газобетон обладает гораздо более высокими качественными характеристиками.
Стеновой газобетонный блок
- При производстве пенобетонных блоков к смеси песка и цемента добавляется пенообразователь. Вспененная масса заливается в штучные разборные формы или в опалубку для твердения. Если масса заливалась в опалубку, то по истечении нескольких часов большая заготовка с помощью специальных станков разрезается на блоки стандартных размеров.
Пенобетонный блок
Ячеистые бетоны приобретают все большую популярность в малоэтажном строительстве благодаря неплохой прочности, низкой теплопроводности, паропроницаемости и малому весу, позволяющему экономить на устройстве фундамента. Дома из газо- и пеноблоков не нуждаются в утеплении, но требуют наружной отделки для защиты от влаги и разрушающих внешних факторов.
В качестве внешней отделки можно применять паропроницаемую штукатурку или навесные вентилируемые системы
В зависимости от плотности блоки из ячеистого бетона подразделяются на:
То есть, могут использоваться как для возведения несущих стен и перегородок, так и для их утепления.
Но у газобетонных блоков есть ощутимые преимущества перед пенобетонными. Они прочнее, меньше впитывают влагу и имеют точные геометрические размеры и гладкие поверхности. Что позволяет использовать для кладки тонкий слой клея и практически исключить мостики холода.
Разнообразие форм газобетонных блоков
Идеальная кладка
Блоки из ячеистого бетона легко обрабатывать
Кроме того, автоклавный газобетон выпускается разной формы и размеров: обычные и пазогребневые блоки, перегородочные с уменьшенной толщиной и U-образные для устройства перемычек над проемами и заливки армопояса.
Обратите внимание. Такие блоки имеют низкую прочность на изгиб, поэтому при строительстве на подвижных грунтах стены из них могут давать трещины.
Арболитовые блоки
Наполнителем для изготовления этого материала служит древесная щепа. Её смешивают с водой, песком и цементом и заливают в формы для вибропрессования, в которых они находятся до затвердевания.
Блоки получаются легкими, прочными, огнестойкими, паропроницаемыми и экологически чистыми. Но довольно дорогими.
Стеновой блок из арболита
Это важно! Наполнителем для качественных блоков должна быть щепа с размерами около 40х10х5 мм, а не стружки, опилки или кора. Некоторые производители используют их или добавляют в классический состав, что негативно сказывается на качестве материала.
Также в состав материала входят минеральные добавки, увеличивающие водостойкость изделий и адгезию дерева к цементу.
- Гашеная известь;
- Жидкое стекло;
- Сернокислый глинозем;
- Хлорид кальция.
Как и блоки из ячеистого бетона, арболитовые конструкционные блоки плотностью 500-850 кг/м3 применяются для строительства домов до трех этажей и внутренних несущих перегородок.
А теплоизоляционные плотностью до 500 кг/м3 – для устройства утепляющих слоев. Но в отличие от газобетона арболит обладает высокой прочностью на изгиб и трещиностойкостью.
В арболите отлично держится любой крепеж
Отличаются и размеры блоков. Стандартными считаются параметры 500х300х200 мм для стеновых блоков и 500х150х300 мм для перегородочных. Но встречаются и другие типоразмеры, устанавливаемые производителем.
Наличие в составе материала натурального древесного сырья делает необходимой обязательную внешнюю защиту конструкций от влаги.
Дома из арболита нуждаются в наружной отделке
Керамические блоки
По составу этот материал аналогичен обычному керамическому кирпичу и отличается от него большими размерами и наличием пустот, объем которых может достигать 50%. Соответственно, и вес блоков меньше, чем у кирпича, а цена ниже.
Керамические блоки
Кроме наличия технологических пустот в керамических блоках множество пор, которые образуются при обжиге от сгорания опилок и других горючих наполнителей, добавляемых в исходную смесь. Пористая структура обеспечивает высокие теплоизоляционные свойства материала, что позволяет экономить на утеплителе, а небольшой вес – на устройстве фундамента.
Экономия возможна и на внешней отделке. Так как блоки имеют точные размеры и пазогребневую систему стыковки, то кладку можно вести с тонкими аккуратными швами.
Пазогребневое соединение практически исключает мостики холода в вертикальных швах
Стандартные размеры блоков:
- Стеновых: 510х250х219 мм;
- Перегородочных: 380х250х219 мм.
Стеновой блок
Керамические блоки подходят для строительства домов любой этажности, заполнения проемов, устройства перегородок. Единственный его недостаток – хрупкость при транспортировке и разгрузке.
Из керамических блоков можно строить многоэтажные дома
Блоки с утеплителем
Помимо перечисленных на рынке строительных материалов есть ещё и многослойные теплоблоки, которые помимо несущей основы из бетона или керамзитобетона имеют два дополнительных слоя:
- Утепляющий – из пеностекла, пенопласта или пенополистирола;
- Фасадный – из плотного бетона с декоративной цветной фактурной поверхностью.
Слои прочно склеены между собой и скреплены стеклопластиковой арматурой.
Теплоблоки
Источник: nwfasad.ru