|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы риалы, изделия и конструкции, в США является наличие больших, часто неравномерно используемых производственных мощностей. Так, например, мощности цементной и металлургической промышленности в зависимости от спроса на их продукцию в первой половине года, как правило, бывают загружены не полностью. Объем продукции, выпускаемой этими отраслями в отдельные периоды времени, значительно возрастает. Наличие указанных резервов мощностей позволяет полностью обеспечить потребности строительства в материалах и изделиях. Строительная индустрия США является одним из наиболее емких потребителей металлов и пластмасс. А такие материалы, как цемент, асбестоцемент, стекло, керамика, природный камень, древесина, фанера, древесностружечные и древесноволокнистые плиты, почти полностью потребляются строительством. Т. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ Объем производства цемента в США непрерывно увеличивался и достиг в 1973 г. максимального размера- 77,5 млн. т. В 1974 г. и особенно в 1975 г. объем его производства, в связи с экономическим кризисом, резко снизился. Мощности цементных заводов в 1974 г. были использованы в США только на 85,8%. В 1974 г. в США насчитывалось 168 заводов, производящих портландцемент. 100 из них работали с применением мокрого процесса подготовки материалов для обжига во.вращающейся печи (57,7% общей мощности всех заводов) и 63 - с сухим способом подготовки материалов (38,8%), 5 заводов имели оба способа производства (3,5%). Цементными заводами США выпускается 26 типов портландцементов различных марок, из которых основными считаются 8 типов. Остальные 18 типов цементов разбиваются на две группы: 10 видов цементов особого назначения И 8 видов специальных цементов- К наиболее распространенным 8 типам цементов относятся следующие: нормальный портландцемент - тип I, применяющийся во всех случаях, когда не предъявляются специальные требования к бетону - сульфатостойкости, низкой экзотермичности. Он широко используется в заводском производстве сборных железобетонных изделий, если при их изготовлении применяется пропаривание; портландцемент -тип II, используемый при строительстве дренажных сооружений, когда содержание SO4 в грунтовых водах достигает не более 0,2%, при возведении массивных сооружений (обладает пониженной экзотермичностью), для производства работ летом и на юге при высоких температурах воздуха; быстротвердеющий цемент - тип III, употребляемый в тех случаях, когда необходимо получить бетон высокой прочности в раннем возрасте. В зимнее время использование этого цемента позволяет сократить период прогрева или отепления конструкции. В большинстве случаев при его применении достигается экономия цемента и удешевление производства работ. низкоэкзотермический цемент - тип IV, применяющийся при строительстве крупных дамб, плотин и других массивных гидротехнических комплексов; сульфатостойкий цемент - тип V, используемый при строительстве подземных и других сооружений, испытывающих воздействие сульфатных вод при концентрации so4 более 0,2%; три типа цемента с воздухововлечением -1а, Па и Ша. Бетоны на этом цементе обладают повышенной морозостойкостью и сопротивляемостью откалыванию при очистке от снега и наледи. Бетоны, приготовленные на основе перечисленных цементов, имеют в трехмесячном возрасте в соответствии с их маркой соответствующую прочность, но достигается она по-разному. В то время как быстротвердеющий цемент- тип Ша один день достигает по отношению к нормальному портландцементу - тип I 190% прочности, то тип 11 - 75%, тип IV -55% и тип V -65%. В месячный срок разница существенно уменьшается, однако выравнивание прочностей достигается только к 3 месяцам. К цементам особого назначения относятся следующие 10 видов: белые и цЁетйЫё цементы, которые находят все большее применение главным образом в конструкциях, требующих цветового решения; два вида шлакопортландцемента (I и IA). По прочности они аналогичны портландцементу - тип I. Цемент IA обладает качеством воздухововлечения; четыре вида пуццоланового портландцемента (IP, IPA, Р и РА). Применяются преимущественно в гидротехнических сооружениях, при возведении крупных мостовых опор, плотин и т. д.; кладочный портландцемент предназначен для изготовления раствора, применяемого при каменной или кирпичной кладке, который должен отвечать требованиям пластичности, удобоукладываемости и способности удерживать воду. Кроме того, после затвердения раствор должен гармонировать с цветом камня, кирпича или блоков. К числу специальных относятся следующие виды цемента; маслостойкие, водостойкие, пластичные и другие. Они изготовляются по специально разрабатываемым техническим условиям. В 1974 г. цемент, выпущенный в США, был использован на следующие цели: для приготовления товарного бетона - 66,1%; на изготовление изделий из бетона и железобетона-13,7%; на дорожное строительство - 7%; для изготовления строительных материалов-8,2% и на прочие нужды-5%• В строительстве также используется высокоглиноземистый цемент. Он содержит до 80% глинозема, а примеси окиси железа и кремнезема не превышают в нем 1%. Бетоны, сделанные на его основе с корундовыми заполнителями, могут выдерживать температуру до 1800° С. Начиная с 1969 г. в США начал производиться новый расширяющийся «М»-цемент, представляющий собой продукт совместного помола портландцементного клинкера типа I, глиноземистых шлаков и гипсового камня, взятых примерно в соотношении 80:8 : 12 по массе. Содержание основных окислов, определяющих расширяющие свойства цемента, составляет: А1-9%, S- 6% и Mg-5%. Тонкость помола составляет 1600 см/г; сроки схватывания: начало 2 ч, конец 10 ч: 2-дневная Прочность составляет 84 кг/см*, 7-дневная-144 кг/см2, 28-дневная - 250 кг/см. В 1971 г. «М»-цемент усовершенствован путем введения дополнительной составляющей расширяющего компонента - извести. Новый состав «М»-цемента теперь имеет следующее соотношение компонентов - 80:5:12:3 (портландцементный клинкер : глиноземистый шлак : гипс : известь). Новый компонент вводится в виде комовой извести-кипелки. В строительстве США в больших объемах используются фракционированный песок, щебень и гравий, добываемые и обогащаемые, как правило, на крупных механизированных карьерах. Например, в 1975 г. было использовано 244,3 млн. песка, 304,9 млн. м гравия. Около 40% этих материалов пошло на строительство зданий и сооружений и около 50% - на строительство автомобильных дорог. В том же году на строительстве было использовано 335 млн. фракционированного щебня. Следует отметить, что прочность на сжатие заполнителей для тяжелого бетона в США не нормируется. Требуется, чтобы заполнитель обеспечивал получение бетона заданной прочности на сжатие. В связи с этим в строительстве США используется всего И-12% гранитного щебня от его общего объема, более 70% щебня из известняка и доломита и около 18% щебня из других каменных пород (песчаник, ракушечник и др.). В качестве легких заполнителей бетона в США используются пемза И вулканические шлаки, которых потребляется ежегодно более 3 млн. т, керамзит, изготовляемый из глины и глинистых сланцев, в количестве более 10 млн. т в год, а также вспученный перлит и металлургические шлаки. В США, располагающих большими залежами перлита, ежегодно изготовляется около 4 млн. м вспученного перлита. Высокие теплоизолирующие и огнезащитные Свойства этого материала и его малая объемная масса обеспечили его широкое использование, в том числе для изготовления конструктивных и теплоизоляционных перлитобетонов и растворов, сухой штукатурки и различных теплоизоляционных изделий. Растворы, изготовленные на основе перлита, применяются также для защиты стальных конструкций от огня (наносятся путем набрызга), а также для теплоизоляции кровельных покрытий. Учитывая ценность и перспективность использования перлита, в США в 1949 г. был создан институт «Перлит», имеющий в настоящее время 50 отделений в США и за рубежом. Членами этого института являются также 22 страны, имеющие месторождения перлита. В строительстве и промышленности строительных материалов США широко применяются доменные шлаки и шлаки от выплавки стали: 1973 г. Доменные шлаки, млн. т- 25,9 Шлаки от выплавки стали, 8,7 млн. т 1974 г. 26,5 8,8 1975 г. 27 9.9 В 1973 г. в строительстве было применено около 95% Общего объема потребляемого шлака. Доменный шлак использовался в качестве заполнителя для бетона на портландцементе и асфальтобетона для изготовления шлаковой пемзы, шлаковаты и гранулированного шлака, который потреблялся цементной промышленностью, а также при производстве бетонных камней и для других целей. Шлак от выплавки стали применялся в основном в дорожном строительстве. - В настоящее время в США используется около 4 млн. т золы-уноса, которая употребляется при производстве цемента, применяется при изготовлении бетона, пористых заполнителей для него, а также для стабилизации грунтов. Сравнительно недавно в строительстве нашла применение зола-унос с содержанием извести более 20%. Такая зола в смеси с портландцементом увеличивает прочность бетона. В США довольно широко используются различные ускорители твердения бетона. Наиболее распространенным ускорителем является тонко измельченное твердое вещество, представляющее собой сополимеры стирола и бутадиена. Порошок вводится в бетонную шихту в сухом виде в количестве до 2% массы цемента. Это ускоряет твердение бетона в раннем возрасте, и стальная арматура в результате введения ускорителя не подвергается коррозии. К числу традиционных стеновых материалов, используемых в настоящее время в США, относятся бетонные камни и кирпич. Кроме обычных бетонных камней нашли применение пустотелые бетонные стеновые камни, ко- торые делаются с вкладышем из пенополистирола. Этот камень, обладающий хорошими теплоизоляционными свойствами, применяется практически для возведения всех видов зданий. Размер его 203X203X406 мм. После освоения в США производства легких бетонов получила развитие промышленность по изготовлению из этих бетонов стеновых блоков. В настоящее время примерно 65% всех легких бетонов на пористых заполнителях используется в США для изготовления бетонных блоков. С наружной стороны стены из кирпича и блоков часто облицовываются профилированными листами из алюминиевых сплавов. Широко используются в США в качестве ограждающих трехслойные конструкции, изготовляемые в виде панелей покрытий и навесных панелей стен из стального или алюминиевого листа с эффективным утеплителем. Подсчитано, что на изготовление ограждающих конструкций (профилированный настил покрытий, обшивка стен зданий, трехслойные панели покрытий и стен) расходуется около 70% алюминиевых сплавов, идущих на нужды строительства. Применяются также трехслойные стеновые конструкции с обшивкой из асбестоцементных листов и стеклопластиков. В связи с развивающейся в США промышленностью сборного железобетона расширяется применение железобетонных стеновых панелей, в том числе из легкого бетона, железобетонных скорлуп из тяжелого бетона, утепляемых после их установки в стены теплоизоляционными плитами или матами. В строительстве одноэтажных зданий для стеновых ограждений широко используется древесина, в том числе в виде водостойкой фанеры в сочетании с различными утеплителями. Широкое применение в США находят новые виды стеновых панелей. К ним, например, относятся кирпичные панели. Их изготовление стало возможным после того, как химическая фирма «Дау Кемикел» стала выпускать новый материал «саробонд», используемый как добавка в раствор. Прочность раствора с этой добавкой резко увеличивается и после его затвердения достигает прочности кирпича. Кладочный раствор состоит из следующих компонентов по массе: цемента - 10 частей, извести -5, песка- 30, «саробонда» - 5 и воды - 1 часть. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 |