Показатели плотности и прочности пенобетона

Показатели плотности и прочности пенобетона

Плотность пенобетона: влияет ли данный параметр на строительство? Зачем его знать?

Благодаря своим надежности, легкости, прочности и экологичности пенобетонные блоки на сегодняшний день считаются наиболее популярным строительным материалом.

Благодаря своим свойствам пенобетон является одним из самых популярных строительных материалов на сегодняшний день. Все его характеристики отталкиваются от значения плотности, а именно его легкость, обрабатываемость. Работая с такими блоками, сразу видно, насколько легко из них возводить здания, к тому же они способствуют хорошей теплоизоляции. А это, в свою очередь, помогает не волноваться о дополнительной защите стен.

От чего зависит плотность пеноблоков? На такую характеристику влияет два момента: пористость и количество легкого наполнителя. В качестве последнего обычно используется песок и зола-унос. Так как они имеют собственную плотность, то в зависимости от пропорций в растворе это дает и плотность самому материалу. Немаловажным является и такой компонент, как пенообразователь.

Почему так важна плотность пенобетона: основные характеристики

Схема производства пенобетона.

Такой показатель материала во многом влияет на массу, прочность и теплоизоляционные свойства пеноблока.

Что касается веса, то чем выше плотность, тем тяжелее будет 1 куб материала. В наименовании марки ее обозначают буквой D.

От плотности будет зависеть и прочность изделий. Это связано с тем, что в структуре таких блоков присутствуют пустоты, которые образуются во время замеса раствора. Пенообразователь и цемент вступают в реакции, вследствие чего и выделяется газ. Он же, в свою очередь, создает неоднородность массы, а это уже негативно влияет на прочностные характеристики. К примеру, если для сравнения взять марки D400 и D1200, то первые имеют прочность в 8-15 кг/см², в то время как вторые обладают показателем в 70-100 кг/см².

У пенобетона плотность влияет и на теплопроводность материала. Данное свойство характеризует тот момент, насколько хорошо материал может удерживать тепло в помещении. Если же этот показатель будет выше, то холоднее будет находиться в таком здании.

Следует отметить и тот факт, что влагопоглощение материала во многом прямо пропорционально показателю плотности. Если использовать в строительстве пенобетон с меньшей уплотненностью, то такая характеристика иметь будет показатель 5, а если с большей, то 0,5. Насколько материал терпим к воздействию влаги, настолько он стоек и к морозам, ведь частицы воды при минусовых температурах кристаллизуются и застывают внутри блоков. Соответственно, последние быстро охлаждаются. К тому же этот параметр указывает на то, какое количество циклов замораживания и оттаивания может выдержать пенобетон. Чем выше этот показатель, тем дольше простоит здание.

Не следует забывать и том, что такой материал создавался для средних климатических условий. Поэтому если его использовать при других условиях, то технические характеристики пенобетона могут несколько меняться.

Но есть и противоречивые моменты, касающиеся данного материала. Опытные застройщики знают, что, работая с ячеистыми стройматериалами, следует учитывать их прочность, то есть класс. Для этого они ориентируются на три параметра: на растяжение, сжатие и сдвиг. При этом к пенобетону относится конкретно сжатие.

Характеристика блоков из пенобетона.

Наличие воздушных пузырьков в структуре помогает свести теплопотери к минимуму, значит, такое строение дополнительно в утеплении не нуждается. Маркируется пенобетон цифрой, которая указывает на вес 1 м³. Но тут и возникают камни преткновения. Материал популярен потому, что имеет небольшую массу (дает возможность вести работы на различной высоте, при этом фундамент здания не требует монолитности, можно использовать облегченный вариант) и низкий показатель по теплопроводности. Но если использовать пенобетон с высокой плотностью, то он будет иметь меньше пустот, которые влияют на первые две характеристики. И это проблема для многих строителей.

Поэтому, подыскивая необходимую плотность пеноблока, следует помнить, что прочность и легкость в этом материале — вещи противоречивые. Поэтому нужно подбирать компромиссное решение.

Как правильно выбрать плотность пеноблока

Есть несколько моментов, которые помогут решить такой вопрос.

Оптимальной маркой стройматериала считается D с показателем в 600-700 кг/м³. Такой вариант хорошо подходит для строительства железобетонных плит, которые используются в межэтажных перекрытиях. В этом случае даже не придется беспокоиться об обустройстве армирующего пояса. Данный вид отлично сочетается с древесиной.

Но толщина таких блоков позволяет работать со зданиями только в 2 этажа и не больше. В обратном же случае следует тщательно рассчитывать размеры всех несущих конструкций в строении. А еще лучше, если этим вопросом займутся профессионалы.

Часто блоки пенобетона используют как дополнительное утепление.

Но тогда необходимо строить многослойные здания, а для этого проектирование и сама технология строительства несколько отличаются. Ведь в этом случае такой камень будет не основой, а вспомогательным элементом. Можно применять пенобетон с меньшим показателем плотности, что позволит и сэкономить.

Однако такой материал должен применяться не избирательно, а на всех участках. Если он используется для облицовки, то весь периметр помещения должен быть отделан им. Если же пренебречь такой рекомендацией, то появляются мостики холода, тогда весь теплый эффект аннулируется. К тому же в таких местах в холодное время года будет образовываться конденсат и иней, что пагубно повлияет на всю постройку.

Как улучшить показатель прочности пенобетона

Схема соединения пенобетонных блоков.

Даже закупая материал с оптимальной плотностью, прочность можно несколько повысить. Для этого можно использовать несколько способов, которые применимы и при изготовлении пенобетона своими руками:

  1. Готовые блоки помещают в среду с повышенной концентрацией углекислоты и оставляют там на некоторое время.
  2. Как только блок будет готов, весь процесс его дозревания должен проходить в условиях изоляции от влаги. То есть такой блок хорошо бы защитить влагонепроницаемым материалом.
  3. Лучше всего, если такой материал пропарить.
  4. Если пенобетон изготавливается самостоятельно, то во время замешивания раствора можно добавлять специальные добавки.
Читайте также:
Обработка брусчатки: чем покрывают поверхность тротуарной плитки от разрушения

Что касается самостоятельного приготовления смеси, то следует знать, что прочность таких блоков будет зависеть от технических характеристик компонентов смеси, особенно марки цемента. Поэтому, подбирая вяжущие компоненты, всевозможные заполнители и добавки, необходимо учитывать этот момент.

Неправильное соотношение может вызвать нежелательную химическую реакцию, вследствие чего чрезмерное образование газа скажется на плотности бетона в худшую сторону. Ведь в смеси образуется слишком много пустот, что приведет и к ухудшению качества материала. Что же касается вяжущего, то очень важно обращать внимание на дату изготовления, т.к. по прошествии 3-4 месяцев 40% качества исчезает.

Есть еще один позитивный момент в строительстве из пенобетона. Со временем прочность такого материала постепенно возрастает, поэтому этот нюанс следует учитывать при расчетах.

Предназначение каждой марки

Схема металлической кассетной формы для пенобетона.

Как уже говорилось выше, пенобетон используется и как вспомогательный стройматериал, и как основной. Все зависит от его плотности.

Маркировка буквой D и следующая за ним цифра указывают на эту характеристику. Чем она ниже, тем сфера его применения ниже по ответственности.

  1. Пенобетон с маркировкой от D300 до D500 применим только в роли утеплителя. Низкая прочность не позволяет использовать его для несущих элементов. Имеет класс прочности В0,5-В1.
  2. Пенобетон с маркировкой от D500 до D900 является уже конструкционно-теплоизоляционным материалом. Из него чаще всего строятся одноэтажные здания. Имеет класс прочности B1-B5.
  3. Пенобетон с маркировкой от D1000 до D1200 является конструкционным материалом. Используется для строительства несущих конструкций в несколько этажей. Имеет класс прочности В5-В12,5.

При строительстве важно и то, какие скрепляющие составы используется. Для пенобетона обязательно следует использовать специальный клей, так как он имеет ту же плотность, что и сам материал. Если использовать обыкновенный цементный раствор, то будут образовываться мостики холода на месте стыков. А это приводит к снижению теплоизоляции постройки. Еще рекомендуется укладывать блоки в 2 ряда, чтобы избежать такого момента.

Покупая готовый материал, следует обратить внимание на целостность блока, нет ли на нем каких-либо дефектов в виде трещин или сколов. От поверхности не должны легко отделяться кусочки, а тем более крошиться. Качественный пенобетон имеет окраску в диапазоне от светло- до темно-серого цвета. При близком рассмотрении следует обратить внимание на пузырьки: отделены они друг от друга или все же сливаются и округлой ли они формы. Если они объединены, то это уже не пенобетон, а газосиликатный блок. Очень важно, чтобы структура была однородной. В обратном же случае это будет указывать на нарушение технологий производства.

Занимаясь строительством, можно комбинировать разные марки. Главное — каждую использовать по своему назначению, иначе прочность здания будет весьма сомнительной.

Плотность и прочность пенобетона и пенобетонных блоков

При выборе бетона или цемента покупатели ориентируются прежде всего на марку или класс прочности. Марочная прочность, предусмотренная ГОСТами, подразумевает деление на марки (м-200, м-300 и т.д) обозначая таким образом предел прочности на сжатие в кгс/кв.см. Классы прочности ( в-15, в-22.5 и т.д.) обозначают почти тоже самое, но с небольшими нюансами. Более подробную информацию по классификации бетона читайте в разделе классы и марки бетона. Для пенобетонных блоков имеет значение лишь один из этих параметров – класс прочности.

Несмотря на важнейшее значение класса прочности стенового материала, от которого зависит целостность и долговечность всей возводимой конструкции, производители и покупатели пенобетонных блоков наиболее часто упоминают другой параметр – плотность пеноблока. Плотность пенобетона обозначается литерой D c цифровым значением плотности в кг на куб.м. То есть плотность пенобетона D600 говорит о том, что кубометр такого пенобетона весит 600 килограмм (при условии определенной влажности).

Казалось бы, какая разница сколько килограмм весит куб пенобетона? Ну весит 600 и хорошо, весит 800 тоже неплохо. Это же не фундаментный блок из бетона, который при аналогичном размере весил бы две с половиной тонны. Для нагрузки на фундамент и перекрытия плотность пенобетона не имеет решающего значения. Пенобетон, как и все легкие бетоны ценится в основном не за свои легковесные качества. Его главная задача – обеспечить минимальную теплопроводность (маскимальную теплоизоляцию) стен, при сохранении необходимой прочности всей стеновой конструкции. Вот тут и кроется главный компромисс между прочностью и теплоизоляцией. Для примера приведем такую таблицу, в которой сопоставлены все основные характеристики пеноблоков.

Основное предназначение пеноблока Плотность пеноблока Класс прочности В Аналогичная марка бетона Коэффициент теплопроводности Коэффициент морозостойкости F
Теплоизоляционный контур стен D400 В0,75 М-10 0,09-0,10
D500 В1 М-15 0,10-0,12
Несущий и теплоизоляционный пеноблок D600 В2,5 М-35 0,13-0,14 F15-F35
D700 В3,5 М-45 0,15-0,18 F15-F50
D800 В5 М-60 0,18-0,21 F15-F75
D1000 В7,5 М-100 0,23-0,29 F15-F50
Несущие стены D1100 В10 М-150 0,26-0,34
D1200 В12,5 М-150 0,29-0,38
Читайте также:
Проект конюшни Конюшня-3: особенности проектирования, чертежи, фото

Как Вы видите, при увеличении плотности пеноблока повышается его прочность и теплопроводность. И если прочность лишней не бывает, то в случае с теплопроводностью все обстоит иначе. Более высоки коэффициент теплопроводности говорит о том, что материал хуже держит тепло, и так же плохо противостоит холоду, воздействующему на стены вашего дома со стороны улицы.

При снижении плотности пенобетона, происходит улучшение теплоизоляционных характеристик, но пропорционально падает и несущая способность стен из пеноблоков. Чем теплее пеноблок, тем меньшую нагрузку он способен выдержать.

Любопытно сравнение прочности пеноблоков с прочностью классического строительного бетона. Как Вы видите в таблице, марочная прочность стандартного пеноблока плотности D600 составляет всего М-35 (класс В2,5), что почти в десять раз меньше чем марка бетона, которую использовали для заливки Вашего фундамента (например тот же бетон м350).

Как выбрать нужную плотность пеноблоков (пенобетона)

Как мы уже выяснили, плотность пенобетонного блока напрямую связана с его теплоизоляционными характеристиками и несущей способностью. Чем теплее, тем слабее, чем прочнее, тем холоднее. Значит нужно искать компромисс.

Вариантов в общем не так уж и много. В большинстве случаев в качестве самостоятельного (конструкционного и теплоизоляционного) стенового материала строители используют пеноблоки плотностью D600-D700. Подобные блоки способны выдерживать нагрузку от монолитных перекрытий без устройства армопояса, или готовых плит перекрытий (но с обязательным устройством армопояса по периметру укладки плит). Безусловно, все виды деревянных перекрытий так же применимы в домах из пеноблоков такой плотности.

В качестве альтернативных решений строители создают многослойные конструкции. Где пеноблоки низкой плотности используются лишь в качестве теплоизоляционного материала, а роль несущих элементов достается кирпичу, пескобетонным блокам или монолитному бетону.

Все комбинированные конструкции с использованием пеноблоков желательно делать в виде контуров-оболочек. То есть, если есть стена из кирпича, то её нужно полностью облицевать пенобетонными блоками, а не делать это кусками или каким-то отдельными элементами. Несколько лет назад строители не особо доверявшие пенобетону использовали смешанные конструкции, когда угловые элементы здания выкладывались из пескобетонных блоков, а промежуток между этим вертикальными “столбами-углами” из пескобетонных блоков заполнялся пеноблоками. По периметру отливался армопояс (монолитная бетонная лента, распределяющая нагрузку от плит перекрытий на стены из пеноблоков) и ставились готовые плиты перекрытия.

Показатели плотности и прочности пенобетона

Бетоны ячеистые. Технические условия – ГОСТ 25485 89

1. Технические требования

Пенобетон по назначению подразделяются на :

Конструкционный – Марка пенобетона по средней плотности D 1000, D 1100, D 1200

Конструкционно-теплоизоляционный – Марка пенобетона по средней плотности D 500, D 600, D 700, D 800, D 900

Теплоизоляционный – Марка пенобетона по средней плотности D 300, D 350, D 400, D 500

Физико-механические свойства пенобетона

в сухом состоянии

Состав сухой смеси

Средняя прочность, МПа

ПБ2000 в л. на м³

Таблица значений теплопроводности пенобетона и других строительных материалов.

Плотность, кг/м3

Теплопроводность, Ккал/м 2 г 0 С

Пористый глиняный кирпич

Легкий пенобетон, имеет хорошую механическую прочность наряду с высокими показателями изоляции при широкой амплитуде плотности.

Некоторые из преимуществ использования легкого пенобетона включают:

  • Низкая цена пенобетона по сравнению с другими материалами
  • Хорошие характеристики теплоизоляции дают преимущества в экономии энергии, при эксплуатации (обогреве и кондиционировании воздуха).
  • С Легкими Композитными и пенобетонами более низкие затраты на строительство, более эффективные строительные проекты.
  • Обработка и перевозка автотранспортом стоят очень мало.
  • Вес бетона меньше от 10 % до 87 % по сравнению со стандартным тяжелым бетоном в зависимости от составов смеси и материалов.
  • Значительное снижение веса приводит к сбережениям в каркасах конструкций, опорах или сваях. Такие сбережения часто кратны фактической стоимости материала.
  • Экономия на перевозке, снижение требуемой грузоподьемности подъемного крана и снижение трудовых ресурсов.

Использование легкого пенобетона в сборном или оболочечном строительстве требует кран меньшей o грузоподьемности, минимальных усилий при монтаже.

Легкий пенобетон можно пилить ручной пилой, обтесывать и забивать гвозди.

Легкий пенобетон чрезвычайно легок при разравнивании и его можно использовать как покрытие толщиной до 40 мм.

Использование легкого бетона в строительстве становится все более и более распространенным. Покажем некоторые из типовых областей использования этого бетона в настоящее время.

Этот материал используется на крышах и полах как тепло- и звукоизоляция (то есть сам по себе это не конструкционный материал).

Он также используется для теннисных кортов и заполнения пустот в кирпичной кладке подземных стен, изоляции в пустотелых блоках и любом другом заполнении где требуются высокие изоляционные свойства.

Используется для изготовления сборных блоков и панелей перегородок, покрывающих плит подвесных потолков, тепло- и звукоизоляции в многоуровневых жилых и коммерческих сооружениях. бетон этой плотности также идеален для обьемного заполнения.

Этот материал используется в бетонных блоках и панелях для наружных стен и перегородок, бетонных плитах для покрытий крыш и перекрытий этажей.

Этот материал используется в сборных панелях любой размерности для коммерческого и промышленного использования, монолитных стенах, садовых украшениях и других областях.

Слоем пенобетона скрепляют керамические плитки, плиты мраморного мощения, цементные плитки и т.д. Вообще, пенобетон с плотностью 500 кг/м3 используется, чтобы получить тепло и звукоизоляцию при небольшой нагрузке на структуру.

Минимальная толщина такого покрытия 40 мм.

Перед укладкой материала на существующий пол, поверхность должна быть увлажнена, но не сильно.

Эластичные покрытия полов

Читайте также:
Пластиковый профиль Slidors: остекление профилем Слайдорс

Применяется для полов, которые должны быть покрыты ковром, паркетом, виниловыми плитками и т.д. Наиболее подходящая плотность бетона – 1100 кг/м3 с отношением цемента к песку 2:1. Покрытие укладывают и через 24 часа после укладки осторожно штукатурят поверхность вручную или механической кельмой.

Теплоизоляция для крыш

Идеальная плотность для этой цели 500 кг/м3 с составом из цемента и пены. Значения коэффициента теплопередачи K приведены в таблице 3. Минимальная толщина покрытия не меньше 40 мм.

Рекомендуется, чтобы поверхность перед покрытием была чуть влажной.

Для такого использования, нормальная плотность около 400 кг/м3 с составом из цемента и пены. Пустоты заполняются в несколько последовательных слоев по 600-700 мм с выдержкой по крайней мере 12 часов между каждой укладкой.

Кладка из легких блоков

Легкий пенобетон идеальный материал для производства легких блоков для кладки без автоклавного процесса. Плотность, которая обычно используется, варьируется между 600 кг/м3 и 1100 кг/м3 в зависимости от требуемой прочности и необходимой теплоизоляции

Нормальная плотность принятая для этой области использования изменяется от 1200 кг/м3 до 1600 кг/м3. Выбор плотности обычно зависит от требуемой прочности и размеров, (то есть толщины и т.д).

Там где используются многослойные панели из тяжелого бетона и бетона, желательно после укладки тяжелого бетона сразу же укладывать пенобетон, чтобы сцепление между двумя материалами было однородным.

Пенобетон для перекачивания по трубопроводам

Пена имеет чрезвычайно сильную пузыристую структуру и может выдерживать перекачку насосом до больших высот без потери вовлеченного воздуха.

Наиболее подходящий насос для этой цели типа “squeeze” использующий высокое давление при перекачивании. В некоторых ситуациях винтовые насосы также подходят.

Водопоглощение

Водопоглощение пенобетона небольшое из-за закрытой ячеистой структуры.

Так как многие из свойств газового легкого бетона зависят от успешного процесса выдерживания, ниже приведены некоторые из методов с помощью которых прочность может быть увеличена.

Предел прочности при сжатии

На пределы прочности при сжатии пенобетонов влияют многие факторы, такие как плотность, возраст, содержание влажности, физические и химические характеристики компонентов смеси и их пропорции. Следовательно, желательно составы смеси, тип цемента и песка или других наполнителей держать постоянными. Между плотностью и прочностью существует соотношение. Любое изменение указанных факторов может изменить это соотношение весьма заметно.

Предел прочности при сжатии может быть увеличен при использовании специальных методов выдерживания. Влажное выдерживание имеет большое воздействие на увеличение предела прочности при сжатии. Для пенобетонных блоков желательно их заворачивание в специальный материал для удержания влаги. Можно также их пропаривать.

Пенобетон, имеет линейное увеличение прочности при сжатии в течение 12 месяцев, в отличие от тяжелого бетона прочность которого выравнивается намного раньше.

Предел прочности при сжатии продолжает увеличиваться в дальнейшем из-за реакции с CO 2 , присутствующим в окружающем воздухе. Значительное различие также состоит в том, что пенобетон имеет более высокую скорость выдерживания, чем тяжелый бетон. Если предел прочности при сжатии должен быть высокий ускорение процесса выдерживания может быть достигнуто за счет использования CO2. В частности, это может применяться на заводах выпускающих панели и блоки.

Предел прочности на растяжение

В зависимости от метода выдерживания, предел прочности на растяжение газобетона может составлять 0.25 часть от предела прочности при сжатии с продольной деформацией около 0.1 %.

Предел прочности при сдвиге

Вообще предел прочности при сдвиге различается на 6% – 10% от предела прочности при сжатии. Сдвигающие нагрузки редко бывают в покрытиях крыш и перекрытиях этажей.

Пенобетон, подобно всем цементным материалам имеет явления усадки во время укладки. Степень усадки зависит от разных факторов, таких как тип цемента, метод выдерживания, размер и качество песка, количество цемента в смеси, плотность бетона и водоцементное отношение.

Основная усадка происходит в течение первых 28 дней, после чего она незначительна.

В течение первых 28 дней, если условия изготовления бетона соблюдаются усадка обычно ниже 0.1 %.

Очень часто появление трещин в стенах вызываемые перемещениями основания относят на счет усадки. Если трещина образовалась через 28 дней после укладки бетона, то не за счет усадки.

Коэффициент линейного расширения для пенобетона имеет такое же значение, что и для нормального бетона, то есть 0.000009 на градус по Цельсию. Этот коэффициент важен при использовании бетона на больших площадях крыш, которые подвергаются воздействию тепла и холода.

Пенобетон имеет высокую звукопоглощающую характеристику. В основном, тяжелый бетон имеет тенденцию отклонять звук, в то время как пенобетон поглощает звук. Звуковое пропускание, однако, на обычных стенах может быть выше на 2-3 % по сравнению с тяжелым бетоном. Это связано с тем, что большинство стен оштукатурено и/или покрашено, что отклоняет звук, как в случае с тяжелым бетоном.

С другой стороны пенобетоном хорошо поглощаются низкие шумовые частоты. Поэтому он часто используется как звукоизолирующий слой на плитах конструкционного бетона, чтобы ограничить шумовое пропускание перекрытий в многоэтажных жилых или административных зданиях.

Теплоизоляция одна из лучших характеристик пенобетона.

Из-за ячеистой структуры пенобетон имеет очень низкую теплопередачу. Это означает, что в большинстве случаев использование дополнительной изоляции в полах и стенах ненужно.

Высокое значение изоляции материала становится важным, поскольку экономит энергию при нагревании помещений и кондиционировании воздуха, давая больший комфорт при большой амплитуде климатических условий.

Читайте также:
Сборка и установка теплицы своими руками из профиля, обзор оцинкованных, алюминиевых каркасов под пленку и поликарбонат, фото теплиц из металлопрофиля

Таблица 3 показывает соотношения между теплопроводностью и различной плотностью бетона

Тепловая характеристика пенобетона снижает конденсацию от влажности атмосферного воздуха при изменении внешней температуры.

пенобетон полностью нетоксичен.

l – коэффициент теплопроводности

К – коэффициент теплопередачи

Примечание: Смеси с плотностью 300-600 кг/м3 состоят из цемента и пены

Смеси с плотностью 700 кг/м3 и выше состоят из цемента, песка и пены

Во многих частях мира, в новых домах требуется хорошая изоляция стен и потолков для сохранения энергии. В Таблице 4 показана хорошая экономика использования ячеистого пенобетона по сравнению с другими изоляционными материалами.

Какой должна быть плотность пеноблока для несущих стен. Правильный подбор материала

Толщина стен из пеноблоков должна обеспечивать достаточный уровень прочности здания, характеризоваться отличными теплоизоляционными качествами и обеспечивать экономное расходование электроэнергии, которая направляется на отопление дома.Для этого проводятся тщательные расчеты на теплофизические свойства и прочность строительного материала. Их можно выполнить самостоятельно или заказать специалистам.

Что следует учитывать

На выбор толщины стен в первую очередь влияет климат местности

Прежде всего, на выбор толщины стен влияют следующие факторы, которые необходимо принимать во внимание при строительстве дома в каждом регионе:

  • климатические условия местности, в которой предполагается строительство жилого дома. В частности, максимальную и минимальную температуру, наличие, а также частоту осадков, влажность воздуха;
  • требования по звукоизоляции и сопротивлению теплопередачи. Звукоизоляционные качества материала зависят от его толщины. К примеру, блок толщиною 100 мм полностью погашает шумы до 45 децибел. Это полностью соответствует требованиям санитарных норм. Достаточная теплопроводность обеспечивается толщиной в 300 мм.

Чтобы определить толщину наружных стен возводимого знания, выполняется теплотехнический расчет. Для его проведения используются такие данные:

  • величину теплопроводности материала, которая зависит от плотности пеноблоков;
  • региональная величина ГСОП;
  • величина нормативного сопротивления теплоотдачи стен здания.

Величина теплопроводности зависит от размеров блоков

Промышленность выпускает пенобетон, который в зависимости от назначения имеет разную плотность, обозначающуюся литерой «D» и цифрами, показывающими вес кубического метра материала. Так, пеноблок марки D-500 означает, что вес 1 куб.м. составляет 500 кг.

ГСОП расшифровывается как градусно-суточный отопительный период и характеризует суровость зимнего периода определенного региона страны. Чем выше этот показатель, тем холоднее зима.

Методика определения этого показателя в Российской Федерации и других странах отличаются. Величина ГСОП рассчитывается по формуле:

Данные по сопротивлению строительных материалов, применяемых для кладки стен, изложены в СНИПе по строительной теплотехнике за № 2 — 3 — 79.

Правильно рассчитав толщину несущих стен здания из пеноблоков, застройщик не будет тратить лишние средства на обогрев, а также не понесет ненужных затрат на устройство усиленного фундамента и толстых стен.

Пеноблок для несущих стен

Популярные виды пеноблоков D-600 и D-800

При выборе блоков обращают внимание на способ их изготовления. Большим спросом пользуется не автоклавный пеноблок, имеющий марку D-600 и D-800.

Так, для Северной столицы оптимальным будет толщина стены в 400 мм, поэтому для устройства наружных стен рекомендуются блоки размером 60х30х40 см с плотностью 600 кг, которые дают возможность возводить дома в 3 этажа.

Применение таких блоков позволяет обеспечить надежную звукоизоляцию, а отличные теплоизоляционные качества материала и в качестве утеплителя.

Каждый застройщик может самостоятельно произвести расчет того, какой толщины должны быть все стены из планируемого к постройке дома пеноблока. Для этого достаточно воспользоваться следующей формулой: D = R×λ.

В данном значении под D подразумевается искомая толщина, под R указывается показатель сопротивляемости теплопередачи, λ указывает на коэффициент по теплопроводности пенобетона.

Для проведения расчетов показатели величин следует брать из строительных норм, а поскольку показатели теплопроводности и прочности строительных пеноблоков постоянны, то подставив их значение в формулу, можно получить значение толщины стен дома: 3,14× 0,14 = 0,4396 или 440 мм.

Пеноблок перед любым строительным материалом имеет преимущества, так как, несмотря на ячеистость структуры, обладает достаточной прочностью. Это позволяет ему нести нагрузку не только собственного веса, но и железобетонных панелей перекрытия.

Какие пеноблоки лучше для строительства дома: на что обращать внимание, проверка качества, советы по выбору

Если перед строительством мы изначально просто определяемся с тем стройматериалом, который подойдет нам по цене и качеству, то когда этот выбор сделан, придется дополнительно подумать какую именно разновидность выбранного материала надо закупать. Если жилье будет строиться из пенобетона, то надо знать, какие выбрать пеноблоки для дома – одно- или двухэтажного, или для внутренних стен, на что обратить внимание, чего опасаться.

Для несущих стен и межкомнатных перегородок используются пеноблоки с различными характеристиками

На что обращать внимание при выборе

Пеноблоки позволяют построить быстро и недорого одно или двухэтажный дом, хорошо удерживающий тепло, легкий и удобный для внешней и внутренней отделки.

Чтобы понять, какие пеноблоки лучше для строительства стен дома, в первую очередь надо обратить внимание на такой показатель, как плотность.

Чем больше уровень плотности, тем более тяжелый будет пеноблок и тем больше его теплопроводность. Вес влияет на выбор фундамента для дома, а теплоотдача – на необходимость дополнительного утепления.

Это надо учитывать еще на этапе проектирования дома.

На заметку! Пенобетон со временем становится только тверже. Проведенные исследования показывают, что пеноблоки, простоявшие в кладке 50 лет, тверже свежих пеноблоков в 3 раза.

Читайте также:
Офис в стиле лофт: фото новинок дизайна

Плотность

Плотность можно определить по цифрам после литеры «D» в маркировке, которые могут быть в диапазоне от 100 до 1200 единиц (показывают, сколько килограмм выдерживает материал на единицу площади):

  • От 100 до 300 единиц – исключительно для возведения внутренних перегородок в доме. Пеноблоки плотностью 100-200 единиц используются очень редко.

Вес конструкционных и перегородочных пеноблоков в зависимости от плотности

  • От 400 до 500 – подходят только для теплоизоляции, такие пеноблоки содержат до 70% воздуха, соответственно, размер пузырьков (пор) значительный, низкая способность нести нагрузку, высокие показатели сохранения тепла (низкая теплопроводность). Из таких блоков можно возводить второй контур стен, не являющийся несущим.
  • От 600 до 1000 используется для монтажа наружных стен. Самый распространенный вариант. Из таких блоков можно смело выкладывать несущие стены одно или двухэтажного дома. Показатели теплопроводности несколько хуже, однако, более высокая прочность для несущей нагрузки. Чаще всего используют для наружных стен пеноблоки с плотностью 900 единиц.
  • Плотность 1100 – 1200 подойдет для трехэтажного дома. Выше дома из пеноблоков не строят.

На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми популярными проектами домов из пеноблока от строительных компаний, представленных на выставке домов «Малоэтажная Страна».

Размеры и твердость

Для наружных стен обычные размеры 203060 см, для внутренних перегородок 103060 см.

Это оптимальные значения, однако, выпускаются и пеноблоки других размеров, отличающиеся в большую или меньшую сторону – из которых можно выстроить любые архитектурные формы.

Другой показатель качества пеноблока – его твердость.

Твердость пеноблоков определяет класс прочности на сжатие

Обозначается буквой «В». Показывает сопротивление на сжатие. То есть, какую нагрузку в килограммах на сантиметр квадратный выдержит.

  • От 0,5 до 1 единицы. Характерно для блоков, предназначенных для возведения внутренних стен, теплоизоляционного контура дома
  • От 2,5 до 7,5. Подходит для строительства наружных стен, обладающих хорошими качествами теплоизоляции, низкой теплопроводностью. Можно использовать для стен первого и второго этажа.
  • От 10 до 12,5. Самые твердые пеноблоки, которые используются для несущих стен. Если выбирать, какой пеноблок лучше для строительства двухэтажного дома, то это единственно правильный ответ. Если дом строится с разумной экономией, то из таких блоков можно возвести первый этаж, а менее прочные оставить для второго.

Качество пеноблоков

Есть несколько способов проверить качество пеноблоков, как говорится, «на глаз». Оценить можно такие параметры:

  • Однородность структуры. Пузырьки должны быть примерно одинаковыми, не связанными между собой. Можно на пробу разбить один блок, на срезе все будет видно;

Качество пеноблока можно оценить, глянув на срез или скол блока

  • Размеры ячеек. Чем больше поры, тем больше воздуха в них, тем лучше держит тепло и лучше звукоизоляция. И тем меньше твердость;
  • Цвет. Очень показательная проверка. Блок должен быть цвета бетона, однородным по всей поверхности. Более светлый окрас означает, что пеноблок некачественный;
  • Вес и геометрия. На выбор взять пеноблок и взвесить, в среднем весить должен 22 кг. Блоки должны быть одинакового размера. Стоить поставить один на другой, сразу станет видна разница, если она есть.

Совет! Проверить качество можно, попытавшись отломить кусок пеноблока рукой. Если это получилось сделать, значит материал низкого качества. Если удалось вдавить гвоздь руками, то такой блок тоже покупать не следует. Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про проекты домов из кирпича.

На что еще смотреть при выборе пеноблоков

  • Стоимость. Если цена существенно ниже рыночной, не имеет экономического обоснования, значит, использованы низкокачественные составляющие сырья. Снижение цены может быть, если производитель находится недалеко, и предлагает бесплатную доставку – такое может быть, если достаточный объем закупки. В иных случаях, скорее всего, брать слишком дешевый стройматериал не стоит.

Так пеноблок выглядит сразу после расформовки

  • Прочность пенобетона возрастает со временем. В процессе происходит усадка. Необходимы 1-2 месяца для усадки, которая составляет 2-4 мм на метр погонный. Усадка происходит равномерно, на качестве не сказывается. Но ни в коем случае нельзя использовать свежеизготовленные блоки для стройки. Им надо 3-4 недели для полного высыхания и необходимой прочности для начала укладки. Поэтому обязательно уточняйте, когда пеноблоки были изготовлены.
  • Есть еще один показатель качества пеноблоков – морозостойкость. Она показывает стойкость пеноблоков, сохранение структуры при многократном замораживании – размораживании. Эта цикличность позволяет выбрать пеноблоки для любого климатического пояса. Морозостойкость измеряется в циклах. Может быть от 15 до 75 единиц. Для южных регионов показатель морозостойкости от 15 до 30. Для центральных регионов лучше выбрать показатель от 30 до 50. Для северных регионов, соответственно, от 50 до 75.
  • Недостаток пенобетона, связанный со сложностью крепления, можно игнорировать, используя специальные дюбеля и анкеры, предназначенные для крепления в пористых поверхностях.

Для крепления к пеноблоку используются специальные метизы

  • Снижение плотности и неоднородная структура. Чтобы быть уверенным, что в процессе изготовления не нарушены пропорции и качество перемешивания, приобретать материал нужно у крупных производителей с гарантиями и документацией, подтверждающей качество и состав.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про проекты домов из газобетона.

Подводя итог

  • Если вы выбрали пеноблок в качестве строительного материала для дома, то еще до выбора и возведения фундамента нужно определиться с размерами и весом пеноблоков для наружных и внутренних стен. Чем больше размер и выше плотность, тем тяжелее блоки и выше их стоимость. Соответственно, требуется более мощный и дорогой фундамент.
  • Для наружных стен подойдут пеноблоки с плотностью не ниже 600 единиц. Самый распространенный материал – с плотностью 900.
  • Для внутренних стен и перегородок используются материалыплотностью 100-300. Обычно это блоки размерами 10*30*60 см.
  • Блоки с плотностью менее 600 используются только для теплоконтура дома. Как несущие их использовать нельзя.
  • Играет роль и морозостойкость. Нужно учесть климатические особенности места жизни при покупке блоков. Дом должен быть теплым и комфортным при любой погоде и температуре.
Читайте также:
Рулонные шторы день-ночь: рекомендации и советы

Теплопроводность и морозостойкость различных марок пеноблоков

  • Проверить качество пенобетона, его цвет, структуру. Затребовать сертификат качества у продавца, где указаны результаты исследования в лаборатории.
  • Покупать у крупных продавцов стройматериалов. Репутация для них очень важна и «нарваться» на контрафакт здесь практически невозможно. Если поблизости есть только мелкие производители, то все нюансы надо проверять особенно внимательно.
  • Цена тоже играет роль при выборе. Слишком высокая цена и слишком низкая должна отпугнуть. Слишком низкая говорит о низком качестве составляющих, либо дешевой технологии. Плохо перемешанный пенобетон нарушит пузырьковую структуру, будут поры соединены между собой, а значит нарушится твердость материала, повысится поглощение влаги.

Про контрольную закупку пеноблоков смотрите в видеоролике:

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу строительства домов из пенобетона под ключ. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Заключение

Пеноблоки – это материал достаточно простой для изготовления, чем активно пользуются кустарные мастерские.

К сожалению, выбирая какие пеноблоки лучше для строительства дома, такие их свойства, например, как морозостойкость и тепловодность, нельзя определить «на глаз» – для этого нужна экспертиза в лаборатории.

Поэтому, попытка сэкономить на покупке стройматериала у не сертифицированных производителей может привести к тому, что выстроенный дом не будет соответствовать необходимым требованиям.

Как отличить бронзу от латуни: состав, характеристики, особенности

Вопрос о том, как отличить бронзу от латуни, неслучайно интересует многих, ведь изделия из этих медных сплавов очень похожи внешне. Между тем, решив использовать изделия из таких материалов для определенной цели, следует разграничивать два этих металла, так как они имеют серьезные отличия по многим параметрам.

Эти бюсты очень похожи, но они сделаны из различных медных сплавов

Что собой представляют бронза и латунь

Бронза и латунь – сплавы, основу которых составляет медь. Более того, отдельные марки таких сплавов очень похожи по своему цвету, но при этом их характеристики могут иметь серьезные отличия. Для того чтобы хорошо ориентироваться в вопросе о том, в каких случаях использовать латунь, а в каких – бронзу, необходимо более подробно познакомиться с их свойствами и химическим составом.

Химический состав простых латуней

Химический состав оловянных бронз (нажмите для увеличения)

Такой материал, как бронза, используется человечеством уже на протяжении нескольких тысячелетий, и его популярность не становится меньше. Изначально человек научился производить бронзовые сплавы, основу химического состава которых составляют медь и олово. Позднее с развитием металлургической промышленности начали производить бронзы, в которых олово было заменено на другие химические элементы – алюминий, свинец, железо, кремний, бериллий, фосфор и др. Бронзы первого типа стали называть оловянными (часто их именуют колокольными, потому что раньше из них изготавливали колокола), а второго – безоловянными. Изменение химического состава бронзы приводит к изменению не только ее характеристик, но и цвета.

Латунь также является медным сплавом, но основной легирующий элемент в ней – цинк. В химическом составе различных марок латуни могут присутствовать такие элементы, как никель, свинец, железо, олово, марганец и др., но их содержание является незначительным и необходимо только для того, чтобы придать готовому сплаву определенные характеристики. Известно, что производить латунь умели еще древние римляне, которые получали ее, смешивая расплавленную медь и цинковую руду. Более эффективную технологию производства, которая предполагает смешивание расплавленной меди и чистого цинка, разработали в Англии, и произошло это в 1781 году.

Физические свойства простых латуней (нажмите для увеличения)

Физические свойства оловянных бронз (нажмите для увеличения)

Долгое время латунь, которая отличается красивым светло-золотистым цветом, использовалась для изготовления декоративных изделий, в том числе и тех, которые выдавались за золотые. Однако производственники не могли не обратить внимание на другие, не менее значимые характеристики данного сплава, к которым относятся высокая коррозионная стойкость и устойчивость к истиранию, пластичность, сочетаемая с достаточно высокой твердостью и прочностью.

Именно поэтому латунь, которая также отличается и хорошими литейными свойствами, стали активно применять не только в декоративных целях, но и для изготовления изделий, успешно используемых в различных отраслях промышленности.

Сравнительные характеристики

Основу бронзы и латуни, как сказано выше, составляет один и тот же металл – медь. Разница между данными сплавами заключается в их химическом составе и, соответственно, в характеристиках, которыми они обладают. Естественно, что отличия между этими медными сплавами определяют и сферы их применения.

Читайте также:
Подключение гидромассажной ванны: сложности монтажных работ- Обзор + Видео

Из-за того, что бронза является более прочным и долговечным материалом, если сравнивать ее с латунью, из данного материала издревле изготавливают колокола, скульптурные композиции, элементы ограждений, ландшафтных и интерьерных конструкций. Немаловажным является и то, что многие марки данного сплава характеризуются хорошей текучестью в расплавленном состоянии. Это позволяет отливать из них изделия даже очень сложной конфигурации. Добавляя в химический состав бронзы различные химические элементы, можно изменять ее цвет в достаточно широком диапазоне, что также имеет большое значение при производстве изделий декоративного назначения.

Это кольцо от часов, судя по цвету, скорее желтая латунь (бронза была бы краснее). На поверхности легко остаются царапины – тоже признак латуни

Латунь отличается от бронзы более высокой пластичностью и, соответственно, меньшей прочностью и износостойкостью, что ограничивает использование этого сплава во многих сферах. Кроме того, латунь менее устойчива к воздействию агрессивных сред, в частности соленой морской воды, что не позволяет использовать латунные изделия в судостроительном производстве, где бронза применяется очень активно и успешно.

Существует также заметная разница в цвете данных сплавов и в их внутренней структуре. Любой опытный специалист может рассказать, как отличить латунь от бронзы: для этого достаточно взглянуть на излом изделий из этих сплавов. Латунь на изломе имеет более светлый цвет и явно выраженную мелкозернистую структуру, в то время как бронзу легко определить по темно-коричневому цвету излома и крупнозернистой внутренней структуре.

Излом бронзовой муфты

Резюмируя все вышесказанное, можно выделить следующие отличия латуни и бронзы.

  1. Основным легирующим элементом в бронзе является олово, а в латуни – цинк. При этом оба сплава созданы на базе одного металла – меди.
  2. Бронза (даже с классическим химическим составом) отлично противостоит воздействию агрессивных сред, в частности соленой морской воды. Для того чтобы коррозионная устойчивость латуни стала лучше, в такой сплав необходимо вводить дополнительные легирующие элементы.
  3. Прочностные и антифрикционные характеристики бронзы также лучше, чем у латуни. Такие качества значительно расширяют сферу применения бронзовых сплавов, из которых изготавливаются не только прочные и долговечные декоративные элементы, но и ответственные детали для использования в различных отраслях промышленности. Латунь чаще применяется для производства биметаллических элементов («сталь – латунь»), демонстрирующих высокую устойчивость к образованию и развитию коррозионных процессов.
  4. Бронзовые изделия имеют на изломе темно-коричневый цвет и крупное зерно, а латунные – желто-золотистый и мелкозернистую структуру. Такая разница в цвете и внутренней структуре позволяет легко определить, из какого сплава изготовлено изделие.
  5. Бронза, как и латунь, хотя их основу составляет такой металл, как медь, подразделяются на совершенно разные категории. Так, бронза может быть оловянной или безоловянной, в то время как латунь бывает двух- или многокомпонентной.

Сравнение свойств латуни и бронзы

Бронзу и латунь, температура плавления которых ниже, чем у меди, можно использовать для изготовления различных изделий в домашних условиях. Однако для этого, естественно, необходимо запастись соответствующим оборудованием и хорошо изучить технологию и правила выполнения такой технологической операции, как литье.

И в заключение пара видео о термической обработке бронзы в домашних условиях.

7 способов отличить медь от латуни

Чтобы безошибочно отличить латунь от меди в домашних условиях, достаточно знать состав и некоторые характеристики этих материалов.

Медь – это чистый металл, а ее сплав с цинком называется латунью. Из-за разного состава эти материалы имеют сразу несколько важных различий:

  • Цвет. Медь имеет красноватый оттенок, тогда как латунь – желтая.
  • Вес. Медь немного тяжелее латуни.
  • Твердость. Медь – мягче, латунь – тверже.
  • Плотность. У меди она 8920 кг/м3, у латуни – от 8300 до 8700 кг/м3.

Следует сразу же отметить, что распознать в домашних условиях, что перед нами – металл или его сплав, при помощи магнита не получится. Оба материала им не притягиваются.

Однако существует несколько способов, как отличить медь от латуни, не прибегая к спектральному анализу в лабораторных условиях. Все они описаны ниже – от самого простого, до сложного.

1. Обращение к специалисту

Самый простой способ определить металл – показать его специалисту с наметанным глазом. С этой задачей легко справится человек, работающий в металлургии – литейщик и так далее. Отличие меди от латуни сможет также выявить ювелир, работник ломбарда, учитель химии или опытный приемщик металлического лома.

2. Определение по цвету

Самостоятельно определить, медное изделие или латунное, проще всего по его цвету. Для точности рекомендуется тщательно очистить поверхность металла от грязи и оксидной пленки. Как уже было сказано ранее – медь имеет красноватый оттенок, иногда коричневатый или розовый.

Если исследуемое изделие имеет желтоватый цвет, напоминает золото, то перед нами, скорее всего, латунь. И чем больше выражена желтизна, тем большая доля цинка имеется в сплаве.

По цвету можно определить металл методом сравнения с заведомо известным изделием. В быту в качестве медного образца можно использовать электропровод, очищенный от изоляции и защитного лака. Латунь можно увидеть на вилках электроприборов – из этого сплава делаются их штыри.

3. Определение по звуку

Этот метод подходит только для крупногабаритных предметов. Если ударить каким-либо металлическим инструментом по медному изделию, то раздастся приглушенный низкочастотный звук. При аналогичных действиях с латунным предметом звук получается более звонким, высокочастотным.

Читайте также:
Плотницкий топор: разновидности топоров плотника. Особенности ижевских и японских инструментов. Чем он отличается от обычного? Рейтинг моделей

Эта особенность проявляется по той причине, что медь немного плотнее и тяжелее, чем ее сплав с цинком. Для маленьких предметов описанный способ не подходит.

4. Определение по твердости

Если изделие тонкостенное, то состав иногда можно определить по его податливости механическим нагрузкам. Так, медь гнется гораздо легче, при этом, она не растрескивается и не ломается. Латунь – более твердый и хрупкий материал, потому изделие из него проще сломать.

Для толстостенных или монолитных изделий данный способ не подходит, так как согнуть их не получится.

5. Определение при помощи химии

Этот способ относится к самым простым и доступным, и одновременно является достаточно точным. Для определения состава металла понадобится раствор соляной кислоты. Такие жидкости часто используются для очистки контактов при пайке в радиоэлектронике. Соответственно, кислоту можно купить в любом радиомагазине. И стоит она недорого.

Если не вдаваться в подробности и не прибегать к химическим формулам, то суть проверки заключается в следующем. На поверхность исследуемого металла необходимо нанести несколько капель кислоты. Если это медь, то она просто очистится и приобретет свой натуральный красноватый или розоватый оттенок. Если же перед нами латунь, то на ее поверхности будет проходить химическая реакция с выделением белого вещества – оксида цинка.

6. Определение путем сверления

Если изделие сдается в лом, то есть его не жалко будет повредить, то определить его состав можно при помощи обычной дрели и тонкого сверла по металлу. При обработке меди за счет ее мягкости и пластичности из-под сверла будет выходить длинная закручивающаяся стружка.

В случае со сверлением латуни можно будет наблюдать, как металл крошится, а стружка имеет острые углы. Длина ее, при этом, будет небольшой.

7. Определение по плотности

Это самый сложный из описанных метод, и его редко кто возьмет на вооружение. Однако он достаточно эффективен и точен, а самое главное, доступен для выполнения в домашних условиях.

Суть заключается в том, что сначала определяется точная масса исследуемого изделия, а потом его объем. Зная плотность меди и латуни, по выявленным параметрам можно будет определить состав материала. Если предмет имеет сложную форму, то его объем можно высчитать путем погружения в емкость с водой. Для определения веса лучше использовать весы с высокой точностью.

По каким характеристикам отличить латунь от других сплавов

Несмотря на открытие цинка, являющегося главным компонентом латуни, лишь в XVI веке, она была известна человеку и до нашей эры. Например, римляне сплавляли медь с галмеем (цинковой рудой) и делали из сплава различные украшения и тонкостенную посуду.

Производство сплава распространилось и на среднюю Азию, откуда изделия попадали на Русь, где так же оценили прочность и блеск материала. И только после открытия цинка в 1746 году стало возможным появление латуни в привычном для современного человека виде. Произошло это 13 июля 1781 года, когда Джеймс Эмерсон зарегистрировал соответствующий патент, поэтому говорят, что латунь была открыта 2 раза.

История и происхождение названия

Несмотря на то, что цинк был открыт только в XVI веке, латунь была известна ещё до нашей эры[1][2]. Моссинойки получали её, сплавляя медь с галмеем[3], то есть с цинковой рудой. В Англии латунь была впервые получена путём сплавления меди с металлическим цинком, этот метод 13 июля 1781 года запатентовал Джеймс Эмерсон (британский патент № 1297)[4][5]. В XIX веке в Западной Европе и России латунь использовали в качестве поддельного золота.

Во времена Августа в Риме латунь называлась орихалк (лат. aurichalcum — буквально «златомедь»), из неё чеканились сестерции и дупондии. Орихалк получил название от цвета сплава, похожего на цвет золота. Однако в самой Римской империи до завоевания Британии в I веке н. э. латунь не производилась, поскольку у римлян не было доступа к источникам цинка (которые появились и стали разрабатываться только после образования провинции Британия в составе империи), до этого цинк мог только ввозиться эллинскими и римскими торговцами, собственной его добычи в континентальной Европе и Средиземноморье не было[6].



Технология расплава латуни


Для получения расплава используется две основных технологии:

  • плавление в тиглях из огнеупорной глины нагревом в пламенной или шахтной печи;
  • плавление в отражательной печи без применения тиглей.

Расплавленный металл заливают в песчаные формы для получения заготовок и слитков. Важно учитывать, что часть цинка во время процесса испаряется, поэтому необходимо выбирать сплав, в котором его доля будет несколько выше. Поправка на испарение рассчитывается индивидуально для конкретной технологии так, чтобы доли металлов в готовом изделии максимально соответствовали проектным значениям.



Физические свойства

  • Плотность — 8500—8700 кг/м³.
  • Удельная теплоёмкость при 20 °C — 0,377 кДж·кг−1·K−1.
  • Удельное электрическое сопротивление — (0,07-0,08)·10−6 Ом·м .
  • Температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880—950 °C. С увеличением содержания цинка температура плавления понижается. Латунь достаточно хорошо сваривается различными видами сварки, в том числе газовой и дуговой в среде защитных газов, и прокатывается. Технологии сварки латуни описаны в соответствующей литературе. Хотя поверхность латуни, если не покрыта лаком, чернеет на воздухе, но в массе она лучше сопротивляется действию атмосферы, чем медь. Имеет жёлтый цвет и отлично полируется.
  • Висмут и свинец имеют вредное влияние на латунь, так как уменьшают способность к деформации в горячем состоянии. Тем не менее легирование свинцом применяют для получения сыпучей стружки, что облегчает её резку[7].
Читайте также:
Перевозные мобильные бани из бруса: устройство, уход, преимущества и недостатки (видео)



Диаграмма состояния Cu — Zn


Диаграмма состояния Cu-Zn
Медь с цинком образуют кроме основного α-раствора ряд фаз электронного типа β, γ, ε. Наиболее часто структура латуней состоит из α- или α+β’- фаз: α-фаза — твёрдый раствор цинка в меди с кристаллической решёткой меди ГЦК, а β’-фаза — упорядоченный твёрдый раствор на базе химического соединения CuZn с электронной концентрацией 3/2 и примитивной элементарной ячейкой.

При высоких температурах β-фаза имеет неупорядоченное расположение ([ОЦК]) атомов и широкую область гомогенности. В этом состоянии β-фаза пластична. При температуре ниже 454—468 °C расположение атомов меди и цинка в этой фазе становится упорядоченным, и она обозначается β’. Фаза β’ в отличие от β-фазы является более твёрдой и хрупкой; γ-фаза представляет собой электронное соединение Cu5Zn8.

Однофазные латуни характеризуются высокой пластичностью; β’-фаза очень хрупкая и твёрдая, поэтому двухфазные латуни имеют более высокую прочность и меньшую пластичность, чем однофазные.

Содержание цинка в меди оказывает влияние на механические свойства отожжённых латуней.

При содержании цинка до 30 % возрастают одновременно и прочность, и пластичность. Затем пластичность уменьшается, вначале за счёт усложнения α — твёрдого раствора, а затем происходит резкое её понижение в связи с появлением в структуре хрупкой β’-фазы. Прочность увеличивается до содержания цинка около 45 % , а затем уменьшается так же резко, как и пластичность.

Большинство латуней хорошо обрабатывается давлением. Особенно пластичны однофазные латуни. Они деформируются при низких и при высоких температурах. Однако в интервале температур 300—700 °C существует зона хрупкости, поэтому при таких температурах латуни не деформируют.

Двухфазные латуни пластичны при нагреве выше температуры β’-превращения, особенно выше 700 °C, когда их структура становится однофазной (β-фаза). Для повышения механических свойств и химической стойкости латуней в них часто вводят легирующие элементы: алюминий (Al), никель (Ni), марганец (Mn), кремний (Si) и т. д.

Деформируемые сплавы латуни

Данная категория сплавов цинка и меди обрабатывается давлением. Характеристики и технология работы с ними регламентируется стандартом ГОСТ 15527. Поставляются они в виде металлопроката и заготовок для последующей обработки и изготовления деталей необходимой формы. Дополнительно выделяют две категории медно-цинковых сплавов: двойные (двухкомпонентные) и специальные (многокомпонентные). К деформируемым сплавам относятся две наиболее популярные марки: Л63 (двухкомпонентная) и ЛС59-1 (многокомпонентная, легированная свинцом).

По структуре выделяют также однофазные и двухфазные сплавы. Однофазная латунь имеет однородный неизменяемый цвет и обладает хорошей технологичностью. У двухфазных повышена плотность, они становятся более хрупкими и хуже поддаются холодной обработке. Температура плавления для всех медьсодержащих сплавов находится примерно в одном диапазоне.

Порядок маркировки

Принята следующая маркировка. Латунный сплав обозначают буквой «Л», после чего следуют буквы основных элементов, образующих сплав. В марках деформируемых латуней первые две цифры после буквы «Л» указывают среднее содержание меди в процентах. Например, Л70 — латунь, содержащая 70 % Cu. В случае легированных деформируемых латуней указывают ещё буквы и цифры, обозначающие название и количество легирующего элемента, ЛАЖ60-1-1 означает латунь с 60 % Cu, легированную алюминием (А) в количестве 1 % и железом (Ж) в количестве 1 %. Содержание Zn определяется по разности от 100 %. В литейных латунях среднее содержание компонентов сплава в процентах ставится сразу после буквы, обозначающей его название. Например, латунь ЛЦ40Мц1,5 содержит 40 % цинка (Ц) и 1,5 % марганца (Мц).

Литейные сплавы латуни


Выделяют два основных вида латунных сплавов массового потребления: литейные и деформируемые (в отдельную группу выделяют также ювелирные). Характеристики и технологии обработки литейных латуней описываются в ГОСТ 17711. Для материалов данного типа характерна повышенная плотность, сниженное содержание газов и хорошая коррозионная стойкость. Благодаря частичному испарению цинка в процессе литья металл хорошо раскисляется, но этот процесс важно контролировать, чтобы характеристики готового изделия соответствовали расчетным значениям.

Для литейных латуней характерна пониженная ликвация (неоднородность, возникающая в процессе литья и кристаллизации), повышенная текучесть расплава и незначительный коэффициент усадки. По механическим характеристикам готовые детали из такого металла похожи на изделия из алюминиевых и оловянных бронз, при этом их себестоимость существенно ниже за счет более простой технологии получения.

Разумеется, литейные латунные сплавы имеют и определенные недостатки. Так при кристаллизации на поверхности изделий могут образовываться достаточно крупные раковины, приводящие к значительному проценту брака. Также важно учитывать, что из-за испарения цинка плавку необходимо осуществлять с применением специальных флюсов.

Применение

Общая мировая потребность в цинке для изготовления латуни составляет в настоящее время около 2,1 млн т. При этом в производстве используется 1 млн т. первичного цинка, 600 тыс. т. цинка, полученного из отходов собственного производства, и 0,5 млн т вторичного сырья[источник не указан 255 дней

]. Таким образом, более 50% цинка, используемого в производстве латуни, получают из отходов. Технические латуни содержат обычно до 48-50% цинка. В зависимости от содержания цинка различают альфа-латуни и альфа+бета-латуни. Однофазные альфа-латуни (до 35% цинка) хорошо деформируются в горячем и холодном состояниях. В свою очередь двухфазные альфа+бета-латуни (до 47- 50% цинка) малопластичны в холодном состоянии. Их обычно подвергают горячей обработке давлением при температурах, соответствующих области альфа- или альфа+бета-фаз. По сравнению с альфа-латунью двухфазные латуни обладают большей прочностью и износостойкостью при меньшей пластичности. Двойные латуни нередко легируют алюминием, железом, магнием, свинцом или другими элементами. Такие латуни называют специальными или многокомпонентными. Легирующие элементы (кроме свинца) увеличивают прочность (твёрдость), но уменьшают пластичность латуни. Содержание в латуни свинца (до 4%) облегчает обработку резанием и улучшает антифрикционные свойства. Алюминий, цинк, кремний и никель увеличивают коррозионную стойкость латуни. Добавление в латунь железа, никеля и магния повышает её прочность.

Читайте также:
Офис в стиле лофт: фото новинок дизайна

Деформируемые латуни

(фр. tombac, от малайск.
tambaga
— медь) — Двойные латуни, содержащие до 20 % Zn, называются томпаком (латуни, содержащие 14—20 % Zn — полутомпаком) (https://metallicheckiy-portal.ru/marki_metallov/lat). Обладает высокой пластичностью, антикоррозионными и антифрикционными свойствами, хорошо сваривается со сталью. Его применяют для изготовления биметалла » сталь-латунь «. Благодаря золотистому цвету, томпак используют для изготовления художественных изделий, знаков отличия и фурнитуры.

Двойные деформируемые латуни
Марка Область применения
Л96, Л90 Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
Л85 Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
Л80 Детали машин, приборов теплотехнической и химической аппаратуры, змеевики, сильфоны и др.
Л70 Гильзы химической аппаратуры, отдельные штампованные изделия
Л68 Большинство штампованных изделий
Л63 Гайки, болты, детали автомобилей, конденсаторные трубы
Л60 Толстостенные патрубки, гайки, детали машин.
Многокомпонентные деформируемые латуни
Марка Область применения
ЛА77-2 Конденсаторные трубы морских судов
ЛАЖ60-1-1 Детали морских судов.
ЛАН59-3-2 Детали химической аппаратуры, электромашин, морских судов
ЛЖМа59-1-1 Вкладыши подшипников, детали самолетов, морских судов
ЛН65-5 Манометрические и конденсаторные трубки
ЛМц58- 2 Гайки, болты, арматура, детали машин, советская разменная монета образца 1958 г., номиналом 1-5 копеек.
ЛМцА57-3-1 Детали морских и речных судов
ЛO90-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
ЛO70-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
ЛO62-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
ЛO60-1 Конденсаторные трубы теплотехнической аппаратуры
ЛС63-3 Детали часов, втулки
ЛС74-3 Детали часов, втулки
ЛС64-2 Полиграфические матрицы
ЛС60-1 Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки
ЛС59-1 Гайки, болты, зубчатые колеса, втулки
ЛЖС58-1-1 Детали, изготовляемые резанием
ЛК80-3 Коррозионностойкие детали машин
ЛМш68-0,05 Конденсаторные трубы
ЛАНКМц75- 2- 2,5- 0,5- 0,5 Пружины, манометрические трубы

Литейные латуни

  • Коррозионно стойкие,
  • обычно с хорошими антифрикционными свойствами
  • хорошие механические, технологические свойства
  • хорошая жидкотекучесть
  • малая склонность к ликвации
Литейные латуни
Марка Область применения
ЛЦ16К4 Детали арматуры
ЛЦ23А6ЖЗМц2 Массивные червячные винты, гайки нажимных винтов
ЛЦЗОАЗ Коррозионно-стойкие детали
ЛЦ40С Литые детали арматуры, втулки, сепараторы, подшипники
ЛЦ40МцЗЖ Детали ответственного назначения, работающие при температуре до 300
ЛЦ25С2 Штуцера гидросистемы автомобилей

Ювелирные сплавы

Ювелирные сплавы
Вид обработки Цвет Наименование сплава
литьё жёлтый Латунь в гранулах M67/33
литьё зелёный Латунь в гранулах M60/40
литьё золотой Латунь в гранулах M75/25
литьё жёлтый Латунь в гранулах M90

Способы улучшения характеристик латунных сплавов

Значительно снизить хрупкость сплава можно при помощи отжига, осуществляемого в температурном диапазоне 240-260 °C. В процессе термической обработки улучшаются прочностные показатели материала, и устраняется остаточное напряжение. Основным способом влияния на эксплуатационные характеристики (прочность, плотность, пластичность, цвет и прочие) является введение легирующих компонентов.


Чистый сплав цинка и меди называется двухкомпонентным, если в составе присутствуют легирующие элементы – многокомпонентным. Чаще всего в качестве легирующих добавок выступает свинец, кремний, никель, железо, олово и марганец. Их процентное содержание обычно невелико (до 1-1,5%), но характеристики меняются кардинально. Если превысить норму, то качество латунного металлопроката может значительно ухудшиться.

Введение кремния и свинца позволяет улучшить прочностные и антифрикционные характеристики латуни, благодаря чему значительно возрастает износостойкость изготовленных из него механических деталей. Если массовая доля кремния превысит технические нормативы, характеристики латуни могут резко ухудшиться. Также свинец и кремний при соблюдении пропорций позволяют улучшить эстетические свойства материала.


Олово, алюминий и марганец повышают приспособляемость к растяжению, а добавление железа с марганцем позволяет увеличить показатель относительного удлинения. Здесь важно отметить, что все остальные легирующие добавки действуют на показатель удлинения отрицательно.

Для повышения антикоррозионных свойств в латунные сплавы добавляют никель, олово, марганец и алюминий. Добавление никеля позволяет избавиться от растрескивания в условиях повышенной влажности. Дополнительный положительный эффект от легирования оловом заключается в повышении прочности, плотности и стойкости к морской воде, а также соляным туманам. Поэтому такие материалы используются в приборах, предназначенных для судоходства.

Легирование свинцом повышает пластичность и технологичность, благодаря чему латунь легче поддается механической резке. При обработке на токарном станке заготовки не растрескиваются. Стружка получается мелкой, а поверхность – практически идеально гладкой, благодаря чему готовая деталь не нуждается в финишной обработке.

Мышьяк в качестве легирующего компонента для сплавов цинка и меди применяется редко. Обычно легированные им детали применяются для работы в агрессивных химических средах. Если одновременно с мышьяком в сплав добавляется железо и никель, стойкость готового изделия значительно возрастает, и оно может работать в контакте со слабыми растворами щелочей и кислот.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: