Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технология производства и потребительские свойства кровельных материалов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «Белорусский государственный экономический университет»

Кафедра технологии

важнейших отраслей

промышленности

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Технология производства и

потребительские свойства кровельных материалов»

Исполнил студент

1 курс, ФМК, гр. ЗММ-1 В.В. Капустинская

Руководитель М.В. Самойлов

МИНСК 2007

РЕФЕРАТ

Работа содержит: 28 страниц, 7 рисунков, 1 таблицу.

Ключевые слова: кровельные материалы, цементно-песчаная черепица, потребительские свойства, методы контроля, стандарты, приемка, маркировка, упаковка, хранение.

Изучена товарная продукция цементно-песчаной черепицы, сферы ее применения в производстве.

Определены потребительские свойства цементно-песчаной черепицы. При изучении и описании технологии производства цементно-песчаной черепицы дана характеристика исходных материалов, используемых в производстве, основных стадий производства, приведен анализ блок-схемы производства цементно-песчаной черепицы.

Для определения нормируемых показателей качества цементно-песчаной черепицы изучены соответствующие стандарты.

Изучены вопросы контроля качества цементно-песчаной черепицы, правила приемки, транспортирования и хранения готовой продукции.

ВВЕДЕНИЕ

В нашей стране в больших масштабах осуществляется жилищно-гражданское, промышленное и сельскохозяйственное строительство; это требует выполнения значительных объемов разнообразных строительных работ, в том числе и кровельных.

Кровля – верхний элемент покрытия, предохраняющий здание от проникновения атмосферных осадков и механических воздействий. От ее надежной службы зависит долговечность и сохранность всего сооружения, включая отделку и оборудование.

Кровельные работы представляют собой совокупность всех трудовых процессов, необходимых для того, чтобы сделать несущее основание и кровельное покрытие крыши. Покрытие крыши подвержено суточным и сезонным колебаниям температуры, солнечной радиации, воздействию атмосферных осадков в сочетании с температурными изменениями, ветрами, а иногда и вредными осадками, выбрасываемыми промышленными предприятиями. Поэтому для нормальной эксплуатации зданий и сохранения их долговечности большое значение имеет качество кровельных материалов и их правильное применение. Чтобы рационально использовать кровельные материалы, необходимо знать их основные свойства.

К основным физическим и механическим свойствам материалов относятся: плотность, твердость, прочность, пластичность, хрупкость, пористость, упругость, теплоемкость, теплопроводность, огнестойкость, тепловая и химическая стойкость, водопоглощение, водопроницаемость, гигроскопичность, морозостойкость и т.д.

Кровли выполняют из рулонных материалов, асбестоцементных и металлических листов, черепицы.

Кровли из рулонных материалов имеют небольшую массу, нетрудоемки и просты в выполнении, водонепроницаемы, но не огнестойки и их содержание связано со значительными эксплуатационными расходами.

Большой долговечностью, огнестойкостью, малой массой отличаются асбестоцементные кровли из волнистых листов. Металлические кровли применяются только в исключительных случаях. Черепичные кровли также не имеют широкого распространения, так как неиндустриальны и имеют большую массу, хотя и экономичны в эксплуатации, долговечны и огнестойки.

В последние годы получают широкое распространение безрулонные плоские мастичные кровли. Их выполняют по подготовленному основанию из холодных кровельных мастик с асбестовым или стекловолокнистым наполнителем. Их устройство может быть полностью механизировано.

Основные требования предъявляются к водонепроницаемости, долговечности, огнестойкости, экономичности кровель.

Кровельные материалы можно условно классифицировать по структуре, составу, размеру и внешнему виду и др.

По структуре различают кровельные материалы:

покровные (рубероид кровельный с крупнозернистой и мелкозернистой посылкой и др.);
беспокровные (гидроизол, фильгоизол).

По составу можно выделить органические, минеральные и металлические кровельные материалы.
К органическим относятся старейшие кровельные материалы – солома, дранка, и современные – битумные, битумно-полимерные и полимерные материалы. В силу специфики органических веществ такие кровельные материалы довольно быстро стареют под действием УФ-излучения и кислорода воздуха. Многие из них склонны к загниванию и все относятся к горючим материалам. Долговечность органических кровельных материалов от 5-7 до 25-30 лет.

Минеральные (каменные) кровельные материалы. Это имеющие многовековую историю сланцевые плитки, керамическая черепица и современные материалы: асбестоцементные листы (шифер) и цементно-песчаная черепица. Эти материалы свето- и гнилостойки. Основным разрушительным воздействием для них служит попеременное замораживание и оттаивание. Их долговечность значительно выше, чем у органических.

Металлические кровельные материалы в наше время представлены листовыми материалами из оцинкованной стали, меди и цинка. Из них наименее долговечна оцинкованная сталь – 30-50 лет. Долговечность цинковых и, в особенности, медных кровель превышает 100 лет.

По размеру и внешнему виду кровельные материалы можно разделить на следующие группы:

штучные (черепица, природный шифер, «мягкая» черепица и т.п.);
листовые (асбестоцементные листы, профилированные и плоские металлические листы, металлочерепица, ондулин и др.);
рулонные (пергамин, рубероид и их современные модификации);
пленочные (резиновые и полимерные мембраны);

мастичные (битумные и полимерные мастики).

Наиболее важными потребительскими свойствами кровельных материалов являются: эстетическая привлекательность материала; соответствие материала экономическим возможностям застройщика (оценивается стоимость материала, трудоемкость его монтажа и сложность конструкции кровли: стропила, обрешетка и трудоемкость ремонтных работ); соответствие материала эстетическим требованиям; соответствие материала конфигурации кровли; долговечность и гарантийный срок; технические свойства материала, оцениваемые по его физическим, теплотехническим, механическим и биологическим показателям.

На рынке кровельных материалов существует взаимосвязь между тремя целевыми группами потребителей. Конечными потребителями являются домовладельцы, а остальные выступают как группы влияния на выбор конечного потребителя.

Технология кровельных работ зависит от конструктивного решения кровли. В сельскохозяйственном строительстве кровельные работы совершенствуют в следующих направлениях: создают индустриальные конструкции покрытий в виде комплексных панелей заводского изготовления; применяют новые виды кровель; комплексно механизируют работы при устройстве рулонных и мастичных кровель. Комплексный процесс устройства кровель состоит из заготовительных процессов. Структура отдельных процессов зависит от вида кровли и методов производства работ.

Заготовительные процессы включают раскройку, очистку рулонного материала; изготовление элементов кровли из листового оцинкованного железа; подготовку отверстий, разрезку асбестоцементных листов, плиток; приготовление мастик.

Подготовительные процессы состоят из операции по подготовке основания для устройства кровли. Для кровель из штучных материалов подготовка основания включает только устройство обрешетки по прогонам; для рулонных и безрулонных мастичных кровель – выравнивание основания, очистку его от мусора, пыли, грунтовку поверхности.

Транспортные процессы связаны с доставкой материалов на строительный объект и непосредственно на рабочее место.

Основные процессы – это укладка кровельного материала и крепление его к основанию.

Кровельные материалы на строительный объект доставляют в контейнерах автомобильным транспортом. На кровлю к месту укладки их подают легкими переносными кранами или подъемниками. Для этих целей также могут быть использованы самоходные краны малой грузоподъемности. Рулонные материалы по покрытию можно транспортировать ручными тележками или мотороллерами и мототележками.

Одна из ведущих организаций Беларуси, производящих строительные материалы на протяжении 16 лет, сумевшая объединить четыре современных завода и выпускающая полный комплект материалов, изделий и конструкций для энергоэффективного дома – это ОАО «Забудова». На базе производственного комплекса ОАО «Забудова» осуществляют деятельность четырех заводов: Завод строительных конструкций (ЗСК), Деревообрабатывающий завод (ДОЗ), Завод кровельной черепицы (ЗКЧ), Завод строительных материалов (ЗСМ). Основные строительные материалы, производимые компанией: 1. Ячеистый бетон «Hebel» (стеновые блоки, перемычки, арочные перемычки, плиты покрытия и перекрытия, лестничные ступени). 2. Изделия из тяжелого бетона, элементы ограждения и благоустройства (камни стеновые, элементы ограждения, малые архитектурные формы, плитка). 3. Сухие строительные смеси. 4. Цементно-песчаная черепица. 5. Изделия из дерева (деревянные окна и двери, клееный брус, паркет, погонажные изделия, обшивка). 6. Известь тонкого помола, гипс.

Компания «Кровельные Системы», работает на строительном рынке РБ с 1998 года, является крупнейшим поставщиком керамической и цементно-песчаной черепицы, клинкерного кирпича и брусчатки, официальным "VELUX Центром".

Предприятие ООО «Динтас» - оптовая продажа строительных материалов.

Предприятие ООО «Эсгит» за сравнительно небольшой срок (10 лет) прочно утвердилось на рынке производителей лакокрасочной продукции Республики Беларусь. Главное направление в их деятельности – это разработка и производство красок на базе передовых технологий и качественного сырья. Например, краска «КрЭС - специальная» разработана для окраски асбоцементных листов, а также бетона, кирпича, оштукатуренных поверхностей, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности. С момента своего основания ООО «ЭСГИТ» является надежным партнером для многих предприятий строительного и коммунально-бытового комплекса Республики Беларусь.

1.ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНОЙ ЧЕРЕПИЦЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ:

Черепица широко применяется во многих странах мира с глубокой древности до наших дней. В Европе около 86% новых домов покрыто таким покрытием. Красота и элегантность черепичных крыш общеизвестны. Они создают неповторимый стиль многих европейских городов. Декоративность и долговечность черепицы создали ей некий ореол аристократичности: говорят, что «черепица стареет достойно, как хорошее вино».

Область применения цементно-песчаной черепицы достаточно широка. Её используют для покрытия жилых и хозяйственных строений главным образом в сельской местности, т.е. для строящихся и реконструируемых каменных, кирпичных, деревянных и рубленых домов. Черепицу применяют для устройства кровель зданий и сооружений различного назначения с уклоном крыши от 100 до 650 для эксплуатации в макроклиматическом районе с умеренным климатом. Правда, оптимальным считается угол наклона ската от 220 и больше, так как в этом случае полностью исключается попадание дождевых вод под черепицу даже при сильных порывах ветра. Её можно применять как для домов с коньковой крышей, так и для круглых башен, углов, арок и углублений. На крыше можно выстроить углы или дугообразные формы, стрехи, желоба и прочее. Черепица позволяет создавать продуманную до мелочей кровельную систему, в которой конструктивно решены все основные узлы и сопряжения для любых архитектурных форм.

Приобретение цементно-песчаной черепицы – верное решение с точки зрения эксплуатации. Такая крыша при минимальном уходе долго не требует ремонта. В помещении под черепичной крышей создается хороший звуковой комфорт: шум дождя, града, ветра, городского транспорта почти полностью не слышен. Структура такой черепицы позволяет кровле «дышать», поэтому скапливающаяся под крышей влага быстро испаряется, что препятствует образованию плесени и гнили. В доме под крышей – приятный, здоровый воздух.

Цементно-песчаная черепица является улучшенным аналогом керамической черепицы. Традиционной керамической черепице она не уступает ни в чем, хотя керамика — элитный материал.

С функциональной точки зрения керамическая и цементно-песчаная черепицы одинаковы, основные показатели и свойства у них схожи. Различие кроется в технологии производства. Керамическую черепицу изготавливают классическим методом, который подразумевает три стадии: подготовку сырья, формовку черепка и обжиг. Исходный материал – керамическую (гончарную) глину – перемешивают до однородной массы и добавляют в нее пластификаторы, облегчающие формовку. Черепица может производиться ленточным или штамповочным способами. В первом случае формируется лента, которая затем разрезается на отдельные плитки. Во втором черепичные плитки прессуются в металлических формах. Полученный тем или иным способом полуфабрикат обжигают при температуре около 1000 градусов – и керамическая черепица готова. Однако ее недостатком является необходимость высокотемпературного обжига глины, что требует большого количества топлива и, следовательно, повышает себестоимость материала.

Технология производства цементно-песчаной черепицы не-
сколько проще.

Керамическая черепица всегда одного цвета – цвета обожженной глины. В отличие от керамической черепицы, цвет цементно-песчаной определяется специальными красителями, которые добавляются в бетонную массу перед формированием. Эти красители не влияют на прочность черепицы и не поддаются воздействию солнечного облучения. Цементно-песчаная черепица изготавливается практически любого цвета.

Цементно-песчаная черепица дешевле керамической, но обладает практически такими же техническими характеристиками: прочностью на разрыв и изгиб, очень высокой тепло- и морозостойкостью, водонепроницаемостью и стабильностью профилей, хорошей формоустойчивостью. Правда, цементно-песчаная черепица немного толще и тяжелее (примерно на 20%) керамической.

Этот наиболее современный вариант вобрал в себя все достоинства керамической черепицы, знакомой человечеству на протяжении нескольких веков, добавив свои новые качества.

В Беларуси имеется крупный завод по производству цементно-песчаной черепицы. Это один из 5 суперсовременных предприятий ОАО «Забудова». Заводом изготавливаются полные комплекты на кровлю цементно-песчаной черепицы: пазовая (основная), фронтонная, коньковая, половинчатая, и специальная (проходная, опорная, снегозадерживающая, вентиляционная).Помимо цементно-песчаной черепицы от «Забудовы», на белорусском рынке представлена продукция германской компании Braas. Эта черепица успешно конкурирует с отечественными материалами благодаря достаточно демократичной цене и традиционному доверию потребителей германскому качеству. Технология производства цементно-песчаной черепицы основана на лучших образцах мировой технологии.

2. КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНОЙ ЧЕРЕПИЦЫ

Черепицу можно классифицировать по исходному сырью, способу изготовления, форме, виду и цвету.

По исходному сырью черепица делится на:

- глиняную;

- цементно-песчаную;

По способу изготовления черепица делится на:

- штампованную;

- ленточную;

По форме делится на:

- пазовую;

- плоскую;

- желобчатую;

- волнистую;

На внутренней стороне, как правило, черепица имеет шипы с отверстиями для крепления к обрешетке с гвоздями или проволокой.

Черепица подразделяется по видам:

- основная (пазовая – рис. 2.1(а), пазогребневая);

- доборная (коньковая - предназначена для обустройства конька и хребта кровли – рис.2.1(б), фронтонная - предназначена для обустройства фронтона кровли – рис. 2.1(в), половинчатая – рис. 2.1(з));

-специальная (подножечная - предназначена для крепления безопасных решеток, для безопасного передвижения по крыше – рис. 2.1(е), проходная - предназначена для прохода через кровлю
мачты антенны и других систем – рис. 2.1 (г), вентиляционная - предназначена для вентиляции кровли – рис. 2.1(д), снегозадерживающая - предназначена для удерживания снега на крыше, уменьшения лавиноопастности – рис.2.1(ж), колоколообразная – рис.2.1(и)).

а б в г д е

ж з и

Рис. 2.1. Виды черепицы:

а – пазовая; б – коньковая; в – фронтонная; г – проходная; д – вентиляционная; е- подножечная; ж – снегозадерживающая; з – половинчатая; и – колоколообразная.

Цементно-песчаная черепица может быть практически любого цвета. Наиболее распространенные по цвету – кирпично-красная, черная, зеленая, коричневая черепица.

Черепицу другого цвета изготавливают на заказ.

По соотношению “цена/качество” кровельные материалы можно разделить на несколько групп:

Первая группа - материалы низкого качества по низкой цене - рулонный материал и традиционный шифер. Кровля из этих материалов вполне подходит для садового домика или хозяйственной постройки, например, сарая или гаража, но никак не для капитального дома.

Особенность второй группы (ондулин, оцинкованный лист) - среднее качество и значительный разброс в ценах. В данном случае выбор должен сделать сам покупатель.

Третья группа, куда попадает гибкая металлическая и цементно-песчаная черепица, характеризуется высоким качеством и средними ценами, мало отличающимися от цен предыдущей группы. Эти два кровельных материала можно считать оптимальными по соотношению “цена/качество”.

И, наконец, четвертая группа - самые качественные и дорогостоящие материалы - это медь, гибкая и керамическая черепица. Данные материалы нужны тем, кто мечтает о долговечной кровле, жить под которой будут их внуки.

Кодирование товарной продукции в соответствии с ТН ВЭД:

Раздел ХIII – Изделия из камня, гипса, цемента, асбеста, слюды и из подобных материалов; керамические изделия, стекло и изделия из него;

Группа 68 – Изделия из камня, гипса, цемента, асбеста, слюды и из подобных материалов;

Позиция 6810 – Изделия из цемента, бетона или искусственного камня, неармированные и армированные;

Субпозиция 681019 - - - прочие;

Подсубпозиция 6810191000 - - - - черепица.

Кодирование товарной продукции в соответствии с ОКП РБ:

Секция D – Продукция перерабатывающей промышленности;

Подсекция DI – Прочие неметаллические минеральные изделия;

Раздел 26 - Прочие неметаллические минеральные изделия;

Группа 26.4 - Кирпичи, плитки и прочие строительные материалы и изделия из обожженной глины;

Класс 26.40 - Кирпичи, плитки и прочие строительные материалы и изделия из обожженной глины;

Категория 26.40.1 - Кирпичи, плитки и прочие строительные материалы и изделия из обожженной глины;

Подкатегория 26.40.12 – Кровельная черепица, дефлекторы, облицовка дымоходов и вытяжных труб, архитектурные украшения и прочие керамические строительные материалы;

Вид 26.40.12.500 – Керамическая кровельная черепица.

3. ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНОЙ ЧЕРЕПИЦЫ

Основным сырьем для приготовления цементно-песчаной черепицы является природный кварцевый песок, цемент, вода и пигмент - окись железа (для придания черепице окраски)

Цементно-песчаная черепица не подвергается высокотемпературному обжигу. Качество такой черепицы в большой степени зависит от качества применяемого сырья и соблюдения технологии производства.

Цементно-песчаная черепица обладает следующими потребительскими свойствами:

Морозостойкость – способность материалов, насыщенных водой, выдерживать многократное переменное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Морозостойкость материала характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания. Материалы испытываются на морозостойкость в специальных холодильных камерах. Цементно-песчаная черепица обладает высокой морозостойкостью.

Черепица является водонепроницаемой. Водопроницаемость – способность материала пропускать воду под давлением. Это качество имеет существенное значение при подборе материала для кровли. Водонепроницаемость зависит от плотности и строения материалов.

Водопоглощаемость – способность материала насыщаться водой и удерживать ее в своих порах. При насыщении материала его качества ухудшаются: увеличивается объемный вес, снижается прочность и увеличивается теплопроводность.

Прочность – способность материала сопротивляться разрешению под действием на него нагрузок. На конструкции действуют силы тяжести тех элементов, которые они несут. На них воздействуют температурные деформации деталей, давление ветра, воды и др. В зависимости от характера нагрузки в материале возникают деформации растяжения, сжатия, изгиба, сдвига. При определении прочности черепицы на излом в воздушно-сухом состоянии величина разрушающего груза должна быть не менее 45 кг.

Важной характеристикой данного кровельного покрытия является долговечность. В наших климатических условиях срок службы любого строительного материала в значительной степени зависит от его стойкости к перепадам температур. В этом смысле цементно-песчаная черепица является идеальным кровельным покрытием. Крыша, покрытая такой черепицей, практически без видимых внешних изменений простоит не менее 100 лет.

Черепица относится к группе негорючих материалов. Огнестойкость – свойство материала оказывать сопротивление огню до потери материалом несущей способности. Несгораемые материалы в открытом пламени или при высокой температуре не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются

Черепица является ремонтопригодным материалом. Она легко монтируется, при необходимости с этим справится даже начинающий строитель, не нуждается в покраске и ее легко реконструировать.

Черепица - это широко применяемый штучный малоразмерный кровельный материал с малым коэффициентом линейного температурного расширения и с двумя вертикальными замками, поэтому появление трещин практически исключено. Поскольку черепицу крепят к обрешетке только одним краем, кровля обладает способностью свободного перемещения отдельных частей. Это позволяет такой кровле воспринимать деформации, вызванные осадкой сооружения, ветровым давлением и т.д.

Стойкость к агрессивной среде. Современная цементно-песчаная черепица содержит определенные добавки, которые исключают разрушительную жизнедеятельность растительных и животных организмов; обладает высокой стойкостью к биологическому воздействию, солнечной радиации, воздействию химически агрессивных веществ и ветра, в отличие от асбестшифера, не содержит токсичных веществ. По сравнению с металлической кровлей меньше вероятность попадания молнии в крышу, кровля не накапливает статическое электричество, опасное для человека и способное вызвать пожар.

Черепица обладает хорошей шумоизоляцией. Шумоизоляция – это способность материала задерживать шум.

Недостаток у черепичной кровли один - она чрезвычайно тяжелая: квадратный метр покрытия может весить от 40 до 50 килограммов. Но благодаря тому, что плитки при небольших размерах обладают большой массой, кровле из натуральной черепицы не страшны даже ураганы. Можно привести пример: во время печально известного урагана 1988 года в Москве сорвало триста стальных кровель – одну из них в Кремле ветер скатал в трехтонный рулон, пронес по воздуху и, обламывая зубцы кремлевской стены, швырнул на землю аккурат возле Мавзолея. Но ни одна черепичная крыша тогда не пострадала! Так как цементно-песчаная черепица достаточно массивна, важное значение имеет надежность стропильной системы.

Черепица – это надежное, долговечное, огнестойкое, шумопоглащающее, прочное, экологически чистое, не подвергающееся коррозии покрытие. Расходы на содержание крыши - минимальные. Иногда хорошо установленная черепичная кровля служит столько же, сколько и сам дом. Поэтому черепичная кровля - это хорошее вложение капитала. Благодаря своим отличным эстетическим свойствам, надёжности и долговечности в эксплуатации черепицу можно по праву назвать одним из лучших кровельных материалов на сегодняшний день.

4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНОЙ ЧЕРЕПИЦЫ И ЕЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

4.1. Характеристика исходных материалов, используемых для производства цементно-песчаной черепицы

Материалы, применяемые для изготовления черепицы, должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов и быть из числа разрешенных к применению Министерством здравоохранения Республики Беларусь.

Сырьем для черепицы служит смесь цемента марки 300-400 с натуральным кварцевым песком, вода. Раствор готовится состава 1:2 или 1:3. Может быть добавлен краситель в количестве 2 - 3% от общей массы для получения цветной черепицы.

Цемент – порошкообразный строительный вяжущий материал, который обладает гидравлическими свойствами, состоит из клинкера и, при необходимости, гипса или его производных и добавок. Основные требования к цементу отражены в ГОСТ 30515-97 (Цементы. Общие технические условия.)

Натуральный кварцевый песок - неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторождений без использования или с использованием специального обогатительного оборудования. Основные требования отражены в ГОСТ 8736-93 (Песок для строительных работ. Технические условия).