1.5.6.    Санитарно-гигиенические требования к строительным материалам

Для возведения животноводческих объектов применяют большое количество самых разнообразных строительных материалов. Однако только правильное использование отдельных строительных материалов с учетом особенностей их свойств может в значительной мере удлинить срок службы зданий и сооружений. Экономически целесообразно по возможности шире использовать местные строительные материалы, добывающиеся или вырабатывающиеся вблизи от строящихся объектов.

Основные свойства строительных материалов условно можно разделить на несколько групп. Так, к первой группе относят физические свойства: плотность, объемную массу, прочность, от которых в значительной степени зависят и другие важные в строительном отношении характеристики материалов.

Плотность – отношение массы материала к занимаемому им объему, (кг/м3). Чем больше в материале пор и пустот, тем меньше его плотность. Плотность различных строительных материалов колеблется в широких пределах: от 7850 кг/м3 у сталей до 20 у некоторых теплоизоляционных материалов.

Прочность – способность материала сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок. Прочность материала зависит от его структуры. К примеру, предел прочности кирпича составляет от 7 до 20 Мпа, а гранита – от 100 до 200.

Вторую группу составляют свойства, определяющие отношение строительных материалов к действию воды и отрицательных температур: влажность, водопроницаемость, гигроскопичность и морозостойкость.

Влажность – содержание воды в материале, выраженное в процентах массы абсолютно сухого материала. Чем выше влажность, тем ниже прочность материала. Например, прочность насыщенного водой кирпича снижается почти на 25%. Водопроницаемость – способность материала пропускать воду под давлением. Особо плотные материалы (битум, стекло, сталь и др.) практически водонепроницаемы.

Гигроскопичность – способность материала впитывать и удерживать в себе воду. Рыхлые по структуре и пористые материалы обладают относительно высокой гигроскопичностью.

Морозостойкость – способность материала, насыщенного водой, переносить неоднократное замораживание и оттаивание без разрушений и деформаций.

В третью группу включают свойства, выражающие отношение строительных материалов к действию тепла: теплопроводность, теп-лоемкость и огнестойкость.

Теплопроводность – способность материала передавать теплоту через свою толщу от одной поверхности к другой.

Теплопроводность зависит от плотности и влажности материала; воздух в порах материала снижает, а влага увеличивает теплопроводность, т.к теплопроводность воды в 25 раз выше, чем воздуха.

Теплоемкость – Способность материала поглощать при нагревании определенное количество теплоты. Деревянные конструкции способны аккумулировать почти в три раза больше теплоты, чем каменные.

Огнестойкость – способность материала противостоять воздействию огня при пожаре, не разрушаясь. По степени огнестойкости материалы делят на три группы: несгораемые (сталь, бетон, кирпич); трудно сгораемые (асфальтобетон, пропитанная огнезащитными составами древесина) и сгораемые (древесина, пластмасса, рубероид).

Вместе с тем отдельные виды строительных материалов обладают и специальными свойствами, то есть способностью оказывать сопротивление разрушающему действию кислот, щелочей, газов и солей (химическая, или коррозионная, стойкость).

Коррозионная (химическая) стойкость – способность материала сопротивляться действию кислот, щелочей, растворенных в воде солей и газов. Высокой коррозионной стойкостью обладают керамические материалы, стекло, полимеры и материалы на их основе.

Материалы, применяемые в строительстве животноводческих объектов, не должны оказывать какого-либо вредного воздействия на организм животных.

Строительные материалы классифицируют по техническому признаку на определенные группы.

Природные каменные материалы. Их получают из горных пород. Они обладают высокой атмосферной стойкостью, прочностью и красивой окраской. К ним относят бутовый камень, булыжный камень, гравий, щебень, песок и др.

Каменные материалы в строительстве животноводческих объектов используют как в своем первоначальном виде, так и после соответствующей обработки. В строительстве применяют и другие горные породы: вулканические туфы, пористые известняки, известняк-ракушечник и пр. Их распиливают на камни правильной формы и используют для кладки стен малоэтажных зданий и перегородок, а получаемый из них щебень служит крупным заполнителем для получения легкого бетона.

Керамические изделия. Такие материалы готовят из природных глин, а также из их смесей с органическими и минеральными добавками. Производство этих изделий включает три технологических этапа — формование, сушку и обжиг. Все керамические изделия разделяют на две группы — пористые (кирпич глиняный обыкновенный, пористый и пустотелый, пустотный стеновой материал, черепица кровельная, облицовочные плитки и трубы) и плотные (плитки для полов и дорожный кирпич). Высокая прочность, долговечность и большой ассортимент этих изделий дают возможность широко использовать их при строительстве во всех частях зданий— от фундамента до кровли. В строительстве широко применяют керамзит (гравий керамзитовый) для утепления и производства легких бетонов и керамические трубы — для строительства канализационных сетей, особенно для отвода сточных вод.

Минеральные вяжущие вещества - порошкообразные вещества, полученные путем обжига в печах природных каменных материалов (известняков, гипса, доломита, магнезита и др.),например, цемент который при смешивании с водой дает пластичное тесто, способное с течением времени под влиянием физико-химических процессов затвердевать и переходить в камневидное состояние. Такое свойство вяжущих веществ используют для приготовления на их основе растворов, бетонов (смесь вяжущего вещества с водой и заполнителем — песок, щебень, гравий), безобжиговых искусственных материалов и изделий.

По способности твердеть минеральные вяжущие вещества классифицируют на воздушные и гидравлические. Воздушные вяжущие могут затвердевать и длительно сохранять прочность только на воздухе. К ним относят воздушную известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие, а также жидкое стекло. Гидравлические вяжущие твердеют и сохраняют свою прочность на воздухе и в воде. Однако начальный период твердения (процесс схватывания), как правило, должен протекать на воздухе или в среде, изолированной от воды. К гидравлическим вяжущим причисляют гидравлическую известь, гипсовые вяжущие, жидкое стекло, портландцемент и его разновидности.


Строительные растворы и бетон

Строительный раствор - смесь, состоящая из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя (песка), которая затвердевает и образует искусственный каменный материал. Состав раствора выражают соотношением вяжущего и песка (1:3; 1:5 и т. д.). Строительные растворы разделяют по плотности на тяжелые (массой более 1500 кг/м3 ) и легкие — с более низкой массой; по виду вяжущего — на простые с одним вяжущим (цемент, известь, гипс и др.) и смешанные (сложные) из нескольких вяжущих (цементно-известковые, цементно-глиняные); воздушные (для работы в сухих условиях) и гидравлические (для работы во влажных условиях).

По назначению растворы бывают: кладочные, используемые для кладки стен из кирпича, камня и крупных элементов; отделочные — для штукатурки, архитектурного оформления поверхностей; специальные — для придания поверхностям специальных свойств (водонепроницаемость, кислотостойкость и т. д.).

Бетон – искусственный камень, получаемый при затвердевании смеси вяжущего, воды и заполнителей. Обычный тяжелый бетон применяют для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций и деталей, а также для возведения монолитных сооружений. Легкие бетоны изготовляют с использованием пористых заполнителей (керамзит, шлак, пемза). Их применяют для производства стеновых панелей, блоков, теплоизоляции покрытий и перекрытий, для сооружения настила под полы. В строительстве широкое распространение находит ячеистый бетон. В зависимости от способа образования пористой структуры его подразделяют на газобетон, когда в смесь (цемент, вода и молотый песок) включают газообразователь, и пенобетон, когда в такую смесь добавляют пену. Ячеистый бетон применяют для теплоизоляции строительных конструкций, оборудования и трубопроводов.

Железобетон — это строительный материал, в котором выгодно сочетается бетон с арматурной сталью. Железобетон применяют преимущественно для конструкций. подверженных изгибу. Конструкции из такого бетона обладают несущей способностью почти в 20 раз большей, чем из обычного бетона.. В современном строительстве из железобетонных изделий применяют балки, фермы, плиты, трубы, резервуары и др.

Безобжиговые изделия. В эту группу входят искусственные каменные необожженные изделия, изготовляемые на основе минеральных вяжущих веществ в процессе их формования и последующего затвердевания. При их изготовлении, в качестве заполнителей берут кварцевый песок, пемзу, шлак, золу, асбест, древесные опилки и другие материалы. Наибольшее распространение получили силикатные (на основе извести) изделия (кирпич, блоки, облицовочные плиты), гипсовые и асбестоцементные (на основе портландцемента) изделия (листы, панели, трубы).

Асбестоцементные изделия огне- и морозостойки, имеют малую водо- и воздухопроницаемость, легко поддаются механической обработке.

Лесные материалы. В строительстве используют древесину хвойных (сосна, ель, пихта, кедр) и лиственных (дуб, бук, береза, осина, ольха) пород. Древесина как строительный материал обладает рядом положительных свойств: высокой прочностью, малой плотностью, низкой теплопроводностью, легкостью обработки, простотой скрепления отдельных элементов, высокой морозостойкостью, податливостью механической обработке, стойкостью к действию растворов солей, щелочей и органических кислот.

К недостаткам деревянных изделий следует отнести неоднородность строения, гигроскопичность, загниваемость и легкую воспламеняемость. Современная технология обработки древесины позволяет в значительной степени снижать указанные недостатки с помощью обработки ее антисептиками, антипиренами (огнезащитные составы), покрытия влаго-изоляционными материалами, красками и обмазками.

Различают круглые и пиленые лесоматериалы. К круглым относят бревна, подтоварник, жерди. Пиломатериалы получают путем продольного распиливания брёвен. В зависимости от размеров поперечного сечения пиломатериалы подразделяют на доски, бруски и брусья.

К изделиям из лесоматериалов относят строительную фанеру, получаемую склеиванием тонких слоев дерева, так называемых шпонов.

Теплоизоляционные материалы. Это строительные изделия с малой теплопроводностью. Их применяют для утепления стен, полов, покрытий. Такие материалы имеют пористое строение, малую плотность и низкую теплопроводность. Все теплоизоляционные материалы по виду исходного сырья разделяют на органические (древесноволокнистые и древесностружечные плиты, фибролит, камышит, пенопласты и др.) и неорганические (минеральная вата, ячеистое стекло, асбестовые материалы).

Теплоизоляционные материалы используют для внутренней отделки помещений, утепления бесчердачных крыш животноводческих помещений, при строительстве малоэтажных зданий в качестве заполнителя наружных стен, каркасных перегородок и т. д.

Битумные и дегтевые материалы. Образуют довольно большую группу материалов различного назначения.

Битум — органическое вещество черного цвета, в обычном состоянии твердое, а в нагретом — пластичное или жидкое. Битумы бывают двух видов — природные и нефтяные. Природные - встречаются в виде битумных песчаников и известняков. Из них извлекают чистый битум или используют в размолотом виде в качестве асфальтового порошка. Нефтяные битумы получают при переработке нефти. Битум используют при производстве асфальтового раствора и бетона.

Асфальтовый раствор — уплотненная смесь битума, минерального порошка и песка. Применяют для устройства гидроизоляционных слоев, отмостоков, тротуаров.

Асфальтовый бетон (асфальтобетон) образуется в результате затвер- девания смеси битума, щебня, песка и минерального порошка. Применяют для устройства дорожных покрытий, проездов и площадок, а также полов в производственных зданиях различного назначения.

Деготь — черная маслянистая жидкость с характерным резким запахом, по свойствам подобна битуму. После отгонки из дегтя всех масел получают черное аморфное вещество, твердое при нормальной температуре, называемое пеком. Смесь дегтя и пека используют для получения дегтебетона, применяемого для дорожных покрытий, кровельного толя и др. К особенно ценным в строительстве свойствам битумных и дегтевых материалов следует отнести высокую водонепроницаемость, стойкость против действия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов, а также способность прочного скрепления с деревом, металлом и камнем.

Гидроизоляционные и кровельные материалы. Для устройства гидроизоляции и кровельных покрытий животноводческих объектов широко используют битумные и дегтевые рулонные материалы и мастики.

Рулонные кровельные материалы сравнительно легкие, водонепроницаемые, обладают низкой теплопроводностью стойки к действию атмосферных факторов.

В зависимости от применяемого вяжущего рулонные материалы подразделяют на битумные (рубероид, пергамин, гидроизоль и др.) и дегтевые (толь кровельный, толь беспокровный). Материалы на основе битума в условиях прямого воздействия атмосферных факторов долговечнее дегтевых.

Производство рулонных (мягких) кровельных и гидроизоляционных материалов непрерывно развивается, появляются новые более прогрессивные материалы.

Мастики – получают из битумов и дегтя.

Битумные мастики используют для приклеивания и склеивания битумных рулонных материалов, устройства гидроизоляционных покрытий. По способу применения мастики делят на горячие и холодные.

Дегтевые мастики используют для склеивания кровельного ковра из толя и гидроизоляции подземных конструкций и коммуникаций.

Пластические массы, полимеры и изделия из них. Пластическими массами называют материалы, основу которых составляют органические вещества с высокой молекулярной массой (полимеры). Полимеры чаще применяют в сочетании с наполнителями для повышения прочности и теплостойкости; пластификаторами — для придания пластичности и эластичности; стабилизаторами — для сохранения необходимых свойств пластмасс, а также красителями и катализаторами. Пластмассы широко используют в строительстве, так как они обладают рядом ценных свойств: малой плотностью и теплопроводностью, высокой химической стойкостью. Они высокотехнологичны, легко обрабатываются, склеиваются и хорошо свариваются, им можно придать любую форму и т.д.

Для производства строительных конструкций используется полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, кремнийорганические полимеры, каучук, резина, синтетические смолы и др.

В строительстве животноводческих объектов нашли применение резиновые маты, плиты, полимербетоны для устройства полов, полистирольные плиты для облицовки стен, стеклопластиковые панели для стеновых конструкций, поливинилхлоридные трубы, латексные краски, лаки и многое другое.

Ко всем полимерным материалам и изделиям из них, которые могут находиться в контакте с животными, кормами или водой, предъявляют основное и важное требование — полное отсутствие токсичности. Они должны быть включены в «Перечень полимерных материалов и конструкций, разрешенных к применению в строительстве и технологическом оборудовании животноводческих зданий» или разрешены к применению государственной ветеринарной службой.

Металлы. Металлы, применяемые в строительстве, подразделяют на две группы — черные и цветные. Черные металлы — это сплав железа с углеродом, куда относят чугун и сталь. В строительстве широко применяют прокатную и арматурную сталь. К прокатным изделиям из стали относятся различные профили: круглые, квадратные, угловатые, двутавровые, швеллерные, листовые и др. Арматурную сталь используют для армирования железобетонных конструкций. Из цветных металлов чаще других используют алюминий и его сплавы.

Под влиянием воздействия агрессивных газов и жидкостей происходит разрушение (коррозия) поверхности металлов. Простейшим и эффективным способом защиты металлических конструкций от коррозии является покрытие их поверхностей различными красками, лаками и эмалями.

Стекло. Его получают путем сплавления кварцевого песка, извести, поташа и соды. Стекольные заводы изготовляют для строительства различных профилей и размеров стекла: оконное, профильное, блоки и трубы. Стекло листовое используют для остекления оконных переплетов, перегородок и фонарей верхнего света. Стеклоблоки применяют для устройства перегородок и заполнения оконных проемов.

Лакокрасочные материалы. К ним относят составы, наносимые на поверхность в жидком виде тонким слоем и образующие после высыхания твердую пленку, прочно сцепляющуюся с поверхностью. Лакокрасочные материалы состоят из двух основных компонентов — сухого вещества (пигменты и наполнители) и связующего (разные связующие и растворители).

Пигменты - это тонкоизмельченные цветные порошки минерального или органического происхождения, нерастворимые в воде и органических растворителях (масло, скипидар, спирты).

Наполнители — это нерастворимые минеральные вещества, добавляемые для экономии пигмента и повышения прочности состава. В качестве наполнителя берут тонкомолотый тальк, кварц, асбестовую пыль и молотую слюду.

Связующие служат для сцепления частиц пигмента и наполнителя между собой и с окрашиваемой поверхностью. Различают четыре основные группы связующих: масляные (олифы и масляные лаки), эмульсионные (вещества, содержащие масло, воду и эмульгаторы), клеевые (водные растворы различных клеев) и полимерные.

Масляные краски представляют собой пасту, содержащую смесь пигментов, наполнителей и связующих. Их выпускают густотертыми и готовыми к употреблению. Масляные краски широко применяют как для наружной, так и для внутренней окраски по металлу, дереву и сухой штукатурке.

Эмульсионные краски - это суспензии пигментов, получаемые перетиранием тонкодисперсных пигментов на водных эмульсиях и различных пленкообразователях. Их используют в основном для окраски поверхности конструкций, эксплуатируемых в сухих условиях.

К группе полимерных относят латексные краски, которые образуют плотную и прочную пленку на поверхности дерева, штукатурки, бетона и других материалов.

Эмалевые краски готовят на специальных лаках. По виду применяемого связующего эти краски делят на алкидные, эпоксидные и карбамидные. Эмалевые краски обладают высокой химической стойкостью и их часто используют для противокоррозионных окрасок металлических поверхностей.

Водные краски. В строительстве используют водно-клеевые и водно-известковые краски. Растворители вводят для доведения красочных составов до необходимого рабочего состояния (растворение загустевших красок).



1.5.6.    Санитарно-гигиенические требования к строительным материалам