Цветные металлы и их сплавы

Цветные металлы и их сплавы

Для получения строительных изделий высоких технических свойств широко применяют сплавы цветных металлов: алюминиевые, титановые, магниевые и др.

Алюминиевые сплавы , применяемые в строительстве, приближаясь по прочности к основным маркам строительных сталей, имеют небольшую плотность (2,7–2,9 т/м ³) и высокую стойкость к коррозии. Алюминиевые сплавы широко используют для изготовления проката в виде профилей: уголков, швеллеров, двутавров, труб круглого и прямоугольного сечений. Они также применяются при изготовлении заклепок, болтов. Изделия из алюминиевых сплавов отличаются простотой технологии изготовления, хорошим внешним видом, сейсмостойкостью, хладостойкостью, огнестойкостью, антимагнитностью и долговечностью, что позволяет им успешно конкурировать со сталью и другими строительными материалами.

Алюминий в чистом виде обладает многими высокими техническими свойствами: хорошей сопротивляемостью коррозионным воздействиям среды, высокой электропроводностью, он пластичен, что позволяет легко изготовлять из него детали самого разнообразного и весьма сложного профиля. Недостатком алюминия является незначительная прочность – всего 70—100 МПа, что не позволяет его использовать для несущих строительных конструкций.

При этом алюминий резко повышает свои механические показатели при добавке к нему других металлов – меди, марганца, магния. В настоящее время расширяется сфера применения алюминиевых конструкций и полуфабрикатов путем создания новых конструктивно-облицовочных материалов с разнообразными защитно-декоративными полимерными, лакокрасочными, эмалевыми и электротехническими покрытиями.

В многоэтажных общественных, административных и промышленных зданиях с высотой этажа до 5 м и шагом колонн каркаса 6 м применяют стеновые панели П-1А размером 1880x162x4125 мм. Каркас панели состоит из двух рам, соединенных болтами через текстолитовые прокладки. Рама заполняется двумя слоями асбестоцементных листов с внутренним утепляющим слоем. На одной стороне наклеен алюминиевый лист (пароизоляция). Наружную декоративную вставку изготовляют из шпунтовых профилей или штампованного листа. Панели производят размером 3500x750x62 мм, массой 35 кг.

Для покрытий отапливаемых производственных общественных и гражданских зданий применяют панели покрытия с предварительно напряженными обшивками из рулонных алюминиевых листов. Панель позволяет перекрывать пролеты до 30 м и более непосредственно от стены до стены здания без устройства несущих элементов шатра. Такие панели выпускают размером 30000x3000x1750 мм, массой 2000 кг, расход алюминиевых сплавов на 1 м ²панели составляет 12 кг.

Сплавы на основе меди . В чистом виде медь практически не находит применения в строительстве, используют ее в виде латуни и бронзы. Латунь — это сплав меди с цинком (до 40 %), а бронза — сплав меди с оловом или каким-либо другим металлом, кроме цинка. Наиболее распространены оловянистые бронзы, содержащие 10–20 % олова; применяют также алюминиевые, марганцовистые, свинцовистые и другие виды бронз.

Латуни и бронзы обладают многими очень важными для техники свойствами – они достаточно прочны (до 300–600 МПа), могут быть получены высокой твердости (НВ 200–250), обладают хорошими антифрикционными свойствами, благодаря чему они широко используются в подшипниках, имеют высокую коррозионную стойкость. Однако по экономическим причинам сплавы на основе меди в строительстве применяют лишь для изготовления санитарно-технической аппаратуры (кранов, вентилей), в отдельных случаях – для отделочных и декоративных целей. Основное же использование латунь и бронза находят в машино– и приборостроении.

Цинк в строительстве в основном используют для кровельных покрытий, карнизов и водосточных труб, свинец — для футеровки кислотостойких устройств химических аппаратов, для особых видов гидроизоляции, для зачеканки швов и стыков элементов строительных конструкций, например швов между тюбингами в туннелях метрополитена.