Металлы, применяемые в строительстве

Широкому использованию металлов в строительстве способствует ряд ценных технических свойств: высокая прочность, пластичность, повышенная теплопроводность, электропроводность и свариваемость.

Область применения строительных материалов из металла:

Подвесные системы, каркасы зданий, мосты и путепроводы, радио и телевизионные башни, фермы, пространственные ячейки, ванты, В строительстве сталь используют для изготовления конструкций, армирования железобетонных конструкций, устройства кровли, подмостей, ограждений, форм железобетонных изделий .

Данные металлы подразделяют на 2 группы:

• 1. Черные — сплав железа с углеродом — чугун и сталь. На долю черных металлов приходится около 95% производимой в мире металлопродукции.
• 2. Цветные металлы — алюминий, медь, цинк, олово, никель, титан, магний и др.

Черные металлы

Чугун. Это строительные материалы: опорные части колонн, трубы, радиаторы, санитарно-технические, посуда, ограды, лестницы. Чугун это сплав железа с углеродом при содержании углерода более 2,14%. обладает хорошими литейными свойствами и малой способностью к пластической деформации. В его структуре содержатся графитовые включения — размер и форма, которые определяют тип чугуна и его применение для изготовления различных изделий. Серый чугун — это чугун, в котором углерод находится в свободном состоянии в форме пластинчатого графита. Высокопрочный чугун, в котором углерод находится в свободном состоянии в форме шаровидного графита, применяется для изготовления деталей, подвергающихся значительным механическим нагрузкам. Ковкий чугун имеет более высокие характеристики пластичности по сравнению с вышеуказанным чугуном и применяется при изготовлении деталей, где требуются более высокие показатели механических свойств.

Сталь. Это профили и листы, оболочки и мембраны, канаты и тросы, черепица, декоративно-художественные изделия. Сталь это сплав железа, чугуна и углерода. Углерод в этом сплаве является незаменимым компонентом, его содержание около 2%. В зависимости от состава стали, она может быть прочным материалом или твердым. Прочный материал используется для изготовления морских судов, мостов. Что же касается твердой стали, она используется для изготовления различных металлорежущих инструментов. Существует также нержавеющая сталь, которая является очень прочным и антикоррозионным материалом. Нержавеющая сталь состоит из хрома и никеля. Сталь — это материал, которому можно придавать любую форму с помощью прокатки, прессования или литья. С помощью термообработки, возможно, получить сталь, которая будет обладать различными как химическими, так и физическими свойствами. Некоторые мягкие стали обрабатываются ручным инструментом. Твердой сталью можно даже резать стекло. Сталь легко подвергается методу полировки.

Виды стали. По составу различаются нелегированные и легированные стали, по применению их различают на инструментальную и строительную сталь. Также существует и оружейная сталь. Стали поставляются в различных торговых формах.

Нелегированная сталь. Она состоит, за исключением загрязняющих примесей, только из чистого железа. При содержании углерода от 0,6 до 1,7% за счет тепловой обработки она может твердеть и упрочнять (закаливаться) и поэтому подходит для режущего инструмента, как, например, для резцов. Если содержание углерода лежит ниже 0,6%, то сталь ограниченно закаливается. Нелегированная сталь используется для производства, например, гвоздей, болтов, гаек и других металлоизделий.

Легированная сталь. Кроме железа и углерода, легированная сталь содержит металлы, которые улучшают ее свойства. Так, например, с помощью никеля, хрома, ванадия, молибдена и вольфрама повышается прочность стали на растяжение и в большинстве случаев также твердость. Стали с высоким содержанием никеля и хрома (вместе для 26%) являются нержавеющими. Такие стали применяются для перил, резервуаров и трубопроводов. Стали с очень высоким содержанием добавок хрома и вольфрама являются устойчивыми к температурам и особенно подходят для режущих инструментов, например для полотен пил.

Инструментальная сталь — это закаленная сталь. Перед закалкой инструментальную сталь можно обрабатывать резанием. Различают нелегированные и легированные инструментальные стали.

Строительными сталями называют все не закаливающиеся марки стали. Более 90% производимой в мире стали — это именно строительная сталь. Строительная сталь применяется для общественных целей, а также для деталей машин. Она изготавливается легированной и нелегированной. Нелегированная строительная сталь называется обычной строительной сталью (основной сталью). Для ее применения основной характеристикой является прочность на растяжение. Так, например, Ст. 37 — это строительная сталь, прочность которой на растяжение в зависимости от толщины сечения составляет от 370 до 470 Н/мм2. Прочность стали на растяжение тем больше, чем выше содержание углерода. Однако стали с высоким содержанием углерода хуже обрабатываются, поскольку обладают большей хрупкостью.

Бетонная арматура. Применяемая для армирования железобетона сталь называется арматурной сталью (BSt). Арматурная сталь подразделяется на прутковую арматуру, арматуру в бухтах, арматурные стальные сетки и напрягаемую арматуру.