Строительство

Панельное и крупноблочное строительство промышленных и энергетических объектов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

С учетом того, что прочностные показатели листов из технического алюминия и сплавов низких марок, практически применяемых для облицовки ненесущих стеновых панелей, при всех случаях с избытком удовлетворяют прочностным требованиям, наиболее важной характеристикой этих алюминиевых материалов  является  их стойкость против  коррозии.

Для облицовки панелей листами алюминия рекомендуется применять сплав с незначительным содержанием углерода (0,03%) и марганца (0,05%) Для обеспечения сохранности внешней фактуры листов алюминия рекомендуется их покрывать с наружной стороны прозрачны метакриловым лаком или .лучше подвергнуть их процессу анодного окисления.

К числу алюминиевых сплавов, изготовляемых в СССР, обладающих высокой стойкостью против коррозии, относятся:

а) термически неупрочненные сплавы (АМц, АМг2, АМгЗ, АМг5, АМгб); б) термически упрочненные сплавы группы авиаль (АВ) при ограниченном содержании меди (АД31);  

На основе весьма широкой практики США по применению алюминиевых сплавов для стеновых панелей, в том числе в производственных и энергетических зданиях. В. Хант отмечает следующие преимущества алюминия как материала для навесных панельных стен:

1)         допускает изготовление и монтаж больших секций с минимальным числом  соединений;

2)         обеспечивает    разнообразие    внешнего вида, допускает большое число фактур, отделок и цветов;

3)         легко  обрабатывается,  а   поэтому   доступен во многих формах  (легкая резка, пробивка отверстий, гнутье, штамповка. А. К-)',

4)         сравнительно   небольшая  трудоемкость изготовления изделий;

5)         высокое  соотношение   прочность — вес;

6)         высокая     коррозионная     устойчивость (см. ниже);

7)         высокая устойчивость против атмосферных воздействий;

8)         легкость   транспортирования   и   погрузки-разгрузки;

9)         широкий диапазон физических и механических свойств;

Г0) возможность использования отходов производства.

В дополнение к изложенным В. Хантом преимуществам алюминиевых сплавов можно добавить:

1)         алюминий огнестоек;

2)         конструкции    из    алюминия    легки    и удобны в монтаже.

Наряду с этим имеются ограничения и недостатки:

1)         сопротивление  алюминия  износу  меньшее, чем у черных металлов;

2)         стоимость   материала   довольно    высокая,  особенно при   использовании   специальных отделок или окрасок;

3)         коэффициент  теплового   расширения   и теплопроводность алюминия велики, вследствие чего возникают некоторые трудности в отношении   теплозащиты   конструкции,   обеспечения зазоров и т. п.   Высокий коэффициент теплового    расширения   заставляет    увеличивать число температурных  швов   по   сравнению с листом из стали и других материалов (повышенная деформативность алюминия под воздействием   температуры   может    привести к    значительным    внутренним    напряжениям в клеевом шве и снизить долговечность конструкции. А. К.);

Листы поставляются мерной (определенной) длины или кратной ей в пределах длин,    указанных в приложении с интервалом 0,5 м. Отклонение по длине для листов толщиной 0,5 до 3,5 мм допускается +25 мм.

Алюминиевые сплавы, применяемые в США для панелей, весьма стойки против коррозии1. Так, в сооружениях, расположенных на морском берегу, за 10 лет коррозия проникла на глубину не более 0,15 мм; в индустриальных районах — на глубину менее 0,1 мм; в сельских районах всего 0,025 мм. Нормами DIN (ФРГ) установлены минимальные значения толщин несущих элементов конструкций, расположенных внутри здания, 1,5 мм, а для конструкций, находящихся под открытым небом, — 2 мм. Примерно такие же нормативы для ограждающих конструкций из алюминиевых сплавов приняты в СССР.

В практике США во многих случаях применяются листы толщиной 0,5 мм.

Алюминий очень чувствителен к электрохимической коррозии, возникающей при его -соприкосновении с другими материалами. Однако по американской практике В. Хаит отмечает, что в конструкциях, где сталь и алюминий соприкасаются, но площадь стальных  элементов   мала   по   сравнению   с  площадью алюминия, гальваническая коррозия проявляется лишь в незначительной степени, и рекомендует использовать следующие приемы по предотвращению гальванической коррозии плоскостей, контактирующих с разнородными металлами и, в частности, с алюминием:

1)         между   металлами   следует   поместить непроницаемую  ленту  или  прокладку   (обычно   из    битуминизированного    синтетического материала);

2)         в    стыковых   соединениях   нужно   уложить высококачественное уплотнение или герметизирующие прокладки;

3)         обмазывать     металл      битуминозными красками;

4)         окрашивать      металл     хромовокислым цинком    с    последующим   наложением   двух слоев    металлической    алюминиевой     краски или другой краски, не содержащей свинцового пигмента.

Места соприкасания алюминиевых сплавов с бетоном, кирпичом и деревом также рекомендуется изолировать битумными или органическими покрытиями.

В практике строительства СССР применяются в соответствии с ГОСТ 12592-67 листы из алюминиевых сплавов  (табл. 9-2 и 9-3).

Один из заводов производит прокат гофрированных листов.  Такие листы с овальными   ребрами   жесткости   имеют  повышенную прочность.

Для стеновых панелей кроме профилей простых геометрических форм (уголки, швеллеры, тавры и др.) применяются специальные прессованные профили в основном из алюминиевых и магниевых сплавов.

Освоенные в производстве наиболее рациональные прессованные профили разнообразных сечений и назначений систематизированы и сведены в каталоги.

В наиболее распространенных конструкциях стеновых панелей рекомендуется применять комплексы специальных прессованных профилей из легких сплавов ( 9-1, 9-2, 9-3).

Архитектурно-строительные профили рекомендуется изготавливать из сплава АД31. Допускается применение сплавов АДЗЗ и АВ, причем сплав АВ должен содержать не более 0,1% меди. Все эти сплавы хорошо анодируются.

Химический состав алюминиевых сплавов должен удовлетворять требованиям ГОСТ 4784-65.

Профили из легких сплавов могут поставляться горячепрессованными, закаленными с естественным старением или закаленными с искусственным старением. Механические свойства алюминиевых профилей приведены в табл. 9-4.

По данным «Указаний по проектированию и расчету строительных конструкций с применением пластмасс» удельный вес алюминиевых сплавов принимается равным 2,7.

Элементы совмещенных конструкций с применением алюминия и пластмасс и, в частности, стеновых панелей по этим Указаниям рекомендуется выполнять из сплавов, обладающих высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях.

Листы и профили из алюминиевых сплавов, применяемые в . клееных конструкциях, должны быть оксидированы для повышения адгезии.