ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2019
Просмотров: 4292
Скачиваний: 9
8
нию связей между структурой и способами получения или тех-
нологического изменения вещества (материала). Становится по-
нятным, что от структуры зависят конкретные свойства веществ
и материалов.
Настоящее учебное пособие представляет оригинальную
область физического материаловедения, связанную со структу-
рой и свойствами строительных материалов. Знание материало-
ведения необходимо для дальнейшего изучения курса «Строи-
тельные материалы» студентами строительных специальностей.
Цель дисциплины – дать базовые знания:
по свойствам строительных материалов;
по их связи с составом и строением;
по основным закономерностям изменения свойств под
воздействием различных факторов;
по грамотному подходу к выбору строительного мате-
риала для конкретных условий эксплуатации.
Основные сведения о дисциплине:
В течение семестра: лекций – 24 часа, лабораторных работ –
10 часов, самостоятельная работа (по заданию преподавателя) –
26 часов. Форма контроля – тест и зачет.
9
Тема 1 (лекция 1)
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО НАЗНАЧЕНИЮ
1.1. Основные понятия
Строительный материал – материал, используемый в
строительстве зданий или сооружений или для производства
строительных изделий и конструкций.
Строительные изделия – изделия из строительных мате-
риалов, имеющие определенную форму и постоянные размеры.
Номенклатура – перечень названий основных видов гото-
вой продукции (материалов, изделий).
Сырье, сырьевые материалы – исходные вещества или их
смеси (сырьевые смеси) из 2-х или большего числа компонен-
тов, которые подвергаются переработке при получении строи-
тельных материалов и изделий.
Технология – в широком смысле это наука о процессах и
способах производства, в более узком – это последовательность
операций по переработке сырья в готовое изделие или в строи-
тельный материал.
1.2. Значение строительных материалов
Строительство – одна из самых материалоемких отраслей
хозяйства. Ни одно здание или сооружение не может быть по-
строено без применения самых разнообразных строительных
материалов. Затраты на материалы составляют около 50 % от
общей стоимости строительства зданий и сооружений.
Использование материалов для целей строительства извест-
но с глубокой древности. Древнейший каменный дом, остатки
которого найдены недалеко от водопада Калембо в Родезии, был
построен 57 тысяч лет назад.
Если сначала использовались природные материалы (ка-
мень, древесина, глина), то затем все больше стали применяться
10
искусственные материалы – продукты переработки природного
сырья, а в ХХ веке начался массовый выпуск синтетических ма-
териалов – полимеров и композиционных материалов на их ос-
нове – пластмасс.
Номенклатура строительных материалов чрезвычайно ши-
рока и продолжает расширяться. Это связано прежде всего с
тем, что не существует одного универсального материала, наи-
лучшим образом отвечающего любым эксплуатационным тре-
бованиям. Поэтому разрабатываются и выпускаются материалы,
имеющие определенное назначение, т.е. обладающие комплек-
сом свойств, необходимых для определенных условий.
В связи с этим, из всех системных классификаций (т.е. де-
лений на группы по определенному признаку) особое значение
имеет классификация материалов и изделий по назначению, в
которой материалы каждой группы далее подразделяются на
подгруппы по другому признаку, например, по виду сырья, из
которого они изготовлены.
1.3. Классификация строительных материалов
1. Конструкционные материалы и изделия – предназначены
для создания несущих конструкций, т.е. воспринимающих экс-
плуатационные механические нагрузки:
природные каменные материалы (например, блоки, кам-
ни, бутовый камень из плотных горных пород);
искусственные каменные материалы:
– на основе неорганических вяжущих веществ – цемент-
ные и силикатные бетоны;
– керамические кирпич и камень;
– стеклянные изделия (стеклоблоки, стеклопрофильные
изделия);
металлические конструкции (фермы, балки);
железобетонные конструкции (колонны, плиты покры-
тий и перекрытий);
11
конструкции из пластмасс;
деревянные конструкции.
2. Вяжущие вещества – предназначены для соединения
(«склеивания») сыпучих зернистых материалов в единое целое с
приданием определенной формы:
неорганические (минеральные) вяжущие – гипс, известь,
портландцемент;
органические вяжущие – битум и деготь;
полимерные связующие – поливинилхлорид, эпоксид-
ные смолы, акриловые водные дисперсии.
3. Теплоизоляционные материалы изделия – предназначены
для предотвращения потерь тепла (или холода):
минеральные (стеклянная и минеральная вата, пеностек-
ло, пенокерамика);
органические (древесноволокнистые плиты, фибролит);
полимерные – ячеистые пластмассы (пенополистирол,
пенополиуретан, фенольные поропласты).
4. Гидроизоляционные материалы – предназначены для за-
щиты (изоляции) конструкций от воды:
битумные и дегтевые рулонные материалы (рубероид,
толь, гидроизол), эмульсии и мастики;
полимерные материалы – пленки (полиэтиленовая, по-
ливинилхлоридная) и мастики.
5. Отделочные материалы – предназначены для придания
привлекательного внешнего вида, улучшения санитарно-гигиени-
ческих свойств поверхности и защиты материалов конструкций:
из природного камня – плиты с полированной поверхно-
стью из гранита, мрамора, плит;
керамические – плитки для облицовки фасадов и внут-
ренней поверхности стен;
стеклянные – марблит, стемалит;
материалы и изделия из древесины;
из пластмасс – моющиеся обои, бумажно-слоистые пла-
стики.
12
6. Материалы для пола и дорожные материалы.
7. Кровельные материалы.
8. Гидротехнические материалы.
9. Материалы и изделия специального назначения – акусти-
ческие, огнеупорные, кислотостойкие, радиационно-защитные.
Качество, долговечность и стоимость сооружений в боль-
шой мере зависят от правильного выбора и применения строи-
тельных материалов.
Для выбора строительного материала из обширной номенк-
латуры в каждой группе по назначению надо учитывать условия
эксплуатации, диктующие требования к свойствам материала,
долговечность материала и срок службы сооружения, стоимость
и другие факторы.
1.4. Стандартизация
Для выпуска материалов с определенными показателями
свойств, вне зависимости от места производства и предпри-
ятия – производителя продукции, создана система стандартиза-
ции. Это система нормативных документов, в соответствии с
которыми выпускается, транспортируется, хранится и использу-
ется материал. Нормативные документы определяют перечень
свойств и требуемый уровень показателей этих свойств.
Основные свойства материалов часто характеризуются
маркой или классом.
Например, для конструкционных материалов наиболее
важным свойством является прочность, поэтому для них марка –
требуемый показатель прочности. Марка цемента – 400, 500, 550
и 600 – показатель прочности при сжатии с учетом прочности
при изгибе. Классы для тяжелого бетона – В10, В20, В30
и т.д. – также характеризуют прочность при сжатии.
Класс бетона – одно из нормируемых значений унифици-
рованного ряда показателей прочности бетона при сжатии