Классификация строительных материалов (органические, неорганические)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

Кафедра строительных конструкций

Контрольная работа на тему:

"Классификация строительных материалов (органические, неорганические)"

Выполнил студент Гузунов Алексей

Проверил: Постернак

Одесса

2014



Содержание

Введение

1. Классификация строительных материалов

2. Природные каменные материалы

3. Заполнители

3.1 Неорганические вяжущие вещества

3.2 Цемент для строительных растворов

4. Цементные бетоны. Бетоны

4.1 Арматурная сталь

4.2 Строительные растворы

5. Керамические материалы

6. Классификация стекол, их составы

7. Битумные материалы. Битумы нефтяные дорожные вязкие

8. Кровельные материалы

9. Лесные материалы

10. Композиционные материалы

11. Пожаробезопасные и огнеупорные строительные материалы и изделия

12. Теплоизоляционные материалы

Заключение

Список используемых источников



Введение

Всемирный форум по устойчивому развитию, состоявшийся в Йоханнесбурге в сентябре 2002 г., определил как одну из главных задач на XXI в. необходимость сочетания социальных, экологических, высокотехнологичных и экономических вопросов в решении глобальных проблем всей планеты, отдельно взятых стран и отраслей производства.

Строительство как главная отрасль производства любой страны потребляет ежегодно колоссальное количество энергетических, материальных и людских ресурсов, является одной из самых экологически опасных сфер деятельности человека. Поскольку стоимость строительных материалов составляет до 60% общей стоимости зданий и сооружений, то понятно, насколько важно сделать правильный выбор материалов с учетом возможных затрат на их производство, качества, транспортных и технологических расходов с учетом долговечности объектов. Особое внимание в связи с программами устойчивого развития должно уделяться теплоэнергетическим затратам на производство строительных материалов и эксплуатацию их в готовых объектах, а также возможность последующего их использования по окончании срока службы зданий и сооружений.

В настоящем реферате приведена в кратком виде основная информация как по новым, эффективным строительным материалам и изделиям, так и по традиционным, применение которых имеет многовековую историю. В связи со значительным увеличением в Украине в последние годы объемов индивидуального строительства и созданием частных малых предприятий по производству строительных материалов и изделий в справочнике существенное внимание уделено эффективным строительным материалам для производства ограждающих конструкций.



1. Классификация строительных материалов

Строительные материалы разделяются:

1) по происхождению - на природные и искусственные:

Природные - это материалы из природного камня, древесина, материалы из растительного сырья - солома, камыш, лузга, костра и пр., природный битум, озокерит, асфальт, казеин. Искусственные материалы делятся на обжиговые и безобжиговые. Безобжиговые материалы, их конгломераты и вяжущие вещества делятся на неорганические, органические, полимерные и комплексные. Неорганические материалы делятся на клинкерные и клинкерсодержащие цементы, известковые, гипсовые, магнезиальные вяжущие вещества, жидкое стекло и т.п.

2) по предназначению:

а) общего назначения - материалы, служащие для самых разных целей и применяемые при возведении сооружений самых разных видов. К ним относятся, к примеру, известь, цемент, бетон, древесина и т.п.;

б) специального назначения - это материалы, обладающие, к примеру, повышенной огнеупорностью и т.п.;

в) конструкционные материалы;

г) теплоизоляционные материалы - служащие для обеспечения нужного теплового режима сооружения;

д) акустические материалы - обладающие свойствами звукопоглощения и звукоизоляции;

е) кровельные и гидроизоляционные материалы;

ж) герметизирующие материалы;

з) отделочные материалы - применяются для придания конструкциям декоративных качеств, для защиты сооружения от воздействий окружающей среды.

3) По способу изготовления и виду сырья:

а) каменные природные материалы, а также изделия из них;

б) вяжущие материалы неорганические и органические;

в) лесные материалы, а также изделия из них;

г) металлические изделия



2. Природные каменные материалы

Каменные строительные материалы включают широкую номенклатуру изделий, получаемых из горных пород: рваный камень в виде кусков неправильной формы (бут, щебень и др.), изделия правильной формы (блоки, штучный камень, плиты, бруски), профилированные изделия и др. Исходя из специфики технологии производства их разделяют на три группы. Первую составляют нерудные строительные материалы -- это камень, используемый в виде полупродукта, идущего на производство искусственнькматериалов (бетоны и растворы). Под "штучным" стеновым камнем понимают каменные материалы правильной геометрической формы, полученные непосредственно из горного массива с помощью специальных механизмов. Третью группу составляют облицовочные (декоративные) природные камни, которые по своим эстетическим качествам после соответствующей переработки пригодны для отделочных работ.

По происхождению горные породы делят на три основных вида:

а) магматические, или изверженные (глубинные, или излившиеся),

образовавшиеся в результате затвердевания в недрах земли или на ее поверхности, в основном из силикатного расплава-- магмы;

б) осадочные, образовавшиеся путем осаждения неорганических и органических веществ иа дне водных бассейнов и на поверхности Земли;

в) метаморфические изверженные или осадочные, являющиеся

продуктом изменения изверженных и осадочных пород под воздействием высоких температур и давлений. Используемые горные породы для производства материалов и изделий должны обладать достаточной прочностью, определенными физическими свойствами (плотностью, пористостью, водопогло-щением), минимально допустимой маркой по морозостойкости, а в отдельных случаях достаточной истираемостью.

Прочность камня зависит от его строения и сил межзерновых связей слагающих его минералов. Так, прочность при сжатии у мелкозернистых горных пород выше, чем у крупнозернистых. Прочность при растяжении горных пород невысока и порой в 6--10 раз меньше прочности при сжатии. Средняя плотность используемых камней изменяется в широких пределах

(от 300--500 кг/м3 для пористых до 2600--3300 кг/м3 для гранитов, габбро, диабазов, мрамора). Наименьшей пористостью обладают кварциты (0,7%) и граниты (1--3,3 %), наибольшей -- известняки (до 30%) и вулканические туфы (до 65%).

Водопоглощение характеризует способность горной породы впитывать и удерживать в себе воду. Водопоглощение гранита -- 0,1-- 0,8%, а туфа и известняка-ракушечника -- до 40% по массе. Морозостойкость зависит от строения и пористости горной породы. Для большинства изделий из природного камня ее минимальную величину нормируют. Так, минимальная марка по морозостойкости для облицовочного камня (известняк-ракушечник, вулканический фельзитовый туф).

Истираемость горной породы (г/см2) нормируется у облицовочных материалов, применяемых для устройства полов, лестниц, тротуаров и др.



3. Заполнители

Заполнители -- природные или искусственные материалы определенного зернового состава, которые в рационально составленной смеси в сочетании с вяжущим веществом образуют бетон или раствор. Они занимают в бетоне до 80--90 % общего объема, оказывая большое влияние на технологические свойства бетонной смеси и качество затвердевшего бетона. Стоимость заполнителей достигает 30-- 50 % стоимости бетонных и железобетонных конструкций, а иногда и более.

Рациональное применение заполнителей позволяет уменьшить расход вяжущего, снизить усадку цементных бетонов, увеличить за счет применения высокопрочных заполнителей прочность и модуль упругости бетона, снизить плотность бетона и его теплопроводность, используя для этой цели легкие пористые заполнители, производить специальные бетоны на особо тяжелых и гидратных заполнителях для надежной защиты от проникающей радиации.

По характеру формы зерен различают заполнители:

* имеющие угловатую, с шероховатой поверхностью форму зерен, получаемые путем дробления горных пород, гравия или искусственных материалов (щебень, песок из отсевов дробления, аглопорит и др.);

* имеющие округлую форму зерен (гравий, природный песок и др.).

Форма зерен заполнителя влияет прежде всего на удобоуклады-ваемость бетонной и растворной смеси. Пластинчатые, удлиненные (лещадные) зерна заполнителя укладываются в строго ориентированном, горизонтальном положении. Это делает структуру бетона неоднородной, а его свойства -- неодинаковыми (анизотропными) в разных направлениях. Поэтому содержание зерен лещадной формы ограничивается стандартами.

Зерновой состав заполнителей определяют по результатам просеивания пробы через стандартный набор, включающий в себя 10 сит с отверстиями 80(70); 40; 20; 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм. Граница раздела между крупным и мелким заполнителем проходит по зерну в 5 мм. При лабораторном рассеве пробы заполнителя на ситах между двумя соседними ситами, например, в 10 и 20 мм или 1,25 и 2,5 мм, задержатся зерна различной крупности в указанных пределах, что составляет соответственно фракцию 10...20 мм или фракцию 1,25...2,5 мм. Нередко зерновой состав заполнителя называют фракционным.

Фракционный состав является непрерывным, если содержатся все фракции, на которые рассеивается заполнитель с помощью стандартного набора сит. Фракционный состав прерывистый, если в заполнителе отсутствуют одна или две фракции.

Заполнители подразделяются по крупности на мелкие (песок) с размером зерна до 5 мм и крупные (гравий или щебень) с размером зерен 5--80(70) мм. При бетонировании массивных конструкций применяют щебень или гравий крупностью до 150 мм.

По происхождению заполнители подразделяют на три основные группы:*природные;* искусственные;* из отходов промышленности.

Природные заполнители могут быть неорганического и органического происхождения.

Неорганические природные заполнители представляют собой материалы, получаемые без изменения их химического и фазового состава, и характеризуемые происхождением и петрографическим наименованием горных пород, из которых они образованы. К таким заполнителям относятся разновидности, получаемые путем дробления и рассева горных пород (гранита, диабаза, диорита, известняка, вулканического туфа, пемзы, кварцита, мрамора) или только рассева (гравий, кварцевый песок).

Минералогический состав заполнителей оценивают с помощью петрографической характеристики, которая включает наименование и происхождение горной породы, оценку трещиностойкости и степени выравнивания, данные о наличии вредных примесей, радиационно-гигиеническую оценку и др.

Органические заполнители представляют собой отходы заготовки и переработки древесины (опилки, стружки, древесные волокна и др.); отходы переработки сельскохозяйственной продукции (стебли камыша, хлопчатника, лузга семечек, волокна льняных и конопляных культур и т.д.); отходы и продукты промышленности полимерных материалов (пластики, полимерные волокна, частицы резины и др.). На основе этих заполнителей выпускаются разнообразные виды строительных материалов, цементный фибролит (заполнитель -- древесная шерсть), полимербетон (заполнитель -- низкомолекулярный полиэтилен).

Искусственные заполнители представляют большой класс материалов, получаемых из природного сырья и отходов промышленности путем термической или иной обработки. К ним относятся керамзит (обжиг со вспучиванием глинистого сырья), шлаковая пемза (по-ризация расплавов шлаков), безобжиговый зольный гравий (гидра-тационное твердение гранул из подготовленной смеси золы и вяжущего), аглопорит (обжиг до спекания топливосодержащих песчано-глинистых смесей).

3.1 Неорганические вяжущие вещества

Строительная известь -- неорганическое вяжущее вещество, являющееся продуктом умеренного обжига при температуре 1000-- 1200°С кальциево-магниевых горных пород (мела, известняков, доломита, доломитизированных и мергелистых известняков), содержащих не более 6% глинистых примесей, до возможно полного удаления углекислоты.

Классификация извести: Строительная известь в зависимости от условий твердения подразделяется на воздушную, обеспечивающую твердение строительных растворов и бетонов и сохранение ими прочности в воздушно-сухих условиях, игидравлическую, обеспечивающую твердение строительных растворов и бетонов и сохранение ими прочности как на воздухе, так и в воде.

По содержанию MgO воздушную негашеную известь подразделяют на кальциевую (MgO < 5%), магнезиальную (MgO--5--20%) и доломитовую (MgO--20--40%).

По виду обработки воздушная известь подразделяется на негашеную и гидратную (гашеную), получаемую гашением кальциевой, магнезиальной или доломитовой извести. Негашеная известь состоит в основном из окиси кальция СаО, гашеная -- из гидрата окиси кальция Са(ОН), и воды.

По фракционному составу известь подразделяют на комовую, в том числе дробленую, и порошкообразную.

Порошкообразную известь, получаемую размолом или гашением (гидратацией) комовой извести, подразделяют на известь без добавок и с добавками.

Строительную негашеную известь по времени гашения подразделяют на быетрогаеящуюся -- не более 8 мин, ереднегаеящуюея -- не более 25 мин, медленногаеящуюся --- более 25 мин.

В зависимости от пластичности получаемого продукта, зависящего от содержания глинистых и песчаных примесей, различают жирную и тощую известь.

Гипсовые вяжущие материалы -- группа воздушных вяжущих веществ, для производства которых используют сырье, содержащее сульфат кальция.Традиционно в этих целях используют природное сырье (гипсовый камень, ангидрит, различные гипсосодержащие породы). В последнее время значительное внимание уделяют развитию технологий получения гипсовых вяжущих веществ из гипсосодержа-щих отходов промышленности (фосфогипс, борогипс, титаногипс и др.).В зависимости от способа получения, а также особенностей твердения гипсовые вяжущие делят на четыре группы: безобжиговые, низкообжиговые (собственно гипсовые), высокообжиговые (ангидритовые) и смешанные



3.2 Цемент для строительных растворов

Цементом называется гидравлическое вяжущее вещество, получаемое в результате совместного помола клинкера и добавок.

Условное обозначение цемента включает:

указание наименования цемента -- портландцемент, шлакопортландцемент. Допускается сокращенное обозначение наименования (за исключением случаев поставки на экспорт) -- соответственно ПЦ и ШПЦ;

* марку цемента;

* обозначение максимального содержания активных минеральных добавок в портландцементе -- ДО, Д5, Д20;

* обозначение быстротвердеющего цемента (при необходимости) -- Б;

* обозначение пластификации или гидрофобизации цемента (при необходимости) -- ПЛ, ГФ;

* обозначение цемента, полученного на основе клинкера нормированного минералогического состава (при необходимости) -- Н;

* обозначения стандарта -- ГОСТ 10178-85.

Цемент для строительных растворов представляет собой продукт совместного измельчения портландцементного клинкера, гипсового камня, активных минеральных добавок и добавок-наполнителей. Содержание портландцементного клинкера должно составлять не менее 20% массы цемента. В качестве добавок-наполнителей используются:

* кварцевый песок с содержанием оксида кремния Si02 не менее 90%;

* кристаллический известняк;

* мрамор;

* пыль электрофильтров клинкерообжигательных печей.

Остальные материалы -- аналогичные используемым при производстве портландцемента с минеральными добавками. Допускается введение до 0,5 % пластифицирующих, до 0,3 % гидрофобизирующих и до 1 % воздухововлекающих добавок от массы цемента, а также до 1 % технологических добавок, не ухудшающих качества цемента.

Для производства цементов должны применяться:

* портландцементный клинкер для производства портландцемента по ГОСТ 10178;

* гипсовый камень по ГОСТ 4013;

* шлак доменный гранулированный по ГОСТ 3476;

* глиноземистый, синтетический известково-глиноземистый шлаки, сульфатированные клинкеры, глины, каолины, алуниты, слюды, сланцы, туфы, диопсиды, попутные продукты глиноземистого производства, шамотная пыль, кренты, золы, отходы топливно-энергетического, керамзитового, металлургического производства, имеющие в своем составе алюминаты кальция с содержанием оксида алюминия А1,03 не менее 15 %.

Допускается вводить в состав напрягающего цемента пластифицирующие и гидрофобизирующие добавки по ГОСТ 24211, а также декстрин по ГОСТ 6034.

Марочная прочность цемента устанавливается по результатам определения активности цемента в соответствии с ГОСТ 310.4.

Показатели самонапряжения и свободного расширения определяются на образцах, изготовленных из цементно-песчаного раствора составом Ц:П = 1:1 по массе с консистенцией, обеспечивающей рас-плыв стандартого конуса на встряхивающем столике в пределах 130-- 145 мм.



4. Цементные бетоны. Бетоны

Бетоном называется искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания рационально подобранной, однородно перемешанной и тщательно уплотненной смеси вяжущего, заполнителей, затворителей и добавок, которая до затвердевания называется бетонной смесью.

Бетоны могут изготавливаться на основе неорганических, органических и органо-минеральных вяжущих и существенно различаться по основным признакам (табл. 1).

Основными нормируемыми и контролируемыми показателями качества бетона являются:

-- класс по прочности на сжатие В (от В 0,5 до В 120);

-- класс по прочности на осевое растяжение В, (от Bt0,4 до Bt 6) ;

-- марка по морозостойкости F (от F 15 до F 1000);

-- марка по водонепроницаемости W (от W2 до W 20);

-- марка по средней плотности D (от D 200 до D 5000).

Класс бетона по прочности на сжатие соответствует значению ку-биковой прочности бетона на сжатие (в МПа) с обеспеченностью 0,95.

Класс бетона по прочности на осевое растяжение соответствует прочности бетона на осевое растяжение с обеспеченностью 0,95.

Марка бетона по морозостойкости соответствует минимальному числу циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое вьщерживают бетонные образцы в условиях стандартных испытаний.

Марка бетона по водонепроницаемости соответствует максимальному значению давления воды, которое вьщерживают бетонные образцы без фильтрации в условиях стандартных испытаний.

Марка бетона по средней плотности соответствует среднему значению объемной массы бетона. Различают:

* бетонную смесь -- до укладки и уплотнения;

* свежеуложенный бетон -- бетонную смесь, уложенную в форму или опалубку и уплотненную, до периода интенсивного структурообразования бетона;

* бетон -- твердеющий; в марочном возрасте; зрелый. Приведенные градации для бетона достаточно условны.

Условное обозначение бетонной смеси содержит указание:

* вида бетонной смеси: БСГ -- бетонная смесь, готовая к употреблению; БСС -- бетонная смесь сухая;

класса бетона, который может быть получен при соблюдении технических условий по применению бетонной смеси;

* марки бетонной смеси по удобоукладываемости;

* марки бетонной смеси по сохраняемости;

* марки бетона по морозостойкости, которая может быть получена при соблюдении технических условий по применению бетонной смеси (при нормировании морозостойкости бетона);

* марки бетона по водонепроницаемости, которая может быть получена при соблюдении технических условий по применению бетонной смеси (при нормировании водонепроницаемости бетона);

* марки бетона по средней плотности (при нормировании);

* стандарта на смеси бетонные -- ГОСТ 7473-94.

Пример условного обозначения бетонной смеси, готовой к употреблению, марки по удобоукладываемости Ж1, марки по сохраняемости С-1, из которой при соблюдении технических условий может быть получен бетон класса В20, марки по морозостойкости F100, марки по водонепроницаемости W4, марки по средней плотности D1600:

БСГ В20 Ж1 С-1 F100 W4 D1600 ГОСТ 7473-94.

Для специальных бетонов возможно иное условное обозначение, например, для жаростойких бетонов принято обозначение

BR P B20 И12,

где BR -- бетон жаростойкий, Р(А, S) -- вид вяжущего (Р -- портландцемент, А -- алюминатный цемент, S -- силикатное вяжущее), В20 -- класс бетона по прочности на сжатие, И12 -- класс бетона по предельно допустимой температуре применения.

4.1 Арматурная сталь

СНиП 52-01-2003 "Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" регламентирует применение для железобетонных конструкций следующих видов стальной арматуры, установленных соответствующими стандартами:

-- горячекатаную гладкую и периодического профиля диаметром 3--80 мм;

-- термомеханически упрочненную периодического профиля диаметром 6-40 мм;

-- механически упрочненную в холодном состоянии (холоднодеформированная) периодического профиля или гладкая, диаметром 3--12 мм;

-- арматурные канаты диаметром 6--15 мм.

Кроме того, в большепролетных конструкциях могут быть применены стальные канаты (спиральные, двойной связки, закрытые). Для сталежелезобетонных конструкций (конструкций, состоящих из стальных и железобетонных элементов) применяют листовую и профильную сталь по соответствующим нормам и стандартам (СНиП П-23).

Основным нормируемым и контролируемым показателем качества стальной арматуры является класс арматуры по прочности на растяжение, обозначаемый: А -- для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры; В -- для холоднодеформированной арматуры; К -- для арматурных канатов.

Класс арматуры соответствует гарантированному значению предела текучести (физического или условного) в МПа, устанавливаемому в соответствии с требованиями стандартов и технических условий, и принимается в пределах от А240 до А1500, от В500 до В2000 и отК1400доК2500.

Арматурную сталь изготовляют из углеродистой и низколегированной стали. Марка стали указывается потребителем в заказе. При отсутствии указания марку стали устанавливает предприятие-изготовитель. Для стержней класса А600 (A-IV) марки стали устанавливают по согласованию с потребителем. Марки углеродистой стали обыкновенного качества определены в ГОСТ 380.

В обозначении марок низколегированных сталей первая цифра означает содержание углерода в сотых долях процента, буквы: Г -- марганец, С-- кремний, Т-- титан, X-- хром, А-- азот, Ю -- алюминий, Ц -- цирконий, Р -- бор. Цифры после букв означают примерное содержание соответствующего элемента в целых единицах процента.

4.2 Строительные растворы

Строительный раствор -- это искусственный камнеподобный материал, образовавшийся в результате затвердевания рационально подобранной, тщательно перемешанной и уложенной в соответствии с назначением смеси, состоящей из вяжущего мелкого заполнителя (песка), воды и специальных минеральных или (и) органических добавок, придающих растворной смеси необходимые технологические, а затвердевшему раствору -- требуемые строительно-технические свойства.

Растворы классифицируются по следующим признакам.

По основному назначению на:

* кладочные, в том числе и для монтажных работ, применяемые для кладки стен с использованием бутового камня, керамического и силикатного кирпича и камней и других мелкоразмерных стеновых изделий;

* облицовочные, применяемые для крепления облицовочных плит из природного камня, керамических и бетонных плиток по готовой кладке стен из кирпича и других штучных изделий;

* штукатурные, предназначенные для нанесения на готовые

поверхности стен слоев грунта, набрызга и накрывки при выполнении штукатурных работ;

* специальные: декоративные, тепло- и гидроизоляционные, акустические, жаростойкие, кислотостойкие, тампонажные.

По применяемым вяжущим на:

* простые (на вяжущем одного вида): известковые, гипсовые, цементные;

* сложные (на смешанных вяжущих): цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые.

По средней плотности на:

* тяжелые, имеющие среднюю плотность 1500 кг/м3 и более, приготавливаемые с использованием плотных песков (природных кварцевых или полевошпатных, дробленных из плотных горных пород или металлургических шлаков);

* легкие со средней плотностью менее 1500 кг/м3, в качестве заполнителя в которых применены пески, получаемые дроблением пористых горных пород (туфов, пемзы и др.) или искусственных пористых материалов (керамзита, аглопорита, перлита и др.).

По готовности к применению растворные смеси подразделяются на:

* готовые, доставляемые на объект в готовом к применению виде или приготовленные смешиванием всех составляющих на приобъектных бетоно-растворных установках;

* сухие, приготавливаемые на специализированных предприятиях в сухом виде и требующие смешивания с водой или водными растворами добавок на объекте непосредственно перед применением.



5. Керамические материалы

Керамика -- древнейший искусственный материал, полученный обжигом глины. Возраст кирпича как строительного материала составляет примерно 5000 лет, а облицовочную глазурованную керамику уже использовали в XII в. до н.э. Развитие керамического производства в России началось в XIV в., и в дальнейшем как в России, так и за рубежом кирпич оставался основным стеновым материалом. Из профилированного кирпича выкладывали сложные рельефы в самой кладке, а изразцовые вставки и другие декоративные элементы украшали карнизы, парапеты ц интерьеры зданий.

Этот древнейший строительный декоративный материал не устарел и сегодня. При оценке комфортности жилья (по 20-балльной шкале) кирпич как стеновой материал занимает второе место после древесины, которая со временем разрушается, а кирпич становится еще ценнее, так как приобретает новое эстетическое качество -- старого вечного материала.

Лучшие творения современных отечественных и зарубежных архитекторов и дизайнеров убеждают, что прогресс техники способствует возрождению традиционных керамических изделий, имеющих тысячелетний опыт применения, но уже на новой технической основе и в соответствии с требованиями современной архитектуры

Керамические материалы и в будущем не потеряют своего значения, так как обладают высокими декоративными качествами, долговечностью, огнестойкостью, высокими физико-механическими свойствами и эксплуатационными качествами, исключающими необходимость частых ремонтов.

Строительные изделия из керамики не ограничиваются только кирпичом и отделочными материалами, а представлены большой группой функциональных изделий, таких как черепица, канализационные и дренажные трубы, санитарно-техническая и кислотоупорная керамика, тротуарные и дорожные плиты и др.

Широко используются также керамические огнеупорные и теплоизоляционные изделия, которые сохраняют свои функциональные свойства в разнообразных условиях службы при высоких температурах.

Долговечность, высокие художественно декоративные качества, огнестойкость, водонепроницаемость, полное отсутствие токсичности, кислотостойкость определили широкое распространение керамических изделий в строительстве.



6. Классификация стекол, их составы

По типу неорганических соединений различают следующие классы стекол: элементарные, металлические, оксидные, галогенидные, халькогенидные, сульфатные, нитратные, карбонатные, фосфатные и др.

Краткая характеристика этих стекол следующая.

Элементарные стекла способны образовывать лишь небольшое число элементов - сера (S), селен (Se), мышьяк (As), фосфор (Р), углерод (С). Стеклообразные серу и селен удается получить при быстром переохлаждении расплава; мышьяк - методом сублимации в вакууме; фосфор - при нагревании под давлением более 100 МПа; углерод - в результате длительного пиролиза органических смол. Промышленное значение находит стеклоуглерод, обладающий уникальными свойствами - он способен оставаться в твердом состоянии до 3700°С, имеет низкую плотность 1500 кг/м3, обладает высокой прочностью, электропроводностью, химически стоек.

Галогенидные стекла получают на основе стеклообразующего компонента BeFr Многокомпонентные составы фторобериллатных стекол содержат также фториды алюминия, кальция, магния, стронция и бария. Фторобериллатные стекла находят практическое применение благодаря высокой стойкости к действию жестких излучений, включая рентгеновские и у-лучи, агрессивных сред - фтор, фтористый водород.

Халькогенидные стекла получают в бескислородных системах типа Ge-As-X, Ge-Sb-X, Ge-P-X, где X--S, Se, Те. Они прозрачны в ИК-области спектра, обладают полупроводниковой проводимостью электронного типа, обнаруживают внутренний фотоэффект. Стекла применяются в телевизионных высокочувствительных камерах, в ЭВМ в качестве переключателей или элементов запоминающих устройств.

Оксидные стекла. Наибольшее значение в технике и в строительстве имеют оксидные стекла, которые представляют собой обширный класс соединений. Наиболее легко образуют стекла оксиды Si02, Ge02, B203, As203. Большая группа оксидов -- Те02, Ti02, Se02, Мо03, W03, Bi03, A1203, Ga203, V203 -- образует стекла при сплавлении с другими оксидами или смесями оксидов.

В зависимости от основных стеклообразующих компонентов (стеклообразователей) различают оксидные стекла:

* силикатные -- Si02;

* алюмосиликатные -- А1203, Si02;

* боросиликатные -- В203, Si02;

* бороалюмосиликатные -- В203, А1203, Si02;

* алюмофосфатные -- А1203, Р205;

* бороалюмофосфатные -- В203, А1203, Р205;

* алюмосиликофосфатные -- А1203, Si02, P203;

* фосфорванадатные -- Р205, V205;

* силикотитанатные -- Si02, Ti02;

* силикоцирконатные -- Si02, ZrOr

Промышленные составы стекол содержат, как правило, не менее 5 компонентов, а специальные и оптические стекла могут содержать более 10 компонентов.

Однокомпонентное кварцевое стекло на основе диоксида кремния Si02, широко использующееся в технике и быту, наиболее простое по составу.

Двухкомпонентные -- бинарные щелочно-силикатные стекла состава Me20--nSi02, где Me--Na, К;п=2...4, так называемые растворимые (жидкие) стекла, имеют большое промышленное значение, широко применяются в строительстве для получения кислотостойкого цемента, а также для реставрационных работах. Так, силикат натрия растворимый выпускается заводами России по ГОСТ Р50418-92.

Многокомпонентные оксидные стекла. Основу промышленных стекол -- оконного, архитектурно-строительного, сортового, автомобильного, тарного и других -- составляют композиции тройной системы Na20(K20)CaOSi02 при массовых содержаниях (%): Si02 - 60...80, СаО - 0...10, Na20 -- 10...25.



7. Битумные материалы. Битумы нефтяные дорожные вязкие

Нефтяные дорожные битумы делятся на вязкие и жидкие. Вязкие битумы различаются: БНД (битумы нефтяные дорожные) и БН (битумы нефтяные).

Вязкие нефтяные дорожные битумы вырабатывают пяти марок: БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130, БНД 130/200, БНД 130/200; нефтяные (БН) - четырех марок: БН 60/90, БН 90/130, БН 130/200, БН 200/300

Буквы БНД означают "битум нефтяной дорожный", цифры-дроби 40/60, 60/90 и т.д. указьшают на допустимые для марки пределы показателей глубины проникания стандартной иглы при 25 °С, косвенно характеризующие вязкость битума. Битумы марок БНД отличаются хорошим сцеплением с каменными материалами и имеют достаточно высокую пластичность при отрицательных температурах, стойки к климатическим воздействиям. Технические условия на вязкие нефтяные битумы нормированы ГОСТ 22245--90. Вязкие нефтяные дорожные битумы применяют для приготовления горячих, теплых и холодных асфальтобетонных смесей, для поверхностной обработки, пропитки, а также для разжижения с целью получения жидких битумов, применяемых для приготовления холодного асфальтобетона, поверхностной обработки и для смешения на дороге и т.п. Вязкие битумы относятся к той или иной марке на основании трех основных показателей: глубины проникания иглы, температуры размягчения и растяжимости. Глубина проникания иглы и растяжимость нормируются при двух температурах: 25 °С и О °С.

Вязкие дорожные нефтяные битумы являются горючими веществами с минимальной температурой воспламенения 368 °С. Предельно допустимая концентрация паров углеводородов битумов в воздухе рабочей зоны составляет 300 мг/м3. каменный вяжущий цемент арматурный



8. Кровельные материалы

Кровельные материалы предназначены для устройства верхнего элемента покрытия -- кровли, предохраняющей здание от проникновения атмосферных осадков. В процессе эксплуатации кровли материалы, из которых она изготовлена, многократно подвергаются увлажнению и высушиванию, замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии, температурным деформациям, ветровым нагрузкам, а также воздействию прямого солнечного излучения и агрессивных по отношению к некоторым кровельным материалам кислорода и озона воздуха, от чего кровля разрушается быстрее других конструктивных элементов здания.

Чтобы достаточно долго и безотказно выполнять свои функции в столь агрессивных условиях, кровельные материалы должны обладать одновременно совокупностью следующих свойств: водо-, моро-зо-, свето- и теплостойкостью, быть достаточно прочными, по физико-химическим свойствам совместимыми между собой (в многослойном водоизоляционном ковре) и с материалом основания под кровлей. Поэтому от выбора материала кровли напрямую зависит срок ее службы и надежность.

По форме, размерам и физическому состоянию кровельные материалы можно разделить на пять групп:

* рулонные -- полотнища площадью от 7 до 20 м2, поставляемые на строительную площадку в рулонах (например, рубероид, пергамин, стеклорубероид);

* мастичные -- вязкие жидкости, образующие после нанесения на поверхность водонепроницаемую пленку (битумные, полимерные и битумно-полимерные материалы) и используемые для приклеивания рулонных кровельных материалов или в качестве самостоятельных материалов при устройстве так называемых бесшовных (мастичных) кровель;

* штучные -- мелкоразмерные элементы кровли площадью от 0,02 до 2 м2 (асбестоцементные волнистые листы и плитки, керамическая, цементно-песчаная и битумная черепица и др.);

* металлические -- листы площадью от 1 до 10 м2 (листовая сталь, металлочерепица, профилированный настил и др.);

* мембранные -- большеразмерные полотнища площадью от 50 до 500 м2 (мембраны).



9. Лесные материалы

Древесина -- высокопористый продукт живой природы, отличающийся специфическим волокнистым строением, предопределяющим своеобразие ее физико-механических свойств, широкое и многообразное использование в различных отраслях народного хозяйства.

Благодаря этим свойствам лесные материалы, а также изделия и конструкции на их основе могут достаточно долго работать в различных условиях эксплуатации. К положительным свойствам древесины относится высокая механическая прочность и одновременно с этим легкость, что позволяет отнести ее к эффективным материалам с достаточно высоким коэффициентом конструктивного качества (К.К.К=а/р).

Древесина способна поглощать ударные нагрузки и гасить вибрации, она отличается высокими тепло-, звуко- и электроизоляционными свойствами, химической стойкостью к кислотам и щелочам, легко обрабатывается резательными инструментами, хорошо удерживает металлические и другие крепления, надежно склеивается и, наконец, обладает естественной декоративностью, что делает ее популярным отделочным материалом. * К отрицательным свойствам древесины относятся анизотропность, т.е. неоднородность структуры и свойств в различных направлениях по отношению к расположению древесных волокон; повышенная гидроскопичность и водопоглощение, предопределяющие изменение важнейших физико-механических характеристик за счет неравномерного разбухания, коробления и растрескивания.

Степень усушки древесины учитывается при распиловке бревен на доски (припуски на усушку), при сушке пиломатериалов, шпона. Величина усушки зависит как от породы древесины, так и от ее средней плотности и процента поздней древесины в стволе, возраста, условий произрастания и др.



10. Композиционные материалы

Материалы сложного состава, образующиеся путем сочетания различных фаз с границей раздела между ними, называются композиционными.

Композиционные материалы состоят из матрицы и армирующего компонента. Компонент, непрерывный в объеме композиционного материала, называется матрицей (связующим). Компоненты, распределенные в матрице в форме зерен, волокон или пластин, называются дисперсной арматурой (фиброй или армирующим компонентом).

По вещественной природе матрицы подразделяются на:

* полимерные;

* металлические;

* неорганические;

* комбинированные (полиматричные).

Матрица обеспечивает форму и сплошность материала, перераспределяет нагрузки по его объему, защищает армирующие компоненты от механических и коррозионных воздействий. Вещественная природа матрицы предопределяет термическую и коррозионную стойкость композиционного материала (далее КМ).

Армирующие компоненты классифицируют в зависимости от:

* геометрических признаков;

* порядка их расположения в матрице.

Армирующие компоненты вводят в матрицу с целью улучшения конструкционных свойств композиционного материала (КМ). По порядку расположения армирующих компонентов в матрице (макроструктуре) КМ бывают:

* дисперсно-упрочненные (изотропные);* дисперсно-армированные (анизотропные).



11. Пожаробезопасные и огнеупорные строительные материалы и изделия

Согласно СНиП 21-01-97 (с изм. от 1999 г.) "Пожарная безопасность изделий и сооружений" пожарно-техническая классификация строительных материалов, конструкций, помещений, зданий, элементов и частей зданий основывается на их разделении по свойствам, способствующим возникновению опасных факторов пожара и его развитию, -- пожарной опасности, и по свойствам сопротивляемости воздействию пожара и распространению его опасных факторов -- огнестойкости.

Строительные материалы характеризуются только пожарной опасностью. Пожарная опасность строительных материалов определяется следующими пожарно-техническими характеристиками: горючестью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей способностью и токсичностью. В зависимости от значений параметров горючести строительные материалы подразделяют на негорючие НГ и горючие Г. Строительные материалы относят к негорючим при следующих значениях параметров горючести (согласно методу 1 по ГОСТ 30244-94):

* прирост температуры в печи не более 50° С;

* потеря массы образца не более 50%;

* продолжительность устойчивого пламенного горения не более Юс.

Под устойчивым пламенным горением понимается непрерывное пламенное горение материала в течение не менее 5 с.

Метод 1: " Метод испытания на горючесть для отнесения материалов к негорючим или к горючим" применяют для однородных строительных материалов. Для слоистых материалов метод может использоваться в качестве оценочного. В этом случае испытания проводят для каждого слоя, составляющего материал.



12. Теплоизоляционные материалы

Классификация и область применения теплоизоляционных материалов, стандартные требования к ним.

К теплоизоляционным относятся неорганические и органические материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции строительных конструкций зданий и сооружений, технологического оборудования, средств транспорта, трубопроводов.

Теплоизоляционные материалы должны:

-- при температуре 25 °С обладать коэффициентом теплопроводности не более 0,175 Вт/(м-К);

-- иметь среднюю плотность не более 500 кг/м3;

-- обладать стабильными физико-механическими и теплотехичес-кими свойствами;

-- не выделять токсических веществ и пыли сверх предельно допускаемой концентрации.

Теплопроводность материалов, эксплуатируемых при температуре до 200°С, нормируется при температуре 25°С, до 500°С -- при 125°С, свыше 500°С -- при 300°С.

Одним из основных показателей назначения теплоизоляционных материалов является марка по средней плотности. Различают 17 марок по средней плотности: от 15 до 500 кг/м3. Теплоизоляционные материалы классифицируются по состоянию структуры (жесткие -- плиты, блоки, кирпич, скорлупы, сегменты и др.; гибкие -- маты, матрацы, жгуты, шнуры и др.; сыпучие -- зернистые, порошкообразные; волокнистые -- вата), по виду основного сырья (органические, неорганические, смешанные). Органические материалы, за исключением газонаполненных пластмасс (пенопласты, поропласты, сотопласты и др.), характеризуются низкой водо- и биостойкостью. Большинство органических материалов имеют низкую огнестойкость и применяются при температуре не выше 70--150°С. Более высокой огнестойкостью обладают смешанные материалы на основе минеральных вяжущих. Высокой огнестойкостью обладают неорганические теплоизоляционные материалы, некоторые из них, так называемые легковесные огнеупоры, применяются при температурах выше 1000°С.

Прочность теплоизоляционных материалов определяют по величине давления, вызывающего деформацию 10%. Для большинства теплоизоляционных материалов этот показатель изменяется в пределах 0,2--2,5 МПа.

Предел прочности при изгибе жестких теплоизоляционных неорганических материалов составляет 0,15--0,5 МПа, некоторых органических -- 0,4--2 МПа.

Наличие зависимости коэффициента теплопроводности от температуры предопределяет нормирование коэффициента теплопроводности, как отмечено выше, при 25, 125 и 300°С.

Наличие зависимости коэффициента теплопроводности от влажности предеопределяет нормирование коэффициента теплопроводности в СНиП "Строительная теплотехника" для трех условий -- сухой материал, зона эксплуатации А (сухой климат, сухие помещения) и зона эксплуатации Б (влажный климат, влажные помещения).



Заключение

Чтобы легче ориентироваться в многообразии строительных материалов и изделий, их классифицируют по назначению, исходя из условий работы материалов в сооружениях, или по технологическому признаку, учитывая вид сырья, из которого получают материал, и способ изготовления.

По назначению материалы можно условно разделить на две группы: конструкционные и материалы специального назначения.

Конструкционные материалы, применяемые главным образом для несущих конструкций, различают следующие: 1) природные каменные; 2) .вяжущие; 3) искусственные каменные, получаемые: а) омоноличиванием с помощью вяжущих веществ (бетон, железобетон, растворы); б) спеканием (керамические материалы); в) плавлением (стекло и ситаллы); 4) металлы (сталь, чугун, алюминий, сплавы); 5) полимеры; 6) древесные; 7) композиционные (асбестоцемент, бетонополимер, фибробетон, стеклопластик и др.).

Строительные материалы специального назначения, необходимые для защиты конструкций от вредных воздействий среды или повышения эксплуатационных свойств и создания комфорта, следующие: 1) теплоизоляционные; 2) акустические; 3) гидроизоляционные, кровельные и герметизирующие; 4) отделочные; 5) антикоррозионные; 6) огнеупорные; 7) материалы для защиты от радиационных воздействий и др.

Каждый материал обладает комплексом разнообразных свойств, определяющих область его рационального применения и возможность сочетания с другими материалами.

Свойство -- способность материала определенным образом реагировать на отдельный или чаще всего действующий в совокупности с другими внешний или внутренний фактор. Действие того или другого фактора обусловлено как составом и строением материала, так и эксплуатационными условиями материала в конструкции зданий и сооружений.



Список используемых источников

I. stroy-dostavka.kh.ua

II. "СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ" ЮХНЕВСКИЙ П. И., ШИРОКИЙ Г. Т.

III. "Строительные материалы" Воробьев В.А.,Комар А.Г.

IV. "Строительные материалы" А. Г. Домокеев

V. "СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Учебно-справочное пособие" |Г.А. Айрапетов|, O.K. Безродный, А.Л. Жолобов, А.П. Зу-бехин, Н.Н. Иванов, С.К. Илиополов, А.В. Каклюгин, Л.И. Кастор-ных, А.П. Коробкин, Л.В. Котлярова, Е.И. Лысенко, Е.В. Мальцев, И.В. Мардиросова, В.Н Моргун, Л.В. Моргун, Г.В. Несветаев, Г.А. Ткаченко, Е.А. Шляхова, Е.В. Углова, А.Н. Юндин.

VI. "Технологія будівельного виробництва" В.К. Черненка, М.Г. Ярмоленка

Размещено на Allbest.ru

...