Класификация на строителните материали Строителните материали се класифицират по различни критерии. Основните видове строителни материали

въпроси:

1) Основните видове строителни материали;

2) Предимства и недостатъци на конструкции от стоманобетон, камък, стомана, дърво;

Основните видове строителни материали са: стоманобетон, стомана, камък (изкуствен и естествен), дърво. Изкуствените камъни включват керамични и силикатни тухли, както и бетон, шлакобетон, пенобетон, газобетон, полистиролбетон, керамични и други блокове. Естествените камъни включват блокове от туф, черупчести скали, варовик, бута и др. За производството на строителни конструкции се използват и алуминий, дуралуминий, полимери, битум и катран.

Разнообразието от материали и конструкции, използвани в строителството, се определя от големия брой наложени към тях изисквания (якост, деформация, топлотехника, противопожарна защита, акустични, икономически, естетически и др.). Няма идеален строителен материал, който да отговаря на всички тези изисквания.

Конструкциите, изработени от различни материали, имат своите предимства и недостатъци.

Бетонни конструкцииса били известни преди нашата ера. Истински пробив в строителството обаче е изобретяването на стоманобетон в средата на миналия век. Въпреки че стоманобетонните конструкции започват да се използват широко през 50-те години на миналия век. Бетонът е композитен материал, направен с помощта на инертни материали (чакъл, натрошен камък, пясък) и свързващо вещество (лепилен състав). Стоманобетонът е материал, състоящ се от бетон и армировка. Терминът стоманобетон е традиционен, но не е напълно правилен. Факт е, че желязото се е наричало стомана, което сега се използва за армировка. Бетонните конструкции не се използват широко поради сериозния си недостатък. Бетонът се представя добре при компресия, но слабо при опън. Стоманата, напротив, работи добре при опън и губи стабилност при високи напрежения на натиск. Следователно основният принцип на проектиране на стоманобетонни конструкции е инсталирането на армировка в области, разтегнати по време на експлоатация, производство, транспортиране и монтаж. Същността на получаването на такъв високоефективен материал се крие в редица фактори:

1) стоманата и бетонът имат приблизително еднакви коефициенти на топлинно разширение;

2) бетонът е устойчив на много агресивни влияния и перфектно предпазва стоманата от тях;

3) бетонът има висок топлинен капацитет, който предпазва армировката при аварийни температурни въздействия (пожари);

4) бетонът и армировката взаимно компенсират недостатъците си при силови ефекти (на опън и натиск).

Стоманобетонните конструкции имат следните предимства:

1) якост, особено при натиск и огъване;

2) твърдост;

3) издръжливост;

4) огнеустойчивост и огнеустойчивост;

5) устойчивост на агресивни влияния;

6) възможността да се направи във всякаква форма;

7) индустриализъм.

Въпреки всички предимства, стоманобетонът има редица недостатъци. Бетонът има висока топлопроводимост. Проблемно е да се правят ограждащи конструкции от стоманобетон. Има начини за повишаване на топлоизолационната способност на бетона: производство на въздушни кухини (кухи блокове), увеличаване на порьозността (пяна и газобетон), въвеждане на топлоизолационни материали (полистирол, шлака, експандиран бетон и др. ). Всички тези методи водят до промяна към по-лошо якост и деформационни свойства на произвежданите продукти и конструкции.

Стоманобетонните конструкции са тежки. В тази връзка използването им във високи и големи конструкции е трудно.

Стоманобетонът е порест материал с отворени и затворени пори. Това допринася за неговата вода и дишане. Възможно е да се направят резервоари и тръбопроводи за някои течности от стоманобетон, но е невъзможно да се направят газови държачи.

Сглобяемите стоманобетонни конструкции изискват допълнителен разход на стомана за вградени части за тяхното свързване. Освен това те често изискват допълнително подсилване поради особеностите на транспортиране и монтаж. Въпреки това, сглобяемите конструкции са силно индустриални и изискват по-малко време за производство и монтаж, което намалява времето за строителство.

каменни конструкциипо естество на работа под натоварване и по свойства, подобни на бетона. Камъкът е един от древните строителни материали. Каменните материали работят добре при компресия и лошо при опън. Те са устойчиви на агресивни влияния, огнеустойчиви, огнеустойчиви, издръжливи. Такива дизайни обаче имат няколко недостатъка:

1) трудно е да се направят огъваеми конструкции от камък и е почти невъзможно да се направят опънати;

2) те не могат да приемат различни форми;

3) имат ниска индустриализация, което води до увеличаване на времето за строителство;

4) имат висока топлопроводимост, което води до преливане на материала;

5) те са тежки.

3) високи експлоатационни разходи.

Дървените конструкции без специални мерки имат ниска издръжливост. Освен това трябва да се има предвид слабата възпроизводимост на този ресурс.

В нефтената и газовата промишленост дървените конструкции се използват за временни сгради, както и за производство на временни подпорни стени в

K категория: Строителни материали

Класификация на строителните материали

Строителните материали се делят на естествени (естествени) и изкуствени. Първата група включва: гора (кръгла дървесина, дървен материал); каменни плътни и насипни скали (естествен камък, чакъл, пясък, глина) и др. Втората група - изкуствени материали - включва: свързващи вещества (цимент, вар), изкуствени камъни (тухли, блокове); бетони; решения; метални, топло- и хидроизолационни материали; керамични плочки; синтетични бои, лакове и Други материали, чието производство е свързано с химическа обработка.

Строителните материали се класифицират според тяхното предназначение и обхват, например покривни материали - покривен материал, азбестоцимент и др.; стена - тухла, блокове; довършителни работи - разтвори, бои, лакове; облицовки, хидроизолации и др., както и според технологичната основа на тяхното производство, например керамични, синтетични и др. Специална група са топлоизолационните строителни материали - изработват се от различни суровини, използвани в различни дизайни, но те се съчетават от общо свойство - ниска насипна плътност и ниска топлопроводимост, което обуславя непрекъснато нарастващия обем на производството им и широкото им приложение в строителството.

Строителните материали, които се добиват или произвеждат в района на строящото се съоръжение, обикновено се наричат ​​местни строителни материали. Те включват преди всичко: пясък, чакъл, трошен камък, тухла, вар и др. При строителството на сгради и конструкции е необходимо преди всичко да се използват местни строителни материали, което намалява транспортните разходи, които съставляват значителна част от цена на материалите.

За строителни материали, произведени от предприятия, има държавни общосъюзни стандарти - GOST и технически условия - TU. Стандартите предоставят основна информация за строителния материал, дават неговата дефиниция, посочват суровини, приложения, класификация, разделяне на класове и марки, методи на изпитване, условия на транспортиране и съхранение. GOST има силата на закон и спазването му е задължително за всички предприятия, произвеждащи строителни материали.

Номенклатурата и техническите изисквания за строителни материали и части, тяхното качество, насоки за избор и използване, в зависимост от експлоатационните условия на сградата или конструкцията, която се изгражда, са посочени в „Строителни норми и правила“ - SNiP I-B.2 -69, одобрен от Държавния комитет по строителството на СССР през 1962-1969 г. с поправки през 1972 г. За всеки материал и продукт са разработени държавни общосъюзни стандарти (GOST).

За правилното използване на определен материал в строителството е необходимо да се познават физическите, включително съотношението на материалите към действието на водата и температурата, и механичните свойства.

Жилищните, обществените и промишлените сгради са конструкции, предназначени за настаняване на хора и различно оборудване и защитата им от влиянията на околната среда. Всички сгради се състоят от части с едно и също предназначение: - фундамент, който служи за основа на сградата и пренася натоварването от цялата сграда на земята; - рамка - носещата конструкция, върху която са монтирани ограждащите елементи на сградата; рамката възприема и преразпределя натоварванията и ги прехвърля към основата; - ограждащи конструкции, които изолират вътрешния обем на сградата от въздействието на външната среда или отделят отделни части от вътрешния обем една от друга; Ограждащите конструкции включват стени, подове и покриви, а в нискоетажни сгради стените и подовете често служат като рамка.

От древни времена жилищните и религиозните сгради са строени от естествени материали - камък и дърво, като от тях са направени всички части на сградата: фундамент, стени, покрив. Тази гъвкавост на материала имаше значителни недостатъци. Строителството на каменни сгради беше трудоемко; за да се поддържа нормален топлинен режим в сградата, каменните стени трябваше да бъдат направени много дебели (до 1 m или повече), тъй като естественият камък е добър проводник на топлина. За изграждането на тавани и покриви са поставени много колони или са направени тежки каменни сводове, тъй като здравината на камъка не е достатъчна, за да покрие големи участъци. Каменните сгради обаче имаха едно положително качество - издръжливост. По-малко трудоемките, но краткотрайни дървени сгради често бяха унищожени от пожар.

С развитието на индустрията се появяват нови, различни по предназначение строителни материали: за покриви - ламарина, по-късно - валцувани материали и етернитово-цимент; за носещи конструкции - валцувана стомана и високоякостен бетон; за топлоизолация - фибролит, минерална вата и др.

Специализацията и промишленото производство на строителни материали, полуфабрикати и продукти коренно променят характера на строителството. Материалите, а след това и продуктите, направени от тях, започнаха да пристигат на строителната площадка почти готови, строителните конструкции станаха по-леки и по-ефективни (например, те бяха по-добре защитени от загуба на топлина, от влага и др.). В началото на ХХ век. започва фабрично производство на строителни конструкции (метални ферми, стоманобетонни колони), но едва от 50-те години, за първи път в света у нас започват да се изграждат сглобяеми сгради от сглобяеми елементи.

Съвременната индустрия на строителни материали и продукти произвежда голям брой готови строителни части и материали за различни цели, например: керамични плочки за подове, за вътрешни облицовки, фасади, мозайки от килими; покривен материал и пергамин за покриви, изолация и хидроизолация - за хидроизолация. За да се улесни навигацията в това разнообразие от строителни материали и продукти, те са класифицирани. Най-широко използваните класификации са по предназначение и технологичен признак.

По предназначение материалите се разделят на следните групи: - конструктивни, които възприемат и предават натоварвания в строителните конструкции; - топлоизолация, чиято основна цел е да минимизира преноса на топлина през конструкцията на сградата и по този начин да осигури необходимия топлинен режим на помещението с минимална консумация на енергия; - акустични (звукопоглъщащи и звукоизолирани) - за намаляване нивото на "шумово замърсяване" на помещението; - хидроизолация и покриви - за създаване на водоустойчиви слоеве върху покриви, подземни конструкции и други конструкции, които трябва да бъдат защитени от вода или водни пари; - уплътнение - за уплътняване на фуги в сглобяеми конструкции; - довършителни работи - за подобряване на декоративните качества на строителните конструкции, както и за защита на конструктивни, топлоизолационни и други материали от външни влияния; - специално предназначение (например огнеупорни или киселинноустойчиви), използвани при изграждането на специални конструкции.

Редица материали (например цимент, вар, дърво) не могат да бъдат отнесени към нито една група, тъй като се използват както в чист вид, така и като суровини за производството на други строителни материали и продукти - това са т.н. наречени материали с общо предназначение. Трудността при класифицирането на строителните материали по предназначение е, че едни и същи материали могат да бъдат причислени към различни групи. Например бетонът се използва главно като конструктивен материал, но някои от неговите видове имат съвсем различно предназначение: особено лек бетон - топлоизолационни материали; особено тежките бетони са материали със специално предназначение, използвани за защита от радиоактивни лъчения.

Основата на класификацията според технологичните характеристики е видът на суровината, от която се получава материалът, и методът на производство. Тези два фактора до голяма степен определят свойствата на материала и съответно обхвата на неговото приложение. Според метода на производство се разграничават материали, получени чрез синтероване (керамика, цимент), топене (стъкло, метали), монолитни със свързващи вещества (бетон, хоросан) и механична обработка на естествени суровини (естествен камък, дървесни материали). За по-задълбочено разбиране на свойствата на материалите, които зависят основно от вида на суровината и начина на нейната обработка, курсът „Материознание” се основава на класификация по технологичен признак, като само в някои случаи се разглеждат групи материали според предназначението им.

Класификацията на строителните материали е възможна според различни критерии: предназначението на строителните материали, вида на суровините, основния показател за качество (якост, маса и др.). Удобно е да се класифицират строителните материали според тяхното функционално предназначение: топлоизолационни материали, акустични материали и др. Според вида на суровините (по технологична основа) материалите се делят на метални, керамични, дървесни и др. Най-широкото разделение на строителните материали е разделянето им на естествени и изкуствени. Всяка група материали има свой отрасъл на индустрията - стъкло, цимент, дървообработване и много други.

По функционално предназначение строителните материали са разделени на групи:

топлоизолационни, използвани за осигуряване на топлинния режим на сградата;

акустичен, използван за осигуряване на звукоизолация на сградата;

конструктивни, приемащи и предаващи натоварвания. От тези материали се изработват основи, носещи стени, греди, прегради, колони; хидроизолация и покриви, използвани за защита на покриви, тавани и други части на сградата;

уплътнение, използвано за изолиране на фуги в сглобяеми конструкции;

довършителни работи, използвани за подобряване на декоративните качества на сградата, както и за защитата й от външни влияния;

специално предназначение, използвано при специални специфични условия. Материалите със специално предназначение са огнеупорни, киселинноустойчиви, мразоустойчиви и др.;

общо предназначение, използвани за различни цели (цимент, вар, бетон, дърво).

По технологична основа строителните материали се разделят в зависимост от вида на суровината, от която са направени, технологията на производство, качествата на материала и др.

Според метода на производство всички строителни материали са разделени на следните видове:

естествени (необработени),

машинно обработени (трошен камък, плочи),

получени чрез изпичане (керамика, минерални свързващи вещества),

топене (метали, стъкло),

произведени чрез преработка на органични суровини (битум, катран, синтетични полимери и разтворители),

получени чрез преработка на органични свързващи вещества (органични и покривни и хидроизолационни материали, строителни пластмаси).

Естествените строителни материали се получават директно от околната среда, добиват се от земните недра, дървесните материали се преработват в плоскости и т.н. Естествените материали се добиват, придават им определена форма и размер, но не се засягат тяхната вътрешна структура, химичен състав и т.н. Най-популярните естествени строителни материали са дърво и камък - горски и каменни строителни материали. В допълнение към тях има следните естествени материали: асфалт, битум, озокерит, казеин, кир, слама, торф, тръстика, огън, вълна, колаген, раковина и др. Тези материали се използват като довършителни или строителни материали в допълнение към посочените основни материали.

Изкуствените строителни материали се произвеждат от естествени суровини чрез преработка, от странични продукти на селското стопанство и промишлеността (например ПДЧ), както и от изкуствени, синтетични, суровини. Строителните материали, получени от естествени суровини, се различават от оригиналните компоненти по структура и химичен състав. Естествените суровини могат да бъдат органични (дърво, газ, нефт, торф и др.) и неорганични (минерали, скали, руди, шлаки и др.).

В съвременното строителство широко се използват изкуствени, особено синтетични материали. Въпреки това, интересът към естествените естествени материали не спада, а, напротив, се засилва всяка година. Предпочитание се дава на естествените довършителни материали - хартиени тапети, рогозки от юта, килими от естествени влакна, мебели от естествено, непресовано дърво. Екодизайнът на жилища намира все повече и повече последователи в съвременния свят, където хората са заобиколени от твърде много синтетика.

Строителни материали, естествени и изкуствени материали и продукти, използвани при строителството и ремонта на сгради и конструкции. Според съвкупността от технологични и експлоатационни характеристики строителните материали обикновено се разделят на следните основни групи.

естествени каменни материали - скали, подложени на механична обработка (облицовъчни плочи, стенни камъни, трошен камък, чакъл, чакъл и др.). Въвеждането на прогресивни методи за добив и обработка на камък (например диамантено рязане, термична обработка) значително намалява трудоемкостта на производството и цената на каменните материали и разширява обхвата на тяхното използване в строителството.

Горски материали и продукти - Строителни материали, получени основно чрез механична обработка на дървесина (кръгла дървесина, дървен материал и заготовки, паркет, шперплат и др.). В съвременното строителство дървеният материал и заготовките се използват в голям мащаб за различни дограми, вградено строително оборудване и формовани изделия (первази, парапети, подложки и др.). Обещаващи са продуктите от залепено дърво (вижте Лепени конструкции).

Керамични материали и изделия се произвеждат от глинести суровини чрез оформяне, сушене и изпичане. Широка гама, висока якост и издръжливост на керамичните строителни материали определят различните им области на приложение в строителството: като стенни материали (тухли, керамични камъни) и санитарен фаянс, за външна и вътрешна облицовка на сгради (керамични плочки) и др. материали също включват порест пълнител за лек бетон - експандирана глина.

Неорганични свързващи вещества - предимно прахообразни материали (цименти от различни видове, гипс, вар и др.), които при смесване с вода образуват пластично тесто, което след това придобива каменисто състояние. Едно от най-важните неорганични свързващи вещества е портланд циментът и неговите разновидности.

Бетони и разтвори - материали от изкуствен камък с широк спектър от физични, механични и химични свойства, получени от смес от свързващо вещество, вода и инертни материали. Основният вид бетон е циментов бетон. Наред с него в съвременното строителство се използват продукти от силикатен бетон. Леките бетони, използвани за производството на сглобяеми конструкции и продукти с големи размери, са много ефективни. За повишаване здравината на конструктивните елементи при огъване и опън се използва материал, който представлява комбинация от бетон със стоманена армировка - стоманобетон. Бетонът и хоросанът се използват директно на строителни обекти (монолитен бетон), както и за производството на строителни продукти във фабриката (сглобяем бетон). Същата група строителни материали включва азбестоциментови продукти и конструкции, получени от циментова паста, подсилена с азбестови влакна.

метали . В строителството се използва предимно валцувана стомана. Стоманата се използва за производството на армировка в стоманобетон, строителни рамки, надстройки на мостове, тръбопроводи, отоплителни уреди, като покривен материал (покривна стомана) и др. Алуминиевите сплави набират разпространение като конструктивни и довършителни строителни материали.

Топлоизолационни материали - Строителни материали, използвани за топлоизолация на ограждащи конструкции на сгради, конструкции, промишлено оборудване, тръбопроводи. Тази група включва голям брой материали, които се различават по състав и структура: минерална вата и продукти от нея, клетъчен бетон, азбестови материали, пяностъкло, експандиран перлит и вермикулит, плоскости от дървесни влакна, тръстика, фибролит и др. на топлоизолационни строителни материали в ограждащи конструкции позволява значително намаляване на масата на последните, намаляване на общата консумация на материали и намаляване на разходите за енергия за поддържане на необходимия топлинен режим на сградата (конструкцията). Някои топлоизолационни материали намират приложение като акустични материали.

Стъклена чаша. Използва се главно за монтаж на полупрозрачни прегради. Наред с обикновеното листово стъкло се произвеждат стъкло със специално предназначение (армирано, закалено, топлозащитно и др.) и изделия от стъкло (стъклоблокове, стъклени профили, стъклени облицовъчни плочки и др.). Обещаващо е използването на стъкло за външна декорация на сгради (стемалит и др.). По технологични особености към стъклени строителни материали се причисляват и каменните отливки, стъклокерамиката и шлаковата стъклокерамика.

Органични свързващи вещества и хидроизолационни материали - битум, катран и асфалтобетон, покривен филц, покривен филц и други материали, получени на тяхна основа; Тази група строителни материали включва и полимерни свързващи вещества, използвани за производството на полимербетон. За нуждите на сглобяемото жилищно строителство се произвеждат уплътнителни материали под формата на мастики и еластични уплътнения (гернит, изол, пороизол и др.), както и хидроизолационни полимерни филми.

Полимерни строителни материали - голяма група материали, получени на базата на синтетични полимери. Те се отличават с високи механични и декоративни свойства, водо- и химическа устойчивост, технологичност. Основните им области на приложение: като материали за подови настилки (линолеум, релин, PVC плочки и др.), структурни и довършителни материали (ламинирана хартия, фибростъкло, ПДЧ, декоративни фолиа и др.), топло и звукоизолационни материали (полистирол, пчелна пита ), формовани строителни продукти.

Лакове и бои - довършителни работи. Строителни материали на базата на органични и неорганични свързващи вещества, образуващи декоративно и защитно покритие върху повърхността на боядисаната конструкция. Широко се използват синтетични бои и лакове и бои на водна основа върху полимерно свързващо вещество.

Метал и твърда сплав, композитни материали (стоманобетон)

Неметални материали, влакнести, монолитни (нагреватели)

дърво

Естествен камък (варовик, пясъчник, мрамор, гранит)

Керамика и силикатни материали за зидария

Бетонен материал, получен чрез смесване на свързващо вещество, цимент, вар, глина с инертни добавки (пясък, чакъл, натрошен камък)

Стъкло и полупрозрачни материали

Течности

Наземна основа

Засипване (чакъл, пясък)