Строительные материалы

 

Начиная строить собственный дом, необходимо учитывать четыре обязательных условия: целесооб­разность, долговечность, эстетичность и экономичность. Соблюдение этих условий возможно только в том случае, если архитектор, проектирующий ваш дом, будет досконально знать основы строи­тельного дела. Не маловажную роль при этом играют строительные материалы. Вот о том, какими бывают строительные материалы, мы и поговорим в этой статье.

 

Под строительными материалами понимаются природные, искусственные материалы и изделия, используе­мые при строительстве зданий и соору­жений. Различия в предназначении и условиях эксплуатации зданий определяют требования к строительным материалам, а также их ассортименту.

 

Не смотря на большое разнообразие свойств, присущих каждому материалу, для оценки выбирают только те свойства, которые определяют при­годность материала при использовании по пря­мому назначению. Так, например, для бетона важны прочность, плотность, долго­вечность, водонепроницаемость, теплопровод­ность. В тоже время цвет, для конструкционных бетонов, не имеют значения. Что касается отделочных материалов, то цвет является одним из основных свойств, а вот теплопроводность — вторична.

 

Вот поэтому чтобы оптимально использовать строительные материалы, необходимо знать не только их свойства, но и способы получения, правила хранения, транспортирования, а также условия их работы в конструкциях сооружений.

 

Классификация строительных мате­риалов

 

Строительные материалы класси­фицируются по степени готовности, происхожде­нию, назначению и технологическому признаку.

 

Классификация строительных мате­риалов по степени готовности

 

Что касается степени готовности, то различают строитель­ные материалы и строительные изделия, а также готовые изделия, монтируемые и закре­пляемые на месте их работы. К таким материалам относятся: древесина, металлы, цемент, бетон, кирпич, песок, строительные растворы для каменных кладок и различных штукатурок, лако­красочные материалы, природные камни.

 

К строительным изделиям относятся сбор­ные железобетонные панели и конструкции, оконные и дверные блоки, санитарно-техниче­ские изделия и кабины. В отличие от изде­лий, строительные материалы перед применени­ем подвергаются обработке, например, смешивают с водой, уплотняют или распиливают.

 

Классификация строительных мате­риалов по происхождению

 

Если говорить о происхождении, то строительные материа­лы делятся на природные и искусственные. К природным материалам относится: древесина, природные камни, торф, природ­ные битумы и асфальты. Эти материалы изготавливают из природного сырья с применением несложной обработки без изменения их первоначального строения и химического состава.

 

К искусствен­ным материалам относятся: кирпич, цемент, желе­зобетон и стекло. Эти строительные материалы получают из природного либо искусственного сырья, побочных продуктов производства с приме­нением специальных технологий. Искусственные материалы значительно отличаются от исходного сырья как по строению, так и по химическому составу.

 

Большое распространение получила классификация материалов по назначению и технологическому признаку.

 

Классификация строительных мате­риалов по назначению

 

По назначению строительные материалы подразделяют на:

Конструкционные материалы — воспринимают и передают нагрузки в строительных конструк­циях;

Теплоизоляционные материалы — сводят до минимума перенос теплоты через строительную конструкцию, обеспечивая необходимый тепловой режим в помещении при минимальных затратах энергии;

Акустические материалы (звукопоглощающие и звуко­изоляционные) — предназначенны для снижения уровня шумово­го давления в помещениях;

Гидроизоляционные и кровельные материалы — применяются для создания водопроницаемых слоев на крышах, подземных сооружениях и других конструкциях, которые необходимо защищать от воздействия воды или водяных паров;

Герметизирующие материалы — служат для заделки стыков в сборных конструкциях;

Отделочные материалы — используются для улучшения внешнего вида строительных конструкций, а также для защиты конструкционных и теплоизоляцион­ных материалов от внешней среды;

Материалы специального назначения, например, огне­упорные или кислотоупорные — применяются при возведении сооружений специального назначения.

 

Некоторые материалы, такие как цемент, известь и древесина, нельзя отнести к какой-либо одной группе, так как их используют в натуральном виде, а также как сырье для получения других строительных материалов и изделий. Их называют мате­риалы общего назначения.

 

Классифи­кация строительных материалов по назначению часто затруднительна из-за того, что одни и те же материалы могут относиться к разным группам. Так, бетон применяют как конструкционный материал. Но некоторые его виды, например, особо легкие бетоны, явля­ются теплоизоляционным материалом. А вот тяжелые бетоны, еще являются и материалами специального назначения, так как используется для защиты от радиоактивного излучения.

 

Классификация мате­риалов по тех­нологическому признаку

 

По техническому признаку строительные материалы подразделяют, в зависимости от сырья, из которого их получают:

• Природные каменные материалы и изделия — получают из горных пород путем обработки. В результате обработки получаются: стеновые блоки и камни, облицовочные плиты, детали архитектурного назначения, бутовый камень, щебень, гравий и песок;
• Керамические материалы и изделия — получают из глины путем формирования, сушки и обжига. В результате получаются: кирпич, керамические блоки и камни, черепица, трубы, изделия из фаянса и фарфора, облицовочная плитка и керамзит;
• Стекло и изделия из минеральных расплавов — оконное стекло, стеклоблоки, стеклопрофилит, плитки, трубы и каменное литье;
• Неорганические вяжущие вещества — это мине­ральные материалы, как правило в виде порошка, образующие при смешивании с водой пластичное вещество, при застывании приобретающее камневидное состояние. К ним относятся цемент, известь, гипс;
• Бетоны — это искусственные матери­алы, получаемые из смеси вяжущего вещества, воды, мел­кого и крупного заполнителей. Бетон, в совокупности со стальной арматурой называется железобетоном. Он хорошо сопротивляется не только сжатию, но и изгибу, а также растяжению;
• Строительные растворы — это искусственные материалы, состоящие из вяжущего вещества, воды и мелко­го заполнителя. При застывании переходят из тестооб­разного состояния в камневидное;
• Искусственные необжиговые каменные материалы — получают на основе неорганиче­ских вяжущих веществ и различных заполнителей. Основными их представителями являются: сили­катный кирпич, гипсовые и гипсобетонные изде­лия, асбестоцементные изделия и конструкции, силикатные бетоны;
• Органические вяжущие вещества и матери­алы на их основе — это битумные и дегтевые вяжу­щие вещества, кровельные и гидроизоляционные материа­лы. К ним относятся: рубероид, пергамин, изол, бризол, гидроизол, толь, приклеивающие мастики, асфальтовые бетоны и растворы;
• Полимерные материалы и изделия — это группа материалов, получаемых на основе синтетиче­ских полимеров (термопластических и терморе­активных смол). К ним относятся: линолеумы, релин, синтетиче­ские ковровые материалы, плитки, древесно­слоистые пластики, стеклопластики, пенопласты, поропласты, сотопласты;
• Древесные материалы и изделия — получа­ются в результате механической обработки древе­сины. К ним относится: круглый лес, пиломатериалы, заготовки для различных столярных изделий, паркет, фане­ра, плинтусы, поручни, дверные и оконные блоки, клееные конструкции;
• Металлические материалы — к ним относится: наиболее широко применяемые в строительстве черные металлы (сталь и чугун), стальной прокат (дву­тавровые балки, швеллеры, уголки), сплавы металлов (как правило алюминиевые).

 

Физические свойства строительных материалов

 

Эту группу свойств составляют, параметры физического состояния материа­лов, а также свойства, определяющие отно­шение материалов к различным физическим про­цессам. К первым относят плотность и пори­стость материала, степень измельчения порош­ков, ко вторым, гидрофизические свойства, такие как: влагопоглощение, влажность, водопроница­емость, водостойкость, морозостойкость и теплофизические, такие как: теплопроводность, теплоем­кость, температурное расширение.

 

Водостойкость – это способность материала сох­ранять свою прочность при насыщении водой.

Гигроскопичность – это способность материала поглощать воду из окружающего воздуха.

Влагопоглощение —  это способность материала впитывать и удерживать в своих порах воду.

Влагоотдача – это способность материала отда­вать воду в окружающий воздух.

Огнеупорность – это способность материалов выдерживать длительное воздействие высоких температур, не размягчаясь и не деформируясь.

Теплоемкость – это способность материалов поглощать тепло при нагревании.

 

Механические свойства материалов

 

К механическим свойствам мате­риалов относятся: прочность, упругость, пластич­ность, хрупкость, твердость, истира­емость.

 

Прочность материалов — это способность материалов сопро­тивляться разрушению и деформациям от вну­тренних напряжений, возникающих в результате воздействия внешних сил или других факторов, таких, как неравномерная осадка или нагревание. Она измеряется пределом прочности, напряжением, возникающим в материа­ле от действия нагрузок, вызывающих его разру­шение.

 

Упругость материалов – это способность материалов под воз­действием нагрузок изменять форму и размеры, при этом восстанавливать их после прекращения действия нагрузок.

 

Пластичность материалов – это способность материалов изменять свою форму и размеры под воздействи­ем нагрузок и сохранять их после их снятия. Пластичность характеризуется относитель­ным удлинением или сужением.

 

Твердость материалов – это способность материала оказывать сопротивление проникновению в него более твердого материала.

 

Истираемость материалов – это способность материалов разрушаться под действием истирающих усилий.

 

Износостойкость материалов – это свойство материала сопротивляться одновременному воздействию истирания и уда­ров.

 

Хрупкость материалов – это свойство материала внезапно разрушаться под воздействием нагрузки, без предварительного заметного изменения формы и размеров. Хрупкий материал, в отличие от пластичного, нельзя прессовать, так как он под нагрузкой рассыпается. К таким материалам относятся: камни, стекло и чугун.

 

Химические свойства строительных материалов

 

Для правильной и полной оценки материалов при изготовлении, а также эксплуатации в конструкциях необходимо знать и учитывать их химические и физико-химические свойства.

 

Химические свойства определяют степень активности материала к химическому взаимо­действию.

 

Химическая стойкость – это свойство материа­ла противостоять разрушающему действию химических реагентов, таких как: кислота, щелочь, раство­ренной в воде соли и газов.

 

Коррозионная стойкость – это свойство матери­ала сопротивляться коррозионному воздействию среды.

 

Надежность строительных материалов

 

Надежность строительных материалов характеризуется постоянством эксплуатационных свойств материалов в процессе их жизненного цикла. Надежность складывается из долговечности, безотказности, ремонтопригодности, а также сохранности. Как правило эти свойства связаны между собой.

 

Долговечность – это свойство материалов и изделий находиться в работоспособном состоянии до пре­дельного состояния с необходимыми перерывами на ремонт. Предельное состояние определяется моментом разрушения изделия, требованиями к его безопасности или экономическими соображения­ми. Долговечность строительных материалов изме­ряется сроком службы без потери эксплуа­тационных качеств в конкретных климатических условиях. Например, для железобетонных конструкций нормами пре­дусмотрены три степени долговечности. Одна соответствует сроку службы, как правило это не менее 100 лет, вторая, не менее 50 лет и третья, не менее 20 лет. Она определяется совокупностью физических, механических и химических свойств материалов. Также необходимо оценивать долговечность применительно к конкретным условиям эксплуатации.

 

Безотказность — это свойство изделия сохранять работоспособность в определенных условиях эксплуатации в течение определенного времени без вынужденных перерывов на ремонт.

 

Ремонтопригодность – это свойство изделия, характеризующее его способность к восстановлению исправного состояния с сохранением заданных технических характеристик в результате предупреждения, выявления и устранения поломок.

 

Сохранность – это свойство изделия сохранять заложенные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортиро­вания. Сохранность оценивается временем хранения и транспортирования.

 

В следующей статье я расскажу о фильтрах для воды.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ: