Классификация основных строительных материалов

Сайт строителя

В настоящее время с возрастанием экономического потенциала страны строительству и строительным материалам уделяется очень много внимания. Современное строительство характеризуется высоким развитием научно-технической базы, обеспечивающей быстрый рост разработки новых эффективных строительных материалов, совершенствования технологии их производства, стремлением перенести значительную часть строительных процессов в условия производства, что позволяет значительно облегчить и улучшить условия труда, сократить его затраты и снизить стоимость продукции. Чем шире ассортимент, выше качество и ниже стоимость строительных материалов, тем успешнее осуществляется строительство.

В процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений строительные материалы, изделия и конструкции, из которых они возводятся, подвергаются различным физико-механическим, технологическим и химическим воздействиям. Поэтому от специалиста требуется умение со знанием дела правильно выбирать строительные материалы, изделия или конструкции, обладающие достаточной стойкостью, надежностью и долговечностью в конкретных условиях эксплуатации. Для этого необходимы специальные знания используемых материалов и изделий, перечень контролируемых свойств, их показатели, виды и классификации выпускаемой продукции.

Чтобы легче разобраться в многообразии материалов, применяемых в строительстве, их классифицируют (разделяют) на группы, обладающие одним общим признаком. В основном применяют классификацию строительных материалов по технологическому признаку.В основу такой классификации положены вид сырья, из которого изготовляют материалы и производственная технология, обеспечивающая получение материала.

Строительные материалы классифицируют:

по назначению(отделочные, конструкционные, гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические, герметизирующие, антикоррозионные);по виду материала(древесные, каменные, полимерные, металлические, стеклянные, керамические и др.);по способу получения(природные и искусственные).

Природные строительные материалы.

Природные строительные материалыдобывают в местах их естественного образования (горные породы), или роста (древесина). Состав и свойства этих материалов в основном зависят от происхождения исходных пород и способа их обработки и переработки.

Искусственные строительные материалы

Искусственные строительные материалыизготавливают из природного минерального и органического сырья (песка, глины, нефти, газа, известняка и т.д.) и промышленных отходов (шлаков, золы и др.) по специальной технологии. Полученные искусственные материалы приобретают новые свойства, отличные от свойств исходного сырья.

Возможность использования материалов в строительных конструкциях и изделиях в значительной степени определяется его свойствам. Свойства материалов определяются составом и структурой материала. Структуру строительного материала изучают на микроуровне при помощи микроскопов и на макроуровне – визуально.

Микроструктура зависит от состава и может быть нестабильной, оцениваемой по вязкости и пластичности (лакокрасочные материалы, цементное тесто). Со временем она переходит в более устойчивую структуру: аморфную (стекло), характеризующуюся однородностью и хаотичным расположением молекул, или стабильную – кристаллическую (металлы, камень).

Кристаллическая структура строительного материала представляет собой кристаллическую решетку со строго определенным расположением атомов. Одним из основных показателей кристаллических решеток является прочность. На свойства материалов большое влияние оказывают форма, размеры и расположение кристаллов.

Мелкокристаллические более однородны и стойки к внешним воздействиям. Крупнокристаллические материалы, например металлы, имеют большую прочность. Слоистое расположение кристаллов, как у сланцев, обеспечивает легкое раскалывание по плоскостям, что используется при получении отделочных плиточных материалов.

Микроструктуру искусственно полученных материалов можно целенаправленно регулировать в зависимости от задаваемых свойств и назначений изделий.

Макроструктура материала зависит от технологии получения материала и сырья. Так, стекло обладает плотной макроструктурой, пеносиликат – ячеистой, пластики – слоистой, песок и гравий -рыхлозернистой. Однако, имея одно и то же основное исходное сырье, например, глину, и изменяя технологию, можно получить облицовочные плитки плотной структуры, стеновой мелкопористый кирпич и теплоизоляционный ячеистый материал – керамзит.

Классификация строительных материалов.

Классификация строительных материалов

Контрольные вопросыпо курсу “Основы промышленных технологийи материаловедение”

Классификациясвойств:

Параметры состояния и структурные характеристики (особенности физического состояния материала).

Пр.: истинная, средняя плотности, вес … Свойства, характеризующие отношение материалов к различным физическим процессам. Пр.: тепло, гидрофизические свойства.

механические свойства(способность материала сопротивляться внутренним напряжениям без нарушения структуры). Пр.: прочность, твердость,упругость.Химические свойства( способность материала вступать в химическое взаимодействие с веществами окружающей среды, либо сохранять состав в условиях инертной среды). Пр.: растворимость, горючесть, гниение, старение, твердение, кристаллизация .

Технологические свойства(способность материала воспринимать те или иные технические операции, изменяющих форму материала, размеры, агрегатное состояние, характер поверхности и тд.). От технических свойств зависит экономические показатели. Пр.: дробильность, полируемость, удобоукладываемость , гвоздимость.Комплексное свойство- это долговечность и надежность

Долговечностьсвойствоматериала или изделия сохранятьработоспособность до предельногосостояния с необходимыми перерывамина ремонт. Долговечность измеряетсягодами службы в определенных режимахэксплуатации и климатических условиях.Надежность– общеесвойство материала, характеризующеепроявление всех остальных свойств впроцессе эксплуатации. Надежность(долговечность, ремонтопригодность,безотказность, сохраняемость).

Выборматериалов осуществляется исходя изусловий службы материала с учетомэкономических показателей и экологическихфакторов. Пр.: наружная стена (теплостойкость, звукоизоляция, водостойкость, прочность, деформативность).

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Всематериалы имеют определенную структуруна уровне макро или микроструктуры.Макро- большой, структура видимаяневооруженным глазом. Микроструктуравидимая с помощью оптического прибора.

Различаютпо структуре материалы гомогенные игетерогенные. Гомогенные материалы,когда единица объема содержит в среднемодинаковое число однородных структурныхэлементов.

Гетерогенныематериалы содержат различные структурныеэлементы или различное их число. Невсегда гомогенная структура можетоказать таковой на уровне микроструктурыматериала.

Строительныематериалы классифицируют по:

А) назначениям:

Б) по сырью:

В)поусловию работы;

Г)по происхождению:

Д)способу производства:

А)Классификация по назначению.

Материалыпо назначению делятся на конструктивныеи отделочные.

Конструктивные элементыздания делятся на несущие и ограждающие,на горизонтальные и вертикальные. Квертикальным относятся фундаменты,стены, колонны. К горизонтальнымперекрытия, балки, ригели, фермы, плиты.

Несущие конструкции несут нагрузкуне только собственного веса, но и вышележащих конструкций и оборудования,мебели, людей и т. д. Ограждающиеконструкции разделяют внутреннеепространство на отдельные помещения изащищают здание от атмосферноговоздействия.

Б) Классификация по сырью:

Природные каменные материалы – рыхлые (песок, щебень, гравий…), штучные материалы.Неорганические вяжущие вещества – продукт обжига природного сырья или искусственных смесей с последующим измельчением (портландцемент, шлакопортландцемент, известь, гипс).Бетоны и строительные растворы на основе неорганических вяжущихКерамические материалы.

Получают из глины путем формования, сушки, обжига. (кирпич, кафель, трубы).Материалы из минеральных расплавов (стекло).Теплоизоляционные и акустические материалы на органическом (мягкие двп, торфоплиты) и неорганическом (мин. вата, стекловата) вяжущем.Битумные и дегтевые материалы (рубероид, мастика, толь).Полимерные строительные материалы (стеклопластик, пенопласты…).Лакокрасочные материалы.Лесные материалы.Металлические материалы.

Эффективныематериалы те, которые имеют низкуюстоимость, долговечные, высокопрочные.С целью снижения стоимости в качествесырья стараются использовать отходыразличных производств. используютэнергосберегающие технологии. Производствоцемента по сухому способу способствуетсокращению тепла в 1,5 – 2 раза.

В)Классификация по условию работыматериала:

Конструктивныестроительные материалы, которыевоспринимаю и передают нагрузку –природные каменные, бетоны и строительные,керамические, полимерные, лесные,металлические, композиционные,полимербетон.

Материалыспециального назначения –теплоизоляционные(пенопласты, мин. ваты), акустические,гидроизоляционные, кровельные,герметизирующие, огнеупорные, длярадиационной защиты, антикоррозийные.

Г)Строительные материалы попроисхождениюделятся на естественные и искусственные.Естественные встречающиеся в природе.К ним относятся древесина, природныекаменные материалы, битумы. Искусственныематериалы не встречаются в природе, аполучаются путем обработки при высокойтемпературе и давлении или одновременномдействии высокой температуры и давлении.Процессы переработки или полученияматериалов связаны со сложными физическимиили химическими процессами изменениястркутуры и т.д.

Д)Поспособу производствастроительные материалы, например изметаллов классифицируются наизготавливаемые методами:

-прессованием

-литьем

-прокаткой

Всестроительные материалы по своим свойствамдолжны удволетворять ГОСТу.

Строительныематериалы и изделия классифицируют постепени готовности, происхождению,назначению и технологическому признаку.

По степениготовности различают собственностроительные материалы и строительныеизделия – готовые изделия и элементы,монтируемые и закрепляемые на местеработы. К строительным материаламотносятся древесина, металлы, цемент,бетон, кирпич

Строительнымиизделиями являются сборные железобетонныепанели и конструкции, оконные и дверныеблоки

Попроисхождению строительные материалыподразделяют на природные и искусственные.

Природныематериалы – это древесина, горные породы(природные камни), торф, природные битумыи асфальты и др. Эти материалы получаютиз природного сырья путем несложнойобработки

К искусственнымматериалам относят кирпич, цемент,железобетон, стекло и др. Их получаютиз природного и искусственного сырья,побочных продуктов промышленности

По назначениюматериалы подразделяют на следующиегруппы:

конструкционные материалы – материалы которые воспринимают и передают на грузки в строительных конструкциях;теплоизоляционные материалы, основное назначение которых — свести до минимума перенос теплоты через строительную конструкцию и тем самым обеспечить необходимый тепловой режим в помещении при минимальных затратах энергии;акустические материалы (звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы) – для снижения уровня «шумового загрязнения» помещения;гидроизоляционные и кровельные материалы – для создания водонепроницаемых слоев на кровлях, подземных сооружениях и других конструкциях, которые необходимо защищать от воздействия воды или водяных паров;герметизирующие материалы – для заделки стыков в сборных конструкциях;отделочные материалы – для улучшения декоративных качеств строительных конструкций, а также для защиты конструкционных, теплоизоляционных и других материалов от внешних воздействий;

Потехнологическому признаку материалыподразделяют, учитывая вид сырья, изкоторого получают материал, и вид егоизготовления, на следующие группы:

Природные каменные материалы и изделия – получают из горных пород путем их обработки: стеновые блоки и камни, облицовочные плиты,

Керамические материалы и изделия – получают из глины с добавками путем формования, сушки и обжига: кирпич, керамические блоки и камни, черепица,

Стекло и другие материалы и изделия из минеральных расплавов – оконное и облицовочное стекло, стеклоблоки

2. Основные свойства см.

Плотностью называется величина равнаяотношению массы вещества к занимаемомуим объему; выражается в килограммах накубический метр (кг/м3).

Истинная плотность — предел отношения массы к объему тела или вещества безучета имеющихся в них пустот и пор.

Насыпная плотность — отношение массызернистых материалов, материалов в видепорошка ко всему занимаемому ими объему,включая и пространство между частицами.

Средняя плотность — физическая величина,определяемая отношением массы тела иливещества ко всему занимаемому имиобъему, включая имеющиеся в них пустотыи поры.

Относительная плотность — отношениеплотности тела или вещества к плотностистандартного вещества при определенныхфизических условиях.

Пористость — отношение объема пор квнешнему объему (габариту) материала.Ее выражают в процентах. Пористостьопределяет основные свойства материалов:прочность, морозостойкость,газопроницаемость, водопроницаемостьи т.д.

Водопоглощение – способность материалавпитывать и удерживать воду. Водопоглощениеопределяют по разности массы образцаматериала в насыщенном водой и абсолютносухом состоянии и выражают в процентахмассы сухого материала.

Влагоотдача —способность материалаотдавать влагу при изменении окружающей среды. Влагоотдача характеризуется скоростью высыхания материала в суткипри относительной влажности окружающеговоздуха 60 % и температуре 20 °С.

Влажность материала в процентахопределяют содержанием влаги, отнесеннойк массе материала в сухом состоянии.

Водопроницаемость — способностьматериала пропускать воду под давлением.Водопроницаемость характеризуетсяколичеством воды, прошедшей за 1 ч через1 см2 поверхности материала при постоянномдавлении. Степень водопроницаемостиматериала зависит от его плотности истроения.

Морозостойкость — способность материалав насыщенном водой состоянии выдерживатьмногократное попеременное замораживаниеи оттаивание без видимых признаковразрушения и понижения прочности.

Теплопроводность —способность материалапередавать тепло через свою толщу отодной поверхности к противоположнойвследствие разности температур.

Теплоемкость — свойство материалапоглощать теплоту при нагревании иотдавать ее при охлаждении; характеризуетсякоэффициентом теплоемкости, равнымколичеству тепла в джоулях, необходимогодля нагрева 1 кг материала на 1 °С.

Прочность — способность твердого телавоспринимать в определенных пределахвоздействие внешних сил без признаковразрушения. Прочность материалахарактеризуется пределом прочности насжатие, изгиб и растяжение.

Источники:

• stroyremkom.ru
• studfiles.net
• studfiles.net
• studfiles.net