Строительные материалы и изделия

Строительные материалы и изделия.

Глава 1. Основные свойства строительных материалов.

Свойства строительных материалов определяют области их применения. Только при правильной оценке качества материалов, т. е. их важнейших свойств, могут быть получены прочные и долговечные строительные конструкции зданий и сооружений высокой технико-экономической эффективности.

Все свойства строительных материалов по совокупности приз наков подразделяют на физические, химические, механические и технологические.

К физическим свойствам относятся весовые характеристики материала, его плотность, проницаемость для жидкостей, газов, тепла, радиоактивных излучений, а также способность материа ла сопротивляться агрессивному действию внешней эксплуата ционной среды. Последнее характеризует стойкость материала, обусловливающую в конечном итоге сохранность строительных конструкций.

Химические свойства оцениваются показателями стойкости материала при действии кислот, щелочей, растворов солей, вызывающих обменные реакции в материале и разрушение его.

Механические свойства характеризуются способностью мате риала сопротивляться сжатию, растяжению, удару, вдавливанию в него постороннего тела и другим видам воздействий на мате риал с приложением силы.

Технологические свойства способность материала подвер гаться обработке при изготовлении из него изделий. Эти свойства рассматриваются в соответствующих разделах курса приме нительно к конкретному материалу.

Для получения материала заданных свойств следует соз дать его внутреннюю структуру, обеспечивающую необходимые технические характеристики. В конечном итоге знание свойств материалов необходимо для наиболее эффективного его исполь зования в конкретных условиях эксплуатации.

Глава 2. Природные каменные материалы и изделия.

Горной породой называют минеральную массу более или ме нее постоянного состава, состоящую из одного моиомииерального или нескольких полиминеральных минералов. Примером мономинеральных горных пород являются кварцевые пески, хи мически чистые гипс, магнезит, а полиминеральных гранит, базальт, порфиры.

Минералом называют природное тело, однородное по хими ческому составу и физическим свойствам. Минерал является про дуктом физико-химических процессов, совершающихся в земной коре.

Благодаря повсеместной распространенности в природе и раз нообразным физико-механическим свойствам природные камен ные материалы широко применяют для строительных целей. Их используют без обработки (гравий, песок) или подвергают механической обработке (дроблению, распиловке, отеске, шли фовке), получая щебень, плиты, штучные камни, различные архитектурно-декоративные детали. Горные породы являются также основным сырьем для получения минеральных вяжущих веществ гипса, извести, цемента и в производстве искусствен ных каменных материалов кирпича, стекла, изделий из бето нов и растворов.

Изучение свойств природных каменных материалов сущест венно облегчается, если основываться на классификации горных пород. В основу классификации горных пород положено их про исхождение (генетическая классификация). Происхождение и условия образования горных пород предопределяют их химико- минералогический состав, кристаллическое строение и структуру. Эти показатели характеризуют прочность, долговечность, декора тивные качества горных пород и являются исходными при выборе и технико-экономической оценке горных пород для различных конструкций зданий и сооружений.

Глава 3. Керамические материалы и изделия.

Керамические материалы получают из глиняных масс путем формования и последующего обжига. При этом часто имеет мес то промежуточная технологическая операция сушка свеже- сформованных изделий, называемых сырцом.

По характеру строения черепка различают керамические ма териалы пористые (неспекшиеся) и плотные (спекшиеся). По ристые поглощают более 5% воды (по массе), в среднем их во- допоглощение составляет 8. 20% по массе. Пористую структуру имеют кирпич, блоки, камни, черепица, дренажные трубы и др.; плотную плитки для полов, канализационные трубы, санитарно-технические изделия.

По назначению керамические материалы и изделия делят на следующие виды: стеновые кирпич обыкновенный, кирпич и камни пустотелые и пористые, крупные блоки и панели из кирпи ча и камней; для перекрытия пустотелые камни, балки и па нели из пустотелых камней; для наружной облицовки кирпич и камни керамические лицевые, ковровая керамика, плитки кера мические фасадные; для внутренней облицовки и оборудования зданий плиты и плитки для стен и полов, санитарно-техниче ские изделия; кровельные черепица; трубы дренажные и канализационные.

Универсальность свойств, широкий ассортимент, высокая прочность и долговечность керамических изделий позволяют широко использовать их в самых разнообразных конструкциях зданий и сооружений: для стен, тепловых агрегатов, в качестве облицовочного материала для полов и стен, в виде труб для сетей канализации, для облицовки аппаратов химической про мышленности, в качестве легких пористых заполнителей для сборных железобетонных изделий.

Глава 4. Материалы и изделия из минеральных расплавов.

Изыскание новых материалов, более эффективных в техни ческом и экономическом отношениях, обладающих высокими физико-механическими свойствами (кислотостойкостью, водоне проницаемостью, сопротивляемостью истиранию и декоративными качествами), является важнейшей задачей промышленности строительных материалов. Одним из таких видов являются материалы, получаемые из минеральных расплавов.

Для минеральных расплавов общим признаком является их силикатная природа, т. е. преобладание в их составе силикатов. Именно силикатным расплавам присуща способность переходить при быстром охлаждении в стеклообразное состояние. Для стекла характерный признак наличие ближнего порядка, т. е. существование упорядоченных групп, размер которых лишь немного превышает размер элементарной ячейки. Поэтому свой ства стекла изотропны, т. е. одинаковы во всех направлениях. Вещество в стеклообразном состоянии гомогенно и не имеет определенной температуры плавления; постепенно размягчаясь при нагревании, стеклообразные вещества переходят в жидкое состояние. Характерным признаком стеклообразного состояния является также его неравномерность (метастабильность.

Получение изделий из минеральных расплавов также бази руется на едином комплексе технологических операций плав лении исходного сырья, формовании и термической обработки изделий с целью получения требуемой микроструктуры и физико- химических свойств.

Минеральные расплавы в зависимости от вида исходного сырья можно разделить на следующие группы: стеклянные, ка менные и шлаковые.

Глава 5. Минеральные вяжущие вещества.

Минеральными вяжущими веществами называют тонкоизмельченные порошки, образующие при смешивании с водой пла стичное тесто, под влиянием физико-химических процессов пере ходящее в камневидное состояние. Это свойство вяжущих ве ществ используют для приготовления на их основе растворов, бетонов, безобжиговых искусственных каменных материалов и изделий. Различают минеральные вяжущие вещества воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие вещества твердеют, долго сохраняют и повышают свою прочность только на воздухе. К воздушным вяжущим веществам относятся гипсовые и магнезиальные вяжу щие, воздушная известь и кислотоупорный цемент.

Гидравлические вяжущие вещества способны твердеть и дли тельно сохранять свою прочность не только на воздухе, но и в воде. В группу гидравлических вяжущих входят портландце мент и его разновидности, пуццолановые и шлаковые вяжущие, глиноземистый и расширяющиеся цементы, гидравлическая из весть. Их используют как в надземных, так и в подземных и под водных конструкциях.

Наряду с этим различают вяжущие вещества, эффективно твердеющие только при автоклавной обработке Давлении на сыщенного пара 0,8. 1,2 МПа и температуре 170. 200 С. В груп пу вяжущих веществ автоклавного твердения входят известково кремнеземистые и известково-нефелиновые вяжущие.

Глава 7. Строительные растворы.

Глава 8. Искусственные каменные изделия на основе минеральных вяжущих.

Глава 9. Металлические материалы и изделия.

Глава 10. Железобетонные изделия.

Глава 11. Производство железобетонных изделий.

Глава 12. Лесные материалы.

Глава 13. Теплоизоляционные и акустические материалы и изделия.

Глава 14. Органические вяжущие материалы на их основе.

Глава 15. Пластмассы. Материалы и изделия на их основе.

Глава 16. Лакокрасочные материалы и обои.

Вопросы для самопроверки.