Зміст
Введення
Класифікація будівельних матеріалів за походженням, способом застосування, способу виготовлення
Неорганічні в'яжучі будівельні матеріали та їх поведінка в умовах пожежі
Висновок
Список використаної літератури
Введення
Будівельні матеріали, природні та штучні матеріали та вироби, що використовуються при будівництві та ремонті будівель та споруд. Відмінності в призначенні і умови експлуатації будівель (споруд) визначають різноманітні вимоги до будівельних матеріалів та їх велику номенклатуру.
Розрізняють дві основні категорії будівельних матеріалів:
загального призначення (наприклад, цемент, бетон, лісоматеріали), що застосовуються при зведенні або виготовленні різноманітних будівельних конструкцій,
спеціального призначення (наприклад, акустичні, теплоізоляційні, вогнетривкі матеріали).
За ступенем готовності будівельні матеріали умовно ділять на власне будівельні матеріали (в'яжучі матеріали, заповнювачі і т.д.) і будівельні вироби - готові деталі і елементи, що монтуються в будівлі на місці будівництва (залізобетонні панелі, санітарно-технічні кабіни, дверні та віконні блоки і т.п.). Індустріалізація і розширення масштабів сучасного будівництва ведуть до підвищення частки готових будівельних виробів у загальному обсязі виробництва будівельних матеріалів. Збільшення випуску будівельних матеріалів у вигляді виробів, що відрізняються високим ступенем заводської готовності, сприяє зростанню продуктивності праці, зниження вартості і прискоренню темпів будівництва.
За сукупністю технологічних та експлуатаційних ознак будівельні матеріали прийнято підрозділяти на такі основні групи:
Природні кам'яні матеріали - гірські породи, піддані механічній обробці (облицювальні плити, стінові камені, щебінь, гравій, бутовий камінь тощо). Впровадження прогресивних методів видобутку та обробки каменю (наприклад, алмазною розпилювання, термообробки) істотно знижує трудомісткість виготовлення і вартість кам'яних матеріалів і розширює обсяг їх застосування в будівництві.
Лісові матеріали та вироби - будівельні матеріали, одержувані головним чином механічною обробкою деревини (круглий ліс, пиломатеріали та заготовки, паркет, фанера та ін.) У сучасному будівництві у великому масштабі використовуються пиломатеріали та заготовки для різних столярних виробів, вбудованого устаткування будівель, погонажних виробів (плінтусів, поручнів, накладок та ін.) Перспективні клеєні вироби з деревини.
В'яжучими речовинами називають матеріали, здатні при змішуванні з водою, утворювати пластично-в'язке тісто, яке з часом твердне. Переходячи з пластично-в'язкого стану в камневидное, в'яжучі речовини можуть склеювати між собою зерна піску, гравію та щебеню. Ця властивість використовується для отримання бетонів, будівельних розчинів, силікатної цегли, азбестоцементу та інших кам'яних матеріалів.
В'яжучі речовини ділять на:
неорганічні - вапно, цемент, гіпсові в'яжучі та ін;
органічні - бітуми, дьогті, синтетичні полімери і олігомери.
Класифікація будівельних матеріалів за походженням, способом застосування, способу виготовлення
За призначенням матеріали поділяються на: конструкційні, акустичні, герметизуючі, оздоблювальні, гідроізоляційні, теплоізоляційні, антикорозійні;
за природою - органічні матеріали та неорганічні;
за видом матеріалу - природні кам'яні, полімерні, металеві, лісові, керамічні, скляні, штучні кам'яні (бетон);
за способом одержання - природні матеріали і штучні [2, с.85].
За ступенем готовності розрізняють власне будівельні матеріали і будівельні вироби.
До будівельних матеріалів належать матеріали, які перед застосуванням піддають обробці: змішують з водою, ущільнюють, розпилюють, тешуть. Приклади будівельних матеріалів: деревина, метали, цемент, бетон, цегла, пісок, будівельні розчини для кам'яних кладок і різних штукатурок, лакофарбові матеріали, природні камені і т.д.
До будівельних виробів відносяться готові вироби і елементи, що вмонтовуються і закріплюються на місці роботи. Будівельними виробами є: збірні залізобетонні панелі та конструкції, віконні та дверні блоки, санітарно-технічні вироби і кабіни та ін
За призначенням матеріали поділяють на такі групи:
конструкційні матеріали, які сприймають і передають навантаження в будівельних конструкціях;
теплоізоляційні матеріали, основне призначення яких - звести до мінімуму перенесення теплоти через будівельну конструкцію і тим самим забезпечити необхідний тепловий режим у приміщенні при мінімальних витратах енергії;
акустичні матеріали (звукопоглинальні і звукоізоляційні) - для зниження рівня "шумового забруднення" приміщення;
гідроізоляційні та покрівельні матеріали - для створення водонепроникних шарів на покрівлях, підземних спорудах та інших конструкціях, які необхідно захищати від впливу води або водяної пари;
герметизуючі матеріали - для закладення стиків у збірних конструкціях;
оздоблювальні матеріали - для поліпшення декоративних якостей будівельних конструкцій, а також для захисту конструкційних, теплоізоляційних та інших матеріалів від зовнішніх впливів;
матеріали спеціального призначення (наприклад, вогнетривкі або кислототривкі), що застосовуються при зведенні спеціальних споруд [5, с.117].
Ряд матеріалів (наприклад, цемент, вапно, деревина) не можна віднести до якої-небудь однієї групи, так як їх використовують і в чистому вигляді, і як сировину для отримання інших будівельних матеріалів і виробів. Це так звані матеріали загального призначення.
Труднощі класифікації будівельних матеріалів за призначенням полягає в тому, що одні й ті ж матеріали можуть бути віднесені до різних груп. Наприклад, бетон в основному застосовують як конструкційний матеріал, але деякі його види мають зовсім інше призначення: особа легкі бетони є теплоізоляційним матеріалом; особливо важкі бетони - матеріалом спеціального призначення, який використовують для захисту від радіоактивного випромінювання.
За способом походження будівельні матеріали поділяють на природні та штучні.
Природні матеріали - це деревина, гірські породи (природні камені), торф, природні бітуми й асфальти та ін Ці матеріали отримують з природної сировини шляхом нескладної обробки без зміни їх первісного будови та хімічного складу.
До штучних матеріалів відносять цеглу, цемент, залізобетон, скло та ін Їх отримують з природного і штучного сировини, побічних продуктів промисловості й сільського господарства із застосуванням спеціальних технологій. Штучні матеріали відрізняються від вихідної сировини, як за будовою, так і за хімічним складом, що обумовлено корінний переробкою його в заводських умовах.
За способом виготовлення матеріали поділяють на такі групи:
одержані спіканням (кераміка, цемент),
одержувані омонолічіваніем (бетон, розчини),
одержувані плавленням (скло, метали),
одержувані механічною обробкою (природний камінь, деревина) [2, с.287].
За сировинним ознакою будівельні матеріали поділяють на органічні, мінеральні і металеві.
У кожної з цих груп матеріалів є свої специфічні властивості. Так, органічні матеріали не витримують високих температур і горять; мінеральні, навпаки, добре протистоять дії вогню, а метали дуже добре проводять електрику і теплоту.
Конструкційні матеріали отримали свою назву від області застосування при зведенні будівлі, які сприймають і передають навантаження в будівельних конструкціях. Основні елементи будівлі, що мають певне призначення і визначають структуру будинку, (фундамент, стіни, перекриття, дах). Всі навантаження, які виникають в будівлі, сприймають несучі елементи, а огороджувальні відокремлюють приміщення будівлі один від одного і від зовнішнього простору.
Неорганічні в'яжучі будівельні матеріали та їх поведінка в умовах пожежі
В'яжучими речовинами називають матеріали, здатні в певних умовах (при змішуванні з водою, нагріванні та ін) утворювати пластично-в'язке тісто, яке спонтанно або під дією певних факторів з часом твердне.
Переходячи з пластично-в'язкого стану в камневидное, в'яжучі речовини можуть скріплювати між собою камені (наприклад, цегла) або зерна піску, гравію та щебеню. Це властивість в'яжучих використовується для отримання бетонів, будівельних розчинів різного призначення, силікатної цегли, азбестоцементу та інших безвипалювальних штучних кам'яних матеріалів.
Початок використання людиною в'яжучих відкрило нову епоху в будівництві: замість обтісування каменів будівельники за допомогою в'яжучих і каменів довільної форми могли робити будь-які конструкції, не турбуючись про щільному приляганні одного каменя до іншого.
Сучасні в'яжучі речовини залежно від складу ділять на [4, с.286]:
неорганічні (вапно, цемент, гіпсові в'яжучі та ін), які для перекладу в робочий стан зачиняють водою (рідше водними розчинами солей);
органічні (бітуми, дьогті, синтетичні полімери і олігомери), які переводять в робочий стан нагріванням або за допомогою органічних розчинників, або самі вони представляють собою в'язкопластичного рідини.
У будівництві в основному використовують неорганічні (мінеральні) в'яжучі речовини.
Далі для стислості неорганічні в'яжучі речовини будуть називатися просто в'яжучим. Органічні в'яжучі так і будемо називати.
Переважна кількість неорганічних в'яжучих здатне тверднути мимовільно, без створення будь-яких умов. Однак знаходять застосування та в'яжучі, які тверднуть при певних умови і при введенні спеціальних добавок, наприклад в'яжучі автоклавного тверднення, здатні тверднути тільки в середовищі водяної пари при температурі 150 ... 200 ° С і при підвищеному тиску (в автоклаві). До останніх відносяться вапняно-кремнеземисті, вапняно-зольні, вапняно-жужільні та інші в'яжучі.
Головним якісним показником в'яжучих є ставлення до впливу води. За цією ознакою їх ділять на повітряні і гідравлічні.
Повітряні в'яжучі здатні тверднути і довгостроково зберігати міцність лише на повітрі. За хімічним складом можна виділити чотири групи повітряних в'яжучих:
1 - вапняні, які складаються, в основному, з гідрооксиду кальцію Са (ОН) 2;
2 - гіпсові, що складаються з сульфату кальцію (CaSO4 0,5 H2O або CaSO4);
3 - магнезіальні, головним компонентом яких служить MgO;
4 - рідке скло - розчин силікату натрію або калію. Остання через здатність зберігати міцність в кислих середовищах називають кислототривкою в'яжучим.
Гідравлічні в'яжучі здатні тверднути й тривалий час зберігати міцність не тільки на повітрі, а й у воді. Причому, перебуваючи у воді, вони можуть підвищувати свою міцність. За хімічним складом гідравлічні в'яжучі являють собою складні системи, що складаються в основному із з'єднань чотирьох оксидів: СаО - SiO2 - А12О3 - Fe2O3. Ці сполуки утворюють основні типи гідравлічних в'яжучих (наводяться в історичній послідовності):
1) гідравлічне вапно і романцемент;
2) силікатні цементи, які складаються переважно з силікатів кальцію (портландцемент і його різновиди);
3) алюмінатного цементи, що складаються в основному з алюмінатів кальцію (глиноземистий цемент і його різновиди);
4) в'яжучі еттрінгітового типу, основними компонентами яких є алюмінати кальцію та сульфат кальцію (розширюються і безусадочние цементи).
Найголовніші показники якості в'яжучих як повітряних, так і гідравлічних, - міцність і швидкість затвердіння.
Міцність в'яжучих змінюється в часі, тому її оцінюють за міцністю (зазвичай на стиск і вигин) стандартних зразків, твердевшіх певний час в умовах, встановлених стандартом. За цими показниками встановлюють марку в'яжучого. Наприклад, марка гіпсових в'яжучих визначається за міцністю зразків з гіпсового тесту через 2 години після їх виготовлення, а портландцементу - за міцністю зразків з цементно-піщаного розчину - через 28 діб тверднення у вологих умовах при температурі (20 ± 2) ° С [1, с.109].
Швидкість твердіння - інша не менш важлива характеристика в'яжучих. Дуже високою швидкістю твердіння володіють гіпсові в'яжучі: вони повністю тверднуть за кілька годин; дуже повільно твердне повітряна вапно: процес її твердіння триває сотні років.
У процесі твердіння будівельники розрізняють дві стадії: схоплювання і набір міцності (власне тверднення). Таке членування процесу має досить умовний характер, але воно зручне для практичних цілей.
Схоплювання - втрата тестом в'яжучого пластично-в'язких властивостей і формування структури з молекулярними, ван-дер-ваальсовими зв'язками. Момент, коли з'являються ознаки загусання тесту, тобто воно починає втрачати пластичність, говорить про початок схоплювання. Момент, коли тісто перетворюється на тверде тіло, остаточно втрачаючи пластичність, але не набуваючи ще практично значимої міцності, називають кінцем схоплювання. Терміни схоплювання гіпсу 4 ... 30 хв, портландцементу - кілька годин. Схоплювання - явище, характерне для в'яжучих, які тверднуть за фізико-хімічним механізмом (гіпс, цементи). У найпростіших в'яжучих (глина, вапно), які тверднуть в результаті випаровування води, етап схоплювання розтягується на дуже тривалий період часу, тому прийнято вважати, що він просто відсутній.
Терміни схоплювання необхідно знати, тому що всі роботи з сумішами на основі в'яжучих повинні закінчуватися до початку їх схоплювання, поки вони не втратили пластичності. Повторне перемішування після схоплювання, особливо з додаванням води, може призвести до істотного зниження міцності матеріалу на цьому в'яжучому.
Висновок
Будівельні матеріали класифікують за призначенням, технологічною ознакою та способом приготування.
За призначенням будівельні матеріали поділяють на такі групи:
конструкційні, що сприймають і передають навантаження;
теплоізоляційні, які забезпечують тепловою режим будівлі;
акустичні для звукопоглинання і звукоізоляції;
гідроізоляційні та покрівельні для створення водонепроникних шарів на покрівлях та інших конструкціях будівель;
герметизуючі для закладення стиків у збірних конструкціях;
оздоблювальні для поліпшення декоративних якостей будівельних конструкцій, а також для захисту їх від зовнішніх впливів;
спеціального призначення для спеціальних споруд (вогнетривкі, кислототривкі);
загального призначення, службовці різним цілям (цемент, вапно, бетон, деревина).
За технологічною ознакою будівельні матеріали класифікують з урахуванням виду сировини, з якого вони зроблені, способу виготовлення, властивості матеріалу і області застосування.
За способом виготовлення розрізняють матеріали природні (деревина, природний камінь), що піддаються механічній обробці; одержані випалюванням (кераміка, мінеральні в'язкі речовини), плавленням (скло, метали), шляхом переробки органічної сировини (синтетичні полімери, розчинники, бітум, дьоготь) і органічних в'яжучих речовин (будівельні пластмаси, органічні покрівельні та гідроізоляційні матеріали).
Щоб будинок виконувало своє призначення і було довговічним, необхідно правильно вибрати матеріали, як конструкційні, так і оздоблювальні. При техніко-економічній оцінці планувальних і конструктивних рішень проектні варіанти порівнюють.
Повітряні в'яжучі здатні тверднути й тривалий час зберігати міцність лише на повітрі. За хімічним складом їх поділяють на чотири групи:
1 - вапняні, які складаються, в основному, з гідрооксиду кальцію Са (ОН) 2;
2 - гіпсові, що складаються з сульфату кальцію (СаSO4 · 0,5 H2O або СаSО4);
3 - магнезіальні, головним компонентом яких служить оксид магнію МgО;
4 - рідке скло - розчин силікату натрію або калію.
Гідравлічні в'яжучі здатні тверднути й тривалий час зберігати міцність не тільки на повітрі, а й у воді.
До них відносять: гідравлічне і романцемент; портландцемент і його різновиди; глиноземистий цемент; розширюються і безусадочние цементи.
В'язкі оцінюють за міцністю стандартних зразків, твердевшіх певний час, в умовах, встановлених стандартом. Потім встановлюють марку в'яжучого.
Список використаної літератури
Гаврилов, А.С. В'яжучі речовини [Текст] / А.С. Гаврилов. - М.: Стройдом, 2010. - 125 с.
Гайдаров, Л.Е. Будівельні матеріали [Текст] / Л.Е. Гайдаров. - М.: Техніка, 2007. - 367 с.
Гризін, А.А. Завдання та їх стійкість при пожежах [Текст] / А.А. Гризін. - М.: Проспект, 2008. - 241 с.
Лахтін, Ю. M. [Текст]: підручник для вищих технічних навчальних закладів / Ю.М. Лахтін - М.: Машинобудування, 1999. - 528 с.
Романов А.Л. Властивості будівельних матеріалів та оцінка їх якості [Текст] / А.Л. Романов. - М.: Мир книги, 2009. - 201 с.