Основные виды стройматериалов. Общие сведения о строительных материалах Строительные материалы применяемые в строительстве

В процессе строительства, эксплуатации и ремонта зданий и сооружений строительные изделия и конструкции, из которых они возводятся, подвергаются различным физико-механическим, физическим и технологически воздействиям. От инженера-гидротехника требуется со знанием дела правильно выбрать материал, изделия или конструкцию которая обладает достаточной стойкостью, надёжностью и долговечностью для конкретных условий.

Строительные материалы и изделия, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте различных зданий и сооружений, делятся на природные и искусственные, которые в свою очередь подразделяются на две основные категории:

Основными видами строительных материалов и изделий являются:

· каменные природные строительные материалы и изделия из них;

· вяжущие материалы неорганические и органические;

· лесные материалы и изделия из них;

· металлические изделия.

В зависимости от назначения, условий строительства и эксплуатации зданий и сооружений, подбираются соответствующие строительные материалы, которые обладают определёнными качествами и защитными свойствами от воздействия на них различной внешней среды. Учитывая эти особенности, любой строительный материал должен обладать определёнными строительно-техническими свойствами. Например, материал для наружных стен зданий должен обладать наименьшей теплопроводностью при достаточной прочности, чтобы защищать помещение от наружного холода; материал сооружения гидромелиоративного назначения – водонепроницаемостью и стойкостью к попеременному увлажнению и высыханию; материал для покрытия дорог (асфальт, бетон) должен иметь достаточную прочность и малую истираемость, чтобы выдержать нагрузки от транспорта.

Классифицируя материалы и изделия, необходимо помнить, что они должны обладать хорошими свойствами и качествами.

Свойство – характеристика материала, проявляющаяся в процессе его обработки, применении или эксплуатации.

Качество – совокупность свойств материала, обуславливающих его способность удовлетворять определённым требованиям в соответствии с его назначением.

Свойства строительных материалов и изделий классифицируют на основные группы: физические, механические, химические, технологические и др.

К химическим относят способность материалов сопротивляться действию химически агрессивной среды, вызывающие в них обменные реакции, приводящие к разрушению материалов, изменению своих первоначальных свойств: растворимость, коррозионную стойкость, стойкость против гниения, твердение.

Физические свойства : средняя, насыпная, истинная и относительная плотность; пористость, влажность, влагоотдача, теплопроводность.

Механические свойства : пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, сдвиге, упругость, пластичность, жёсткость, твёрдость.

Технологические свойства : удобоукладываемость, теплоустойчивость, плавление, скорость затвердевания и высыхания.

Строительные материалы и изделия классифицируют по:

· степени готовности;

· происхождению;

· назначению;

· технологическому признаку.

По степени готовности различают собственно строительныематериалы и строительные изделия - готовые изделия и элементы, монтируемые и закрепляемые на месте работы.

К строительным материалам относятся древесина, металлы, цемент, бетон, кирпич, песок, строительные растворы для каменных кладок и различных штукатурок, лакокрасочные материалы, природные камни и т. д.

Строительными изделиями являются сборные железобетонные панели и конструкции, оконные и дверные блоки, санитарно-технические изделия и кабины и др. В отличие от изделий строительные материалы перед применением подвергают обработке - смешивают с водой, уплотняют, распиливают и т.д.

По происхождению строительные материалы подразделяют на природные и искусственные.

Природные материалы - это древесина, горныепороды (природные камни), торф, природные битумы и асфальты и др. Эти материалы получают из природного сырья путем несложной обработки без изменения их первоначального строения и химического состава.

К искусственным материалам относят:кирпич, цемент, железобетон, стекло и др. Их получают из природного и искусственного сырья, побочных продуктов промышленности и сельского хозяйства с применением специальных технологий. Искусственные материалы отличаются от исходного сырья, как по строению, так и по химическому составу, что обусловлено коренной переработкой его в заводских условиях.

Наибольшее распространение получили классификации материаловпо назначению и технологическому признаку.

По назначению материалы подразделяют на следующие группы:

Конструкционные материалы – материалы, которые воспринимают и передают нагрузки 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;

Материалы специального назначения (например, огнеупорные или кислотоупорные), применяемые при возведении специальных сооружений Ряд материалов (например, цемент, известь, древесина) нельзя отнести к какой-либо одной группе, так как их используют и в чистом виде, и как сырье для получения других строительных материалов и изделий. Это так называемые материалы общего назначения.

Трудность классификации строительных материалов по назначению состоит в том, что одни и те же материалы могут быть отнесены к разным группам. Например, бетон в основном применяют как конструкционный материал, но некоторые его виды имеют совсем иное назначение: особа легкие бетоны являются теплоизоляционным материалом; особо тяжелые бетоны - материалом специального назначения, который используют для защиты от радиоактивного излучения.

По технологическому признаку материалы подразделяют, учитывая вид сырья, из которого получают материал, и вид его изготовления, на следующие группы:

- природные каменные материалы и изделия - получают из горных пород путем их обработки: стеновые блоки и камни, облицовочные плиты, детали архитектурного назначения, бутовый камень для фундаментов, щебень, гравий, песок и др.;

Искуственные каменные материалы и изделия получаемые путем формования, сушки и обжига (кирпич, керамические блоки и камни, черепица, трубы, изделия из фаянса и фарфора, плитки облицовочные и для настилки полов, керамзит) и др.

Неорганические вяжущие вещества - минеральные материалы, преимущественно порошкообразные, образующие при смешивании с водой пластичное тело, со временем приобретающее камневидное состояние: цементы различных видов, известь, гипсовые вяжущие и др.

Бетоны - искусственные каменные материалы, получаемые из смеси вяжущего, воды, мелкого и крупного заполнителей. Бетон со стальной арматурой называют железобетоном, он хорошо сопротивляется не только сжатию, но и изгибу и растяжению.

Строительные растворы - искусственные каменные материалы, состоящие из вяжущего, воды и мелкого заполнителя, которые со временем переходят из тестообразного в камневидное состояние.

Искусственные необжиговые каменные материалы - получают на основе неорганических вяжущих и различных заполнителей: силикатный кирпич, гипсовые и гипсобетонные изделия, асбестоцементные изделия и конструкции, силикатные бетоны.

Органические вяжущие вещества и материалы на их основе - битумные и дегтевые вяжущие, кровельные и гидроизоляционные материалы: рубероид, пергамин, изол, бризол, гидроизол, толь, приклеивающие мастики, асфальтовые бетоны и растворы.

Полимерные материалы и изделия - материалы, получаемые на основе синтетических полимеров (термопластических не термореактнвных смол): линолеумы, релин, синтетические ковровые материалы, плитки, древеснослоистые пластики, стеклопластики, пенопласты, поропласты, сотопласты и др.

Древесные материалы и изделия - получают в результате механической обработки древесины: круглый лес, пиломатериалы, заготовки для различных столярных изделий, паркет, фанера, плинтусы, поручни, дверные и оконные блоки, клееные конструкции.

Металлические материалы - наиболее широко применяемые в строительстве черные металлы (сталь и чугун), стальной прокат (двутавры, швеллеры, уголки), сплавы металлов, особенно алюминиевые.

Физические свойства строительных материалов. Средняя плотность ρс - масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. с порами. Среднюю плотность (в кг/м 3 , кг/дм 3 , г/см 3) вычисляют по формуле:

где m -масса материала, кг, г; Vе - объем материала, м 3 , дм 3 , см 3 .

Среднюю плотность сыпучих материалов (щебня, гравия, песка, цемента и др.) - называют насыпной плотностью. В объем входят поры непосредственно в материале и пустоты между зернами.

Относительная плотность d - отношение средней плотности материала к плотности стандартного вещества. За стандартное вещество принята вода при температуре 4°С, имеющая плотность 1000 кг/м 3 . Относительная плотность (безразмерная величина) определяется по формуле:

Истинная плотность (ρu) - масса единицы объема абсолютно плотного материала, т. е. без пор и пустот. Вычисляется она в кг/м 3 , кг/дм 3 , г/см 3 по формуле:

где m - масса материала, кг, г; Vа - объем материала в плотном состоянии, м 3 , дм 3 , см 3 .

У неорганических материалов, природных и искусственных камней, состоящих в основном из оксидов кремния, алюминия и кальция, истинная плотность находится в пределах 2400-3100 кг/м 3 , у органических материалов, состоящих в основном из углерода, кислорода и водорода, она составляет 800-1400 кг/м 3 , у древесины - 1550 кг/м 3 . Истинная плотность металлов колеблется в широком диапазоне: алюминия - 2700 кг/м 3 , стали - 7850, свинца - 11300 кг/м 3 .

Пористость (П) - степень заполнения объема материала порами. Вычисляется в % по формуле:

где ρс, ρu - средняя и истинная плотности материала.

Для строительных материалов П колеблется от 0 до 90%. Для сыпучих материалов определяется пустотность (межзерновая пористость).

Гидрофизические свойства строительных материалов. Гигроскопичность - свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха. Поглощение влаги из воздуха объясняется адсорбцией водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярной конденсацией. Этот процесс, называемый сорбцией, обратимый. Волокнистые материалы со значительной пористостью, например теплоизоляционные и стеновые, обладают развитой внутренней поверхностью пор и поэтому высокой сорбционной способностью.

Водопоглощение - способность материала поглощать и удерживать воду. Водопоглощение характеризует в основном открытую пористость, так как вода не проходит в закрытые поры. Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении называется водостойкостью . Водостойкость численно характеризуется коэффициентом размягчения (Кразм), который характеризует степень снижения прочности в результате его насыщения водой.

Влажность - это степень содержания влаги в материале. Зависит от влажности окружающей среды, свойств и структуры самого материала.

Водопроницаемость - способность материала пропускать воду под давлением. Она характеризуется коэффициентом фильтрации Кф, м/ч, который равен количеству воды Vв в м 3 , проходящей через материал площадью S = 1 м 2 , толщиной а = 1 м за время t = 1 ч, при разности гидростатического давления P1 - Р2 = 1 м водного столба:

Обратной характеристикой водопроницаемости является водонепроницаемость - способность материала не пропускать воду под давлением.

Паропроницаемость - способность материалов пропускать водяной пар через свою толщину. Она характеризуется коэффициентом паропроницаемости μ, г/(мхчхПа), который равен количеству водяного пара V в м 3 , проходящего через материал толщиною а = 1м, площадью S = 1 м² за время t = 1 ч, при разности парциальных давлений Р1 - Р2 = 133,3 Па:

Морозостойкость - способность материала в водонасыщенном состоянии не разрушаться при многократном попеременном замораживании и оттаивании. Разрушение происходит из-за того, что объем воды при переходе в лед увеличивается на 9%. Давление льда на стенки пор вызывает растягивающие усилия в материале.

Все строительные материалы по видам делятся на природные и искусственные. При этом к искусственным относят такие, которые в процессе изготовления подвергаются термической, химической или другой обработке, изменяющей их структуру, химический состав и т. д.

В строительстве используются в основном следующие виды строительных материалов:

1. природные лесоматериалы и искусственные материалы, изготовляемые на основе древесины;
2. металлы;
3. каменные материалы - природные и искусственные;
4. вяжущие материалы или просто вяжущие - минеральные и органические (известь, цемент, асфальт и др.);
5. растворы и бетоны;
6. специальные строительные материалы -- теплоизоляционные, гидроизоляционные, кровельные, отделочные и др.

Приведенная классификация является условной, так как и кирпич, и бетон, и даже оконное стекло по существу представляют собой разновидности каменных материалов. Поэтому, в отличие от машин и оборудования, изготовляемых в основном из металлов, здания и сооружения во многих случаях возводят почти целиком из камня!

Необходимость отдельного рассмотрения бетонов и растворов диктуется особым их значением в современном строительстве.

Широко внедряемые синтетические материалы (пластмассы), являющиеся разновидностью искусственных материалов, применяются в строительстве пока в ограниченных масштабах - для полов, отделки стен, теплоизоляции (пористые пластмассы) и т. д.

Одним из важнейших свойств строительных материалов, используемых для несущих конструкций, является прочность.

В строительстве используются в основном два показателя прочности:

• для хрупких материалов (камень, бетон) - предел прочности на сжатие (временное сопротивление);
• для пластичных (мягкая сталь) - предел текучести.

В том и другом случае прочность измеряют в кг/см2 (иногда в кг/мм2).

Материалы для ограждающих конструкций должны в первую очередь обладать достаточно низким коэффициентом теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности к измеряется в ккал/м - град - час. Непосредственное его определение возможно только в лабораторных условиях.

Очень удобным и более простым для определения показателем, достаточно хорошо характеризующим теплозащитные свойства материалов, является объемный вес - вес единицы объема материала в его натуральном состоянии (т. е. при наличии в нем пор и пустот).

Кроме того, объемный вес непосредственно влияет на собственный вес отдельных конструкций, а также зданий и сооружений в целом и, следовательно, определяет тоннаж перевозок больших количеств материалов, используемых строительной промышленностью.

Для таких плотных материалов, как сталь, объемный вес совпадает с удельным; для пористых материалов объемный вес меньше удельного.

Объемный вес строительных материалов принято определять в кг/м3 или в Т/м3.

Влагопроницаемость (вернее непроницаемость) является основным свойством кровельных, гидроизоляционных и других материалов.

Морозостойкость является важным показателем для материалов наружных стен, подверженных попеременному замерзанию и оттаиванию (в наружных слоях). Она проверяется многократным замораживанием и оттаиванием образцов в насыщенном водой состоянии и оценивается количеством циклов испытания, которое образцы выдерживают без существенного снижения прочности и потери в весе. Морозостойкость обозначается символом Мрз с добавлением цифры, показывающей число циклов, например, Мрз 15, Мрз50. Морозостойкость существенно зависит от водопоглощения материала, так как разрушение при замораживании обусловлено расширением воды при ее замерзании в порах материала.

Огнестойкость . По отношению к действию огня (при пожаре) строительные материалы, характеризуются сгораемостью, а элементы здания огнестойкостью.

По признаку сгораемости материалы делятся на 3 категории:

1. сгораемые (древесина),
2. несгораемые (камни, металлы)
3. и трудносгораемые, которые воспламеняются и продолжают гореть или тлеть только при наличии источника огня.

Огнестойкость конструкций характеризуется пределом огнестойкости (час), показывающим длительность сопротивления конструкции огню при пожаре, которая зависит как от вида примененного материала, так и от толщины конструкции, ее массивности и т. д. Для различных элементов зданий предел огнестойкости установлен нормами от 0,25 до 5 час.

Понятия несгораемости и огнестойкости не всегда совпадают. Например, такой несгораемый материал, как сталь, обладает сравнительно невысокой огнестойкостью, так как при температурах выше 500-600° модуль упругости и прочностные характеритки стали резко снижаются и конструкции претерпевают катастрофические деформации.

К материалам, предназначенным для работы при высоких температурах, предъявляются требования жаростойкости, а при очень высоких - огнеупорности.

Материалы, работающие в условиях, где возможна их коррозия, должны обладать достаточной коррозионной стойкостью. Под воздействием ррзличных химических агентов коррозии подвержено большинство строительных материалов (сталь, бетон, каменная кладка и др.).

Сопротивляемость органических строительных материалов гнению именуется биостойкостью. Применением различных антисептических средств биосгойкость материалов может быть повышена, но обычно лишь на какой-то ограниченный период времени.

Вопросы:

1) Основные виды строительных материалов;

2) Достоинства и недостатки конструкций из железобетона, камня, стали, дерева;

Основными видами строительных материалов являются: железобетон, сталь, камень (искусственный и естественный), дерево. К искусственным камням относятся керамический и силикатный кирпич, и также бетонные, шлакобетонные, пенобетонные, газобетонные, полистиролбетонные, керамические и др. блоки. К естественным камням относятся блоки из туфа, ракушечника, известняка, бута и т. п. Также для изготовления строительных конструкций применяют алюминий , дюралюминий, полимеры, битум и деготь.

Многообразие материалов и конструкций, применяемых в строительстве, обуславливается большим количеством предъявляемых к ним требований (прочностных, деформативных, теплотехнических, противопожарных, акустических, экономических, эстетических и т. п.). Не существует идеального строительного материала, отвечающего всем этим требованиям.

У конструкций из разных материалов имеются свои достоинства и недостатки.

Конструкции из бетонов были известны еще до нашей эры. Однако настоящим прорывом в строительстве было изобретение железобетона в середине позапрошлого века. Хотя конструкции из железобетона широко стали применяться в 1950-х годах. Бетоном называют композитный материал, изготовленный с применением заполнителей (гравия, щебня, песка) и вяжущего (клеящего состава). Железобетоном называют материал, состоящий из бетона и арматуры. Термин железобетон традиционный, но не совсем корректный. Дело в том, что железом раньше называли сталь, которую сейчас применяют для армирования. Бетонные конструкции не получили широкого распространения ввиду его серьезного недостатка. Бетон хорошо работает на сжатие, но плохо на растяжение. Сталь же наоборот хорошо работает на растяжение, а при больших сжимающих напряжениях теряет устойчивость. Поэтому основным принципом проектирования железобетонных конструкций является установка арматуры в растянутые при эксплуатации, изготовлении, транспортировке и монтаже зоны. Суть получения такого высокоэффективного материала заключается в целом ряде факторов:

1) сталь и бетон имеют приблизительно одинаковые коэффициенты температурного расширения;

2) бетон стоек ко многим агрессивным воздействиям и прекрасно защищает сталь от них;

3) бетон имеет высокую теплоемкость, что защищает арматуру при аварийных температурных воздействиях (пожарах);

4) бетон и арматура взаимно компенсируют недостатки друг друга при силовых воздействиях (растяжении и сжатии).

Железобетонные конструкции обладают следующими достоинствами:

1) прочностью, особенно на сжатие и изгиб;

2) жесткостью;

3) долговечностью;

4) огнестойкостью и огнеупорностью;

5) стойкостью к агрессивным воздействиям;

6) способностью быть изготовленными любой формы;

7) индустриальностью.

Несмотря на все достоинства, железобетон обладает рядом недостатков. Бетон обладает высокой теплопроводностью. Из железобетона проблематично выполнять ограждающие конструкции. Существуют способы повышения теплоизолирующей способности бетона: изготовление воздушных пустот (пустотных блоков), повышение пористости (пено - и газобетоны), внедрение теплоизолирующих материалов (полистирол-, шлако-, керамзитобетоны и т. п.). Все эти способы приводят к изменению в худшую сторону прочностных и деформативных свойств изготавливаемых изделий и конструкций.

Железобетонные конструкции обладают большим весом. В связи с этим их применение в высотных и большепролетных сооружениях затруднено.

Железобетон – пористый материал с открытыми и закрытыми порами. Это способствует его водо - и воздухопроницаемости. Из железобетона можно выполнять резервуары и трубопроводы для некоторых жидкостей, но невозможно делать газгольдеры.

Сборные железобетонные конструкции требуют дополнительного расхода стали на закладные детали для их соединения. Кроме того, они зачастую требуют дополнительного армирования из-за особенностей транспортировки и монтажа. Однако сборные конструкции обладают высокой индустриальностью и требуют меньше времени для изготовления и монтажа, что сокращает сроки строительства.

Каменные конструкции по характеру работы под нагрузкой и по свойствам похожи на бетонные. Камень – один из древних строительных материалов. Каменные материалы хорошо работают на сжатие и плохо на растяжение. Они стойки к агрессивным воздействиям, огнестойки, огнеупорны, долговечны. Однако такие конструкции имеют ряд недостатков:

1) из камня затруднительно изготовить изгибаемые конструкции и практически невозможно – растянутые;

2) они не могут принимать разнообразную форму;

3) они обладают низкой индустриальностью, что приводит к увеличению сроков строительства;

4) они обладают высокой теплопроводностью, что приводит к перерасходу материала;

5) они имеют большой вес.

3) большие эксплуатационные затраты.

Деревянные конструкции без специальных мероприятий обладают низкой долговечностью. К тому же следует помнить о слабой воиспроизводимости данного ресурса.

В нефтяной и газовой отрасли деревянные конструкции применяются для временных зданий, а также для производства временных подпорных стен при

Для возведения и отделки зданий и сооружений применяют различные искусственные и естественные строи $ тельные материалы. Применение того или иного материала зависит от назначения конструкции, ее свойств и условий эксплуатации.

Естественные строительные материалы, получившие наиболее широкое распространение, - бутовый камень, гравий, щебень, песок, глина, гранит, мрамор.

Бутовый камень представляет собой крупные куски песчаников, известняка, гранита неправильной формы размером от 150 до 500 мм. Он применяется для устройства фундаментов, сооружения стен нежилых помещений, мощения откосов каналов и откосов насыпей земляного полотна автомобильных дорог и т.п.

Гравий - рыхлое скопление горных пород, состоящее изоб$ ломков гранита или базальта окатанной формы размером от 1 до 20 мм. По размеру гравий делится на мелкий, средний и крупный; по происхождению - на речной, озерный, морской и ледниковый. Гравий широко применяется при приготовлении бетона, устройстве верхнего покрытия дорог, балластного слоя железных дорог, а также в гидротехническом строительстве.

Щебень - каменный строительный материал, который по$ лучают дроблением различных горных пород до 5-70 мм. Прочностыцебня соответствует прочности исходной горной породы. Щебеньприменяется в качестве заполнителя при при $ готовлении бетонов, для сооружения щебеночного покрытия и слоев дорожной одежды автомобильных дорог, а также для уст $ ройства дренирующих слоев гидросооружений.

Песок - мелкообломочная рыхлая масса, состоящая из зе$ рен различных минералов и горных пород. В состав песка вхо$ дят частицы кварца, полевошпатные кристаллические зерна и ряд других минералов. Песок состоит из фракций размером от 0,1 до 2 мм. Он широко используется в строительстве в качестве искусственного подстилающего слоя под основания фунда$ ментов, для приготовления бетонов, различных растворов и искусственных каменных материалов.

Глина - горная порода, в состав которой входят каолинит, монтмориллонит и ряд других минералов, размер которых не превышает 0,01 мм. Глина обладает свойствами пластичности, набухания, при попадании влаги может в несколько раз увели- чиватьсвой объем.

Гранит - магматическая горная порода, в состав которой входят кварц, полевой шпат, слюда и другие минералы. Гранит обладает очень большой плотностью, в среднем 2600 кг/м 3 . Он поддается механической обработке и применяется для облицовки полов, ступеней лестниц, колонн, стен, а также для приготовления высокопрочного гранитного щебня.

Мрамор - горная порода метаморфического происхождения, образовавшаяся в результате перекристаллизации известняка. Мрамор добывается в карьерах с помощью камнерезных, ударно-врубовых машин, канатных пил. Мрамор наряду сгра$ нитом широко применяется в качестве отделочного материала, причем в строительстве используют как белый мрамор, так и его цветные разновидности с различным рисунком, который проявляется после полировки.

При строительстве зданий и сооружений также широко применяют ракушечник, вулканический туф, базальт, диабаз, сиенит, лабрадорит и некоторые другие материалы магматиче $ ских и осадочных горных пород.

Искусственные каменные материалы используются при изго$ товлении строительных конструкций на заводах железобетон $ ных конструкций и железобетонных изделий.

Кирпич - один из самых распространенных материалов в строительстве. Его получают путем формования и обжига сме$ си из природной глины и добавок в виде песка и других материа $ лов. Кирпичи в целом обладают свойствами водопоглощения (не менее 8 %), морозостойкости, прочности, теплоизоляции; свойства конкретных видов кирпича зависят от их состава, тех$ нологии производства и назначения. Размеры кирпича состав $ ляют 250x120x65 мм. В зависимости от прочности кирпич делят на восемьмарок: 50, 70, 100, 125, 150, 200, 250 и 300. Чем выше марка кирпича, тем больше его прочность при сжатии.

Цемент - одно из наиболее распространенных минераль $ ных веществ, относящихся к группе гидравлических вяжущих. В состав цемента входят силикаты кальция, которые образуют $ ся при высокотемпературной обработке известняков, глины, бокситов и ряда других минералов. В результате обжига при$ родного цементного сырья формируется спекшийся клинкер, который измельчают в порошок и смешивают с различными активными добавками. Качество цемента зависит от тонкости помола клинкера, и потребители определяют его по марке. Цемент выпускают разных марок, например:

• 0 шлакопортландцемент марок: 200, 300, 400 и 500;
• 0 пластифицированный портландцемент марок: 300, 400 и 500;
• 0 пуццолановый цемент марок: 200, 300 и 400;
• 0 глиноземистый цемент марок: 400, 500 и 600.

В зависимости от назначения выпускают несколько видов цементов с различными свойствами: быстротвердеющий, кислотоупорный, расширяющийся, сульфатостойкий и т.д.

Строительная известь относится к группе воздушных вя$ жущих материалов. Ее получают путем обжига и последующей обработки карбонатных пород (известняка, мела). Известьбы $ вает гашеная и негашеная. Ее применяют для приготовления строительных растворов, силикатного кирпича и ряда других автоклавных силикатобетонных изделий.

Строительный гипс получают путем обжига природного гипса - быстротвердеющего вяжущего материала. Он приме $ няется при производстве гипсового бетона, штукатурных рас$ творов и других гипсовых изделий, а также в качестве добавок к цементам.

Бетон - прочный искусственный каменный материал, в состав которого входят цемент, гравий или щебень, песок и во$ да. Смесьперечисленных материалов до момента затвердева $ ния называют бетонной смесью. Бетон характеризуется таки$ ми свойствами, как прочность, плотность, непроницаемость, морозостойкость, усадка и расширение, ползучесть, а также огнестойкость. Бетонную смесь производят путем механиче $ ского смешивания ее компонентов в специальных бетономе $ шалках вместимостью от 65 до 1600 л или на специальных заво$ дах и поставляют на стройку в готовом виде или замешивают не$ посредственно на территории строительства.

Лучшая бетонная смесьпроизводится на заводах, где она по$ лучается наиболее сбалансированной и рационально подобран $ ной по составу. В зависимости от проектных решений бетонный раствор укладывается непосредственно на строительной пло$ щадке в сооружаемую конструкцию или заливается в специаль $ но предназначенную для этого опалубку, которая придает рас$ твору требуемую форму. По плотности различают бетоны тяжелые и легкие марок от 25 до 600. Тяжелые бетоны применяются в основном при возведении несущих конструкций зданий и сооружений, а легкие - в качестве стенового материала, в таких случаях в качестве заполнителей могут использоваться пористые материалы - керамзит, пемза, вермикулит.

В случаях, когда бетонная смесьукладывается в опалубку с каркасом из стальной арматуры, после затвердевания формируется конструкция, называемая монолитной железобетонной конструкцией.

В нашей стране железобетонные конструкции получили весьма широкое распространение. Технологический процесс их создания состоит из приготовления бетонной смеси, заго$ товки арматурных каркасов, формования, укладки и уплотне $ ния бетонной смеси в инвентарной металлической опалубке, а также специальной тепловлажностной обработки конструк $ ции в камере пропаривания для придания бетону необходимой прочности путем ускорения процесса твердения.

Строительный раствор представляет собой смесьводы, песка и вяжущего компонента. В зависимости от плотности растворы делятся на тяжелые и легкие. Для их приготовления используют растворомешалки вместимостью от 30 до 1800 л. Растворы применяются для заполнения швов каменной икир$ личной кладки, оштукатуривания поверхности, для заделки швов бетонных и железобетонных конструкций.

Асбестоцемент образуется при смешивании воды, цемента и асбеста и обладает высокой механической прочностью при изгибе, небольшой плотностью, малой теплопроводностью, стойкостью против выщелачивания минерализованными во$ дами, малой водопроницаемостью и высокой морозостой $ костью. Из асбестоцемента изготовляют волокнистые или гладкие листы кровельного покрытия, облицовочные плиты, трубные изделия напорные или безнапорные. В сельскохозяй $ ственном строительстве широко применяют асбестоцемент $ ные конструкции из листового асбестоцемента, теплоизоляци $ онных материалов и деревянного каркаса.

Вяжущие вещества органического или неорганического со$ става образуют отдельную группу строительных материалов.

Минеральные вяжущие при смешивании с водой образуют тестообразную массу, которая затвердевает под действием физико-химических процессов.

Из органических вяжущих материалов наиболее широко применяемым при строительстве и ремонте является битум - материал, состоящий из углеводородов и их производных и получаемый в результате перегонки нефти, из отходов кислотной очистки смазочных масел, а также из угля и торфа. Его широко применяют в дорожном строительстве для получения асфальтобетона, для изготовления рубероида и пергамина, для гидроизоляции стен и фундаментов.

Теплоизоляционные материалы в строительстве необходимы для обеспечения заданного теплового режима зданий, coopyS жений, трубопроводов и т.п. Эффективностьвыбранного утеп$ лителя зависит от объемной массы этих материалов, которая выражается в килограммах на кубический метр объема (кг/м 3).

К органическим теплоизоляционным материалам относят $ ся древесно-волокнистые плиты, камыш, пенопласты, фибро S литовые плиты, а также древесные стружки и опилки. Их объ$ емная масса - от 10 до 100 кг/м 3 . К неорганическим утепли $ телям относятся легкие бетоны, газобетоны, пенобетоны, пеностекло, стекловата, из которой производят войлок, маты, плиты, и ряд других изоляционных материалов. Объемная мас$ санеорганических теплоизоляционных материалов может дос$ тигатьЗОО кг/м 3 .

Лесоматериалы бывают обработанные и необработанные.

Круглые необработанные лесоматериалы широко примени $ ются в строительстве в качестве опор и бревен для рубки дере $ вянных строений и сооружений, а также в качестве сырья для распиловки и обработки.

К обработанным материалам относятся, брусья, обрезные и необрезные доски, паркетная клепка, древесный шпон. Обра$ ботанные лесоматериалы получают из древесины хвойных и лиственных пород деревьев. Лесоматериалы обладают неболь $ шой плотностью, прочностью, легкостью обработки и т.п.

Из древесины производят несущие и ограждающие конст $ рукции: балки, фермы, рамы, арки, панели, оконные идвер$ ные блоки. Детали различных деревянных конструкций соеди $ няют с помощью гвоздей, нагелей, шпонок, разнообразных металлических креплений, а также клея. Деревянные конструкции, соединенные с помощью клея, обладают повышенной прочностью, легкостью, долговечностью, а также огнестойкостью и невысокой стоимостью. Именно эти качества обусловливают широкое применение этих материалов в строительстве.

Из отходов древесины и деревообработки получают волокнистые и древесно-стружечные плиты, широко распространенные в жилищно-гражданском и промышленном строительстве как теплоизоляционный и отделочный материал. Применение таких плит, отделанных тонким древесным шпоном ценных пород, позволяет эффективно использовать дефи $ цитные лесоматериалы, а также улучшитьих декоративные свойства.

Металлы и металлоконструкции широко распространены в строительстве, так как обладают относительной легкостью, высокой прочностью и сочетаются с материалами любого вида. Стальные конструкции изготовляют из конструкционной ста$ ли индустриальным методом и соединяют между собой свар$ кой или заклепками. В строительстве широкое применение по$ лучили также алюминиевые сплавы, отличающиеся высокой удельной прочностью, декоративностью, хорошими антикор $ розийными свойствами. Из них изготовляют стеновые панели, подвесные потолки, оконные переплеты, отделочные и про$ фильные листы.

Кровельные материалы используют для устройства крыш. К ним относятся асбестоцементные листы и плитки, рубероид, толь, черепица разных видов, оцинкованная листовая сталь, но последняя применяется довольно редко, так как обладает вы$ сокой стоимостью. Кровельные материалы характеризуются водонепроницаемостью, прочностью, морозостойкостью, ог$ нестойкостью.

Отделочные материалы придают зданиям и сооружениям вы$ сокие эстетические качества, а также защищают конструкции от внешних воздействий. В эту группу материалов входят: отде $ лочные штукатурки, естественные и искусственные каменные материалы, керамические изделия, краски, лаки, стекла, обои, линолеум, шпон, древесно-стружечные плиты и металлы.

Пластмассы широко применяются в строительстве. Они легки и обладают большой удельной прочностью. Из пластмасс изготовляют покрытия полов, сантехническое оборудование и трубы различного назначения, в том числе для водохозяйственного строительства, плинтусы, поручни, облицовочный материал.

Пленочные материалы получили распространение в мелиоративном строительстве в качестве противофильтрационного материала при сооружении каналов и водоемов различного назначения.

Асфальтобетон, применяемый в дорожном строительстве, получают из уплотненной и рационально подобранной смеси щебня, песка, минерального порошка и битума в асфальтобе $ тоносмесительных установках.