Классификация строительных материалов Строительные материалы классифицируются по различным признакам.
Все материалы имеют определенную структуру на уровне макро или микроструктуры. Макро- большой, структура видимая невооруженным глазом. Микроструктура видимая с помощью оптического прибора.
Различают по структуре материалы гомогенные и гетерогенные. Гомогенные материалы, когда единица объема содержит в среднем одинаковое число однородных структурных элементов.
Гетерогенные материалы содержат различные структурные элементы или различное их число. Не всегда гомогенная структура может оказать таковой на уровне микроструктуры материала.
Строительные материалы классифицируют по:
А) назначениям:
Б) по сырью:
В) поусловию работы;
Г) по происхождению:
Д) способу производства:
А) Классификация по назначению.
Материалы по назначению делятся на конструктивные и отделочные. Конструктивные элементы здания делятся на несущие и ограждающие, на горизонтальные и вертикальные. К вертикальным относятся фундаменты, стены, колонны. К горизонтальным перекрытия, балки, ригели, фермы, плиты. Несущие конструкции несут нагрузку не только собственного веса, но и выше лежащих конструкций и оборудования, мебели, людей и т. д. Ограждающие конструкции разделяют внутреннее пространство на отдельные помещения и защищают здание от атмосферного воздействия.
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 вяжущих
Керамические 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.
Эффективные материалы те, которые имеют низкую стоимость, долговечные, высокопрочные. С целью снижения стоимости в качестве сырья стараются использовать отходы различных производств. используют энергосберегающие технологии. Производство цемента по сухому способу способствует сокращению тепла в 1,5 – 2 раза.
В) Классификация по условию работы материала:
Конструктивные строительные материалы, которые воспринимаю и передают нагрузку – природные каменные, бетоны и строительные, керамические, полимерные, лесные, металлические, композиционные, полимербетон.
Материалы специального назначения –теплоизоляционные (пенопласты, мин. ваты), акустические, гидроизоляционные, кровельные, герметизирующие, огнеупорные, для радиационной защиты, антикоррозийные.
Г) Строительные материалы по происхождению делятся на естественные и искусственные. Естественные встречающиеся в природе. К ним относятся древесина, природные каменные материалы, битумы. Искусственные материалы не встречаются в природе, а получаются путем обработки при высокой температуре и давлении или одновременном действии высокой температуры и давлении. Процессы переработки или получения материалов связаны со сложными физическими или химическими процессами изменения стркутуры и т.д.
Д) По способу производства строительные материалы, например из металлов классифицируются на изготавливаемые методами:
— прессованием
— литьем
— прокаткой
Все строительные материалы по своим свойствам должны удволетворять ГОСТу.
studfiles.net
Строительные материалы | Школа ремонта
Предисловие
Вам предстоит заняться ремонтом или возведением дома с нуля? Не представляете, к чему приложить руки в первую очередь? Мы предлагаем для начала ознакомиться со строительными материалами, тогда и дальнейшие шаги пойдут, как по маслу!
Самое главное – прочная база знаний, а в нашем деле это возможность представлять основные строительные материалы для дома: для чего их применяют, какие виды существуют, как грамотно выбирать и использовать их на строительной площадке. Если вы уже хоть раз сходили на рынок, то видели, насколько разнообразен ассортимент, а как сориентироваться в этом «море»? Правильно, нужен хороший опытный советник! Но даже при наличии грамотного друга вы не сможете исключить субъективность его мнения, а мы предлагаем объективную информацию, взвешенную на основании многочисленных советов мастеров из разных уголков страны.
Все строительные расходные материалы могут применяться не только по своему прямому назначению, но и весьма необычным образом. Эти маленькие хитрости мы тоже вам расскажем, сдобрив это все качественными фото-сессиями и видео-руководствами. Вы узнаете про виды строительных материалов и их особенности: капризы деревянных конструкций, тяжесть бетонных масс, неуловимость клеевых и герметизирующих составов и т.д. Уже непосредственно принимаясь за работу, вы будете знать все, что можно ожидать от того или иного материала, мы удобным образом организовали структуру этого материала в данной рубрике. Так что, добро пожаловать!
Материалы рубрики
Демонтаж старых обоев со стен
Не знаете, каким образом можно очистить ГКЛ от отделочных материалов на виниловой, бумажной либо иной основе? Эта статья …
Комбинирование обоев в спальне
Хотите сделать из своей комнаты для сна комфортное помещение, в котором вам будет приятно находиться? Попробуйте оформить его …
Что лучше — ламинат или линолеум
При выборе отделочного материала для помещений разного назначения зачастую возникает вопрос, что лучше выбрать. Дилемма, как правило встаёт …
remoskop.ru
Новые технологии и строительные материалы
Производство строительно-отделочных материалов не стоит на месте. В условиях конкуренции разные производители постоянно разрабатывают новые решения и патентуют инновационные разработки, которые направлены на улучшение внешнего вида и свойств материалов, а также создание уникальных продуктов. Доверять или нет новейшим технологиям в строительстве и отделке каждый решает для себя. Но не следует забывать о том, что они позволяют упростить проведение ремонта и по-новому украсить интерьер.
Самовосстанавливающийся бетон
Специалистам из Голландии удалось решить одну из главных проблем при строительстве зданий — обеспечение долговечности конструкций. Они разработали новую технологию изготовления цемента, который способен самопроизвольно восстанавливаться благодаря присутствию молочнокислого кальция и определенных бактерий. Живые бактерии питаются молочнокислым кальцием и перерабатывают его в известняк, который будет заполнять возникающие микротрещины и таким образом устранять все микроскопические разрушения.
Эта новая технология «живого» бетона в производстве стройматериалов позволит значительно сэкономить в будущем на времени и ремонтных материалах, поскольку он изначально содержит все необходимые «компоненты».
Стеклянная черепица
Компания SolTech Energy из Швеции разработала уникальный строительный материал для кровли зданий – черепицу из стекла. Она оснащена встроенными фотоэлементами, которые накапливают энергию солнечных лучей и позволяют использовать ее для различных потребностей (подогрева воды, отопления, работы электросетей).
Такая черепица изготавливается из каленого ударопрочного стекла, поэтому не уступает по прочности традиционным керамическим аналогам. Форма и размер отдельных стеклянных элементов соответствует параметрам керамической черепицы, поэтому их можно использовать для частичного покрытия крыши. При этом максимальная эффективность от ее использования достигается на крышах, обращенных к южной стороне.
«Умный» бетон
Чтобы снизить риск наводнений в городах, английская компания Tarmac разработала бетон Topmix Permeable. Его главная отличительная характеристика – высокая способность пропускать воду. Если традиционные виды бетона впитывают до 300 мм/ч, то его новая версия – 36000 мм/ч (около 3300 л/мин.). Новая технология производства строительного материала подразумевает использование вместо песка кусочков гранитного щебня, через которые вода будет просачиваться, а затем поглощаться почвой. Это особенно актуально в крупных городах, где с каждым годом остается все меньше открытой почвы для поглощения воды. Кроме снижения риска затопления использование проницаемого бетона позволит поддерживать сухость и безопасность улиц.
К недостаткам Topmix относится относительно высокая цена по сравнению с обычным бетоном и возможность использования только в местах с не слишком холодным климатом, поскольку низкие температуры будут вызывать расширение бетона и, соответственно, разрушение покрытия.
Льняные изоляционные плиты
Экологичность – одно из главных направлений развития новейших технологий и материалов в сфере строительства поэтому плиты из спрессованного льна, пропитанные природными слоями бора, вписываются в этот тренд как нельзя лучше. Они отличаются влаго- и огнеустойчивостью, не поддерживают развитие грибков и плесени и не накапливают конденсат, поэтому подходят для эксплуатации в условиях повышенной влажности (в банях, конструкциях подкровельного и мансардного утепления).
Льняные плиты могут обеспечивать качественную теплоизоляцию до 75 лет (для сравнения: срок службы утеплителей из стекловаты – 15-25 лет, а из минеральной ваты – до 50 лет).
Биоразлагаемый пластик
Американская компания Ecovative Design, специализирующаяся на разработке различной продукции из грибов, презентовала уникальный биоразлагаемый пластик Mushroom Materials. Он включает отходы сельхозкультур (кукурузные стебли, шелуху семян) и мицелий грибов, который за счет природных связующих свойств используется как природный клей.
Впервые компания использовала «грибной» стройматериал для строительства первого в мире дома из грибов: компактное жилье размерами 3,6х2 м легко можно разместить в перевозном трейлере. Специалисты компании уверены, что новый материал может использоваться не только в строительстве, но и в других отраслях, где используются пластмассы.
Смарт-стекло
Еще одна новая технология, которая используется в строительстве для производства окон, стеклянных дверей и перегородок – смарт стекло (умное стекло). Его главное преимущество в способности изменять оптические характеристики (поглощение тепла, матовость, светопропускную способность) под воздействием условий окружающей среды.
К этой категории также относятся самоочищающиеся, самоообогреваемые и автоматически открывающиеся окна. Благодаря их использованию можно уменьшить теплопотери, сократить затраты на кондиционирование помещений, и даже заменить привычные шторы и жалюзи. Но у смарт-стекол есть и недостатки в виде высокой цены и необходимости подключения к электросети для некоторых изделий.
Гибкий камень
Одна из новых отделочных технологий, которая относится к разновидности обоев и имитирует структуру и цвет разных видов камня (песчаника, сланца, клинкерного кирпича и др.). Он производится на основе песчаника и экологически чистого полимера, за счет которого новый материал является гибким, прочным, легким и удобным в применении. Эти свойства позволяют использовать его для отделки не только ровных поверхностей, но и для объектов сложных форм (каминов, колонн и др.).
Гибкий камень имеет толщину 1,5-3 мм и накладывается полосами на стены, предварительно покрытые клеевым составом, после чего затираются все стыки. Он стоек к истиранию и выгоранию, поэтому подходит для отделки любых помещений и частей дома (ванных комнат, кухонь, саун, бассейнов, каминов).
Цветущие (тепловые) обои
Главная особенность этого отделочного материала в способности менять цвета или проявлять дополнительные детали узоров в случае изменения температуры помещения или прилегающих к обоям предметов. Эффект достигается благодаря новой технологии изготовления отделочных материалов с использованием термокраски, которой наносятся рисунки на полотно.
К примеру, при низкой температуре на обоях можно увидеть только зеленые стебли с небольшими бутонами, но при повышении температуры до 23° бутоны увеличиваются, а при 35°С на них появляются пышные яркие цветы. Эта удивительная новинка привнесет изюминку в любой интерьер и долго не будет надоедать хозяевам дома. К недостаткам этого вида отделки относится высокая цена, а также определенные требования к помещению: тепловые обои следует клеить там, где можно создать условия с перепадами температур (вблизи источников тепла, в помещениях, доступных солнечному свету или с регулируемой температурой).
«Живая плитка»
Это относительная новинка в отделочных материалах, которая моментально меняет рисунок поверхности при прикосновениях или шагах человека. Технология производства «живой» плитки подразумевает использование поликаробонатной капсулы в форме круга, прямоугольника или квадрата, которая заполняется специальным цветным гелем. При давлении на поверхность последний движется и растекается, а если давление исчезает – узор частично восстанавливается до первоначального. Такая плитка хорошо моется и поглощает звуки и вибрацию, поэтому передвижение по ней не создает практически никакого шума. Она может использоваться в отделке любых горизонтальных поверхностей, начиная от полов в разных помещениях и заканчивая столешницами. К недостаткам «живой» плитки относится восприимчивость к низким температурам и царапинам, которые могут оставлять острые предметы.
Представленные в этой подборке новые строительные и отделочные материалы являются новинками на данный момент времени, но в ближайшем будущем они могут получить широкую популярность и занять место привычных нам, но уже устаревших и менее функциональных стройматериалов. Со временем на смену перечисленным новинкам будут приходить другие и так будет до тех пор, пока человек стремится к удивительным открытиям и нестандартным решениям для усовершенствования своей жизни.
qwizz.ru
Строительные материалы — это… Что такое Строительные материалы?
природные и искусственные материалы и изделия, используемые при строительстве и ремонте зданий и сооружений. Различия в назначении и условиях эксплуатации зданий (сооружений) определяют разнообразные требования к С. м. и их обширную номенклатуру. Различают 2 основные категории С. м.: общего назначения (например, Цемент, БетонПо совокупности технологических и эксплуатационных признаков С. м. принято подразделять на следующие основные группы.
Природные каменные материалы — горные породы, подвергнутые механической обработке (облицовочные плиты, стеновые камни, щебень, гравий, бутовый камень и др.). Внедрение прогрессивных методов добычи и обработки камня (например, алмазной распиловки, термообработки) существенно снижает трудоёмкость изготовления и стоимость каменных материалов (См. Каменные материалы) и расширяет объём их применения в строительстве. Лесные материалы и изделия — С. м., получаемые главным образом механической обработкой древесины (круглый лес, пиломатериалы и заготовки, Паркет, Фанера и др.). В современном строительстве в большом масштабе используются пиломатериалы и заготовки для различных столярных изделий, встроенного оборудования зданий, погонажных изделий (плинтусов, поручней, накладок и др.). Перспективны клеёные изделия из древесины (см. Клеёные конструкции).Лаки и краски — отделочные С. м. на органических и неорганических связующих, образующие на поверхности окрашиваемой конструкции декоративное и защитное покрытия. Широкое распространение получают синтетические лакокрасочные материалы и водоэмульсионные краски на полимерном связующем.
Качество С. м. характеризуется их маркой — величиной, определяющей основной эксплуатационный показатель С. м. (например, прочность, объёмную массу, морозостойкость) или совокупность нескольких показателей. Методы испытаний С. м. и технические требования к ним устанавливаются стандартами (в СССР — ГОСТами) и техническими условиями (ТУ).
Затраты на С. м. в современном строительстве СССР составляют около 60% общей стоимости строительства, поэтому дальнейшее повышение эффективности строительства в значительной мере связано с расширением областей применения новых, преимущественно лёгких С. м. (лёгких бетонов, полимерных материалов, металлических конструкций на основе лёгких сплавов и др.), с увеличением выпуска специальных С. м. (быстротвердеющих цементов, эффективных теплоизоляционных материалов и др.) и повышением качества традиционных С. м. Важный резерв снижения стоимости строительства — расширенное использование местных строительных материалов (например, стеновых камней из лёгких горных пород — туфа, ракушечника и др.) и утилизация отходов промышленности (металлургических шлаков, зол ТЭС, отходов деревообработки и др.). Существенное направление в совершенствовании С. м. — создание эффективных отделочных материалов, позволяющих улучшить архитектурно-декоративный облик зданий и сооружений. См. также Строительных материалов промышленность.
Лит.: Строительные материалы, под ред. М. И. Хигеровпча, М,, 1970; Комар А. Г., Строительные материалы и изделия, 2 изд., М., 1971; Воробьев В. А., Строительные материалы, 5 изд., М., 1973; Коровников Б. Д., Строительные материалы, М., 1974.
Г. И. Горчаков, К. Н. Попов.
dic.academic.ru
Какие виды строительных материалов используются для строительства
До запуска строительства дома или другого объекта, необходимо вначале определить, какие виды строительных материалов будут использованы во время выполнения данной задачи. Чтобы выбрать подходящие среди того большинства, которое присутствует на рынке, надо многое изучить.
![]() |
Например, нужно выяснить основные свойства и качества стройматериалов, как они применяются в процессе строительства, какова их стоимость и легко ли их достать. Ведь если что-то не учесть заранее, то в дальнейшем это может достаточно сильно сказаться на самой стройке. И только после этого можно приступить к созданию проекта желаемого строения, а в дальнейшем – и к самому строительству.
Весь процесс строительства состоит из общестроительных, монтажных, ремонтных и отделочных работ. Поэтому все те материалы и изделия из них, которые применяются во время данных работ, именуются как строительные материалы. В современном обществе чаще всего стройматериалы делят следующие типы или виды – это естественные материалы, искусственные материалы и готовые изделия.
Естественные виды строительных материалов
К этому виду относятся те стройматериалы, которые были созданы без вмешательства человека, так сказать, имеют природное происхождение. Большинство из них не требует промышленной обработки, а если и требует, то она минимальна.
Естественные материалы очень широко применяются в строительстве. К наиболее популярным представителям данной категории можно отнести: грунт или земля, песок, глина, камень, различные горные породы (мрамор, гранит, бальзат), щебень.
Также естественными материалами являются древесина, различные пиломатериалы, мох, пакля и многое другое. В разных регионах цена на песок строительный, камень, щебень и другие материалы варьируется в зависимости от трудности выработки и доставки на строительную площадку.
Искусственные виды строительных материалов
Однако все выше перечисленные материалы для строительной отрасли интересны еще тем, что это готовое сырье для производства новых стройматериалов. К примеру, чтобы изготовить любой кирпич, просто необходимо применение глины и песка, а для цемента нужен известняк и гипсовый камень.
Но недостаточно просто смешать различное сырье в одну смесь, необходима какая-та манипуляция с ней (сушка, плавка, обжиг и т.д.), в результате чего меняется ее строение и химический состав. То есть, такие стройматериалы получаются искусственно – в процессе переработки естественных материалов, поэтому они и именуются искусственными.
Самыми знаменитыми представителями этого вида строительных материалов являются стекло, железобетон, а также все строительные растворы и смеси (разные смеси из цемента, бетонные растворы, шпатлевки, смеси и растворы для штукатурки). К искусственным стройматериалам, в составе которых имеется древесина, относятся фанера, натуральная пробка, ДВП.
Готовые изделия – применяемые в строительстве
Основное отличие готовых изделий от строительных материалов естественного и искусственного происхождения в том, что их перед применением не надо подвергать обработке — смешивать с водой, уплотнять, распиливать, тесать.
К самым распространенным стройматериалам данного типа относятся изделия из железобетона, металлические конструкции, различная сантехника. Сюда же входят различные изделия из пиломатериалов и древесины. Любая кровля (рулонная, листовая, металлическая, черепица) также является готовым изделием.
Новые материалы:
Предыдущие материалы:
kosour.ru
бизнес-идеи в строительстве с вложениями от 1 000 рублей. Всего 75 видов, заходи!
Варианты построения бизнеса в строительстве
Строительство – одна из системообразующих сфер российской экономики. На ее долю приходится порядка 6-7% всего создаваемого в стране продукта, при этом строительный сектор поглощает до 3% всех приходящих в Россию инвестиций.
Бизнес — идеи в строительстве реализуются в трех основных сферах:
- строительство коммерческих и жилых объектов;
- выполнение инженерно-строительных работ и услуг;
- производство стройматериалов.
Первая сфера является наиболее финансово привлекательной, однако отличается жесткими условиями конкуренции и крайне недружелюбна к представителям малого и среднего бизнеса (МСБ). Лидерство здесь удерживают крупные холдинги, а вход в бизнес ограничен не только требованиями к капиталу, но и лицензированием.
Вторую сферу занимают как крупные, так и небольшие частные организации, специализирующиеся на оказании определенного вида работ или услуг: геодезии, проектирования, оснащения отдельных инженерных систем и коммуникаций.
Основные возможности для развития МСБ предоставляются в третьей сфере – производства строительных материалов. Здесь можно реализовать сотни идей: от традиционного цемента или сухих строительных смесей, до оригинальных витражей, светящейся плетки или противоскользящей ленты для напольных покрытий. Наиболее сильны позиции российских производителей в традиционных сегментах рынка (кирпич, цемент, бетон), однако другие сектора для них тоже не закрыты.
Можно выделить следующие наиболее значимые направления (сегменты рынка) для ведения строительного бизнеса:
- Базовые строительные материалы – кирпич, цемент, товарный бетон, железобетонные изделия и прочее. Это наиболее потребляемые материалы, спрос на которые сильно зависит от состояния первичного строительства. Поэтому в кризисы их рынок заметно сокращается.
- Сухие строительные смеси — клеевые смеси, стяжки, грунтовки, шпатлевки и т.п. Материалы широко используются как в процессе строительства, так и при проведении дальнейшего ремонта, а потому этот рынок более устойчив.
- Кровельные и напольные покрытия — плитка, паркет, ламинат, линолеум, черепица, шифер.
- Лакокрасочные материалы – лаки, краски, растворители, другие изделия.
- Материалы для внутреннего обустройства помещений – двери, пороги, наличники, столярка, стеклопакеты.
- Прочие материалы для строительства и отделки – гипсокартон, обои, плинтус, уголок и прочее.
Важно: порядка 60% всех стройматериалов в России потребляют крупные строительные холдинги, остальные 40% — частные потребители и мелкие фирмы. До 80% стройматериалов поглощает жилищное строительство, спрос при этом носит ярко выраженный сезонный (весенне-летний) характер.
Что касается моделей построения строительного бизнеса, то здесь возможны три варианта: самостоятельное освоение выпуска продукции, работа по франшизе и контрактное производство, предполагающее загрузку собственных мощностей заказами от иностранных компаний.
Дополнительные возможности для начала бизнеса в строительстве предоставляет девальвация рубля – импортные материалы становится слишком дорогими, а потому не очень доступными местным потребителям. Так, ценовое преимущество материалов российского производства составляет от 10 до 30% в сравнении с импортными аналогами. Именно поэтому сейчас начали реализовываться проекты импортозамещения, т. е. осваивается выпуск тех материалов, которые до этого импортировались в Россию.
moneymakerfactory.ru
Строительные материалы. Основные понятия
ЧАСТЬ 1.
Физико-механические и механические свойства строительных материалов.
Механические свойства строительных материалов
В строительстве при возведении зданий и сооружений применяются различные строительные материалы и изделия из них. Основными строительными материалами в промышленном и гражданском строительстве являются цемент, бетон, кирпич, камень, дерево, известь, песок, черные металлы, стекло, кровельные материалы, пластик и другие.
В настоящее время строительная индустрия развивается в направлении создания теплосберегающих строительных материалов. Наиболее перспективными энергосберегающими материалами считаются ячеистые бетоны и бетоны на легких заполнителях.
Материалы, которые не требуют дальних перевозок, добываются или вырабатываются вблизи района строительства, называются местными строительными материалами. К таким материалам обычно относятся песок, гравий, щебень, известь и т. д.
Источником производства строительных материалов служат природные ресурсы страны, которые в качестве строительных материалов могут использоваться в природном состоянии (камень, песок, древесина) или в виде сырья, перерабатываемого на предприятиях промышленности строительных материалов (полистирол, керамзит).
При изучении строительных материалов их можно классифицировать на такие виды: природные каменные материалы, вяжущие материалы, строительные растворы, бетоны и бетонные изделия, железобетонные изделия, искусственные каменные материалы, лесные материалы, металлы, синтетические материалы и т. д.
Все строительные материалы имеют ряд общих свойств, но качественные показатели этих свойств различны.
Физико-механические и механические свойства строительных материалов
Данную группу свойств составляют, во-первых, параметры физического состояния материалов и, во-вторых, свойства, определяющие отношение материалов к различным физическим процессам. К первым относят плотность и пористость материала, степень измельчения порошков, ко вторым — гидрофизические свойства (водопоглощение, влажность, водопроницаемость, водостойкость, морозостойкость), теплофизические (теплопроводность, теплоемкость, температурное расширение) и некоторые другие. Технические требования на строительные материалы приведены в Строительных нормах и правилах (СНиП).
Истинной плотностью, puназывается масса единицы объема материала, взятого в плотном состоянии. Для определения удельного веса необходимо вес сухого материала разделить на объем, занимаемый его веществом, не считая пор. Вычисляется она по формуле:
pu=m/Va
где m — масса материала, Va — объем материала в плотном состоянии.
Истинная плотность каждого материала — постоянная физическая характеристика, которая не может быть изменена без изменения его химического состава или молекулярной структуры.
Истинная плотность гранита 2,9 г/см3, стали — 7,85 г/см3, древесины — в среднем 1,6 г/см3. Так как большинство строительных материалов являются пористыми, то истинная плотность имеет для их оценки вспомогательное значение. Чаще пользуются другой характеристикой — средней плотностью.
Средней плотностью, pc называется масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. вместе с порами и содержащейся в них влагой. Средняя плотность пористого материала, как правило, меньше истинной. Отдельные материалы, такие как сталь, стекло, битум, а также жидкие, имеют практически одинаковые истинную и среднюю плотности. Среднюю плотность вычисляют по формуле:
Средняя плотность ячеистого бетона (пенобетона) находится в пределах от 300 кг/м3 до 1200 кг/м3 (ГОСТ 25485 — 89), а полистиролбетона от 150 кг/м3 до 600 кг/м3 (ГОСТ Р 51263 — 99). Изделия (блоки) из этих строительных материалов легки в обращении (штабелировании, транспортировке, кладке).
pc=m/Ve
где m — масса материала, Ve — объем материала.
Среднюю плотность сыпучих материалов — щебня, гравия, песка, цемента и др. — называют насыпной плотностью. В объем входят поры непосредственно в материале и пустоты между зернами.
Эту характеристику необходимо знать при расчетах прочности конструкций с учетом их собственного веса, а также для выбора транспортных средств при перевозках строительных материалов.
Относительная плотность, d — отношение средней плотности материала к плотности стандартного вещества. За стандартное вещество принята вода при температуре 4оС, имеющая плотность 1000 кг/м3.
Пористостью, П называется отношение объема пор к общему объему материала. Пористость вычисляется по формуле
Современные энергосберегающие строительные материалы обладают высокими показателями пористости (до 95%) и, соответственно, низкой теплопроводностью. Это связано с тем, что воздух имеет наименьшую теплопроводность.
П=(1 — pc/pu)*100
где pc, pu — средняя и истинная плотности материала.
Пористость строительных материалов колеблется в широких пределах, начиная от 0 (сталь, стекло) до 95% (пенобетон).
Для сыпучих материалов определяется пустотность (межзерновая пористость). Истинная, средняя плотности и пористость материалов — взаимосвязанные величины. От них зависят прочность, теплопроводность, морозостойкость и другие свойства материалов. Примерные значения их для наиболее распространенных материалов приведены в таблице 1.
Наименование | Плотность, кг/м3 | Пористость, % | Теплопроводность, Вт / (м * оС) | |
---|---|---|---|---|
истинная | средняя | |||
Гранит | 2700 | 2500 | 7,4 | 2,8 |
Вулканический туф | 2700 | 1400 | 52 | 0,5 |
Керамический кирпич | ||||
— обыкновенный | 2650 | 1800 | 32 | 0,8 |
— пустотелый | 2650 | 1300 | 51 | 0,55 |
Тяжелый бетон | 2600 | 2400 | 10 | 1,16 |
Пенобетон | 2600 | 700 | 85 | 0,18 |
Полистиролбетон | 2100 | 400 | 91 | 0,1 |
Сосна | 1530 | 500 | 67 | 0,17 |
Пенополистирол | 1050 | 40 | 96 | 0,03 |
Водопоглощением материала называется его способность впитывать и удерживать в своих порах воду. Оно определяется как разность весов образца материала в насыщенном водой и сухом состояниях и выражается в процентах от веса сухого материала (водопоглощение по массе) или от объема образца (водопоглащение по объему).
Водопоглощение определяют по следующим формулам:
Ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон), как и бетоны на легких заполнителях (полистиролбетон, керамзитобетон) обладают невысокими показателями водопоглощения 6 — 8 %.
WM=(mв— mc)/mc и Wo=(mв— mc)/V
где mв — масса образца, насыщенного водой, mc — масса образца, высушенного до постоянной массы, V — объем образца.
Между водопоглощением по массе и объему существует следующая зависимость:
Wo=WM*pc
Водопоглощение всегда меньше пористости, так как поры не полностью заполняются водой.
В результате насыщения материала водой его свойства существенно изменяются: уменьшается прочность, увеличивается теплопроводность, средняя плотность и т. п.
Влажность материала W определяется содержанием воды в материале в данный момент, поэтому процент влажности ниже, чем полное водопоглощение. Она определяется отношением воды, содержащейся в материале в момент взятия пробы для испытания, к массе сухого материала. Влажность вычисляется по формуле:
W=(mвл— mc)/mc*100
где, mвл, mс— масса влажного и сухого материала.
Водопроницаемостью называется способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость материала зависит от его пористости и характера пор. С водопроницаемостью сталкиваются при возведении гидротехнических сооружений, резервуаров для воды.
Обратной характеристикой водопроницаемости является водонепроницаемость — способность материала не пропускать воду под давлением. Очень плотные материалы (сталь, битум, стекло) водонепроницаемы.
Морозостойкостью называется способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и без значительного понижения прочности.
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.
Морозостойкость материалов зависит от их плотности и степени заполнения водой.
Образцы испытываемого материала, в зависимости от назначения, должны выдержать от 15 до 50 и более циклов замораживания и оттаивания. При этом испытание считается выдержанным, если на образцах нет видимых повреждений, потеря в весе не превышает 5%, а снижение прочности не превосходит 25%.
Морозостойкость имеет большое значение для стеновых материалов, которые подвергаются попеременному воздействию положительной и отрицательной температуры, и измеряется в циклах замораживания и оттаивания.
Теплопроводностью называется способность материала проводить тепло. Теплопередача происходит в результате перепада температур между поверхностями, ограничивающими материал.
Чем больше пористость и меньше средняя плотность, тем ниже коэффициент теплопроводности. Такой материал имеет большее термическое сопротивление, что очень существенно для наружных ограждающих конструкций (стен и покрытий). Материалы с малым коэффициентом теплопроводности называются теплоизоляционными материалами (минеральная вата, полистирол, пенобетон, полистиролбетон и др.) Они применяются для утепления стен и покрытий. Наиболее теплопроводными материалами являются металлы.
Значительно возрастает теплопроводность материалов с увлажнением. Это объясняется тем, что коэффициент теплопроводности воды составляет 0,58 Вт/(м*оС), а воздуха 0,023 Вт/(м*оС), т.е. превышает его в 25 раз. Коэффициенты теплопроводности отдельных материалов приведены в таблице 1.
Огнестойкостью называется способность материалов сохранять свою прочность под действием высоких температур. Сопротивление воспламенению определяется степенью возгораемости. По степени возгораемости строительные материалы делятся на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.
Полистиролбетон относится к слабогорючим материалам и имеет группу горючести Г1. Ячеистые бетоны не горючие материалы.
Несгораемые материалы не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К ним относятся каменные материалы (бетон, кирпич, гранит) и металлы.
Трудносгораемые воспламеняются с большим трудом, тлеют или обугливаются только при наличии источника огня, например фибролитовые плиты, гипсовые изделия с органическим заполнением в виде камыша или опилок, войлок, смоченный в глиняном растворе, и т. п. При удалении источника огня эти процессы прекращаются.
Сгораемые материалы способны воспламеняться и гореть или тлеть после удаления огня. Такие свойства имеют все незащищенные органические материалы (лесоматериалы, камыш, битумные материалы, войлок и другие).
Огнеупорностью называют свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не расплавляясь и не размягчаясь. По степени огнеупорности материалы подразделяют на следующие группы: огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие. Огнеупорные выдерживают температуру 1580оС и выше, тугоплавкие — 1350 — 1580оС, легкоплавкие — менее 1350оС. Огнеупорные материалы используются при сооружении промышленных печей, для обмуровки котлов и тепловых трубопроводов (огнеупорный кирпич, жаростойкий бетон и т. п.).
Механические свойства строительных материалов
К основным механическим свойствам материалов относят прочность, упругость, пластичность, релаксацию, хрупкость, твердость, истираемость и др.
Прочностью называется свойство материала сопротивляться разрушению и деформации от внутренних напряжений под действием внешних сил или других факторов (неравномерная осадка, нагревание и т.д.). Прочность материала характеризуют пределом прочности или напряжением при разрушении образца. При сжатии это напряжение определяется делением разрушающей силы на первоначальную площадь образца.
Различают пределы прочности материалов при сжатии, растяжении, изгибе, срезе и пр. Они определяются испытанием стандартных образцов на испытательных машинах.
Современные энергосберегающие конструкционные материалы, как правило, обладают достаточной прочностью на сжатие для возведения жилых помещений. Так, например, полистиролбетон плотностью 600 кг/м3 соответствует классу прочности В2. Ячеистый бетон плотностью 700 кг/м3 соответствует классу В2,5.
Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего он сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируют таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. И только в отдельных конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.
Прочность при сжатии. Прочность бетона при сжатии характеризуется классом или маркой (которые определяют чаще всего в возрасте 28 суток). В зависимости от времени нагружения конструкций прочность бетона может назначаться и в другом возрасте, например 3; 7; 60; 90; 180 суток.
В целях экономии цемента, полученные значения предела прочности не должны превышать предел прочности, соответствующей классу или марке, более чем на 15%. Класс представляет собой гарантированную прочность бетона в МПа с обеспеченностью 0,95 и имеет следующие значения: Bb1 — Bb60, с шагом значений 0,5. Маркой называется нормируемое значение средней прочности бетона в кгс/см2 (МПа*10).
При проектировании конструкции чаще всего назначают класс бетона, в отдельных случаях — марку. Соотношения классов и марок для тяжелого бетона по прочности на сжатие приведены в таблице 2.
Класс | Bb, МПа | Марка | Класс | Bb, МПа | Марка |
---|---|---|---|---|---|
Bb3,5 | 4,5 | Mb50 | Bb30 | 39,2 | Mb400 |
Bb5 | 6,5 | Mb75 | Bb35 | 45,7 | Mb450 |
Bb7,5 | 9,8 | Mb100 | Bb40 | 52,4 | Mb500 |
Bb10 | 13 | Mb150 | Bb45 | 58,9 | Mb600 |
Bb12,5 | 16,5 | Mb150 | Bb50 | 65,4 | Mb700 |
Bb15 | 19,6 | Mb200 | Bb55 | 72 | Mb700 |
Bb20 | 26,2 | Mb250 | Bb60 | 78,6 | Mb800 |
Bb25 | 32,7 | Mb300 |
На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе (В/Ц), качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование.
Истираемость — способность материалов разрушаться под действием истирающих усилий. Эта характеристика учитывается при назначении материалов для пола, лестничных ступеней и площадок дорог.
перейти к второй части
Авторы статей «Строительная Лоция» сотрудники МП «ТЕХПРИБОР»
Векслер М.В.
Липилин А.Б.
С использованием материалов
Основы строительного дела.
Е.В. Платонов, Б.Ф. Драченко
ГОССТРОЙИЗДАТ УССР, Киев 1963.
www.tpribor.ru