Строительные материалы и изделия
Строительные материалы — основа строительства. Знание их особенностей и правильное применение являются залогом надежности и экономичности зданий и сооружений. Иногда строители сами изготавливают строительный раствор или бетон, и знание закономерностей формирования структуры и свойств материалов в зависимости от их состава и технологических факторов поможет избежать серьезных ошибок.
Строительные материалы классифицируются по различным признакам.
По назначению строительные материалы подразделяются на конструкционные (выполняющие несущую функцию), стеновые (выполняющие одновременно несущую и теплоизолирующую функции), теплоизоляционные, акустические, кровельные, паро — и гидроизоляционные, облицовочные, антикоррозионные, антисептические, огнезащитные и др.
По происхождению строительные материалы подразделяются на природные и искусственные. Природные материалы (древесина и каменные породы) в своем естественном состоянии обладают необходимыми для строительства свойствами и требуют только механической обработки. Искусственные материалы получают из природного и техногенного сырья в результате термических, физико-химических и механических процессов, составляющих технологию получения этих материалов.
Искусственные материалы, в свою очередь, подразделяются по способу получения на следующие группы.
I. Материалы, получаемые высокотемпературной обработкой минерального сырья:
• материалы, получаемые из минеральных расплавов (металлы и металлические сплавы, стекло, ситаллы, каменное и шлаковое литье);
• материалы, получаемые спеканием (частичным расплавлением) сырьевых смесей (керамические материалы, цементный клинкер);
• материалы, получаемые в результате термического разложения и твердофазовых реакций (вяжущие вещества).
II. Материалы и изделия на основе неорганических вяжущих веществ: строительные растворы, тяжелые, легкие и специаль-
ные бетоны, сборные железобетонные изделия, силикатные, асбестоцементные и другие изделия. Основой получения этих материалов являются химические реакции взаимодействия вяжущих веществ с водой при нормальных или повышенных температурах.
III. Материалы и изделия на основе органических связующих веществ (битумов и полимеров): пластмассы, мастики и герметики, рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы, асфальтовые растворы и бетоны, полимербетоны, лакокрасочные, геосинтетические и другие материалы.
В материалах II и III групп можно выделить функционально различные составные части, поэтому их называют композиционными.
Первым (главным) компонентом композиционных материалов является связующее — вещество, способное переходить из жидкообразного состояния в твердое. Основой связующего являются вяжущие вещества, битумы и полимеры.
Вторым компонентом в композитах являются инертные рыхлые материалы — заполнители (песок, гравий, щебень и др.) и наполнители (тонкие минеральные порошки, волокна различного происхождения, технические ткани). Назначение заполнителей и наполнителей, с одной стороны — снизить стоимость материала, так как связующее является более дорогим компонентом, а с другой стороны — сообщить материалу те или иные полезные свойства, например повысить прочность, твердость, теплостойкость, снизить усадку и т. д.
Третьим компонентом являются различные добавки, применяемые в малых дозах, но позволяющие существенно скорректировать свойства композиции.
Связующее вещество в композиционных материалах образует матрицу — непрерывную среду, включающую в себя частицы или волокна наполнителя (заполнителя).
В курсе строительных материалов рассматриваются закономерности процессов и явлений, лежащих в основе получения материалов с заданными свойствами, а также происходящих при эксплуатации материалов в конструкциях и определяющих их долговечность.
Изучение данного курса позволит сформировать знания основ строительного материаловедения, общих законов структурообра — зования искусственные строительных конгломератов, связи строительно-технических свойств материалов с их составом и строением; приобрести навыки по испытанию строительных материалов, оценке их физико-технических свойств, стойкости и надежности, правильному выбору материалов, их оптимальных сочетаний в конкретных условиях строительства.