Что такое строительные материалы. Общие сведения о строительных материалах. Механические свойства материалов
Строительные материалы и изделия, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте различных зда-ний и сооружений, делятся на природные и искусствен-ные, которые, в свою очередь, подразделяются на две ос-новные категории. К первой категории относят строи-тельные материалы общего назначения: кирпич, бетон, цемент, лесоматериал, рубероид и др. Их применяют при возведении различных элементов зданий (стен, перекры-тий, покрытий, кровель, полов). Ко второй категории — специального назначения: гидроизоляционные, тепло-изоляционные, огнеупорные, акустические и др.
Рак легких Рак мочевого пузыря Рак кожи Рак почек Рак предстательной железы Наследственный рак Нервные повреждения. Дети подвергаются наибольшему риску воздействия из-за нормального поведения рук в рот. Эти химические вещества находятся в поразительном количестве материалов в наших домах, включая ковровую подложку, эластичные полы, кровельные мембраны, гидроизоляционные мембраны и настенные покрытия.
Известно, что некоторые фталаты являются канцерогенными, а также развивающими и репродуктивными токсикантами. Другие проблемы со здоровьем, связанные с этими химическими веществами, включают следующее. Эндокриновый токсикант Токсичность печени Желудочно-кишечный токсикант Респираторный токсикант. Поскольку существует так много фталатов, которые исследуются, и различаются проблемы со здоровьем, связанные с каждым из них, важно провести исследование задолго до покупки и замены любого продукта, содержащего эти химические вещества.
Основными видами строительных материалов и изде-лий являются: каменные природные строительные мате-риалы и изделия из них; вяжущие материалы неоргани-ческие и органические; искусственные каменные материа-лы и изделия и сборные конструкции; лесные материалы и изделия из них; металлические изделия, синтети-ческие смолы и пластмассы. В зависимости от назначе-ния, условий строительства и эксплуатации зданий и со-оружений подбираются соответствующие строительные материалы, изделия и конструкции, которые обладают определенными качествами и защитными свойствами от воздействия на них различной внешней среды. Учитывая эти особенности, любой строительный материал должен обладать определенными строительно-техническими свой-ствами. Так, например, материал для наружных стен зданий (кирпичи, бетонные и керамические блоки) дол-жен обладать наименьшей теплопроводностью при доста-точной прочности, чтобы защищать помещения от на-ружного холода и выдерживать нагрузки, передаваемые на стены от других конструкций (перекрытий, крыши); материал сооружений гидромелиоративного назначения (облицовка каналов, лотки, трубы и др.) - водонепрони-цаемостью и стойкостью к попеременному увлажнению (в полевой сезон) и высыханию (в перерывах между по-ливами); материал для покрытия дорог (асфальт, бетон) должен иметь достаточную прочность и малую истирае-мость, чтобы выдерживать нагрузки от проходящего транспорта и не разрушаться от систематического воздействия воды, температурных перепадов и мороза.
Химические вещества, такие как ртуть, свинец, мышьяк и формальдегид, обычно знакомы людям в классах высшей школы или тем, кто читает соответствующие новостные сообщения. То, что вы, возможно, не знали, - это то, насколько распространены эти и другие химические вещества в продуктах, используемых для создания, реконструирования и украшения домов. Помните, что большинство химических воздействий происходит от вдыхания и поглощения кожи.
Лучший способ защитить себя и свою семью - прочитать этикетки и провести исследование. Все начинается с людей и где мы строим нашу жизнь. Когда наши здания становятся более здоровыми, мы тоже. Наше благополучие начинается там, где мы живем - в школах и офисах, на спортивных стадионах и торговых центрах, в местах, где мы рожаем, едим, спим, бодрствуем и празднуем. Здоровье наших зданий напрямую влияет на наше собственное здоровье.
Приступая к изучению раздела «Строительные мате-риалы и изделия», необходимо уяснить, что все строи-тельные материалы и изделия можно классифицировать на группы по различным классификационным признакам: видам продукции (штучные, рулонные, мастичные и т. д.); применяемому основному сырью (керамические, на осно-ве минеральных вяжущих, полимерные); способам произ-водства (прессованные, вальцево-каландровые, экструзионные и т. д.); назначению (конструкционные, конструк-ционно-отделочные, декоративно-отделочные); конкрет-ным областям применения (стеновые, кровельные, теплоизоляционные); происхождению (естественныеили природные, искусственные, минерального и органическо-го происхождения).
Здания построены почти полностью с материалами, которые являются синтетическими, химически обработаны или обработаны. Дизайнеры, строители и владельцы зданий часто не знают, из каких строительных материалов сделаны и только узнают о проблемах со здоровьем после завершения проекта.
Каждый проект строительства - это новая возможность получить здоровые здания. Только в Соединенных Штатах более 300 миллионов человек живут, работают и играют в пяти миллионах коммерческих зданий. Все больше зданий оценивается, насколько хорошо они способствуют здоровью и благополучию людей. Мы помогаем строительной отрасли научиться строить здания здоровыми.
Строительные материалы делятся на сырьевые ма-териалы (известь, цемент, гипс, необработанная древеси-на), материалы-полуфабрикаты (древесноволокнистые и древесностружечные плиты, фанера, брусья, металли-ческие профили, двухкомпонентные мастики) и материа-лы, готовые к применению (кирпичи, керамические обли-цовочные плитки, плитки для полов и подвесных акусти-ческих потолков).
Благополучие начинается, когда мы знаем, с чем мы строим. Химикаты в строительных материалах так же невидимы, как парниковые газы, и могут быть одинаково вредными. Материалы, которые мы строим, могут повлиять на наше благополучие, а также на еду, которую мы едим, воду, которую мы пьем, и воздух, которым мы дышим. По большей части мы не можем видеть токсичные химические вещества, которые попадают в наш внутренний воздух.
Большинство химических веществ, используемых в строительных изделиях, не проверяются на предмет их воздействия на здоровье человека. Мы можем предположить, что повседневная строительная продукция не повредит нам, но мы все еще не можем надежно знать, что они не будут.
К изделиям относятся столярные (оконные и двер-ные блоки, щитовой паркет и т. д.), скобяные (замки, ручки, другая столярная фурнитура и т. д.), электротех-нические (осветительная арматура, розетки, выключате-ли и т. д.), санитарно-технические изделия (ванны, рако-вины, мойки и арматура к ним и т. д.). К изделиями от-носятся детали строительных конструкций - бетонные и железобетонные стеновые и фундаментные блоки, бал-ки, колонны, плиты перекрытий и другая продукция ком-бинатов железобетонных изделий и предприятий стройиндустрии.
Классификация строительных материалов
Здоровые среды начинаются, когда люди могут делать здоровый выбор. Когда у людей есть способ определить более здоровые здания, они выберут их. Мы тратим миллиарды на органические продукты, более безопасные чистящие средства и здоровую косметику, потому что, когда у нас есть выбор, мы выбираем здоровый.
В течение многих лет химический состав большинства зданий - от бетона до ковра - хранился в секрете. Даже производитель никогда не знает, что существуют опасные ингредиенты. Без полного раскрытия информации никто из строителей, архитекторов, спецификаторов и владельцев зданий практически не знал, какие строительные материалы содержат материалы, которые потенциально вредны для здоровья.
Классифицируя материалы и изделия, необходимо помнить, что они должны обладать хорошим свойством и качеством. Свойство - характеристика материала (из-делия), проявляющаяся в процессе его обработки, при-менения или эксплуатации. Качество - совокупность свойств материала (изделия), обусловливающих его способность удовлетворять определенным требованиям всоответствии с его назначением.
Это инструмент оценки веб-материалов, который помогает владельцам зданий, производителям и дизайнерам избегать химических опасностей в строительных материалах. Результат: рынок выбирает более здоровые альтернативы и все выгоды, в том числе сообщества заборных линий, которые сначала ощущают токсические выбросы.
Мы достигаем критической массы, а более глобальные лица, принимающие решения, делают более здоровые строительные продукты приоритетными. Коммерческая покупательная способность может привести к быстрым изменениям в больших масштабах. Мы начали нашу работу по охране окружающей среды в сообществах, которые упираются в заводские фехтования, где уровни рака и астмы самые высокие. Здоровье здания затрагивает не только его обитателей, но и тех, кто работает и живет там, где создаются токсичные химические вещества, и где они в конечном итоге.
Свойства строительных материалов и изделий клас-сифицируются на три основные группы - физические, механические, химические. Важными свойствами, влия-ющими на выбор способа производства строительных материалов, являются технологичность, т. е. простота и легкость обработки или переработки их для получения изделий нужной формы и размеров, и энергоемкость - количество энергии, необходимое для добычи сырья и получения строительного материала и изделий из него.
Привлекая сознание сообществ забора в зал заседаний, мы можем ускорить масштабные изменения и устранить эти опасности для здоровья для всех. И мы можем побудить производителей найти превосходные альтернативы токсичным химикатам, спрос на которые снижается. Используя рыночные кампании, мы создаем новые стимулы для производителей, чтобы создавать более здоровые продукты.
В восточной части Америки леса покрывали большую часть земли, и здание, соответственно, состояло из остроконечных, купольных или сводчатых рамок, построенных из ветвей или легких стволов и покрытых корой, соломой или плетью и мазью. На прериях складная палатка кочевых племен была построена из конического каркаса саженцев, покрытых шкурами. Постоянные сооружения в северных районах были круглыми, обрамленными в значительных древесных породах и покрыты толстым слоем грязи и травы для изоляции от холода и для защиты от снега и ветра.
При оценке экономической эффективности строитель-ных материалов кроме указанных свойств очень важное значение имеет долговечность материала, которая харак-теризуется его сроком службы в конструкции без ремон-та и восстановленияили замены.
Если материалыдобываются недалеко от места стро-ительства, их называют местными строительными мате-риалами. Стоимость таких материалов значительно сни-жается за счет экономии транспортных расходов.
В Сьеррах, где основной проблемой был снег, крутые скаты стволов и ветвей были покрыты тяжелыми плитками из грубой формы из стволов, разделенных ветром. Вариации этих структур, построенные с большими отверстиями и покрытые соломой, появились в более теплых прибрежных районах.
Классификация строительных материалов и изделий
В пустынях на юго-западе, где недоставало древесины и теплоизоляции, большие коммунальные сооружения, известные как пуэблос, были построены в многоуровневой серии прямоугольных квартир. У них были толстые стены из глины и крыш, состоящие из ветвей, наложенных на поперечные бревна и покрытых в свою очередь тяжелым одеялом из глины. В ущельях того, что сейчас севернее Нью-Мексико и южного Колорадо, глины, подходящие для кирпича, были скудными, но были обширные выходы из песчаника, которые можно было легко обломать в строительные камни.
Легкие стальные тонкостенные конструкции обладают хорошими теплотехническими характеристиками, низкой себестоимостью, простотой строительства. Технология ЛСТК позволяет строить быстровозводимые дома , коттеджи, многоквартирные дома и др.
Из всего разнообразия присущих каждому предмету или материалу свойств для оценки выбирают только те, которые определяют пригодность продукции при использовании по прямому назначению. Например, для бетона важны такие свойства, как прочность, плотность, долговечность, водонепроницаемость, теплопроводность. Некоторые другие характеристики, в частности цвет, для конструкционных бетонов не имеют никакого значения. Для отделочных же материалов цвет - это одно из главных свойств, а теплопроводность - второстепенное.
Индейцы, которые проникли в каньоны, построили свои пуэбло из тонких песчаниковых таблеток, уложенных либо на аллювиальный пол, либо на полки и надрезы, размытые в стенах каньона. Европейцы, которые основали североамериканские колонии в семнадцатом веке, принесли свои знания о материалах и методах с их родных земель, но в течение первых нескольких лет их поселения часто вынуждали применять индийские методы. Английские, голландские, немецкие и французские, которые поселили прибрежные районы побережья и побережья Мексиканского залива, приводили к изменениям в обрамлении пиломатериалов.
Поэтому, чтобы рационально использовать строительные материалы , необходимо знать их свойства, способы получения, правила хранения и транспортирования, а также условия их работы в конструкциях и сооружениях.
Классификация строительных материалов и изделий
Строительные материалы
и изделия классифицируют по степени готовности, происхождению, назначению и технологическому признаку.
По степени готовности различают собственно строительные материалы 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.
Виды материалов по назначению
Кадры обычно покрывались сайдингом для стен и черепицы для крыш - последние постепенно уступали место шиферу и плитке в более элегантных домах, особенно построенных голландцами. Строительство в толстых деревянных доски, установленных вертикально, стало обычным явлением в частях долины Коннектикута, а строительство сплошных стен, построенных из горизонтально заложенных бревен, было введено шведскими поселенцами в долине Делавэр. Единственный камень в этих ранних сооружениях был ограничен фундаментами и дымоходами.
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, тешут и т. д.
По происхождению строительные материалы подразделяют на природные и искусственные. Природные материалы - эта древесина, горные породы (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 материалов по назначению и технологическому признаку.
По назначению материалы подразделяют на следующие группы:
- конструкционные, которые воспринимают и передают нагрузки в строительных конструкциях;
- теплоизоляционные, 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 (звукопоглощающие и звукоизоляционные) - для снижения уровня «шумового загрязнения» помещения;
- гидроизоляционные и кровельные - для создания водонепроницаемых слоев на кровлях, подземных сооружениях и других конструкциях, которые необходимо защищать от воздействия воды или водяных паров;
- герметизирующие - для заделки стыков в сборных конструкциях;
- отделочные - для улучшения декоративных качеств строительных конструкций, а также для защиты конструкционных, теплоизоляционных и других материалов от внешних воздействий;
- 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 некоторое его виды имеют совсем иное назначение: особо 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.
- Керамические материалы и изделия - получают из глины с добавками путем формования, сушки и обжига: кирпич, керамические блоки и камни, черепица, трубы, изделия из фаянса и фарфора, плитки облицовочные и для настилки полов, керамзит (искусственный гравий для легких бетонов) и др.
- Стекло и другие материалы и изделия из минеральных расплавов - оконное и облицовочное стекло, стеклоблоки, стеклопрофилит (для ограждений), плитки, трубы, изделия из ситаллов и шлакоситаллов, каменное литье.
- 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 - группа материалов, получаемых на основе синтетических полимеров (термопластических и термореактивных 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.
Поэтому для более глубокого понимания свойств материалов, их рационального использования при изучении предмета «Строительные материалы и изделия
» положена классификация по технологическому признаку и лишь в отдельных случаях рассматривают группы материалов по назначению.
Первоначально суставы представляли собой паз и форму шипа, закрепленные деревянными колышками, но рукотворные гвозди стали использоваться в начале семнадцатого века и в машинных вариантах в конце восемнадцатого века. В более дорогостоящих строениях кирпич, заложенный в известковых растворах, медленно заменял деревянное строительство в англоязычных районах, но дорогостоящая каменная кладка была в основном ограничена голландскими поселениями в районе Нью-Йорка. Куполообразная и сводчатая конструкция церквей миссии восемнадцатого века требовала обжигового кирпича, обледеневшего камнем, который был более сильным и управляемым, чем кирпич из глины, широко используемый на юго-западе Испании.