*1. Взаимосвязь арх-ры и СМ.

Материал – в-во воплощающее арх-ру.

В условиях Научно- Технического Процесса роль материальной базы возрастает.

*СМ:

●определяет осуществимость творч. замысла и реальность новых арх-х форм и конструкт-ых систем;

●обуславливает характерность и эстет-ую выразительность ф-ы; экономическую и ф-ую целесообразность;

●мощный объективный стимул развития современной арх-ры.

Виды, св-ва применённых СМ взаимосвязаны с процессами создания, развития и восприятия арх-ой ф-ы (+ качество, экономика)

*Развитие:

(переломный момент - 20 в)

До XX в Основной СМ – прир. камень => тяжелые, массивные формы,большой расход СМ, ограничение h, l пролетов (порой стр-во длилось столетиями)

с Rсж >>> R изг, раст

использ.СМ которые выдерживали значительные нагрузки при сжатии, но обладали невысокой прочностью при изгибе и растяжении

готика – верш кам иск-ва (Миланский собор)

XX в Широко внедряются СМ, обладающие высокими прочностными показателями R изг, раст. [Металл в вантовых констр-х, в кот осн-е несущие элементы – тросы- работают на растяж

Исп Металла и ж/б для совремменых каркасных соор-ий - здания любых заданных форм и размеров.

Возможность жесткого соед-я основания с опорой – высокие отдельно стоящие конструкции (радио-теле башни: Останск-я, Эйфелева)

Новые констр-е системы

не только СМ определяют арх-у, но и арх-а опред-т см. материалы способны не только выявлять концепцию произведения арх-ра,но и отражать или вызыв . опред. Спекрт чувствен. Ассоц

восприятие арх среды связано – с воспр арх формы

эмоц.возд. арх формы связано с фактурой,цветом, характером рисунка лиц пов

Здания:

◊(Др Новг. – пасмурно - нет светотен-ых контр. => б. крупн-е ф-ы, выразит рельеф);

◊(Др греция – окраш-е детали ордера в тени);

◊Впечатл-е тяжести, легкости, пластичности связаны с хар. лиц-ая пов-ти СМ.

◊(в доме чем выше, тем меньше фактура, рельеф);

◊С психологич-ой точки зрения играют роль сложившиеся предст-я человека (ост телебашня – монол ж/б, стальные тросы)

Интерьер: выбор СМ связан с функц назначением помещения, размером, композицией:

◊Крупн. фактурный, рисунок – для б помещений;

Гладк, блест фактура – может иск восприятие

Качестов осущ арх проектов связ. с качеством использ мат. Качесто( совокупность эксплуат-техн и эстетич хар-к+экономич хар-ки (комплексн)

2.Стандартизация.

Стандартизацией называется процесс установления и применения стандартов – комплекса нормативно-технич-их требований, норм и правил на продукцию массового применения, утвержденных в качестве обязательных для предприятий и организаций-изготовителей и потребителей указанной продукции.

ГОСТ(гос станд) жз,СНиП(строит нормы и правила) ТУ( технич усл) ВТУ

Методы стандартизации:

●Унификация – приведение различных типов СМ к технич-и и экономич-и рациональному минимуму типоразмеров, марок, форм, свойств..

- объединяются технич требования к неск-м СМ одинак-го функц-ого назн-я => замена одного СМ другим без ухудшения технических кач-ва строит-ого объекта (сборный ж/б)

●Типизация – разработка типовых СМ и конструкций на основе общих технич-х х-к . Эти требования определяют выпуск СМ размеры кот связываются с модулем – усл един измер. Модуль прим для координации размеров не только СМ , но и частей зданий

В РФ М=100мм => 3М 6М 12М 15М 30М 60М 1/2М 1/5М 1/10М 1/20М 1/50М 1/100М

укрупненный И дробн-ый модули – размер эл-тов и СМ для несущих и ограждающих конст-ий. Более мелкие дроб мод – толщина плитовых и листовых СМ.

в процессе проектир важно, что швы, зазоры, разл-е виды примыкания изм-т размер СМ (кирпич керамич-ий 250x120x65 +10)

Т и У при массовом индустр-ом строит-ве регламентируют строит-е параметры зданий в т.ч. высотные. При согласовании арх-ой ф-ы с размерами типовых СМ и инж-ого оборудования арх-р пользуется пространств-ой сеткой с модульн-ми ячейками.

Станд-я – непоср-но связана с процессом управлениея кач-вом СМ,а УТ не явл торомозом на творч пути архра . (ордера, греч орнамент из тип-х эл-в, 18 видов кирпича в хр Вас-я Блаж-ого)

3.Классификация см

К должна быть логичной и иметь единый классификационный признак

*Если считать екп = Сырье, то:

Сырье:

●древесные (балки);

●из природного камня;

●керамические (на основе глин)(кирпич);

●стеклянные и из др не метал-х расплавов;

●из металлов и их сплавов;

●на осн-ве минер вяжущих (на основе гипса, цемента);

●на основе искусств-х полимеров;

●на основе пром-х/бытовых отходов.

*екп=способ произв-ва:

-пресованные;

-вольцово-колондрические.

*екп=по конкр-ой обл-ти прим-я:

-стеновые;

-кровельные;

-теплоиз-е…

*екп= хар-ка:

-анизонтропные (разные по св-вам)(дерево, ж/б);

-изотропные (схожие по св-вам в разл-х направлениях)(металлы, сплавы)

*екп=по происх-ю:

-естественные/природные;

-искуств-е;

-минеральные;

-орг-е.

*екп=продукция:

-штучные;

-рулонные.

Применение:

●конструкционные (главная опора и защита)(кирпич, бетон);

●конструкционно-отделочные (опрора, вн-ий вид)(штукатурка);

●отделочные(вн-ий вид)(обои).

4. Эксплоутационно-техн-е св-ва СМ.

Э.-т. св-ва СМ. обеспеч прочн, защита, долговечность здания

Хар-ка структуры. Различ 3 уровня строения материала: макроструктура (видимое невооруж глазом),микроструктура (вид в опт микроскоп) и внутр строение вещ-ва

Макроструктура: конгломератн (соедин разнородн вещ-в , обычн в виде зерен) ,яечист(налич макропор) ,волокнист, (прис мат с природн и иск волокн,располож в опр напр), слоист(наличие нескольки слоев), рыхлозерн(сост из б кол-ва несвязанных зерен)

Пористость (заполн СМ порами)

П=(1 – Рср/Р)*100%

<30% - низкопористые, 30 < 50 среднепористые,< высокопористые

Пор. Хар-р:

*замкнутая;открытая;крупн(от 0,1 мм)мелк.

Пластмасса 96% Бетон тяжелый 10% Стекло 0%

◊ВЕСОВАЯ ХАР-КА:

Вес-сил с кот СМ притяг землей(ньютоны)

Плотность Кг/м(3)

P = m/v – ист плотность, в абсолютно плотном состоянии (без пор и пустот)

Ср плотн – с порами.

>2000 тяжел СМ, <1000 легкий СМ

сталь 7860,тяж бетон 2200, пенопласт 50

◊СВ-ВА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВЛАГИ И ВОДЫ:

Влажность- содерж влаги в мат,отнесен к массе мат в сухом сост %

>20 высок , <5 низк

Гигроскопичность % - способность СМ поглащать водяные пары из воздуха (при его повыш-ой влажности) и удерживать изх в следствии капиллярной конденсации.

Водопоглощение

Вm (по массе)% - при непосредственном контакте с водой впитывать и удерживать её.

Вm=[(m1-m)/m]*100 (m1 – водонасыщ-е, m - сухое)

> 20% высокое< 5% низкое

Древесина 150%, Бетон тяж. 3%, Сталь 0%

Водостойкость материиала характеризуется коэф разм

Кр – коефф. Размягчения – стойкость к действию воды.

Кр = Rсж(влажн)/Rсж(сух.)

<0,8 можно прим-ть во влжных помещениях, >0,8 нельзя

Водопроницаемость – способность СМ пропуск воду под давлением

Хар-ся кол-вом воды, прошедшей в теч 1 часа через 1 см(2) площади при пост-ом давлении

Морозостойкость Мрз циклы

Способность насыщ водой СМ выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без признаков разруш и без значительных потерь массы и прочности.

>100 Ц – высокая, десятки Ц – удовлетворительная, <10 Ц – низкая

бетон тяж – высокая, бетон легкий – удовлетвор

◊СВ-ВА ПРИ ДЕЙСТВИИ ТЕПЛА И ОГНЯ И ЗВУКА:

Теплопроводность λ Вт/м*С°

Свойство СМ передавать через свою толщу тепл поток, возникающий при разности температур на пов-х, ограничивающих СМ.

l – коефф. Вт/(м * С°)

>1 высок, <0,7 низк, <0,17 теплоизоляционн СМ

сталь 58, бетон 1,3, пенопласт 0,04,воздух 0,023

Огнестойкость - Способность СМ сохранять физико-механич св-ва пи возд-ии огня и высоких температур в условиях пожара.

Методы: огневой трубы; калориметрии

Сгораемые: из оргсырья (дерево);

Трудносгораемые: из оргсырья+минсвязки (асфальтобетон)

Несгораемые: из неоргсырья(но: деформ, химич разл.)(железо)

Звукопоглощение α Гц - Спос-ть СМ поглощать звуковые волны. Хар коэф звук

α = Е погл/ Е пад

Е – звуковая энергия на опред-ой частоте

>0,8 высокое <0,2 низкое

минераловатные плиты – от 0,03 до 0,45,поропласт полужесткий 0,11 да 0,6

>m=> >α

◊СВ-ВА ПРИ ДЕЙСТВИИ СТАТ-Х И ДИНАМ-Х СИЛ:

Коррозионная стойкость Способн СМ сопротивляться действию агресс в-в:

K р(разница м до и после агрес-ой среды)/m(2)*ч

*Физическая;*Химическая;*Физико-химич;*Электрохим-я;*Биологическая;

СМ из орг сырья(древес,пластм) при обычн t стойки к действ слабых (до 5%) кислотн и щелочн реагентов,но имеют орг биостойкость

СМ из не оргсырья зависит от его состава

Прочность Мпа Спость СМ сопротивляться разрушению или необратимому изменению ф-ы под действием внутр-х напряжений, вызваных вн-ими силами или др факторами

Предел прочн – напряжение, соответствующее нагрузке, при которой фиксируется начало разрушения.

Наиб частые нагруз - R сжатия, растяжения, изгиба, удара

Rсж раст=P/A, где P- нагр-ка, вызыв-я началом разуш-я Н, A - площ поперечного сеч-я образца до испытания m(2)

Rи = M/W ,где M – изгтбающий момент,W-момент сопр-я

R: >100 МПа – высокий, Десятки – удовлетворит, <10 низкий

Rсж сталь 400, Бетон тяжел 40,Кирп 10

Rи Сталь 400, Бетон 4, Кирпич 2

Твердость Способность СМ сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим при местном внедрении другого более твердого тела.

Т, Мпа и др, в зависим-ти от СМ

Шкала твердости Мооса: 10 Алмаз, 9 Корунд, 8 Топаз, 7 Кварц, 6 Ортоклаз, 5 Апатит, 4 Плавиковый шпат, 3 Кальцит, 2 Гипс, 1 Тальк.

Истираемость г/см(2) И Способность СМ уменьшаться в объеме и массе вследствие разрушения поверхностного слоя под действием истирющтх усилий

<0,5 низкая, >5 высокая

высок у нек-х кам СМ(камни):гварциты, базальты, диориты, граниты, менее – мрамор

◊ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВ-ВА:

Упругость способность см деформир-ся под влиянием нагрузки и самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней среды.

Упругая деф-я - обратима

Е – модуль Юнга. Закон Юнга: ε(упругая деформ)=σ(одноосное напр-е)/Е

Пластичность способность см изменять ф-у и размеры под действием вн. Сил, не разрушаясь.

После прикращ-я действий – форма сама не восст-ся – остаточная деф-я назыв-ся пластической

Хрупкость Способность твердого СМ разрушаться при механических аоздействиях без сколько –нибудьть значительной платической деф-ии.

По хар :*пластики (метал см, кроме чугунных ),*хрупкие (прир-ый камень, бетон, стекло оконное)

Краски вязкость ,укрывистость, степень высыхания