МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

1. Роль строительных материалов на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации сооружений.

2. Номенклатура строительных изделий, изготавливаемых из черных и цветных металлов, применяемых в современном строительстве.

Виды изделий из цветных металлов

В чистом виде в строительстве алюминий применяется для отливки деталей, изготовления порошков (алюминиевые краски и газообразователи при изготовлении ячеистых бетонов), фольги, электропроводов. Из алюминиевой фольги делают высокоэффективный утеплитель (альфоль), используют ее в качестве отражателя тепловых лучей, а также декоративного материала. Путем анодного оксидирования из алюминиевых сплавов получают архитектурные детали различной расцветки. Сплав, состоящий из меди и цинка, называют латунью. Латунь обладает высокими механическими и антикоррозийными свойствами и поддается горячей и холодной обработке. Иногда к сплаву латуни добавляют свинец, олово, алюминий, кремний и др. Применяют ее в виде листов, прутьев, проволоки, труб. Латунь в строительстве применяют также в виде специальных изделий, сочетающих антикоррозийные и художественные качества (для архитектурной отделки интерьеров - базы колонн, различные погонажные изделия). Применяется в строительстве для специальных труб, антикоррозийных покрытий, звуко- и гидроизоляции и как составная часть некоторых легких сплавов. Свинец добывают из сульфидных руд. Сплавы, состоящие из свинца, олова, сурьмы, меди, применяют в качестве антифрикционных (анти - против, фриктио - трение) или подшипниковых. Такие сплавы носят название баббитов. В последнее время некоторые цветные металлы с успехом заменяют стеклом, пластмассами, химически обработанной древесиной и др. Черный металл, основным составляющим элементом которого является железо, используется в строительной индустрии, в современном промышленном производстве, при изготовлении автомобилей и предметов жилого обихода. Железо представляет собой один из наиболее популярных видов черных металлов. Широкая популярность железа связана с высокими техническими и эксплуатационными свойствами, позволяющими использовать данный вид металла практически в каждой отрасли человеческой жизнедеятельности. Не менее распространенным видом черного лома на сегодняшний день является сталь. Сталь представляет собой сочетание железа и углерода (около 2%). В зависимости от содержания углерода, сталь подразделяется на несколько подвидов: инструментальная, конструкционная и нержавеющая. Сталь как вид черного металла широко используется при изготовлении разнообразных инструментов, узлов и агрегатов для автотранспортной техники и т.д. К лому черных металлов относятся разнообразные изделия и конструкции из чугуна. Чугун представляет собой сплав железа с высоким содержанием углерода. Многие видели канализационные люки и решетки, которые изготавливаются из чугуна. Кроме того, чугун используется для производства предметов домашнего обихода, а в частности, при изготовлении посуды и ванных.

 

3. Классификация строительных материалов.

В строительстве используют большое количество разнообразных материалов. По назначению строительные материалы принято делить на следующие группы:

•          вяжущие строительные материалы (воздушные вяжущие, гидравлические вяжущие). В эту группу входят различные виды цементов, известь, гипс;

•          стеновые материалы - ограждающие конструкции. К этой группе относятся естественные каменные материалы, керамический и силикатный кирпич, бетонные, гипсовые и асбестоцементные панели и блоки, ограждающие конструкции из стекла и силикатного ячеистого и плотного бетона, панели и блоки из железобетона;

•          отделочные материалы и изделия - керамические изделия, а также изделия из архитектурно-строительного стекла, гипса, цемента, изделия на основе полимеров, естественные отделочные камни;

•          тепло- и звукоизоляционные материалы и изделия - материалы и изделия на основе минеральных волокон, стекла, гипса, силикатного вяжущего и полимеров;

•          гидроизоляционные и кровельные материалы ~ материалы и изделия на основе полимерных, битумных и других связующих, асбестоцементный шифер и черепица;

•          герметизирующие - в виде мастик, жгутов и прокладок для уплотнения стыков в сборных конструкциях;

•          заполнители для бетона ~ естественные, из осадочных и изверженных горных пород в виде песка и щебня (гравия), и искусственные пористые;

•          штучные санитарно-технические изделия и трубы - из металлов, керамики, фарфора, стекла, асбестоцемента, полимеров, железобетона.

Классификация строительных материалов по назначению позволяет выявить наиболее эффективные материалы, определить их взаимозаменяемость и после этого правильно составить баланс производства и потребления материалов.

По виду исходного сырья строительные материалы делят на природные и искусственные, минеральные и органические.

Природные, или естественные, строительные материалы и изделия получают непосредственно из недр земли или путем переработки древесных материалов. Этим материалам при изготовлении изделий из них придают определенную форму и рациональные размеры, не изменяя их внутреннего строения, химического и вещественного состава. Чаще других из природных используют древесные и каменные материалы и изделия. Кроме них, в готовом к употреблению виде или при механической обработке можно получить природный битум или асфальт, камыш, торф, костру и другие природные продукты.

Искусственные строительные материалы разделяют по главному признаку их отвердевания (формирования структурных связей) на:

•          безобжиговые - материалы, отвердевание которых проис

ходит при обычных, сравнительно невысоких температурах с

кристаллизацией новообразований из растворов, а также мате

риалы, отвердевание которых происходит в условиях автоклавов

при повышенных температуре (175...200 °С) и давлении водя

ного пара (0,9... 1,6 МПа);

• обжиговые - материалы, формирование структуры которых происходит в процессе их термообработки в основном за счет твердофазовых превращений и взаимодействий.

Указанное деление является отчасти условным, ибо не всегда возможно определить четкую границу между материалами.

В конгломератах безобжигового типа цементирующие вяжущие представлены неорганическими, органическими, полимерными, а также смешанными (например, органоминеральными) продуктами. К неорганическим вяжущим относят клинкерные цементы, гипсовые, магнезиальные и др.; к органическим -битумные и дегтевые вяжущие вещества и их производные; к полимерным - термопластичные и термореактивные полимерные продукты.

В конгломератах обжигового типа роль вяжущего играют керамические, шлаковые, стекольные и каменные расплавы.

Органические вяжущие вещества позволяют получать конгломераты, отличающиеся: по температуре их применения в строительстве - горячие, теплые и холодные асфальтобетоны; по удобообрабатываемости - жесткие, пластичные, литые и др. ; по размеру частиц заполнителя - крупно-, средне- и мелкозернистые, а также тонкодисперсные.

Полимерные вяжущие вещества - важные компоненты при изготовлении полимербетонов, строительных пластмасс, стеклопластиков и других, нередко называемых композиционными материалами.

Классификация искусственных строительных материалов (конгломератов), объединяемая общей теорией, расширяется с появлением новых вяжущих веществ, разработкой новых искусственных заполнителей, новых технологий или существенной модернизацией существующих, созданием новых комбинированных структур.