- •Конспект лекцій до вивчення дисципліни
- •Вінниця, 2014
- •1.1. Значення дисципліни «Архітектурне матеріалознавство».
- •1.2. Загальні відомості.
- •1.2.1 Стандартизація будівельних матеріалів.
- •1.2.2 Класифікація будівельних матеріалів.
- •1.3. Будівля та склад матеріалів.
- •1.3.1 Будівля матеріалів.
- •1.3.2 Склад матеріалів.
- •Контрольні запитання
- •Тема 1.1 Загальні властивості будівельних матеріалів. План :
- •1.1.1. Загальні відомості.
- •1.1.1. Загальні відомості.
- •Фізичні властивості.
- •1.1.2. Механічні властивості.
- •1.3. Хімічні властивості.
- •1.4. Технологічні властивості.
- •Тема 2.1. Природні кам’яні матеріали. План :
- •2.1.1. Загальні відомості.
- •2.1.1. Загальні відомості.
- •2.1.2 Походження та класифікація гірських порід.
- •2.1.3 Характеристика породотвірних мінералів.
- •2.1.4 Магматичні гірські породи.
- •2.1.5 Осадові породи.
- •2.1.6 Метаморфічні гірські породи.
- •2.1.7 Природні кам'яні матеріали.
- •2.1.8 Використання відходів видобування і обробки гірських порід.
- •2.1.9 Корозія природних кам’яних матеріалів та захист від неї.
- •Контрольні запитання
- •Завдання для самостійної роботи
- •Тема 2.2. Керамічні матеріали та вироби. План :
- •2.2.1 Загальні відомості.
- •2.2.1 Загальні відомості.
- •2.2.2 Класифікація керамічних матеріалів
- •2.2.3 Сировина для виробництва керамічних матеріалів
- •2.2.4 Матеріали для декорування (глазур, ангоби, керамічні фарби)
- •2.2.5 Основи технології керамічних матеріалів і виробів
- •2.2.6 Стінові вироби
- •2.2.7 Вироби для облицювання фасадів
- •2.2.8 Плитки для внутрішнього облицювання
- •2.2.9 Керамічні вироби для покрівлі й перекриттів
- •2.2.10 Вироби спеціального призначення
- •Контрольні запитання
- •Завдання для самостійної роботи
- •Тема 2.3. Матеріали і вироби з мінеральних розплавів. План:
- •2.3.1 Загальні відомості
- •2.3.1 Загальні відомості
- •2.3.2 Сировина, технологія отримання та властивості скла
- •2.3.3 Матеріали й вироби із скла
- •2.3.4 Сітали, шлакосітали й сіталопласти
- •2.3.5 Матеріали й вироби із кам’яного литва
- •Контрольні запитання
- •Тема 2.4. Неорганічні в’яжучі речовини План:
- •2.4.1 Загальні відомості
- •2.4.1 Загальні відомості
- •2.4.2 Класифікація неорганічних в’яжучих речовин
- •2.4.3 Повітряні в’яжучі речовини
- •2.4.4 Технічні характеристики гіпсових в’яжучих
- •2.4.5 Повітряне будівельне вапно
- •2.4.6 Магнезіальні в’яжучі речовини
- •2.4.7 Гідравлічні в’яжучі речовини
- •2.4.8 Технологія виробництва цементу
- •2.4.5 Хіміко-мінералогічний склад портландцементного клінкеру
- •2.4.9 Спеціальні види портландцементу
- •Поверхнево-активні добавки (пад)
- •Контрольні запитання
- •Тема 2.5. Бетон План:
- •2.5.1 Загальні відомості. Класифікація бетонів
- •2.5.2 Властивості бетонної суміші
- •2.5.3 Основи технології бетону
- •2.5.4 Твердіння бетону
- •Основні властивості важкого бетону
- •2.5.6 Легкі бетони
- •Легкі бетони на пористих заповнювачах
- •2.5.7 Ніздрюваті бетони
- •2.5.8 Крупнопористий бетон
- •2.5.9 Спеціальні види бетонів
- •Контрольні запитання
- •Тема 2.6. Будівельні розчини й сухі будівельні суміші План:
- •2.6.1 Загальні відомості
- •2.6.1 Загальні відомості
- •2.6.2 Будівельні розчини
- •2.6.3 Матеріали для виготовлення розчинних сумішей
- •2.6.4 Властивості розчинних сумішей і затверділих розчинів
- •2.6.5 Підбір складу, приготування і транспортування розчинів
- •2.6.6 Види будівельних розчинів
- •2.6.7 Сухі будівельні суміші
- •2.6.8 Класифікація сухих будівельних сумішей і характеристика вихідних матеріалів
- •2.6.9 Характеристика сухих будівельних сумішей різного призначення
- •Література
1.3. Будівля та склад матеріалів.
1.3.1 Будівля матеріалів.
Будову матеріалу вивчають на трьох рівнях:
1. Макроструктура матеріалу - будова, видима неозброєним оком.
2. Мікроструктура матеріалу - будова, видима в оптичний мікроскоп.
3. Внутрішня будова речовин, що складають матеріал на молекулярно-іонному рівні (вивчається з використанням ІЧ-скопії, диференційно-термічного і рентгено - структурного методів аналізу).
Макроструктура твердих будівельних матеріалів може бути: конгломератною, ячеїстою, дрібнопористою, волокнистою, шаруватою, пухкозернистою.
Мікроструктура речовин, що складають матеріал, може бути кристалічною і аморфною. Кристалічна й аморфна форми нерідко є різними станами тієї самої речовини. Найбільш стійкою є кристалічна форма.
Внутрішня будівля визначає механічну міцність, твердість, тугоплавкість і т.д. Розрізняють за характером зв'язку між частками (ковалентна, іонна).
1.3.2 Склад матеріалів.
Будівельні матеріали характеризуються хімічним, мінеральним і фазовим складом.
Хімічний склад дозволяє судити про ряд властивостей матеріалу: вогнестійкості, біостійкості та інших технічних характеристиках. Виражається процентним вмістом основних і кислотних оксидів.
Мінеральний склад показує, які мінерали й у якій кількості містяться в матеріалі. Мінерали являють собою зв'язані основні й кислотні оксиди.
Фазовий склад матеріалу і фазові переходи води, що знаходяться в його порах, впливають на властивості й поведінку матеріалу при експлуатації. З погляду фазової будови в матеріалі виділяють тверді речовини, що утворюють стінки пор (каркас) і пори, заповнені повітрям чи водою.
Для оцінки складу і структури матеріалу використовують такі фізико-хімічні методи аналізу:
петрографічний метод аналізу застосовують для дослідження цементного клінкера і каменю, бетонів, вогнетривів, шлаків і т.д.. Здійснюється з використанням поляризаційного мікроскопа. Метод заснований на визначенні характерних для кожного мінералу оптичних властивостей (показник переломлення, колір, сила подвійного переломлення), зв'язаних з його внутрішньою будовою;
електронна мікроскопія застосовується для дослідження матеріалів у вигляді тонкокристалічної маси. Сучасні електронні мікроскопи мають корисне збільшення до 300000 разів, що дозволяє бачити частки розміром 0,3 – 0,5 нм;
рентгенографічний аналіз. Застосування рентгенівського випромінювання для дослідження кристалічних речовин засноване на тому, що довжина хвилі порівнянна з міжатомною відстанню у кристалічних ґратах речовини. Кожна кристалічна речовина характеризується своїм набором визначених ліній на рентгенограмі. Вказаний метод аналізу використовується для контролю сировини і готової продукції, для спостереження технологічних процесів;
диференційно-термічний аналіз (ДТА) використовується для визначення мінерально-фазового складу будівельних матеріалів. Метод заснований на тому, що будь-які фазові перетворення, які відбуваються в матеріалі, супроводжуються тепловими ефектами. Для виконання аналізу використовують дереватограф, що фіксує і записує ендо- і екзотермічні ефекти. Потім поводження матеріалу порівнюють з еталоном, речовиною, що не зазнала ніяких теплових перетворень;
спектральний аналіз – фізичний метод якісного і кількісного аналізу речовини, заснований на вивченні їх спектрів. При дослідженні будівельних матеріалів використовується в основному ІЧ-спектрокопія. ІЧ-спектроскопічний метод аналізу заснований на взаємодії досліджуваної речовини з електромагнітними випромінюваннями в інфрачервоній області. ІЧ-спектри є характерними для певних груп і сполучень атомів.