1.Основные направления технического прогресса в области строительных материалов, изделий и конструкций.

2. Понятие материаловедения. Классификация строительных материалов по назначению. Понятие структуры материала.

3.Параметры состояния и структурные характеристики строительных материалов.

4.Гидрофизические сво-ва строительных мат-ов .

5.Физико механические свойства строительных материалов

6. Теплофизические св-ва строительных материалов

7. Сырьевая база производства строительных материалов.

8. Понятие минерала , горной породы, спайности . Стандартная шкала твёрдости минералов..

9. Магматические горные породы ..

10. Осадочные горные породы .

11. Метаморфические горные пород..

12. Основные виды природных каменных изделий и их св-ва.

13. Особенности древесины как строительного материала

14. Макро-и микростроение древесины.

15. Физико-механические св-ва древесины . Стандартные методы испытания .

16. Пороки древесины.

17. Причины и механизм гнилостного разрушения древесины. Методы защиты древесины от гниения.

18. Материалы и изделия из древесины .

19.Преемущество и недостатки керамики, как строительного материала. Классификация керамических материалов.

20.Состав и св-ва глин как сырья для строит. керамики.

21.Принципы производства строительной керамики.

22.Стеновые керамические материалы.

23. Классификация неорганических вяжущих веществ по условиям применения..

24. Гипсовые вяжущие вещества.

25.Стандартные методы

26.Воздушная известь.

27. Портландцемент..

28.Показатели качества портландцемента.

29.Стандартные методы испытания портландцемента.

30.Твердение портландцемента. Взаимодействие минералов клинкера с водой..

30. Твердение портландцемента.Форм.

31.Основные направления регулирования свойств портландцемента.

32.Быстротвердеющий портландцемент.

33.Сульфатостойкие цементы.

34.Портландцемент с активными минеральными добавками. Пуццолановый портландцемент.

35.Шлакопортландцемент.

36.Бетоны..

37.Материалы для тяжёлого бетона. Технические требования к заполнителям для тяжелого бетона.

38.Бетонная смесь.

39.Закон прочности бетона.

40.Понятие о классах и марках тяжелого бетона.

41. Последовательность расчета начального состава тяжелого бетона. Лабораторный и рабочий составы.

42. Влияние производственных факторов на качество бетона.

43. Уход за твердеющим бетоном монолитных конструкций.

44. Понятие о железобетоне.

45. Битумные вяжущие вещества.

46. Показатели качества и свойства битумных вяжущих веществ (см. вопрос 45). Стандартные методы оценки свойств битумов.

47. Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы..

48.Стандартные методы испытаний рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов

49.Полимерные строительные мат-лы (пластмассы)..

50.Особенности свойств полимерных строительных материалов.

51.Понятие полимера, олигомера, мономера

52. Важнейшие полимерные строительные материалы

53. Материалы отделочные, для полов из пластмасс..

54. Теплоизоляционные материалы.

55.Теплоизоляционные материалы.

56.Основные свойства теплоизоляционных материалов

57.Теплоизоляционные материалы для изоляции строительных конструкций..

58.Теплоизоляционные материалы и изделия для изоляции промышленного оборудования и трубопроводов.

59. Какими показателями оценивается морозостойкость стр мат? В чем сост станд метод опред марки по морозостойкости?

60.Что такое водонепроницаемость мат? Каким образом можно опред марку по водонепрониц?

61. Коррозия цементного камня. Коррозия 1 вида и методы борьбы с ней.

62. Коррозия цементного камня. Коррозия 2 вида и методы борьбы с ней.

63. Коррозия цементного камня. Коррозия 3 вида и методы борьбы с ней.

64.Перечислите и охарактеризуйте основные технологические операции при производстве керамических изделий. Способы формования изделий.

1.Основные направления технического прогресса в области строительных материалов, изделий и конструкций.

Промышленность строительных материалов является отраслью народного хозяйства, определяющей экономический потенциал страны. Технический прогресс, способствующий экономической обеспеченности государства, предусматривает увеличение объема производства строительных материалов, изделий и конструкций, обеспечивающих снижение материалоемкости, стоимости и трудоемкости строительства, охрану окружающей среды, уменьшение веса зданий и сооружений и повышение их тепловой защиты при экономии топливно-энергетических ресурсов.

В связи с поставленными задачами разрабатываются технологии безотходного производства строительных материалов на базе комплексной переработки побочных промышленных продуктов (металлургических шлаков, зол ТЭС и шламов химических производств).

Для экономии топливно-энергетических ресурсов переводятся на энергосберегающие технологии предприятия по производству цемента, извести, стекла, железобетонных и керамических изделий. Так, например, используется комбинированный способ производства портландцемента, значительно сокращающий энергозатраты по сравнению с мокрым и сухим способами.

Для повышения эффективности капитальных вложений используется непрерывный процесс комплексной механизированной сборки зданий и сооружений из укрупненных готовых конструкций заводского изготовления. Для увеличения объема производства создается широкая сеть предприятий по изготовлению строительных материалов, изделий и конструкций, а также полная и постоянная механизация производства с внедрением автоматических усовершенствованных устройств и технологических процессов.

Для научных исследований в области строительных материалов созданы специальные лаборатории и институты, где в настоящее время огромное внимание уделяется вопросу коррозии материалов и новейшим технологиям создания

2. Понятие материаловедения. Классификация строительных материалов по назначению. Понятие структуры материала (макроструктура, микроструктура, внутреннее строение). Понятие состава (химический, минеральный, фазовый составы). Взаимосвязь состава, строения и свойств материала.

Материаловедение называют- науку,изучающую связь состава, строения и св-в материала, а также закономерности их изменения при физико-хим, физич, механич и д.р. воздействиях .

Классификация материалов по назначению:

Первую группу составляют конструкционные материалы: 1) природные каменные материалы (гранит, базальт), 2) искусственные каменные материалы, получаемые на основе минеральных вяжущих веществ без обжига (бетоны, строительные растворы); 3) искусственные каменные материалы, получаемые обжигом минерального сырья (керамические кирпичи и камни, стекло); 4) металлы (сталь и ее сплавы, алюминий и его сплавы и др.);

5) конструкционные пластмассы (стеклопластики); 6) материалы из древесины.

Вторая группа объединяет строительные материалы специального назначения. Они необходимы для защиты конструкций от вредных воздействий окружающей среды, создания комфорта, а также для повышения надежности зданий при эксплуатации. К ним относятся строительные материалы:

1) теплоизоляционные (минеральная вата, пенопласты, ячеистые бетоны, пеностекло); 2) акустические (легкие и ячеистые бетоны, пористые пластмассы, изделия из древесины, тканевые и мембранные материалы на основе минеральных и органических волокон); 3) кровельные и гидроизоляционные (рулонные битумные материалы, полимерные пленки и мембраны, битумные и полимерные и битумно-полимерные мастики);

4) герметизирующие (герметики на основе полиуретанов и кремнийорганических соединений); 5) отделочные (лакокрасочные, облицовочные материалы); 6) антикоррозионные (мастики на основе битумных и полимерных композиций) и др.

Под структурой материалов подразумевают взаимное расположение, форму и размеры частиц материала, пор, их размер и характер. Различают микроструктуру — строение материала, видимое только под микроскопом, и макроструктуру — строение, видимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении. Макроструктура может быть следующих типов: конгломератная (соединение цементирующим веществом-бетон), ячеистая (макропоры-пластмасса), мелкопористая(цементный камень), волокнистая(из волокон- дерево), слоистая(из слоев-фанера), рыхлозернистая (песок, гравий) или порошкообразная. Микроструктура веществ, составляющих материал, может быть

кристаллической и аморфной. Кристаллическими называют материалы, состоящие из кристаллов (минералов), в каждом из которых расположение атомов, ионов, молекул имеет присущую ему кристаллическую решетку и трехмерную периодичность во всем объеме (в дальнем порядке). Аморфными называют тела, в которых только ближайшие друг к другу атомы находятся в более или менее упорядоченном расположении; дальний же порядок отсутствует.

Внутреннее строение веществ, составляющих материал, определяет механическую прочность, твердость и другие важные свойства материала.

Химический состав определяет содержание в материале химических элементов или их оксидов и позволяет оценить свойства материала: например огнестойкость, биостойкость, а также механическую прочность и другие характеристики.

Минеральный состав показывает, какие минералы и в каком количестве содержатся, например, в вяжущем веществе или в каменном материале, и определяет многие свойства материала.

Фазовый состав - материала и фазовые переходы воды, находящаяся в его порах,оказывают влияния на все сво-ва и поведение мат-ла при эксплуатации. В материале выделяют твёрдые вещ-ва,образующие стенки пор, то есть "каркас" материала, и поры ,заполненные воздухом и водой .

Взаимосвязь состава, строения и свойств материала:

Свойства материалов в большей мере связаны с особенностями их строения и со свойствами тех веществ, из которых данный материал состоит. В свою очередь, строение материала зависит: для природных материалов — от их происхождения и условий образования, для искусственных — от технологии производства и обработки материала. 

3.Параметры состояния и структурные характеристики строительных материалов (истинная, средняя, насыпная и относительная плотности, пористость (в т.ч. виды пористости и её влияние на различные св-ва мат-ла), коэффицент плотности, удельная поверхность. методы испытания.

Истинная плотность - масса в еденицы объёма вещества в абсолютно плотном состоянии.

Средняя плотность- масса в единицы объёма вещества в естественном состоянии (при наличии пор).

Насыпная плотность- масса единицы объёма мат-ла в насыпном состоянии.

Относительная плотность-отношение средней плотности мат-ла к средней плотности воды.

Пористость- степень заполнения мат-ла порами.

Различают общую, открытую и закрытую пористости

Открытая пористость равна отношению суммарного объёма всех пор, насыщающихся водой, к объёмам материала. ,

где -масса образца соответственно в сухом и насыщенном водой состоянии

Открытые поры материала сообщаются с окружающей средой и могут сообщаться между собой, по этому они заполняются водой при обычных условиях насыщения, например при погружении образцов мат-ла в ванну с водой. Открытые поры увеличивают проницаемость и водопоглощение материала и ухудшают его морозостойкость

Закрытая пористость . Пористый материал обычно содержит открытые и закрытые поры; Увеличение закрытой пористости за счёт открытой повышает его долговечность . В звуко поглощающих мат-лах и изделиях умышленно создаётся открытая пористость и перфорация, необходимые для поглощения звуковой энергии .

Общая пористость - сумма открытой и закрытой пористостей

Коэффициент плотности - степень заполнения мат-ла веществом.

Удельная поверхность - отношение суммарной поверхности тела к его массе (S) ;

Методы испытания - 1) Эксперементальный (прямой) метод определения пористости ,основан на замещении порового пространства в мат-ле сжиженным гелием или другой средой.

2) Экспериментально- расчётный метод определение пористости использует найденные опытным путём значение плотности ( %) высушенного мат-ла :

4.Гидрофизические сво-ва строительных мат-ов (гигроскопичность,влажность , водопоглащение, водонепроницаемость, водостойкость, морозостойкость, коэф насыщения , паропроницаемость, влажностные деформации) . Зависимость этих св-в от структуры материала .

Гигроскопичность - св-во материала впитывать водяные пары из воздуха; (%)

Влажность- относительное содержание влаги в материале.

Водопоглащение (по массе и по объёму % )- св-во материала материала поглощать воду при непосредственном контакте. =

Водонепроницпемость - с св-во материала не пропускать через свою толщину воду при гдростатическом давлении.

Водостойкость св-во материала сохранять в воде свою прочность.

оценивается коэффициентом размягчения (от 0 до 1).

материал считается водостойким если .

Морозостойкость - св-во насыщенного водой материала выдерживать циклические воздействия замораживания и оттаивания ; без потери массы до 5% и снижении прочности до 15%

Коэффициент насыщения пор материала водой - Степень заполнения пор материала водой

; < 0,6 - материал морозостоек, 0,6 0,8 -сомнительная морозостойкость(необходимо проверить), 0,8 - неморозостоек

Паропроницаемость. При возникновении у поверхности ограждения разности давления газа происходит его перемещение через поры и трещины мат-ла.

Воздухостойкость - с св-во материала выдерживать циклические воздействия увлажнения и высушивания, без заметных деформаций и потери механической прочности.

Химическая стойкость - сопротивление материала разрушению, под воздействием агрессивных жидкостей.

Влажностные деформации . Пористые не органические и органические мат-лы (бетоны ,древесина ) при изменении влажности изменяют свой объём и размеры .

Усадкой (усушкой) называют уменьшение размеров мат-ла при его высыхании

Набухание (разбухание ) происходит при насыщения мат-ла водой.

Увлажнение приводит к изменению многих свойств материала: повышается масса строительной конструкции, возрастает теплопроводность; под влиянием расклинивающего действия воды уменьшается прочность материала.

5.Физико механические свойства строительных материалов (прочность, придел прочности, деформации ( в т.Ч упругость, пластичность, хрупкость, закон Гука), твёрдость, истираемость, удельная прочность ).

Упругость - св-во материала самопроизвольно восстанавливать первоначальные форму и размеры после прекращения действия внешних сил.

Пластичность- св-во материала изменять свои форму и размеры под давлением внешних сил, не разрушаясь после прекращения действия сил (первоначальные параметры не восстанавливаются )

Хрупкость св-во материала разрушаться без образования заметных остаточных деформаций.

Закон Гука - связь между напряжениями и деформациями

E-коэф . пропорциональности называется модулем упругости или модулем Юнга.

- напряжение

- деформация

Модуль упругости является 2-ой упругой характеристикой материалов и характеризует важное их св-во - жёсткость .

Чем больше E, тем более жёсткий материал мы имеем

Прочность - св-во материала сопротивляться разрушению и деформации под действием внутренних напряжений , вызванных внешними силами или другими факторами

Предел прочности при осевом сжатии - равен частному от деления разрушающей силы на первоначальную площадь поперечного сечения образца ( куба, цилиндра, призмы ).

Придел прочности при осевом растяжении (МПа )используется в качестве прочностной характеристики стали ,бетона =, волокнистых и других материалов.

В зависимости можно условна разделить материал на 3 группы :

Материалы у которых (волокнистые -древесина); (сталь) ; (хрупкие материалы - природные камни ,бетон кирпич ).

Предел прочности при изгибе (МПа) -определяют путём испытания образца метериала в виде балочек на двух опорах . Их нагружают одной или двумя сосредоточенными силами до разрушения. , где М- изгибающий момент . W- момент сопротивления

Твёрдость - св-во материала сопротивляться проникновению в него другого твёрдого тела. (МПА)

Истираемость - св-во материала сопротивляться истирающим воздействиям, оценивается потерей первоначальной массы образца материала отнесённой к площади поверхности истирания. ;

Износ св-во материала сопротивляться одновременному воздействию истираемости и удара.

Ударная вязкость - способность материала сопротивляться ударным нагрузкам. Испытания проводятся на копрах (ударных механизмах), характеризуется затраченной работой на разрушение образца материала отнесенной к единице его объема или площади.

Удельная прочность- предел прочности материала отнесённой к его плотности. ;

6. Теплофизические св-ва строительных материалов (теплопроводность, термическое сопротивление, теплоёмкость, огнеупорность, огнестойкость, коэф. Линейного темп. Расширения , горючесть ).

Теплопроводность - способность материала проводить тепловой поток через свою толщину. Характеризуется кол-вом тепла, прошедшего через материал площадью 1 , толщиной 1м за одну секунду, разность температур в 1 .

в зависимости от направления волокон

теплопроводность больше - если волокна параллельны,

меньше - если перпендикулярны.

С увлажнением теплопроводность материала возрастает.

Термическое сопротивление -тепловое сопротивление, способность тела (его поверхности или какого-либо слоя) препятствовать распространению теплового движения молекул.

  — тепловое сопротивление на участке тепловой цепи, K / Вт, {\displaystyle T_{2}}  — температура начала участка, K, {\displaystyle T_{1}}  — температура конца участка, K

{\displaystyle P}P — тепловой поток, протекающий через участок цепи, Вт

Теплоёмкость - св-во тела при нагревании аккумулировать тепло. Характирезуется кол-вом теплоты для нагревания 1 кг материала на 1 .

Огнеупорность- св-во материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры

( >1580 ) , не размягчаясь и не деформируясь ( ) .

Огнестойкость- св-во материала противостоять действию огня в условиях пожара в течение определённого времени ; (часы, минуты ).

Горючесть - св-во материала к воспламенению, поддержанию горения .

Коэф. линейного температурного расширения бетона и стали 10* , гранита

8-10* , дерева - 20- . При сезонном изменении температуры окр среды и материала на 50 относительная температура деформации достигает 0,5* - 1* , то есть 0,5-1мм/м . Во избежание растрескивания сооружения большой протяжённости разрезают деформационными швами .