Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»

(Воронежский ГАСУ)

А.М. Усачев, С.М. Усачев, Е.В. Баранов

специальные Конструкционные

и функциональные

строительные материалы

Учебное пособие

Воронеж 2016

УДК 666 + 691

ББК 38.3

У743

Рецензенты:

кафедра производства строительных конструкций

ФГБОУ ВО «Брянский государственный

инженерно-технологический университет»;

И.Д. Зарцын, д-р. хим. наук, профессор ВГУ, генеральный директор

ООО «НПП ЗСК»

У743	Усачев, А.М. Специальные конструкционные и функциональные строительные материалы : учеб. пособие для студ. бакалавриата направления подготовки «Химия, физика и механика материалов» / А.М. Усачев, С.М. Усачев, Е.В. Баранов; Воронежский ГАСУ. – Воронеж, 2016. – 244 с.

Содержит материал об основных конструкционных материалах, используемых в архитектурно-строительной практике. Особое внимание уделено функциональным и специальным строительным материалам, применяемым в различных отраслях промышленности и энергетики.

Предназначено для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению подготовки «Химия, физика и механика материалов».

Ил. 86. Табл. 65. Библиогр.: 29 назв.

УДК 666 + 691

ББК 38.3

Рекомендовано к изданию учебно-методическим советом

Воронежского ГАСУ

ISBN 978-5-89040-632-3 © Усачев А.М., Усачев С.М.,

Баранов Е.В., 2016

© Воронежский ГАСУ, 2016

Введение

Учебное пособие подготовлено на кафедре Технологии строительных материалов, изделий и конструкций Воронежского ГАСУ в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего образования, учебного плана и рабочей программы по направлению подготовки «Химия, физика и механика материалов».

Многолетний опыт преподавания дисциплин «Строительные материалы», «Технология конструкционных материалов», «Архитектурное материаловедение», «Технология керамики и огнеупоров», «Технология отделочных и изоляционных материалов» и др. стал основой для написания предлагаемой книги.

Учебное пособие содержит четыре раздела: «Строительные материалы – материальная база строительства и архитектуры», «Конструкционные и конструкционно-отделочные материалы», «Функциональные строительные материалы» и «Строительные материалы специального назначения». В первом разделе раскрываются проблемы взаимосвязи строительства и архитектуры с их материальной базой и научно-техническим прогрессом общества, представлена классификация строительных материалов и изделий, освещены вопросы физического и морального износа материалов, изделий и конструкций.

Второй раздел посвящен изучению основных конструкционных материалов в современной строительной практике, таких как природный камень, древесина, керамические изделия, стекло, бетон, железобетон, сталь и др. В эволюционно-историческом аспекте рассмотрены применяемые орудия труда, технологии и организация производства.

При подготовке третьего раздела были использованы данные о применяемых в строительстве функциональных материалах, а также результаты последних научных исследований. Функциональные строительные материалы представлены теплоизоляционными, акустическими, гидроизоляционными, кровельными и герметизирующими материалами.

В четвертом, заключительном разделе приводится информация о специальных строительных материалах, эксплуатируемых в экстремальных условиях: при высоких температурах, воздействии агрессивных сред (кислот, щелочей), при действии ионизирующих излучений.

Учебное пособие «Специальные конструкционные и функциональные строительные материалы» предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению подготовки «Химия, физика и механика материалов». Информация, содержащаяся в нем, может быть также использована магистрами и бакалаврами, изучающими похожие дисциплины.

Раздел 1 строительные материалы – материальная база строительства и архитектуры

1.1. Связь строительства и архитектуры с материальной базой

Проблема взаимосвязи строительства и архитектуры с материальной базой – строительными материалами – одна из самых актуальных, комплексных проблем современной архитектурно-строительной науки и практики.

Строительные материалы и изделия оказывают бесспорное влияние на создание и развитие архитектурных конструкций и новых архитектурных форм, на формирование архитектурного стиля и образа, определяют массовость и индустриальность строительства, в значительной мере влияют на качество и экономику современной архитектуры.

Строительные материалы составляют более половины используемых архитектором материальных ресурсов. Это – своеобразная палитра зодчего, без которой невозможно воплощение ни одного творческого замысла, ни одного проекта. И палитра эта, чрезвычайно многообразная, включающая сегодня материалы и изделия более 1000 наименований, очень быстро расширяется и пополняется ежегодно сотнями новых материалов [1, 2]. Поэтому, современный проектировщик, архитектор, строитель должен знать не только основы строительного материаловедения и технологии строительных материалов, но и постоянно совершенствоваться, развивать свои навыки и умения, следить за последними достижениями строительной науки и техники.

Историю человечества часто делят на каменный, бронзовый и железный века – по тем материалам, из которых изготавливались орудия труда, оружие и здания.