Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Воронежский государственный аграрный университет

имени К.Д. Глинки»

Н.С. КОВАЛЕВ, Н.А. КУЗНЕЦОВ

ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

И ТЕХНОЛОГИИ КОНСТРУКЦИОННЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области землеустройства и кадастров в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 650500 – "Землеустройство и земельный кадастр» и специальностям: 310900 – «Землеустройство», 311000 – «Земельный кадастр», 311100 – «Городской кадастр»

Воронеж

2004

УДК 691.002.2(075)

ББК 38.3

К 56

Рецензенты:

Академик, доктор технических наук, профессор Воронежской государственной лесотехнической академии

В.К. Курьянов

Кандидат технических наук, доцент Воронежского

государственного архитектурно-строительного университета

А.В. Никулин

Ковалев Н.С., Кузнецов Н.А.

К 56 Основы материаловедения и технологии конструкционных материалов: Учебное пособие. Под ред. Н.С. Ковалева. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2004. - 238 с. Ил. 47, табл. 10. Библиогр.: 15 назв.

ISBN 5-7267-0374-Х

Учебное пособие написано в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 650500 – «Землеустройство и земельный кадастр» и Примерной учебной программой «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» для студентов землеустроительного факультета по специальностям 310900 – «Землеустройство», 311000 – «Земельный кадастр», 311100 – «Городской кадастр».

ISBN 5-7267-0374-Х

 Ковалев Н.С., Кузнецов Н.А., 2004

 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки», 2004

Введение

Основное назначение курса «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» состоит в том, чтобы дать студентам необходимые знания по основным видам строительных материалов, технологиям их получения, изготовления и применения, ознакомить с нормативно-справочной литературой.

В результате изучения дисциплины студент должен:

ЗНАТЬ:

физические, механические, теплофизические и другие свойства основных строительных материалов;

номенклатуру природных и искусственных материалов;

технологию изготовления различных материалов и изделий;

оценивать качество и пути применения строительных материалов для ограждающих конструкций, теплоизоляции, наружной и внутренней отделки;

методы и способы защиты от коррозии;

УМЕТЬ:

произвести классификацию материалов на природные и искусственные;

определять свойства строительных материалов;

проверять соответствие этих свойств техническим условиям государственных стандартов;

рассчитать составы цементно-бетонных смесей;

ИМЕТЬ НАВЫКИ:

по определению материала в изделиях, конструкциях и зданиях;

рационально использовать материалы в строительстве.

Принятая классификация строительных материалов по виду сырья и общности технологических процессов позволяет рассматривать параллельно свойства сырья, материалов и технологию производства конструкционных материалов.

1. Основные свойства и классификация строительных материалов

1.1. Свойства строительных материалов

Невозможно изучать качество материала, особенности, пригодность для применения в строительстве, отрываясь от конкретных условий его работы. Диалектическое положение о взаимной связи и обусловленности явлений, их зависимости от окружающей среды имеет исключительно важное значение и для целей технологии строительных материалов. Нельзя решить вопрос о стойкой работе конструкций в отрыве от качества материала и условий, в которых они должны работать.

Свойствами материалов называют его особенности, проявляющиеся при взаимосвязи с какими-либо явлениями или при процессах взаимодействия с другими материалами.

Знание свойств материала неотделимо от всестороннего глубокого изучения свойств химических элементов, различных химических соединений на основе знания физики и химии.

Без глубокого знания всего многообразия свойств нельзя выбрать материал, соответствующий проекту конструкций, а следовательно, и производить работы высокого качества при минимальной стоимости.

В последние годы проводится усиленная работа по стандартизации строительных материалов. Стандарты четко определяют качество материалов, их прочностные характеристики и основные свойства в условиях эксплуатации.

Основные свойства материалов можно разделить на несколько групп:

к первой группе относят физические свойства: средняя плотность, истинная плотность, насыпная плотность, пористость. Эти свойства в большой степени оказывают влияние на другие важные в строительном отношении свойства строительных материалов.

ко второй группе относятся свойства, характеризующие отношение материалов к воздействию воды и отрицательных температур: водопоглощение, влажность, гигроскопичность, водопроницаемость, водостойкость и морозостойкость.

третью группу составляют свойства, характеризующие отношение материалов к действию тепла: теплопроводность, огнестойкость, огнеупорность, термическая стойкость.

в четвертую группу включены механические свойства: прочность, твердость, истираемость, сопротивление удару, упругость.

Помимо этих основных свойств различают и специальные, присущие лишь отдельным видам строительных материалов. Так, свойства материалов сопротивляться разрушающему действию кислот, щелочей, солей и газов носит общее название химической (коррозионной) стойкости.

Особую группу составляют технологические свойства, которые характеризуют способность материала подвергаться механической обработке: колка, теска, ковкость, полировка и т.д.

Некоторые свойства (плотность, пористость, прочность) одинаково важны для всех материалов, другие - только для части их и в определенных условиях службы. Так, морозостойкость важна для тех материалов, на которые может действовать вода в условиях попеременного замораживания и оттаивания.