1.1. Классификация строительных материалов, контроль качества

Строительные материалы и изделия являются основным элементов любого строящегося объекта. В связи с многообразием выполняемых функций и для облегчения строительных работ все материалы классифицируют по назначению, виду и природе материала, способу получения. По назначению их подразделяют на: конструкционные, отделочные, гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические, антикоррозионные, герметизирующие; по природе – органические, неорганические; по виду материала – природные каменные, лесные, полимерные, металлические, керамические, стеклянные, искусственные каменные (бетон), по способу получения – природные и искусственные. Природные строительные материалы, добываемые в местах их естественного образования (горные породы) или роста (древесина), используют в строительстве, применяя преимущественно механическую обработку. Состав и свойства этих материалов в основном идентичны используемым исходным породам. Искусственные строительные материалы, которые составляют преобладающее большинство, получают по специально разработанной технологии из природного минерального и органического сырья (горные породы, нефть, газ), промышленных отходов (золы, шлаки), попутных продуктов, представляющих собой пустую породу при добыче полезных ископаемых. Поэтому искусственные материалы (стекло, керамика, полимеры, металлы, бетон) приобретают новые заданные свойства, отличные от свойств исходного сырья. Качество выпускаемой продукции оценивают суммой свойств, определяющих пригодность материала или изделия для использования по назначению и представляющих интерес для потребителей. Так, например, для кровельных материалов такими свойствами будут: водонепроницаемость, водостойкость, термостойкость, атмосферостойкость, технологичность, экологическая безопасность. На каждый материал (изделие) и метод испытаний имеется техническое условие или стандарт, которые содержат номенклатуру изделий, показатели качества, определяемые стандартными методами, правила приемки, транспортирования и хранения.

Стандарты могут быть как на конкретную продукцию, так и укрупненными, содержащими разделы по проектированию, технологии строительства и строительным материалам («Строительные нормы и правила»).

При проектировании, изготовлении строительных изделий и возведении сооружений пользуются единой модульной координацией размеров (МКР) на базе основного модуля, равного 100 мм (1 М). В практике строительства используют как укрупненные модули (60 М, 12 М) – при проектировании, так и дробные (1/2 М, 1/10 М, 1/100 М) – при изготовлении строительных изделий.

Свойства материалов регулируются составом (фазовый, химический, минералогический) и структурой (микро-, макро-). В зависимости от состава и условий образования микроструктура может быть нестабильной коагуляционной, которую оценивают по вязкости и пластичности (клей, гипсовое тесто), более устойчивой – аморфной (стекло, шлак) с хаотичным расположением молекул и самой стабильной – кристаллической (металлы, природный и искусственный камень), представляющей строго фиксированное расположение атомов в кристаллической решетке. Форма, размеры и расположение кристаллов оказывают определяющее влияние на свойства этих материалов. Изменяя целенаправленно микроструктуру можно получать изделия с заданными свойствами. Например, из стеклорасплава путем формовки и охлаждения производят аморфные стекла, обладающие прозрачностью и хрупкостью. При введении в шихту специальных кристаллических добавок, повторном нагреве и охлаждении по заданному режиму получают закристаллизованные непрозрачные стекла – ситаллы с высокой прочностью на истирание и удар.

Макроструктура: плотная (стекло), ячеистая (пеносиликат), мелкопористая (кирпич), волокнистая (древесина), слоистая (пластик), рыхлозернистая (песок, цемент, щебень) зависит в большей степени от технологии получения материалов и изделий. Так например, имея одно и тоже основное глинистое сырье, изменяя технологию, можно получить конструкционный материал – кирпич, плотную облицовочную плитку для пола и теплоизоляционный ячеистый керамзитовый гравий.