- •А.С.Пушкаренко, о.В.Васильченко
- •Харків – 2001
- •Професор Академії пожежної безпеки України в.Г.Палюх
- •Глава 1. Основні властивості будівельних матеріалів
- •1.1 Загальні відомості
- •1.2 Механічні властивості будівельних матеріалів
- •1.3 Фізичні властивості будівельних матеріалів
- •1.4 Хімічні і спеціальні властивості будівельних матеріалів
- •1.5 Пожежно–технічні характеристики будівельних матеріалів
- •1.5.1 Горіння матеріалів, умови займання і розповсюдження вогню
- •1.5.2 Пожежна небезпека і визначення груп горючості будівельних матеріалів
- •1.5.3 Методи визначення пожежно-технічних характеристик будівельних матеріалів
- •1.6 Стандартизація будівельних матеріалів
- •Глава 2. Природні кам’яні матеріали
- •2.1 Визначення і класифікація
- •2.2 Гірські породи і породоутворюючі мінерали
- •2.3 Особливості хімічного складу і поведінки окремих мінералів при дії високих температур
- •2.3.1 Класи оксидів і гідроксидів
- •2.3.2 Клас силікатів
- •2.3.3 Клас карбонатів
- •2.3.4 Клас сульфатів
- •2.4 Особливості поведінки природних кам'яних матеріалів при нагріванні
- •2.4.1 Вивержені породи
- •2.4.2 Осадові породи
- •2.4.3 Метаморфічні породи
- •Глава 3. Неорганічні в‘яжучі матеріали
- •3.1 Визначення і класифікація
- •3.2 Мінеральні повітряні в'яжучі матеріали та їхня поведінка при впливі високих температур
- •3.2.1 Будівельний гіпс
- •3.2.2 Повітряне будівельне вапно
- •3.2.3 Рідке скло
- •3.3 Гідравлічні мінеральні в'яжучі та їх поведінка при впливі високих температур
- •3.3.1 Портландцемент
- •2. Нагрівання беліту (c2s)
- •5. Нагрівання цементного каменю
- •3.3.2 Глиноземистий цемент
- •Глава 4. Метали і сплави
- •4.1 Властивості металів і сплавів
- •4.1.1 Склад та маркування чорних металів
- •1 За хімічним складом:
- •2 За твердістю (і вмістом вуглецю):
- •3 За застосуванням:
- •4.1.2 Склад та маркування сплавів кольорових металів
- •2 Алюмінієві сплави.
- •4.2 Метали і сплави, що застосовуються в будівництві
- •4.2.1 Будівельні сталі
- •4.2.2 Алюмінієві будівельні сплави
- •4.3 Поведінка металів і сплавів при нагріванні
- •Глава 5. Будівельні розчини, бетони, залізобетон
- •5.1 Будівельні розчини
- •5.2 Бетон і його властивості
- •5.3 Залізобетон і його властивості
- •5.4 Вплив високих температур на бетон і залізобетон
- •Глава 6. Штучні кам‘яні матеріали і вироби
- •6.1. Штучні кам‘яні неопалені матеріали
- •6.1.1. Силікатні матеріали
- •6.1.2 Азбоцементні матеріали
- •6.2 Штучні кам‘яні опалені матеріали
- •6.3 Матеріали і вироби на основі мінеральних розплавів
- •Глава 7. Деревина і вироби на її основі
- •7.1 Будова деревини
- •7.2 Властивості деревини та її застосування
- •7.2.1 Фізичні і механічні властивості деревини
- •7.2.2 Застосування деревини в будівництві
- •7.3 Поведінка деревини при дії високих температур
- •Глава 8. Полімерні будівельні матеріали
- •8.1 Склад і властивості пластмас
- •8.1.1 Основні компоненти пластмас
- •8.1.1.1 Полімери
- •8.1.1.2 Наповнювачі та інші компоненти пластмас
- •8.2 Види будівельних матеріалів і виробів з пластмас
- •8.2.1 Конструкційно-оздоблювальні матеріали
- •8.2.2 Покрівельні і гідроізоляційні матеріали
- •8.2.3 Матеріали для підлог
- •8.2.4 Теплоізоляційні матеріали
- •8.2.5 Полімерні бетони
- •Глава 9. Будівельні матеріали на основі органічних в‘яжучих
- •9.1 Основні властивості бітумних та дьогтьових в‘яжучих
- •9.2 Види будівельних матеріалів на основі органічних в‘яжучих
- •9.2.1 Емульсії, пасти, асфальтові бетони
- •9.2.2 Покрівельні, гідроізоляційні і герметизуючі матеріали
- •Глава 10. Теплоізоляційні матеріали і вироби
- •10.1 Визначення і класифікація теплоізоляційних матеріалів і виробів
- •10.2 Будова і властивості теплоізоляційних матеріалів
- •10.3 Неорганічні теплоізоляційні матеріали
- •10.4 Органічні теплоізоляційні матеріали та вироби
- •11.2 Основи вогнезахисту деревини і деревних матеріалів
- •11.2.1 Вогнезахисне просочування деревини
- •11.2.2 Вогнезахисні покриття деревини
- •11.2.3 Екранування дерев‘яних конструкцій
- •11.3 Основи вогнезахисту металів
- •11.3.1 Легування металів
- •11.3.2 Вогнезахисні покриття металевих конструкцій
- •11.3.3 Екранування металевих конструкцій
- •11.4 Основи вогнезахисту полімерних матеріалів
Глава 1. Основні властивості будівельних матеріалів
1.1 Загальні відомості
Матеріал – це хімічна речовина (або сукупність речовин), з якої складається або може бути виготовлений виріб чи конструкція, що мають певне функціональне призначення.
Склад, будову та властивості матеріалів вивчає наука, яка зветься матеріалознавство. Складовою частиною матеріалознавства є будівельне матеріалознавство. Воно вивчає закономірності протікання процесів, що лежать в основі отримання і використання будівельних матеріалів та виробів, встановлює взаємозв‘язок між їх складом, будовою і властивостями.
Будівельні матеріали виконують різноманітні функції:
– забезпечують ізоляцію та добрі умови експлуатації збудованих споруд;
– сприймають механічні навантаження від ваги будов та різного транспортного обладнання;
– забезпечують естетичні показники та інше.
За використанням матеріалів та виробів у будівництві їх можливо розбити на наступні групи:
– в‘яжучі будівельні матеріали (повітряні та гідравлічні в‘яжучі) – до цієї групи відносять різні види цементів, вапно, гіпс;
– конструкційні матеріали – бетон, залізобетон, цегла, сталь, деревина, що застосовуються для виготовлення несучих конструкцій (фундаментів, колон, балок, ферм);
– стінові матеріали – до цієї групи відносять матеріали, з яких виробляють огороджуючі конструкції: природні кам‘яні матеріали, глиняну та силікатну цеглу, бетонні, гіпсові та азбестоцементні плити та блоки, вироби з деревини, скла, силікатного ніздрюватого та щільного бетону, панелі і дрібні блоки з залізобетону;
– оздоблювальні матеріали – вироби з кераміки, природного лицювального каміння, архітектурно–будівельного скла, гіпсу, цементу, азбесту, а також вироби на основі полімерів, деревини, паперу;
– тепло–звукоізоляційні матеріали та вироби – матеріали та вироби на основі мінеральних волокон, скла, гіпсу, азбесту, полімерів;
– покрівельні матеріали – м‘яка покрівля на основі бітуму, картону і склотканини, азбестоцементу (шифер), мастичне покриття плоских покрівель, черепиця;
– заповнювачі для бетону – природні з осадових та вивержених порід (щебінь, пісок), штучні пористі;
– санітарно–технічні вироби – опалювальні прилади, котли, ванни, мийки, обладнання для кухонь та сантехнічних вузлів з металу, кераміки, фарфору, полімерів;
– труби – чавунні, залізобетонні, азбестоцементні, керамічні, полімерні.
Номенклатура матеріалів, що використовується у будівництві, достатньо велика і поступово розширюється. Класифікують будівельні матеріали за різними ознаками, головні з яких:
1. Походження:
– природні (використовуються без суттєвої переробки природної сировини) - кам‘яні плити, блоки, щебінь;
– штучні (одержують внаслідок достатньо складної технологічної переробки природної сировини) – гіпс, вапно, цементи, бетони.
2. Призначення:
– конструкційні (для споруди стін, перекриттів, каркасів) – метал, цегла, деревина, бетон, залізобетон;
– в‘яжучі (для кам‘яної кладки, бетонів, штукатурки) – цементи, гіпс, вапно, бітуми;
– теплоізоляційні (пінобетон, повсть, мінеральна вата, пінопласт);
– покрівельні та гідроізоляційні (черепиця, шифер, толь, руберойд, покрівельне залізо);
– оздоблювальні та лицювальні (камінь, кераміка, пластики, лінолеум).
3. Агрегатний стан – тверді, рідкі, гази.
4. Структура – кристалічні, аморфні, коагуляційні, щільні, пористі, пилоподібні.
5. Речовий склад – мінерали, деревина, метал, органіка …
6. Кількість компонентів – одно-, двох- та багатокомпонентні.
7. Спосіб отримання – плавлені, полімеризовані, спечені, обпалені…
8. Техніко-економічні показники – надійність, довговічність, вартість…
9. Пожежно-технічні показники – горючість, димоутворююча здатність, токсичність…
Усі види матеріалів, виробів і конструкцій, які застосовуються у будівництві, мають чітке функціональне призначення. Вони можуть сприймати як силові навантаження самого різного діапазону величин, так і комплекс інших впливів, що визначаються умовами експлуатації та навколишнього середовища. При цьому вони повинні мати певний запас міцності і бути здатними довгий час опиратися фізичним, хімічним і біологічним впливам у різних умовах. Тому в будинках і спорудах повинні бути закладені матеріали з такими властивостями, які б забезпечили їм не тільки міцність, але й необхідну жорсткість, стійкість і довговічність, щоб вони у повній мірі задовольняли санітарно-гігієнічним, архітектурним, протипожежним, економічним та екологічним вимогам.
Якість матеріалів оцінюють кількісно, тобто числовими показниками, які визначають шляхом лабораторних, польових, виробничих випробувань. Випробування виконують за спеціальними методиками, які передбачені відповідними нормативними документами.