Строительные материалы — использование в ремонтно строительном хозяйстве
Природные каменные материалы получают механической переработкой и обработкой горных пород, не изменяя их естественной структуры и свойств.
Горные породы — это минеральные массы, которые образуют земную кору? и имеют относительно стали состав и строение. Они состоят из минералов — продуктов природных физико-механических процессов. Минералы — это природные образования, однородные по химическому составу, строению и свойствам. Горные породы могут быть полиминеральными, то есть состоять из нескольких минералов, или мономинеральные — с одной минерала.
В строительстве природные каменные материалы применяют с глубокой древности, о чем свидетельствуют памятники архитектуры многих стран мира, в том числе и нашей страны.
В зависимости от вида обработки природные каменные материалы бывают такие: измельченные (щебень, отруби), колотые (бутовый камень, шашка), пиленные (блоки, плиты) и штучные изделия различной степени обработки.
В современном строительстве определились следующие основные направления использования упомянутых материалов:
искусственный камень и изделия для возведения стен зданий, устройство полов, лестниц и тому подобное;
облицовочные (декоративные) изделия — плиты, камни, профилированные изделия;
камни и изделия для дорожного строительства — брусчатка, шашка для мощения, плиты, бордюрный камень;
камни и изделия разных типов для гидротехнических и других сооружений;
нерудные материалы — бутовый камень, заполнители для бетона (щебень, гравий, песок).
Горные породы широко применяют не только для изготовления каменных материалов, но и как сырье для получения минеральных вяжущих веществ, керамических, стеклянных и других плавленых материалов.
Под действием специальных технологических процессов (выжигание, спекание, плавления и т.д.) принципиально меняется строение и свойства исходных пород.
Керамические материалы получают из глинистых масс формированием, сушкой и последующим обжигом. Это самые древние из всех искусственных каменных материалов. Возраст керамического кирпича составляет более 5000 лет.
Высокая долговечность, сравнимая простота изготовления керамических материалов выдвинули их на одно из первых мест среди других строительных материалов. Выпуск керамического кирпича составляет почти половину объема производства всех стеновых материалов. Не утратили своего значения и керамические материалы для наружной облицовки — зданий. Высокая прочность, универсальность свойств и широкий ассортимент позволяют использовать керамические изделия в самых конструкциях зданий и сооружений: для стен, тепловых, агрегатов, как облицовочных материалов для полов и стен, для сетей канализации, как легкие пористые заполнители для железобетонных изделий.
По назначению керамические материалы и изделия подразделяют на следующие виды: стеновые — кирпич обыкновенный, кирпич и камни полые и пористые, крупные блоки и панели из кирпича и камней; для наружной облицовки — кирпич и камни керамические лицевые, керамика ковровая, плитки керамические фасадные; для внутренней облицовки — плитки и плиты для стен и полов; кровельные — черепица; трубы — дренажные и канализационные; заполнители для легких бетонов — керамзит, аглопорит; санитарно-технические изделия — умывальные столы, ванны; дорожная кирпичам кислотоупорные изделия — кирпич, плитки, трубы; огнеупорные материалы.
По структуре черепка все виды делят на две группы: пористые (не испеченные) и плотные (испеченные). Пористые поглощают более 5% воды (по массе); в среднем их водопоглощение составляет 8 … 20%. К этой группе относятся стеновые, кровельные, облицовочные материалы, дренажные трубы и тому подобное. Плотные изделия поглощают менее 5% воды, чаще всего 1 … 4% по массе. Плотную структуру имеют плитки для пола, дорожный кирпич, стенки канализационных труб и тому подобное.
Бетон — это искусственный камнеподобное материал, результат твердения рационально подобранной смеси вяжущего, заполнителей, воды Щ в случае необходимости, специальных добавок. До затвердевания эту смесь называют бетонной.
Одновременно бетон является экономичным материалом, поскольку изделия s него более чем на 80% объема состоят из местного сырья: песка, щебня, гравия или побочных продуктов промышленности в виде шлаков, золы и т.
Поскольку бетон — искусственный строительный конгломерат, то, изменяя состав бетонной смеси, можно в период формирования придавать изделиям и конструкциям практически любой конфигурации и размеров, а после затвердевания получать заданные в широком диапазоне свойства по прочности, плотности, теплопроводности. Эти возможности теперь значительно возрастают благодаря научным успехам в поиске различного рода добавок. Состав бетонной смеси рассчитывают и подбирают в зависимости от нужных свойств материала. Смесь тщательно гомогенизируют в бетоносмесителей различной конструкции, укладывают в опалубку: либо формы и уплотняют механизированными способами. Отформованная смесь затвердевает в естественных, а для ускорения твердения — в искусственных тепловлажностных условиях (пропарки, автоклавная обработка, электропрогрева, безпарове прогревания, предварительный разогрев и т.д.) с соблюдением специальных режимов или при введении комплекса химических добавок.
Строительным раствором называют затвердевшую смесь вяжущего вещества, мелкого заполнителя (песка) и воды. По составу строительный раствор подобен мелкозернистого бетона, и для него сбываются закономерности, присущие бетонам. В основу групповой классификации растворов положены следующие признаки: средняя плотность, вид вяжущего вещества, назначение и физико-механические свойства.
По плотности в сухом состоянии растворы разделяют на тяжелые со средней плотностью 1500 кг / м³ и более и легкие, имеющие среднюю плотность менее 1500 кг / м³.
По виду вяжущего растворы бывают: цементные, приготовленные на портландцементе или его разновидностях; известняковые — на воздушном или гидравлическом извести; гипсовые — на основе гипсовых вяжущих веществ; смешанные — на цементно-известковом вяжущем. Вид вяжущего подбирают в зависимости от назначения раствора требований температурно-влажностного режима твердения, а также условий эксплуатации зданий и сооружений.
По назначению строительные растворы различают так кладочных для каменного строительства и возведения стен из крупных элементов; монтажные для заполнения швов между крупными элементами (панелями, блоками и т.п.) при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; отделочные для оштукатуривания; специальные, имеющие особые свойства (акустические, рентгено-защитные, тампонажные и др.).
По физико-механическим свойствам растворы классифицируются по прочности и морозостойкости, характеризующие долговечность раствора. По прочности при сжатии строительные растворы делят на марки: М4, М10, М25, М50, М75, МЮО, М150 и М200. Растворы М4 и М10 изготавливают на воздушном и гашеной извести. По степени морозостойкости растворы имеют девять марок — от F10 до F300.
Состав раствора обозначают количеством по массе или объему выход них сухих материалов на 1 м³ раствора или относительным соотношением их (так же по массе или объему). При этом расход вяжущего принимают за единицу. Для простых растворов (вяжущее — мелкий заполнитель) состав обозначают, например, 1: 6, то есть на 1 часть вяжущего 6 частей песка. Состав смешанных (сложных) растворов, содержащих еще минеральные добавки, обозначают тремя цифрами, например 1: 0,45: 5 (цемент: известь: песок). Следует, однако, учитывать, — что в цементных смешанных растворах с вяжущее берут цемент вместе с известью. В качестве мелкого заполнителя берут: для тяжелых растворов — кварцевые и полевошпатных природные пески; для легких растворов — легкие горные породы (туфовые, ракушки, шлаковые пески).
Минеральные и органические добавки применяют, чтобы получить легкоукладальну растворную смесь при использовании портландцемента.
Как эффективные минеральные добавки в цементные растворы вводят известковое или глиняное тесто. Эти добавки повышают водоудерживающую способность, улучшают удобоукладываемость и дают экономию цемента. Как неорганические дисперсные добавки применяют также активные минеральные вещества: диатомит, трепел, молотые шлаки, золы ТЭС.
Поверхностно-активные добавки используют для повышения пластичности растворной смеси и уменьшения расхода вяжущего. их вводят в растворы в количестве десятых и сотых долей процента к массе вяжущего. Состоят такие добавки из мелких частиц и позволяют хорошо удерживать воду и повышать пластичность раствора.
Органические поверхностно-активные добавки (омыленная древесный пек, канифольное мыло, мылонафт, гидролизованный кровь) вводят в количестве 0,1 … 0,3% к массе вяжущего. Они не только улучшают удобоукладываемость растворной смеси, но и повышают морозостойкость, снижают водопоглощение и усадку раствора. В растворы, применяемые для зимнего строительства и оштукатуривания, добавляют ускорители твердения (хлорид кальция, хлорид натрия, хлорная известь и т.д.), которые снижают температуру замерзания растворной смеси.
Строительные растворы готовят в централизованном порядке на бетонорозчинових заводах или растворосмесительных узлах. Вяжущие материалы дозируют по массе. Растворную смесь готовят в растворосмесители периодического и непрерывного действия с продолжительностью перемешивания 1,5 … 2,5 мин. (С гидравлическими и другими добавками — до 5 мин.).
Товарные растворы готовят централизованно в виде сухих смесей или готовых растворов определенной консистенции, марки и качества.
Перевозят строительные растворы в автоцистернах с автоматической разгрузкой или на автосамосвалах.
Асбестоцемент — это цементный композиционный материал, образуемый в результате затвердевания рационально подобранной массы цемента, асбеста и воды. Цементный камень имеет более высокие прочностные показатели на сжатие, чем на растяжение. Поэтому, введя в состав массы тонковолокнистый асбест (10 … 25%), равномерно распределен в объеме гидратированного цемента, как стальная арматура в железобетоне, повысим физико-механические свойства цементного камня. Асбестоцемент характеризуется достаточно высокой прочностью на растяжение, огнестойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, малой тепло- и электропроводностью. Недостатками асбестоцемента является хрупкость и деформации при изменении влажности.
Номенклатура асбестоцементных изделий насчитывает более 40 названий: профилированные листы — волнистые и полуволнистых для кровель и обшивки стен; плоские плиты — обычные и офактуренные или окрашенные для облицовки стен; панели кровельные и стеновые с теплоизоляционным слоем для отапливаемых и неотапливаемых зданий; трубы напорные и безнапорные и соединительные муфты к ним; изделия специального назначения — архитектурно-строительные, санитарно-технические, электроизоляционные и тому подобное.
Органические вяжущие вещества разделяют на битумные и дегтевые. Они представляют собой сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных (соединений углеводородов с серой, кислородом, азотом), которые изменяют свои физико-механические свойства в зависимости от температуры.
К битумных материалов принадлежат природные битумы, асфальтовые породы, нефтяные битумы.
Природные битумы — это вязкие жидкости и твердоподибни вещества. Природные битумы образовались в результате естественного процесса окислительной полимеризации нефти. Они встречаются в местах нефтяных месторождений, образуя линзы, а иногда и асфальтовые озера. Однако природные битумы в чистом виде встречаются редко, чаще всего они содержатся в осадочных горных породах.
Нефтяные (искусственные) битумы, полученные переработкой нефтяного сырья, в зависимости от технологии производства могут быть: остаточными, получаемыми из гудрона с помощью дальнейшего »глубокого отбора из него масел; окисленные, получаемые окисления гудрона в специальных аппаратах (продувкой воздуха); получаемые переработкой остатков, образующихся при крекинге нефти.
Гудрон — это остаток отгонки из мазута масляных фракций; вел является основным сырьем для получения нефтяных битумов (используют его как связующее вещество в дорожном строительстве).
К дегтевых материалов принадлежат сырой каменноугольный, отогнан деготь, пек, составленный деготь.
Важнейшие свойства битумов и дегтей: гидрофобность, водонепроницаемость, устойчивость к действию кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов, способность прочно сцепляться с каменными материалами, деревом ^. металлом, приобретать пластичности при нагревании и быстро увеличивать вязкость при охлаждении.
Битумные и дегтевые вяжущие в промышленности строительных материалов и строительстве применяют для изготовления асфальтовых бетонов, кровельных, гидроизоляционных и пароизоляционных материалов и изделий, гидроизоляционных и дорожных мастик, битумных эмульсий, кровельно-гидроизоляционных паст, а также для устройства покрытий.
ВЫВОДЫ
Строительные изделия — это законченные элементы, изготовленные из строительных материалов (например, кирпичные и железобетонные панели, изготовленные из цемента, песка, щебня, гравия, арматуры).
Строительные конструкции — это элементы зданий и сооружений. Они имеют определенную форму, соответствующие размеры и свойства, изготовленные промышленным способом из строительных материалов и изделий (фермы, стеновые и фундаментные блоки, объемные элементы зданий, колонны и т.п.). Строительные материалы могут быть естественными, то есть образованные в земной коре или на ее поверхности, а также искусственными, полученными в результате промышленной переработки природного сырья (цемент, пластмассы, битумы и т.д.). По химическому составу строительные материалы подразделяют на неорганические, или минеральные, и органические.
Долговечность зданий и сооружений в основном обусловлено качеством строительных материалов, изделий, конструкций. Качество, а также другие свойства определяются стандартами (ГОСТ, ГОСТ Украины), техническим условиям (ТУ). Они содержат требования к свойствам этих материалов — методы их определения, правила хранения и транспортировки. Стандарты разрабатывают на основе новейших достижений науки и техники. Стандарты и технические условия на строительные материалы, изделия и конструкции являются нормативными документами, требования которых обязательны для министерств и ведомств. Год утверждения каждого документа подается двумя последними цифрами в символическом записи его названия. Наряду с упомянутыми нормативными документами действуют строительные нормы и правила (рус. СНиП), которые содержат номенклатуру данной группы материалов, деталей, конструкций, основные указания по объемно-планировочного и конструктивного проектирования предусматривают разделение сооружений на классы.