Архитектурно-строительная классификация строительных материалов.

Термины и терминология при изучении курса «Материаловедение. Технология конструкционных материалов». Строительные материалы, строительные детали и изделия, строительные конструкции, здания.

Архитектурно-строительная классификация строительных материалов.

Классификация строительных материалов по видам сырья. Привести при меры известных строительных материалов каждой подгруппы классификации: каменных, лесных, керамических и т. д.

Общие свойства строительных материалов. Определение, классификация свойств строительных материалов. Примеры.

Физические свойства строительных материалов. Плотность истинная, средняя, насыпная; пористость, теплопроводность, гигроскопичность, водопоглощение, водостойкость, водонепроницаемость, огнеупорность, огнестойкость.

Нарисовать гистограмму теплопроводности различных строительных материалов и объяснить ее

Назначение.

Механические свойства строительных материалов.

Понятие прочности, деформативные свойства строительных материалов.

Химические и биологические свойства.

Комплексные виды свойств: морозостойкость, долговечность, надёжность.

Эстетические свойства строительных материалов

Текстура. Текстура древесины

14. Форма строительных материалов. Привести примеры. Нарисовать.

Цвет - эстетическое или архитектурно-художественное свойство строительных материалов.

Каменные материалы.

Минералы и горные породы.

Свойства минералов.

Классификация минералов и их основные разновидности.

Применение минералов и их влияние на свойства горных пород.

Классификация горных пород: магматические, осадочные, метаморфические и их подгруппы

22. Основные виды магматических горных пород, применение, свойства, условия образования.

23. Основные виды осадочных горных пород, применение, свойства, условия образования.

24. Основные виды метаморфических горных пород. Условия образования, свойства, применение.

25. Фактура камня:

Правила отделки фасада зданий природным камнем.

Теплоизоляционные строительные материалы, получаемые из камня.

Разновидности строительных материалов из природного камня и их применение (бутовый камень,

Булыжники, валуны, облицовочный камень, плитка и т. д.)

Защита архитектурных каменных памятников от эрозии и коррозии (конструктивный слой,

Пропитка и покрытие и т.д.)

Применение каменных материалов в современном строительстве.

Лесные строительные материалы.

Разновидности древесных пород.

Достоинства и недостатки древесины.

Макро- и микроструктура древесины.

Свойства древесины.

Зависимость свойств от влажности. В каком виде находится влага в древесине? Что такое предел

Гигроскопической влажности?

Пороки древесины. Зарисовать.

Текстура древесины

Применение древесины.

Почему происходит загнивание древесины и меры борьбы. Разновидности антисептиков, их

Основные разновидности.

Меры предохранения древесины от возгорания. Антипирены.

Номенклатура строительных деталей и изделий из древесины.

Клееные строительные детали и изделия. Достоинства клееных строительных конструкций.

Керамика как один из древн. мат-лов. Классификация.

Сырье и добавки для производства керам. мат-лов. разновидности глин и их назначение.

Св-ва глин и различные технолог. Схемы производства керам. изделий

Технология получения обычного кирпича. Св-ва кирпича и как их определить.

Пластический способ изготовления строит.штучных мат-лов.

Полусухой и шликерный способы изготовления.

Сравнительная оценка пластического, полусухого и шликерного способов

Глазурь,ангоба.назначение,состав,нанесение

Архитектруно-отделочные декоративные керам. мат-лы.

Печные изразцы, майоликовые изделия.

Фарфор, фаянс, полуфарфор, терракота

Достоинства и недостатки керамических материалов

Мин.вяжущие в-ва. Определение, св-ва, применение.

Воздушные мин. в-ва. гипсовые мин.вяжущие в-ва. разновидности, св-ва, технологии, прим.

Низкообжиговые гипсовые минер. Вяжущие. разновидности, св-ва, технологии, применение

Высокообжиговые. технология, св-ва, применение

60. Какие станд. способы определения осн. св-в гипсовых вяжущих? как определяется марка?

Клинкер. Химический и минеральный состав клинкера и их влияние на свойства портландцемента.

Термины и терминология при изучении курса «Материаловедение. Технология конструкционных материалов». Строительные материалы, строительные детали и изделия, строительные конструкции, здания.

Строительные материалы – совокупность различных материалов используемых при строительстве, в ремонте или реконструкции здания или сооружения, которые в процессе применения транспортируются, дозируются, вылеживаются, пилятся, разрезаются, разламываются, подвергаются измельчению, помолу, рассеву, перемешиваются, укладываются, а так же могут подвергаться вибрации, сушке, тепловлажностной обработке и т.д. (прим: глина, гипс, известь, цемент, гравий, песок, щебень, мел и т.д.)

Строительные детали и изделия – штучная продукция заводов строительной индустрии, имеющая определенные геометрические размеры и формы. (прим: керамический кирпич, керамический камень, фундаментный бетонный блок, фундаментный башмак и т.д.)

Строительные конструкции – более сложные и крупные строительные изделия заводов стройиндустрии, имеющие определенные геометрические размеры, форму и более сложную конфигурацию, а так же после их установки на объекте являются условно элементами или частью здания или сооружения. Строит. констр. – взаимосвязанные части здания, которые несут определенную нагрузку. Часть из них несет вертикальную нагрузку (фундаменты, стены, колонны, столбы), а другая часть горизонтальную (ригеля, балки, настилы, прогоны, плиты).

Здание – сложная инженерная система, состоящая из фундамента, стен, крыши и образующая замкнутое пространство.

Общие свойства строительных материалов. Определение, классификация свойств строительных материалов. Примеры.

Свойства – характеристики, проявляющиеся в процессе применения и эксплуатации материалов. За исключением их экономических показателей, можно разделить на две группы: эксплуатационно-технические и эстетические. Первые обеспечивают необходимую защиту, прочность, долговечность здания, сооружения. Вторые относятся к материалам, определенные поверхности которых, называемые лицевыми, воспринимаются визуально в процессе эксплуатации материала и влияют на восприятие среды жизнедеятельности человека, в т.ч. внешнего вида зданий, сооружений и их интерьеров.

1) эксплуатационные – физические (плотность, пористость, водопоглощение, гигроскопичность, водостойкость, водонепроницаемость, влажность, теплопроводность, огнестойкость, морозостойкость), механические (прочность, твердость, вязкость, износ, пластичность), биохимические (кислотостойкость, щелочестойкость, коррозионная стойкость), технологические (подвергается переработке), комплексные (надежность); 2) эстетические – форма, цвет, фактура, текстура, эстетичность, сочетаемость; 3) технико-экономические.

 

Плотность бывает истинная, средняя и насыпная (кирпич – 3100, 1600-1900, 1200-1400). Пористость – степень заполнения материала порами (общая, открытая, закрытая)(известняк – 30-40%). Влажность – кол-во воды, содержащееся в порах и на поверхности образца. Водопоглощение – способность материала при погружении его в воду впитывать и удерживать ее (по массе, по объему)(гранит – 0,1-0,8%). Гигроскопичность – способность капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха (сталь–1). Водостойкость – способность материала не ухудшать свои механ-е свойства ниже определенного предела при его насыщении влагой. Водонепроницаемость – способность материала не пропускать воду через свою толщу при определенном давлении. Теплопроводность – способность материала пропускать через свою толщу тепловой поток, вызванный разницей температур на поверхностях, ограничивающих материал (сталь-56 Вт/(м*С)). Морозостойкость – способность водонасыщенных материалов выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без значительных технич-х повреждений и видимых признаков разрушения. Огнестойкость – свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение длительного времени (зависит от сгораемости материала).

Физические свойства строительных материалов. Плотность истинная, средняя, насыпная; пористость, теплопроводность, гигроскопичность, водопоглощение, водостойкость, водонепроницаемость, огнеупорность, огнестойкость.

Истинная плотность – р = m/v, m – масса материала, v – объем в плотном состоянии.

Средняя плотность – р = m/v2, m – масса материала, v2 – объем в естественном состоянии.

Насыпная плотность – р = m/v3, m – масса материала, v3 – объем в насыпном состоянии.

Пористость - степень заполнения материала порами (общая, открытая, закрытая). П=(1 – р/рср)*100%, р – плотность.

Влажность (W=(m в -m с)/m с *100%) – кол-во воды, содержащееся в порах и на поверхности образца.

Водопоглощение – способность материала при погружении его в воду впитывать и удерживать ее (по массе (Вм=(m нас- m сух)/ m сух *100%), по объему(Вм=(m нас- m сух)/ V*100%))(гранит – 0,1-0,8%).

Гигроскопичность – способность капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха (сталь–1).

Водостойкость – способность материала не ухудшать свои механ-е свойства ниже определенного предела при его насыщении влагой. Она харак-ся коэф-м размягчения (Кр=R нас/ R сух).

Водонепроницаемость – способность материала не пропускать воду через свою толщу при определенном давлении (W2,W4, …W30).

Теплопроводность – способность материала пропускать через свою толщу тепловой поток, вызванный разницей температур на поверхностях, ограничивающих материал (сталь-56 Вт/(м*С)). Она зависит от пористости, плотности, влажности, температуры.

Морозостойкость – способность водонасыщенных материалов выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без значительных технич-х повреждений и видимых признаков разрушения (F50,F75,F100, …F1000).

Огнеупорность – свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580*С), не размягчаясь и не деформируясь.

Огнестойкость – свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение длительного времени (зависит от сгораемости материала).

Назначение.

Теплопроводность зависит от пористости, плотности, влажности, температуры. В данном случае можно объяснить это так: влага, попадающая в поры материала, увеличивает его теплопр-ть, так как тепл-ть воды (0,58 Вт/(м*С)) в 25 раз больше, чем тепл-ть воздуха. Замерзание воды в порах еще больше увеличивает Л, так как тепл-ть инея равна 0,1, а льда – 2,3 Вт/(м*С), т.е. в 4 раза больше, чем воды. При повышении температуры тепл-ть большинства материалов возрастает и лишь у немногих (металлов, магнезитных огнеупоров) она уменьшается, а чем выше пористость тем меньше тепл-ть. Зависимость теплопроводности неорганических материалов от плотности: 1 - сухие материалы; 2 и 3 – воздушно-сухие материалы с разной влажностью; 4 – материалы, насыщенные водой.

Пропитка и покрытие и т.д.)

Конструктивную защиту открытых частей сооружений (цоколей, карнизов, поясков, столбов, парапетов) сводят к приданию им такой формы, которая облегчает отвод воды. Этому же способствует гладкая полированная поверхность облицовки и профилированных деталей. Стойкость пористых каменных материалов, которые не полируются, повышают путем пропитки поверхностного слоя уплотняющими составами и нанесения на лицевую поверхность гидрофобизирующих (водоотталкивающих) составов. Кремнефторизацию (или флюатирование) применяют для повышения стойкости наружной облицовки и других материалов, полученных из карбонатных пород. При пропитывании известняка раствором флюата (соли кремнефтористоводородной кислоты) происходит химическая реакция 2CaCO3 + MgSiF6 = 2CaF2 + MgF2 +SiO2 + 2CO2, полученный нерастворимые в воде вещества Са F2, MgF2 и SiO2 отлагаются в порах и уплотняют лицевой слой камня. В результате этого уменьшается его водопоглащение и возрастает морозостойкость; облицовка из камня меньше загрязняется пылью. Некарбонатные пористые каменные материалы предварительно обрабатывают водными растворами кальциевых солей (например, CaCl2), а после этого пропитывают флюатами. Гидрофобизация, т.е. пропитка гидрофобными составами (например, кремнийорганическими жидкостями), понижает проникновение влаги в пористый камень, в частности, при капиллярном подсосе. Применяют для защиты камня от коррозии пленкообразующие полимерные материалы – прозрачные и окрашенные. Также пропитывают поверхность камня мономером с последующей его полимеризацией.

 

30. Применение каменных материалов в современном строительстве. В современном строительстве из природного камня получают стеновые и фундаментные блоки для возведения различных сооружений, бордюрный камень для дорог, облицовочные плиты для внутренней и наружной отделки зданий, монументальный камень для изготовления колонн и крупных архитектурных деталей. Каменная облицовка повышает долговечность зданий и избавляет от необходимости ремонта наружных стен на многие десятилетия. Каменные конструкции широко используются в современном строительстве. Это обусловлено наличием больших запасов сырья, а также рядом положительных эксплуатационных качеств каменных конструкций— долговечностью, стойкостью к атмосферным воздействиям и огню. Применение штучных каменных материалов дает возможность возводить здания и сооружения практически любой конфигурации, а в сочетании с различными отделочными материалами— разнообразить конструктивное и цветовое оформление фасадов. Каменные конструкции выполняют из природных и искусственных камней. В качестве природных каменных материалов используют бутовый камень, тесаные камни, пиленые камни из известняка, туфа, ракушечника и других легких горных пород. Из искусственных каменных материалов, изготавливаемых на заводах строительной индустрии, наиболее широкое применение получили кирпич глиняный обыкновенный (полнотелый), пористый, пустотелый и пористо-пустотелый, кирпич глиняный лицевой и силикатный, пустотелые керамические камни, мелкие бетонные, силикатные и керамические блоки, масса которых допускает укладку их вручную. Для возведения фундаментов, например, пригоден бутовый камень, пиленые и колотые камни из всех видов пород, а для кладки стен — камни (плиты), блоки из всех разновидностей известняков, доломитов, песчаников, вулканического туфа; для наружной облицовки применяют облицовочные плиты, профильные изделия из гранита, сиенита, диорита, габбро, базальта, кварцита, иногда мрамора и др., а для внутренней отделки - те же наименования изделий, но получаемых из мрамора, мраморовидных известняков, гипсового камня, туфов и др. Природный камень широко используется в дорожном строительстве в виде бортового и мостильного камней, брусчатки; для защитной облицовки мостовых опор, парапетных, карнизных, а также тротуарных плит. Эти изделия изготовляются из гранита, диорита, габбро, базальта, песчаника и других и показывают высокую эксплуатационную стойкость.

 

31. Лесные строительные материалы. Материалы из древесины применялись в строительстве с глубо­кой древности. Еще в XII-ХIII веках русскими зодчими были созда­ны замечательные сооружения из древесины: мосты, крепостные со­оружения, храмы и дворцы, великолепные по архитектурной выра­зительности. В XVIII...XIX вв. древесина оставалась одним из основных строительных материалов в России. Основные лесные массивы произрастают в России главным образом в Сибири и на Дальнем Востоке. Это огромная общественная ценность, определяющая климатические условия в стране, сохраняющая здоровье человека. Некоторые из них сохранились до сих пор как памят­ники архитектуры. Высокий коэффициент конструктивного качества, прочностные показатели, стойкость в агрессивных средах, технологичность и де­коративность обеспечили деревянным конструкциям и изделиям из древесины достойное место в общей номенклатуре строительных конструкций. Склеивание древесины современными полимерными клеями дает возможность получения композиционных материалов. Применение клееных деревянных конструкций, относящихся к лег­ким сборным индустриальным конструкциям, позволяет сократить сроки строительства и снизить его стоимость. Средние показатели прочности древесины хвойных и листвен­ных пород — 40-80 МПа при сжатии вдоль волокон, 50-100 МПа при изгибе, 100-190 МПа при растяжении вдоль волокон. Но древесина обладает и некоторыми недостатками, ограничивающими области ее применения: анизотропностью, т. е. неоднородностью ее структуры и свойств в разных направлениях; повышенной гигроскопичностью.

 

Свойства древесины.

Технические свойства древесины. Древесина, используемая в современном строительстве, должна обладать нормальным строением, не иметь недопустимых пороков, легко поддаваться обработке, не изменять приданной ей формы, хорошо сопротивляться внешним усилиям и противостоять действию воздуха и воды. Физические свойства древесины: цвет, текстура, влажность, объемный вес, теплопроводность, теплоемкость и т.д. Цвет древесины является важным признаком для определения ее породы и качества. Цвет древесины бывает различный - от беловатого (осина, пихта) до черного (черное дерево). Текстура древесины - естественный рисунок, получающийся на поверхности того или иного разреза, зависит от строения древесины, расположения волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Степень влажности древесины измеряют отношением веса заключающейся в древесине влаги к весу абсолютно сухой древесины, выраженным в процентах. Вес древесины зависит от породы, ее строения и влажности. Различают объемный и удельный вес. Удельный вес древесины составляет в среднем 1,54 и почти не зависит от породы. Объемный вес древесины, то есть вес единицы объема древесины в ее естественном состоянии с содержащейся в ней влагой, смолистыми веществами и пр., зависит от породы дерева, влажности, возраста и места прорастания. Теплопроводность древесины - способность древесины проводить тепло, сравнительно невелика и зависит от породы дерева и расположения волокон. Теплоемкость - способность древесины поглощать тепло складывается из теплоемкости абсолютно сухой древесины и теплоемкости воды. Механические свойства древесины. Прочность древесины - способность ее сопротивляться воздействующим усилиям зависит от ряда причин. Плотная, тяжелая древесина обычно обладает большой прочностью. С увеличением влажности прочность значительно снижается, особенно при наличии в древесине пороков. Упругость - способность древесины изменять свою форму под воздействием внешних сил и принимать первоначальную форму после прекращения действия этих сил. Пластичность - способность древесины изменять (без разрушения) под давлением (нагрузкой) свою форму и сохранять затем эту форму после снятия нагрузки.

 

Гигроскопической влажности?

Свойства древесины очень сильно зависят от содержания влаги. Абсолютной влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Относительная влажность древесины — это отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к массе древесины во влажном состоянии, выраженное в процентных. Общее количество влаги в древесине складывается из свободной и связанной влаги. Влага, находясь в полостях клеток и межклеточных пространствах, называется свободной, или капиллярной, а в клеточных стенках — связанной или гигроскопичной. В первую очередь из древесины испаряется свободная влага, при дальнейшей сушке начинается процесс испарения связанной влаги, в результате которого происходит значительное изменение физико-механичеких свойств древесины. У живого (свежесрубленного) дерева содержание влаги будет обычно находиться в районе 50% -100%. После рубки содержание влаги снижается. Вначале испаряется свободная влага, пока не будет достигнута так называемая точка насыщения волокна. Это та точка, при которой вся свободная вода ушла, а оставшаяся влага связана внутри стенок клетки. При удалении из древесины связанной влаги происходит уменьшение линейных размеров и объема древесины. Такой процесс называется усушкой. Усушка по разным направлениям не одинакова. В поперечном направлении степень усушки вдвое выше усушки в радиальном направлении. Продольная усушка незначительна и практически не имеет значения. Усушка обычно зависит от плотности древесины, при этом лиственные породы дают большую усушку, чем хвойные. Вследствие различий в усушке по трем основным направлениям, высыхание древесины может приводить к деформации. Процесс потери влаги продолжается до тех пор, пока уровень влаги в древесине не достигнет определенного предела (равновесной влажности), который напрямую зависит от температуры и влажности окружающего воздуха.

 

Основные разновидности.

Возникает в результате деятельности дереворазрушающих грибков. Развитие грибков происходит при температуре от +3 до +40° С, особенно интенсивно при влажности древесины 30—60%; необходим также доступ воздуха. При отсутствии воздуха (например, под водой) гниения не происходит. Жаркий, сухой, а также холодный климат не способствует гниению древесины, теплый же и влажный климат наиболее благоприятствует развитию дереворазрушающих грибков. Существует ряд конструктивных мер для предотвращения загнивания древесины — изоляция ее от грунта, каменной кладки, бетона, устройство проветривания деревянных конструкций, защита от атмосферных осадков лакокрасочными покрытиями или гидроизоляционными материалами. Но эти меры не всегда могут полностью предохранить древесину от увлажнения и возникает необходимость в антисептировании деревянных материалов и изделий. Антисептики — это химические вещества, которые убивают грибы, вызывающие гнили, или создают среду, в которой их жизнедеятельность прекращается. Антисептики должны обладать токсичностью только по отношению к грибам и быть безвредными для людей и животных, не ухудшать качества древесины, по возможности не вызывать коррозию металлических креплений. Антисептики подразделяют на водорастворимые, применяемые только в сухих условиях, главным образом внутри помещений, и нерастворимые в воде, маслянистые, применяемые для антисептирования шпал, столбов, свай; также применяют иногда препараты, растворимые в зеленом масле, мазуте, керосине и сольвент-нафте. Применяют также антисептические пасты, приготовляемые из фтористого натрия, связующего вещества (битума, глины, жидкого стекла и др.) и наполнителя (например, торфяного порошка).

 

Область применения

Белые и цветные декоративные цементы применяются в монументальном, гражданском, жилищном, промышленном и др. областях строительства в основном как для внутренней, так и внешней отделки зданий и сооружений, бетонных и штукатурных работ, покраски любых оштукатуренных поверхностей, производства цветных бетонных изделий и пр.

Свойства

Повышенная сульфатостойкость, морозостойкость, водонепроницаемость. Цветные и белые цементы обладают цветоустойчивостью по отношению к гидротермальной обработке, солнечному свету, атмосферным агентам. Они имеют хорошую адгезионную способность по отношению к бетону, камню, кирпичу.

Цветной декоративный цемент представляет собой продукт совместного помола белого портландцементного клинкера, гипса, щелоче- и светостойкого цветного пигмента, а также комплекса специальных добавок.

Цветные декоративные цементы по своим строительно-техническим свойствам соответствуют показателям серого портландцемента. В то же время благодаря насыщенности и однородности цвета они предоставляют в сочетании с оригинальными архитектурными решениями широкие возможности для эстетического формирования окружающей человека материальной среды путем отделки зданий и сооружений с использованием широкой гаммы цветов и создания прекрасного декоративного эффекта.

КЛАСС И МАРКА БЕТОНА

Марка бетона определяет предел прочности на сжатие в кгс/см2. В строительстве применяются следующие марки бетона: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М350, М400, М450, М550, М600, МбОО, М700, М800.

Класс бетона - это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95. Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100, и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его невыполненным.

Бетоны подразделяются на классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12.5; В15; В20; В25; ВЗО; В40; В45; В50; В55; В60

Железобетон – искусственный строительный материал, в котором соединены в монолитное целое стальная арматура и бетон. В современном строительстве этот "союз" имеет чрезвычайно широкое распространение, что не удивительно – ведь железобетон обладает большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими материалами.

 

Термины и терминология при изучении курса «Материаловедение. Технология конструкционных материалов». Строительные материалы, строительные детали и изделия, строительные конструкции, здания.

Архитектурно-строительная классификация строительных материалов.