Реферати українською » Строительство » Класифікація будівельних матеріалів


Реферат Класифікація будівельних матеріалів

Страница 1 из 10 | Следующая страница

1.  Класифікація будівельних матеріалів

Будівельні матеріали і вироби класифікують за рівнем готовності, походженню, призначенню і технологічного ознакою.

За рівнем готовності розрізняють власне будівельні матеріали і будівельні вироби - готові вироби і елементи,монтируемие і що закріплюються дома роботи. До будівельним матеріалам ставляться деревина, метали, цемент, бетон, цегла, пісок, будівельні розчини для кам'яних кладок і різнихштукатурок, лакофарбові матеріали, природні камені та т. буд.

>Строительними виробами є збірні залізобетонні панелі і конструкції, віконні і дверні блоки, санітарно-технічні вироби і кабіни та інших. На відміну від виробів будівельні матеріали перед застосуванням піддають обробці - змішують із жовтою водою, ущільнюють, розпилюють, тешуть тощо. буд.

За походженням будівельні матеріали поділяють на природні і штучні.

Природні матеріали - це деревина, гірські породи (природні каміння), торф, природні бітуми і асфальти та інших. Вони отримують з природного сировини шляхом нескладної обробки без зміни їх початкового будівлі та хімічного складу.

До штучним матеріалам відносять цегла, цемент, залізобетон, скло та інших. Їх отримують з природного і штучного сировини, побічних продуктів в промисловості й сільського господарства із застосуванням спеціальних технологій. Штучні матеріали від вихідного сировини як у будовою, і за хімічним складом, що з корінний переробкою їх у заводських умовах.

Найбільшого поширення набула отримали класифікації матеріалів за призначенням і технологічного ознакою.

За призначенням матеріали поділяють ми такі групи:

конструкційні матеріали - матеріали котрі сприймають і передають нагрузки в будівельних конструкціях;

теплоізоляційні матеріали, основне призначення яких — звести до мінімуму перенесення теплоти через будівельну конструкцію і тим самим забезпечити необхідний теплової режим у приміщенні при мінімальних витратах енергії;

акустичні матеріали (звуковбирні і звукоізоляційні матеріали) - зниження рівня «шумового забруднення» приміщення;

>гидроизоляционние і покрівельні матеріали - до створення водонепроникних верств на покрівлях, підземних спорудах та інших конструкціях, які потрібно захищати від впливу води чи водяних парів;

>герметизирующие матеріали - для закладення стиків в збірних конструкціях;

оздоблювальних матеріалів - підвищення декоративних якостей будівельних конструкцій, і навіть за захистом конструкційних, теплоізоляційних та інших матеріалів від зовнішніх впливів;

матеріали спеціального призначення (наприклад вогнетривкі чикислотоупорние), застосовувані при спорудженні спеціальних споруд.

Ряд матеріалів (наприклад цемент, вапно, деревина) не можна зарахувати до якоїсь одному гуртові, бо їх використовують й у чистому вигляді, як і сировину щоб одержати інших будівельних матеріалів і виробів. Це правда звані матеріали загального призначення. Складність класифікації будівельних матеріалів за призначенням у тому, що самі матеріали можна віднести до найрізноманітніших групам. Наприклад, бетон переважно застосовують якконструкционний матеріал, але його види мають зовсім інше призначення: особа легкі бетони є теплоізоляційним матеріалом; особливо важкі бетони - матеріалом спеціального призначення, що використовують захисту від радіоактивного випромінювання.

По технологічного ознакою матеріали поділяють, враховуючи вид сировини, з яких отримують матеріал, й посвідку її виготовлення, ми такі групи:

Природні кам'яні матеріали і вироби - отримують з гірських порід шляхом їх опрацювання:стеновие блоки і камені, облицювальні плити, деталі архітектурного призначення, бутовий камінь для фундаментів, щебінь, гравій, пісок, і ін.

Керамічні матеріали і вироби - отримують з глини з добавками шляхом формування, сушіння і випалу: цегла, керамічні блоки і камінь, черепиця, труби, вироби з фаянсу і порцеляни, плитки облицювальні й у настілки статей, керамзит (штучний гравій для легких бетонів) та інших.

Скло й інші матеріали і вироби з мінеральних розплавів - віконне іоблицовочное скло, склоблоки, склопрофилит (для огороджень), плитки, труби, вироби зситаллов ішлакоситаллов, кам'яне литво.

>Неорганические в'яжучі речовини - мінеральні матеріали, переважнопорошкообразние, що утворюють при змішуванні із жовтою водоюпластичное тіло, згодомприобретающеекамневидное стан: цементи різних видів, вапно, гіпсові в'яжучі та інших.

>Бетони - штучні кам'яні матеріали, отримані з суміші в'язальника, води, малого й великого заповнювачів. Бетон зі сталевої арматурою називають залізобетоном, він добре пручається як стиску, а й вигину і розтяганню.

Будівельні розчини штучні кам'яні матеріали, які з в'язальника, води та дрібногозаполнителя, що згодом переходять ізтестообразного вкамневидное стан.

Штучнінеобжиговие кам'яні матеріали - отримують з урахуванням неорганічних в'язких і різних заповнювачів: силікатний цегла, гіпсові ігипсобетонние вироби,асбестоцементние вироби і конструкції, силікатні бетони.

Органічні в'яжучі речовини і матеріалів з їхньої основі бітумні ідегтевие в'яжучі, покрівельні ігидроизоляционние матеріали: руберойд,пергамин,изол,бризол,гидроизол, толь,приклеивающие мастики, асфальтові бетони і розчини.

>Полимерние матеріали і вироби - група матеріалів, одержуваних з урахуванням синтетичних полімерів (>термопластическихнетермореактнвних смол):линолеуми,релин, синтетичні килимові матеріали, плитки,древеснослоистие пластики,стеклопластики,пенопласти,поропласти,сотопласти та інших.

>Древесние матеріали і вироби - одержують у результаті механічного оброблення деревини: круглий ліс, пиломатеріали, заготівлі щодо різноманітних столярних виробів, паркет, фанера, плінтуси, поручні, дверні і віконні блоки,клеение конструкції.

Металеві матеріали - найширше застосовувані у будівництві чорний метал (сталь і чавун), сталевої прокат (>двутаври, швелери, куточки), сплави металів, особливо алюмінієві.

2.   Фізичні властивості будівельних матеріалів

Щільність матеріалу буває середній і істинної.

Середня щільністьз — маса одиниці обсягу матеріалу у природній стані, т. е. з порами. Середню щільність (вкг/м3,кг/дм3,г/см3) обчислюють за такою формулою:

деm -маса матеріалу, кг, р;Vе - обсяг матеріалу, м3,дм3, см3.

Середню щільність сипучих матеріалів — щебеню, гравію, піску, цементу та інших. — називають насипний щільністю. У обсяг входять пори у матеріалі і порожнечі між зернами.

Відносна щільністьd - ставлення середньої щільності матеріалу до щільності стандартного речовини. За стандартне речовина прийнята вода за нормальної температури4°С, має щільність 1000кг/м3. Відносна щільність (безрозмірна величина) визначається за такою формулою:

 

Справжня щільність >u — маса одиниці обсягу абсолютно щільного матеріалу, т. е. без пір і порожнин.Вичисляется вона укг/м3,кг/дм3,г/см3 за такою формулою:

деm — маса матеріалу, кг, р;Vа — обсяг матеріалу в щільному стані, м3,дм3, см3.

У неорганічних матеріалів, природних і штучних каменів, які у основному з оксидів кремнію, алюмінію і кальцію, справжня щільність у межах 2400-3100кг/м3, у органічних матеріалів, які у основному з вуглецю, кисню і водню, вона становить 800-1400кг/м3, у деревини - 1550кг/м3. Справжня щільність металів коливається широтою діапазону: алюмінію - 2700кг/м3, стали - 7850, свинцю - 11300кг/м3.

>Пористость П - ступінь заповнення обсягу матеріалу порами.Вичисляется в % за такою формулою:

дес,u - от середня і справжня щільності матеріалу.

Для будівельних матеріалів П коштує від 0 до 90%.

Для сипучих матеріалів визначається порожнинність (>межзерновая пористість).

За величиною пір матеріали поділяють намелкопористие, які мають розміри пір вимірюються в сотих і тисячних частках міліметра, ікрупнопористие (розміри пір — від десятих часткою міліметра до 1~2 мм).

3.  >Гидрофизические властивості будівельних матеріалів

 

>Гигроскопичность - властивістькапиллярно-пористого матеріалу поглинати водяну пару з вологого повітря. Поглиненна вологи з повітря пояснюєтьсяадсорбцией водяної пари внутрішній поверхні пір і капілярної конденсацією. Цей процес відбувається, званийсорбцией, зворотній.Волокнистие матеріали зі значною пористість, наприклад теплоізоляційні істеновие, мають розвиненою внутрішньої поверхнею пір і тому високоїсорбционной здатністю.

>Водопоглощение - здатність матеріалу поглинати і втримувати воду.Водопоглощение характеризує переважно відкриту пористість, оскільки вода не відбувається на закриті пори.

Ступінь зниження міцності матеріалу при граничному йоговодонасищении називається >водостойкостью. >Водостойкость чисельно характеризується коефіцієнтом розм'якання До>разм, що характеризує ступінь зниження міцності у його насичення водою.

Вологість - це ступінь змісту вологи у вихідному матеріалі. Залежить від вологості довкілля, властивостей і структури самого матеріалу.

>Водопроницаемость - здатність матеріалу пропускати воду під тиском. Вона характеризується коефіцієнтом фільтрації Доф,м/ч, що дорівнює кількості водиVв в м3, що проходить через матеріал площею P.S = 1 м2, завтовшки а = 1 м під часt = 1 год, при різниці гідростатичного тискуP1 -Р2 = 1 м водного стовпа:

Зворотної характеристикою водопроникності є водонепроникність - здатність матеріалу зупиняти воду під тиском.

>Паропроницаемость - здатність матеріалів пропускати водяну пару через свою товщину. Вона характеризується коефіцієнтомпаропроницаемости,г/(мхчхПа), що дорівнює кількості водяної пари V в м3, який струменіє через матеріалтолщиною а = 1 м, площею P.S = 1м під часt = 1 год, при різниціпарциальних тисків Р1 - Р2 = 133,3Па:

 

>Морозостойкость - здатність матеріалу вводонасищенном стані не руйнуватися при багаторазовому поперемінному заморожуванні і відтаненні.

Руйнування наслідок те, що обсяг води під час переходу у кригу поповнюється 9%. Тиск льоду на стінки пір викликає розтягують зусилля у матеріалі.

 

4.  >Теплофизические властивості будівельних матеріалів

 

>Теплопроводность - здатність матеріалів проводити тепло.Теплопередача відбувається внаслідок перепаду температур між поверхнями, обмежують матеріал.Теплопроводность залежить від коефіцієнта теплопровідності,Вт/(мx°С), що дорівнює кількості теплаQ, Дж, який струменіє через матеріал завтовшкиd = 1 м, площею P.S = 1 м2 під часt = 1 год, при різниці температур між поверхнямиt2-t1 = 1 °З:

 

При відомої середньої щільності, користуючись нижчеподаній формулою, можна орієнтовно обчислити коефіцієнт теплопровідності,Вт/(мх°С), матеріалу ввоздушно-сухом стані:

Значно зростає теплопровідність матеріалів з зволоженням. Це тим, що коефіцієнт теплопровідності води становить 0,58Вт/(мх°С), а повітря 0,023Вт/(мх°С), тобто. перевищує їх у 25 раз.

>Теплоемкость - здатність матеріалів поглинати тепло при нагріванні. Вона характеризується удільноїтеплоемкостью з,Дж/(кгх°С), яка дорівнює кількості теплаQ, Дж, витраченому на нагрівання матеріалу масоюm = 1 кг, щоби підвищити його температуру наt2->t1 = 1°С:

 

>Огнестойкость - здатність матеріалу витримувати без руйнацій одночасне дію високих температур та води. Межею вогнестійкості конструкції називається час у годиннику з початку вогневого випробування до появи однієї з наступних ознак: наскрізних тріщин, завалення, підвищення температури нанеобогреваемой поверхні. По вогнестійкості будівельні матеріали діляться втричі групи: неспалені,трудносгораемие,сгораемие.Несгораемие матеріали під впливом високої температури чи вогню не жевріють іобугливаются;трудносгораемие матеріали ніяк не спалахують, жевріють іобугливаются, але відбувається це лише за наявності вогню;сгораемие матеріали спалахують чи жевріють і продовжує горіти чи тліти після видалення джерела вогню.

>Огнеупорность - здатність матеріалу протистояти тривалого впливу високих температур, не деформуючись і розплавляючись. За рівнемогнеупорности матеріали поділяються на вогнетривкі, що витримують дію температур від 1580 °З повагою та вище; тугоплавкі, що витримують температуру 1360...1580°C; >легкоплавкие, що витримують температуру нижче 1350 °З.

5.  >Механические властивості будівельних матеріалів

До основним механічним властивостями матеріалів відносять міцність, пружність, пластичність, релаксацію, крихкість, твердість,истираемость та інших.

Міцність - здатність матеріалів опиратися руйнації і деформаціям від внутрішніх напруг, що виникають внаслідок впливу зовнішніх сил чи інших чинників, як-от нерівномірна осаду, нагрівання тощо. п. Оцінюється вона меж міцності. Так називають напруга, що у матеріалі від дії навантажень, викликають його руйнацію.

Розрізняють межі міцності матеріалів при стискуванні, розтягненні, вигині, зрізі тощо. Межа міцності при стисканні і розтягненні R>СЖ(Р),МПа, обчислюється як ставлення навантаження, руйнує матеріал Р, М, на площу поперечного перерізу F, мм2:

Межа міцності на вигині RІ,МПа, обчислюють як ставленняизгибающего моменту M,Нхмм, на момент опору зразка , мм3:

Важливою характеристикою матеріалів є коефіцієнт конструктивного якості. Це умовна величина, яка дорівнює відношенню краю міцності матеріалу R,МПа, для її відносної щільності:

>к.к.к. =R/d

 

>Упругость - здатність матеріалів під впливом навантажень змінювати форму й розміри і відновлювати їх кількість після припинення дії навантажень.

>Упругость оцінюється межею пружності б>уп,МПа, що дорівнює відношенню найбільшої навантаження, яка викликає залишкових деформацій матеріалу,PУП, М, на площу початкового поперечного перерізу F0,мм2:

бУП = РУП/F0

 

>Пластичность - здатність матеріалів змінювати свою форму й розміри під впливом навантажень і зберігати їх потрібно після зняття навантажень.Пластичность характеризується відносним подовженням чи звуженням.

Руйнування матеріалів можна тендітним чи пластичним. При крихкому руйнуванні пластичні деформації незначні.

>Релаксация - здатність матеріалів досамопроизвольному зниження напруг при постійному вплив зовнішніх сил. Це відбувається внаслідокмежмолекулярних переміщень у вихідному матеріалі.

>Твердость - здатність матеріалу опиратися проникненню до нього більш твердого матеріалу.

Для різних матеріалів вона визначається за різними методиками. Так, під час випробування природних кам'яних матеріалів користуються шкалоюМооса, складеної з десяти мінералів, розміщених у ряд, під умовною показником твердості від 1 до 10, коли понад твердий матеріал, що більш як високий порядковий номер, дряпає попередній.Минерали перебувають у наступному порядку: тальк чи крейда, гіпс чи кам'яна сіль,кальцит чи ангідрит,плавиковий шпат, апатит, польовий шпат, кварцит, топаз, корунд, алмаз.

>Твердость металів, бетону, деревини, пластмас оцінюютьвдавливанием у яких сталевого кульки, алмазного конуса чи піраміди.

>Твердость матеріалу який завжди відповідає міцності. Так, деревина має міцність, однакову з бетоном, але значно меншу твердість.

>Истираемость - здатність матеріалів руйнуватися під впливомистирающих зусиль.Истираемость І наг/см2 обчислюється як ставлення втрати маси зразкомm1->m2 м від впливуистирающих зусиль на площуистирания F всм2;

І = (>m1 -m2) / Р.

Визначається І шляхом випробування зразків на коліистирания чиполочном барабані.

Знос - властивість матеріалу опиратися одночасному впливуистирания і ударів. Знос матеріалу залежить з його структури, складу, твердості, міцності,истираемости.

Крихкість - властивість матеріалу раптово руйнуватися під впливом навантаження, без попереднього помітного зміни форми і середніх розмірів.Хрупкому матеріалу, на відміну пластичного, не можна надати при пресуванні бажану форму, оскільки такий матеріал під навантаженням дробиться на частини, розсипається.Хрупки каміння, скло, чавун та інших.

6.  Поняття гірська порода і мінерал. Основніпородообразующие мінерали

 

Гірські породи - головне джерело отримання будівельних матеріалів. Гірські породи використав промисловості будівельних матеріалів як виготовлення кераміки, скла, теплоізоляційних та інших виробів, і навіть для неорганічних в'язких речовин - цементів, вапна і гіпсових.

Гірські породи - це природні освіти більш-менш певного складу та будівлі, що утворюють в земної корі самостійні геологічні тіла.

>Минералами називають однорідні за хімічним складом і фізичним властивостями складові гірської породи. Більшість мінералів - тверді тіла, іноді зустрічаються рідкі (самородна ртуть).

Залежно та формування гірські породи ділять втричі генетичні групи:

1) магматичні породи, які утворилися внаслідок охолодження і

Страница 1 из 10 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація