Значение строительных материалов и изделий в техническом процессе строительной индустрии. Краткий исторический обзор производства и применения строительных материалов.

Значение промышленности строительных материалов в народном хозяйстве нашей страны огромно — от уровня производства их всецело зависят темпы и качество строительных работ. Различные эксплуатационные условия зданий и сооружений, параметры технологических процессов обусловливают разнообразные требования к строительным материалам, а отсюда вытекает и весьма обширная номенклатура их свойств: прочность при нормальной или высокой температуре (последняя характеризует жара - или огнестойкость материала), водостойкость, стойкость против действия различных солей, кислот и щелочей, шлакостойкость (имеющая особую значимость в металлургических процессах) и т. д. Не менее важна в строительстве и технике проницаемость (или непроницаемость) материалов для жидкостей, газов, тепла, холода, электрического тока, радиоактивных излучений. Наконец, материалы для отделки помещений жилых и общественных зданий, садов и парков должны быть красивыми, долговечными и прочными.

Получить материал с универсальными свойствами пока еще невозможно — это проблема будущего. В технике и строительстве применяются различные материалы, отличающиеся видами исходного сырья и технологическими приемами получения.

Важнейшие свойства строительных материалов определяют области их применения. Только глубокое и всестороннее знание свойств материалов позволяет рационально и в техническом, и в экономическом отношениях выбрать материал для конкретных условий использования.

По мере совершенствования технологии и строительного производства повышаются требования к качеству материалов, расширяется ассортимент их.

Таким образом, развитие промышленности строительных материалов происходит не только количественно, но и качественно — с ростом производства традиционных материалов возникает производство новых, более эффективных изделий. Важной задачей является технико-экономическое сопоставление (в заданных конкретных условиях их применения) конкурирующих видов изделий, с тем, чтобы обеспечить наиболее экономически эффективным из них преобладающее развитие.

В настоящее время производство многих строительных материалов еще отстает от их потребности в строительстве, и поэтому другой важной задачей является дальнейшее опережающее развитие промышленности строительных материалов, неуклонное снижение себестоимости их изготовления и удельных капитальных вложений.

При различных затратах на эксплуатацию возведенной из сопоставляемых материалов конструкции приведенные затраты определяются с учетом эксплуатационных издержек.

Снижения затрат на эксплуатацию конструкции добиваются путем улучшения качества соответствующих строительных материалов или изделий. Так, качество стеновых панелей определяет размер затрат на их ремонт и величину потерь через них тепла из помещений. Чтобы здания и сооружения имели оптимальные технические и экономические показатели и были эффективны в технико-экономическом отношении, экономисты-строители должны располагать широкими знаниями номенклатуры строительных материалов и оптимальных условий их применения, исходя из важнейших свойств материалов, и иметь достаточные представления о технологии изготовления строительных материалов.

- Краткий исторический обзор производства и применения строительных материалов.

3-4 тыс. до н.э. появилась первая керамика - это прорыв человечества и цивилизации. Особенно широко керамика развивалась в Китае, Индии, Др. Греции, Риме, Египте.

Природный камень в разных странах - разные виды: Рим-мрамор, Европ. Страны-известняки, песчаники, ракушечники.

Дерево использовалось с давних времен, но широко применялось в странах нынешней Европы и С. Америки.

Минеральные вяжущие: известково глинистые, известково-гипсовые соединения. Человек сначала использовал минеральные добавки (пепел, пуццолан); органические добавки (яйцо); хим. добавки (супер - и гиперпластификаторы). Органические добавки в Европе появились позже, чем в странах Востока и Азии.

Стекло; первое стекло – В Египте 3-4 тыс. до н.э.; 9-11 веке – в Европе; центром становится Венеция (в 19в.?)

Металлы - бронзовый и железный века, сейчас основной сплав - сталь.

Полимерные материалы изобретены в конце 19 века. Уже в нач. 20 века появился первый строительный полимер: немцы выпустили первые полимерные трубы. Полимерные материалы - наиболее быстро завивающиеся строительные материалы, более того они широко используются для модификации традиционных материалов (прим. битум).

Композиционные материалы- материалы, состоящие из 2-х и более материалов (железобетон, асбест-цемент и др.)

2. Цели и задачи дисциплины «Строительное материаловедение».

Целью дисциплины является приобретение необходимых инженерных знаний в области современных строительных материалов и изделий, а также грамотная оценка качества материала и возможность рационального выбора материала для соответствующих эксплуатационных условий (в том числе замена материалов и условий).

Задачи:

1)знать основные сырьевые компоненты для производства стр. материалов и изделий.

2)знать основы технологии производства строй. мат. и изделий, а также иметь понятие об основных физ.-хим. процессах, происходящих во время основ. технологических операций.

3)знать современные материалы и изделия, а также их основные свойства и методы определения этих свойств.

4)знать об основных тенденциях в строительном материаловедении, перспектива в развитии материалов и изделий.

5)иметь понятие об экономической эффективности и целесообразности использования материалов, а также об их экологической безопасности, санитарно-гигиенические требования и требования пожарной безопасности.

-Классификация строительных материалов и изделий

По степени готовности различают собственно строительные материалы и строительные изделия:

-Строительные материалы: материалы, кот. перед применением подвергают обработке: смешивают с водой, уплотняют, распиливают, тешут.

-Строительные изделия: готовые изделия и элементы, монтируемые закрепляемые на месте работы.

К строительным материалам относятся материалы, которые перед применением подвергают обработке: смешивают с водой, уплотняют, распиливают, тешут. Примеры строительных материалов: древесина, металлы, цемент, бетон, кирпич, песок, строительные растворы для каменных кладок и различных штукатурок, лакокрасочные материалы, природные камни и т. д.

К строительным изделиям относятся готовые изделия и элементы, монтируемые и закрепляемые на месте работы. Строительными изделиями являются: сборные железобетонные панели и конструкции, оконные и дверные блоки, санитарно-технические изделия и кабины и др.

По назначению материалы подразделяют на следующие группы:

-конструкционные материалы, которые воспринимают и передают нагрузки в строительных конструкциях;

-теплоизоляционные материалы, основное назначение которых — свести до минимума перенос теплоты через строительную конструкцию и тем самым обеспечить необходимый тепловой режим в помещении при минимальных затратах энергии;

-акустические материалы (звукопоглощающие и звукоизоляционные) — для снижения уровня «шумового загрязнения» помещения;

-гидроизоляционные и кровельные материалы — для создания водонепроницаемых слоев на кровлях, подземных сооружениях и других конструкциях, которые необходимо защищать от воздействия воды или водяных паров;

-герметизирующие материалы — для заделки стыков в сборных конструкциях;

-отделочные материалы — для улучшения декоративных качеств строительных конструкций, а также для защиты конструкционных, теплоизоляционных и других материалов от внешних воздействий;

- материалы специального назначения (например, огнеупорные или кислотоупорные), применяемые при возведении специальных сооружений.

Ряд материалов (например, цемент, известь, древесина) нельзя отнести к какой-либо одной группе, так как их используют и в чистом виде, и как сырье для получения других строительных материалов и изделий. Это так называемые материалы общего назначения.

Трудность классификации строительных материалов по назначению состоит в том, что одни и те же материалы могут быть отнесены к разным группам. Например, бетон в основном применяют как конструкционный материал, но некоторые его виды имеют совсем иное назначение: особа легкие бетоны являются теплоизоляционным материалом; особо тяжелые бетоны — материалом специального назначения, который используют для защиты от радиоактивного излучения.