Бщие сведения, классификация и стандартизация строительных материалов

Огромное количество наименований строительных материалов, составляющих сейчас их номенклатуру, стремятся представить в виде системных классификаций из более или менее сходных по каким-либо признакам групп.

В качестве классификационных признаков выбирают:

- производственное назначение строительных материалов;

- вид исходного сырья;

- основной показатель качества (масса, прочность и т.д.).

В настоящее время в классификации учитывают так же и функциональное назначение, например, теплоизоляционные материалы, акустические материалы и др. В дополнение к делению на группы по признаку сырья - керамические, полимерные, металлические и т.п. Одна часть объединенных в группы, относится к природным, а другая их часть относится к искусственным (см. рис. 1).

По назначению материалы делят на следующие группы:

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

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

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

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

-герметизирующие - для заделки стыков в сборных конструкциях;

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

-специального назначения (огнеупорные, кислотоупорные и др.), применяемые для возведения специальных сооружений.

Некоторые материалы (например, цемент, известь, древесина и т.д.) нельзя отнести к какой-либо одной группе, т.к. их используют и в исходном состоянии, и как сырье для получения других строительных материалов и изделий - это так называемые материалы общего назначения. Трудность классификации строительных материалов по назначению состоит еще и в том, что одни и те же материалы могут быть отнесены к разным группам.

Цемент - минеральное вяжущее, самостоятельно не используется. Применяется для производства асбестоцементных изделий, цементобетона и изделий из него:

- кровля - шифер;

- стены - широкоформатные листы;

- асбестоцементная плитка и т.д.

Битум - ОВВ, применяется самостоятельно и в качестве основного компонента.

Самостоятельно: - для обмазочной гидроизоляции сооружений, работающих в условиях повышенной влажности. Совместно:

- асфальтобетон - конструкционный материал;

- рулонные кровельные материалы - рубероид, гидроизол и т.д.

- гидроизоляционный материал;

- мастики, пасты;

- для производства эмульсий и т.д.

Керамические материалы:

- плитка керамическая;

- керамдор, клинкерный кирпич;

- красный кирпич;

- керамзит, вермикулит.

Металлические материалы - в черной и цветной металлургии:

- задвижки, запоры и аппаратура;

- листовое железо;

- арматура, проволока и т.д. Материалы и изделия из древесины:

- брус, бревна;

- вагонка;

- обои;

- фанера и т.д.

Например, бетон в основном применяют как конструкционный материал, но некоторые его виды имеют совсем иное назначение: особо легкие бетоны - теплоизоляционные материалы, особо тяжелые бетоны - материалы специального назначения, используемые для защиты от радиоактивного излучения.

По способу изготовления различают материалы, получаемые:

- спеканием (керамика, цемент);

- плавлением (стекло, металлы);

- омоноличиванием с помощью вяжущих веществ (бетоны, растворы);

- механической обработкой природного сырья (природный камень, древесные материалы).

Так как свойства материалов зависят, главным образом, от вида сырья и способа его переработки, в строительстве используют классификацию по технологическому признаку и лишь в отдельных случаях рассматриваются группы материалов по назначению.

Каждой группе материалов или отдельным их представителям в промышленности соответствуют определенные отрасли, например, цементной промышленности, стекольной промышленности и т.п., а планомерное развитие этих отраслей обеспечивает выполнение планов строительства объектов.

Природные или естественные строительные материалы и изделия получают непосредственно из недр земли или путем переработки лесных массивов в «деловой лес».

Этим материалам придают определенную форму и рациональные размеры, но не изменяют их внутреннего строения, состава, например, химического, минералогического.

Чаще других из природных используются лесные (древесные) и каменные материалы и изделия. Кроме них в готовом виде или при простой обработке можно получить битум, асфальт, казеин, некоторые продукты растительного происхождения, например, солома, камни, торф и т.д. или животного мира, например, шерсть, кожу, кровь и др.

Все эти природные продукты в сравнительно небольших количествах так же используются в строительстве, хотя главными остаются лесные и природные каменные материалы и изделия.

Искусственные строительные материалы и изделия - производят в основном из природных сырьевых материалов, реже - из побочных продуктов промышленности, сельскохозяйственного сырья или сырья, полученного искусственным путем. Вырабатываемые строительные материалы отличаются от исходного природного сырья, как по строению, так и по химическому составу, что связано с коренной переработкой сырья в заводских условиях с привлечением для этой цели специального оборудования и энергетических затрат. В заводской переработке участвует органическое (дерево, нефть, газ и др.) и неорганическое (минералы, камень, руды, шлаки и др.) сырьё, что позволяет получать многообразный ассортимент материалов, употребляемых в строительстве.

В строительстве гораздо большим многообразием отличаются материалы искусственные, что относится к важному достижению человечества.

Но и природные материалы продолжают находить широкое применение в своем «первозданном» виде с приданием им необходимых внешних форм и размеров.

Для лучшей систематизации природных строительных материалов их разделяют на классы по сходным призракам, в классах тоже разделяют на подклассы.

Лесные материалы и изделия классифицируют по разновидностям пород - лиственные и хвойные, по признаку ассортимента - круглые и штучные изделия. Имеется дальнейшее их подразделением, например, по свойствам, структуре и т.д.

Природные каменные материалы и изделия имеют классификацию, в основе которой лежит либо генетический признак, т.е. происхождение горных пород (магматические, осадочные, метаморфические, либо технические свойства (по средней плотности, прочности, морозостойкости). Имеются еще более дробные разделения их по другим признакам, например, по крупности - галька, валуны, песок, щебень и т.п.

Искусственные строительные материалы, находясь в тесной зависимости между собой в единой системе, разделяют по главному признаку их отвердения:

1. Материалы, отвердевание которых происходит при обычных сравнительно невысоких температурах с кристаллизацией новообразований из растворов (их нередко относят к безобжиговым материалам).

2. Материалы, отвердевание которых происходит в основном в условиях автоклавов, т.е. повышенных температур и давлений пара с синтезированием цементирующих и кристаллизирующихся соединений непосредственно в автоклавах.

3. Материалы, отвердевание которых происходит главным образом, при остывании огненно-жидких расплавов, выполняющих функцию вяжущего вещества или «цемента высоких температур» (их нередко относят к обжиговым материалам).

Выделение этих трех типов из огромного многообразия материалов является в достаточной мере условным, поскольку не всегда возможно провести четкую границу между ними, также как и между отвердевающим раствором и расплавами. Нередко отвердевание происходит при совмещенных процессах кристаллизации и остекловывания растворов и расплавов.

Условности указанного деления выражаются еще и в том, что в безобжиговых конгломератах частично применяются обжиговые минеральные вяжущие вещества, и они даже занимают доминирующее положение в современной номенклатуре строительных материалов.

В конгломератах (материалах) безобжигового типа цементирующую часть представляют неорганические, органические, полимерные и комплексные вяжущие вещества. В конгломератах обжигового типа по разновидности цементов высоких температур (по выражению академика А. А. Байкова) можно выделить расплавы керамические, стекломассы, шлаковые, каменного литья и комплексные. В конгломератах автоклавного твердения наиболее типичными являются вяжущие, синтезированные из исходных сырьевых компонентов в условиях автоклавной обработки, хотя в них могут быть привнесены цементы, способные к твердению в обычных условиях.

Единая классификация включает широкую сеть ответвлений конгломератных строительных материалов, как от вяжущих веществ, так и от расплавов («цементов высоких температур») в связи с применением в них различных заполняющих материалов (см. [1], стр. 20-21).

Вполне очевидно, что данная классификация, объединяемая общей теорией, расширяется с появлением новых вяжущих веществ и заполнителей, по мере разработки новых или модернизаций существующих технологий, создание новых структур.

В основе расширения номенклатуры строительных материалов лежит в первую очередь, технология переработки сырья.

Рассмотренная нами классификация строительных материалов представлена на рис.2. Более подробно классификация будет рассмотрена при изучении соответствующих тем данной дисциплины.

Поиск по сайту: