Строительные материалы основные

Виды и особенности строительных материалов

В нашей стране рынок стройматериалов  становиться все более востребованной сферой деятельности. Ведущие специалисты и прогнозируют увеличение объемов производимых стройматериалов.

Что относят к строительным стройматериалам

Наиболее востребованными, на данный момент являются классические виды стройматериалов, такие как бетон, кирпич и цемент. К стройматериалам нового поколения относят – железобетон, пескобетон, они являются основой строительства.

Кирпич

Кирпич имеет широкое применение еще с давних лет. В состав его входит: песок, известь, цемент и глина. Из этих составляющих производят искусственный, правильной формы, камень. Сегодня востребованы два основных вида кирпича – керамический и силикатный кирпич.

Керамический кирпич чаще всего используется при возведении каминов и печей, так как он обладает большей огнеупорностью, чем силикатный кирпич.

Силикатный кирпич является очень популярным и распространенным, он прочен, экологичен и имеет небольшую цену. Он состоит из воды, воздушной извести и кварцевого песка, все эти компоненты подвергаются термической обработке, в результате чего получается прочный теплоизоляционный материал.

Почему кирпич так востребован в строительстве? Ответ очень прост. Это долговечный, негорючий строительный материал с хорошим уровнем шумопоглощения. Еще одним плюсом является широкое разнообразия цветовой гаммы облицовочного кирпича.

Бетон

Еще одним классическим стройматериалом является бетон, применяется практически во всех видах строительных работ. К его достоинствам можно отнести прочность. Состоит только из песка, щебня и цемента. Качественный бетон не изнашивается. Бетон является искусственным камнем, так как на 80% состоит из щебня. Создается из цемента, который является в свою очередь, клеем, связующим веществом, от качества цемента зависит вязкость и плотность конечного продукта. Бетон группируют на несколько видов, в зависимости от его тяжести. Для создания легкого бетона, в него добавляют керамзит, а для более тяжелого используют железную стружку или железную руду.

Пескобетон и железобетон - стройматериалы нового поколения

Также в строительной сфере используются более современные, инновационные материалы.

Пескобетон. Чтобы получить пескобетон, достаточно в правильных пропорциях развести смесь водой. Из этого следует, что данный материал более удобен и практичен в перевозке и хранении чем бетон, менее громоздкий и тяжелый. Пескобетон очень прочен и практически не усаживается. Он не поддается коррозии и полностью водонепроницаем. Пескобетон состоит из портландцемента, нескольких видов песка, в которые входит речной песок, который придает этому материалу повышенную прочность, и пластификсаторов. Еще одним плюсом данного материала является то, что его можно использовать при температуре выше нуля, таким образом, к строительству можно приступать уже ранней весной. Так как сезонность работ – это главная проблема для строительных компаний то это можно считать большим плюсом.

Железобетон – уникально прочный материал. Его прочность заключается в том, что при создании ЖБИ используется бетон и железная арматура. Железобетон состоит из материалов со схожими реакциями на атмосферное и физическое воздействие. Это означает, что они одинаково расширяются и сужаются, это не дает материалу саморазрушаться. ЖБИ значительно сокращает сроки строительных работ, так как доставляется в готовом виде, не требуя дополнительных подготовительных работ. Так же важно, что ЖБИ блоки, используемые в качестве плит перекрытия, значительно снижают нагрузку на фундамент, а это в свою очередь увеличивает срок службы строения.

Как все-таки выбрать материал? Для этого следует исходить из поставленных задач. На самом деле, все вышеперечисленные материалы, в той или иной степени участвуют при любом строительстве, будь то многоквартирный дом или загородный коттедж. Из этого следует, что материалы в данной сфере востребованы и активно развиваются

Строительный материал. Виды и применение. Особенности

Черновой строительный материал – это материал, применяемый для возведения или реконструкции сооружений.

Виды черновых стройматериалов по назначению

Каждый тип строительных материалов имеет узкое назначение. Его использование является строго регламентированным, поскольку при возведении сооружений требуется проведение точных расчетов. В противном случае строение может обрушиться, покрыться трещинами, перекоситься.

Существует разделение строительных материалов на группы в зависимости от частей строения, для возведения которых они применяются:

• Фундамент.
• Стены.
• Перекрытие.
• Кровля.

Строительный материал для фундамента

Для заливки фундамента могут применяться различные стройматериалы, однако наиболее распространенным современным решением является использование связки:

Из песка делается песчаная подушка, укладываемая по периметру котлована под заливку фундамента. Она необходима для выравнивания основания и дальнейшего равномерного распределения веса строения. Высота подушки подбирается индивидуально в зависимости от плотности грунта и расчетной массы будущего строения.

Геотекстиль – это подкладочный рулонный материал, напоминающий ткань. Он используется для укладки под фундамент на уплотненную песчаную подушку с целью более равномерного распределения веса строения. Геотекстиль используется на сложных грунтах, а также при возведении тяжелых строений. Его применение минимизирует растрескивание фундамента и стен при усадке здания.

Деревянная доска применяется для создания опалубки. Это расходный строительный материал, который после использования демонтируется. Задача доски – создать форму для заливки бетона. После схватывания цемента опалубка демонтируется. Зачастую применяемая доска используется повторно уже при сборке кровли. Для этого изнутри опалубка может оббиваться полиэтиленовой пленкой. Это исключает впитывание древесиной влаги, и сохраняет пиломатериалы чистыми.

Для обеспечения монолитности и крепости фундамента применяется связка из арматуры. Ее сечения рассчитывается под вес будущего строения. Обычно используется арматура толщиной не менее 12 мм. Она укладывается в опалубку по периметру фундамента и связывается между собой проволокой.

Для заливки фундамента применяется бетон. Он состоит из цемента, песка, отсева, щебня и воды. При работе зимой могут добавляться специальные добавки, необходимые для схватывания состава на морозе. Для фундаментов используется марка бетона М300 и более.

Поскольку фундамент контактирует с грунтом, то он впитывает влагу. Для бетона это не страшно, но сырость может разрушить строительный материал стен. Чтобы это предотвратить используется гидроизоляция. Обычно это рубероид или специализированная мембрана. Она укладывается поверх фундамента как подкладка, на которую будет выкладывать стена.

Строительный материал для стен

Для возведения стен применяются 4 типа материалов:

1. Кладочные.
2. Связующие.
3. Армирующие.
4. Перемычки для проемов.

Кладочные представляют собой блоки, из которых и состоит стена. Связующие материалы используются для склеивания блоков между собой в монолитную конструкцию. Армирующие закладываются между рядами блоков в слой связующего. Их применение снижает вероятность растрескивания стен. Перемычки для проемов используются для укрепления верха проемов для окон и дверей.

Кладочные

К традиционным кладочным материалам относят:

Перечень кладочных стеновых блоков далеко не полный. Материалы отличаются между собой по уровню крепости и размеру. Чем больше блок, тем быстрее скорость кладки стены. Медленней всего работать с кирпичом. При этом стены из него получаются самыми прочными, но и тяжелыми, что вынуждает готовить массивный фундамент. Более крупные и легкие блоки, такие как газобетон и пенобетон, являются менее теплыми. Из них получаются рыхлые стены, достаточно слабо удерживающие крепеж для подвешивания полок, спортивных тренажеров, инсталляции, кухонных шкафчиков.

Связующие

В качестве связующего материала при выполнении кладки может применяться:

Цементно-песчаная смесь – это традиционный связующий материал для кладки. Она применяется совместно с кирпичом и шлакоблоком. Обычно смесь готовится с помощью бетономешалки непосредственно на стройплощадке. Она используется при бюджетном строительстве. После застывания уровень ее крепости может превосходить сам кирпич.

Специализированный клей продается в мешках. Он представляет собой сухую смесь, в которую нужно добавить воду перед использованием. Клей применяют при кладке из газобетона или газоблока. Смесь укладывается на блоки под гребенку, поэтому расходуется очень экономно. Материал имеет очень высокую адгезию, быстро застывает, поэтому при его использовании можно за один подход выкладывать больше рядов, чем при использовании самодельных смесей.

Клей-пена достаточно новый материал, применяемый для кладки газобетона и пеноблока. Она представляет собой полиуретановый композит в баллоне под пистолет для монтажной пены. Ее использование многократно облегчает кладку стены, поскольку это полностью готовое связующее. Клей наносится простым нажатием на пистолет. При выборе в его пользу не нужно мешать растворы, носить тяжелые ведра. Однако пена подходит только если блоки имеют правильную и одинаковую геометрию. Клей наносится очень тонким слоем, поэтому не позволяет выровнять возможные ступеньки. В связи с этим, при работе с газобетоном его периодически приходится шлифовать теркой.

Армирующие

Материалы для армирования применяются далеко не всегда. Зачастую их используют на углах стен для улучшения монолитности.

Для армирования могут использоваться:

Арматура достаточно толстая, поэтому ее укладка между блоками зачастую невозможна. Ее используют преимущественно совместно с пенобетоном и газоблоком. Для закладки арматуры в ряде делается штроба.

При работе с кирпичом, натуральным камнем и шлакоблоком применяется армирующая стальная сетка. Она выпускается в рулонах или кассетами. Ее ширина фиксирована и рассчитана под стандартные варианты ширины стены. Сетка очень тонкая, поэтому не видна. Она погружается в связующий строительный материал.

Перемычки для проемов

При выполнении кладки стены из мелких блоков существует трудность с созданием проемов под окна и двери. Она заключается в сложности оформления верха проема. Короткие блоки невозможно уложить над проемом без опоры.

Специально для этого применяются:

Железобетонные перемычки представляют собой столбики прямоугольного сечения. Они укладываются сверху проема, и используются как опора под последующие ряды кладки. В идеале, чтобы высота перемычки была равна одному или двум рядам блоков. В таком случае кладка будет выглядеть аккуратно. Железобетонные перемычки используются в основном со шлакоблоком, кирпичом и камнем.

При кладке легкими блоками, для создания опоры над проемом может применяться различный металлопрокат:

Материалы для перекрытия

Чтобы сделать перекрытие, может применяться как готовый специализированный строительный материал, так и различные составляющие для сборки потолка.

Обычно используются:

Наиболее быстрым и надежным решением является применение ЖБ плит. Они просто укладываются на стены, в результате чего получается межэтажное перекрытие или потолок перед чердаком. Такое решение возможно только при наличии основательно подготовленного фундамента и стен.

Для легких строений из пенных блоков, а также одноэтажных зданий, чаще всего используется вариант деревянного перекрытия. Для этого на стены укладываются параллельно деревянные балки. Сверху они обшиваются доской или древесно-стружечными плитами. С целью звукоизоляции может делаться двойная обшивка с закладкой минеральной ваты.

Наиболее трудоемким является изготовление железобетонного перекрытия. Для этого по периметру здания делается верхняя опалубка с арматурой, которая заливается бетоном. Это позволяет получить монолитное перекрытие. Такое решение сопровождается высокими финансовыми затратами, поэтому применяется только в исключительных случаях, когда строение имеет нестандартную форму, что исключает возможность укладки готовых плит.

Строительство кровли

Завершающим черновым этапом строительства является кровля здания. Это достаточно сложный процесс, предусматривающий применение нескольких типов материалов для:

• Создания стропильной системы.
• Теплоизоляции.
• Кровли.

Материалы для стропильной системы

Для сборки каркаса крыши здания используются пиломатериалы. Из них делается центральный коньковый прогон, стропила и обрешетка, на которую и прибивается кровля. Для сборки крыши применяют доску, брус, балки. Сечение пиломатериалов зависит от массы выбранной кровли. Самые высокие требования при использовании классической черепицы.

Теплоизоляция

Данный строительный материал закладывается между стропилами под обрешетку с целью снижения теплопотерь через крышу.

В качестве теплоизоляции применяют:

Для предотвращения скопления конденсата, кровельный пирог может предусматривать использование пароизоляции. Она отделяет теплоизоляцию от окружающей среды.

Кровля

Данная группа включает гидроизоляционные материалы. Они обеспечивают защиту здания от проникновения осадков.

Для изготовления кровли чаще всего применяют:

Кровля обеспечивает не только гидроизоляцию, но и создает внешний вид здания. По этой причине к ней выставляются особенные требования. В отличие от материалов для кладки стен, ее не удастся облагородить штукатуркой. Поэтому важно, чтобы кровля имела максимальную привлекательность.

Похожие темы:

виды, классификация, свойства современных стеновых материалов и их выбор

Что в доме главное? Конечно, стены и крыша, ведь без них не существует и самого жилища. За время существования человечество придумало такое количество материалов, из которых строят стены, что для их перечисления понадобилось бы писать учебник. Для простоты следует остановиться на основных современных материалах для возведения стен и ответить на несколько вопросов, актуальных для тех, кто начинает строить свой дом.

Какими бывают стеновые материалы?

Все знают о таких стройматериалах, как кирпич или брус, но мало кто в курсе, что они делятся на множество видов. На что же обратить внимание в первую очередь, выбирая стеновые материалы для своего будущего дома?

• Высокая прочность (от 75 кгс/см ² ) и при этом небольшая объемная масса: так конструкция будет надежной, но вместе с тем «дышащей».
• Низкая тепло- и звукопроводность: эти характеристики комментариев не требуют, это основное, что обычно требуется от стен.
• Водостойкость, огнестойкость и морозостойкость не менее 50 циклов: то есть во время испытаний материал замораживали и размораживали минимум 50 раз, и он не терял своих свойств.
• Трудоемкость строительства: некоторые материалы требуют большого количества времени и опыта для устройства стен из них.

Исходя из перечисленных требований, можно выстроить следующую классификацию стеновых строительных материалов.

По назначению

• рядовые стеновые материалы: непосредственно для строительства стен, как наружных, так и внутренних;
• лицевые: для облицовки стен с целью декорирования, дополнительной звукоизоляции, теплоизоляции, а также защиты от влаги, пара, перепадов температур и пр.

По виду изделий

• Кирпич — смесь глины с добавками. Дорогой, но долговечный материал, не подвержен гниению, но требует крепкого фундамента и сложен в возведении.
• Бетон : раствор заливают вокруг железной арматуры, затем он затвердевает и образует надежную конструкцию. Стены из бетона нужно дополнительно утеплять.
• Газобетон : легкий пористый бетон, в производстве которого используется алюминиевая пудра, образующая газ в растворе. Легче кирпича (не нужен настолько массивный фундамент) и теплее бетона, но впитывает влагу, и из-за этого теплотехнические свойства уменьшаются.
• Бревно — обструганные стволы деревьев со снятой корой. Эстетичной формы и довольно теплый материал, но требует регулярной обработки от паразитов, огня и плесени.
• Брус — бревно, которому придали квадратную форму в срезе. Может быть с нарезанным профилем для более плотного прилегания элементов стены друг к другу. Также требует обработки антисептиками.
• Клееный брус — популярный материал, получаемый из тонких деревянных элементов, склеенных друг с другом с чередованием направления волокон. Прочнее (и дороже) обычного бруса и подходит для строительства больших помещений.
• Каркас : сначала возводятся деревянные направляющие, а затем сами стены из многослойных профилированных листов с утеплителем (из дерева, газобетона или других материалов). Каркасные дома достаточно дешевые, но тепловые и гидроизоляционные качества могут страдать, если у проектировщиков и строителей недостаточно квалификации.

Это интересно
Каркасные дома при правильном подходе к строительству и грамотных расчетах являются энергосберегающими: позволяют экономить на отоплении за счет минимизации сквозняков.

Кирпич обладает различными теплотехническими свойствами и плотностью:

• Высокоэффективный. В сравнении с обычным кирпичом стены из такого материала можно сделать тоньше (кирпич низкой плотности — до 1400 кг/м ³ , камень плотностью до 1450 кг/м³).
• Условно эффективный, с улучшенными теплотехническими свойствами: кирпич плотностью свыше 1400 кг/м ³ и камни плотностью 1450–1600 кг/м ³ .
• Обыкновенный, плотностью свыше 1600 кг/м ³ .

Керамические стеновые материалы различны по виду применяемого сырья:

• Глиняный кирпич — стандартный материал, тяжелый, но надежный, выдерживает большие температуры, стоек к износу.
• Трепельный кирпич — рыхлая осадочная порода с небольшим (в сравнении с диатомитом) количеством органических остатков. Является хорошим теплоизоляционным материалом, но быстро поглощает воду, и потому для наружных стен используется только с защитным слоем из другого вида кирпича.
• Диатомитовый кирпич: состоит из пористой керамики, является огнеупорным, но обладает небольшой прочностью, может обламываться.
• Силикатный кирпич — популярный материал из извести и песка для строительства летних домиков и гаражей, не подходит для фундаментов, труб и других сооружений, требующих большой прочности.
• Керамические блоки: производятся из смеси разных глин, надежный и теплый материал, используется для возведения стен и пр.

Различны и способы изготовления (при использовании материалов, образующих при обжиге спекшийся черепок):

• Пластическое формование: из экструдера под высоким давлением подают глиняную массу, производят нарезку, высушивают и обжигают.
• Полусухое прессование: сырье измельчают до состояния порошка, затем спрессовывают. Сушка здесь не требуется, кирпич можно сразу обжигать.

Также качество и назначение стеновых материалов определяют по:

• Плотности . Самым плотным является керамический и силикатный кирпич, затем керамзитобетон, древесина и пенобетон.
• Теплопроводности. Здесь дерево выходит на первое место, также высокий показатель имеет кирпич.
• Прочности при сжатии и изгибе. Кирпич по данному показателю снова преобладает над другими материалами; древесину по прочности не оценивают.

Сегодня каменным стеновым строительным материалам доверяют больше, чем остальным: они проще в эксплуатации и долговечнее, в то время как брус и другие деревянные материалы необходимо регулярно обрабатывать от грибка и плесени. Поэтому, несмотря на дороговизну, камень пользуется большей популярностью. Согласно сведениям за 2013 год [1] , половина домов в Подмосковье строится из камня. Второе место делят каркас и дерево, причем эти материалы чаще выбирают для летних дачных домиков, а камень — для капитальных.

Каменные стеновые материалы также можно разделить на мелкоштучные и крупноразмерные. В первом случае их укладывают вручную: это уже знакомые нам «кирпичики», иногда имеющие пазы для соединения друг с другом. Крупноразмерные — это большие блоки, которые обычно монтируют с помощью строительных кранов: панели и блоки из железобетона.

Еще одна вполне очевидная классификация каменных стеновых материалов: искусственные и природные.

Виды искусственных и природных стеновых материалов: что выбрать?

Первые, как нетрудно догадаться, изготовлены человеком. Выделяют следующие виды искусственных стеновых материалов:

• Гипсовые — из смеси гипса и воды; и гипсобетонные — гипсовые материалы с заполнителями: кварцевым песком, опилками, стружками и т.д. Их нельзя использовать при влажности воздуха более 60%, а также при больших нагрузках. Гипс не горит и прост в обработке, но при этом достаточно хрупкий и непрочный на изгибе.
• Изделия на основе магнезиальных вяжущих (доломита и магнезита). Имеют высокие тепло- и звукоизоляционные свойства, а также небольшой объемный вес. Обладают высокой огнестойкостью, но при этом, как и гипс, низкой водостойкостью.
• Силикатные. Обладают высокой прочностью и теплопроводностью, аналогично глиняным. В качестве наполнителей используются шлаки и золы, что снижает стоимость производства.
• Асбестоцементные: изготавливаются из смеси асбеста, портландцемента и воды. Не горят, не пропускают электричество, водо- и морозостойки, но при этом довольно хрупки и могут коробиться.

Природные стеновые материалы добывают в карьерах и лишь обрабатывают для удобства кладки: дробят, распиливают, шлифуют. Из натурального камня могут получиться как стройматериалы мелкой фракции (например, щебень), так и штучные блоки или крупноразмерные плиты. Это очень надежный материал: стены, изготовленные из него, будут стоять веками.

Помимо каменных пород, к природным материалам относят глину и все, что изготавливают из нее: например, керамические блоки, которые содержат также воду и опил. Такие блоки являются экологически чистым и потому безопасным материалом: они не выделяют в атмосферу вредных веществ, и при этом очень надежны.

В чем плюсы керамических изделий для строительства и облицовки?

Керамические блоки сегодня стали наиболее популярными из всех современных стеновых материалов. Они обладают всеми необходимыми качествами: тепло- и шумоизолированностью, доступностью по цене, простотой в строительстве, уменьшают сквозняки и содержание в атмосфере помещения CO2, увеличивают равномерность температуры воздуха. К тому же керамические материалы безопасны: не горят, стойки к внешним физическим и химическим воздействиям, очень прочны — из них можно возводить несущие стены до 10 этажей и при этом не требуется армирование. А блок как стеновой материал сам по себе сравнительно легкий: нагрузка на фундамент будет небольшая.

При прочности в кладке между тем керамический кирпич может быть хрупок в транспортировке, поэтому требует бережного обращения. Также нужны особые инструменты для работы с керамикой, например резиновая киянка и пила-аллигатор. Но при аккуратном обращении в процессе строительства минусы керамических изделий сводятся практически к нулю.

Керамические стеновые материалы также используются для облицовки фасадов и внутренних помещений. Для этого обычно изготавливаются специальные облицовочные кирпичи, хорошо отшлифованные и отполированные, эстетично выглядящие в наружной кладке.

Можно выполнить облицовку не цельным кирпичом, а плиткой. Выделяют следующие облицовочные стеновые материалы:

• клинкер — ровные небольшие плитки по форме кирпича;
• плитку ручной формовки — грубую на вид, схожую по виду с натуральным кирпичом;
• ригель-формат — «кирпичики» вытянутой формы, узкие и длинные.

Пожалуй, каждый хочет, чтобы его дом был крепостью, пусть даже в переносном смысле. А крепость должна быть надежной и безопасной. Сегодня выбирают природные каменные материалы для строительства домов: они долговечны и экологичны и потому могут сделать дом настоящей крепостью.

Строительные материалы - описание, виды и применение!

Слишком сложно изучить характеристики и свойства всех строительных материалов, особенности монтажа и строительства. Однако теперь у вас есть незаменимый помощник в виде нашей рубрики «Строительные материалы», откуда можно почерпнуть новый опыт и полезные сведения о теплоизоляционных, отделочных и других стройматериалах.

Вы сможете самостоятельно применить полученные знания на практике, ознакомившись с видеоматериалами, полезными уроками и пошаговыми фотоотчетами. Большой ассортимент товаров на строительных рынках больше не вызовет недоумения и замешательства, вы легко сделаете приобретения, которые не ударят по карману и будут отвечать самым строгим требованиям к качеству.

Впрочем, для любителей все создавать своими руками мы предлагаем уникальные инструкции по изготовлению арболитовых блоков, кладке кирпича, монтажу сайдинга всех видов, сборке бетоносмесителей и других приспособлений. Методические материалы ориентированы не только на профи, но и на новичков в строительстве, едва ли ранее занимавшихся подобными работами.

Важно! Смело беритесь за работу, не забывая о соблюдении описанных технологий и аккуратности, и вас, несомненно, ждет прекрасный результат!

Строительные материалы. Основные понятия

ЧАСТЬ 1.

Физико-механические и механические свойства строительных материалов.
Механические свойства строительных материалов

В строительстве при возведении зданий и сооружений применяются различные строительные материалы и изделия из них. Основными строительными материалами в промышленном и гражданском строительстве являются цемент, бетон, кирпич, камень, дерево, известь, песок, черные металлы, стекло, кровельные материалы, пластик и другие.

В настоящее время строительная индустрия развивается в направлении создания теплосберегающих строительных материалов. Наиболее перспективными энергосберегающими материалами считаются ячеистые бетоны и бетоны на легких заполнителях.

Материалы, которые не требуют дальних перевозок, добываются или вырабатываются вблизи района строительства, называются местными строительными материалами. К таким материалам обычно относятся песок, гравий, щебень, известь и т. д.

Источником производства строительных материалов служат природные ресурсы страны, которые в качестве строительных материалов могут использоваться в природном состоянии (камень, песок, древесина) или в виде сырья, перерабатываемого на предприятиях промышленности строительных материалов (полистирол, керамзит).

При изучении строительных материалов их можно классифицировать на такие виды: природные каменные материалы, вяжущие материалы, строительные растворы, бетоны и бетонные изделия, железобетонные изделия, искусственные каменные материалы, лесные материалы, металлы, синтетические материалы и т. д.

Все строительные материалы имеют ряд общих свойств, но качественные показатели этих свойств различны.

Физико-механические и механические свойства строительных материалов

Данную группу свойств составляют, во-первых, параметры физического состояния материалов и, во-вторых, свойства, определяющие отношение материалов к различным физическим процессам. К первым относят плотность и пористость материала, степень измельчения порошков, ко вторым — гидрофизические свойства (водопоглощение, влажность, водопроницаемость, водостойкость, морозостойкость), теплофизические (теплопроводность, теплоемкость, температурное расширение) и некоторые другие. Технические требования на строительные материалы приведены в Строительных нормах и правилах (СНиП).

Истинной плотностью, p_uназывается масса единицы объема материала, взятого в плотном состоянии. Для определения удельного веса необходимо вес сухого материала разделить на объем, занимаемый его веществом, не считая пор. Вычисляется она по формуле:

p_u=m/V_a

где m — масса материала, V_a — объем материала в плотном состоянии.

Истинная плотность каждого материала — постоянная физическая характеристика, которая не может быть изменена без изменения его химического состава или молекулярной структуры.

Истинная плотность гранита 2,9 г/см³, стали - 7,85 г/см³, древесины - в среднем 1,6 г/см³. Так как большинство строительных материалов являются пористыми, то истинная плотность имеет для их оценки вспомогательное значение. Чаще пользуются другой характеристикой - средней плотностью.

Средней плотностью, p_c называется масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. вместе с порами и содержащейся в них влагой. Средняя плотность пористого материала, как правило,  меньше истинной. Отдельные материалы, такие как сталь, стекло, битум, а также жидкие, имеют практически одинаковые истинную и среднюю плотности. Среднюю плотность вычисляют по формуле:

Средняя плотность ячеистого бетона (пенобетона) находится в пределах от 300 кг/м³ до 1200 кг/м³ (ГОСТ 25485 — 89), а полистиролбетона от 150 кг/м³ до 600 кг/м³ (ГОСТ Р 51263 — 99). Изделия (блоки) из этих строительных материалов легки в обращении (штабелировании, транспортировке, кладке).

p_c=m/V_e

где m — масса материала, V_e — объем материала.

Среднюю плотность сыпучих материалов — щебня, гравия, песка, цемента и др. — называют насыпной плотностью. В объем входят поры непосредственно в материале и пустоты между зернами.

Эту характеристику необходимо знать при расчетах прочности конструкций с учетом их собственного веса, а также для выбора транспортных средств при перевозках строительных материалов.

Относительная плотность, d - отношение средней плотности материала к плотности стандартного вещества. За стандартное вещество принята вода при температуре 4^оС, имеющая плотность 1000 кг/м³.

Пористостью, П называется отношение объема пор к общему объему материала. Пористость вычисляется по формуле

Современные энергосберегающие строительные материалы обладают высокими показателями пористости (до 95%) и, соответственно, низкой теплопроводностью. Это связано с тем, что воздух имеет наименьшую теплопроводность.

П=(1 - p_c/p_u)*100

где p_c, p_u — средняя и истинная плотности материала.

Пористость строительных материалов колеблется в широких пределах, начиная от 0 (сталь, стекло) до 95% (пенобетон).

Для сыпучих материалов определяется пустотность (межзерновая пористость). Истинная, средняя плотности и пористость материалов — взаимосвязанные величины. От них зависят прочность, теплопроводность, морозостойкость и другие свойства материалов. Примерные значения их для наиболее распространенных материалов приведены в таблице 1.

Водопоглощением материала называется его способность впитывать и удерживать в своих порах воду. Оно определяется как разность весов образца материала в насыщенном водой и сухом состояниях и выражается в процентах от веса сухого материала (водопоглощение по массе) или от объема образца (водопоглащение по объему).

Водопоглощение определяют по следующим формулам:

Ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон), как и бетоны на легких заполнителях (полистиролбетон, керамзитобетон) обладают невысокими показателями водопоглощения 6 — 8 %.

W_M=(m_в- m_c)/m_c   и   W_o=(m_в- m_c)/V

где m_в — масса образца, насыщенного водой, m_c — масса образца, высушенного до постоянной массы, V — объем образца.

Между водопоглощением по массе и объему существует следующая зависимость:

W_o=W_M*p_c

Водопоглощение всегда меньше пористости, так как поры не полностью заполняются водой.

В результате насыщения материала водой его свойства существенно изменяются: уменьшается прочность, увеличивается теплопроводность, средняя плотность и т. п.

Влажность материала W определяется содержанием воды в материале в данный момент, поэтому процент влажности ниже, чем полное водопоглощение. Она определяется отношением воды, содержащейся в материале в момент взятия пробы для испытания, к массе сухого материала. Влажность вычисляется по формуле:

W=(m_вл- m_c)/m_c*100 

где, m_вл, m_с— масса влажного и сухого материала.

Водопроницаемостью называется способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость материала зависит от его пористости и характера пор. С водопроницаемостью сталкиваются при возведении гидротехнических сооружений, резервуаров для воды.

Обратной характеристикой водопроницаемости является водонепроницаемость — способность материала не пропускать воду под давлением. Очень плотные материалы (сталь, битум, стекло) водонепроницаемы.

Морозостойкостью называется способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и без значительного понижения прочности.

Разрушение происходит из-за того, что объем воды при переходе в лед увеличивается на 9%. Давление льда на стенки пор вызывает растягивающие усилия в материале.

Морозостойкость материалов зависит от их плотности и степени заполнения водой.

Образцы испытываемого материала, в зависимости от назначения, должны выдержать от 15 до 50 и более циклов замораживания и оттаивания. При этом испытание считается выдержанным, если на образцах нет видимых повреждений, потеря в весе не превышает 5%, а снижение прочности не превосходит 25%.

Морозостойкость имеет большое значение для стеновых материалов, которые подвергаются попеременному воздействию положительной и отрицательной температуры, и измеряется в циклах замораживания и оттаивания.

Теплопроводностью называется способность материала проводить тепло. Теплопередача происходит в результате перепада температур между поверхностями, ограничивающими материал.

Чем больше пористость и меньше средняя плотность, тем ниже коэффициент теплопроводности. Такой материал имеет большее термическое сопротивление, что очень существенно для наружных ограждающих конструкций (стен и покрытий). Материалы с малым коэффициентом теплопроводности называются теплоизоляционными материалами (минеральная вата, полистирол, пенобетон, полистиролбетон и др.) Они применяются для утепления стен и покрытий. Наиболее теплопроводными материалами являются металлы.

Значительно возрастает теплопроводность материалов с увлажнением. Это объясняется тем, что коэффициент теплопроводности воды составляет 0,58 Вт/(м*^оС), а воздуха 0,023 Вт/(м*^оС), т.е. превышает его в 25 раз. Коэффициенты теплопроводности отдельных материалов приведены в таблице 1.

Огнестойкостью называется способность материалов сохранять свою прочность под действием высоких температур. Сопротивление воспламенению определяется степенью возгораемости. По степени возгораемости строительные материалы делятся на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Полистиролбетон относится к слабогорючим материалам и имеет группу горючести Г1. Ячеистые бетоны не горючие материалы.

Несгораемые материалы не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К ним относятся каменные материалы (бетон, кирпич, гранит) и металлы.

Трудносгораемые воспламеняются с большим трудом, тлеют или обугливаются только при наличии источника огня, например фибролитовые плиты, гипсовые изделия с органическим заполнением в виде камыша или опилок, войлок, смоченный в глиняном растворе, и т. п. При удалении источника огня эти процессы прекращаются.

Сгораемые материалы способны воспламеняться и гореть или тлеть после удаления огня. Такие свойства имеют все незащищенные органические материалы (лесоматериалы, камыш, битумные материалы, войлок и другие).

Огнеупорностью называют свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не расплавляясь и не размягчаясь. По степени огнеупорности материалы подразделяют на следующие группы: огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие. Огнеупорные выдерживают температуру 1580^оС и выше, тугоплавкие — 1350 — 1580^оС, легкоплавкие — менее 1350^оС. Огнеупорные материалы используются при сооружении промышленных печей, для обмуровки котлов и тепловых трубопроводов (огнеупорный кирпич, жаростойкий бетон и т. п.).

Механические свойства строительных материалов

К основным механическим свойствам материалов относят прочность, упругость, пластичность, релаксацию, хрупкость, твердость, истираемость и др.

Прочностью называется свойство материала сопротивляться разрушению и деформации от внутренних напряжений под действием внешних сил или других факторов (неравномерная осадка, нагревание и т.д.). Прочность материала характеризуют пределом прочности или напряжением при разрушении образца. При сжатии это напряжение определяется делением разрушающей силы на первоначальную площадь образца.

Различают пределы прочности материалов при сжатии, растяжении, изгибе, срезе и пр. Они определяются испытанием стандартных образцов на испытательных машинах.

Современные энергосберегающие конструкционные материалы, как правило, обладают достаточной прочностью на сжатие для возведения жилых помещений. Так, например, полистиролбетон плотностью 600 кг/м³ соответствует классу прочности В2. Ячеистый бетон плотностью 700 кг/м³ соответствует классу В2,5.

Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего он сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируют таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. И только в отдельных конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.

Прочность при сжатии. Прочность бетона при сжатии характеризуется классом или маркой (которые определяют чаще всего в возрасте 28 суток). В зависимости от времени нагружения конструкций прочность бетона может назначаться и в другом возрасте, например 3; 7; 60; 90; 180 суток.

В целях экономии цемента, полученные значения предела прочности не должны превышать предел прочности, соответствующей классу или марке, более чем на 15%. Класс представляет собой гарантированную прочность бетона в МПа с обеспеченностью 0,95 и имеет следующие значения: B_b1 — B_b60, с шагом значений 0,5. Маркой называется нормируемое значение средней прочности бетона в кгс/см² (МПа*10).

При проектировании конструкции чаще всего назначают класс бетона, в отдельных случаях — марку. Соотношения классов и марок для тяжелого бетона по прочности на сжатие приведены в таблице 2.

На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе (В/Ц), качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование.

Истираемость — способность материалов разрушаться под действием истирающих усилий.  Эта характеристика учитывается при назначении материалов для пола, лестничных ступеней и площадок дорог.

перейти к второй части

Авторы статей «Строительная Лоция» сотрудники МП «ТЕХПРИБОР»
Векслер М.В.
Липилин А.Б.

С использованием материалов

Основы строительного дела.
Е.В. Платонов, Б.Ф. Драченко
ГОССТРОЙИЗДАТ УССР, Киев 1963.

Классификация и свойства строительных материалов.

Сайт строителя

Классификация и свойства строительных материалов.

Строительные материалы являются основой строительства. Для возведения зданий и сооружений требуется большое количество разнообразных строительных материалов, стоимость которых достигает почти 60% всей стоимости строительно-монтажных работ. Промышленность строительных материалов представляет собой сложный комплекс специализированных отраслей производства, изготовляющих большое количество продукции.

Классификация строительных материалов.

Чтобы легче разобраться в многообразии материалов, применяемых в строительстве, их классифицируют (разделяют) на группы, обладающие одним общим признаком. В основном применяют классификацию строительных материалов по технологическому признаку.

Свойства строительных материалов.

Физические свойства строительных материалов характеризуют вещество и структуру материала, а также его способность реагировать на внешние воздействия, не вызывающие изменения химического состава и структуры материала. Основными из них являются

Физические свойства строительных материалов.

Средняя плотность строительных материалов. Это масса единицы объема материла или изделия в естественном состоянии, то есть с пустотами и порами. Средняя плотность одного и того же материала может быть разной в зависимости от пористости и пустотности.

Гидрофизические свойства строительных материалов.

Гигроскопичность представляет собой свойство строительных материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их на своей поверхности. Она зависит от вида, количества и размера пор, от природы материала, от температуры воздуха и его относительной влажности. Когда влажность снижается, часть гигроскопичной влаги испаряется.

Теплофизические свойства строительных материалов.

Теплопроводность строительного материала. Теплопроводностью называют свойство материала пропускать тепло через свою толщину. Теплопроводность материала принято характеризовать величиной коэффициента теплопроводности.

Механические свойства строительных материалов.

Основными показателями, характеризующими прочность материала, являются сопротивление сжатию, растяжению, изгибу. Прочность материала при сжатии и растяжении характеризуется его пределом прочности. Предел прочности, или временное сопротивление, - напряжение в материале образца, соответствующее нагрузке, при которой он разрушается.

Технологические и акустические свойства строительных материалов.

Технологические свойства характеризуют способность строительного материала подвергаться тому или иному виду обработки. Так, древесина хорошо обрабатывается инструментами. Технологические свойства некоторых полимерных материалов включают способность сверлиться, обтачиваться, свариваться, склеиваться. Акустические свойства строительных материалов проявляются при действии звука на материал. Акустические материалы по назначению могут быть звукопоглощающие, звукоизолирующие, вибропоглощающие и виброизолирующие.

Химические свойства строительных материалов.

Химические свойства строительных материалов характеризуют способность материалов реагировать на внешние воздействия, ведущие к изменению химической структуры, а также воздействовать в этом отношении на другие материалы.

Свойства строительных материалов.

Типы строительных материалов, используемых в строительстве, и их свойства

Строительный материал - это любой материал, используемый в строительных целях, например, материалы для строительства домов. Дерево, цемент, заполнители, металлы, кирпич, бетон, глина - наиболее распространенные строительные материалы, используемые в строительстве. Их выбор основан на их экономической эффективности для строительных проектов.

Многие природные вещества, такие как глина, песок, дерево и камни, даже ветки и листья, были использованы для строительства зданий.Помимо природных материалов, используется много искусственных продуктов, некоторые из которых более синтетические, а некоторые менее синтетические.

Производство строительных материалов - это устоявшаяся отрасль во многих странах, и использование этих материалов обычно подразделяется на отдельные специализированные профессии, такие как столярные работы, сантехника, кровельные и изоляционные работы. В этом справочнике рассматриваются среды обитания и конструкции, включая дома.

Виды строительных материалов, используемых в строительстве

1.Природные строительные материалы

Строительные материалы можно разделить на две категории: натуральные и синтетические. Натуральные материалы - это необработанные или минимально обрабатываемые промышленностью материалы, такие как пиломатериалы или стекло.

Синтетические материалы, такие как пластмассы и краски на нефтяной основе, производятся на промышленных предприятиях после многих человеческих манипуляций. Оба имеют свое применение.

Грязь, камень и волокнистые растения являются основными материалами, за исключением палаток, сделанных из гибких материалов, таких как ткань или кожа.Люди во всем мире использовали эти три материала вместе, чтобы создать дома, соответствующие их местным погодным условиям.

Как правило, камень и / или щетка используются в качестве основных конструктивных элементов в этих зданиях, а грязь используется для заполнения пространства между ними, выступая в качестве типа бетона и изоляции.

Базовый пример - плетень и мазня, которые в основном использовались в качестве постоянного жилья в тропических странах или в качестве летних построек древними северными народами.

2.Ткань

Эта палатка была излюбленным местом кочевых групп по всему миру. Два хорошо известных типа включают конический вигвам и круглую юрту. Он был возрожден как основная строительная техника с развитием растяжимой архитектуры и синтетических тканей.

Современные здания могут быть сделаны из гибкого материала, такого как тканевые мембраны, и поддерживаться системой стальных тросов или внутренних (давление воздуха).

3. Грязь и глина

Количество каждого используемого материала приводит к разным стилям зданий.Решающий фактор обычно связан с качеством используемой почвы. Большее количество глины обычно означает использование стиля глыба / саман , в то время как слабоглинистая почва обычно ассоциируется со зданием дерна .

Другие основные ингредиенты включают больше или меньше песка / гравия и соломы / травы. Утрамбованная земля - это как старый, так и новый подход к созданию стен, который когда-то создавался путем уплотнения глинистого грунта между досками вручную, теперь используются формы и механические пневматические компрессоры.

Грунт и особенно глина имеют хорошую тепловую массу; он очень хорошо поддерживает постоянную температуру. Дома, построенные из земли, как правило, имеют естественную прохладу в летнюю жару и теплые в холодную погоду. Глина удерживает тепло или холод, выделяя его в течение определенного периода времени, как камень.

Земляные стены изменяют температуру медленно, поэтому искусственное повышение или понижение температуры может потребовать больше ресурсов, чем, скажем, в деревянном доме, но тепло / холод остаются дольше.

Люди строили в основном из земли и глины, такой как глыба, дерн и саман, в результате появились дома, которые веками строились в Западной и Северной Европе, а также во всем остальном мире, и продолжают строиться, хотя и на меньший масштаб.Некоторые из этих построек оставались жилыми на протяжении сотен лет.

4. Камень

Скальные сооружения существуют столько, сколько помнит история. Это самый долговечный строительный материал из доступных и обычно легко доступен. В мире существует множество типов камня с разными атрибутами, которые делают их лучше или хуже для конкретных целей.

Rock - очень плотный материал, поэтому он также обеспечивает хорошую защиту, его основным недостатком как материала является его вес и неудобство.Его энергетическая плотность также считается большим недостатком, поскольку камень трудно сохранить в тепле без использования большого количества тепловых ресурсов.

Стены из сухого камня строились с тех пор, как люди кладут один камень на другой. В конце концов, для скрепления камней стали использоваться различные формы раствора, и цемент стал самым распространенным в настоящее время.

Например, усыпанные гранитом возвышенности национального парка Дартмур в Соединенном Королевстве давали достаточно ресурсов для первых поселенцев. Круглые хижины были построены из рыхлых гранитных пород на протяжении всего неолита и раннего бронзового века, и сегодня можно увидеть останки примерно 5000 человек.

Гранит продолжал использоваться на протяжении всего средневекового периода (см. Длинный дом в Дартмуре) и в наше время. Сланец - еще один тип камня, обычно используемый в качестве кровельного материала в Соединенном Королевстве и других частях мира, где он встречается.

В основном каменные здания можно увидеть в большинстве крупных городов, некоторые цивилизации построены полностью из камня, такие как пирамиды в Египте, пирамиды ацтеков и остатки цивилизации инков.

5. Соломенная

Солома - один из старейших известных материалов; трава - хороший изолятор, и ее легко собирать.Многие африканские племена круглый год жили в домах, полностью построенных из травы. В Европе соломенные крыши домов когда-то были распространены, но этот материал вышел из моды, поскольку индустриализация и улучшение транспорта увеличили доступность других материалов.

Однако сегодня эта практика переживает возрождение. В Нидерландах, например, многие новостройки тоже имеют соломенные крыши со специальной коньковой черепицей наверху.

6. Щетка

Щеточные конструкции полностью состоят из частей растений и обычно встречаются в тропических и субтропических областях, таких как тропические леса, где в здании можно использовать очень большие листья.Коренные американцы также часто строили кустарные конструкции для отдыха и проживания.

Они построены в основном из веток, прутьев, листьев и коры, как у бобрового домика. Их по-разному называли фитилями, навесами и т. Д.

7. Лед

Лед использовался инуитами для иглу, но также использовался для ледяных отелей в качестве туристической достопримечательности в северных районах, которые в противном случае могли бы не увидеть много зимних туристов.

8. Дерево

Древесина - продукт деревьев, а иногда и других волокнистых растений, используемых в строительных целях при распиловке или прессовании пиломатериалов и древесины, таких как доски, доски и аналогичные материалы.Это обычный строительный материал, который используется для строительства практически любого типа конструкции в большинстве климатических условий.

Древесина может быть очень гибкой при нагрузках, сохранять прочность при изгибе и невероятно прочна при вертикальном сжатии.

У разных пород древесины много разных качеств, даже у одной и той же породы. Это означает, что определенные виды лучше подходят для различных целей, чем другие. Условия выращивания важны для определения качества.

Исторически древесина использовалась для строительства крупных сооружений в необработанном виде в виде бревен.Деревья просто обрезали до необходимой длины, иногда снимали кору, а затем нарезали или прибивали на место.

Раньше и в некоторых частях мира многие загородные дома или общины имели личные участки леса, на которых семья или община выращивали и собирали деревья для строительства. Эти участки будут похожи на сад.

С изобретением механизированных пил началось массовое производство размерных пиломатериалов. Это сделало постройки более быстрыми и однородными.Таким образом был построен современный дом в западном стиле.

9. Кирпич и блок

Кирпич - это блок, сделанный из обожженного в печи материала, обычно глины или сланца, но также может быть из глины более низкого качества и т.д. выдавливание глины через матрицу с последующей нарезкой проволокой до нужного размера (процесс получения твердого раствора).

Кирпич широко использовался в качестве строительного материала в 1700, 1800 и 1900-х годах.Вероятно, это было связано с тем, что в постоянно переполненных городах он был намного более огнестойким, чем древесина, и был довольно дешевым в производстве.

Другой тип блоков заменил глиняный кирпич в конце 20 века. Это был шлакоблок. Сделано в основном из бетона.

Важным дешевым материалом в развивающихся странах является блок песчаника, который слабее, но дешевле, чем обожженный глиняный кирпич.

10. Бетон

Бетон - это композитный строительный материал, состоящий из комбинации заполнителя (композита) и связующего, такого как цемент.Самая распространенная форма бетона - это портландцементный бетон, который состоит из минерального заполнителя (обычно гравия и песка), портландцемента и воды.

После смешивания цемент гидратируется и в конечном итоге затвердевает в камнеобразный материал. При использовании в общем смысле это материал, обозначаемый термином бетон .

Для бетонных конструкций любого размера, поскольку бетон имеет довольно низкую прочность на разрыв, его обычно укрепляют с помощью стальных стержней или стержней (известных как арматура).Этот усиленный бетон в таком случае называют железобетонным.

Чтобы свести к минимуму любые пузырьки воздуха, которые могут ослабить конструкцию, используется вибратор для удаления любого воздуха, который был увлечен при заливке жидкой бетонной смеси вокруг металлических конструкций. Бетон был преобладающим материалом в нашу современную эпоху из-за его долговечности, формуемости и простоты транспортировки.

11. Металл

Металл используется в качестве структурного каркаса для больших зданий, таких как небоскребы, или в качестве внешнего покрытия поверхности.

В строительстве используются разные металлы. Сталь - это металлический сплав, основным компонентом которого является железо, который обычно используется для изготовления металлических конструкций. Он прочный, гибкий, и если его хорошо обработать и / или обработать, он прослужит долго. Коррозия - главный враг металла, когда дело касается долговечности.

Более низкая плотность и лучшая коррозионная стойкость алюминиевых сплавов и олова иногда превосходит их более высокую стоимость. Раньше латунь была более распространена, но сегодня она обычно используется только для определенных целей или для специальных предметов.

Металл фигурирует довольно заметно в сборных конструкциях, таких как хижина Квонсет, и может использоваться в большинстве космополитических городов. Для производства металла требуется много человеческого труда, особенно в больших количествах, необходимых для строительства.

Другие используемые металлы включают титан, хром, золото, серебро. Титан можно использовать в конструкционных целях, но он намного дороже стали. В качестве украшения используются хром, золото и серебро, потому что эти материалы дороги и не обладают такими структурными качествами, как прочность на разрыв или твердость.

12. Стекло

Прозрачные окна использовались с момента изобретения стекла для закрытия небольших проемов в здании. Они предоставили людям возможность пропускать свет в комнаты, в то же время сохраняя ненастную погоду на улице. Стекло, как правило, изготавливается из смеси песка и силикатов, и оно очень хрупкое.

Современные стеклянные «навесные стены» могут использоваться для покрытия всего фасада здания. Стекло также можно использовать для перекрытия широкой конструкции крыши в «космическом каркасе».

13. Керамика

Керамика - это такие вещи, как плитка, арматура и т. Д. Керамика в основном используется в качестве арматуры или покрытия в зданиях. Керамические полы, стены, столешницы, даже потолки. Многие страны используют керамическую черепицу для покрытия многих зданий.

Керамика раньше была просто специализированной формой обжига глиняной посуды в печах, но сейчас она превратилась в более технические области.

14. Пластик

Пластиковые трубы, проходящие через бетонный пол в многоквартирном доме в Канаде

Термин «пластмассы» охватывает ряд синтетических или полусинтетических органических продуктов конденсации или полимеризации, которые можно формовать или экструдировать в предметы, пленки или волокна.Их название происходит от того факта, что в полужидком состоянии они пластичны или обладают свойством пластичности.

Пластмассы сильно различаются по термостойкости, твердости и упругости. В сочетании с этой адаптируемостью общая однородность состава и легкость пластмасс обеспечивают их использование почти во всех промышленных применениях сегодня

15. Пена

Лист вспененного пластика, который будет использоваться в качестве основы для противопожарного раствора в банке CIBC в Торонто.

В последнее время синтетический полистирол или пенополиуретан стали использовать в ограниченных масштабах. Это легкий, легко формируемый и отличный изолятор. Обычно он используется как часть структурной теплоизоляционной панели, когда пена зажата между деревом или цементом.

16. Цементные композиты

Цементно-связанные композиты - важный класс строительных материалов. Эти изделия изготовлены из гидратированного цементного теста, который связывает древесину или подобные частицы или волокна для изготовления сборных строительных компонентов.В качестве связующих использовались различные волокнистые материалы, включая бумагу и стекловолокно.

Древесина и натуральные волокна состоят из различных растворимых органических соединений, таких как углеводы, гликозиды и фенолы. Эти составы, как известно, замедляют схватывание цемента. Поэтому перед использованием древесины для изготовления композитных материалов на цементной основе необходимо оценить ее совместимость с цементом.

Совместимость древесины и цемента - это отношение параметра, относящегося к свойствам древесно-цементного композита, к качеству чистого цементного теста.Совместимость часто выражается в процентах.

Для определения совместимости древесины и цемента используются методы, основанные на различных свойствах, таких как характеристики гидратации, прочность, межфазная связь и морфология.

Исследователи используют различные методы, такие как измерение характеристик гидратации цементно-крошечной смеси; сравнение механических свойств цементно-крошечных смесей и визуальная оценка микроструктурных свойств древесно-цементных смесей.

Было обнаружено, что испытание на гидратацию путем измерения изменения температуры гидратации во времени является наиболее удобным методом. Недавно Karade et al. рассмотрели эти методы оценки совместимости и предложили метод, основанный на «концепции зрелости», т.е. с учетом времени и температуры реакции гидратации цемента.

17. Строительные материалы в современной промышленности

Современное строительство - это многомиллиардная отрасль, а производство и сбор сырья для строительных целей осуществляется во всем мире.Часто является основным правительственным и торговым центром между странами.

Экологические проблемы также становятся главной мировой темой, касающейся доступности и устойчивости определенных материалов, а также добычи таких больших количеств, необходимых для среды обитания человека.

18. Виртуальные строительные материалы

Некоторые материалы, такие как фотографии, изображения, текст, могут считаться виртуальными. Хотя сами они обычно существуют на подложке из натурального материала, они приобретают иное качество значимости по сравнению с натуральными материалами в процессе репрезентации.

19. Строительные изделия

Когда мы говорим о строительных изделиях, мы имеем в виду готовые частицы, которые используются в различных архитектурных деталях и деталях декоративной фурнитуры здания.

Список строительных материалов не включает исключительно материалы, которые используются для создания архитектуры здания и поддерживающих приспособлений, таких как окна, двери, шкафы и т. Д. Строительные продукты не являются частью здания, а поддерживают и заставляют их работать.

Подробнее:

Какие экологически чистые строительные материалы используются в строительстве?

Типы напольных материалов и их применение в строительстве

Строительные материалы для недорогого жилищного строительства

Проблемы здоровья со строительными материалами во время и после строительства

Типы строительных материалов, используемых в строительстве

Существует множество типов строительных материалов, используемых в строительстве, таких как бетон, сталь, дерево и кладка. Каждый материал имеет разные свойства, такие как вес, прочность, долговечность и стоимость, что делает его подходящим для определенных типов применений. Выбор материалов для строительства основывается на стоимости и эффективности противодействия нагрузкам и напряжениям, действующим на конструкцию. Как инженер-строитель, я работаю со своими клиентами, чтобы выбрать тип материалов, используемых в каждом проекте, в зависимости от размера и использования здания.

Производство строительных материалов - это хорошо развитая и стандартизированная отрасль, способная обеспечить надежные поставки высококачественных материалов для наших конструкций. Производство строительных материалов конструкционного класса подлежит процедурам контроля качества, которые включают проверку и тестирование в соответствии с национальными стандартами и научными методами тестирования.

В обязанности инженера-строителя входит подготовка спецификаций проекта, включая все строительные материалы, применимые стандарты и положения, которым необходимо соответствовать.Это важная часть любого проекта, чтобы указать качество и свойства материалов, которые будут использоваться.

Строительные материалы обычно можно разделить на две категории: природные строительные материалы, такие как камень и дерево, и искусственные строительные материалы, такие как бетон и сталь. Обе категории обычно требуют определенного уровня подготовки или обработки перед использованием в структурном применении. Ниже приведен список материалов, которые я чаще всего использовал в проектах инженерного консалтинга.

* МПа: мегапаскаль или Н / мм2

Бетон:

Бетон представляет собой композитный материал, состоящий из смешивания цемента, таких заполнителей, как песок, щебень и вода . Свойства бетона зависят от соотношений, используемых при расчете смеси. Поэтому поставщики бетона обычно предоставляют свойства материала и результаты испытаний для каждого конкретного участка.

Свежий бетон можно заливать в формовочные изделия, чтобы принимать любую форму или форму, и требуется время, чтобы затвердеть в подобный камню материал.Для достижения большей части прочности бетону требуется до 7 дней, и потребуется особое внимание к его отверждению, чтобы избежать растрескивания или снижения прочности. Бетон очень универсален, и я предпочитаю использовать его в тех областях, где требуется сочетание прочности и долговечности. Например, бетон - отличный материал для строительства фундаментов, где вес конструкции соприкасается с землей. Это требует прочности, чтобы выдерживать нагрузку, а также прочности, чтобы выдерживать контакт с окружающей почвой.

Бетон очень прочен при воздействии сжимающих напряжений, однако он хрупкий и имеет ограниченную прочность на разрыв. В сочетании со стальной арматурой железобетон прочнее и больше подходит для самых разных конструкций, таких как высокие многоэтажные здания, мосты, дороги, туннели и многие другие.

Сталь:

Сталь - один из самых прочных строительных материалов с отличной прочностью как на растяжение, так и на сжатие.Благодаря высокому удельному весу он идеален для каркаса высотных зданий и крупных промышленных объектов. Конструкционная сталь доступна в стандартных формах, таких как уголки, двутавровые балки и С-образные профили. Эти формы могут быть сварены вместе или соединены с помощью высокопрочных болтов для создания конструкций, способных противостоять большим силам и деформациям.

Сталь - относительно дорогой строительный материал, поэтому инженер-строитель должен выбрать экономичные размеры и формы в соответствии с фактическими нагрузками на здание, чтобы избежать чрезмерного проектирования.Из-за более высокой стоимости стали я часто получаю вопросы от наших клиентов, которые спрашивают, есть ли способ уменьшить вес и размер некоторых стальных элементов конструкции. Это можно сделать, если можно уменьшить нагрузки на элементы и / или ввести дополнительные вертикальные опоры. Монтаж стали занимает меньше времени по сравнению с бетоном и может быть установлен в любой среде.

Древесина:

Древесина использовалась в качестве строительного материала в течение тысяч лет и при правильном уходе может прослужить сотни лет.Это легкодоступный и экономически целесообразный природный ресурс с легким весом и высокими механическими свойствами. Он также обеспечивает хорошую изоляцию от холода, что делает его отличным строительным материалом для домов и жилых домов.

Деревянные детали, используемые в строительстве, подвергаются машинной строганию и распиливанию с получением определенных размеров. Размерные пиломатериалы выпускаются в широко доступных сечениях, таких как 2 "x4", 2 "x6" и т. Д. Это обычно используется при строительстве стен и полов.Хотите верьте, хотите нет, но 2 дюйма на 4 дюйма на самом деле имеют ширину 1 ½ дюйма и высоту 3 ½ дюйма. Древесина больших размеров, называемая древесиной или балками, обычно используется для создания каркасов больших конструкций, таких как мосты и многоэтажные здания. Инженерная древесина - это еще один вид древесины, используемый в строительстве, который состоит из различных видов древесины, склеенных вместе, чтобы сформировать композитный материал, подходящий для конкретных строительных применений. Примерами конструкционной древесины являются клееный брус (клееный брус), фанера и ДВП.

Из-за своего небольшого веса древесина не является самым подходящим строительным материалом для выдерживания больших нагрузок и не идеальна для длинных пролетов. Древесина редко используется для фундаментов и стен подвала, так как ее необходимо обрабатывать давлением из-за ее контакта с почвой / влагой, что может быть довольно дорогим. В доме с деревянным каркасом фундамент и стены подвала обычно сооружаются из железобетона.

Каменная кладка:

Каменная кладка - это использование отдельных блоков для создания структур, которые обычно используют строительный раствор для связывания блоков вместе.Самым распространенным материалом, который я использую при проектировании каменных конструкций, является бетонный блок, при необходимости с вертикальным армированием стали. Каменная кладка обладает высокой устойчивостью к сжимающим нагрузкам / напряжениям, что делает ее идеальной для строительства несущих стен. Другие материалы для кладки включают кирпич, камень и стеклоблок. Кладка - это очень прочный и огнестойкий материал, однако он может быть чувствительным к раствору и качеству изготовления.

В моем офисе возросло использование кирпичной кладки в качестве несущих стен при проектировании многоэтажных зданий.Структурная система обычно состоит из бетонных полов, опирающихся на комбинацию каменной кладки и железобетонных стен, в зависимости от количества этажей и величины нагрузки на стены. Кирпичные стены с окнами или проемами нуждаются в горизонтальных балках или перемычках, чтобы выдержать вес стены наверху через проем. Кладка не так удобна для больших проемов в стенах, как бетонный или стальной каркас, но может быть экономичным выбором, если размеры каркаса и проема разумные, а длина сегментов стены не слишком короткая.

Несущие стены из кирпича можно складывать друг на друга для строительства многоэтажных зданий. Нагрузкой на кладку стены первого этажа является накопление всего веса перекрытий над ней. Поэтому стена нижнего этажа должна быть прочнее, чем стены верхнего этажа. Этого можно добиться путем армирования пустот в нижней кладке стен стальными стержнями и бетонным раствором. Чем больше стальных стержней, тем меньше расстояние между залитыми ядрами - это более прочная кладка стен. Если несущая кирпичная стена не простирается до фундамента из-за наличия необходимых отверстий, таких как проходы для парковки, требуются большие бетонные или стальные передаточные балки для поддержки стены над проемом.

Есть еще много того, что можно обсудить по теме строительных материалов, но, надеюсь, это даст вам хорошее понимание каждого из основных материалов и приложений, которые лучше всего подходят для каждого из них. Если у вас есть какие-либо вопросы по любому из этих материалов, не стесняйтесь оставлять их в разделе комментариев ниже.

Все еще хотите узнать больше об основах проектирования конструкций? Получите наше БЕСПЛАТНОЕ полное руководство по основам проектирования конструкций здесь.

Хотите больше? Присоединяйтесь к другим архитекторам, подрядчикам и инженерам в нашем всеобъемлющем онлайн-курсе уже сегодня!

Мостафа - профессиональный инженер, увлеченный проектированием конструкций. Он работает вместе с Ноем в Crosier Kilgour & Partners в качестве конструктора и менеджера проекта. Он получил степень бакалавра и магистра в области инженерии в Каире, Египет, и имеет докторскую степень в Университете Манитобы в Виннипеге, МБ, Канада, где он также преподает инженерное дело.Его исследования опубликованы во многих рецензируемых журналах и на международных конференциях. Мостафа имеет более чем 14-летний опыт работы в сфере инженерного консультирования и работал над крупными проектами с архитекторами, владельцами, подрядчиками, другими инженерами и профессионалами во многих странах, включая Канаду, Объединенные Арабские Эмираты, Египет и Саудовскую Аравию.

Последние сообщения Мостафы Эль-Моги (посмотреть все).

Основы строительства зданий

Понимание основ строительства зданий помогает успешно построить строительный проект. В этой статье объясняются этапы строительства здания.

Основные шаги при запуске строительного проекта

Когда есть план развития нового здания, очень важно иметь представление о начале и конце строительного проекта. На блок-схеме ниже показан процесс строительства от начала до конца строительного проекта.

Рис.1. Строительный поток в строительстве (Изображение предоставлено Quantumci)

Возможны вариации, так как каждый проект уникален и соответствует различным процессам проектирования и строительства. В общем, кратко объясняются основные этапы строительного проекта.

1. Планировка
2. Разрешения
3. Подготовка строительной площадки
4. Строительство фундамента
5. Строительство надстройки
6. Перфокарты
7. Срок гарантии на строительство

1.Планировка

Планирование строительства здания включает три основных этапа:

1. Разработка плана здания
2. Анализ финансов
3. Выбор строительной бригады

После выбора участка, на котором строится проект здания, опыт инженеров и архитекторов используется для разработки участка и плана здания. Иногда подходящий участок выбирается после того, как составлен план здания.План здания разрабатывается с учетом требований и бюджета собственника.

После того, как план готов, оцениваются финансовые и общие затраты. Подготавливаются детали конструкции, смета материалов, которые помогают составить смету проекта. В расчетную стоимость входит:

1. Стоимость материала
2. Стоимость строительства
3. Стоимость рабочей силы
4. Прочие расходы

Подробнее: Смета строительства

Исходя из сметной стоимости, проводится либо тендерный процесс, либо передача проекта известному подрядчику.Подрядчик и собственник должны согласовать договор, на основании которого реализуется проект. В контракте указывается срок выполнения и необходимые инструкции, исключения для снятия претензий.

Подробнее: Типы чертежей, используемых в строительстве

2. Разрешения и страхование в строительстве

Перед тем как начать строительство здания, собственник должен убедиться, что у него есть необходимые разрешения для начала строительства. Разрешения и страховки можно получить из разных источников в городах и штатах.

Строительные работы, проведенные без разрешения, приводят к задержке проекта, сносу проекта или огромным штрафам. Наличие страховки на необходимые партии помогает спасти собственника и подрядчика.

3. Подготовка площадки

Отсюда начинается собственно процесс строительства. На основании участка и плана здания могут быть выполнены необходимые земляные работы, выравнивание и заполнение для подготовки участка. Подготовлены необходимые котлованы для инженерных коммуникаций, линий электропередачи, водоснабжения и канализации, временные складские помещения.В основном подготовлены работы по установке инженерных сетей. Затем следует проверка со стороны государственных чиновников.

Подробнее: Этапы подготовки площадки для строительных проектов - Отчет о грунте, раскопки

Проверки выполняются на разных этапах структурных, строительных норм, инженерных сетей, HVAC, электромонтажных работ и т. Д. После завершения всего проекта проводится заключительная проверка.

4. Строительство фундамента / основания

Строительные конструкции обычно строятся на бетонном фундаменте.В зависимости от типа почвы и уровня грунтовых вод в данной местности выбираемый фундамент может варьироваться. При необходимости проводится испытание грунта для проверки несущей способности. Для малоэтажной застройки требуется мелкий фундамент. Для многоэтажного строительства применяется свайный фундамент.

После того, как фундамент выбран, выкапывают грунт, чтобы построить фундамент. Выполняется исходя из макета фундамента. В траншеи фундамента устанавливаются опалубки и укладывается арматура на основании детального проекта фундамента, подготовленного на этапе планирования.Работы по армированию, выполняемые подрядчиком, периодически проверяются ответственным инженером.

Подробнее: Строительство фундамента - глубина, ширина, расположение и выемка грунта

Бетонная смесь необходимой пропорции заливается в опалубку и затвердевает, чтобы сформировать готовый фундамент.

5. Строительство надстройки

Надстройка строится после завершения подструктуры. Как правило, разрабатывается каркасная конструкция, которая позже завершается кладкой стен.Соответствующие окна и входные двери размещаются в соответствии с планом здания. Другие работы, попадающие в этот раздел:

1. Устройство кровли или сайдинга
2. Монтаж систем отопления, вентиляции и кондиционирования
3. Обеспечение соответствующей линии подключения к электросети и водопроводу.
4. Провести необходимые изоляционные работы для защиты от молний
5. Обеспечение гидроизоляции стен.
6. Штукатурка и отделка стен и поверхностей
7. Половые работы
8. Внешняя и внутренняя окраска

6.Перфорация

После завершения проекта подрядчик осматривает все работы по очереди и составляет список работ. Те структурные единицы или участки, которые не были построены должным образом или имеют уровень качества ниже указанного, перечислены в перфорированном списке. Позже это исправляется ответственным подрядчиком.

7. Гарантийный срок

После завершения проекта и передачи его владельцу подрядчик указывает гарантийный срок. В течение этого периода любые дефекты, обнаруженные в построенном здании, должны быть устранены и заменены ответственным подрядчиком.Гарантия на материалы и оборудование предоставляется от производителей и поставщиков.

12 основных элементов конструкции здания

Основными компонентами конструкции здания являются фундамент , полы, стены, балки, колонны, крыша, лестница, и т. Д. Эти элементы служат для поддержки, ограждения и защиты конструкции здания.

Ниже перечислены 12 основных компонентов строительной конструкции.

1. Крыша
2. Парапет
3. Перемычки
4. Балки
5. Колонны
6. Гидроизоляционный слой (DPC)
7. Стены
8. Пол
9. Лестница
10. Плинтус Балка
11. Фундамент
12. Цоколь

1.Крыша

Крыша является самым верхним элементом строительной конструкции. Он покрывает верхнюю часть здания. Крыши могут быть плоскими или наклонными в зависимости от местоположения и погодных условий местности.

2. Парапет

Парапеты - это короткие стены, выступающие над плитой крыши. На плоскую крышу устанавливают парапеты. Он действует как стена безопасности для людей, использующих крышу.

3. Перемычки

Перемычки сооружаются над проемами в стенах, такими как двери, окна и т. Д.Эти конструкции выдерживают вес стены, проходящей через проем. Обычно перемычки сооружаются из железобетона. В жилых домах перемычки могут быть как из бетона, так и из кирпича.

Подробнее: Строительство перемычки

4. Балки и плиты

Балки и плиты образуют горизонтальные элементы здания. В одноэтажном здании верхняя плита образует крышу. В случае многоэтажного здания балка передает нагрузку, исходящую от пола над плитой, которая, в свою очередь, передается на колонны.Балки и плиты выполнены из железобетонного цементного бетона (RCC).

Подробнее: 21 тип балок в строительстве

Подробнее: Типы плит

5. Колонны

Колонны - это вертикальные элементы, построенные над уровнем земли. Колонны могут быть двух типов: архитектурные колонны и несущие колонны. Архитектурные колонны сконструированы для улучшения эстетики здания, в то время как структурная колонна принимает нагрузку, исходящую от плиты выше, и безопасно переносится на фундамент.

6. Гидроизоляционный слой (DPC)

DPC - это слой гидроизоляционного материала, наносимый на цокольный этаж для предотвращения подъема поверхностной воды в стены. Стены возводятся над ЦОД.

Подробнее: курс защиты от влаги (DPC)

7. Стены

Стены - это вертикальные элементы, поддерживающие крышу. Он может быть сделан из камня, кирпича, бетонных блоков и т. Д. Стены служат ограждением и защищают от ветра, солнца, дождя и т. Д.В стенах предусмотрены отверстия для вентиляции и доступа в здание.

8. Этажей

Пол - поверхность, уложенная на уровне цоколя. Напольное покрытие может быть выполнено из различных материалов, таких как плитка, гранит, мрамор, бетон и т. Д. Перед укладкой пола земля должна быть должным образом уплотнена и выровнена.

9. Лестница

Лестница - это последовательность ступеней, соединяющих разные этажи в конструкции здания. Пространство, занимаемое лестницей, называется лестницей.Существуют различные типы лестниц, такие как деревянная лестница, лестница с прямым замком и т. Д.

Подробнее: что такое лестница?

10. Балка плинтуса

Цокольная балка - это балочная конструкция, сооружаемая на уровне земли или над ней, чтобы воспринимать нагрузку от стены, проходящей через нее.

11. Цоколь

Цоколь сооружается над уровнем земли. Это слой цементного раствора, лежащий между подконструкцией и надстройкой.

12.Фонд

Фундамент - это структурная единица, которая равномерно распределяет нагрузку от надстройки на подстилающий грунт. Это первая структурная единица, которая будет построена для любой строительной конструкции. Хороший фундамент предотвращает оседание здания.

Подробнее: Что такое фундамент?

Подробнее: Подконструкции и надстройки в строительстве

% PDF-1.4 % 1012 0 объект > поток 2013-02-26T06: 40: 26ZNitro Reader 3 (3. 5. 0. 25) 2013-02-26T06: 43: 40Z2013-02-26T06: 43: 40Zapplication / pdf