Структура и состав строительных материалов
При различных строительных работах не маловажным фактором является выбор строительных материалов. На сегодняшний момент существует очень большой номенклатурный перечень строительных материалов, как зарубежных, так и отечественных. Но при описании, какого-либо строительного материала большинство терминов непонятны покупателю.
Для того чтобы правильно разобраться в терминологии строительных материалов рассмотрим их свойства поподробнее. К свойствам строительных материалов относят физические свойства, химические, механические и технологические.
Для того чтобы определится со свойствами первичных строительных материалов необходимо знать их состав. Существуют следующие виды составов строительных материалов:
1.Химический состав.
Химический состав – это процентное содержание химических элементов в материале.
По химическому составу можно определить огнестойкость, биологическую стойкость, прочность материала.
2.Минеральный состав.
Минеральный состав определяет состав и количество минералов в материале.
По минеральному составу определяется твердость и прочность материала.
3.Фазовый состав.
Фазовый состав – это содержание в материале однородных по химическому составу и физическими свойствами частей.
Фазовый состав определяет теплотехнические, механические свойства материала.
Строение материала определяется по структуре и текстуре материала.
Структура показывает внутреннее строение материала, которое определяется формой и размерами структурных элементов.
По структуре материалы разделяют на изотропные (одинаковые свойства материалов) и анизотропные (различные свойства материалов)
Строение, которое определяет расположение и распределение составных частей материала в пространстве, называется текстурой. Различают слоистую, полосчатую, массивную и др. текстуры строительных материалов. Цены на стройматериалы зависят от используемых компонентов и производителя (плата за бренд).
В основном строительные материалы состоят из пористой структуры. Пористая структура бывает:
1. Мелкопористая (размеры пор не больше 1 — 2 мм). Например, керамика, твердые строительные растворы и т.д.
2. Крупнопористые или пустоты (размер пор не больше 1 см). К ним относятся поропласты, пенобетоны и газобетоны и др.
Разделяют макроструктуру и микроструктуру.
Макроструктуру материала можно увидеть невооруженным глазом или при увеличении. Макроструктура бывает волокнистая, слоистая, конгломератная и другие.
Микроструктуру материала определяют с помощью микроскопа.
По микроструктуре можно определить минеральный и фазовый состав материала.
Все вещества по физическому составу бывают твердые, газообразные, жидкие и плазма. Материалы в твердом и жидком состоянии применяют при малярных и штукатурных работах.
Твердое тело – это разное тело определенной формы. К ним относятся стекло, воск, металлы и др. Твердые тела могут быть в двух состояниях: кристаллическом и аморфном.
К кристаллическим телам относят лед, металлы и гранит, а к аморфным – стекло и др.
Кристаллические тела характеризуются урегулированным расположением атомов и молекул, а аморфные тела – беспорядочным.
Кристаллические тела могут переходить из твердого состояния в жидкое состояние при постоянной температуре плавления, которая равна температуре отвердения.
Аморфные вещества имеют не определенную температуру, то есть в жидкое состояние переходят постепенно.
При малярных и штукатурных работах используют сыпучие и кумовые твердые материалы и жидкие материалы (сочетание твердого и газообразного состояния).
Также при малярных и штукатурных работах используют коллоидно-дисперсные растворы и системы, смеси с различным составом.
Дисперсные системы состоят из двух или более числа фаз. В дисперсных системах различают две фазы: дисперсную (пузырьки, кристаллики) и дисперсионную (распределение в газе, жидкости или твердом теле). Величина дисперсности зависит от размера частиц.
При размере частиц больше 0,1 мкм применяют, как правило, эмульсии, суспензии. Недостатком эмульсий, суспензий является их неустойчивость.
Суспензией называется система, в которой частицы твердой дисперсной фазы находятся на поверхности жидкой дисперсионной среды. К суспензиям относят готовые краски.
Эмульсией называют систему, в которой жидкая дисперсная фаза распределена в жидкой дисперсионной среде.
Также частицы дисперсной фазы в суспензии и эмульсии имеют свойство осаждаться
Коллоиды – это системы, которые находятся между истинными и грубодисперсными системами. К ним относятся зола, гель. Одним главным свойством коллоидных систем является образование геля. Образование геля объясняет процесс твердения и свойства материалов. При вибрации бетонных, растворных и др. смесей гели переходят в разжиженное состояние, т.е. в золи. Это явление называется тикстропия.
Коллоиды могут увеличиваться в объеме и образовывать коллоидные растворы (золи). К таким коллоидам можно отнести крахмал, животные клеи, мыло.
Истинные растворы имеют изменяющийся состав, который состоит из двух и больше компонентов. Истинный раствор относится к дисперсным гомогенным системам, которые образуются при произвольном растворении вещества в растворителе. Например, растворение кислоты, спирта в воде.
Также большое значение имеет поверхность раздела фаз для дисперсных и коллоидных систем. Явление, при котором происходит поглощение, концентрирование вещества на поверхности раздела фаз, называется адсорбция. К адсорбирующим веществам относят поверхностно-активные вещества, которые снижают поверхностное натяжение. С помощью поверхностно-активных веществ можно получить устойчивые эмульсии и суспензии.
- Автор: Ольга
Состав и строение материаловХимический состав. В зависимости от химического состава принято выделять органические и неорганические вещества. Органические вещества представляют собой соединения углерода с другими элементами (преимущественно водородом, кислородом и азотом). Можно считать, что все органические вещества ведут свое начало от продуктов фотосинтеза растений (глюкозы, крахмала и т- Д-)> т. е. все органические вещества представляют собой не окисленные как минеральные (каменные) вещества, а восстановленные вещества, аккумулировавшие энергию солнца и отдающие ее при окислении (горении, гниении). Среди строительных материалов из органических веществ чаще всего применяется древесина и битум. В XX в. появились и быстро завоевали прочные позиции полимерные материалы, синтезируемые из продуктов переработки нефти, угля и т. п. С точки зрения строителя органические вещества имеют серьезные недостатки. При нагреве или под действием ультрафиолетовых лучей они способны окисляться кислородом воздуха, а при температурах выше 200…300 °С большинство органических соединений горит (горение — это тот же процесс окисления, но протекающий очень быстро и сопровождающийся концентрированным выделением теплоты, провоцирующим продолжение горения). Органические вещества (за исключением большинства синтетических полимеров) могут служить питательной средой для живых организмов. При развитии на органических материалах грибов или микроорганизмов происходит гниение — ферментативное окисление этих материалов. Принципиально сущность процесса горения и гниения одна и та же — это окисление, но протекающее с разной скоростью и при разных температурах. Из сказанного можно заключить, что долговечность органических материалов невелика. Однако многие положительные свойства органических материалов (невысокая плотность, относительно высокая прочность, легкость обработки и др.) с давних пор привлекали и привлекают до сих пор к ним внимание строителей. Неорганические (минеральные) вещества, применяемые в строительстве (керамика, природный камень и др.), представляют собой соединения уже окисленных химических элементов — в основном оксидов кремния и алюминия с оксидами металлов. Например, песок — оксид кремния Si02; глина — водный алюмосиликат — А1203 * nSi02 * wh30; стекло — вещество, состоящее из оксида кремния, оксида натрия, оксида кальция и некоторых других оксидов. Кристаллические и аморфные тела. Все вещества состоят из мельчайших частиц — атомов и молекул. В зависимости от степени упорядоченности расположения атомов (или молекул) твердых веществ различают кристаллические и аморфные (стеклообразные) тела. Кристаллическими называют тела, в которых атомы (или молекулы) расположены в правильном геометрическом порядке, причем этот общий порядок соблюдается как для атомов, расположенных в непосредственной близости друг от друга (ближний порядок), так и на значительном расстоянии (дальний порядок). Аморфными называют тела, в которых только ближайшие друг к другу атомы находятся в более или менее упорядоченном расположении; дальний же порядок отсутствует. Процесс кристаллизации можно представить следующим образом. Такой геометрически правильный и повторяющийся в пространстве порядок расположения атомов (молекул) называют кристаллической решеткой (рис. 2.1). Процесс кристаллизации требует определенного времени. В некоторых случаях (например, при быстром охлаждении расплавленного кварца) затвердевание происходит без кристаллизации с сохранением хаотического расположения атомов и некоторого запаса внутренней энергии. Так образуется аморфное вещество — в нашем случае кварцевое стекло. Рис. 2.1. Схема кристаллической решетки: Различие в строении кристаллических и аморфных веществ определяет и различие в их свойствах. Другое существенное различие между аморфными и кристаллическими веществами состоит в том, что кристаллические вещества при нагревании до определенной температуры (температуры плавления) плавятся, а аморфные размягчаются и постепенно переходят в жидкое состояние (для них не существует понятия температура плавления). Прочность аморфных веществ, как правило, ниже прочности кристаллических, поэтому для получения материалов повышенной прочности специально проводят кристаллизацию стекол, например, при получении ситаллов и шлакоситаллов — новых стеклокристал-лических материалов. Различные свойства наблюдаются у кристаллических материалов одного и того же состава, если они кристаллизуются в разных кристаллических формах. Это явление называют полиморфизмом. Например, существуют две кристаллические формы углерода: алмаз и графит. Резкое отличие в их свойствах связано с различным строением кристаллов: атомы алмаза имеют плотнейшую тетраэдрическую решетку (рис. 2.1, а), а атомы графита расположены как бы слоями, причем расстояние между слоями больше, чем между соседними атомами в слоях (рис. 2.1, б). Такое строение графита придает ему мягкость и способность расслаиваться на тончайшие пластинки. Изменением свойств материала путем изменения его кристаллической структуры пользуются при термической обработке металлов (закалке, отпуске и т. п.). Микро- и макроструктура материалов. Под структурой материала подразумевают взаимное расположение, форму и размер частиц материала, наличие пор, их размер и характер. Структура материала не в меньшей степени, чем состав, влияет на его свойства. Различают микроструктуру — строение материала, видимое только под микроскопом, и макроструктуру — строение, видимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении. Поры — один из важнейших элементов структуры большинства строительных материалов — представляют собой воздушные ячейки в материале размером от долей микрона до сантиметра. Количество, размер и характер пор (замкнутые или сообщающиеся) во многом определяют свойства материала. Например, пористое стекло (пеностекло) в отличие от обычного непрозрачное, легкое (плавает в воде) и может распиливаться обычной пилой. Крупные поры размером более 5 мм и полости между частицами зернистых материалов (песка, гравия и др.) называют пустотами. Форма и размер частиц твердого вещества, из которого состоит материал, также влияют на свойства материала. Так, из хрупкого стекла можно получить тончайшие гибкие волокна, из которых изготовляют стеклянную ткань. В зависимости от формы и размера частиц и их строения различают: зернистые, волокнистые и слоистые материалы. По степени связности частиц материалы могут быть рыхлые, состоящие из отдельных зерен или волокон (песок, гравий, минеральная вата, распушенный асбест), и слитного строения, примером которых может служить бетон, керамика, асбестоцемент. Среди материалов слитного строения выделяют конгломераты и композиты. Конгломераты — материалы, представляющие собой плотно соединенные (обычно с помощью какого-нибудь цементирующего вещества) отдельные зерна. Типичным конгломератом является бетон и строительный раствор. В этих материалах зерна песка и крупного заполнителя (щебня или гравия) прочно соединены в единое целое при помощи вяжущего, например цемента. Конгломератом можно считать и керамику. Композиты — материалы с организованной структурой. В композитах различают компонент, образующий непрерывную фазу, называемую матрицей и играющую роль связующего, и второй компонент, дискретно распределенный в матрице,— упрочняющий компонент. В роли матрицы в строительных композитах используют полимерные и минеральные вяжущие; в роли упрочняющего компонента — волокнистые (стекловолокно, отрезки металлической проволоки, асбестовое волокно и т. Матрица, с одной стороны, является формообразующей частью композиционного материала, а с другой стороны, матрица — связующее, которое «заставляет» дискретный компонент работать как единое целое, обеспечивая высокую прочность материала. В композиционных материалах достигается совокупность свойств, не являющаяся простой суммой свойств исходных составляющих. Примером искусственных композитов может служить стеклопластик, железобетон, асбестоцемент. Природным композиционным материалом можно считать, например, древесину и костную ткань животных. Волокнистые и слоистые материалы, у которых волокна (слои) расположены параллельно одно другому, обладают различными свойствами в разных направлениях. Это явление называется анизотропией, а материалы, обладающие такими свойствами,— анизотропными. Пример анизотропного материала волокнистого строения — древесина. Она набухает и дает усадку поперек волокон в 10…15 раз больше, чем вдоль; прочность и теплопроводность древесины в разных направлениях различается более чем в 2 раза. Читать далее: |
При переходе вещества из жидкого состояния в твердое (например, при застывании расплава металла) или при выпадании твердого вещества в осадок из насыщенного раствора (например, при твердении гипса) атомы и молекулы вещества стремятся занять такое положение относительно друг друга, чтобы силы их взаимодействия оказались максимально уравновешены. Поэтому их положение относительно друг друга оказывается вполне определенным, фиксированным.
Так, аморфные вещества, обладая нерастраченной внутренней энергией кристаллизации, химически более активны, чем кристаллические такого же состава. Например, расплав доменного шлака, используемый для получения шлаковых цементов, охлаждают по специальному ускоренному режиму для получения гранулированного шлака стеклообразного строения, обладающего повышенной химической активностью. Аморфное строение имеют также горные породы, применяемые в качестве активных минеральных добавок к цементам (туфы, пемзы, диатомиты, трепелы).
п.) или листовые (бумага, древесный шпон, ткани) материалы.
Типы строительных материалов, используемых в строительстве, и их свойства
🕑 Время чтения: 1 минута
Строительный материал — это любой материал, используемый для строительных целей, например, материалы для строительства домов. Древесина, цемент, заполнители, металлы, кирпичи, бетон, глина – наиболее распространенные виды строительных материалов, используемых 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 использовались для строительства зданий. Помимо природных материалов, используется много искусственных продуктов, некоторые из которых более синтетические, а некоторые менее.
Производство строительных материалов является устоявшейся отраслью во многих странах, и использование этих материалов, как правило, подразделяется на отдельные специализированные отрасли, такие как столярные, сантехнические, кровельные и изоляционные работы. Эта ссылка касается среды обитания и структур, включая дома.Состав:
- Типы строительных материалов, используемых в строительстве
- 1. Натуральные строительные материалы
- 2. Ткань
- 3. Грязь и глина
- 4. Камень 9001 1 5. Соломенная
- 6. Щетка
- 7. Лед
- 8. Дерево
- 9. Кирпич и блоки
- 10. Бетон
- 11.
Металл - 12. Стекло
- 13. Керамика
- 14. Пластик
- 15. Пена
- 16. Цемент композиты
- 17. Строительные материалы в современной промышленности
- 18. Виртуальные строительные материалы
- 19. Строительные материалы
Металл
Как правило, в этих зданиях в качестве основных структурных компонентов используются камень и/или кусты, а грязь используется для заполнения пространства между ними, выступая в качестве типа бетона и изоляции.
Основным примером является плетень и мазок, которые в основном использовались в качестве постоянного жилья в тропических странах или в качестве летних построек древними северными народами. 2. Ткань Палатка раньше была излюбленным домом кочевников по всему миру. Два хорошо известных типа включают конический вигвам и круглую юрту. Он был возрожден как основная строительная техника с развитием натяжной 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 глыбы / самана , в то время как низкоглинистая почва обычно ассоциируется со зданием дерна .
Другие основные ингредиенты включают более или менее песок/гравий и солому/травы. Утрамбованная земля — это одновременно старый и новый подход к созданию стен, когда-то сделанный путем уплотнения глинистого грунта между досками вручную, теперь используются формы и механические пневматические компрессоры.
Почва и особенно глина являются хорошей термальной массой; он очень хорошо поддерживает температуру на постоянном уровне. В домах, построенных из земли, обычно прохладно летом и тепло в холодную погоду. Глина удерживает тепло или холод, высвобождая его в течение определенного периода времени, как камень.
Земляные стены меняют температуру медленно, поэтому искусственное повышение или понижение температуры может потребовать больше ресурсов, чем, скажем, в деревянном доме, но тепло/прохлада сохраняется дольше.
Народы строили в основном из грязи и глины, такой как саман, дерн и саман, что привело к появлению домов, которые веками строились в Западной и Северной Европе, а также в остальном мире и продолжают строиться, хотя и на меньших площадях. шкала. Некоторые из этих зданий оставались пригодными для жилья на протяжении сотен лет. 4. Камень Скальные сооружения существуют столько, сколько может вспомнить история. Это самый долговечный строительный материал, который обычно легко доступен. В мире существует множество типов камней с разными характеристиками, которые делают их лучше или хуже для конкретных целей.
Камень — очень плотный материал, поэтому он также обеспечивает хорошую защиту. Его основным недостатком как материала является его вес и неуклюжесть. Его энергетическая плотность также считается большим недостатком, так как камень трудно согреть без использования большого количества тепловых ресурсов.
Стены из сухого камня возводились с тех пор, как люди клали один камень на другой.
В конце концов, для скрепления камней использовались различные формы раствора, наиболее распространенным в настоящее время является цемент.
Например, усыпанные гранитом возвышенности национального парка Дартмур в Соединенном Королевстве предоставили достаточные ресурсы для первых поселенцев. Круглые хижины были построены из рыхлых гранитных скал на протяжении всего неолита и раннего бронзового века, и сегодня можно увидеть останки примерно 5000 человек.
Гранит продолжали использовать в средневековый период (см. Дартмурский длинный дом) и в наше время. Сланец — еще один тип камня, широко используемый в качестве кровельного материала в Соединенном Королевстве и других частях мира, где он встречается.
В большинстве крупных городов можно увидеть в основном каменные здания, 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 является хорошим изолятором и легко собирается.
Многие африканские племена круглый год жили в домах, полностью построенных из травы. В Европе когда-то преобладали соломенные крыши домов, но этот материал потерял популярность, поскольку индустриализация и улучшение транспорта увеличили доступность других материалов.
Однако сегодня эта практика возрождается. В Нидерландах, например, многие новостройки также имеют соломенные крыши со специальной коньковой черепицей сверху. 6. Щетка Кустовые конструкции строятся полностью из частей растений и обычно встречаются в тропических и субтропических районах, таких как тропические леса, где в строительстве можно использовать очень большие листья. Коренные американцы часто строили кусты для отдыха и проживания.
Они построены в основном из ветвей, веток, листьев и коры, как домик бобра. Их называли по-разному: фитили, навесы и так далее. 7. Лед Лед использовался инуитами для строительства иглу, но также использовался для ледяных отелей в качестве туристической достопримечательности в северных районах, которые в противном случае не могли бы увидеть много зимних туристов.
8. Древесина Древесина представляет собой продукт из деревьев, а иногда и других волокнистых растений, используемых в строительных целях при резке или прессовании в пиломатериалы и лесоматериалы, такие как доски, доски и аналогичные материалы. Это универсальный строительный материал, который используется для строительства практически любого типа конструкции в большинстве климатических условий.
Древесина может быть очень гибкой под нагрузками, сохраняя прочность при изгибе, и невероятно прочной при вертикальном сжатии.
У разных пород древесины есть много разных качеств, даже у одной и той же породы деревьев. Это означает, что определенные виды лучше подходят для различных целей, чем другие. И условия выращивания важны для определения качества.
Исторически древесина для строительства крупных сооружений использовалась в необработанном виде в виде бревен. Деревья просто обрезали до нужной длины, иногда сдирали кору, а затем надрезали или привязывали на место.
В прежние времена и в некоторых частях мира многие загородные дома или общины имели личные лесные участки, на которых семья или община выращивали и собирали деревья для строительства. Эти участки, как правило, напоминают сад.
С изобретением механизированных пил началось массовое производство пиломатериалов. Это ускорило возведение зданий и сделало их более однородными. Таким образом, был построен современный дом в западном стиле. 9. Кирпич и блок Кирпич — это блок, изготовленный из обожженного в печи материала, обычно глины или сланца, но также может быть из глины более низкого качества и т. Д. Глиняные кирпичи формуются в формовке (метод мягкого глины) или в коммерческом производстве чаще путем экструзии. глины через матрицу, а затем разрезают их на проволоку до нужного размера (процесс жесткой глины).
Кирпичи широко использовались в качестве строительного материала в 1700, 1800 и 1900-х годах. Вероятно, это было связано с тем, что он был гораздо более огнестойким, чем древесина в постоянно перенаселенных городах, и его производство было довольно дешевым.
Другой тип блоков заменил глиняный кирпич в конце 20 века. Это был шлакоблок. Изготовлен в основном из бетона.
Важным недорогим материалом в развивающихся странах является песчано-бетонный блок, который слабее, но дешевле, чем кирпичи из обожженной глины. 10. Бетон Бетон представляет собой композитный строительный материал, изготовленный из комбинации заполнителя (композита) и связующего вещества, такого как цемент. Наиболее распространенной формой бетона является бетон на портландцементе, который состоит из минерального заполнителя (обычно гравия и песка), портландцемента и воды.
После смешивания цемент гидратируется и в конечном итоге затвердевает, превращаясь в камнеподобный материал. При использовании в общем смысле это материал, обозначаемый термином бетон 9.0006 .
Для бетонной конструкции любого размера, поскольку бетон имеет довольно низкую прочность на растяжение, его обычно укрепляют с помощью стальных стержней или стержней (известных как арматура).
Этот усиленный бетон затем называют железобетоном.
Чтобы свести к минимуму любые пузырьки воздуха, которые могут ослабить конструкцию, используется вибратор для удаления воздуха, который был вовлечен во время заливки жидкой бетонной смеси вокруг железобетонных конструкций. Бетон был преобладающим материалом в эту 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 покрытия внешней поверхности.
В строительстве используется множество металлов. Сталь представляет собой металлический сплав, основным компонентом которого является железо, и обычно используется для изготовления металлических конструкций. Он прочный, гибкий и при хорошей обработке и/или обработке служит долго. Коррозия — главный враг металла, когда речь идет о долговечности.
Меньшая плотность и лучшая коррозионная стойкость алюминиевых сплавов и олова иногда компенсируют их более высокую стоимость.
Латунь была более распространена в прошлом, но сегодня она обычно ограничивается конкретным использованием или специальными предметами.
Металл весьма заметен в сборных конструкциях, таких как хижина Quonset, и его можно увидеть 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. Хром, золото и серебро используются в качестве украшения, потому что эти материалы дороги и не имеют структурных качеств, таких как прочность на растяжение или твердость. 12. Стекло Прозрачные окна использовались с момента изобретения стекла для закрытия небольших отверстий в здании. Они предоставили людям возможность одновременно пропускать свет в комнаты и в то же время удерживать ненастную погоду снаружи. Стекло обычно делают 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 «пространственной раме». 13. Керамика Керамика — это такие вещи, как плитка, светильники и т. Д. Керамика в основном используется в качестве светильников или покрытий в зданиях. Керамические полы, стены, столешницы, даже потолки. Многие страны используют керамическую черепицу для покрытия многих зданий.
Керамика раньше была просто специальной формой обжига глиняной посуды в печах, но она превратилась в более технические области. 14. Пластик Пластиковые трубы, проходящие через бетонный пол в многоэтажном жилом доме в Канаде.
Термин пластмассы охватывает ряд синтетических или полусинтетических органических продуктов конденсации или полимеризации, которые можно формовать или экструдировать в изделия, пленки или волокна. Название их происходит от того факта, что в полужидком состоянии они податливы 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 сегодня практически во всех промышленных областях. 15. Пена Вспененный пластиковый лист для использования в качестве основы для противопожарного раствора в банке CIBC в Торонто.
Совсем недавно синтетический пенополистирол или пенополиуретан стали использовать в ограниченных масштабах. Он легкий, легко формуется и является отличным изолятором. Обычно он используется как часть конструкционной теплоизоляционной панели, где пена зажата между деревом или цементом. 16. Цементные композиты Композиты на цементной основе представляют собой важный класс строительных материалов. Эти продукты 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. Известно, что эти соединения замедляют схватывание цемента. Поэтому, прежде чем использовать древесину для изготовления композитов на цементной основе, оценивают ее совместимость с цементом.
Совместимость древесного цемента – это отношение параметра, относящегося к свойству древесно-цементного композита, к свойству чистого цементного теста. Совместимость часто выражается в процентах.
Для определения совместимости дерева и цемента используются методы, основанные на различных свойствах, таких как характеристики гидратации, прочность, межфазное сцепление и морфология.
Исследователи используют различные методы, такие как измерение характеристик гидратации смеси цемента и заполнителя; сравнение механических свойств цементно-щебневых смесей и визуальная оценка микроструктурных свойств древесно-цементных смесей.
Установлено, что тест на гидратацию путем измерения изменения температуры гидратации во времени является наиболее удобным методом. Недавно Караде и соавт. рассмотрели эти методы оценки совместимости и предложили метод, основанный на «концепции зрелости», т.е. с учетом как времени, так и температуры реакции гидратации цемента. 17. Строительные материалы в современной промышленности Современное строительство — это многомиллиардная индустрия, а производство и заготовка сырья для строительных целей имеет мировые масштабы. Часто является основным правительственным и торговым центром между странами.
Экологические проблемы также становятся главной мировой темой, касающейся доступности и устойчивости определенных материалов, а также извлечения таких больших количеств, необходимых для среды обитания человека. 18. Виртуальные строительные материалы Некоторые материалы, такие как фотографии, изображения, текст, могут считаться виртуальными.
Хотя они обычно сами существуют на подложке из природного материала, они приобретают качество, отличное от природных материалов, в процессе репрезентации. 19. Строительные изделия Когда мы говорим о строительных изделиях, мы имеем в виду готовые частицы, которые встраиваются в различные архитектурные и декоративные детали здания.
Список строительных изделий исключает материалы, которые используются для построения архитектуры здания и вспомогательных приспособлений, таких как окна, двери, шкафы и т. д. Строительные изделия не являются частью здания, а поддерживают его и заставляют его 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 со здоровьем при использовании строительных материалов во время и после строительства Пять широко используемых строительных материалов
строительные материалы для различных аспектов строительства дома.
Архитекторы консультируются с инженерами-строителями относительно несущей способности материалов, из которых они проектируют, и наиболее распространенными материалами являются бетон, сталь, дерево, кирпичная кладка и камень. Каждый из них имеет разную прочность, вес и долговечность, что делает его подходящим для различных целей. Существуют национальные стандарты и методы испытаний, которые регулируют использование строительных материалов в строительной отрасли, поэтому на них можно положиться при обеспечении структурной целостности. Архитекторы также выбирают материалы, исходя из стоимости и эстетики.
Строительные материалы обычно делятся на два источника: природные и искусственные. Такие материалы, как камень и дерево, являются природными, а бетон, кирпичная кладка и сталь — искусственными. Но оба должны быть подготовлены или обработаны, прежде чем они будут использованы в строительстве. Вот список строительных материалов, которые обычно используются в строительстве.
1.
СтальСталь представляет собой металлический сплав железа и углерода и часто других легирующих материалов в своем составе, что делает ее более прочной и более стойкой к разрушению, чем железо. Нержавеющие стали устойчивы к коррозии и окислению благодаря дополнительному содержанию хрома в их составе. Поскольку он настолько прочен по сравнению с его весом и размером, инженеры-строители используют его для несущих конструкций высоких современных зданий и крупных промышленных объектов. Некоторые из его качеств включают в себя:
- Сталь имеет высокое отношение прочности к весу и прочности к размеру.
- Высокая стоимость по сравнению с другими металлами. Инженеры-строители могут проконсультироваться по выбору наиболее экономичных размеров для использования в доме, чтобы выдержать фактическую нагрузку на здание. Установка стали
- требует меньше времени, чем установка бетона.
- Может быть установлен в любой среде.
- Сталь может быть подвержена коррозии при неправильной установке или обслуживании
Хром, золото и серебро обычно используются для отделки или украшения, потому что им не хватает прочности на растяжение стали.
2. Бетон
Бетон представляет собой композитный материал, состоящий из мелкого и крупного заполнителя (например, гравия, щебня, переработанного бетона и геосинтетических заполнителей), связанных друг с другом жидким связующим, таким как цемент, который со временем затвердевает или затвердевает. Портландцемент является наиболее распространенным типом цемента и представляет собой мелкий порошок, получаемый путем нагревания известняка и глины в печи с добавлением гипса. Итак, бетон на портландцементе состоит из минерального заполнителя, связанного портландцементом и водой. После смешивания цемент затвердевает или превращается в камнеподобный материал, который мы называем бетоном.
Свойства бетона:
- Прочность зависит от смеси. Поставщики бетонной промышленности обычно предоставляют материалы, используемые для их бетона, и проверяют бетонную смесь на ее прочность.
- Бетон можно заливать в форму, которая может принимать практически любую форму и затвердевать, превращаясь в материал, похожий на камень.
- Для отверждения требуется не менее семи дней, поэтому инженеры и архитекторы должны учитывать это время при разработке строительных графиков для бетонных конструкций.
- Универсальность, стоимость и прочность делают его идеальным материалом для фундамента дома. Поскольку он может нести большую нагрузку и противостоять силам окружающей среды, бетонный фундамент дома является обычным явлением.
- Для повышения прочности бетона на растяжение инженеры часто планируют его армирование стальными стержнями или стержнями (арматурой).
3. Древесина
Один из старейших или, возможно, самый старый из строительных материалов, древесина использовалась на протяжении тысячелетий и обладает свойствами, которые делают ее идеальным строительным материалом — даже во времена искусственных и синтетических материалов. .
Для использования в строительстве деревянные детали строгают на станке и разрезают на стандартные размеры, такие как 2 x 4 дюйма (фактические 1,5 x 3,5 дюйма) и 2 x 6 дюймов (фактические 1,5 x 5,5 дюймов), чтобы их измерения могут быть точно учтены в планах строительства — это известно как размерные пиломатериалы.
Древесина больших размеров обычно называется древесиной или балками и часто используется для изготовления каркасов крупных конструкций, таких как мосты и многоэтажные здания.
Некоторые виды деревьев лучше подходят для одних целей и для использования в одних климатических условиях, чем другие. Инженеры-строители и архитекторы могут определить, какой тип древесины идеально подходит для строительного проекта.
- Это легкодоступный и экономичный природный ресурс.
- Древесина относительно легкая и ее легко стандартизировать по размеру.
- Обеспечивает хорошую теплоизоляцию, поэтому многие архитекторы и инженеры любят использовать его для домов и жилых зданий.
- Древесина обладает высокой прочностью на растяжение — сохраняет свою прочность при изгибе — и очень прочна при вертикальном сжатии.
- Поскольку древесина легкая и требует обработки под давлением, чтобы вступить в контакт с окружающей почвой, древесина – менее популярный выбор для фундаментов или стен подвала. (Тем не менее, постоянные деревянные фундаменты, известные как PWF, набирают популярность среди строителей благодаря теплому и привлекательному деревянному подвальному жилому пространству, которое они предлагают.) Чаще дома с деревянным каркасом обычно имеют железобетонный или опорно-балочный фундамент.
(Тем не менее, постоянные деревянные фундаменты, известные как PWF, набирают популярность среди строителей благодаря теплому и привлекательному деревянному подвальному жилому пространству, которое они предлагают.) Чаще дома с деревянным каркасом обычно имеют железобетонный или опорно-балочный фундамент.Выбор строительных материалов является одним из множества аспектов строительного проекта. Узнайте больше о свойствах древесных материалов, используемых в строительстве, в MT онлайн-курсе Copeland по древесным материалам , который ведет профессиональный строитель и мастер Джордан Смит.
4.
КаменьСамый долговечный строительный материал – это тот, который существует уже тысячи лет: камень. Фактически, самые древние из существующих в мире зданий сделаны из камня. Он имеет много преимуществ, хотя инженеры и архитекторы должны учитывать некоторые особенности при планировании здания с использованием камня.
- Сухие каменные стены из плотной породы используются уже тысячи лет. Позже для их скрепления использовались различные формы раствора.
- Поскольку камень очень плотный, с ним может быть трудно работать из-за его веса и трудностей с его перемещением.
- Камень не является эффективным изолятором, так как его трудно согреть.
- Различные типы камней лучше всего подходят для разных целей. Например, сланец является огнеупорным. Гранит — один из самых твердых камней и один из самых прочных доступных продуктов; инки использовали известняк или гранит для строительства своих невероятно прочных зданий.
5. Кирпич/каменная кладка
В каменной кладке используются отдельные блоки (например, кирпичи) для возведения конструкций, которые обычно соединяются вместе каким-либо раствором.
Исторически глиняные кирпичи формовались в форме и обжигались в печи. В настоящее время самым прочным и наиболее часто используемым элементом кладки является бетонный блок, который можно армировать сталью. Стекло, кирпич и камень могут использоваться в каменной кладке.
- Кладка прочная и огнеупорная.
- Этот метод строительства способен выдерживать сжимающие нагрузки, что делает его хорошим материалом для несущих стен.
- Каменная кладка, армированная бетоном или в сочетании с железобетоном, может поддерживать многоэтажные здания и может быть экономичным выбором.
- Несмотря на то, что это надежный метод для использования во многих типах строительства, долговечность каменной кладки может зависеть от качества раствора и мастерства.
MT Copeland предлагает онлайн-уроки на основе видео, которые дают вам основы основ строительства в реальных приложениях. Занятия включают профессионально созданные видеоролики, которые преподают практикующие мастера, а также дополнительные загрузки, такие как викторины, чертежи и другие материалы, которые помогут вам освоить навыки.