10 природных строительных материалов для вашего дома

Экология потребления. Дом: Строительство природного дома предполагает использование возобновляемых местных природных материалов…

Не секрет, что проблема экологии занимает одно из первых мест среди других глобальных проблем человечества. Это касается и строительства домов.

Сейчас классическими строительными материалами являются сталь, дерево, бетон. Их производство негативно влияет на окружающий мир и экологию. Использование же природных материалов, требующих минимальной переработки, позволяют значительно уменьшить губительное воздействие на окружающую среду.

Строительство природного дома предполагает использование возобновляемых местных природных материалов. Многие из этих материалов являются вполне доступными, что уменьшает их стоимость. При этом дом получается экологически чистым, так как на порядок уменьшаются содержание различных токсинов. Как бонус, большинство этих способов строительства являются энергоэффективными, а значит уменьшаются затраты на строительство и отопление дома.

Представляем Вашему вниманию интересную подборку 10 природных строительных материалов.

10. Камень

Дома из камня получаются довольно оригинальными и привлекательными. Из него лучше всего строить, если они имеет идеальную форму кирпича или бетонных плит.

Природный камень можно класть как на обычный цементный раствор, так и на смесь из глины, песка и извести.

Каменные стены обладают теплоаккумулирующим эффектом. Это значит, что такая стена поглощает тепло снаружи днем и излучает ее ночью в дом. А применение современных теплоизоляционных материалов внутри помещения не допускает уход тепла наружу.

Дома из природного камня лучше всего возводить в районах с жарким климатом, потому что разница в дневных и ночных температурах, и выделение тепла носит циклический характер. В жаркий день стена с такой тепловой массой будет поглощать, и хранить тепло, при этом в доме будет прохладно, а ночью отдавать его, согревая воздух внутри помещения.

Каменные дома очень прочны и долговечны, но трудоемки в строительстве. И построить себе такой дом сможет далеко не каждый.

9. Солома

Конечно, если строить дом из соломы, как это сделал поросенок Ниф-ниф, долго он не простоит и рассыплется от малейшего дуновения ветра. А если сделать его с применением современных технологий строительства, то он может прослужить вам и до 100 лет.

Для постройки современного дома из соломы используют соломенные тюки и специальные облицовочные панели. Силовым элементом дома является деревянный каркас или алюминиевый профиль. Готовые стены оштукатуриваются.

Почему именно солома? Она является, пожалуй, самым чистым строительным материалом. При этом сухие останки травы и злаковых это отходы сельского хозяйства. К тому же это возобновляемый источник сырья, который не переведется на планете, пока на ней существуют растения.

Панели из соломы обладают хорошей теплоизоляцией, а это значит значительная экономия на обогреве дома. Первый вопрос, который приходит на ум: а как хорошо панели горят? Ведь солома довольно легковоспламеняющийся материал. А горят они плохо. Это связанно с тем, что солома очень плотно спрессована в панелях, при этом покрыта штукатуркой, и в ней содержится очень мало воздуха. Паразитам тоже не понравиться такая стена.

8. Бамбук

Декоративный бамбук уже давно применяется в дизайне помещений. Это могут быть бамбуковые обои, жалюзи пол и др. Из бамбука также можно строить и дома, например, как это часто делают в Азии и Южной Америки.

Бамбук — прочное дерево, настолько прочное, что из него даже строят мосты, шоссе и водопроводы. Бамбук является возобновляем ресурсом, потому что это один из наиболее быстро растущих растений (зафиксированная рекордная скорость роста бамбука составила 120 см за сутки).

Бамбук имеет более короткий цикл роста, по сравнению с древесиной, и его вырубка не влияет на корневую систему, то есть он снова начинает расти от корня.

Перед использованием бамбука в строительстве его обрабатывают специальными составами, делая его водонепроницаемым, и устойчивым к насекомым.

Технология строительства из бамбука заключается в том, что толстые стебли этого растения разными способами скреплялись вместе, образуя стены. Также из него делают отделочные доски и перекрытия.

Конечно же, в России строить дома из бамбука не целесообразно. Это связанно с дороговизной завозного бамбука, да и холода у нас покрепче будут, чем допустим в Японии, где такое строительство является традиционным.

7. Топливная древесина 

Топливная древесина, а проще говоря, дрова, могут быть неплохой альтернативой деревянному срубу.

Деревянные обрезки, которые чаше всего являются отходами производства пилорамы, можно использовать при возведении стены дома. Для этого их укладывают в раствор таким образом, что длина обрубка будет составлять толщину стены. Раствор может быть на основе смеси цемента, извести, глины, песка или опилок.

Древесина – это природный возобновляемый материал, обладающий хорошей теплоизоляцией, прочностью и относительно долговечен. По цене такой дом получается дешевле, чем из других, классических строительных материалов, да и выглядит он более оригинально.

6. Утрамбованная земля 

Для многих людей дерево, в достаточном для строительства количестве, может быть недоступным, очень дорогим. Тогда можно использовать для постройки жилища то, что есть под ногами, а именно землю.

Чтобы построить дом из утрамбованной земли, определенную смесь почвы утрамбовывают в опалубку. Опалубку обычно делают из дерева, но при этом опалубка должна быть достаточно прочной. Набивание земли в опалубку можно сделать вручную или с помощью специальных машин. После этого опалубка убирается, оставив земляной вал.

Для такого строительства подойдет не всякая земля, например если в ней будет слишком много глины, то стена может растрескаться. Для повышения прочности конструкции, в смесь земли можно добавить немного цемента. После готовые стены могут быть оштукатурены.

Правильно возведенные из утрамбованной земли стены обладают высокой прочностью и долговечностью, как например изготовленные таким образом части Великой Китайской стены.

5. Дома из мешков

Наверняка вы видели фотографии с мест наводнения, где преграду для воды сооружают из мешков с песком. Таким же способом делают армейские окопы и блиндажи. Эта конструкция из мешков вполне способна защитить солдат от пули или село от наводнения. 

Так почему бы мешки, изготовленные из полипропилена или мешковины не набить тем, что находиться под ногами: землей, щебенкой, мелким строительным мусором. После чего сложить их наподобие кирпичей. Вместо раствора используется колючая проволока, которая надежно удержит мешки от смещения.

По прочности и долговечности дома из мешков не уступают кирпичным стенам, при этом они являются сейсмически устойчивыми, т.е. их можно строить в местах, где часто происходят землетрясения.

4. Дома из автомобильных шин 

Майкл Рейнольдс, придумал идею такого строительства, посмотрев по телевизору передачу о надвигающейся проблеме мусора. Банки из-под пива или содовой были сделаны из стали, поэтому не подвергались переработке, и Рейнольдс усмотрел в них отличный строительный материал.

Во время энергетического кризиса 1970-х годов, он обнаружил что связка грязи и автомобильных шин создают хорошие тепловые массы. Так появилась идея строительства дома из автомобильных шин — Earthship.

Что бы построить такой дом необходимо взять старые автомобильные шины, наполнить их землей и сложить наподобие кирпичей. Благодаря большому диаметру шин, такой дом не нуждается в основательном фундаменте. После постройки дома, стены из шин можно оштукатурить. Внутренние стены облицовываются алюминиевыми банками или стеклянными бутылками.

3. Землянки

Оказывается хоббиты из знаменитой трилогии были в чем-то по-своему правы, строя свои дома под землей. Такие дома являются энергосберегающими, огнеустойчивыми и обладают хорошей звукоизоляцией. 

Они не обязательно должны быть полностью вырыты в земле. Для их строительства можно использовать склон холма, где только три стены и часть крыши будут под землей.

В землянки можно обеспечить достаточный приток света за счет окон, как в обычных домах. Но при постройке землянки надо правильно выбрать место. Нельзя строить такой тип жилья в низинах, в котлованах и оврагах, куда стекает вода с окружающих участков, что может привести к потоплению постройки.

2. Cob – глинобитные дома

Cob или глинобитные дома представляют собой комбинацию из земли и соломы, которую в старину смешивали при помощи ног. Из этого строительного материала лепили стены. Причем в отличие от самана блоки не формируются. Куски глины сразу укладываются в стену.

Cob легко подается творческой обработке. Из него можно слепить пышные скульптурные формы, замысловатые узоры и это требует минимальных средств и опыта строительства. Такие дома довольно прочные, потому что в них солома выступает в качестве арматуры как в железобетонных конструкциях.

Однако при строительстве такого дома надо соблюдать определенные правила, например нельзя класть следующий слой, пока не высох предыдущий. При высыхании Cob дома дают большую усадку по высоте. Но создают неповторимый уют благодаря своим плавным формам.

Также интересно: 8 недорогих экодомов, которые сможет себе позволить почти каждый​  

«Зеленые» дома или экотехнологии в строительстве​

1. Саман 

Саман — смесь земли, глины, песка, соломы и воды, которые вручную укладываются при возведении стен. Чаще из такой смеси изготавливают блоки, которые сушатся на солнце, так называемый Адоб.

Для их изготовления используют специальную форму, в которую заливают готовую смесь и сушат на солнце. После чего форма удаляется. Процесс сушки может занять некоторое время. При высыхании полученные кирпичи могут трескаться. Чтобы это предотвратить необходимо экспериментировать с пропорциями ингредиентов смеси. Адобе кирпичи укладываются так же как и в обыкновенной кирпичной кладке, а в качестве цементного раствора используется та же смесь, что и при изготовлении кирпичей.

Адобы стены довольно уязвимые к влаге, и что бы хоть как то их защитить от сырости необходимо делать высокий фундамент и хорошую крышу. Готовые стены таких домов покрываются известковой штукатуркой. Дома из самана сейсмоустойчивые, к тому же в них тепло зимой и прохладно летом.опубликовано econet.ru 

 

Классификация строительных материалов (схемы, примеры).

По назначению материалы делятся на: конструкционные, конструкционно-отделочные и отделочные.

Конструкционные материалы обеспечивают защиту от различных физических воздействий (климатических факторов, шума и др.), прочность и долговечность зданий, сооружений. Эти материалы скрыты в «теле» конструкции, например, кирпич керамический обыкновенный, теплоизоляционный материал.

Конструкционно-отделочные материалы также обеспечивают определенные защиту, прочность, а их одно или несколько поверхностей, которые называют лицевыми, воспринимаются визуально в процессе эксплуатации. Например, кирпич керамический лицевой, линолеум.

Отделочные материалы влияют на восприятие среды жизнедеятельности человека. Они выполняют и функции защиты (обои, хоть и немного, но защищают материалы в конструкции), но их основная функция – визуальное восприятие (одной или нескольких лицевых поверхностей) и непосредственное влияние на эстетический облик фасада, интерьера здания, сооружения. К таким материалам относятся плитки керамические для фасада или внутренней облицовки стен и пола, обои и др.

Эксплуатационно-технические свойства строительных материалов (определение, принципиальные схемы и единицы измерения, сравнительные показатели для различных материалов).

Свойства – характеристики, проявляющиеся в процессе применения и эксплуатации материалов, за исключением их экономических показателей, можно разделить на две группы: эксплуатационно-технические и эстетические. Первые обеспечивают необходимые защиту, прочность, требуемую долговечность здания, сооружения. На эксплуатационно-технические свойства материала влияют многие характеристики.

Пористость – содержание в веществе пор, ячеек, пустот (%). Различают низкопористые (менее 30%), среднепористые (от 30% до 50%) и высокопористые (более 50%) материалы. Характер пористости бывает закрытым, открытым, сообщающимся; поры могут быть мелкие, крупные. Величины пористости: пенопласты – 96%, древесина – 65%, бетон легкий – 60%, кирпич керамический – 35%, бетон тяжелый – 10%, гранит – 1%, сталь – 0%.

Истинная плотность, ρ (г/см³, кг/м³) – отношение массы к объему материала в абсолютно плотном состоянии, т.е. без пор и пустот ρ = m / v. Средняя плотность ρср. (г/см³, кг/м³) – отношение массы материала к его объему в естественном состоянии вместе с возможными порами и пустотами. Различают тяжелые (более 2000 кг/м³) и легкие материалы (менее 1000 кг/м³). Величины средней плотности (кг/м³): пенопласт – 50, древесина – 575, бетон легкий – 1200, кирпич керамический – 1900, природный камень – 2500, бетон тяжелый – 2200, сталь – 7860. Плотность влияет на долговечность материала.

Свойства при действии влаги, воды, замораживания-оттаивания:

Влажность – содержание влаги в материале, отнесенное к массе материала в сухом состоянии, измеряемое в процентах. Высокой считается влажность более 20%, низкой – менее 5%.

Гигроскопичность – способность материала поглощать водяные пары из воздуха (при его повышенной влажности) и удерживать их вследствие капиллярной конденсации.

Водопоглощение – способность материала при непосредственном контакте с водой впитывать ее и удерживать. %, с погрешностью 0,1%. Более 20% — высокий показатель, менее 5% — низкий. Древесина – 150%, кирпич керамический – 12%, бетон тяжелый – 3%, гранит – 0,5%.

Водостойкость – характеризуется коэф. размягчения (Кр) – отношением предела прочности при сжатии материала, насыщенного водой к пределу прочности при сжатии материала в сухом состоянии. При > 0,8 материал для строений постоянно контактирующих с водой.

Водопроницаемость – способность материала пропускать воду под давлением. Характеризуется количеством воды, прошедшей в течение 1 ч через 1 см² площади испытуемого материала при постоянном давлении. Измеряется время, в течение которого образец не пропускает воду при постоянном давлении воды, или гидростатическое давление, которое выдерживает образец материала в течение определённого времени. Стекло и металлы водонепроницаемы, практически не пропускают воду материалы с замкнутыми мелкими порами.

Морозостойкость – способность насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и без значительных потерь массы и прочности. Замораживание производят при температуре -15…-20˚С в течение 4-8 ч, оттаивание происходит в ванне с водой при температуре +15…+20˚С в течение 4 ч и более. Высокая морозостойкость – более 100 циклов, десятки циклов – удовлетворительная, менее 10 циклов – низкая. Показания морозостойкости определяют долговечность материала в ограждающих конструкциях.

Теплопроводность – способность материала передавать через свою толщу тепловой поток, возникающий при разности температур на поверхностях, ограничивающих материал. Коэф. теплопроводности (λ) представляет собой кол-во теплоты, прошедшей в течение 1 ч через испытуемый материал толщиной 1 м при разнице температур на его противоположных поверхностях в 1 ˚С – Вт/м ˚С. Материалы с коэф. менее 0,17 – теплоизоляционные, менее 0,05 – значительный технико-экономический эффект. Сталь 58, гранит 3, бетон тяжелый 1,3, кирпич керамический 0,75, бетон легкий 0,5, пенопласты 0,04. Особенности строения влияют на теплопроводн, например у древесины λ вдоль волокон в 2 раза больше поперёк.

Огнестойкость – способность материалов сохранять физико-механические свойства при воздействии огня и высоких температур в условиях пожара. По горючести делят на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемые не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются (природный камень, бетон, кирпич, металлы). Трудносгораемые обугливаются, тлеют или с трудом воспламеняются, после удаления источника огня горение и тление прекращается (асфальтобетон, цементный фибролит). Сгораемые горят, тлеют и после удаления огня (древесина, бол-во пластмасс). Но при длительной действии огня может происходить химическое разложение мрамора, известняка или деформация стали, поэтому по степени горючести нельзя судить об огнестойкости.

Звукопоглощение – способность материалов поглощать звуковые волны. Коэф. поглощения α , показыв. какое определяется после испытания материала в реверберационной камере. Более 0,8 – высокий, менее 0,2 – низкий (минераловатные плиты – от 0,03 до 0,45, поропласт полужесткий 0,11 да 0,6). Хороший звукопоглощающий материал имеет пористо-волокнистую структуру с большим кол-вом пор сообщающегося разветвлённого характера, шероховатую поверхность.

Коррозионная стойкость – способность материалов сопротивляться действию агрессивных веществ. Виды коррозии: физическая, химическая, физико-химическая, электрохимическая, биологическая. Определяется разность масс образцов до и после воздействия агрессивной среды и соответствующее изменение прочностных и упругих хар-ик. СМ из органич. сырья (древесины или пластмассы) – сравнит. стойкие к слабым (<5%) кислотам и щелочам, но менее биостойки. Корроз. стойкость СМ из не органич. сырья зависит от их состава: если в материале преобладает двуоксид кремния, сравнит. стойкий к слаб кислотам, но взаимодействует с основными оксидами; если же в материале преобладают основные оксиды, сравнит. стойкий к слаб кислотам, но разрушается при взаимодействии с кислотами.

Свойства при действии статических и динамических сил:

Прочность – способность материалов сопротивляться разрушению или необратимому изменению формы под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами. Предел прочности – напряжение, соответ. Нагрузке, при которой фиксируется начало разрушения. Сжатие, растяжение, изгиб, удар. Высокая прочность при сжатии – 100 МПа и более, удовлетворительная – десятки МПа, низкая менее 10 МПа. Сталь 400 МПа, тяжелый бетон 40, кирпич керамический 15. При изгибе – сталь 400, бетон тяжелый 4, кирпич около 2 МПа.

Твердость – способность материала сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим при местном внедрении другого, более твердого тела, МПа. Шкала твердости Мооса: 10 алмаз, 9 корунд, 8 топаз, 7 кварц, 6 ортоклаз, 5 апатит, 4 плавиковый шпат, 3 кальцит, 2 гипс, 1 тальк.

Истираемость – способность материала уменьшаться в объеме и массе вследствие разрушения поверхностного слоя под действием истирающих усилий. Низкая истираемость – менее 0,5 г/см², высокая – 5 г/см², весьма стойки к истиранию кварциты, базальты, диориты, граниты, менее стоек мрамор.

Упругость – способность материала деформироваться под влияние нагрузки и самопроизовльно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней среды. Упругая деформация обратима. Модуль упругости Е (модуль Юнга).

Пластичность – способность материала изменять форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь. После прекращения действия форма не восстанавливается, остаточная деформация – пластическая.

Хрупкость – способность твердого материала разрушаться при механических воздействиях без сколько-нибудь значительной пластической деформации. По х-ру деф-ий, завис. от состава и строения, материалы условно можно разделить на пластичные (# металлические материалы, кроме чугунных) и хрупкие (прир-ый камень, бетон, стекло оконное).

Глава 1. Основные свойства строительных материалов

§ 1. Физические свойства

Строительные материалы, применяемые при возведе­нии зданий и сооружений, характеризуются разнообраз­ными свойствами, которые определяют качество матери­алов и области их применения. По ряду признаков основ­ные свойства строительных материалов могут быть раз­делены на физические, механические и химические.

Физические свойства материала характеризуют его строение или отношение к физическим процессам окру­жающей среды. К физическим свойствам относят массу, истинную и среднюю плотность, пористость, водопоглощение, водоотдачу, влажность, гигроскопичность, водо­проницаемость, морозостойкость, воздухо-, паро- и газо­проницаемость, теплопроводность и теплоемкость, огне­стойкость и огнеупорность.

Масса— совокупность материальных частиц (атомов, молекул, ионов), содержащихся в данном теле

Истинная плотность— отношение массы к объему материала в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор и пустот.

Однако большинство строительных материалов име­ет поры, поэтому у них средняя плотность всегда меньше истинной плотности. Лишь у плотных материалов (стали, стекла, битума и некоторых других) истинная и средняя плотности практически равны, так как объем внутренних пор у них весьма мал.

Средняя плотность— физическая величина, определя­емая отношением массы образца материала ко всему за­нимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты. Среднюю плотность р_т(кг/м3, г/см3) вычис­ляют по формуле:

где т — масса материала в естественном состоянии, кг или г; V — объем материала в естественном состоянии, м³ или см³.

Средняя плотность не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от пористости материала. Искусственные материалы можно получать с необходи­мой средней плотностью, например меняя пористость, по­лучают бетон тяжелый со средней плотностью 1800 — 2500 кг/м3 или легкий со средней плотностью 500 — 1800 кг/м3.

На величину средней плотности влияет влажность ма­териала: чем выше влажность, тем больше средняя плот­ность. Среднюю плотность материалов необходимо знать для расчета их пористости, теплопроводности, теплоем­кости, прочности конструкций (с учетом собственной массы) и подсчета стоимости перевозок материалов.

Для сыпучих материалов (цемент, песок, щебень, гра­вий и др.) определяют насыпную плотность. В объем та­ких материалов включают не только поры в самом материале, но и пустоты между зернами или кусками мате­риала.

Пористостью материаланазывают степень заполне­ния его объема порами. Пористость П дополняет плот­ность до 1 или до 100 % и определяется по формулам:

П=1- р_m/р

или П =(1 — р_m./р) 100%.

Пористость различных строительных материалов ко­леблется в значительных пределах и составляет для кир­пича 25 — 35 %, тяжелого бетона 5 — 10, газобетона 55 -85, пенопласта 95 %, пористость стекла и металла равна нулю.

Плотность и пористость в значительной степени опре­деляют такие свойства материалов, как водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, прочность, тепло­проводность и др.

Водопоглощение— способность материала впитывать воду и удерживать ее. Величина водопоглощения опреде­ляется разностью массы образца в насыщенном водой и абсолютно сухом состояниях. Коэффициент размягчения для разных материалов колеблется от 0 (необожженные глиняные материалы) до 1 (стекло, сталь, битум). Материалы с коэффициен­том размягчения не менее 0,8 относят к водостойким. Их разрешается использовать в строительных конструк­циях, находящихся в воде и в местах с повышенной влажностью.

Влажность материала определяется содержанием вла­ги, отнесенным к массе материала в сухом состоянии. Влажность материала зависит как от свойств самого ма­териала (пористости, гигроскопичности), так и от окру­жающей его среды (влажность воздуха, наличие контак­та с водой).

Влагоотдача— свойство материала отдавать влагу окружающему воздуху, характеризуемое количеством во­ды (в процентах по массе или объему стандартного об­разца), теряемой материалом в сутки при относительной влажности окружающего воздуха 60 % и температуре 20 °С.

Величина влагоотдачи имеет большое значение для многих материалов и изделий, например стеновых пане­лей и блоков, мокрой штукатурки стен, которые в про­цессе возведения здания обычно имеют повышенную влажность, а в обычных условиях благодаря влагоотдаче высыхают: вода испаряется до тех пор, пока не устано­вится равновесие между влажностью материала стен и влажностью окружающего воздуха.

Гигроскопичностьюназывают свойство пористых ма­териалов поглощать определенное количество воды при повышении влажности окружающего воздуха. Древесина и некоторые теплоизоляционные материалы вследствие гигроскопичности могут поглощать большое количество воды, при этом увеличивается их масса, снижается проч­ность, изменяются размеры. В таких случаях для дере­вянных и ряда других конструкций приходится применять защитные покрытия.

Водопроницаемость— свойство материала пропускать воду под давлением. Величина водопроницаемости ха­рактеризуется количеством воды, прошедшей в течение 1 ч через 1 см²площади испытуемого материала при по­стоянном давлении. К водонепроницаемым материалам относятся особо плотные материалы (сталь, стекло, би­тум) и плотные материалы с замкнутыми порами (на­пример, бетон специально подобранного состава).

Морозостойкость— свойство насыщенного водой ма­териала выдерживать многократное попеременное за­мораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности.

Разрушение материала наступает только после многократного попеременного замораживания и оттаивания.

Морозостойкость имеет большое зна­чение для стеновых материалов, систематически подвер гающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, а также для материалов, применяемых в фундаментах и кровельных покрытиях.

Паро- и газопроницаемость — свойство материала пропускать через свою толщу под давлением водяной пар или газы (воздух). Все пористые материалы при наличии незамкнутых пор способны пропускать пар или газ.

Воздухопроницаемость материалов следует учитывать при применении их в наружных стенах и покрытиях зданий, а газопроницаемость — при применении их в конст­рукциях специальных сооружений (например, газголь­дерах).

Теплопроводность— свойство материала передавать через толщу теплоту при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.

Знать теплопроводность материала необходимо при теплотехническом расчете толщины стен и перекрытий отапливаемых зданий, а также при определении требуе­мой толщины тепловой изоляции горячих поверхностей, например трубопроводов, заводских печей и т. д.

Теплоемкость— свойство материала поглощать при нагревании определенное количество теплоты и выделять ее при охлаждении.

Теплоемкость материалов учитывают при расчетах теплоустойчивости стен и перекрытий отапливаемых зда­ний, подогрева составляющих бетона и раствора для зим­них работ, а также при расчете печей.

Огнестойкость— способность материала противосто­ять действию высоких температур и воды в условиях пожара. По степени огнестойкости строительные матери­алы делят на несгораемые, трудносгораемые и сгора­емые.

Несгораемые материалы под действием огня или вы­сокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К этим материалам относят природные каменные материалы, кирпич, бетон, сталь. Трудносгораемые материалы под действием огня с трудновоспла-меняются, тлеют или обугливаются, но после удаления источника огня их горение и тление прекращаются. При­мером таких материалов могут служить древесно-цементный материал фибролит и асфальтовый бетон. Сгорае­мые материалы под воздействием огня или высокой тем­пературы воспламеняются и продолжают гореть после удаления источника огня. К этим материалам в первую очередь следует отнести дерево, войлок, толь и рубероид.

Огнеупорностьюназывают свойство материала вы­держивать длительное воздействие высокой температуры, не расплавляясь и не деформируясь. По степени огне­упорности материалы делят на огнеупорные, тугоплав­кие и легкоплавкие.

Огнеупорные материалы способны выдерживать про­должительное воздействие температуры свыше 1580°С. Их применяют для внутренней облицовки промышленных печей (шамотный кирпич). Тугоплавкие материалы вы­держивают температуру от 1350 до 1580°С (гжельский кирпич для кладки печей). Легкоплавкие материалы раз­мягчаются при температуре ниже 1350 °С (обыкновенный глиняный кирпич),

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет — Сибстрин

Приглашаем к участию во II (региональном) этапе Всероссийской студенческой олимпиады по направлению 08.03.01 «Строительство» 5 марта 2020 года Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) проводит II (региональный) этап Всероссийской студенческой олимпиады по направлению 08.03.01 «Строительство». Во втором этапе студенческой олимпиады могут принять участие студенты 4 курса, обучающиеся по направлению 08.03.01 «Строительство» – победители первого этапа (внутривузовских олимпиад). К участию допускаются три студента от вуза. Для участия в студенческой олимпиаде необходимо до 25 февраля 2020 г. подать заявку, в которой указать наименование вуза, ФИО (полностью) студентов-участников и сопровождающего представителя от вуза. Участники олимпиады должны иметь при себе паспорт и зачетную книжку студента.

В НГАСУ (Сибстрин) отметили День российской науки 7 февраля 2020 года в НГАСУ (Сибстрин) прошло торжественное собрание, посвященное Дню российской науки. На нем были представлены итоги научно-исследовательской деятельности университета, а также объявлены победители внутривузовских конкурсов «Молодой ученый НГАСУ (Сибстрин) 2019 года», «Аспирант НГАСУ (Сибстрин) 2019 года» и «Студент-исследователь НГАСУ (Сибстрин) 2019 года». На собрании присутствовали руководящий и профессорско-преподавательский состав, научные сотрудники и почетные гости, аспиранты и студенты университета. Торжественное собрание открыл со словами поздравления ректор НГАСУ (Сибстрин), член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук, заслуженный эколог России, профессор Ю.Л. Сколубович. «Хочу отметить, что мы пережили не самый…

Студенты Сибстрина присоединились к всероссийскому патриотическому проекту по созданию видеороликов о героях ВОВ и тружениках тыла В соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 8 июля 20019 года №327 «О проведении в Российской Федерации Года памяти и славы» в январе 2020-го года стартовал Всероссийский патриотический проект «Памяти Героев» по созданию видеороликов о солдатах и офицерах, тружениках тыла, совершивших подвиги в годы Великой Отечественной войны, получивших звания «Полный кавалер ордена Славы», «Герой Советского Союза», «Герой Социалистического труда». Организатор проекта – Общероссийское общественное движение «Народный фронт «За Россию». Проект направлен на патриотическое воспитание подрастающего поколения через использование современных мультимедийных …

Поздравление Министра науки и высшего образования Российской Федерации В.Н. Фалькова с Днем российской науки Дорогие друзья, поздравляю Вас с Днем Российской науки! Вклад России в сокровищницу мировых знаний неоценим. Сегодня мы чествуем интеллектуальную элиту нашего общества, всех тех, кто передает свой опыт новым поколениям, и тех, кто отдает себя без остатка сфере исследований. Мы знаем, что в России уже растут те, кто станет еще одним Ломоносовым или Менделеевым, Курчатовым или Сахаровым, Ландау или Капицей, Пироговым или Сеченовым. Наша общая задача раскрывать и поддерживать таланты, мы богаты ими.

Взаимосвязь архитектуры и строительных материалов (примеры).

Материалы – основы развития конструктивных структур. Велика роль материальной базы. Материалы не только определяют осуществимость творческого замысла и реальность новых архитектурных форм и конструктивных систем, обуславливают характер и эстетическую выразительность формы, экономическую целесообразность сооружения, являются мощным объективным стимулом развития современной архитектуры, но и взаимосвязаны с процессами создания, развития и восприятия архитектурной формы.

Примеры:

1. До 20в использовались материалы, выдерживающие нагрузки при сжатии, но обладающие невысокой прочностью при изгибе, растяжении → архитектура, отличавшаяся тяжестью, массивностью.

2. Использование природного камня (Древняя Греция, Рим, Египет, Древнерусские соборы) позволяло перекрывать весьма ограниченные внутренние пространства, использовать довольно простые конструктивные решения→ монументальность, торжественность, внушительность, величие (культовые и религиозные сооружения), длительное строительство (транспортировка, отделка).

3. Оригинальные формы готической архитектуры связаны с попытками выявить новые свойства у традиционных материалов из природного камня.

4. Использование древесных материалов(русское деревянное зодчество)→ простота и геометричность конструкции, массивность, прочность. Однако 20 в — сочетание древесины и полимерных материалов, клеев, связующих → возможности изготовления сложных арочных перекрытий, конструкций → усложнение архитектурных решений строения зданий, их разнообразие.

5. Античные зодчие не создавали высоких отдельно стоящих опор: свойства материалов, применяемых в древности, не позволяли жестко соединить опору с основанием.

6. Применение новейших железобетонных, металлических конструкций, полимерных материалов позволяет создавать высокие, отдельно стоящие сооружения, интересные решения внутреннего пространства сооружений, сложные легкие конструкции, применять принципиально новые конструктивные системы.

2. Стандартизация стройматериалов (определение, методы).

Стандартизация – процесс установления и применения стандартов – комплекса нормативно-технических требований, норм и правил на продукцию массового применения, утвержденных в качестве обязательных для предприятий и организаций-изготовителей и потребителей указанной продукции.

Методы: унификация и типизация.

Унификация – приведение различных видов материалов к технически и экономически рациональному минимуму типоразмеров, марок, форм и т.д. При этом объединяются техтребования к материалам одинакового функционального назначения, чтобы было возможно заменить один материал другим, не ухудшая качества строительного объекта.

Типизация – разработка типовых материалов или конструкций на основе общих технических характеристик.

3. Классификация стройматериалов (схемы, примеры).

Классификация – распределение на группы (классы, типы) по одному классификационному признаку.

Признак: основное сырье для получения или производства.

Выделяются: древесные, из природного камня, керамические, из стеклянных и других минеральных (неметаллических) расплавов, металлические и из сплавов, на основе минеральных вяжущих(на основе строительного гипса, цементов), на основе искусственных полимеров.

Признак: назначение.

Выделяются: конструкционные — защита, прочность(например, кирпич керамический обыкновенный), конструкционно-отделочные — защита и восприятие (например, линолеум, кирпич керамический лицевой), отделочные — восприятие (плитки керамические для фасада, обои).

Проект «Строительные материалы и их применение»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №1 с. Александров-Гай Александрово-Гайского муниципального района Саратовской области

Проект

Строительные материалы и их применения

Работу выполнил:

Батарыкин Данила обучающийся 9 класса

с. Александров Гай Саратовской обл

руководитель Белова С.С. учитель химии

2017

Содержание

Стр.

I. Актуальность темы……………………………………………………

II. Цели и задачи…………………………………………………………

III Основная часть

История возникновения строительных материалов ………………

Метод исследования строительных материалов ………………….

Проект малого предприятия по производству строительных и отделочных материалов путем вторичной переработки пластмассы

……………………………………………………………………………….

Заключение…………………………………………………………

IV. Литература………………………………………………………………

V. Приложение……………………………………………………………

Цель: Создать проект малого предприятия по производству строительных и отделочных материалов с использованием полимерных отходов.

Задачи: рассмотреть состав строительных материалов и их применение. Рассказать появление строительных материалов.

Узнать где применяются строительные материалы.

Актуальность темы «Почему я выбрал именно эту тему?»

Вы наверно зададитесь таким вопросом, почему я выбрал эту тему?

Строительные материалы играют большую роль в жизни человека, я бы сказал даже огромную роль. Мне хотелось узнать, почему так хорошо держатся дома спустя еще 100 лет.

Строительные материалы являются основой нашего огромного строительства — промышленного, жилищного, гидротехнического, транспортного и др. К числу важнейших строительных материалов относятся: металл, лесные материалы, цемент, бетон, кирпич, камень, шифер (асбестоцементный), черепица, рулонные — кровельные и гидроизоляционные материалы, теплоизоляционные, стекло.

Использование пластика с городских свалок, который становится неиссякаемым источником сырья для перерабатывающей промышленности. Зарабатывая на производстве стройматериалов, решается глобальная проблема охраны окружающей среды.

Гипотеза: можно ли из отходов получить высококачественные строительные материалы?

Немного истории, откуда вообще появились эти так называемые «строительные материалы». В России производство строительных материалов возникло в далеком прошлом. Уже в глубокой древности наши предки умели изготавливать глиняный кирпич, воздушную и гидравлическую известь, широко использовали древесины и природный камень.

Первыми и наиболее правдоподобными суждениями о сущности качества материалов и о слагающих частицах вещества были суждения древнегреческих философов Демокрита (около 460 или 470 до н.э.) и Эпикура (34 1—270 до н.э.). Их учёния об атомизме воз никли под влиянием наблюдений за состоянием и свойствами при родных камней, керамики, бронзы и стали. Римский философ Тит Лукреций Кар (99-—55 до н.э.) в дидактической поэме «О природе вещей» излагал свои суждения о природе свойств материалов: «…что, наконец, представляется нам затверделым и плотным, то состоять из на чал крючковатых должно непременно, сцепленных между собой на подобие веток сплетенных. В этом разряде вещей, занимая в нем первое место, будут алмазы стоять, что ударов совсем не боятся, да лее — твердый камень и железа могучего крепость, так же как стойкая медь, что звенит при ударах в засовы…»

Наши ученые, инженеры и новаторы производства успешно борются за дальнейшее развитие строительных материалов, сознавая, что расширение производства и повышение качества всех основных строительных материалов, особенности металла, кирпича, цемента и бетона, являются од ним из важных условий для матёриального обеспечения построения коммунистического общества.

Огромный вклад в развитие современного строительства внесли и казанские учёные. Валерий Николаевич Куприянов – доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук. В 1988–2008 гг. – ректор Казанского государственного архитектурно-строительного университета. В настоящее время руководит кафедрой КГАСУ «Проектирование зданий». Заслуженный работник высшей школы РФ, заслуженный деятель науки и техники РТ. Родился 29 июня 1940 года. Его научные труды по развитию минерально-производственных комплексов строительных материалов Поволжья.

Большой вклад в развитие науки о материалах был внесен гениальными русскими учеными М.В. Ломоносовым и Д.И. Менделеевым. М.В. Ломоносов (1711—1765) заложил основы передовой русской философии и науки, особенно в области химии, физики, геологии. Он явился основоположником курса физической химии и химической атомистики, обосновывающей атомно-молекулярное строение вещества. В 1752 г. им было написано «Введение в истинную физическую химию». Касаясь распространенной в тот период корпускулярной теории, М.В. Ломоносов отмечал, что корпускулы — это мельчайшие частицы, ввел представление о молекулах и их отличии от атомов, а относительно еще более распространённого тогда учения о флогистоне, выделяющемся, якобы, при прокаливании метал лов и горении веществ, то он не только отверг такое учение о таинственном «веществе огня», но и дал научное объяснение химическим явлениям, протекающим при таких воздействиях огня. Кроме того, МВ. Ломоносов впервые написал книгу на русском языке по металлургии, разработал составы цветных стекол и способ изготовления мозаичных панно из них, высказал гипотезу о происхождении янтаря и др.

Д.И. Менделеев (1834—1907) открыл важнейшую закономерность природы — периодический закон, в соответствии с которым свойства элементов находятся в периодической зависимости от величины их атомной массы. Он опубликовал книгу «Основы химии»; в ней описано, в частности, атомно-молекулярное строение вещества. Д.И. Менделееву принадлежит и публикация по основам стекольного производства.

В нашей стране, как и в других развитых странах, создавались отраслевые научные институты — НИИЦемент, НИИЖелезобетон, НИИСтройполимер, НИИАсбестоцемент, НИИКерамика, НИИ- Минерального сырья и др. Периодически собирались национальные и международные конгрессы по проблемам дальнейшего совершенствования технологий и повышения качества традиционных и новых материалов. В них остро нуждалось жилищное, промышленное, гражданское, дорожное, гидротехническое, сельскохозяйственное и другие виды строительства. Раскрытие теоретических принципов и общих закономерностей сдерживалось необходимостью быстрейшего решения проблемы интенсификации производства строительных материалов и изделий для удовлетворения острой нужды в них в этот трудный период времени.

Расширение производства материалов вызывалось по-прежнему необходимостью восстановления жилищного и промышленного фонда после второй мировой войны. Строительство было переведено на индустриальные способы, в частности, путем заводского изготовления изделий из железобетона, конвейеризации производства сборного бетона и железобетона. Соответственно быстро возрастала мощность цементной промышленности. Керамическое производство стало высокомеханизированной и автоматизированной отраслью в промышленности строительных материалов. Во второй половине ХХ в. годовая производительность одной технологической линии составляла на заводах до ЗО млн. шт. стандартного кирпича. Промышленность строительных материалов является наиболее ёмкой, ежегодно в стране перерабатывается для этих целей более млрд. т различных компонентов. Грузовой железнодорожный транспорт примерно на четверть загружен перевозкой строительных материалов, речной — более чем на половину.

Все материалы и изделия соответствуют определенной государственной стандартизации (ГОСТ), разрабатываемой на основе новейших достижений науки и техники. В каждом стандарте имеются: точное определение материала, классификация по маркам и сортам, технические условия на изготовление, методы испытаний, условия хранения и транспортирования. ГОСТ является документом, имеющим силу закона.

Строительство – это отрасль науки и техники, занимающаяся возведением и реконструкцией зданий и сооружений: домов , мостов, дамб , дорог. Люди строят жилища уже 50 тыс. лет. В глубокой древности это были простые шалаши и шатры из веток, шкур животных или дерна.

Тысячелетиями человек пользовался природными материалами: деревом, глиной или камнями , которые мог найти поблизости. Смешивая глину с соломой, люди лепили из нее кирпичи и сушили на солнце. Позже кирпичи научились обжигать, что сделало их прочными и водоупорными.

И сегодня дома по-прежнему строят из кирпичей, а так же из современных материалов – стекла, бетона , стали.

Красный глиняный кирпич

Красный глиняный кирпич изготавливают из замешанной с водой глины с последующим формованием, сушкой и обжигом. Сформованный кирпич (сырец) не должен давать трещин при сушке. Плохо высушенный сырец при обжиге неизбежно приведет к образованию трещин. Красная окраска кирпича обусловлена наличием в глине оксида Fe2O3. Эта окраска получается, если обжиг ведут в окислительной атмосфере, т.е. при избытке воздуха. При наличии в атмосфере восстановителей на кирпиче появляются серовато-синеватые тона.

Важными характеристиками кирпича являются влагопоглощение и морозостойкость. Они взаимосвязаны. По техническим нормам водопоглощение красного глиняного кирпича около 8%. При понижении температуры вода в порах кирпича замерзает. Поскольку объем льда больше, чем воды, то при замерзании стенки пор испытывают давление, в результате чего могут появиться трещины. Морозостойкость кирпича, так же как и другой строительной керамики, определяют пятнадцатикратным помещением изделия в среду при –15°C с последующим оттаиванием в воде при +20°C. Для предотвращения разрушения от атмосферных воздействий кирпичную кладку обычно защищают штукатуркой, облицовыванием плиткой или в крайнем случае окраской. Регулирование пористости и объемной массы кирпича и других керамических изделий, а также придание им определенных теплофизических свойств осуществляют вводом в сырую массу выгорающих добавок – древесных опилок торфяной крошки, отходов промышленности полимерных материалов или вводом пористых природных минералов. Производство обжигового полого кирпича обходится в 1,2 раза дороже, чем белого силикатного.

Силикатный кирпич

Сырьем для силикатного кирпича служит известь и кварцевый песок. При приготовлении массы известь составляет 5, 5…6 ,5% по массе, а вода – 6…8%. Подготовленную массу прессуют и затем подвергают нагреванию (при температуре около 170°C) в автоклаве под действием пара высокого давления. Химическая сущность процесса твердения силикатного кирпича совершенно иная, чем при твердении связующего материала на основе извести и песка. При высокой температуре значительно ускоряется кислотно-основное взаимодействие гидроксида кальция Ca(OH)2 с диоксидом кремния SiO2 с образованием соли – силиката кальция CaSiO3. Образование последнего и обеспечивает связку между зернами песка, а следовательно, прочность и долговечность изделия.

Силикатный кирпич имеет светло-серый цвет, но иногда его окрашивают. Для этой цели используют глины или промышленные отходы, содержащие оксиды железа. Водопоглощение силикатного кирпича довольно высокое, но не должно превышать 16%. Вследствие высокого водопоглощения по сравнению с красным глиняным кирпичом он обладает меньшей морозостойкостью. Силикатный кирпич в основном используют в качестве стенового материала для возведения надземных частей зданий. Его нельзя применять для фундаментов, подвергающихся воздействию грунтовых вод, особенно, если последние содержат CO2, а также для кладки печей, так как он не выдерживает длительного воздействия высоких температур.

Цемент

Цемент – собирательное название различных порошкообразных вяжущих веществ, способных при смешении с водой образовывать пластичную массу, приобретающую со временем камневидное состояние. Большинство цементов является гидравлическими, т.е. вяжущими веществами, которые, начав твердеть на воздухе, продолжают твердеть и под водой. Первый цемент был открыт во времена Римской империи. Жители местечка Пуццоли, расположенного у подножья вулкана Везувий, заметили, что при добавлении к извести вулканического пепла (пуццоланы) образуется эффективное связующее средство. Сама известь, как известно, проявляет связующие свойства, но в связке неустойчива к воде. Примерно в это же время жители Древней Руси заметили, что устойчивость к воде придает извести измельченная обожженная глина («цемянка»). Такие гидравлические связующие материалы использовали для сооружения каменных построек древнего Киева и Новгорода.

Одним из основных и наиболее распространенных промышленных цементов является портландцемент. Его рецепт был запатентован английским каменщиком Дж. Аспадом в 1824 г. В настоящее время портландцемент готовят обжигом до спекания (т.е. до появления жидкой фазы) смеси известняка и алюмосиликатного компонента (глины, шлака, золы). Спек размалывают и в него вводят некоторые добавки. Он состоит из 60…65 % извести, ~24% кремнезема SiO2 и ~8% глинозема Al2O3. В свое время вблизи Новороссийска были найдены огромные залежи породы, по составу близкой к сырьевой смеси портландцемента. Этот сырьевой источник послужил основой для широкого развития цементной промышленности в районе Новороссийска. Обычно цементы при твердении в условиях недостаточной влажности дают усадку. Пористая структура затвердевшего цемента и его усадка являются причинами водопроницаемости бетонных конструкций. Для ряда строительных работ рекомендуется применять безусадочный (расширяющийся) цемент. Такие цементы включают в себя расширяющиеся добавки, например гипс. В качестве основы берут тот же портландцемент или другие марки.

Слово цемент происходит от лат. caementum, что означает битый камень.

Строительные растворы

Строительные растворы применяют для связывания кирпичей, камней и блоков при сооружении стен. Кроме того, их используют для штукатурки стен и потолков с целью получения ровных поверхностей и защиты от внешних воздействий. В строительные растворы входят вяжущее вещество и заполнитель. В качестве основного вяжущего вещества используют цемент, а в качестве заполнителя – песок. Часто в строительные растворы включают смесь двух вяжущих веществ, например цемент и известь. Такие растворы называют смешанными. Для каменной кладки обычно используют цементно-известково-песчаные растворы. Соотношение этих компонентов в объемных частях от 1:0,2:3 до 1:2:12 (цемент:известь:песок).

Если стремятся повысить пластичность и связность растворов, то вместо гипса предпочитают брать известь. Асбестоцементные изделия изготавливают из смеси асбеста (~20%), цемента (~80%) и воды. Асбест, называемый также горным льном, – это природный волокнистый минерал, способный расщепляться на тончайшие гибкие и эластичные волокна, из которых так же, как и из растительных волокон (лен, хлопок), можно прясть нити и вырабатывать ткани. Асбест негорюч, обладает низкой теплопроводностью и потому изготовленная из асбестовых тканей одежда используется для работы около объектов с высокой температурой. Промышленность выпускает следующие асбоцементные изделия: кровельные (в частности, шифер), стеновые, трубы и др. Как уже было отмечено, асбест – огнестойкий материал, однако при 70°C он начинает терять прочность. При температуре 368°C удаляется содержащаяся в нем вода, в результате чего полностью теряется прочность асбеста.

Асбоцементные изделия

Асбоцементные изделия обладают более высокой прочностью при растяжении, изгибе и ударных нагрузках, чем затвердевшее цементное тесто. Это объясняется армирующими свойствами асбеста, схожими с армирующим действием стальной арматуры в железобетоне. Асбоцементные изделия кроме огнестойкости и теплоизоляционных свойств обладают малой электрической проводимостью, стойкостью к атмосферным воздействиям, хорошей прошиваемостью гвоздями. Они легко обрабатываются режущими и пилящими инструментами. Асбоцементные изделия характеризуются меньшей водопроницаемостью и большей устойчивостью к действию минерализованных вод, чем бетоны и растворы из портландцемента. Асбоцементные кровельные покрытия долговечны, морозостойки, несгораемы, не требуют окраски и редко нуждаются в ремонте. К их недостаткам относятся хрупкость, коробление и, при сильных ветрах, возможность проникания воды через стыки соседних листов.

Строительные гипсовые изделия

Примерно в третьем тысячелетии до н.э. в строительстве взамен глины в качестве связующего материала стали использовать гипс. Для этой цели его начали применять даже раньше, чем известь. Уже 5…6  тыс. лет назад египтяне заделывали швы сложенных из камней пирамид гипсом. Такие швы были обнаружены, в частности, в пирамиде Хеопса.

Строительный гипс получают из природного минерала – гипсового камня CaSO4·2h3O или из минерала ангидрита CaSO4, а также из отходов некоторых отраслей химической индустрии. Природный гипс содержит примеси глины, песка, известняка, колчедана. Для его использования в качестве строительного материала примеси не должны превышать 35%.

Гипсовый камень при нагревании примерно до 140°C теряет часть воды и переходит в алебастр (полуводный гипс CaSO4·0,5h3O) в соответствии с уравнением

CaSO4·2h3О = CaSO4·0,5h3О + 1,5h3О

При замешивании с водой измельченного полуводного гипса CaSO4·0,5h3O происходит ее поглощение вновь до состояния дигидрата CaSO4·2h3O и масса превращается в твердое тело. Это свойство гипса широко используют в травматологии, ортопедии и хирургии для изготовления гипсовых повязок, обеспечивающих фиксацию отдельных частей тела. Отвердевание замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объема. Это позволяет проводить тонкое воспроизведение всех деталей лепной формы, что широко используют скульпторы и архитекторы. Для придания скульптурному изделию вида «слоновой кости» слепок пропитывают раствором парафина или стеарина в бензине. Воскообразное вещество, остающееся после испарения летучих углеводородов, заполняет поры и предохраняет гипс от атмосферных воздействий.

Строительный гипс получают прокаливанием природного гипса или ангидрита при температуре около 1300°C. При этой температуре выделяется триоксид серы по реакции CaSO4 = CaO + SO3 и получается твердый раствор CaО в CaSO4. При замешивании с водой измельченный продукт быстро образует очень твердую и плотную массу. Начало схватывания затворенного с водой строительного гипса наступает не ранее 4 мин, конец схватывания – не ранее 6 мин, но и не позднее 30 мин.

В строительстве из гипса изготавливают сухую штукатурку, плиты и панели для перегородок, стеновые камни, архитектурные детали, вентиляционные короба и др.

Гипсовые изделия характеризуются сравнительно небольшой плотностью, несгораемостью и относительно невысокой теплопроводностью. В состав гипсовых изделий вводят древесные опилки, шлаки и другие наполнители, уменьшающие массу и улучшающие гвоздимость, под которой в строительном деле понимают способность материала прочно удерживать вбитые гвозди, не растрескиваясь. Следует сказать, что эти наполнители приводят к некоторому уменьшению прочности изделий. Гипс является воздушно вяжущим материалом, поэтому изделия из него не рекомендуется применять в помещениях с повышенной влажностью.

Гипсовая сухая штукатурка

Гипсовая сухая штукатурка – листовой отделочный материал, состоящий из гипсового слоя, покрытого со всех сторон (кроме торцевых) картонной оболочкой. В гипсовый слой вводят пенообразователь (увеличивающий пористость, а значит, уменьшающий массу и теплопроводность) и клей – декстрин или сульфитно-спиртовую барду, обеспечивающих сцепление с картоном. Картон приклеивается жидким стеклом или декстрином.

Бетон

Бетон является разновидностью искусственных каменных материалов. Безусловно, это важнейший материал современной строительной индустрии, хотя и известен уже около 2 тыс. лет. Он использовался уже в строительстве одного из величайших сооружений I в. до н.э. Колизея в Риме наряду с кирпичом и природными камнями. Интересно отметить, что древнеримское сооружение Пантеон, построенный в начале нашей эры, перекрыт бетонным куполом диаметром 42,7 м. Для изготовления бетона используют цемент ( 10…15 % по массе). Для этой цели чаще всего берут портландцемент. Активными составными частями бетона являются вяжущие вещества и вода, а пассивными – наполнители. Обычно сочетают крупные и мелкие наполнители. К крупным , относят гравий и щебень, а к мелкому – песок. Должно быть рациональное соотношение между крупным и мелким наполнителем. Частицы мелкого наполнителя должны заполнять пустоты между крупными. Пустоты между частицами наполнителя должны заполняться цементным тестом. Наполнители при обычных температурах практически не вступают в химическое взаимодействие с вяжущим веществом и водой.

Обыкновенный (тяжелый) бетон изготавливают на основе тяжелых наполнителей – песка, гравия или щебня. Он обладает большой теплопроводностью и поэтому не применяется для возведения стен жилых домов. Малая плотность легких бетонов обусловлена тем, что для их изготовления применяют пористые наполнители: шлаковую пемзу, котельный и доменные шлаки, вспученный перлит, туф и др. Легкие бетоны имеют замкнутые поры, заполненные воздухом, который, являясь плохим проводником теплоты, обеспечивает малую теплопроводность. Это дает возможность применять легкий бетон для жилищного строительства. Естественно, что увеличение пористости снижает его прочность.

Существуют ячеистые бетоны, которые содержат мелкие ячейки, занимающие до 85% объема. Это пенобетон и газобетон. Первый получают смешением цементного теста с пеной, устойчивой в течение нескольких часов, т.е. до схватывания цемента. Существует несколько пенообразователей, среди которых используется и гидролизованная кровь, вырабатываемая из отходов мясокомбинатов. Для получения газобетона в тесто вводят газообразующие добавки. Обычно – это алюминиевая пудра, вводимая в количестве 0, 1…0 ,2% по массе цемента. Поскольку среда цементного теста щелочная, алюминий взаимодействует со щелочами в соответствии с уравнением

2Al + Ca(OH)2 + 2h3О = Ca(AlO2)2+ 3h3

Выделяющийся водород и вспучивает цементное тесто, делая его пористым.

Для упрочнения бетон армируют стальными прутами. Такой бетон называют железобетоном. Его широко используют в современном строительстве, изготавливая конструкции и детали для промышленных, жилых и общественных зданий, транспортных сооружений и многое другое.

Растворимое (жидкое) стекло

Это водный раствор силиката натрия – натриевой соли кремниевой кислоты. Оно известно со времени Агриколы, т.е. с середины XVI в. Жидкое стекло стало доступным для технического использования после работ Фукса (1818). Поэтому раньше его называли фуксовым стеклом. Жидкое стекло изготавливают сплавлением песка с содой с последующим вывариванием полученного и измельченного стекла в воде. Водные растворы жидкого стекла имеют сильно щелочную реакцию. Под действием углекислого газа из них выделяются малорастворимые кремниевые кислоты. Щелочные свойства и способность выделять кремниевую кислоту обусловливают области применения растворимого стекла: текстильное и бумажное производство, в мыловарении и лакокрасочном деле. Жидкое стекло придает крепость и лоск штукатурке, цементам и другим материалам, содержащим известь, так как кальций придает стеклу нерастворимость в воде. Жидкое стекло используют для пропитки рыхлых грунтов с целью их упрочнения и закрепления. На основе растворимого стекла при добавлении наполнителей и модификаторов получают силикатный клей, который применяют для склеивания керамики, стекол, асбеста, металлов и других материалов. Конечно, его используют и в канцелярском деле для склеивания бумаги и картона.

Вследствие близкой природы жидкое стекло (силикатный клей), попавшее на поверхность стекла, при высыхании образует прочное сцепление. Это приводит к нарушению ровной поверхности стекла, т.е. к его порче. Однако данное свойство может быть использовано для придания стеклу матовости. С этой целью жидкое стекло смешивают с порошком мела (зубным порошком) и наносят на поверхность стекла. При высыхании образуется плотный слой, который и придает стеклу матовость.

На основе жидкого стекла изготавливают искусственные камни. Они получаются в результате смешения стекла с различными (чаще минеральными) наполнителями: карбонатными горными породами, кварцевым песком, древесными опилками и др. Отформованную массу помещают в раствор хлорида кальция CaСl2 или сульфата алюминия A12(SO4)3 (алюминиевых квасцов). Это приводит к затвердению массы и образованию камня. Вводя в массу окрашенные добавки, получают камни, напоминающие натуральные.

С целью предохранения поверхности каменных зданий от преждевременного разрушения разработан способ ее флюатирования, т.е. обработки фторидными соединениями. Для этого используют MgSiF6 и ZnSiF6. В результате химической реакции ионы кальция, находящиеся на поверхности, превращаются в малорастворимый CaF2. Пленка этого соединения и выполняет защитную функцию. Поверхность железобетонных изделий флюотируют 3, 5…7 % раствором кислоты h3SiF6. Кроме того, для этой цели предложено также использовать сухой газообразный HF под давлением 4…6  атм. В результате образуется SiF4, который при взаимодействии с находящимся в бетоне Ca(OH)2дает малорастворимый CaF2 и гель кремниевой кислоты, который также малорастворим. Они и выполняют защитную функцию бетона. Химическая стойкость бетона резко возрастает, особенно в агрессивных средах.

За рубежом при строительстве и эксплуатации грунтовых и щебеночных дорог для их обеспыливания широко используют растворы CaСl2. За летний сезон дорогу поливают 3…4 раза 75%-ным раствором этой соли. Отметим также, что CaCl2 ускоряет твердение бетона и увеличивает морозостойкость строительных растворов.

Древесина

Лес является величайшим даром природы. Его называют легкими нашей планеты, поскольку в процессе фотосинтеза он поглощает углекислый газ и одновременно выделяет кислород, играя, таким образом, важнейшую роль в сохранении кислородного баланса атмосферы воздуха. Лес – источник древесины – уникального строительного материала. Здесь важно отметить то, что древесина постоянно воспроизводится и при правильном ведении лесного хозяйства лес может быть неисчерпаемым поставщиком строительного материала и сырьем для лесохимической промышленности. На земном шаре существует около 500 видов деревьев хвойных пород и около 30000 деревьев лиственных пород. Ученые считают, что хвойные породы деревьев появились на земле 200…300  млн лет назад, а лиственные намного позже – около 100 млн лет назад.

Однако древесина является хорошей питательной средой для дереворазрушающих грибков и насекомых. Важным фактором для их развития является повышенная влажность. В настоящее время выявлено около 100 видов таких грибков, разрушающих древесину. Поэтому перед химиками стоит важнейшая народнохозяйственная задача химическими средствами защитить древесину от разрушения. Для этой цели используют антисептики – препараты, уничтожающие микроорганизмы или задерживающие их размножение и развитие. Для защиты древесины антисептики должны отвечать ряду требований: быть токсичными к дереворазрушающим грибкам и насекомым, но безвредными для человека и животных; хорошо проникать в древесину и быть стойкими во времени; не снижать прочность древесины и не портить ее внешнего вида; не вымываться водой. Большинством из этих свойств обладают каменноугольные масла, образующиеся при коксовании каменных углей. Первые рекомендации по их использованию для пропитки древесины были даны еще в 1835…1838  гг. Несмотря на большое количество выявленных антисептиков, ни один из них не обладает столь широким комплексом необходимых свойств. Каменноугольные масла применяют в чистом виде или в смеси в разбавителями для защиты древесины, работающей в самых жестких условиях: шпалы, подземная часть столбов, опоры мостов и др. Однако у каменноугольных пропиточных масел имеются и существенные недостатки. Они придают древесине повышенную горючесть, окрашивают ее в непривлекательный черный цвет и обусловливают неприятный запах. Пропитанную ими древесину нельзя склеивать.

Одним из существенных недостатков деревянных конструкций является горючесть. Для повышения огнестойкости древесину обрабатывают растворами борной кислоты, соды Na2CO3, соли (Nh5)2HPO4 или карбамида, используемого обычно в качестве азотного удобрения.

Следует отметить, что деревянные детали, изготовленные из обработанных парами аммиака и спрессованных заготовок из березы, тополя, осины, прочны и устойчивы к действию кислот и щелочей. Естественно, что такая обработка может быть проведена лишь в заводских условиях.

Древесноволокнистые плиты

Древесноволокнистые плиты получают из лесосечных отходов, отходов деревообработки и из технологической щепы. Изготовление плит заключается в пропарке и размоле древесного сырья до волокон. Волокнистая масса смешивается с клеем и в виде суспензии волокна в воде подается на сетку отливной машины, где формируется волокнистый ковер. Затем следует сушка ковра в роликовой сушильной камере. Так получают пористые мягкие плиты. Для производства твердых плит после отжима воды из волокнистого ковра его прессуют при нагревании, а затем «закаливают» выдерживанием в течение нескольких часов в камерах при 150…170 °C. Мягкие плиты используют в качестве утеплительного материала, а твердые для отделки внутренних стен и потолков вместо мокрой или гипсовой штукатурки. Считают, что одна пористая мягкая плита толщиной 12,5 мм по тепловым свойствам равноценна сухой доске толщиной в 40 мм или кирпичной стенке толщиной в один кирпич.

Древесностружечные плиты

Сырьем для них служат отходы деревообработки: стружка, в небольшом количестве опилки, мелкие куски древесины, щепа. Высушенное древесное сырье смешивают с мочевиноформальдегидной или фенолформальдегидной смолой и из смеси формируют на специальных формовочных машинах ковер плиты. Затем его прессуют при температуре 100…140 °C. Древесностружечные плиты могут быть облицованы шпоном, бумагой, полимерными пленками. Взамен древесины из них изготавливают внутренние перегородки помещений, двери, подоконники, пол и другие детали. Эти плиты также идут на изготовление мебели.

Проект малого предприятия по производству строительных и отделочных материалов путем вторичной переработки пластмассы

Обоснование выбора данного производства.

1. Пластик со свалок становится неиссякаемым источником сырья для перерабатывающей промышленности.

2. Высокорентабельный бизнес по производству черепицы или плитки можно начать, даже не обладая специальными знаниями в области производства стройматериалов.

3. За счет простоты, надежности и прочности оборудования, а главное дешевизны сырья, расходы по организации производства сведены к минимуму. Ведь сырьём для производства являются песок и пластиковый мусор.
4. Отходы полимера при этом могут быть разными и степень их загрязнения и наличие примесей различных веществ не влияют на качество готового изделия.

5. Черепица, а также тротуарная и террасная плитка, изготовленная по этой технологии намного практичнее и долговечнее других материалов. Среди множества кровельных материалов представленных на рынке черепица была и остается ультрамодной, являясь символом хорошего вкуса стабильности и благополучия, а также благодаря высоким эксплуатационным характеристикам.
6. Черепичные крыши создают неповторимый стиль многих европейских городов, подчеркивая красоту любых архитектурных решений, сочетаясь как с классическими материалами, так и с современными.

Прибавьте сюда:

низкую теплопроводность
низкую себестоимость из-за дешевизны сырья и как следствие невысокую отпускную цену
легкость материала в сравнении с привычной керамической или бетонной черепицей
низкую истираемость(0,06 г/см.) тротуарной плитки и стойкость к скольжению в зимний период
абсолютную водонепроницаемость
устойчивость к воздействию плесени
высокую масло -, щелоче- и кислотостойкость
стойкую окраску
устойчивость к резким перепадам температуры, благодаря чему изделия выдерживают более 150 морозоциклов
и наконец — перспективу постоянного расширения ассортимента выпускаемой продукции, что позволит предприятию быть вне конкуренции на рынке строительных материалов.

Сырьё и материалы для производства

Полимерные отходы

В производстве используются все виды полимера, а также изделия из них, утратившие свою потребительскую ценность (отходы). Исключением могут быть изделия специального назначения с повышенным содержанием каучука или других примесей, однако их доля ничтожно мала.
Таким образом, в производство идёт практически любой полимер, присутствующий на свалках, причем наличие грязи, этикеток, остатков масел (канистры), пищевых продуктов (тара и упаковка) не скажется на качестве готовой продукции благодаря высокой температуре и особенности технологического процесса.

Однако, источником этого сырья могут быть и предприятия и рынки, и частный сектор. В регионах, где развит туристический бизнес, источником отходов пластика служат предприятия бытового обслуживания. Нежелательно присутствие металлических элементов ввиду возможного выхода из строя ножей на дробильной машине. Можно открыть пункт приема использованной пластмассы.

Песок

Строительное изделие — это… Что такое Строительное изделие?

Строительное изделие – изделие, предназначенное для применения в качестве элемента строительных конструкций зданий и сооружений.

[СНиП 10-01-94]

Строительное изделие – элемент строительной конструкции (колонна, ферма, ригель, плита перекрытия, панель стены, арматурный каркас и др.), изготовляемый вне места его установки.

[ГОСТ 21.501-93]

Строительное изделие – изделие, предназначенное для применения в качестве элемента строительных конструкций, зданий и сооружений.

[ГОСТ Р 54257-2010]

Строительное изделие – изделие, предназначенное для применения в качестве элемента строительных конструкций, зданий и сооружений.

[ГОСТ 27751-88]

Строительное изделие – изделие, предназначенное для применения в качестве элемента строительных конструкций зданий и сооружений.

[ГОСТ 13015-2012]

Строительное изделие – элемент строительной конструкции (или конструкция в целом), изготовленный вне места его применения (панель стены, балка стропильная, плита перекрытия, марш лестничный, звено воздуховода, кольцо колодца, доска подоконная, кабина санитарно-техническая и другие элементы и конструкции, поставляемые для использования в строительстве в готовом виде).

[Временные указания по составу, правилам выполнения, комплектованию и оформлению проектной документации на типовые строительные конструкции, изделия и узлы” Госстрой СССР 13.05.87.]

Строительное изделие – элемент заводского изготовления, поставляемый на строительство в готовом виде.

[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

Рубрика термина: Строительные материалы

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. — Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.