История развития строительных материалов реферат
Обновлено: 02.07.2024
Эволюция строительных материалов происходила параллельно человеческому развитию и к настоящему времени насчитывает не одну тысячу лет. Перед нашими предками стояла совершенно конкретная задача — приспособить то, что дала природа, в качестве материалов для строительства жилища.
На протяжении всей своей истории люди пытались создать материал, который бы характеризовался:
- прочностью;
- легкостью;
- долговечностью;
- простотой в обращении;
- дешевизной или относительной доступностью.
Современное строительство значительно упрощают высокотехнологичные материалы и готовые изделия: даже заборы и ворота из профнастила можно купить в готовом виде и легко смонтировать своими руками. Начиналось же все с того, что было под рукой.
Первые строительные материалы
Природные материалы, которые использовали в древности для строительства жилища, отличались в зависимости от места обитания первобытного человека. В регионах с жарким климатом широко использовали лозу, солому, тростник, иногда укрепляя конструкции навозом, речным илом или глиной. К слову сказать, ил в качестве скрепляющего раствора и материала для заделки межвенцовых швов срубов применяют и по сей день.
В районах, отличающихся более суровыми погодными условиями, людям пришлось обратить внимание на дерево и камень. Данные материалы не только лучше защищали от пронизывающего ветра и холода, но и имели высокую несущую способность, могли выдержать тяжелую кровлю и даже защитить хозяев от непрошеных гостей.
Несмотря на то что деревянное и каменное строительство получило широкое распространение по всему миру, оно имело и ряд недостатков:
- ограниченность отдельных регионов в природных ресурсах;
- воспламеняемость деревянных конструкций;
- трудоемкость работы с камнем.
Уже во времена рабовладельческого строя, когда не было недостатка в бесплатной рабочей силе, люди начали задумываться о необходимости замены дорогого и сложного в обработке камня на новые материалы. И они были изобретены!
Появление штучных строительных материалов
Первыми штучными строительными материалами считаются блоки из высохшей глины или речного ила. Их существенными недостатками были сравнительно низкая прочность, стремительно падающая при намокании, большая усадка и т.д. Придать изделиям требуемые свойства помогли обжиг, а также использование различных добавок:
- целлюлозных волокон (соломы, мякины, древесных опилок) — для улучшения прочности на растяжение;
- песка, гравия, мелких камней — с целью уменьшения усадки;
- гипса, извести — для защиты от влаги и т.д.
Благодаря технологии обжига из глины удалось получить стеновой кирпич, а также новые кровельные материалы — керамическую черепицу и облицовочные плиты. Обожженная глина приобрела все необходимые для строительного материала свойства, но для кладки штучных изделий из нее был необходим раствор, который после затвердевания становился бы влагостойким.
Смешивая известь с водой и различными добавками (молотыми кирпичами, вулканическим пеплом и т.д.), человек изобрел прообраз современного цемента, а заливая раствор в формы — первые строительные бетонные блоки. Цемент стали применять и как самостоятельный материал: для возведения стен (бутовая бетонная кладка), строительства гидротехнических сооружений и т.д.
Открытие новых искусственных каменных материалов в конце XIX в. дало серьезный толчок развитию данной отрасли, которое не прекращается и в наши дни.
Триумфальный выход металла
Использование металла (меди, бронзы), известное еще при отделке дворцов древних государств, не получило широкого распространения в строительстве в силу дороговизны, сложности добычи и обработки. Ситуация начала меняться лишь при капиталистическом строе, приход которого был ознаменован стремительными темпами роста науки и промышленного производства. Появились новые марки, а главное — новые способы производства стали.
Рынок стройматериалов из стали развивался в двух направлениях:
- улучшение технических и эксплуатационных характеристик металла — прочности, коррозионной и морозостойкости и т.д.);
- разработка новых изделий — долговечных, выдерживающих значительные нагрузки, но при этом легких и недорогих.
Мощные стальные конструкции, облегченные стараниями инженеров, легли в основу зданий, мостов, телевизионных вышек. Нашел применение в строительстве и тонколистовой стальной прокат, который начали использовать в качестве кровельного материала. Оставалось решить две проблемы — как предотвратить коррозию и усилить конструкцию без значительного увеличения толщины металла, а значит и веса кровли.
И решения были найдены: горячее оцинкование и профилирование стали методом холодного проката. Удалось получить не только легкий, прочный и влагостойкий материал, но и значительно улучшить его внешний вид.
Современный профилированный лист — это высокотехнологичный материал с неведомым ранее сроком службы, что достигается благодаря использованию полимерных покрытий. Выход на рынок продукции с различными прочностными и декоративными характеристиками существенно расширил и область применения материала.
Профилированный лист сегодня — это самый популярный материал для облицовки кровель, фасадов, строительства несущих стен и перегородок промышленных и торговых объектов. А заборы из профлиста своими руками уже установили многочисленные владельцы дач и загородных домов.
Различные строительные материалы и изделия с их различным химическим с различными структурами производятся на предприятиях различных отраслей, но в большей степени промышленности строительных. Применение и получение строительных материалов было известно в самой глубокой древности, поскольку они играли непосредственную роль в обустройстве быта и развитии культуры. Именно поэтому античные греки в истории человечества выделяли золотой, серебряный, бронзовый и железный века.
Заметным импульсом развития науки о строительных материалах явилась физико-химическая механика, разработанная академиком П. А. Ребиндером и его научной школой. Эта пограничная отрасль науки решает в основном задачи получения тел с высокими механическими, особенно прочностными, свойствами, определения наилучших условий механической обработки — дробления и тонкого измельчения (диспергирования), резания и давления, обеспечения физико-химическими и механическими приемами наилучшей обрабатываемости твердых тел с учетом воздействия окружающей среды.
Наука о строительных материалах на современном этапе своего развития включает не только систему расширяющихся знаний о каждом материале, но и комплекс общих положений, принципов, законов, понятий о материалах как в конкретной, так и абстрактно-логической формах. Дыло установлено, что при определенных условиях все материалы подчиняются общим законам, их свойства взаимосвязаны, структуры подобны между собой. Случайные открытия новых материалов сменились научно обоснованным проектированием материалов с заранее заданными свойствами, заполняя собой вакантные места в общей классификации строительных материалов — природных и искусственных.
Еще статьи в рубрике Статьи про современные строительные материалы, применяемые при строительстве:
В последнее время на проезжие части и тротуары российских городов стали возвращаться брусчатка, дорожный камень, цветная и фигурная тротуарная плитка и .
Асфальт это искусственное или природное органическое вяжущее вещество; смесь битума и минеральных материалов: известняка, песчаника. .
Газобетон это разновидность ячеистого бетона. .
Щебень это рыхлая обломочная порода из неокатанных обломков горных пород, шлаков и т.д. размером от 10 до 100 мм. .
Широкая употребительность стекла обусловлена неповторимым и своеобразным сочетанием физических и химических свойств, не свойственным никакому другому материалу. .
Геотекстиль – геосинтетический материал изготовленный из из бесконечных полипропиленовых волокон, что обеспечивает его высокие физико-механические свойства (в частности изотропность), а также .
Виды строительных материалов и их технология изменялись в связи с развитием производительных сил и сменой производственных отношений в человеческом обществе.
Простейшие материалы и примитивная технология заменялись более совершенными, ручное изготовление строительных материалов сменялось машинным. Расширялся и видоизменялся ассортимент строительных материалов. Но некоторые виды материалов (например, кирпич, известь, лес, стекло и др.) применяются на протяжении многих эпох.
Для первобытных построек применялись простейшие материалы: глина, лоза, тростник, дерево и природный камень.
При постройке крупных сооружений в рабовладельческом обществе (крепостей, дворцов, храмов, военных дорог и мостов) широко использовались горные породы; их обрабатывали в виде камней и плит правильной формы (Урарту, Хорезм и др.). В тех районах, где природного камня было мало, употребляли высушенный (необожженный) кирпич из глины или речного ила. Для облицовки стен, сложенных из необожженного кирпича-сырца, позднее стали применять обожженные изделия из глины (кирпич и облицовочные плиты). Обжиг глиняных изделий, придающий им прочность и водонепроницаемость, применялся в глубокой древности; это одно из крупнейших изобретений человека. Вначале этот способ применялся для изготовления посуды формовали с помощью каркаса, сплетенного из лозы, а затем, после появления формовочного круга, и без каркаса, а после этого обжигали).
Уже в 7-6 веках до нашей эры получила распространение в качестве материала для кровель глиняная обожженная черепица, а в дальнейшем--терракота (облицовочные плиты) и кирпич--для стен. Вообще же керамические изделия известны не менее 12 тысяч лет.
Для скрепления камней при возведении построек были необходимы вяжущие вещества. Первыми вяжущими веществами, появившимися в древности, были: глина, гипс, известь, а также асфальт. Все они, кроме асфальта, способны твердеть только на воздухе.
Затем для строительства фундаментов, водопроводов, портов и других гидротехнических сооружений, потребовались вяжущие вещества, способные твердеть в воде. Таким простейшим вяжущим применявшимся еще в древности на юге и в центре нашей страны, была смесь извести с толченым (молотым) слабообожженным кирпичом (так называемой цемянкой), а в древнеримском строительстве--кроме того, смесь извести с вулканическим пеплом (пуццоланой).
Вяжущие вещества применялись в древнем строительстве не только для каменной кладки, но и для получения простейшего бетона. Из других строительных материалов в рабовладельческом обществе были известны стекло и краски.
В средние века раздробленность феодальных владений и удорожание рабочей силы заставляли отказываться от использования природного камня, на обработку которого затрачивалось много труда, и применять более дешевые и прогрессивные материалы, большое распространение получило производство кирпича и черепицы.
Развитие капитализма вызвало широкое промышленно железнодорожное и военное строительство материалы высокой прочности -- появились строительные и броневые стали, был изобретен в 70-х годах ХIХ века железобетон.
Изобретению железобетона предшествовало создание ряда вяжущих веществ (гидравлическая известь, романцемент), твердеющих в воде и обладающих более высокой прочностью ста рое вяжущее известь.
В начале ХIХ века в России был изобретен и изготовлен цемент хорошего качества.
Начиная с 60-х годов ХIХ века, после усовершенствования технологии и повышения прочности цемента, он становится основным вяжущими для изготовления бетона и железобетона.
В конце ХIХ и в начале ХХ веков получило развитие производство искусственных каменных материалов (силикатного кирпича, асбестоцемента, шлакобетона и др.), а также различных тепло- и гидроизоляционных материалов.
Грандиозное строительство, развернувшееся в нашей стране после Великой Октябрьской социалистической революции, потребовало реконструкции старых и постройки новых заводов строительных материалов. В годы пятилеток были введены в строй сотни заводов строительных материалов, оснащенных новейшим, высокопроизводительным оборудованием. Созданы и применяются в строительстве новые, более экономичные мате риалы (пустотелый кирпич, шлаковые цементы, цементы с активными добавками, легкие бетоны и др.), значительно расширено производство местных материалов, не требующих дальних перевозок и удешевляющих строительство. Производство строительных материалов в СССР по сравнению с дореволюционной Россией возросло во много раз. Так, в 1952 г. было произведено по сравнению с 1913 г. стали в 8,3 раза больше, цемента в 9, раз и т. д.
Для индустриального и скоростного строительства начали широко применять готовые строительные детали (железобетонные, металлические, деревянные, гипсовые, крупные шлакобетонные блоки), получаемые со специальных заводов. В связи с этим коренным образом меняется характер строительства: здания или сооружения целиком или частично возводятся из готовых деталей путем их сборки кранами. Это намного повышает производительность труда, удешевляет строительство и ускоряет его темпы. Создана новая отрасль промышленности--фабрично-заводское производство сборных жилых домов и стандартных деталей из дерева, гипса, асбестоцемента и других материалов; развернуто производство новых теплоизоляционных материалов--минеральной ваты и древесноволокнистых плит.
ГБ последние годы получило развитие производство новых видов цемента, пустотелой облицовочной керамики, крупных пане лей для перекрытий и стен зданий, а также других высококачественных и эффективных строительных деталей и изделий.
. В стандартах устанавливаются форма, размеры, сорта. технические условия, правила приемки, методы испытания, а иногда и области применения данного материала.
Одна из древнейших профессий — это строители. Строительство начало развиваться ещё в первобытном строе, когда человекоподобные существа начали прятаться от природных стихий: ливней, ветра, снега, жары, а также спасаться от хищных животных. Сначала эти убежища были небольшими углублениями в пещерах, где дверью в них служили шкуры убитых животных. Чуть позднее появились надземные сооружения — шалаши, стенами которых служили ветки и прутья.
История строительства. Первые дома.
Прошла ещё тысяча лет, и быт человека становился всё цивилизованней и цивилизованней. Дома из брёвен начали утеплять, появились дома из камня. Прошло ещё несколько столетий, когда строительство начали называть отраслью. Появилось очень много строительных технологий, по монтажу самих зданий. Это и панельное домостроение, и каркасно-панельное, кирпичное, монолитное, деревянное, смешанное, где каркас делается монолитным, а стены наружные и внутренние из кирпича или из крупных блоков.
Развитие строительных и отделочных материалов
Наружный дизайн фасадов тоже изменился. Появились новые материалы и технологии по монтажу фасадов. Так, например, появился вентилируемый фасад, как утеплённый, так и не утеплённый из композитных материалов, керамогранита, сайдинга. Появились технологии по монтажу облегчённых зданий, ангаров, хранилищ из сэндвич панелей. Все эти сооружения монтируются в короткие сроки.
Внутренняя отделка помещений, как в квартирах, так и производственных помещений стала ещё более нарядной, уютной благодаря новым современным материалам и технологиям по изготовлению красок, обоев, клеев, плитки, как на стены, так и на полы. Появились подвесные потолки, гипсокартонные, металлические как реечные, так и кассетные, натяжные.
Мосты и дороги
Хотелось бы коснуться и мостостроения. Человечество начало возводить мосты, как металлические, так и железобетонные и вантовые. Все эти сооружения строятся, основываясь на глубоких теоретических знаниях.
Необходимо произвести точные расчёты, изучить свойства материала, из которого строится будущий мост, обучить работников. Строительство дорог и автострад, где сложные свойства грунтов играют не последнюю роль, а также свойства материалов. Надо учесть их свойства при проектировании объектов.
Профессии в строительстве
Всё это стало возможным благодаря развитию строительной отрасли. Появились институты, которые обучают этой сложной, нужной и увлекательной профессии. Появились много специальностей в этой отрасли. Такие как архитектор, который основываясь на знаниях, создаёт облик будущего объекта, проектировщик, зная свойства материалов, производит расчёт конструкций, проектирует уникальные объекты.
Нельзя не вспомнить и дизайнера. Дизайнер — это и художник, и изобретатель, и новатор, которому приходится пересматривать всё новое. Но не стоит забывать и старое (т.к. новое – это хорошо забытое старое), заниматься поиском новых идей, нестандартных решений. На данный момент очень много строительных специальностей. В этой статье охвачена только маленькая их часть. И, наконец, рабочий. Это их умелыми руками возводятся все эти красивые, уникальные, современные объекты.
Читайте также: