Реферат по строительному материаловедению

Обновлено: 30.06.2024

справочник по строительному материаловедению

Введение. Справочник по строительному материаловедению ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Удельное значение строительных материалов и изделий по объему производства и стоимости велико; потребление их с каждым годом возрастает во всех областях строительства; они составляют значительную часть стоимости зданий и сооружений. Экономное расходование и технически правильное применение материалов и изделий при проектировании и возведении зданий и сооружений является одним из основных средств снижения стоимости строительства. Наша промышленность строительных материалов и изделий достигла больших успехов в области производства цементов, керамических изделий, ячеистых бетонов и, особенно, сборных железобетонных изделий. По производству сборного железобетона Россия занимает ведущее место в мире. Этому способствовали достижения науки как в изучении свойств природных материалов, так и в создании новых искусственных высокоэффективных материалов.

Среди новых искусственных материалов наиболее перспективными являются строительные материалы и детали, изготовляемые на основе пластических масс.

Физические свойства

строительный материал древесина пластический 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 химические, физические свойства материала характеризуют его строение или отношение к физическим процессам окружающей среды. Физическим свойствам относят массу, истинную и среднюю плотность, пористость водопоглащение, водоотдачу, влажность, гигроскопичность, водопроницаемость, морозостойкость, воздухо-, паро-, газопроницаемость, теплопроводность и теплоемкость, огнестойкость и огнеупорность.

Масса — совокупность материальных частиц (атомов, молекул, ионов), содержащихся в данном теле. Масса обладает определенным объемом, т. Е. занимает часть пространства. Она постоянна для данного вещества и не зависит от скорости его движения и положения в пространстве. Тела одинакового объема, состоящие из различных веществ, имеют неодинаковую массу. Для характеристики различий в массе веществ, имеющих одинаковый объем, введено понятие плотности, последняя подразделяется на истинную и среднюю.

Истинная плотность — отношение массы к объему материала в абсолютно плотном состоянии, т. С. без пор и пустот. Чтобы определить истинную плотность р (кг/м3, г/см3), необходимо массу материала (образца) т (кг, г) разделить на абсолютный объем Va (м3, см3)" занимаемый самим материалом (без пор):

Зачастую истинную плотность материала относят к истинной плотности воды при 4° С, которая равна 1 г/см3, тогда определяемая истинная плотность становится как бы безразмерной величиной.

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

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

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. Большое влияние на свойства материала оказывает не только величина пористости, но и размер, и характер пор: мелкие (до 0, 1 мм) или крупные (от 0, 1 до 2мм), замкнутые или сообщающиеся. Мелкие замкнутые поры, равномерно распределенные по всему объему материала, придают материалу теплоизоляционные свойства.

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. Различают объемное водопоглощение Wv, когда указанная разность отнесена к объему образца, и массовое водопоглощение Wm, когда эта разность отнесена к массе сухого образца. Водопоглощение по объему и по массе выражают в процентах и вычисляют по формулам:

где т1, -масса образца, насыщенного водой, г; т-масса сухого образца, г; V-объем образца в естественном состоянии, см3.

Насыщение материалов водой отрицательно влияет на их основные свойства: увеличивает среднюю плотность и теплопроводность, понижает прочность.

Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении, т. Е. состоянии полного насыщения материала водой, называется водостойкостью и характеризуется значением коэффициента размягчения где Rнас — предел прочности при сжатии материала в насыщенном водой состоянии, Мпа; Rсух-то же, сухого материала.

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, т. е. пока материал не достигнет воздушно-сухого состояния ("https://referat.bookap.info", 23).

Гигроскопичностью называют 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 см² площади 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.

Замерзание воды, заполняющей поры материала, сопровождается увеличением ее объема примерно на 9%. в результате чего возникает давление на стенки пор, приводящее к разрушению материала. Однако во многих пористых материалах вода не может заполнить более 90% объема доступных пор, поэтому образующийся при замерзании воды лед имеет свободное пространство для расширения. Разрушение материала наступает только после многократного попеременного замораживания и оттаивания.

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.

Парои газопроницаемость материала характеризуется соответственно коэффициентом пароили газопроницаемости, который определяется количеством пара или газа в л, проходящего через слой материала толщиной 1 м и площадью 1 м² в течение 1 ч при разности парциальных давлений на противоположных стенках 133, 3 Па.

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.

Показателем теплоемкости служит удельная теплоемкость, равная количеству теплоты (Дж), необходимому для нагревания 1 кг материала на 1 °C. Удельная теплоемкость, кДж (кг — °С), искусственных каменных материалов 0, 75—0, 92, древесины — - 2, 4—2, 7, стали — - 0, 48, воды—4.187.

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, трудно сгораемые 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. Трудно сгораемые материалы под действием огня с трудом воспламеняются, 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, Огнеупорностью называют 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 °C. Их применяют для внутренней облицовки промышленных печей (шамотный кирпич). Тугоплавкие материалы выдерживают температуру от 1350 до 1580 °C (гжельский кирпич для кладки печей). Легкоплавкие материалы размягчаются при температуре ниже 1350 °C (обыкновенный глиняный кирпич).

Теплопроводность — свойство материала передавать через толщу теплоту при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал. Теплопроводность материала оценивается количеством теплоты, проходящей через стену из испытуемого материала толщиной 1 м, площадью 1 м² за 1 ч при разности температур противоположных поверхностей стены 1 °C. Теплопроводность измеряется в Вт/(мК) или Вт/(м°С).

Теплопроводность материала зависит от многих факторов: природы материала, его строения, пористости, влажности, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты. Материал кристаллического строения обычно более теплопроводен, чем материал аморфного строения. Если материал имеет слоистое или волокнистое строение, то теплопроводность его зависит от направления потока теплоты по отношению к волокнам, например, теплопроводность древесины вдоль волокон в 2 раза больше, чем поперек волокон.

На теплопроводность материала в значительной мере влияют величина пористости, размер и характер пор. Мелкопористые материалы менее теплопроводны, чем крупнопористые, даже если их пористость одинакова. Материалы с замкнутыми порами имеют меньшую теплопроводность, чем материалы с сообщающимися порами. Теплопроводность однородного материала зависит от величины его средней плотности. Так, с уменьшением плотности материала теплопроводность уменьшается и наоборот. Теплопроводность в воздушно-сухом состоянии тяжелого бетона 1, 3−1, 6, керамического кирпича 0, 8−0, 9, минеральной ваты 0, 06−0, 09 Вт/(мС).

С древних времен человек строит себе жилье для защиты от непогоды, стараясь создать для себя максимальный комфорт и уют. Выбор материалов для конструкций стен, окон, крыш и других элементов во многом определяется климатом той местности, где возводится дом.

Содержание

Глава 1. Новые строительные технологии
1.1. Теплоотражающие стекла
1.2. Прозрачная теплоизоляция
1.3. Материалы с изменяющейся прозрачностью
1.4. Светоуправляющие оптические элементы
Глава 2. Новые отделочные материалы
2.1. Внутренняя отделка
2.2. Наружная отделка
Список использованных источников

Глава 1. Новые строительные технологии

На протяжении всей истории строительства – вплоть до последнего десятилетия – самой уязвимой частью зданий с точки зрения теплоизоляции были окна, или, говоря техническим языком, светопрозрачные ограждающие конструкции. Их особенностью является то, что они выполняют две противоположные функции: с одной стороны, они должны пропускать в помещения как можно больше света, а с другой стороны, они должны защищать от холода, ветра, дождя…

Удорожание энергоносителей и, как следствие этого, стремление к их экономии стало побудительным мотивом многочисленных исследований в сфере строительных технологий. Усилия лучших научных центров Европы и Америки были направлены в последние десятилетия на решение этой проблемы, в научные разработки было инвестировано огромное количество средств. Причем основной акцент исследований был сделан именно на светопрозрачных конструкциях, как на наиболее теплотехнически слабых элементах зданий. И если говорить о прогрессе в области строительных технологий, то самые впечатляющие открытия сделаны именно в этом направлении.

На сегодняшний день развитие технологий достигло такого уровня, что через окна и стеклянные фасады можно больше получать энергии и тепла от солнца, чем терять.

Какими же будут технологии ХХI века? О некоторых из них рассказ в нашей статье.

1.1. Теплоотражающие стекла

Конструкция стеклопакета в его первоначальном виде – два простых оконных стекла с осушенным воздухом между ними – в настоящее время не соответствует европейским нормативам по теплоизоляции и является вчерашним днем. В России в ряде регионов тоже приняты уже более жесткие нормативы, практически соответствующие европейским, общероссийские находятся в стадии согласования и утверждения Гостроем.

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

В современном европейском строительстве применяются для стеклопакетов стекла с теплоотражающими покрытиями.

Физические основы процесса сбережения тепла в эффективных стеклопакетах таковы.

Тепловой поток через стеклопакеты состоит из трех частей:

Лучистый теплообмен между стеклами (инфракрасное излучение);
Теплопроводность газа между стеклами (теплопередача);
Конвекция газа между стеклами (движение и перемешивание газа).

На лучистую составляющую теплового потока приходится 2/3 переносимого тепла, и только 1/3 – на два других фактора! Этой особенностью и воспользовались ученые. С помощью нанесения на стекла тончайших металлических покрытий они научились направлять лучистую составляющую теплового потока обратно, внутрь помещения.

Поверхность стекла с селективным покрытием должна быть в стеклопакете третьей по счету со стороны улицы – только при таком расположении оно имеет реальный смысл. Теплоотражающее покрытие имеет малую прочность на истирание, но стекло, установленное покрытием внутрь пакета, не надо подвергать очистке, так как благодаря герметичности стеклопакета стекло не загрязняется со стороны межстекольного пространства.

Потеря прозрачности (светопропускания) стеклопакета с теплоотражающим стеклом по сравнению с обычным составляют всего 5-7%, в то время как при использовании двухкамерных стеклопакетов (с тремя стеклами) их прозрачность уменьшается на 21,5%!

Однако только лишь селективное покрытие теплотехнические качества стеклопакета улучшает незначительно, так как возрастает разница температур между внутренним и наружным стеклом, что увеличивает конвекцию воздуха внутри стеклопакета, и, соответственно, потери тепла. Но если стеклопакет с теплоотражающим стеклом наполнен инертным газом, например, аргоном, то такой стеклопакет держит тепло уже лучше, чем стены в наших типовых панельных домах!

Нужна помощь в написании реферата?

Теплоотражающие стекла получают в результате нанесения на поверхность стекла тонких пленок из металлов и оксидов металлов распылением, химическим осаждением, электрохимической обработкой или термическим разложением. В Европе, где стекла с селективным напылением стали стандартом, в промышленности выпускаются стекла с теплоотражающими покрытиями из золота, серебра, никеля, меди, алюминия, хрома, титана и их оксидов. Наилучшими теплоотражающими свойствами обладают стекла с покрытием из золота, но из-за их высокой стоимости они не получили широкого применения. Очень эффективно использование теплоотражающих стекол с окисно-металлическими покрытиями.

В России производство таких стекол начато в Москве и С.-Петербурге.

1.2. Прозрачная теплоизоляция

Во всяком ином доме это было бы наоборот. Но у Вильгельма Шталя в г.Фрайбурге наружные стены дома теплые, а внутренние – прохладные. Ученый–физик живет в доме, который отапливается только солнцем, светом и воздухом. Это происходит без капли нефти, газа или электрического тока. Одной из волшебных формул этого дома является TWD (transperente Waermedaemmung), или прозрачная теплоизоляция (ПТИ).

Понятие ПТИ включает в себя обширную группу светопрозрачных материалов, например, акриловую пену, капиллярное стекло, сотовый поликарбонат. Кроме прозрачности, общими свойствами этих материалов являются: пористая или трубчатая структура – они примерно на 95% состоят из воздуха, благодаря чему они обладают великолепной теплоизоляцией; очень мелкий размер пор, из-за чего в них практически отсутствует конвекция воздуха; и эти материалы непрозрачны для теплового излучения. Слой такого материала толщиной 20мм в 3 раза лучше сохраняет тепло, чем толстая кирпичная стена толщиной 510мм традиционного российского дома!

Наилучшими свойствами обладают материалы, называемые аэрогелями, в частности, силикагель – материал на основе кремниевой кислоты. Этот материал был изобретен немецким ученым Кистлером в 1931 году, однако практическое применение он получил лишь в последние годы. Размер микропор в силикагеле намного меньше длины волны видимого света, и вследствии малого рассеивания образцы толщиной 12мм на 10% прозрачнее, чем двухслойное остекление! На просвет силикагель имеет чуть желтоватый оттенок.

Исходя из технологии производства и ради избежания загрязнений ПТИ заключают между двумя стеклами в рамах из различных материалов, то есть, по сути дела, в стеклопакет. Используется в строительстве ПТИ двояким образом.

Нужна помощь в написании реферата?

Еще одним из экспериментальных объектов, на которых была проверена ПТИ была Паул–Робертсон–школа в Лейпциге. Проведенные измерения показали, что после реконструкции школы с ее утеплением, прозрачной теплоизоляцией расходы на отопление снизились от 225кВТчас/м2 до 58кВТчас/м2, что означает уменьшение потерь энергии на 70%.

Второй вариант использования ПТИ – наружные стены, сочетающие в себе обычные окна и ПТИ, что значительно увеличивает их светопропускание. Многих наших туристов на Западе вводят в заблуждение кристаллы зданий, когда все наружные стены кажутся состоящими из стекла. На самом деле, как правило, это – навесные стеклянные фасады, за которыми скрываются массивные стены с окнами обычного размера. И лишь ПТИ дает реальную возможность без ущерба для сохранения тепла и теплового комфорта людей делать стены практически полностью прозрачными, открывая архитекторам новые, неизвестные ранее возможности.

1.3. Материалы с изменяющейся прозрачностью

Для защиты помещений от яркого солнечного света и от перегрева можно использовать материалы с изменяющейся светопрозрачностью. Такие материалы изменяют свои свойства под воздействием света (фотохромные), тепла (термохромные) или электрического поля (электрохромные).

Одним из новейших материалов этого рода является гель TALD, разработанный в институте строительной физики в Штутгарте. TALD является термохромным материалом и основан на органических метериалах.

Тонкий слой (0,3мм) TALD размещается между двумя стеклами. В зависимости от температуры нагрева стекла под воздействием солнечных лучей материал переходит из прозрачного состояния в непрозрачное: чем выше температура, тем больше в материале выстраивается молекулярных цепочек, размер которых больше длины световой волны и которые не пропускают свет. При уменьшении температуры материал возвращается снова в прозрачное состояние. В прозрачном состоянии TALD пропускает 80% солнечной радиации, в непрозрачном эта величина снижается до 10-40%.

При использовании таких материалов отпадает необходимость использования в зданиях затеняющих устройств. Большое преимущество имеют материалы с изменяющейся прозрачностью по сравнению с тонированными солнцезащитными стеклами, которые значительно уменьшают светопропускание и не обладают способностью к саморегуляции.

1.4. Светоуправляющие оптические элементы

Окна неравномерно распределяют свет в помещениях. Чем дальше от окна находится рабочее место, тем меньше света оно получает. При пасмурной погоде в глубине комнат недостаточно света, а при солнце возникает слепящая игра света и тени.

Решением этой проблемы занялись ученые из Института Света и Строительной техники (ILB) в Кельне.

Нужна помощь в написании реферата?

Они разработали систему, которая способна успешно решить проблему. Неравномерность освещения в значительной мере может быть устранена с помощью светоуправляющих оптических элементов. Они представляют собой определенным образом изогнутые тонкие полоски из акрилового или гидрокарбонатного стекла, которые располагаются внутри стеклопакетов в верхней части окна. Эти элементы перенаправляют рассеянный и солнечный цвет из зенита в глубину помещения и на потолок. В подвесном потолке монтируются отражательные элементы, которые имеют специальную рассеивающую структуру из микро-пирамидок. Ослепления солнечным светом при этой системе никогда не наступает, так как отражение лучей отводит их от уровня глаз и рассеивает благодаря отражающим устройствам на на потолке.

Верхняя светоуправляющая часть окна никогда не затеняется солнцезащитными устройствами, в то время как нижние части окон оборудуется затенением, которым, при необходимости, можно воспользоваться.

Уже осуществленные на практике дома со светоуправляющими голлограммами в Кельне показали полную правильность теоретических выкладок исследователей. Качество и продолжительность естественного освещения стали значительно лучше, помещения глубиной более 7м не требовали искусственного освещения. Ощущение комфорта и работоспособность сотрудников офиса ощутимо улучшились. Замеренный в условиях Германии расход электроэнергии на освещение уменьшился по сравнению с обычными окнами на 80%!

В настоящее время ученые ведут разработку интегрированных систем естественного и искусственного освещения, когда светоуправляющие голлограммы будут автоматически дополняться искусственным светом при уменьшении естественной освещенности в помещениях.

Все чаще и чаще в Европе, когда речь идет о современных строительных технологиях, используется новый термин: интеллегентные строительные системы. Под этими словами ученые и инженеры понимают энергоэффективные, саморегулирующиеся, автоматические системы.

Сегодня в Европе нет сомнений в том, что будущее в строительстве принадлежит именно интеллегентным системам.

Хотелось бы только, чтобы это будущее как можно скорее пришло и к нам, в Россию.

Глава 2. Новые отделочные материалы

2.1. Внутренняя отделка

Нужна помощь в написании реферата?

Мы же, как и обещали вам раньше, шагнем немного вперед и подробно рассмотрим отделочный материал следующего поколения — стекломагнезитовый лист (СМЛ).

СМЛ — продукт, который за короткое время практически вытеснил гипсокартон в США и с азиатских рынков. В Японии, Китае, Южной Корее, США 70 % всех отделочных работ выполнено с применением СМЛ, и только 30 — с применением традиционного гипсокартона. СМЛ огнеупорен, обладает низкой теплопроводностью, морозостоек и водонепроницаем, не боится ударов и выдерживает значительные нагрузки. Все компоненты СМЛ экологически безвредны и не выделяют токсичных веществ. Листы не подвергаются поражению плесневого грибка и гниению. Не воспринимают воздействие кислот и щелочей.

Обе стороны СМЛ рабочие, причем одна из сторон гладкая, другая же по структуре напоминает очень мелкую рогожку.

Технические характеристики СМЛ:

Звукоизоляция — даже 6мм СМЛ гасит наружный звук в 2 раза. Коэффициент звукоизоляции 44 Дб (у ГКЛ 35 Дб);
Влагонепроницаемость — не теряет своих свойств после 100 дней полного погружения в воду;
СМЛ на 40% легче ГКЛ;
Огнеупорность 1200°C. Класс горючести А (ГОСТ 30244);
Теплоизоляция. Коэффициент теплопроводности в 6 раз ниже, чем у ГКЛ ( 0,21 против 1,45 у ГКЛ);
Прочность и гибкость. Прочность на изгиб в сухом состоянии 16 Мра, во влажном 22 Мра (у ГКЛ — 2 в сухом и 0,1 во влажном). Прочность и гибкость превосходит все стеновые материалы;
Лист не меняет геометрических размеров при изменении наружной температуры. СМЛ можно монтировать при любой температуре;
Легкость и удобство в работе — нет аналогов. Легко сверлится, режится ножом, прибивается пневмопистолетом;
СМЛ можно применять как для внутренних, так и для наружних работ.

Почему мы применяем СМЛ и рекомендуем это вам? Потому что СМЛ:

2.2. Наружная отделка

О доме судят, как и о человеке — по одежде. С первого взгляда, конечно. С течением времени, когда мы узнаем людей или дома, мы понимаем, что внутри, но это будет потом. А пока мы поговорим о фасаде дома.

Нужна помощь в написании реферата?

Так, как любая стеновая конструкция (кроме кирпичной) должна закончиться теплоизоляционным материалом, в нашем случае пенополистиролом, безусловно, напрашивается самый распространенный и достаточно не дорогой способ облицовки фасада — штукатурка. Мы все видим ее с детства на множестве различных зданий, но с приходом новых строительных технологий на смену старым, штукатурка стала иметь несколько другую внутреннюю структуру, нежели ранее. Хотя внешний вид ее от этого не изменился.

Существует несколько методов оштукатуривания фасадов с пенополистирольным покрытием. Самый распространенный из них — штукатурка по пластиковой сетке. Суть ее в том, что на пенополистиольную поверхность посредством клеевой массы фиксируется капроновая мелкоячеистая сетка, специально изготовленная для этих целей, затем поверх производится непосредственно оштукатуривание и декоративная покраска. Технология достаточно простая, к тому же очень хорошо отработана мировым лидером в данном направлении — компанией КНАУФ.

Несущая стена (строительное основание)
Клеевой слой (КНАУФ — Севенер)
Цокольный опорный профиль
Дюбель для крепления цокольного профиля
Утеплитель
Защитный слой (КНАУФ — Севенер) армированный стеклосеткой
Дюбель для крепления плит утеплителя
Грунтовка КНАУФ — Изогрунд
Декоративный – защитный слой (КНАУФ — Диамант)

Для получении полной информации вы можете перейти на сайт КНАУФ здесь.

Стоимость такой штукатурки колеблется от 600 до 1000 руб., в зависимости от качества используемых материалов и уровня специалистов, выполняющих работы. Что, безусловно, вполне естественно. После окончания фасадных работ мы получаем дом с подобным внешним видом:

Отделка фасада СМЛ

ФЦП — совершенное решение фасадов зданий любого назначения. Он относится к категории навесных фасадов, как например, американский виниловый сайдинг, с таким бумом используемый с 1995 года, навесные керамогранитные или металлопластиковые панели, пришедшие на российский рынок несколько лет спустя. Но, безусловно, ФЦП — революционное решение фасадов настоящего и будущего, так как технические характеристики этих панелей позволяют получить фасад с совершенно новыми характеристиками. Итак, что же такое — ФЦП?

Нужна помощь в написании реферата?

ФЦП — это размерная панель, изготовленная из цемента на волокнистой основе, имеющая снаружи более 1000 вариантов текстурных и цветовых решений, дающих Вам возможность создать совершенно оригинальный фасад не уступающий по художественной ценности фасаду из дорогих природных материалов.

Плиты ФЦП закаляются в специальных автоклавах. Такую же обработку проходит многослойное декоративное покрытие. В результате поверхность плит приобретает очень высокую стойкость к выцветанию. Гарантия неизменности цвета для большинства панелей достигает 25 лет.

Поверхность ФЦП обладает очень высокой стойкостью к воздействию фазовых переходов воды. Пониженная чувствительность покрытия объясняется наличием в его составе пластичных микрогранул, которые пассируют давление льда в микротрещинах. И тем самым препятствуют разрушению декоративной поверхности плиты.

Одним из достижений разработчиков покрытия ФЦП является свойство отторжения поверхностного загрязнения. Практически любая грязь (пыль, сажа) смывается с декоративной поверхности ФЦП обычным дождем. Некоторые виды плит обладают фотокерамическим эффектом, который отторгает с поверхности даже мазут.

Наличие дополнительных элементов, улучшающих качество монтажа и внешний вид фасада (угловые элементы, скобы, герметик, корректировочная краска, разделительные, стартовые и завершающие планки, декоративные элементы) позволят вам реализовать на вашем фасаде любые ваши замыслы с высочайшим качеством работ.

Список использованных источников

Содержимое работы - 1 файл

РефератМатериаловедение.docx

Строительные материалы — материалы для возведения зданий сооружений .

Общие сведения о строительных материалах и их основные свойства

В процессе строительства, эксплуатации и ремонта зданий и сооружений строительные изделия и конструкции из которых они возводятся подвергаются различным физико-механическим, физическим и технологическим воздействиям. От инженера-строителя требуется со знанием дела правильно выбрать материал, изделия или конструкцию которая обладает достаточной стойкостью, надёжностью и долговечностью для конкретных условий.

Строительные материалы и изделия, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте различных зданий и сооружений, делятся на

которые в свою очередь подразделяются на две основные категории:

к первой категории относят:

кирпич, бетон, цемент, лесоматериалы и др. Их применяют при возведении различных элементов зданий (стен, перекрытий, покрытий, полов).

ко второй категории — специального назначения:

гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические и др.

Основные виды строительных материалов и изделий

каменные природные строительные материалы и изделия из них
вяжущие материалы неорганические и органические
лесные материалы и изделия из них
металлические изделия

В зависимости от назначения, условий строительства и эксплуатации зданий и сооружений подбираются соответствующие строительные материалы, которые обладают определёнными качествами и защитными свойствами от воздействия на них различной внешней среды. Учитывая эти особенности, любой строительный материал должен обладать определёнными строительно- техническими свойствами. Например, материал для наружных стен зданий должен обладать наименьшей теплопроводностью при достаточной прочности, чтобы защищать помещение от наружного холода; материал сооружения гидромелиоративного назначения — водонепроницаемостью и стойкостью к попеременному увлажнению и высыханию; материал для покрытия дорог (асфальт, бетон) должен иметь достаточную прочность и малую истираемость, чтобы выдержать нагрузки от транспорта.

Классифицируя материалы и изделия, необходимо помнить, что они должны обладать хорошими свойствами и качествами.

Свойство — характеристика материала, проявляющаяся в процессе его обработки, применении или эксплуатации.

Качество — совокупность свойств материала, обуславливающих его способность удовлетворять определённым требованиям в соответствии с его назначением.

Свойства строительных материалов и изделий классифицируют на четыре основные группы:

физические,
механические,
химические,
технологические и др.

К химическим относят способность материалов сопротивляться действию химически агрессивной среды, вызывающие в них обменные реакции приводящие к разрушению материалов, изменению своих первоначальных свойств: растворимость, коррозионная стойкость, стойкость против гниения, твердение.

Физические свойства: средняя, насыпная, истинная и относительная плотность; пористось, влажность, влагоотдача,теплопроводностью.

Механические свойства: пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, сдвиге, упругость, пластичность, жёсткость, твёрдость.

Технологические свойства: удобоукладываемость, теплоустойчивость, плавление, скорость затвердевания и высыхания.

Физические свойства строительных материалов.

Истинная плотность ρ — масса единицы объёма материала в абсолютно плотном состоянии. ρ =m/Va, где Va объём в плотном состоянии. [ρ] = г/см³; кг/м³; т/м³. Например, гранит, стекло и другие силикаты практически абсолютно плотные материалы. Определение истинной плотности: предварительно высушенную пробу измельчают в порошок, объём определяют в пикнометре (он равен объёму вытесненной жидкости).
Средняя плотность ρm=m/Ve — масса единицы объёма в естественном состоянии. Средняя плотность зависит от температуры и влажности: ρm=ρв/(1+W), где W — относительная влажность, а ρв — плотность во влажном состоянии.
Насыпная плотность (для сыпучих материалов) — масса единицы объёма рыхло насыпанных зернистых или волокнистых материалов.
Пористость П — степень заполнения объёма материала порами. П=Vп/Ve, где Vп — объём пор, Ve — объём материала. Пористость бывает открытая и закрытая.

Открытая пористость По — поры сообщаются с окружающей средой и между собой, заполняются водой при обычных условиях насыщения (погружении в ванну с водой). Открытые поры увеличивают проницаемость и водопоглощение материала, снижают морозостойкость.

Закрытая пористость Пз=П-По. Увеличение закрытой пористости повышает долговечность материала, снижает звукопоглощение.

Пористый материал содержит и открытые, и закрытые поры

Гидрофизические свойства стройматериалов.

Водопоглощение пористых материалов определяют по стандартной методике, выдерживая образцы в воде при температуре 20±2 °C. При этом вода не проникает в закрытые поры, то есть водопоглощение характеризует только открытую пористость. При извлечении образцов из ванны вода частично вытекает из крупных пор, поэтому водопоглощение всегда меньше пористости. Водопоглощение по объёму Wo (%) — степень заполнения объёма материала водой: Wo=(mв-mc)/Ve*100, где mв — масса образца материала, насыщенного водой; mc — масса образца в сухом состоянии. Водопоглощение по массе Wм (%) определяют по отношению к массе сухого материала Wм=(mв-mc)/mc*100. Wo=Wм*γ, γ — объемная масса сухого материала, выраженная по отношению к плотности воды (безразмерная величина). Водопоглощение используют для оценки структуры материала с помощью коэффициента насыщения: kн = Wo/П. Он может меняться от 0 (все поры в материале замкнутые) до 1 (все поры открытые). Уменьшение kн говорит о повышении морозостойкости.
Водопроницаемость — это свойство материала пропускать воду под давлением. Коэффициент фильтрации kф (м/ч — размерность скорости) характеризует водопроницаемость: kф=Vв*а/[S(p1-p2)t], где kф=Vв — количество воды, м³, проходящей через стенку площадью S = 1 м², толщиной а = 1 м за время t = 1ч при разности гидростатического давления на границах стенки p1 — p2 = 1 м вод. ст.
Водонепроницаемость материала характеризуется маркой W2; W4; W8; W10; W12, обозначающей одностороннее гидростатическое давление в кгс/см², при котором бетонный образец-цилиндр не пропускает воду в условиях стандартного испытания. Чем ниже kф, тем выше марка по водонепроницаемости.
Водостойкость характеризуется коэффициентом размягчения kp = Rв/Rс, где Rв — прочность материала насыщенного водой, а Rс — прочность сухого материала. kp меняется от 0 (размокающие глины) до 1 (металлы). Если kp меньше 0,8, то такой материал не используют в строительных конструкциях, находящихся в воде.
Гигроскопичность — свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из воздуха. Процесс поглощения влаги из воздуха называется сорбцией, он обусловлен полимолекулярной адсорбцией водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярной конденсацией. С повышением давления водяного пара (то есть увеличением относительной влажности воздуха при постоянной температуре) возрастает сорбционная влажность материала.
Капиллярное всасывание характеризуется высотой поднятия воды в материале, количеством поглощённой воды и интенсивностью всасывания. Уменьшение этих показателей отражает улучшение структуры материала и повышение его морозостойкости.
Влажностные деформации. Пористые материалы при изменении влажности меняют свой объём и размеры. Усадка — уменьшение размеров материала при его высыхании. Набухание происходит при насыщении материала водой.

Теплофизические свойства стройматериалов.

Теплопроводность — свойство материала передавать тепло от одной поверхности к другой. Формула Некрасова связывает теплопроводность λ [Вт/(м*С)] с объемной массой материала, выраженной по отношению к воде: λ=1,16√(0,0196 + 0,22γ2)-0,16. При повышении температуры теплопроводность большинства материалов возрастает. R — термическое сопротивление, R = 1/λ.
Теплоемкость с [ккал/(кг*С)] — то количество тепла, которое необходимо сообщить 1 кг материала, чтобы повысить его температуру на 1С. Для каменных материалов теплоемкость меняется от 0,75 до 0,92 кДж/(кг*С). С повышением влажности возрастает теплоемкость материалов.
Огнеупорность — свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580 °C и выше), не размягчаясь и не деформируясь. Огнеупорные материалы применяют для внутренней футеровки промышленных печей. Тугоплавкие материалы размягчаются при температуре выше 1350 °C.
Огнестойкость — свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение определённого времени. Она зависит от сгораемости материала, то есть от его способности воспламеняться и гореть. Несгораемые материалы — бетон, кирпич, сталь и т. д. Но при температуре выше 600 °C некоторые несгораемые материалы растрескиваются (гранит) или сильно деформируются (металлы). Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры тлеют, но после прекращения действия огня их горение и тление прекращается (асфальтобетон, пропитанная антипиренами древесина, фибролит, некоторые пенопласты). Сгораемые материалы горят открытым пламенем, их необходимо защищать от возгорания конструктивными и другими мерами, обрабатывать антипиренами.
Линейное температурное расширение. При сезонном изменении температуры окружающей среды и материала на 50 °C относительная температурная деформация достигает 0,5-1 мм/м. Во избежание растрескивания сооружения большой протяжённости разрезают деформационными швами.

Морозостойкость строительных материалов.

Морозостойкость — свойство насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание. Количественно морозостойкость оценивается маркой. За марку принимается наибольшее число циклов попеременного замораживания до −20 °C и оттаивания при температуре 12-20 °C, которое выдерживают образцы материала без снижения прочности на сжатие более 15 %; после испытания образцы не должны иметь видимых повреждений — трещин, выкрашивания (потери массы не более 5 %).

Механические свойства строительных материалов

Упругость — самопроизвольное восстановление первоначальной формы и размера после прекращения действия внешней силы.

Пластичность — свойство изменять форму и размеры под действием внешних сил не разрушаясь, причём после прекращения действия внешних сил тело не может самопроизвольно восстанавливать форму и размер.

Остаточная деформация — пластичная деформация.

Относительная деформация — отношение абсолютной деформации к начальному линейному размеру(ε=Δl/l).

Модуль упругости — отношения напряжения к отн. деформации (Е=σ/ε).

Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или др. Прочность оценивают пределом прочности — временным сопротивлением R, определённом при данном виде деформации. Для хрупких (кирпич, бетон) основная прочностная характеристика — предел прочности при сжатии. Для металлов, стали — прочность при сжатии такая же, как и при растяжении и изгибе. Так как строительные материалы неоднородны, предел прочности определяют как средний результат серии образцов. На результаты испытаний влияют форма, размеры образцов, состояния опорных поверхностей, скорость нагружения. В зависимости от прочности материалы делятся на марки и классы. Марки записываются в кгс/см², а классы - в МПа. Класс характеризует гарантированную прочность. Класс по прочности В называется временным сопротивлением сжатию стандартных образцов (бетонных кубов с размером ребра 150 мм), испытанных в возрасте 28 суток хранения при температуре 20±2 °C с учётом статической изменчивости прочности.

Коэффициент конструктивного качества: ККК=R/γ(прочность на относит. плотность), для 3-й стали ККК=51 МПа, для высокопрочной стали ККК=127 МПа, тяжелого бетона ККК=12,6 МПа, древесины ККК=200 МПа.

Твердость — показатель, характеризующий свойство материалов сопротивляться проникновению в него другого, более плотного материала. Показатель твердости: НВ=Р/F (F — площадь отпечатка, P — это сила), [НВ]=МПа. Шкала Мооса: тальк, гипс, известь…алмаз.

Истирание — потеря первоначальной массы образца при прохождении этим образцом определённого пути абразивной поверхности. Истирание: И=(m1-m2)/F, где F — площадь истираемой поверхности.

Износ — свойство материала сопротивляться одновременно воздействию истирающих и ударных нагрузок. Износ определяют в барабане со стальными шарами или без них.

ГОСТ

Строительное материаловедение

Подготовка будущей строителей, проектировщиков и материаловедов ведется согласно федеральным или собственным образовательным стандартам, разработанным в ВУЗах. Стоит отметить, что в каждой из программ количество часов, посвященных материаловедению, сильно разнится.

Основной целью дисциплины является формирование достаточного уровня компетенций у будущего специалиста, позволяющий ему вести свою профессиональную деятельность. В большинстве случаев занятия делятся на две части, первая часть посвящена теории, свойствам материалов, классификации, во второй части курса студенты проводят лабораторные работы, чтобы научиться изготавливаться строительные материалы и тестировать образцы для выявления их свойств и характеристик.

Рисунок 1. Проведение лабораторных испытаний, механические испытания материалов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рисунок 2. Диаграмма растяжения для пластичных материалов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Готовые работы на аналогичную тему

После освоения курса обучающийся должен:

знать как взаимосвязаны состав, строение и свойства строительных материалов, а также способы формирования заданных структур и свойств материалов при максимальном ресурсосбережении;
уметь правильно организовывать рабочие места, а также их техническое оснащение, уметь решать вопросы размещения технологического оборудования, обоснованно выбирать конструкционные материалы, обеспечивающие требуемые показатели надежности, безопасности, и эффективности сооружений, а также анализировать воздействия окружающей среды на материалы, выбирать оптимальные материалы согласно назначению и условиям эксплуатации;
владеть необходимыми знаниями и навыками, необходимыми для определения основных свойств строительных материалов, владеть методами проведения испытаний строительных материалов, и методами контроля над соблюдением технологической дисциплины и безопасности для природы и экологии.

В ходе обучения студенты должны понять, что любой современный строительный материал должен снижать стоимость и трудоёмкость строительных работ, уменьшать вес здания, а также иметь повышенную тепловую защиту. Отдельное внимание уделяется вопросам использования вторичных ресурсов и отходов промышленности в качестве сырьевых материалов, экономии топливно-энергетических ресурсов и переходе на энергосберегающие технологии.

Сырье – это предмет труда, который претерпел незначительное воздействие человека и предназначен для дальнейшей обработки.

Классификация строительных материалов

Назначение материалов является основой для дальнейшей классификации, оно позволяет разделить материалы исходя из условий работы в сооружениях. По этому критерию выделяют две большие группы конструкционные материалы и материалы специального назначения. Первые предназначены для несущих конструкций, вторые используют для защиты конструкций от вредного воздействия среды или повышения эксплуатационных свойств.

К конструкционным относятся:

искусственные каменные материалы, такие как керамический кирпич, цементные и силикатные бетоны, стеклянные изделия и стеклоблоки;
природные каменные материалы, к примеру камни;
металлы, к примеры стали, чугун, алюминий;
древесные материалы, к примеру сосна, дуб, ясень;
композиционные материалы, к примеру, бетонополимер, фибробетон;
полимерные материалы.

Материалы специального назначения в свою очередь делятся на теплоизоляционные, гидроизоляционные, отделочные, кровельные, акустические, антикоррозионные, огнеупорные, и т.д.

Читайте также: