Чтобы легче ориентироваться в многообразии строительных материалов, их классифицируют по назначению, исходя из условий работы материалов в сооружениях или по технологическому признаку, учитывая вид сырья, из которого получают материал и способ изготовления.
По назначению материалы можно условно разделить на две группы:
конструкционные и материалы специального назначения.
Конструкционные материалы, применяемые главным образом для несущих конструкций, различают следующие:
Природные каменные материалы.
Неорганические вяжущие.
Искусственные каменные, получаемые:
омоноличиванием с помощью вяжущих веществ (бетон, железобетон, растворы);
спеканием (керамические материалы);
плавлением (стекло).
Металлы (сталь, чугун, алюминий, сплавы).
Полимеры и пластмассы.
Древесина.
Композиционные (асбестоцемент, стеклопластик, …).
Строительные материалы специального назначения , необходимые для защиты конструкций от вредных воздействий среды или повышения эксплуатационных свойств и создания комфорта, следующие:
Теплоизоляционные.
Акустические.
Гидроизоляционные, кровельные, герметизирующие.
Отделочные.
Антикоррозионные.
Огнеупорные.
Материалы для защиты от радиации и др.
Каждый материал обладает комплексом разнообразных свойств, определяющих область его применения и возможность сочетания с другими материалами.
Известно, что свойства строительных материалов определяют область их применения. Только при правильной и качественной оценке свойств материалов, могут быть получены прочные и долговечные строительные конструкции зданий и сооружений.
Свойство - способность материала определенным образом реагировать на отдельный или чаще всего действующий в совокупности с другими внешний или внутренний фактор. Действие того или другого фактора обусловлено как составом и строением материала, так и эксплуатационными условиями материала в конструкции зданий и сооружений.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПОВЕДЕНИЕ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ПОЖАРА
Эксплуатационные факторы:
Чтобы здание или сооружение выполняло свое назначение, и было долговечным, необходимо отчетливо представлять те эксплуатационные условия, в которых будет работать каждая изготовленная ими конструкция. Зная эти условия, можно установить, какие свойства должен иметь материал, предназначенный для изготовления данной конструкция.
Например, главным требованием к материалам, из которых изготовляются несущие конструкции, является их способность хорошо сопротивляться изменению формы и разрушению под действием нагрузок, а также в ряде случаев низкие теплопроводность и звукопроницаемость (например, для ограждающих конструкций).
К эксплуатационным факторам относятся:
Область применения материала.
Условия эксплуатации.
Факторы пожара:
Температурный режим и продолжительность пожара.
Средства пожаротушения.
Агрессивная среда при пожаре (токсичность продуктов горения, разрушающая материалы).
Листовые строительные материалы представляют собой плиты, которые имеют определенные размеры, выполненные из разных материалов путем применения различных технологий. Применяются листовые материалы как при строительстве, так и в отделочных работах. Помимо этого, листовой материал может быть использован для возведения перегородок или для воплощения разнообразных идей дизайнера. Работа с данным строительным материалом не представляет особой сложности, а правильная его обработка обеспечит минимальное количество мусора в процессе выполнения строительных работ. Монтаж листов к потолку или стене осуществляется с применением специальной обрешетки, которая изготавливается из металлического профиля или деревянного бруса. Крепеж выполняют на саморезы. Укладка листовых материалов на пол выполняется при помощи специального строительного клея.
Ниже рассмотрены основные виды листовых строительных материалов.
Древесноволокнистая плита )
Древесноволокнистая плита ) или оргалит - спрессованные под воздействием высокой температуры опилки и мелкая деревянная стружка с применением специальной добавки для склейки. Добавка служит связующим компонентом, содержание которой довольно низкое. Данный фактор относит ДВП к экологически чистым строительным материалам. ДВП относится к материалам, которые могут использоваться в помещениях с невысокой влажностью. Его нельзя применять во влажных помещениях. Наиболее часто применяют для выравнивания пола и стен, а так же при производстве мебели. Листы имеют толщину 3,2-5 мм.
Древесно-слоистая плита (фанера) - материал, имеющий в основе деревянный шпон. Особенность этого вида листового материала в том, что, слои шпона укладываются перпендикулярно, относительно друг друга, и соединяются путем прессования с введением связующего компонента. Материал имеет высокую прочность, гигроскопичен. Используется для изготовления мебели, строительстве стен и основы под напольное покрытие. Фанерный лист имеет толщину от 4 до 24 мм.
Плита ориентировано -стружечная (ОSB )
Плита ориентировано -стружечная (ОSB ) - изготавливается из тонких щепок длинной до 150 мм путем прессования, с введением дополнительных компонентов. В качестве компонентов выступают смолы, борная кислота, синтетический воск. Относится к довольно прочным видам листовых стройматериалов. Используют при выполнении кровельных работ, при строительстве каркасно-щитовых домов. Один лист имеет толщину 9-10 мм. ОСБ бывают трех типов: лакированная, ламинированная и шпунтированная.
Гипсокартонный лист )
Гипсокартонный лист ) - самый распространенный листовой материал, основой которого служит гипс, оклеенный с двух сторон картоном. Применяют его как в сфере строительства, так и при отделке отдельных помещений. Лист имеет толщину 7-12 мм. Выделяют несколько видов гипсокартонных листов: влаго-огнестойкий (ГКЛВО), огнестойкий (ГКЛО), влагостойкий (ГКЛВ), обычный (ГКЛ). Наиболее часто применяют при строительстве перегородок и подвесных конструкций потолка, а так же для выравнивания стен.
Гипсоволокнистый лист )
Гипсоволокнистый лист ) - строительный материал, в состав которого входит гипс с распущенной целлюлозной макулатурой. Отличается от ГКЛ повышенной прочностью. Сфера применения - сухая стяжка пола, создание межкомнатных перегородок, подвесного потолка. ГВЛ прост в применении и легко поддается финишной обработке. Лист имеет толщину 10-12,3 мм.
Стекломагниевый лист )
Стекломагниевый лист ) - листовой отделочный материал, в основе которого используют магнезиальное вяжущее. Высокий показатель прочности, звукоизоляции, эластичен. Относится к огнеупорным листовым материалам. Поддается финишной и механической обработке. Применяют во влажных помещениях в качестве основы под напольное покрытие, в качестве облицовочного материала для потолка, при выравнивании стен, для устройства межкомнатных перегородок.
Плита древесноволокнистая (МДФ)
Плита древесноволокнистая со средней плотностью (или аббревиатура от Medium Density Fibreboard) - изготавливается прессованием древесной стружки (сухой метод) под высоким давлением и температурой. В качестве клеевого состава применяются карбидные смол. Используют при отделки мебели, устройстве межкомнатных дверей, в качестве декоративной отделки.
Плита древесно -стружечная )
Плита древесно -стружечная ) - материал, изготовленный из стружки древесины крупного размера, соединенный при помощи клея, под воздействием пресса. Данный строительный материал легко обрабатывается, а также имеет небольшую стоимость, в сравнение с другими листовыми материалами. Из ДСП изготавливают, панели для отделки внутри помещения. Минусом является то, что при монтаже достаточно сложно использовать крепёжные элементы. Саморезы и шурупы прикручиваются плохо.
Гипсостружечная плита )
Гипсостружечная плита ) — прочный материал, изготовленный прессованием гипса с древесной стружкой без применения клея и смол. Полусухой способ производства включает в себя добавление воды и равномерное нанесение стружки по всей площади поверхности. Это выполняется с целью увеличения несущей способности конструкции. ГСП относится к экологичным, безопасным строительным материалам. Плотность листа составляет 1250 кг/м3. Применяют при облицовки внутренних стен, потолка, пола, устройстве межкомнатных перегородок. Сочетание гипса и древесной стружки в ГСП обеспечивает материалу такие свойства, как: хорошая звукоизоляция (до 32-35 дБ), поддержание баланса влагообмена в помещении, удароустойчивость, негорючесть, высокопрочность. Лицевая сторона плиты имеет светлую и гладкую поверхность. Толщина листа 8-12 мм. Различают следующие типы ГСП: обычная и влагостойкая (ГСПВ).
Читайте подробнее про ГСП: Применение, особенности работы и характеристики гипсостружечных плит (ГСП)
Цементно -стружечная плита )
Цементно -стружечная плита ) - высокопрочный, влагоустойчивый строительный продукт, изготавливается путем соединения цемента с тонкой древесной стружкой. Дополнительным компонентом является химическая добавка, которая снижает вредное воздействие стружки на цемент. Данный материал отличается своей долговечностью, имеет хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства. Перечисленные факторы позволяют применять плиты в качестве материала для обшивки стен, как внутри, так и снаружи здания в различных условиях климата. ЦСП легок в работе и обработке, как и дерево. Правда в отличие от последнего ЦСП не подвержен влиянию насекомых, грызунов, грибковых бактерий. Цемент обеспечивает хорошую сопротивляемость воспламенению. А древесная стружка не дает плите растрескиваться от мороза или высокой температуры воздуха.
Аквапанель
Аквапанель - влагостойкий, листовой, композитный материал, основой которого служит цемент (без примеси асбеста) и сетчатая стеклоткань. В качестве добавки применяется минеральный заполнитель - керамзит мелкой фракции, выполняющий роль «сердечника». Стеклоткань укладывается равномерным слоем на всю поверхность панели. Края строительного материала имеют округлую форму. Продукт относится к экологически безопасным, за счет отсутствия в составе асбеста и органических веществ. Сфера применения - выполнение отделочных работ внутри и снаружи помещения (фасады, облицовки, перегородки). Плита имеет высокую устойчивость к механическим воздействиям и высоким показателям влажности воздуха, поэтому в процессе эксплуатации не будет деформироваться. Материал не подвержен гниению. Края аквапанели обрезаются, а кромки усиливаются. Толщина листового материала составляет 12,5 мм.
Читайте подробнее про Аквапанели: Применение аквапанелей, особенности работы и технические характеристики
Асбестовый картон (Асбокартон) - строительный материал, который изготавливается на основе волокна хризолитового асбеста, с добавлением связующего компонента (крахмала). Данный вид листового материала относится к огнестойким, обладает изоляционными свойствами, высокой механической прочностью, щелочестойкостью, долговечностью. Листы асбокартона применяются для огнезащиты и теплоизоляции, для уплотнения стыков аппаратуры и коммуникаций. Выделяют три его типа: КАОН-1, КАОН-2 — общего назначения; КАП — прокладочный. Способ укладки на изолируемую поверхность не требует специальных навыков работы и использования специальных инструментов. Толщина листового материала составляет 1,3-10 мм в зависимости от типа.
Асбестоцементная электротехническая доска ) - листовой материал, в основе которого цемент. Представляет собой прочную доску или плиту. Этот вид листового материала имеет повышенную термостойкость и стойкость к высокому напряжению. Используется АЦЭИД в качестве отделочного материала для печей, для изготовления электрических щитов, ограждений электропечей и т.п. То есть там, где необходима высокая прочность и защита от высокого напряжения. Также используют при отделке фасада здания, создание строительных перегородок. Используется как звукоизоляционный материал. Почти не пропускает воду и электрический ток. Используется как основание для электрических машин и аппаратов, при производстве тигельных и индукционных печей, корпусов для дугогасильных камер. Толщина ацеида может быть от 6 до 40 мм. Требуется специальный инструмент для его резки.
Читайте подробнее про Ацэид: Свойства и область применения асбестоцементной доски (Ацэид)
Эмалированное стекло (ЭМАЛИТ , СТЕМАЛИТ )
Эмалированное стекло (ЭМАЛИТ , СТЕМАЛИТ ) - устойчивое к агрессивным средам (кислотам, щелочам) стекло, покрытое с одной стороны эмалированной краской. Краска различного цвета наносится на стеклянную поверхность, после чего выполняется ее закалка. Продукт не подвержен воздействию высокой влажности, имеет физическую стойкость к стираниям (царапинам), обладает механической прочностью. Довольно широко применяется в фасадном и интерьерном остеклении, в качестве функционального или декоративного элемента. Используется в облицовке зданий (внутри и снаружи); производстве оборудования, мебели, стеновых панелей, цельностеклянных дверей; устройство межкомнатных перегородок.
Читайте подробнее про эмалированное стекло: Эмалированное стекло (Стемалит)
Заключение. В статье представлены основные виды и характеристики листовых материалов применяемых при строительстве и ремонте, а также указана область наибольшего его применения и способы обработки каждого из описанных выше видов.
Чтобы строить качественно и профессионально, нужно иметь четкое представление о строительных материалах: их основные свойства и допустимость их использования в условиях возведения определенной конструкции. Это влияющая на качество продукции и, соответственно, на репутацию строителя.
Все основные строительные вещества наделены признаками и характеристиками, которые проявляются в наибольшей или наименьшей мере. Качественное проявление зависит от предназначения материала и особенностей его применения в конкретной ситуации.
Строительным веществам присущи физические характеристики, механические свойства и химические особенности.
Физические свойства и характеристики
Из числа свойств, причисляемых к физическим, часто рассматривают вес, удельный и объемный, степень плотности, наличие пористости, способность к водопоглощению, степень влагоотдачи и влажности.
Также принимают во внимание, насколько материал морозостойкий, способен ли проводить газ, устойчив ли к огню и высоким температурам и обладает ли теплопроводностью.
Для расчета объемного веса используется данная формула: γ0=G/V, где G - вес, а V1 - объем материала, включая поры и пустоты. Единица измерения объемного веса кг/м³. Часто объемный вес бывает меньше удельного веса. Данная характеристика важна при расчете прочности конструкции и организации перевозки транспортными средствами.
Плотность показывает меру заполнения объема образца тем веществом, из которого этот образец состоит. Единица плотности используется в кг/м³. Количество пор, присутствующих внутри образца, почти всегда влияет на его показатель плотности.
Понятие пористости подразумевает наличие в материале пор и показывает насколько его объем ими заполнен и измеряется в процентном отношении. Есть поры мелкие и крупные. Следовательно, материалы бывают мелкопористыми и крупнопористыми.
По степени легкости непористые элементы уступают пористым. Размер пор и их количество сказываются на теплоизоляционных свойствах: чем меньше пор мелких по размеру, тем сильнее теплоизоляционные характеристики строительных элементов.
Способность материала поглощать воду и удерживать ее, называется водопоглощением, которое бывает весовым и объемным. Весовое измеряется в процентах и представляет собой отношение веса воды, впитавшейся в образец до предела, к весу сухого образца. Значение объемного вычисляется в процентном отношении и рассчитывается как отношение объема впитавшейся воды к объему в состоянии насыщения.
Если материал может отдавать воду, когда изменяется окружающая его среда, он способен к влагоотдаче, которая измеряется в процентах. Величина показывает, сколько воды испаряется из образца в течение 24-х часов при условии 20 °C и 60%-ой влажности воздуха.
Влажность показывает, сколько жидкости, а именно воды, содержится в материале. Величина рассчитывается в процентах и определяется методами высушивания и титрированием по Карлу Фишеру.
Морозостойкость демонстрирует, способен ли материал, содержащий в себе влагу, много раз подвергаться замораживанию и размораживанию, не разрушаясь, без ущерба для своей прочности.
Многие материалы, соприкасаясь с водой, разрушаются. Это происходит, потому что вода, находящаяся в порах, замерзает при температуре ниже нуля. Вероятность разрушения повышается, а прочность уменьшается. Материалы, которые поглощают мало воды, более морозостойки.
Газопроницаемостью обладают строительные образцы, пропускающие газ (воздух) под действием давления. Высокую степень газопроницаемости имеют материалы с крупными порами. На этот показатель влияют размер и особенности пор.
Газопроницаемость особенно нужно учитывать при строительстве жилых помещений, где обязательно должна происходить естественная вентиляция. В других случаях, требующих уменьшения газопроницаемости, это достигается путем оштукатуривания стен, покрытия их красками на масляной основе или битумными составами.
Если элемент может передавать тепло при разнице температур поверхностей, находящихся вокруг него, значит, он способен проводить тепло. Теплопроводность измеряется в Вт/(м*С). Например, теплопроводность бетона равна 1, 69, гранита - 3,49, древесины (сосна) - 0,09. При монтаже стен, установке перекрытий, укладке пола следует особенно теплопроводность имеет важное значение.
Огнестойкие стройматериалы не разрушаются при воздействии высокой температуры. Они подразделяются на элементы, которые не сгорают, сгорают быстро и трудносгораемые экземпляры. Например, кирпич и бетон не воспламеняются, не могут тлеть и превращаться в угли. Сталь сильно деформируется. Гранит и известняк разрушаются, а древесина и пластмасса горят и тлеют.
Вернуться к оглавлению
Механические свойства
Механические свойства материала расскажут, насколько он прочен, упруг, тверд, хрупок и пластичен.
Прочностью строительных материалов называется их способность сохранять свою целостность в результате действия на них определенных нагрузок.
Когда материал подвергается сжатию, гнется или растягивается, его прочность характеризуется величиной, называемой пределом прочности. Предел прочности измеряется в МПа.
Если материал способен возвращаться к своей изначальной форме и сохранять прежний размер, подвергаясь деформированию, то он обладает определенной степенью упругости.
Деформация достигается применением различных нагрузок. Данное свойство выражается пределом упругости, рассчитываемым в МПа. Резина и сталь обладают упругостью.
Если материал демонстрирует сопротивление проникновению в него иного тела, такой материал называют твердым. Чтобы определить степень твердости стали, дерева и бетона в куски материалов вдавливается шарик, выполненный из стали, а затем определяется глубина вдавливания.
Если под влиянием внешних сил происходит разрушение материала, то он причисляется к разряду хрупких. Это особенно нужно учитывать при транспортировке материалов (стекла, плитки) до строительного объекта.
Свойство пластичности определяется как способность материалов из-за воздействия на него разных сил менять размер и форму без появления разрывов, а также оставаться в новом виде после окончания действия нагрузок. Пластмасса, медь и сталь являются пластичными.
Самый легкий и дешевый дом получится из дерева. Почти в два раза дороже и тяжелее будет дом из газобетона. Кирпич удерживает лидирующее положение по всем показателям. Все эти материалы экологически чистые. Так из чего же построить дом?
Дерево теплый и удобный материал. Строительство сруба из бруса не требует высокой квалификации. Он достаточно легок, чтобы поднять его на высоту группой из 4–5 человек. Одним из достоинств рубленого дома является тот факт, что его можно разобрать, перевезти на новое место и собрать обратно. Этот замечательный факт я сам наблюдал, когда на соседней улице вдруг выросли два дома. При этом выглядело все так, как будто стоят они здесь уже не первый год. От одного из хозяев, Назырова Хамидулы Абдуловича, мне стало известно, что дома привезены из деревень Ачиры и Лайтамак Тобольского района. Позже от деда я узнал, что мой прадед, Балин Николай Иванович, так же перевёз в город дом из деревни Киселёва Вагайского района в середине прошлого века. К сожалению, этот дом не сохранился. фото №4. Дом моего прадеда.
Однако дерево подвержено гниению и пожароопасно. Запасы строевого леса с каждым годом все меньше и его вырубка не способствует улучшению экологии. Начальник отдела Тобольского лесничества Чиркунов Иван Васильевич, к которому мы обратились за консультацией, пояснил, что деляна может быть выделена не ближе чем в 30 – 40 километрах от города. Для строительства может быть выделено 120 м*3 леса (до 50% из них лиственные породы). С учетом валки и вывоза леса его себестоимость может доходить до 4,5 тысяч рублей за кубометр.
Газобетон - искусственный камень с равномерно распределенными воздушными порами. Это универсальный стеновой материал, который обладает характеристиками камня, а в обработке лучше, чем дерево. Пористая структура газобетона позволяет поддерживать в помещении оптимальный микроклимат. По экологичности этот материал уступает только дереву. Не горит и не гниёт. Экономия на строительстве при использовании блоков "Поревит" достигается за счет следующих факторов:
Благодаря точным размерам блоки кладутся на тонкий слой клея (2-3 мм), что значительно снижает расход кладочного материала.
Стены из блоков "Поревит" получаются очень ровные, благодаря чему их легко штукатурить.
Удобные захваты для рук и низкий вес позволяют облегчить человеческий труд.
Строительный кирпич прекрасно сохраняет тепло, хорошо переносит высокую влажность и перепады температур, следовательно, оптимален для использования в России. Кирпичный дом – это не только добротное строение, но и самый дорогой вариант индивидуального дома. Для возведения такого дома нужен очень мощный фундамент. Если он не выдержит, дом может разрушиться.
Рассмотрев характеристики и цены, я бы выбрал для строительства своего дома газоблоки, так как это теплый, экологичный, современный и недорогой строительный материал.
Создание макета дома.
Для наглядности решено было сделать макет дома в масштабе 1:24. Выбор масштаба не случаен. У меня есть любимая модель автомобиля BMW Z 8 выполненная в масштабе 1:24. Мне хотелось построить хотя бы игрушечный дом, чтоб в него можно было поставить машину.
Макет состоит из трёх секций, каждая из которых это один из фото №4. Макет дома. этажей. Четвертая секция представляет собой полувальмовую крышу.
Такая компоновка позволяет наглядно посмотреть планировку, а также очень удобна для игр. Моя сестра Лиза, увидев дом, сразу начала расставлять в нем игрушечную мебель и рассаживать кукол. Хомяк Кеша сразу же начал обживать дом, бегать в нем, прятаться. После того как он решил попробовать его на зуб, в виде на жительство ему было отказано.
Коллеги моего отца предложили провести на этом макете пожарно-тактические занятия на тему «Тушение пожаров в жилых домах». Такие занятия позволят пожарным совершенствовать свои профессиональные знания и сэкономить горюче-смазочные материалы. Занятия прошли успешно, и мы получили несколько советов по противопожарной безопасности нашего дома. Был получен заказ на изготовление нашего макета для пожарной части города.
