Кафедра будівельних матеріалів та виробів

Конспект

 основних положень лекційних курсів з дисциплін:

«Будівельне матеріалознавство», «Архітектурне матеріалознавство»

(проф.Вандоловський О.Г., доц. Костюк Т.О., доц. Деденьова О.Б., доц. Казімагомедов І.Е., доц. Вішев О.В., Лекция №1

 

Харк ів 2007

 

Лекция 1 Основи будівельного матеріалознавства.

1. Вступ

2. Основні поняття будівельного матеріалознавства

3. Класифікація будівельних матеріалів і виробів

4. Основні властивості будівельних матеріалів

 

Література:

1. П.В. Кривенко та інші „Будівельне матеріалознавтво”, Київ, 2005.

2. Г.И. Горчаков „Строительньіе материальі”, Москва, 1982.

3. Домокеев и др. „Строительньіе материальі и изделия”, Москва, 1990.

4. Айрапетов Д.П. Архитекрурное материаловедение., Москва, 1983.

 

 

1. Капітальне будівництво є важливою складовою народного 

господарства. Для будь якої країни воно повинно створювати, поновлювати та реконструювати основні фонди.

Для країн з розвинутою економікою 20% національно добутку припадає саме на капітальне будівництво, а більш ніж 50% від капітального будівництва припадає саме на будівельні матеріали.

Будівельне матеріалознавство – це наука яка вивчає взаємозв’язок між складом, будовою та властивостями матеріалів, технології їх виготовлення та областями застосування.

Велику роль у розвиток матеріалознавства, як науки відіграли роботи вітчизняних вчених, які мають свої школи і багато учнів у багатьох країнах світу:

- Буднікова П.П. (Чл.кор, завідувач каф. у ХПІ, у 30 роках), Бережного П.В.(академіка АН України, зав.каф. вогнетривів у ХПІ), Кривенка П.В.(зав. Каф. у Київському нац. Університеті будівництва та архітектури- великі досягнення в області шлаколужних в’яжучих), Мчедлов-Петросян О.П., (Чл.кор Грузинської АН, зав.каф. ХДТУБА великі досягнення в області термодинаміки силікатів), Ушеров –Маршак О.В. (досягнення в області фізичних методів досліджень, ХДТУБА), Бабушкін В.І. (зав.каф. БМВ в ХДТУБА), Крупа.., зав.каф. кераміки у КДТУБА, Чернявський С.Л. займається питанням корозії бетону і його адаптації в агресивних середовищях (зав.каф. ХДТУБА), Плугін А.М.(акад.зал.трансп.), Золотарьов Ю.А. (автодор. Універс.), Дворкін зав.каф. у Рівненському університеті, займається щільними бетонами та багато інших.

 

2. Розвиток будівельних матеріалів бере свій початок з розвитку людства.

Першим будівельним матеріалом було дерево, потім природне каміння.

Далі, щоб складене каміння не руйнувалось почали використовувати глину – при пожежі глина не зруйнувалась і стала дуже міцною. Таким чином з’являється цілий напрямок – гончарство, цегляне виробництво.

На острові поблизу Греції знайшли гіпсовий камінь, який назвали алебастром, за назвою острова. І нарешті перший у 1820 році інженер Чєлієв Є.І. отримав портландський цемент, поклавши початок розвитку будівництва в цілому.

Бетон і залізобетон стали основою стрімкого розвитку будівництва. Пластмаси набули розвиток при розвиненому видобутку газа та нафти. Метали, алюміній (отриманий у Х1Х столітті за способом електролізу) набуває широкого застосування тільки у 20-х роках минулого століття завдяки розвитку енергетики.

Ліси Амазонки та Сибіру – це легені планети. Вчені землі наклали вето на вирубку цих лісів, тому в останній час на ринку будівельних матеріалів з’явилось багато виробів з екологічно безпечної пластмаси (вагонка різних кольорів і фактури, ламінат з полімерним покриттям, металопластикові вікна, двері тощо). Підводячи підсумок вищесказаному, можна визначити:

будівельні матеріали – це такі матеріали, з яких складаються, або можуть бути виготовлені вироби, які застосовують у будівництві.

3. Класифікація будівельних матеріалів за призначенням.

За призначенням будівельні матеріали поділяють на 2 групи:

1. Конструкційні

– природні кам’яні матеріали,

– матеріали отримувані термообробкою (кераміка, скло, метали), мінеральні в’яжучі повітряні та гідравлічні,

– композиційні матеріали- бетон та залізобетон, бітумні, азбестоцементні, пластики, полімербетони,

– деревина.

2. Спеціального призначення

- теплоізоляційні (мін. вата, ніздрюватий бетон, полімерні, і т.п.)

- акустичні

- оздоблювальні

- антикорозійні

 

3. Основні властивості будівельних матеріалів.

Склад і структура матеріалів визначають ті властивості, які ми бажаємо отримати.

 Матеріали визначають за складом:

- елементарним (матеріал розкладають за елементами: кисень, водень, і т.д до 12 основних елементів: сірка, магній, залізо....);

- оксидним (матеріал визначають за вмістом оксидів – мінеральні в’яжучі наприклад: СаО, SiO2, MgO, SO2 і т.п.);

- мінеральний (для штучних матеріалів) і мінералогічний (для природних) кам’яних матеріалів.

Структура матеріалів, або будова – це „пространственное” розміщення складових частин матеріалу або виробу. Тобто, коли склад матеріалу розглядається на елементарному рівні – то на рівні атомів; коли розглядається макроструктура то на мінеральному рівні.

Усього прийнято розглядати матеріали на 4 рівнях, наприклад бетон:

- макрорівень (складові - цементній розчин і крупний заповнювач);

- мезорівень (пісок у цементному камені);

- мікрорівень (у мікроскопі гель цементного каменю);

- субмікрорівень (у електронний мікроскоп видно новоутворення гідросилікатів).

Властивості матеріалів визначають за якісними показниками матеріалу до оточуючого середовища в період експлуатації або переробки. Ці критерії (властивості матеріалу) в залежності від складу і будови завжди стандартизовані:

Наприклад, ніздрюватий бетон: будова - ніздрюватий, а склад - це і силікатний, цементний, на основі гіпсу тощо, то му є ГОСТ на ніздрюваті бетони за складом і властивостями (густиною, теплопровідністю, міцністю). 

 

Лекція № 2