Роль и значение материалов в строительстве

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТСВЕННОЕ АВТОНОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЛИАЛ В Г.ЧИСТОПОЛЕ

Специальность 270800.62

Контрольная работа

По дисциплине: «Строительные материалы»

Выполнил: студент заочного отделения

группы 3151С Айсина Л.М.

Проверил: старший преподаватель Четырчинский А.В.

Чистополь 2014г

Содержание

Роль и значение материалов в строительстве 3

Природные каменные материалы и изделия. Общие сведения. Добыча камня.

Изделия из шлаковых расплавов и каменное литье. Ситаллы и шлакоситаллы.15

Список использованной литературы 18

Роль и значение материалов в строительстве.

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.

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 и др.

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. В.И.Куприянов, доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук, заведующий кафедрой архитектуры, ректор Казанской государственной архитектурно-строительной академий; закончил КИСИ в 1963г., факультет Строительно-технологический, затем в КИСИ, аспирант ВНИИСМа, научное направление: плёночно-тканевые материалы для строительных конструкций. Р.З. Рахимов, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники, лауреат государственной премии Татарстана, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук, заведующий кафедрой Строительных материалов КГАСА; закончил КИСИ в 1961г.; ф-т Строительно-технологический; работал в строительной индустрии, затем в КИСИ; научные труды по развитию минерально-производственных комплексов строительных материалов Поволжья.

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. Примерно к тому же времени относится и философия древнегреческого ученого Аристотеля, который установил 18 качеств у материалов: плавкость—не плавкость, вязкость—хрупкость, горючесть—негорючесть и т.п. Три известных состояния вещества (твердое, жидкое и газообразное) и отношение их к энергии выражалось Аристотелем четырьмя элементами: землей, водой, воздухом и огнем, что с позиций физики являлось определенным достижением. 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...»

Для древнего периода науки весьма характерна нерасчлененность ее по отдельным видам строительных материалов. В значительной мере в ней прослеживается общая взаимосвязь между качеством материалов и их атомистическим составом, хотя, естественно, до подлинных научных химических знаний о составе и свойствах было еще весьма далеко. Теория строилась в основном на догадках, интуициях, хотя были и удивительные решения, например в 3 в. до н.э. уже умели придавать строительным растворам гидравлические свойства, т.е. способность к их твердению в водной среде с помощью природных добавок. Этим же специалисты занимаются до сих пор.

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. Развитие практики на этом этапе в строительном материаловедении было в известной мере гипертрофировано по сравнению с теорией. 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. Если в 1950 г. в нашей стране было изготовлено 1,3 млн. м сборного железобетона в виде панелей и блоков, то в 1960 г. — 30,2 млн. м. в 1970 г. — 84,6 млн. м, в 1980 г. — 122 млн. м в 1985 г. — 151,0 млн. м из которых почти

30 млн. м — предварительно напряженных сборных железобетонных конструкций. Увеличивались объемы выпуска изделий и конструкций из легких и ячеистых бетонов (в 1985 г. 25 млн. м). Соответственно быстро возрастала мощность цементной промышленности. Если в 1950 г. выпуск цемента составил 10,2 млн. т, то в 1960 г. 45,5, в 1970 г. 96, в 1980 г. 125, а в 1985 г. — 131 млн. т. Количество разновидностей цементов составило 30. Высокий уровень развития этой промышленности был также и во многих других странах

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. Были внедрены поточно-конвейерные линии с годовой производительностью до 1 млн. м облицовочных керамических плиток и до 800 тыс., м плиток для полов.

Стоимость материалов в общих затратах на строительство составляет не менее половины, для уникальных зданий и сооружений может быть и больше. 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. Стоимость строительных материалов зависит от затрат на их перевозку. При транспортировании материалов на большие расстояния, учитывая размеры Рос сии, стоимость может возрасти в несколько раз. для экономии стоимости строительства следует использовать материалы, производимые вблизи строящегося объекта. Целесообразно и промышленность строительных материалов организовать как можно ближе к сырьевой базе. Тем самым максимально используя, как принято говорить, ем сетные строительные материалы. Стоимость строительных материалов включает различные факторы, но. все должно приводиться к рента дельности и конкурентоспособности. Сюда можно отнести и качество изделий, долговечность их работы, теплоэнергетические затраты на производство, возможность переработки отходов и даже экологические аспекты, которые в конечном итоге сказываются на экономике производства, региона, страны в целом. Если все не предусматривать, то первоначальная небольшая стоимость материала может во времени обернуться значительными расходами на ремонт, реконструкцию, восстановление окружающей среды и т.п.

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. В обозначении ГОСТа первое число означает по рядковый номер стандарта, второй - год его утверждения.

Кроме стандартов действует система нормативных документов, объединенная в Строительные НОРМЫ И правила (СНиП). СНиП это свод нормативных документов по проектированию, строительству и строительным материалам, обязательный для всех организаций и предприятий.

Важнейшее значение в строительстве имеет первая подгруппа, в которую входят: а) цементные бетоны (тяжелые и легкие), изделия из них, в т.ч. крупные блоки, панели и сборные железобетонные конструкции, играющие решающую роль в индустриализации строительства; по производству сборных железобетонных конструкций и деталей СССР давно уже вышел на первое место в мире; в 1964 их было произведено 50 млн. м3; б) силикатобетонные изделия и конструкции, изготовляемые из извести, песка, шлаков и зол и других отходов промышленности с автоклавной обработкой (пропаривание под давлением); наряду с обычным (цементным) сборным железобетоном начинают применяться более дешевые конструкции из легкого железобетона, а также армированные силикатобетонные (бесцементные) балки, плиты перекрытий и другие конструкции; в) асбестоцементные изделия — большая, самостоятельная подгруппа изделий (кровельные и волнистые стеновые листы, плитки, облицовочные изделия, трубы и др.), отличающихся легкостью, высокой прочностью, водонепроницаемостью и долговечностью; только кровельного материала, так называемого асбошифера (главным образом волнистых листов).

В связи с быстрым ростом производства цемента и открытием новых мощных месторождений асбеста в СССР обеспечено дальнейшее значительное расширение производства асбестоцементных изделий, в том числе для ограждающих конструкций промышленных и жилых зданий, а также гипсовые и гипсобетонные изделия; грунтоцементные и другие грунтовые (саманные и т. п.) блоки для стен зданий в сельском строительстве, грунтоцементные дорожные покрытия или основания под них; асфальтовые бетоны и растворы, широко применяемые для устройства дорожных покрытий, тротуаров, полов промышленных зданий и плоских кровель; пластбетон и армопластбетон — новая разновидность бетона и армобетона, в которой вяжущим служат некоторые синтетические смолы. Эти материалы пока имеют ограниченное специальное применение в тех случаях, когда от бетона требуется особая водонепроницаемость пли стойкость в агрессивных средах; строительные растворы — смеси одного из вяжущих (цемента, извести, гипса) или их сочетания с водой и мелким заполнителем, таким как песок (обычным или легким), для кладки блоков и кирпича (кладочные растворы), а также для штукатурки стен, потолков и т. п. (штукатурные растворы). Роль этих растворов на стройках снижается в связи с переходом на крупные панели и блоки, имеющие готовую (заводскую) отделку, а также в связи с применением листов сухой штукатурки (гипсовой и древесноволокнистой).

На крупных стройках и в больших городах готовые (товарные) строительные растворы в виде сухих или мокрых смесей заданного состава и цвета выпускаются централизованными механизированными установками или заводами.Керамические материалы в СССР претерпевают большие изменения. Кирпич, играющий роль основного стенового материала, постепенно вытесняется более эффективными крупными панелями и блоками (бетонными, силикатными, из керамических камней и др.). Хотя часть кирпича выпускается более эффективного типа (дырчатого, укрупненного пустотелого) и заменяется пустотелыми керамическими блоками, здания и сооружения из кирпича являются более дорогостоящими и трудоемкими, чем крупнопанельные и крупноблочные здания, поэтому процесс постепенного вытеснения кирпича в индустриальном строительстве более прогрессивными стеновыми материалами является закономерным.