Глава 1. Основные строительные материалы

Природные и искусственные каменные материалы

При строительстве зданий и сооружений используют природные и искусственные материалы.

Природные материалы можно разделить на две основные группы: материалы, применяемые в своем первоначальном виде, и материалы, пригодные для строительных целей только после соответствующей обработки. Рассмотрим краткие характеристики основных строительных материалов.

Бутовый камень – это куски горной породы неправильной формы размером 150-500 мм, массой 20-40 кг. Его получают при разработке известняков, доломитов, песчаников. Бутовый камень применяют для кладки (бутовой и бутобетонной) фундаментов, стен подвалов и неотапливаемых зданий, подпорных стен и т.п. Для кладки чаще всего используют бутовый камень в виде плит, так называемый плитняк или постелистый бут. Мелкий бут перерабатывают в щебень.

Булыжный камень – небольшие валуны или куски валунов больших размеров. Применяют для мощения улиц и откосов насыпей.

Гравий – рыхлое скопление окатанных обломков горных пород. Величина отдельных частиц 5-70 мм. Гравий служит крупным заполнителем в цементных и асфальтовых бетонах.

Песок – горная порода, состоящая из зерен минералов и пород размером 0,14-5,0 мм. Различают пески кварцевые, полевошпатные и карбонатные. Песок служит мелким заполнителем для цементных растворов и бетонных смесей.

Плиты тесаные и пиленые – изготавливают из гранитов, мраморов, известняков и вулканических туфов. Такими плитами облицовывают здания.

Щебень – небольшие обломки камней различных пород размером 5-150 мм. Используется для приготовления бетонных смесей.

Фибролит магнезиальный – искусственный камень, состоящий из древесной стружки, связанный магнезиальным вяжущим. Фибролит подразделяется на теплоизоляционный (применяемый для утепления стен, полов, перекрытий) конструктивный и фибролитовую фанеру.

Ксилолит – это затвердевшая смесь древесных опилок и магнезиального вяжущего, затворенного раствором хлористого магния. Ксилолит часто используют для устройства полов.

Асбестоцементные изделия – искусственный каменный материал из смеси воды, цемента и асбеста. Асбестоцементные изделия разделяются на кровельные, стеновые, трубы и короба, электроизоляционные доски и изделия специального назначения. Асбестоцементные изделия имеют большую прочность, морозостойкость и водонепроницаемость.

Минеральные вяжущие вещества – это тонко измельченные порошки, образующие при смешивании с водой пластическую массу, которая затем, затвердевая, переходит в камневидное состояние. Такими веществами являются глина, известь, гипс и цементы различных марок. Если в качестве основного вяжущего вещества применяется известь, то можно получить силикатный, известково-шлаковый, известково-зольный кирпич, термовкладыши, короба теплопроводов, стеновые блоки и т.п. Если основным вяжущим материалом является гипс, то из такого материала можно изготовить элементы внутренних частей здания: карнизы, потолочные розетки, плафоны, плиты и панели перегородок и т.п. Для большой прочности гипсовые изделия армируют деревянной рейкой, камышом и др.

Строительные растворы – представляют собой рационально подобранные смеси, из вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя – песка. От бетона раствор отличается тем, что в нем отсутствуют крупный заполнитель – щебень и гравий. Различают следующие строительные растворы:

кладочные – для соединения элементов кладки (кирпичей или камней);

отделочные – для штукатурки, изготовления архитектурных деталей и т.п.;

специальные – для рентгенозащиты, заполнения швов между конструкциями из железобетона, гидроизоляции, для устройства звукопоглощающей штукатурки и т.п.

Бетон и железобетон. Предварительно напряженный железобетон

Бетон – искусственный камень, получаемый в результате твердения рационально подобранной смеси. Эта смесь состоит из вяжущего вещества (цемента, извести, глины и т.п.), воды, мелкого (песка) и крупного (щебня или гравия) заполнителя. Такая смесь до затвердевания называется бетонной смесью. Если в качестве вяжущего применяется глина, получается глинобетон, если известь – известковый бетон. Для получения бетонов могут использоваться и другие вяжущие. Из бетона изготавливаются бетонные и железобетонные несущие конструкции зданий и сооружений, плотины шлюзов, полы и дорожные покрытия. Существуют также бетоны кислото-жароупорные, особотяжелые для биологической защиты и др.

Железобетон – это строительный материал, в котором используется совместная работа бетона и стальных стержней – арматуры. Из железобетона изготавливают колоны, плиты, перекрытия, перемычки, балки, ригели, прогоны и другие конструктивные элементы. Железобетон подразделяется на монолитный и сборный. Изделия из монолитного железобетона выполняют в специальной форме – опалубке – непосредственно на строительной площадке. Сборный железобетон изготавливают на заводах. Применение сборного железобетона позволяет значительно уменьшить сроки строительства и улучшить качество выполняемых конструкций.

Стеклянные изделия. Отделочные материалы. Материалы на основе пластических масс

Стеклянные изделия – стекло листовое выпускают толщиной 2-6 мм. Различают стекло прозрачное, окрашенное, бесцветное и рассеивающее свет.

Профильное строительное стекло представляет собой элементы швеллерного и коробчатого сечения. Его используют для светопрозрачных ограждений и самонесущих стен в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве.

Стеклоблоки применяют для заполнения световых проемов и устройства наружных и внутренних светопрозрачных ограждений в зданиях различного назначения. Кроме этого, из стеклоблоков изготавливают стеклопакеты, дверные полотна, витрины, коврово-узорчатые плитки, трубы, стеклобетонные конструкции и другие изделия.

Пластические массы – материалы, в состав которых входят полимеры, органические вещества с высоким молекулярным весом. Эти вещества на определенной стадии переработки придают пластическим массам способность принимать требуемую форму и сохранять ее после снятия давления. Пластические массы благодаря своей малой плотности, прочности, химической стойкости и другим свойствам получают все большее распространение в строительстве. Из пластмасс изготавливают стеновые панели (стеклопласт, пенополистирол и т.п.), облицовочные плитки (полистирольные плитки), плитки для пола, линолеум, различные гидроизоляционные пленки, а также трубы, фитинги и санитарно-технические приборы.

Потери тепла через стены отапливаемых зданий достигают 45%, через окна и двери – 33% от общих потерь. Потери тепла в индивидуальных жилищах в 2,5...4 раза выше, чем в квартирах многоэтажных домов.

Изменениями 3 СНиП 11-3-79^** "Строительная теплотехника" предусматривается повышение термического сопротивления ограждений с 2000 г - в 3…3,5 раза. В этих условиях толщину стен из керамзитобетона со средней плотностью 950 кг/м³ следует увеличить с 390 мм до 500...700 мм, а из кирпича со средней плотностью 1500 кг/м³с 510...640 мм до 1000...1200 мм, что с экономической точки зрения не реально. Поэтому настоятельно требуются стеновые конструкции с использованием высокоэффективных и долговечных теплоизоляционных материалов. Опыт стран Западной и, особенно Cеверной, Европы и США подтверждает целесообразность применения пенопластов и волокнистых утеплителей.

Отличительной особенностью климата России являются холодные и продолжительные зимы почти на 40% ее территории. Так, в районах расположенных между 50-й и 60-й параллелями, в России средняя температура наиболее холодного месяца находится в интервале -8...-28 ⁰С, а в Западной Европе -4,5...+2 ⁰С; продолжительность отопительного периода составляет соответственно 200...250 и 100…180 дней. Поэтому в России топливо – энергетические затраты значительно превышают аналогичные показатели Западной Европы.

Например, в Западной и Восточной Сибири среднегодовая температура воздуха составляет – 0,1 ⁰С, причем 80…100 раз температура воздуха переходит через ноль с амплитудой до 30 ⁰С, а расчетная температура зимнего периода равна -35 …-39 ⁰С. Отопительный период для городов Омска, Новосибирска, Томска, Красноярска и др. составляет 220…235 суток, а средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха менее +8⁰С составляет от –7,2…9,3⁰С. Количество градусо - суток отопительного периода в этих регионах колеблется в пределах 6084…7105 в зависимости от назначения здания, при этом приведенное сопротивление теплопередаче для наружных стен отапливаемых зданий составляет 3,5…3,9 м² ⁰С /Вт.

Вновь построенные здания в средней полосе России требуют на отопление 1 м² площади в среднем около 500 кВт ч, в Германии - 250, в Швеции и Финляндии - 135. На содержание 1 м² общей площади жилого здания в России тратится 84 кг условного топлива в год, а в Швеции, например, 27 кг.

Наиболее рациональный путь решения проблемы теплозащиты отапливаемых зданий – создание многослойных стеновых изделий с эффективными утеплителями.

Госстроем РФ разработан и запущен в массовое производство абсолютно новый теплоизоляционный материал, обладающий рядом существенных преимуществ перед остальными активно используемыми отечественными и импортными утеплителями. Речь идет о теплоизоляционных блоках "Геокар" на основе торфа (таблица 1.1), производить которые и использовать в строительстве можно практически в любом регионе, где есть торф. А это – 70 % территории России. Жесткость блоков "Геокар" в два раза превышает минеральную вату, по теплотехническим свойствам не уступает ей, а по долговечности "соответствует каменным, бетонным и панельным конструкциям" (ЦНИИСФ), и превосходит по этим показателям даже силикатный кирпич.

Материал от мороза не разрушается: обладая крупнопористой структурой, при морозе в "точке росы" образуется не линия промерзания в виде льда, а иней – прекрасный природный теплоизолятор, который повышает теплотехнические свойства при сильном морозе на 30 %. По заключению физиков это свойство присуще только "Геокару" и вермикулиту.

"Геокар" может использоваться не только как теплоизоляционный, но и как конструкционный материал. Технология позволяет увеличивать плотность торфоблоков в зависимости от их назначения. Влагонакопления не происходит даже при облицовке керамическим кирпичом, т.к. оба этих материала имеют одинаковую паропроницаемость. Влажность в стене здания, за которым ведутся наблюдения (в течение 4-х лет эксплуатации), в феврале месяце составила 10,5 % (стена сухая и теплая). Бактерицидность такова, что по заключению специалистов, туберкулезная палочка Коха, бруцеллы и другие возбудители при прикосновении с материалом гибнут в течение суток. Торф, являясь антисептиком, их уничтожает.

Материал обладает поразительной газопоглотительной способностью. Он до пяти раз снижает уровень проникающей радиации, "дышит" как дерево, поглощая пар при его избытке и возвращая при недостатке.

В настоящее время на отечественном рынке резко возросла потребность в эффективных теплоизоляционных материалах. Это объясняется и суровостью российского климата, и повышением требований к теплозащите строительных конструкций, и желанием людей жить в комфортных условиях. Одним из вариантов решения этой проблемы является использование теплоизоляционных плит "Пеноплэкс".

Теплоизоляционные плиты "Пеноплэкс" производится методом экструзии из полистирола общего назначения. Процесс экструдирования полистирола обеспечивает получение пеноматериала с однородной структурой, состоящей из мелких закрытых ячеек размером 0,1-0,2 мм. В сочетании с водостойкими свойствами полистирола ячеистая структура обеспечивает чрезвычайно низкую теплопроводность, низкое водопоглощение материала, а также высокую прочность на сжатие.

Так, теплопроводность плит в сухом состоянии при температуре + 25 °С при плотности материала 35 кг/м³ – не более 0,028 Вт/м °С, а при плотности 45 кг/м³ – не более 0,03 Вт/м ⁰С. При эксплуатации материала в условиях "А" расчетный коэффициент теплопроводности (СНиП 11-3-79) для плит различной плотности составляет – 0,030-0,032 Вт/м °С, а при условиях эксплуатации "Б" – 0,032-0,033 Вт/м °С (отчет об испытаниях Научно-исследовательского института строительной физики от 15.12.2002 года).

При испытаниях по требованиям ГОСТ 17177-94 водопоглощение материала составило: при погружении в воду на 24 часа – не более 0,1-0,2 %, а в течение 30 суток – не более 0,4 % от объема.

Теплоизоляционные плиты "Пеноплэкс" характеризуются и высокой стойкостью к давлению водяных паров (диффузии) - коэффициент паропроницаемости равен 0,018-0,015 мг/ (м ч Па).

Прочность на сжатие при 10 % линейной деформации зависит от плотности плит и составляет 0,25-0,50 МПа (ГОСТ 17177-94), т.е. материал способен выдержать нагрузку не менее 25-50 т/м².

Соответствие плит "Пеноплэкс 35" пожарно-техническим характеристикам Г1 (по ГОСТ 30244-94 слабогорючий, по СТСЭВ 2437-80 трудносгораемый) и РП1 (по ГОСТ 51032-97 - нераспространения пламени по поверхности).

Эксплуатировать теплоизоляционные плиты "Пеноплэкс" рекомендуется в диапазоне от –50 °С до +75 °С. В этом температурном режиме все физические и теплотехнические характеристики материала изменяются незначительно.

По назначению помещения предприятий общественного питания делятся на следующие группы:

· производственные помещения - горячий цех, холодный цех, помещение для резки хлеба, доготовочный цех, цех обработки зелени, мясо - рыбный цех, помещение для мучных изделий, моечная столовой посуды, моечная кухонной посуды, моечная и кладовая полуфабрикатов, помещение заведующего производством;

· складские помещения – охлаждаемые камеры для хранения мясных, рыбных и овощных полуфабрикатов, фруктов, ягод, напитков и овощей, молочных продуктов, жиров и гастрономии и пр.;

· административные и бытовые помещения - кабинет директора, бухгалтерия, помещение персонала, бельевая, гардероб для персонала, душевые, уборные и пр.;

· помещение для посетителей - вестибюль, залы с раздаточными, бар, магазин кулинарии и пр.

В зданиях должны быть предусмотрены конструктивные, объемно-планировочные и инженерно-технические решения, обеспечивающие в случае пожара:

· возможность эвакуации людей независимо от их возраста и физического состояния наружу на прилегающую к зданию территорию (далее – наружу) до наступления угрозы их жизни и здоровью вследствие воздействия опасных факторов пожара;

· возможность доступа личного состава пожарных подразделений и подачи средств пожаротушения к очагу пожара, а также проведения мероприятий по спасению людей и материальных ценностей;

· нераспространение пожара на рядом расположенные здания, в том числе при обрушении горящего здания;

· ограничение прямого и косвенного материального ущерба, включая содержимое здания и само здание, при экономически обоснованном соотношении величины ущерба и расходов на противопожарные мероприятия, пожарную охрану и ее техническое оснащение.

Мероприятия по противопожарной защите зданий предусматриваются с учетом технического оснащения пожарных подразделений и их расположения.

При анализе пожарной опасности зданий, могут быть использованы расчетные сценарии, основанные на соотношении временных параметров развития и распространения опасных факторов пожара, эвакуации людей и борьбы с пожаром.

Строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.

Показателем огнестойкости является предел огнестойкости, пожарную опасность конструкции характеризует класс ее пожарной опасности.

Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного и последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний:

Пределы огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливают по ГОСТ 30247. При этом предел огнестойкости окон устанавливается только по времени наступления целостности (Е).

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса:

Класс пожарной опасности строительных конструкций устанавливают по ГОСТ 30403.

Здания, а также части зданий, выделенные противопожарными стенами, – пожарные отсеки (далее – здания) – подразделяются по степеням огнестойкости, классам конструктивной и функциональной пожарной опасности. Для выделения пожарных отсеков применяют противопожарные стены 1-го типа.

Степень огнестойкости здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций.

Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов.

Класс функционально пожарной опасности здания и его частей определяется их назначением и особенностями размещаемых в них технологических процессов.

Здания и пожарные отсеки подразделяются по степеням огнестойкости согласно таблице 2.1

Условные обозначения:

, °С - температура наружного воздуха самой холодной пятидневки; р- объемная масса материала, кг/

; W- относительная влажность внутри помещений, %.

Толщину стеновых панелей определяют по таблице 2.4. Максимальная длина температурных отсеков одноэтажных зданий со стенами из мелкоштучных камней определяется в зависимости от расчетной средней температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки, материала стен и марки раствора кладки в соответствии со СНиП II-22-81.

Максимальные расстояния между температурными швами в стенах отапливаемых зданий приведены в таблице 2.5.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: