Классификация материалов применяемых в строительстве

Строительные материалы и изделия классифицируют по степени готовности, происхождению, назначению и технологическому признаку.

По степени готовности различают собственно строительные материалы и строительные изделия — готовые изделия и элементы, монтируемые и закрепляемые на месте работы. К строительным материалам относятся древесина, металлы, цемент, бетон, кирпич

Строительными изделиями являются сборные железобетонные панели и конструкции, оконные и дверные блоки

По происхождению строительные материалы подразделяют на природные и искусственные.

Природные материалы — это древесина, горные породы (природные камни), торф, природные битумы и асфальты и др. Эти материалы получают из природного сырья путем несложной обработки

К искусственным материалам относят кирпич, цемент, железобетон, стекло и др. Их получают из природного и искусственного сырья, побочных продуктов промышленности

По назначению материалы подразделяют на следующие группы:

конструкционные материалы — материалы которые воспринимают и передают на грузки в строительных конструкциях;

Классификация строительных материалов по группам горючести

теплоизоляционные материалы, основное назначение которых — свести до минимума перенос теплоты через строительную конструкцию и тем самым обеспечить необходимый тепловой режим в помещении при минимальных затратах энергии;

акустические материалы (звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы) — для снижения уровня «шумового загрязнения» помещения;

гидроизоляционные и кровельные материалы — для создания водонепроницаемых слоев на кровлях, подземных сооружениях и других конструкциях, которые необходимо защищать от воздействия воды или водяных паров;

герметизирующие материалы — для заделки стыков в сборных конструкциях;

отделочные материалы — для улучшения декоративных качеств строительных конструкций, а также для защиты конструкционных, теплоизоляционных и других материалов от внешних воздействий;

По технологическому признаку материалы подразделяют, учитывая вид сырья, из которого получают материал, и вид его изготовления, на следующие группы:

Природные каменные материалы и изделия — получают из горных пород путем их обработки: стеновые блоки и камни, облицовочные плиты,

Керамические материалы и изделия — получают из глины с добавками путем формования, сушки и обжига: кирпич, керамические блоки и камни, черепица,

Стекло и другие материалы и изделия из минеральных расплавов — оконное и облицовочное стекло, стеклоблоки

2. Основные свойства см.

Плотностью называется величина равная отношению массы вещества к занимаемому им объему; выражается в килограммах на кубический метр (кг/м3).

Истинная плотность — предел отношения массы к объему тела или вещества без учета имеющихся в них пустот и пор.

Насыпная плотность — отношение массы зернистых материалов, материалов в виде порошка ко всему занимаемому ими объему, включая и пространство между частицами.

Средняя плотность — физическая величина, определяемая отношением массы тела или вещества ко всему занимаемому ими объему, включая имеющиеся в них пустоты и поры.

Видеолекция «Классификация и строение строительных материалов», Тажибаева Дана Маратовна

Относительная плотность — отношение плотности тела или вещества к плотности стандартного вещества при определенных физических условиях.

Пористость — отношение объема пор к внешнему объему (габариту) материала. Ее выражают в процентах. Пористость определяет основные свойства материалов: прочность, морозостойкость, газопроницаемость, водопроницаемость и т.д.

Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать воду. Водопоглощение определяют по разности массы образца материала в насыщенном водой и абсолютно сухом состоянии и выражают в процентах массы сухого материала.

Влагоотдача —способность материала отдавать влагу при изменении окружающей среды. Влагоотдача характеризуется скоростью высыхания материала в сутки при относительной влажности окружающего воздуха 60 % и температуре 20 °С.

Водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость характеризуется количеством воды, прошедшей за 1 ч через 1 см2 поверхности материала при постоянном давлении. Степень водопроницаемости материала зависит от его плотности и строения.

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и понижения прочности.

Теплопроводность —способность материала передавать тепло через свою толщу от одной поверхности к противоположной вследствие разности температур.

Теплоемкость — свойство материала поглощать теплоту при нагревании и отдавать ее при охлаждении; характеризуется коэффициентом теплоемкости, равным количеству тепла в джоулях, необходимого для нагрева 1 кг материала на 1 °С.

Прочность — способность твердого тела воспринимать в определенных пределах воздействие внешних сил без признаков разрушения. Прочность материала характеризуется пределом прочности на сжатие, изгиб и растяжение.

Источник: studfile.net

Классификация строительных материалов

Общие сведения о строительных материалах, их основные свойства и классификация. Классификация и основные виды природных каменных материалов. Минеральные вяжущие вещества. Стекло и стеклянные изделия. Технологическая схема производства керамической плитки.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 07.09.2011
Размер файла 20,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общие сведения о строительных материалах, их основные свойства и классификация

2. Природные каменные материалы

3. Минеральные вяжущие вещества

4. Стекло и стеклянные изделия

5. Керамические облицовочные плитки

Строительные материалы являются главным элементом при осуществлении строительно-монтажных работ, так как без строительных материалов мы бы не смогли построить ни одного дома. Сегодня с развитием технического и технологического прогресса производство материалов для строительства растет достаточно высокими темпами, которые даже опережают темп роста объема строительных и монтажных работ. Для производства материалов, для строительства существует нескончаемая сырьевая база. Только из нерудного сырья на сегодняшний день производят большое количество высококачественных строительных материалов.

Отрасль производства стройматериалов уверенно движется вперед в направлении обеспечения строительных нужд различных регионов страны. Капитальное строительство жилых зданий является одной из главных отраслей промышленности. Огромные масштабы капитального строительства требуют все нового внедрения современных проектных решений, которые в свою очередь требуют совершенствования материально-технической базы для производства новейших строительных материалов. Увеличивающиеся требования к качеству строительных материалов также стимулируют рост и ужесточение стандартов при изготовлении данного вида продукции.

1. Общие сведения о строительных материалах, их основные свойства и классификация

К строительным товарам относятся различные материалы и изделия, применяемые для сооружения оборудования и ремонта жилых и других строений и помещений.

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.

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:

1. Физические (средняя, насыпная, истинная и относительная плотность, пористость, влажность, влагоотдача, теплопроводность).

2. Химические (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).

3. Механические (пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, сдвиге, упругость, пластичность, жёсткость, твёрдость).

4. Технологические (удобноукладываемость, теплоустойчивость, плавление, скорость затвердевания и высыхания).

5. Теплофизические (теплопроводность, теплоемкость, огнеупорность, огнестойкость, линейное температурное расширение).

Классификация строительных товаров.

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

Они в свою очередь подразделяются на две основные категории.

Первая категория — кирпич, бетон, цемент, лесоматериалы и др.

Их применяют при возведении различных элементов зданий (стен, перекрытий, покрытий, полов).

Вторая категория (специального назначения) — гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические и др.

По виду исходного сырья подразделяются на:

* каменные природные строительные материалы и изделия из них (в качестве наполнителей в бетоны используется щебень; для фундаментов — бут, гранит; для отделочных — туф, мрамор и др.);

* вяжущие материалы неорганические и органические;

* материалы и изделия из древесины (круглый лес, пиломатериал, полуфабрикаты и готовые изделия);

* материалы на основе металлов (конструкционные, кровельные и др.);

* материалы и изделия из керамики (стеновые, облицовочные, кровельные и др.);

* материалы и изделия из стекла (листовое, оконное, специальное стекла и др.);

*материалы и изделия на основе волокнистых веществ, бумаги, и полимеров (отделочные материалы — обои, линкруст, линолеум, рубероид и др.).

По назначению подразделяются на:

* материалы для стен и перегородок;

* облицовочные и отделочные материалы;

* тепло — и звукоизоляционные материалы;

* материалы для полов;

* материалы для остекленения;

2. Природные каменные материалы

Натуральность и доступность, а также прочность, наряду с податливостью обработки — именно эти качества делают природные каменные материалы незаменимым элементом любого строительного процесса. А выбор того или иного материала зависит от индивидуальных требований строительства, предъявляемых к фактуре или цвету, а также размерам.

Классификация и основные виды природных каменных материалов.

Природные каменные материалы и изделия получают путём обработки горных пород.

По способу получения каменные материалы подразделяют на:

· рваный камень (бут) — добывают взрывным способом

· грубоколотый камень — получают раскалыванием без обработки

· дроблёный — получают дроблением (щебень, искусственный песок)

· сортированный камень (булыжник, гравий).

Каменные материалы по форме делят на:

· камни неправильной формы (щебень, гравий)

· штучные изделия, имеющие правильную форму (плиты, блоки).

Щебень — остроугольные куски горных пород размером от 5 до 70 мм, получаемые при механическом или природном дроблении бута (рваный камень) или естественных камней. Его используют в качестве крупного заполнителя для приготовления бетонных смесей, устройства оснований.

Гравий — окатанные куски горных пород размером от 5 до 120 мм, также используется для приготовления искусственных гравийно-щебёночных смесей.

Песок— рыхлая смесь зёрен горных пород размером от 0,14 до 5 мм. Он образуется обычно в результате выветривания горных пород, но может быть получен и искусственным путём — дроблением гравия, щебня, и кусков горных пород.

3. Минеральные вяжущие вещества

Минеральные вяжущие вещества — это материалы, которые при смешивании с водой образуют пластично-вязкое тесто, способное со временем самопроизвольно затвердевать, переходя в камневидное состояние. После затвердевания вяжущее вещество скрепляет в одно целое, т.е. как бы связывает между собой, камни либо зерна сыпучих материалов — песка, гравия, щебня.

Различают органические и минеральные (неорганические) вяжущие вещества. К органическим вяжущим веществам относятся битум, деготь, полимеры. Эти вещества переходят в рабочее состояние при нагреве либо растворении в органических растворителях. Минеральные (неорганические) вяжущие вещества выпускают в виде тонких высокодисперсных порошков (цемента, гипсового вяжущего).

Реже применяют вяжущие вещества в виде высоковязких жидкостей (жидкого стекла, фосфатных вяжущих). Как правило, минеральные вяжущие вещества переводят в рабочее состояние путем смешивания с водой. Этот процесс называют затворением вяжущего. Некоторые вяжущие, например магнезиальный цемент, затворяют водными растворами солей. По химическому составу минеральные вяжущие вещества подразделяют на следующие основные группы: строительная известь; гипсовые вяжущие; цементы; смешанные вяжущие (известково-шлаковые, известково-пуццолановые); магнезиальные вяжущие; жидкое (растворимое стекло).

Все строительные минеральные вяжущие вещества в зависимости от их основного свойства твердеть и длительно противостоять воздействию различных факторов окружающей среды делят на три основные группы:

1. Воздушные — это такие вяжущие вещества, которые при затворении водой или водными растворами некоторых солей способны схватываться, твердеть и превращаться в камень только на воздухе. Образовавшийся камень длительное время сохраняет прочность в воздушной среде. К воздушным вяжущим веществам относятся: полуводный гипс или алебастр, гипсоангидритовый цемент и высокообжиговый гипс, строительная известь и каустический магнезит.

2. Гидравлическими называют вещества, которые при затворении водой образуют тесто, схватывающееся и твердеющее не только на воздухе, но и в воде. Образовавшийся при этом камень длительное время сохраняет свою прочность, как на воздухе, так и в водной среде. Благодаря этому гидравлические вяжущие вещества с успехом используют в конструкциях и сооружениях, предназначенных для работы в воздушных и водных средах.

3.Кислотоупорными, или кислотостойкими, называют такие гидравлические вяжущие вещества, которые, начав твердеть на воздухе, продолжают твердеть и долгое время сохраняют прочность камня в кислых средах. К этой группе относят кислотоупорный кварцевокрем-нефтористый цемент, который используют для возведения сооружений, подвергающихся длительному систематическому воздействию, минеральных и органических кислот и их солей.

Как воздушные, так и гидравлические вяжущие вещества используют глазным образом для строительных целей. Они служат для скрепления между собой керамических и естественных камней и плит при возведении всевозможных сооружений, в том числе и для изготовления бетонов и железобетонных конструкций, а также для отделки и оформления зданий и сооружений различного назначения.

Главным свойством вяжущих веществ является их механическая прочность. Она представляет собой величину предела прочности при сжатии образцов, изготовленных из испытуемого вяжущего вещества по предусмотренной соответствующим ГОСТом методике.

4. Стекло и стеклянные изделия

Стекло — переохлаждённый расплав сложного состава из смеси силикатов и других веществ. Отформованные стеклянные изделия подвергают специальной термической обработки — обжигу.

Оконное стекло выпускают в листах размером до 3210?6000 мм Стекло в соответствии с его оптическими искажениями и нормируемыми пороками подразделяют на марки М0-М7.

По толщине стекло делят на:

· одинарное (толщиной 2 мм)

· полуторное (2,5 мм)

· утолщённое (4-10 мм).

Витринное стекло выпускают полированным и неполированным в виде плоских листов толщиной 2-12 мм. Применяют его для остекления витрин и проёмов. В дальнейшем листы стекла можно подвергать дальнейшей обработке: гнуть, закалять, наносить покрытия.

Армированное стекло — изготавливают на поточных линиях методом непрерывного проката с одновременным закатыванием внутрь листа металлической сетки. Это стекло имеет гладкую, узорчатую поверхность, может быть бесцветным или цветным.

Стекло теплопоглощающее обладает способностью поглощать инфракрасные лучи солнечного спектра. Оно предназначено для остекления оконных проёмов с целью уменьшения проникания солнечной радиации внутрь помещений. Это стекло пропускает лучи видимого света не менее чем на 65 %, инфракрасных лучей не более 35 %.

Стеклянные трубы изготавливают из обычного прозрачного стекла способом вертикального или горизонтального вытягивания. Длина труб 1000-3000 мм, внутренний диаметр 38-200 мм. Трубы выдерживают гидравлическое давление до 2 МПа.

Ситаллы получают путём введения в расплавленную стеклянную массу специального состава катализаторов кристаллизации. Из такого расплава формируют изделия, затем их охлаждают, в результате чего расплавленная масса превращается в стекло. При последующей тепловой обработке стекла происходит его полная или частичная кристаллизация — образуется ситолл. Они имеют большую прочность, малую среднюю плотность, высокую износостойкость. Их применяют при облицовке наружных или внутренних стен, изготовление труб, плит для полов.

Читайте также:  Как дать рекламу на строительство

Стемалит представляет листовое стекло различной фактуры, покрытое с одной стороны глухими керамическими кристаллами разного цвета. Изготавливают его из неполированного витринного или прокатного стекла толщиной 6-12 мм. Применяют его для наружной и внутренней облицовки зданий, изготовления стеновых панелей.

Стеклянные блоки имеют герметически закрытую полость, образованную в результате сварки двух отпрессованных полублоков. Стеклянные блоки выпускаются бесцветными и цветными.Стеклянные блоки применяют для заполнения световых проемов в наружных стенах и для создания светопрозрачных перегородок. Они создают мягкое рассеянное освещение, увеличивают глубину естественной освещенности. Ограждения из стеклоблоков огнестойки, герметичны, обладают высокой теплозвукоизоляционной способностью.

Профильное стекло коробчатого и швеллерного сечений. Профильное стекло изготавливают на поточных линиях непрерывного проката ленты стекла путем формования ее специальными приспособлениями в изделия коробочного и швеллерного сечений. Профильное стекло применяется для заполнения световых проемов, а также для возведения наружных стен и внутренних перегородок, не несущих нагрузок. Профильное стекло создает мягкое рассеянное освещение внутри зданий.

5. Керамические облицовочные плитки

Гамма производимых керамических плиток для покрытия полов и облицовки стен очень велика и в первую очередь зависит от производственного процесса и технологии их изготовления.

Технологическая схема производства керамической плитки включает следующие основные фазы:

1.Приготовление массы (шликера). Все компоненты для приготовления шликера (заранее протестированные), из которого впоследствии формируется черепок, загружают в шаровые вращающиеся мельницы мокрого помола.

2. Прессование. Далее шликер подают на башенную распылительную сушилку, где он превращается в порошок, из которого на прессах формируется плитка-сырец.

3. Обжиг. Отпрессованная плитка поступает в бисквитную печь, где подвергается первоначальному обжигу. Одновременно с этим на машинах периодического действия производят фритту — один из основных компонентов глазури.

4. Глазурование и вторичный обжиг. После обжига плитки транспортируют на линию глазурования, где лицевая поверхность очищается от пыли, орошается водой, затем наносят глазурь и зачищают торцевые грани.

5. Нанесение рисунка методом шелкографии — это последовательный четырехступенчатый процесс, благодаря которому появляется возможность варьировать графику и цветовую насыщенность плитки. Далее плитки подаются в печь политого обжига.

6. Сортировка — последний, завершающий этап цикла, полностью автоматизированного процесса выпуска продукции. Перед упаковкой каждую плитку подвергают двойному контролю. Опытные контролеры, работающие на линии, проверяют, чтобы на керамике не было механических повреждений, трещин, сколов и других дефектов. Габаритные размеры плитки проверяются оптическим способом.

7. Упаковка готовой продукции производится автоматически при помощи специальной установки — палеттизатора, который укладывает плитку на поддоны соответственно сортам.

Классификации керамической плитки и ее разновидности.

В первую очередь всю плитку можно разделить по следующим категориям:

— фоновая плитка — это основная плитка коллекции, занимающая при укладке большую часть пространства.

— декор — плитка с рисунком. Используется в качестве вставок, чтобы разбить большое пространство, выложенное фоновой плиткой. Здесь же можно упомянуть и декоративное панно, которое представляет собой картинку на керамике, состоящую из одной или нескольких плиток с рисунком.

— бордюр — неширокая керамическая полоска с рисунком. Как правило, служит границей, отделяющей темную плитку от светлой. К одной коллекции плитки часто прилагается несколько видов бордюра, например: широкий с рисунком, узкий с рисунком и «карандашики» (узкая выпуклая керамическая полоска)

— коллекция — комплект плитки. Может включать в себя светлую и темную плитку, напольную плитку, декоры и бордюры. В комплект могут входить все вышеперечисленные элементы или некоторые из них. Коллекция имеет единый дизайн, но цветовая гамма может варьироваться.

Различается по назначению.

— плитка для внутренней облицовки полов и стен; — плитка для наружной облицовки полов и стен; — плитка для бассейнов.

По износостойкости плитка делится на 5 групп.

1 группа (PEI-I) — для мест с небольшой посещаемостью, в которых используется мягкая обувь (туалет, ванная комната, спальная комната)

2 группа (PEI-II) — для помещений с небольшой интенсивностью движения, где ходят в домашней обуви, т.е. для квартир, коттеджей, за исключением кухонь, прихожих, лестниц и балконов (полы в жилых комнатах, спальных комнатах, ваннах и т.д.)

3 группа (PEI-III) — для помещений с движением средней интенсивности, в которых ходят в обычной обуви, не имеющих непосредственного доступа с улицы. Пригодна для укладки во всех помещениях дома или квартиры (полы кухонь, любые помещения в коттеджах и квартирах), гостиницах и небольших офисах.

4 группа (PEI-IV) — для помещений с интенсивностью движения от среднего до высокого. Пригодна для применения в жилых и общественных помещениях: любые помещения жилых домов, залы регистрации гостиниц, рестораны, офисы, магазины и т.д.

5 группа (PEI-V) — пригодна на участках с любой интенсивностью движения. (Бары, магазины, супермаркеты, торговые площади, станции метро, ж/д вокзалы, аэропорты и т.п.)

По способу формовки плитка подразделяется на:- прессование (маркировка «В») — порошкообразная смесь уплотняется прессом;- экструдирование (маркировка «А») — смесь тестообразной массы выдавливается через специальное отверстие.

По характеристике плитки:

— глазурованная — на поверхность плитки сначала наносится рисунок, а затем слой глазури;- неглазурованная — плитка либо не имеет рисунка, либо красящие вещества добавляют к исходной смеси, и за счет этого создается рисунок.

По способу производства:

— плитка двойного обжига более пористая и поэтому у нее более низкие прочностные характеристики — эту плитку можно использовать для отделки интерьеров в качестве настенного покрытия.

— плитка одинарного обжига подходит для облицовки стен, пола, а некоторые морозостойкие виды — для наружной облицовки.

Технические характеристики керамической плитки.

Технические характеристики керамической плитки, выпускаемой в России, определены следующими нормативными документами:

ГОСТ 6887-90 Плитка керамическая для полов.

ГОСТ 6141-91 Плитка керамическая глазурованная для внутренней облицовки стен.

ГОСТ 13996-93 Плитка керамическая фасадная.

В других странах на керамическую плитку существуют следующие стандарты:

DIN (Германия), UPEC (Франция), BS (Великобритания), ASTM-ANSI(CUJA) (США), UNI EN ЕМ (Италия).

строительные материалы природные минеральные

1. Козюлина Н.С. Товароведение непродовольственных товаров. — М.: Изд-во «Дашкова», 2002. — 368 с.

2. Моисеенко Н.С. Товароведение непродовольственных товаров: Ч.2. — М.: «Феникс» — 2003. — 288 с.

3. Моисеенко Н.С. Под ред. Юсупянц Э. Товароведение непродовольственных товаров. — М.: Издательства «Феникс»,2010.- 384с.

4. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия: Учебник/ К.Н. Попов.— М.: Высшая школа, 2005

5. Ходыкин А.П., Ляшко А.А., Волошко Н.И., Снитко А.П. Товароведение непродовольственных товаров: Учебник для средних специальных учебных заведений. — М.:Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2006. — 504с.

6. Шепелев А.Ф., Галаджян В.А., Туров А.С. Товароведение и экспертиза силикатных и строительных товаров: Учебное пособие для вузов по экономическим специальностям. — Ростов-на-Дону: МарТ, 2002. — 169 с.

Размещено на Allbest

Подобные документы

Физические свойства строительных материалов. Понятие горная порода и минерал. Основные породообразующие минералы. Классификация горных пород по происхождению. Твердение и свойства гипсовых вяжущих.

Магнезиальные вяжущие материалы и жидкое стекло.

шпаргалка [3,7 M], добавлен 06.02.2011

Общие сведения о строительных материалах. Влияние различных факторов на свойства бетонных смесей. Состав, технология изготовления и применение в строительстве кровельных керамических материалов, дренажных и канализационных труб, заполнителей для бетона.

контрольная работа [128,5 K], добавлен 05.07.2010

Свойства и характеристики керамической плитки. Технические характеристики и нормы для кафеля. Основные группы керамической плитки. Способы и технология укладки плитки. Форма и модели черепицы.

Классификация кирпичей, их основные свойства, виды кладки.

курсовая работа [685,5 K], добавлен 23.03.2011

Основные технологические процессы производства портландцемента, его виды и показатели качества. Физико-технические свойства строительных материалов. Основные направления решения экологических проблем в стройиндустрии. Параметры пригодности материалов.

контрольная работа [80,3 K], добавлен 10.05.2009

Свойства строительных материалов, области их применения. Искусство изготовления изделий из глины. Классификация керамических материалов и изделий. Цокольные глазурованные плитки. Керамические изделия для наружной и внутренней облицовки зданий.

презентация [242,9 K], добавлен 30.05.2013

Вяжущие материалы — минеральные и органические вещества, применяемые для изготовления бетонов и строительных растворов. Характеристика их разновидностей – гидравлических вяжущих и специальных; химический и минералогический состав, свойства, применение.

реферат [71,2 K], добавлен 30.03.2010

Классификация и основные свойства керамических изделий. Основы производства стекла. Разновидности герметических материалов и цели их применения. Технологическая схема производства многослойных безосновных линолеумов. Область применения растворителей.

Источник: knowledge.allbest.ru

Классификация материалов применяемых в строительстве

Сэндвич-панели производство и продажа

  • Контакты:

Классификация строительных материалов

Материалы, из которых изготовляют строительные детали и конструкции, возводят здания и сооружения различного назначения, называются строительными. Стоимость строительных материалов и изделий составляет свыше 50 % от общих капитальных затрат на строительство.

Строительные материалы по сходным признакам делят на группы. В качестве классификационных признаков выбирают: производстсвенное назначение строительных материалов, вид исходного сырья, основной показатель качества (например, их масса, прочность) и др. В классификации учитывают также и функциональное назначение, например теплоизоляционные материалы, акустические материалы и др., в дополнение к делению на группы по признаку сырья — керамические, полимерные, металлические и т.п. Одна часть материалов, объединенных в группы, относится к природным, а другая их часть — к искусственным. Каждой группе материалов или отдельным их представителям в промышленности соответствуют определенные отрасли, например цементной промышленности, стекольной и т.п.

Природные (естественные) строительные материалы и изделия получают непосредственно из недр Земли или путем переработки лесных массивов в «деловой лес». Этим материалам придают определенную форму и рациональные размеры, но не изменяют их внутреннего строения, состава, например химического. Чаще других из природных используются лесные (древесные) и каменные материалы и изделия. Кроме того, в готовом виде или при простой обработке можно получить битум и асфальт, озокерит, казеин, кир, некоторые продукты растительного происхождения, например солому, камыш, костру, торф, лузгу и др., а также животного происхождения, например шерсть, коллаген, боинскую кровь и др. Все эти природные продукты в сравнительно небольших количествах тоже используют в строительстве.

Искусственные строительные материалы и изделия производят в основном из природных сырьевых материалов, реже — из побочных продуктов промышлленности, сельского хозяйства или сырья, получаемого искусственным путем. Вырабатываемые строительные материалы отличаются от исходного природного сырья как по строению, так и по химическому составу, что связано с переработкой сырья в заводских условиях. В заводской переработке участвует органическое (дерево, нефть, газ и др.) и неорганическое (минералы, камень, руды, шлаки и др.) сырье, что позволяет получать многообразный ассортимент материалов, употребляемых в строительстве. Между отдельными видами материалов имеются большие различия в составе, внутреннем строении и качестве, но они и взаимосвязаны как элементы единой материальной системы.

Наибольшее применение имеют искусственные строительные материалы.

Лесные материалы и изделия классифицируют по разновидностям пород — лиственные и хвойные, по признаку ассортимента — круглые, пиленые и штучные изделия. Имеется дальнейшее их подразделение, например по свойствам, структуре и др.

Природные каменные материалы и изделия имеют классификацию, в составе которой лежит либо генетический признак, т.е. происхождение горных пород, либо технические свойства — по средней плотности, прочности, морозостойкости. Имеются еще более дробные разделения их по другим признакам.

Искусственные строительные материалы, находясь в тесной взаимосвязи между собой в единой системе, разделяют по главному признаку их отвердевания:
1) материалы, отвердевание которых происходит при обычных сравнительно невысоких температурах с кристаллизацией новообразований из растворов (их нередко относят к безобжиговым материалам);
2) материалы, отвердевание которых происходит в основном в условиях автоклавов, т.е. повышения температур и давлений пара с синтезированием цементирующих и кристаллизирующихся соединений непосредственно в автоклавах;
3) материалы, отвердевание которых происходит главным образом при остывании огненно-жидких расплавов, выполняющих функцию вяжущего вещества, или «цемента высоких температур» (их нередко относят к обжиговым материалам).

Выделение этих трех типов из огромного многообразия материалов является в достаточной мере условным, поскольку не всегда возможно провести четкую границу между ними, так же как и между отвердевающими растворами и расплавами. Нередко отвердевание происходит при совмещенных процессах кристаллизации и остекловывания растворов и расплавов. Условность указанного деления выражается еще и в том, что в безобжиговых конгломератах частично применяются обжиговые минеральные вяжущие вещества и они даже занимают доминирующее положение в современной номенклатуре строительных материалов.

В конгломератах безобжигового типа цементирующую часть представляют неорганические, органические, полимерные и комплексные вяжущие вещества. В конгломератах обжигового типа по разновидности цементов высоких температур выделяют расплавы керамические, стекломассы, шлаковые, каменного литья и комплексные. В конгломератах автоклавного типа наиболее типичными являются вяжущие, синтезированные из исходных сырьевых компонентов в условиях автоклавной обработки, хотя в них могут быть привнесены цементы, способные к твердению в обычных условиях.

К вяжущим веществам безобжиговых конгломератов из группы неорганических относятся и клинкеросодержащие цементы (портландцемент, специальные портландцементы, глиноземистый цемент и др.), гипсовые, магнезиальные, известковые и другие вяжущие на основе шлаков, горелых пород и др. Из группы: органических — битумные и дегтевые вяжущие материалы, а также производные от них — эмульсии, пасты, растворы.

Группу полимерных веществ представляют термопластичные и термореактивные с последующим дробным разделением. Комплексные объединяются в смешанные, компаудированные и комбинированные вяжущие вещества. К смешанным относят неорганические вяжущие вещества, получаемые тщательным смешением двух или нескольких их разновидностей с порошкообразными добавками или без них; компаудированными служат сплавы или механические смеси нескольких органических материалов. Под комбинированными понимают объединение вяжущего — неорганического и органического, или полимерного.

Цементирующая часть обжиговых конгломератов также разделяется: шлаковые расплавы — по химической основности исходного сырья (шлака); керамические — по характеру и разновидности использованной глины и других компонентов сырья; стекломассовые — по показателю щелочной шихты; каменное литье — по виду горной породы, поступающей на расплав; комплексные расплавы — по виду соединяемых компонентов; шлакокерамические, стеклошлаковые и др.

Единая классификация включает большое разнообразие конгломератных строительных материалов как от вяжущих веществ, так и от расплавов («цементов высоких температур») в связи с применением в них различных заполняющих материалов.

Из клинкерных и клинкеросодержащих цементов изготовляют бетоны, строительные растворы, арболиты и фибролиты, бетоны с полимерным зернистым заполнителем, асбестоцементные материалы и изделия; из гипса — гипсобетоны, арболиты и др.; из магнезиальных вяжущих — фибролиты и ксилолиты; из извести — силикатные бетоны и строительные растворы, силикатные изделия; из жидкого стекла — жаростойкие легкие бетоны, кислотоупорные бетоны и пр. Получаемые конгломераты, в свою очередь, подразделяются: по средней плотности — особо тяжелые, тяжелые, легкие и особо легкие (ячеистые) бетоны; по производственному назначению — конструкционные, конструкционно-теплоизоляционные, теплоизоляционные, гидротехнические, дорожные, жаростойкие и т.п. Возможно разделение этих конгломератов и по другим признакам.

Читайте также:  Строительство пристройки к дому самостоятельно

Органические вяжущие вещества позволяют получать конгломераты, отличающиеся по температуре их применения в строительстве, — горячие, теплые и холодные асфальтовые бетоны; по удобообрабатываемости — жесткие, пластичные, литые и т.п.; по размеру частиц заполнителя — крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые, песчаные.

ПАолимерные вяжущие вещества являются важным компонентом при изготовлении полимербетонов, строительных пластмасс, стеклопластиков и других материалов, называемых часто композиционными материалами.

Из комплексных вяжущих получают конгломераты типа бетонов, например гипсоцементно-пуццолановые (ГЦП) бетоны и растворы, полимерцементные бетоны и силикатополимерные бетоны и др.; мастики, в том числе герметизирующие, твердеющие и нетвердеющие, горячие и холодные; многие другие строительные материалы с конгломератным типом структуры.

Обжиговые конгломераты классифицируют с использованием в них расплавов как связующих компонентов. Следует отметить, что эта часть классификации имеет особенно много неизвестных материалов, которые остаются пока не открытыми (их места в классификации условно показаны в виде свободных клеток). Перспективными являются конгломераты, которые должны быть получены на основе керамической связки, и первым представителем из них является керамобетон. Изучаются конгломераты на основе стеклосвязки с использованием тугоплавких гранулированных заполнителей и добавочных веществ; шлаколитные бетоны с заполнителями типа термозитов, агломерированных зол и др.; бетонов со связкой из расплавов золы, например ТЭЦ, сланцевых и др.; камнебетоны — на основе связки из каменного литья с применением в них тугоплавких заполнителей; металлобетоны, или бетоны, получаемые на основе металлической связки с применением соответствующих заполнителей.

В строительстве применяются материалы без крупных и мелких заполнителей; их можно отнести к микроконгломератам — цементный камень, мастики, каменный сплав и др.

Свойства материалов зависят от их состава, строения и характеризуются показателями, имеющими числовые значения. Для оценки свойств необходимо подвергнуть образцы материалов испытанию по методике, предписываемой ГОСТ или ТУ на данный материал.

Источник: www.armaxbio.com

Классификация строительных материалов

Классификация строительных материалов

Строительные материалы и изделия классифицируют по степени готовности, происхождению, назначению и технологическому признаку.

По степени готовности различают собственно строительные материалы и строительные изделия — готовые изделия и элементы, монтируемые и закрепляемые на месте работы. К строительным материалам относятся древесина, металлы, цемент, бетон, кирпич, песок, строительные растворы для каменных кладок и различных штукатурок, лакокрасочные материалы, природные камни и т. д.

Строительными изделиями являются сборные железобетонные панели и конструкции, оконные и дверные блоки, санитарно-технические изделия и кабины и др. В отличие от изделий строительные материалы перед применением подвергают обработке — смешивают с водой, уплотняют, распиливают, тешут и т. д.

По происхождению строительные материалы подразделяют на природные и искусственные.

Природные материалы — это древесина, горные породы (природные камни), торф, природные битумы и асфальты и др. Эти материалы получают из природного сырья путем несложной обработки без изменения их первоначального строения и химического состава.

К искусственным материалам относят кирпич, цемент, железобетон, стекло и др. Их получают из природного и искусственного сырья, побочных продуктов промышленности и сельского хозяйства с применением специальных технологий. Искусственные материалы отличаются от исходного сырья как по строению, так и по химическому составу, что обусловлено коренной переработкой его в заводских условиях.

Наибольшее распространение получили классификации материалов по назначению и технологическому признаку.

По назначению материалы подразделяют на следующие группы:

конструкционные материалы — материалы которые воспринимают и передают на грузки в строительных конструкциях;

теплоизоляционные материалы, основное назначение которых — свести до минимума перенос теплоты через строительную конструкцию и тем самым обеспечить необходимый тепловой режим в помещении при минимальных затратах энергии;

акустические материалы (звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы) — для снижения уровня «шумового загрязнения» помещения;

гидроизоляционные и кровельные материалы — для создания водонепроницаемых слоев на кровлях, подземных сооружениях и других конструкциях, которые необходимо защищать от воздействия воды или водяных паров;

герметизирующие материалы — для заделки стыков в сборных конструкциях;

отделочные материалы — для улучшения декоративных качеств строительных конструкций, а также для защиты конструкционных, теплоизоляционных и других материалов от внешних воздействий;

материалы специального назначения (например огнеупорные или кислотоупорные), применяемые при возведении специальных сооружений.

Ряд материалов (например цемент, известь, древесина) нельзя отнести к какой-либо одной группе, так как их используют и в чистом виде, и как сырье для получения других строительных материалов и изделий. Это так называемые материалы общего назначения. Трудность классификации строительных материалов по назначению состоит в том, что одни и те же материалы могут быть отнесены к разным группам. Например, бетон в основном применяют как конструкционный материал, но некоторые его виды имеют совсем иное назначение: особа легкие бетоны являются теплоизоляционным материалом; особо тяжелые бетоны — материалом специального назначения, который используют для защиты от радиоактивного излучения.

По технологическому признаку материалы подразделяют, учитывая вид сырья, из которого получают материал, и вид его изготовления, на следующие группы:

Природные каменные материалы и изделия — получают из горных пород путем их обработки: стеновые блоки и камни, облицовочные плиты, детали архитектурного назначения, бутовый камень для фундаментов, щебень, гравий, песок и др.

Керамические материалы и изделия — получают из глины с добавками путем формования, сушки и обжига: кирпич, керамические блоки и камни, черепица, трубы, изделия из фаянса и фарфора, плитки облицовочные и для настилки полов, керамзит (искусственный гравий для легких бетонов) и др.

Стекло и другие материалы и изделия из минеральных расплавов — оконное и облицовочное стекло, стеклоблоки, стекло профилит (для ограждений), плитки, трубы, изделия из ситаллов и шлакоситаллов, каменное литье.

Неорганические вяжущие вещества — минеральные материалы, преимущественно порошкообразные, образующие при смешивании с водой пластичное тело, со временем приобретающее камневидное состояние: цементы различных видов, известь, гипсовые вяжущие и др.

Бетоны — искусственные каменные материалы, получаемые из смеси вяжущего, воды, мелкого и крупного заполнителей. Бетон со стальной арматурой называют железобетоном, он хорошо сопротивляется не только сжатию, но и изгибу и растяжению.

Строительные растворы — искусственные каменные материалы, состоящие из вяжущего, воды и мелкого заполнителя, которые со временем переходят из тестообразного в камневидное состояние.

Искусственные необжиговые каменные материалы — получают на основе неорганических вяжущих и различных заполнителей: силикатный кирпич, гипсовые и гипсобетонные изделия, асбестоцементные изделия и конструкции, силикатные бетоны.

Органические вяжущие вещества и материалы на их основе — битумные и дегтевые вяжущие, кровельные и гидроизоляционные материалы: рубероид, пергамин, изол, бризол, гидроизол, толь, приклеивающие мастики, асфальтовые бетоны и растворы.

Полимерные материалы и изделия — группа материалов, получаемых на основе синтетических полимеров (термопластических нетермореактнвных смол): линолеумы, релин, синтетические ковровые материалы, плитки, древеснослоистые пластики, стеклопластики, пенопласты, поропласты, сотопласты и др.

Древесные материалы и изделия — получают в результате механической обработки древесины: круглый лес, пиломатериалы, заготовки для различных столярных изделий, паркет, фанера, плинтусы, поручни, дверные и оконные блоки, клееные конструкции.

Металлические материалы — наиболее широко применяемые в строительстве черные металлы (сталь и чугун), стальной прокат (двутавры, швеллеры, уголки), сплавы металлов, особенно алюминиевые.

Физические свойства строительных материалов

Классификация строительных материалов

Плотность материала бывает средней и истинной.

Средняя плотность ρс — масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. с порами. Среднюю плотность (в кг/м3, кг/дм3, г/см3) вычисляют по формуле:

где m -масса материала, кг, г; Vе — объем материала, м3, дм3, см3.

Среднюю плотность сыпучих материалов — щебня, гравия, песка, цемента и др. — называют насыпной плотностью. В объем входят поры непосредственно в материале и пустоты между зернами.

Относительная плотность d — отношение средней плотности материала к плотности стандартного вещества. За стандартное вещество принята вода при температуре 4°С, имеющая плотность 1000 кг/м3. Относительная плотность (безразмерная величина) определяется по формуле:

Истинная плотность ρu — масса единицы объема абсолютно плотного материала, т. е. без пор и пустот. Вычисляется она в кг/м3, кг/дм3, г/см3 по формуле:

где m — масса материала, кг, г; Vа — объем материала в плотном состоянии, м3, дм3, см3.

У неорганических материалов, природных и искусственных камней, состоящих в основном из оксидов кремния, алюминия и кальция, истинная плотность находится в пределах 2400-3100 кг/м3, у органических материалов, состоящих в основном из углерода, кислорода и водорода, она составляет 800-1400 кг/м3, у древесины — 1550 кг/м3. Истинная плотность металлов колеблется в широком диапазоне: алюминия — 2700 кг/м3, стали — 7850, свинца — 11300 кг/м3.

Пористость П — степень заполнения объема материала порами. Вычисляется в % по формуле:

где ρс, ρu — средняя и истинная плотности материала.

Для строительных материалов П колеблется от 0 до 90%.

Для сыпучих материалов определяется пустотность (межзерновая пористость).

По величине пор материалы разделяют на мелкопористые, у которых размеры пор измеряются в сотых и тысячных долях миллиметра, и крупнопористые (размеры пор — от десятых долей миллиметра до 1~2 мм).

Гидрофизические свойства строительных материалов

Гигроскопичность — свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха. Поглощение влаги из воздуха объясняется адсорбцией водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярной конденсацией. Этот процесс, называемый сорбцией, обратимый. Волокнистые материалы со значительной пористостью, например теплоизоляционные и стеновые, обладают развитой внутренней поверхностью пор и поэтому высокой сорбционной способностью.

Водопоглощение — способность материала поглощать и удерживать воду. Водопоглощение характеризует в основном открытую пористость, так как вода не проходит в закрытые поры.

Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении называется водостойкостью. Водостойкость численно характеризуется коэффициентом размягчения Кразм, который характеризует степень снижения прочности в результате его насыщения водой.

Влажность — это степень содержания влаги в материале. Зависит от влажности окружающей среды, свойств и структуры самого материала.

Водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлением. Она характеризуется коэффициентом фильтрации Кф, м/ч, который равен количеству воды Vв в м3, проходящей через материал площадью S = 1 м2, толщиной а = 1 м за время t = 1 ч, при разности гидростатического давления P1 — Р2 = 1 м водного столба:

Обратной характеристикой водопроницаемости является водонепроницаемость — способность материала не пропускать воду под давлением.

Паропроницаемость — способность материалов пропускать водяной пар через свою толщину. Она характеризуется коэффициентом паропроницаемости μ, г/(мхчхПа), который равен количеству водяного пара V в м3, проходящего через материал толщиною а = 1м, площадью S = 1 мІ за время t = 1 ч, при разности парциальных давлений Р1 — Р2 = 133,3 Па:

Морозостойкость — способность материала в водонасыщенном состоянии не разрушаться при многократном попеременном замораживании и оттаивании.

Разрушение происходит из-за того, что объем воды при переходе в лед увеличивается на 9%. Давление льда на стенки пор вызывает растягивающие усилия в материале.

Теплофизические свойства строительных материалов

Теплопроводность — способность материалов проводить тепло. Теплопередача происходит в результате перепада температур между поверхностями, ограничивающими материал. Теплопроводность зависит от коэффициента теплопроводности λ, Вт/(мx°С), который равен количеству тепла Q, Дж, проходящего через материал толщиной d = 1 м, площадью S = 1 м2 за время t = 1 ч, при разности температур между поверхностями t2- t1 = 1 °С:

При известной средней плотности, пользуясь нижеприведенной формулой, можно ориентировочно вычислить коэффициент теплопроводности λ, Вт/(мх°С), материала в воздушно-сухом состоянии:

Классификация строительных материалов

Значительно возрастает теплопроводность материалов с увлажнением. Это объясняется тем, что коэффициент теплопроводности воды составляет 0,58 Вт/(мх°С), а воздуха 0,023 Вт/(мх°С), т.е. превышает его в 25 раз.

Теплоемкость — способность материалов поглощать тепло при нагревании. Она характеризуется удельной теплоемкостью с, Дж/(кгх°С), которая равна количеству тепла Q, Дж, затраченному на нагревание материала массой m = 1 кг, чтобы повысить его температуру на t2-t1 = 1°С:

Огнестойкость — способность материала выдерживать без разрушений одновременное действие высоких температур и воды. Пределом огнестойкости конструкции называется время в часах от начала огневого испытания до появления одного из следующих признаков: сквозных трещин, обрушения, повышения температуры на необогреваемой поверхности. По огнестойкости строительные материалы делятся на три группы: несгораемые, трудносгораемые, сгораемые. Несгораемые материалы под действием высокой температуры или огня не тлеют и не обугливаются; трудносгораемые материалы с трудом воспламеняются, тлеют и обугливаются, но происходит это только при наличии огня; сгораемые материалы воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня.

Огнеупорность — способность материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не деформируясь и не расплавляясь. По степени огнеупорности материалы подразделяются на огнеупорные, которые выдерживают действие температур от 1580 °С и выше; тугоплавкие, которые выдерживают температуру 1360. 1580°C; легкоплавкие, выдерживающие температуру ниже 1350 °С.

Механические свойства строительных материалов

К основным механическим свойствам материалов относят прочность, упругость, пластичность, релаксацию, хрупкость, твердость, истираемость и др.

Прочность — способность материалов сопротивляться разрушению и деформациям от внутренних напряжений, возникающих в результате воздействия внешних сил или других факторов, таких как неравномерная осадка, нагревание и т. п. Оценивается она пределам прочности. Так называют напряжение, возникающее в материале от действия нагрузок, вызывающих его разрушение.

Различают пределы прочности материалов при сжатии, растяжении, изгибе, срезе и пр. Предел прочности при сжатии и растяжении RСЖ(Р), МПа, вычисляется как отношение нагрузки, разрушающей материал Р, Н, к площади поперечного сечения F, мм2:

Предел прочности при изгибе RИ, МПа, вычисляют как отношение изгибающего момента M, Нхмм, к моменту сопротивления образца , мм3:

Важной характеристикой материалов является коэффициент конструктивного качества. Это условная величина, которая равна отношению предела прочности материала R, МПа, к его относительной плотности:

Упругость — способность материалов под воздействием нагрузок изменять форму и размеры и восстанавливать их после прекращения действия нагрузок.

Упругость оценивается пределом упругости буп, МПа, который равен отношению наибольшей нагрузки, не вызывающей остаточных деформаций материала, PУП, Н, к площади первоначального поперечного сечения F0, мм2:

Пластичность — способность материалов изменять свою форму и размеры под воздействием нагрузок и сохранять их после снятия нагрузок. Пластичность характеризуется относительным удлинением или сужением.

Разрушение материалов может быть хрупким или пластичным. При хрупком разрушении пластические деформации незначительны.

Релаксация — способность материалов к самопроизвольному снижению напряжений при постоянном воздействии внешних сил. Это происходит в результате межмолекулярных перемещений в материале.

Твердость — способность материала оказывать сопротивление проникновению в него более твердого материала.

Для разных материалов она определяется по разным методикам. Так, при испытании природных каменных материалов пользуются шкалой Мооса, составленной из 10 минералов, расположенных в ряд, с условным показателем твердости от 1 до 10, когда более твердый материал, имеющий более высокий порядковый номер, царапает предыдущий. Минералы расположены в следующем порядке: тальк или мел, гипс или каменная соль, кальцит или ангидрит, плавиковый шпат, апатит, полевой шпат, кварцит, топаз, корунд, алмаз.

Читайте также:  Вычет на строительство дома и покупку квартиры

Твердость металлов, бетона, древесины, пластмасс оценивают вдавливанием в них стального шарика, алмазного конуса или пирамиды.

Твердость материала не всегда соответствует прочности. Так, древесина имеет прочность, одинаковую с бетоном, но значительно меньшую твердость.

Истираемость — способность материалов разрушаться под действием истирающих усилий. Истираемость И в г/см2 вычисляется как отношение потери массы образцом m1-m2 в г от воздействия истирающих усилий к площади истирания F в см2;

Определяется И путем испытания образцов на круге истирания или в полочном барабане.

Износ — свойство материала сопротивляться одновременному воздействию истирания и ударов. Износ материала зависит от его структуры, состава, твердости, прочности, истираемости.

Хрупкость — свойство материала внезапно разрушаться под воздействием нагрузки, без предварительного заметного изменения формы и размеров. Хрупкому материалу, в отличие от пластичного, нельзя придать при прессовании желаемую форму, так как такой материал под нагрузкой дробится на части, рассыпается. Хрупки камни, стекло, чугун и др.

Понятие горная порода и минерал. Основные породообразующие минералы

Горные породы — главный источник получения строительных материалов. Горные породы используют в промышленности строительных материалов как сырье для изготовления керамики, стекла, теплоизоляционных и других изделий, а также для производства неорганических вяжущих веществ — цементов, извести и гипсовых.

Горные породы — это природные образования более или менее определенного состава и строения, образующие в земной коре самостоятельные геологические тела.

Минералами называют однородные по химическому составу и физическим свойствам составные части горной породы. Большинство минералов — твердые тела, иногда встречаются жидкие (самородная ртуть).

В зависимости от условий формирования горные породы делят на три генетические группы:

1) магматические породы, образовавшиеся в результате охлаждения и затвердевания магмы;

2) осадочные породы, возникшие в поверхностных слоях земной коры из продуктов выветривания и разрушения различных горных пород;

3) метаморфические породы, являющиеся продуктом перекристаллизации и приспособления горных пород к изменившимся в земной коре физико-химическим условиям.

В настоящее время известно около 5000 минералов. В образовании же горных пород преимущественно участвуют 25 минералов. Основными породообразующими минералами являются кремнезем, алюмосиликаты, железисто-магнезиальные, карбонаты, сульфаты.

Минералы группы кремнезема. К минералам этой группы относят кварц. Он может находиться как в кристаллической, так и аморфной форме.

Кристаллический кварц в виде диоксида кремния SiО2 — один из самых распространенных минералов в природе. Аморфный кремнезем встречается в виде опала SiО2 x NH2О. Кварц отличается высокой химической стойкостью при обычной температуре. Кварц плавится при температуре около 1700оС, поэтому широко используется в огнеупорных материалах.

Минералы группы алюмосиликатов — полевые шпаты, слюды, каолиниты. Полевые шпаты составляют 58% всей литосферы и являются самыми распространенными минералами. Разновидностями их являются ортоклаз и плагиоклазы.

Ортоклаз — калиевый полевой шпат — K2О x Al2О3 x 6SiО2. Имеет среднюю плотность 2,57 г/см3, твердость — 6-6,5. Является основной частью гранитов, сиенитов.

Плагиоклазы — минералы, состоящие из смеси твердых растворов альбита и анортита.

Альбит — натриевый полевой шпат — Na2О x Al2О3 x 6SiО2. Анортит — кальциевый полевой шпат – CaO x Al2О3 x 2SiО2.

Плагиоклазы входят в состав кислых и основных горных пород.

Предел прочности полевых шпатов при сжатии составляет 120-170 МПа, что ниже прочности кварца. Они выветриваются под воздействием воды, содержащей углекислоту, в результате чего образуется каолинит.

Слюды — водные алюмосиликаты слоистого строения, способные расщепляться на тонкие пластинки. Наиболее часто встречаются два вида — мусковит и биотит. Мусковит — калиевая бесцветная слюда. Обладает высокой химической стойкостью, тугоплавка. Биотит — железисто-магнезиальная слюда черного или зелено-черного цветов.

Водной разновидностью слюды является вермикулит. Он образован из биотита в результате воздействия гидротермальных процессов. При нагревании вермикулита до 750 °С теряется химически связанная вода, в результате чего объем его увеличивается в 18-40 раз. Вспученный вермикулит применяют в качестве теплоизоляционного материала.

Каолинит — Al2О3 x 2SiО2 x 2H2О — минерал, получаемый в результате разрушения полевых шпатов и слюд. Залегает в виде землистых рыхлых масс. Применяют для изготовления керамических материалов.

Железисто-магнезиальные силикаты. Минералами этой группы являются пироксены, амфиболы и оливин.

К пироксенам относят авгит, входящий в состав габбро, к амфиболам — роговую обманку, входящую в состав гранитов.

Оливин входит в состав диабазов и базальтов. Продукт выветривания оливина — хризотил-асбест. Эти минералы являются силикатами магния и железа и имеют темную окраску. Они обладают высокой ударной вязкостью и стойкостью против выветривания.

Минералы группы карбонатов. К ним относят кальцит, магнезит, доломит. Они входят в состав осадочных горных пород.

Кальцит — СаСО3 — имеет среднюю плотность 2,7 г/см3, твердость — 3. Вскипает при воздействии слабого раствора соляной кислоты. Входит в состав известняков, мраморов, травертинов.

Магнезит — MgCО3 — имеет среднюю плотность 3,0 г/см3, твердость — 3,5-4. Вскипает от горячей соляной кислоты. Образует породу с тем же названием.

Доломит — CaCО3 x MgCО3 — имеет плотность 2,8-2,9 г/см3, твердость — 3,5-4. По свойствам занимает среднее положение между кальцитом и магнезитом. Входит в состав мраморов. Образует породу с таким же названием.

Минералы группы сульфатов — гипс и ангидрит.

Гипс — CaSО4 x 2H2О — имеет среднюю плотность 2,3 г/см3, твердость — 1,5-2,0, цвета — белый, серый, красноватый. Строение — кристаллическое. Хорошо растворяется в воде. Образует породу — гипсовый камень.

Ангидрит — CaSО4 — имеет среднюю плотность 2,9-3 г/см3, твердость — 3-3,5, строение — кристаллическое. При насыщении водой переходит в гипс.

Классификация горных пород по происхождению

Каменные строительные материалы включают широкую номенклатуру изделий, получаемых из горных пород: рваный камень в виде кусков неправильной формы (бут, щебень и др.), изделия правильной формы (блоки, штучный камень, плиты, бруски), профилированные изделия и др.

По происхождению горные породы делят на три основных вида:

магматические, или изверженные (глубинные, или излившиеся), образовавшиеся в результате затвердевания в недрах земли или на ее поверхности, в основном из силикатного расплава — магмы;

осадочные, образовавшиеся путем осаждения неорганических и органических веществ на дне водных бассейнов и на поверхности земли;

метаморфические — кристаллические горные породы, возникшие в результате преобразования магматических или осадочных пород при воздействии температуры, давления и флюидов (существенно водно-углекислых газово-жидких или жидких, часто надкритических растворов).

Изверженные горные породы подразделяют на глубинные, излившиеся и обломочные.

Глубинные породы образовались в результате остывания магмы в недрах земной коры. Затвердевание происходило медленно и под давлением. В этих условиях расплав полностью кристаллизовался с образованием крупных зерен минералов.

К главнейшим глубинным породам относят гранит, сиенит, диорит и габбро.

Гранит состоит из зерен кварца, полевого шпата (ортоклаза), слюды или железисто-магнезиальных силикатов. Имеет среднюю плотность 2,6 г/см3, предел прочности при сжатии — 100-300 МПа. Цвета — серый, красный. Он обладает высокой морозостойкостью, малой истираемостью, хорошо шлифуется, полируется, стоек против выветривания. Применяют его для изготовления облицовочных плит, архитектурно-строительных изделий, лестничных ступеней, щебня.

Сиенит состоит из полевого шпата (ортоклаза), слюды и роговой обманки. Кварц отсутствует или имеется в незначительном количестве. Средняя плотность составляет 2,7 г/см3, предел прочности при сжатии — до 220 МПа. Цвета — светло-серый, розовый, красный. Он обрабатывается легче, чем гранит, применяют для тех же целей.

Диорит состоит из плагиоклаза, авгита, роговой обманки, биотита. Средняя плотность его составляет 2,7-2,9 г/см3, предел прочности при сжатии — 150-300 МПа. Цвета — от серо-зеленого до темно-зеленого. Он стоек против выветривания, имеет малую истираемость. Применяют диорит для изготовления облицовочных материалов, в дорожном строительстве.

Габбро — кристаллическая порода, состоящая из плагиоклаза, авгита, оливина. В составе его может быть биотит и роговая обманка. Имеет среднюю плотность 2,8-3,1 г/см3, предел прочности при сжатии — до 350 МПа. Цвета — от серого или зеленого до черного. Применяют для облицовки цоколей, устройства полов.

Излившиеся горные породы образовались при остывании магмы на небольшой глубине или на поверхности земли. К излившимся породам относят порфиры, диабаз, трахит, андезит, базальт.

Порфиры являются аналогами гранита, сиенита, диорита. Средняя плотность составляет 2,4-2,5 г/см3, предел прочности при сжатии — 120-340 МПа. Цвета — от красно-бурого до серого. Структура — порфировидная, т. е. с крупными вкраплениями в мелкозернистую структуру, чаще всего ортоклаза или кварца. Их применяют для изготовления щебня, декоративно-поделочных целей.

Диабаз является аналогом габбро, имеет кристаллическую структуру. Средняя плотность его составляет 2,9-3,1 г/см3, предел прочности при сжатии — 200-300 МПа, цвета — от темно-серого до черного. Применяют для наружной облицовки зданий, изготовления бортовых камней, в виде щебня для кислотоупорных футеровок. Температура плавления его невысокая — 1200-1300 °С, что позволяет применять диабаз для каменного литья.

Трахит является аналогом сиенита. Имеет тонкопористое строение. Средняя плотность его составляет 2,2 г/см3, предел прочности при сжатии — 60-70 МПа. Окраска — светло-желтая или серая. Применяют для изготовления — стеновых материалов, крупного заполнителя для бетона.

Андезит является аналогом диорита. Имеет среднюю плотность 2,9 г/см3, прочность при сжатии — 140-250 МПа, окраску — от светлой до темно-серой. Применяют в строительстве — для изготовления ступеней, облицовочного материала, как кислотостойкий материал.

Базальт — аналог габбро. Имеет стекловидную или кристаллическую структуру. Средняя плотность его составляет 2,7-3,3 г/см3, предел прочности при сжатии — от 50 до 300 МПа. Цвета — темно-серый или почти черный. Применяют для изготовления бортовых камней, облицовочных плит, щебня для бетонов.

Является сырьем для изготовления каменных литых материалов, базальтового волокна.

Обломочные породы представляют собой выбросы вулканов. В результате быстрого охлаждения магмы образовались породы стекловидной пористой структуры. Их подразделяют на рыхлые и цементированные. К рыхлым относят вулканические пеплы, песок и пемзу.

Вулканические пеплы — порошкообразные частицы вулканической лавы размером до 1 мм. Более крупные частицы размером от 1 до 5 мм называют песком. Пеплы применяют как активную минеральную добавку в вяжущие, пески — в качестве мелкого заполнителя для легких бетонов.

Пемза — пористая порода ячеистого строения, состоящая из вулканического стекла. Пористая структура образовалась в результате воздействия газов и паров воды на остывавшую лаву, средняя плотность составляет 0,15-0,5 г/см3, предел прочности при сжатии — 2-3 МПа. В результате высокой пористости (до 80%,) имеет низкий коэффициент теплопроводности А = 0,13. 0,23 Вт/(м·°С). Применяют ее в виде заполнителей для легких бетонов, теплоизоляционных материалов, в качестве активной минеральной добавки для извести и цементов.

К цементированным породам относят вулканические туфы.

Вулканические туфы — пористые стекловидные породы, образовавшиеся в результате уплотнения вулканических пеплов и песков. Средняя плотность туфов составляет 1,25-1,35 г/см3, пористость — 40-70%, предел прочности при сжатии — 8-20 МПа, коэффициент теплопроводности 1 = 0,21. 0,33 Вт/(м·°С). Цвета — розовый, желтый, оранжевый, голубовато-зеленый. Применяют их в качестве стенового материала, облицовочных плит для внутренней и наружной облицовки зданий.

К метаморфическим горным породам относят гнейсы, глинистые сланцы, кварцит, мрамор

Магматические горные породы. Условия образования. Виды

Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава), в результате её охлаждения и застывания. По условиям образования различают две подгруппы магматических горных пород:

• интрузивные (глубинные), от латинского слова “интрузио” – внедрение;

• эффузивные (излившиеся) от латинского слова “эффузио” – излияние.

Интрузивные (глубинные) горные породы образуются при медленном постепенном остывании магмы, внедренной в нижние слои земной коры, в условиях повышенного давления и высоких температур. Выделение минералов из вещества магмы при ее остывании происходит строго в определенной последовательности, каждый минерал имеет свою температуру образования. Сначала образуются тугоплавкие темноцветные минералы (пироксены, роговая обманка, биотит, …), далее рудные минералы, затем полевые шпаты и последним выделяется в виде кристаллов кварц. Главные представители интрузивных магматических горных пород – граниты, диориты, сиениты, габбро, перидотиты.

Эффузивные (излившиеся) горные породы образуются при остывании магмы в виде лавы (от итальянского “лава” – затопляю) на поверхности земной коры или вблизи нее. По вещественному составу эффузивные горные породы сходны с глубинными, они образуются из одной и той же магмы, но в разных термодинамических условиях (давлении, температуре и др.). На поверхности земной коры магма в виде лавы остывает значительно быстрее, чем на некоторой глубине от нее. Главные представители эффузивных магматических горных пород – обсидианы, туфы, пемзы, базальты, андезиты, трахиты, липариты, дациты, риолиты.

Основные отличительные признаки эффузивных (излившихся) магматических горных пород, которые определяются их происхождением и условиями образования, следующие:

• для большинства образцов грунтов характерна некристаллическая, тонко-,мелкозернистая структура с отдельными видимыми глазом кристаллами;

• для некоторых образцов грунтов характерно наличие пустот, пор, пятен;

• в некоторых образцах грунтов присутствует какая-либо закономерность пространственной ориентировки компонентов (окраски, овальных пустот и др.).

Отличия эффузивных горных пород друг от друга, как и интрузивных горных пород друг от друга, определяются условиями их образования и вещественным составом магмы, что проявляется в различной их окраске (светлые – темные) и составе компонентов.

Осадочные горные породы. Условия образования. Виды

Осадочные горные породы по условиям образования подразделяют на обломочные (механические отложения), химические осадки и органогенные.

Обломочные породы образовались в результате физического выветривания, т. е. воздействия ветра, воды, знакопеременных температур. Их подразделяют на рыхлые и цементированные. К рыхлым относят песок, гравий, глину.

=Песок представляет собой смесь зерен с размером частиц от 0,1 до 5 мм, образовавшуюся в результате выветривания изверженных и осадочных горных пород.

=Гравий — горная порода, состоящая из округлых зерен от 5 до 150 мм различного минералогического состава. Применяют для бетонов и растворов, в дорожном строительстве.

=Глины — тонкообломочные породы, состоящие из частиц мельче 0,01 мм. Цвета — от белого до черного. По составу подразделяют на каолинитовые, монтмориллокитовые, галлуазитовые. Являются сырьем для керамической и цементной промышленности.

К цементированным осадочным горным породам относят песчаник, конгломерат и брекчию.

=Песчаник — горная порода, состоящая из цементированных зерен кварцевого песка. Природными цементами служат глина, кальцит, кремнезем. Средняя плотность кремнистого песчаника составляет 2,5-2,6 г/см3, предел прочности при сжатии — 100-250 МПа. Применяют для изготовления щебня, облицовки зданий и сооружений.

=Конгломерат и брекчия. Конгломерат — горная порода, состоящая из зерен гравия, сцементированных природным цементом, брекчия — из сцементированных зерен щебня. Средняя плотность их составляет 2,6-2,85 г/см3, предел прочности при сжатии — 50-160 МПа. Применяют конгломерат и брекчию

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.

Источник: xreferat.com

Рейтинг
Загрузка ...