Строительные материалы, изделия и конструкции — это материальная основа строительства. Затраты на них достигают 50 % общей стоимости строительно-монтажных работ. Следовательно, грамотное и экономное расходование материалов позволяет существенно сократить стоимость строительства в целом.
Для того чтобы правильно использовать разнообразные строительные материалы, надо знать их свойства и назначение. Изучением свойств материалов занимается наука — материаловедение. Материаловедение строительное — наука о строительных материалах, их составе, свойствах, внутреннем строении технологиях изготовления и областях применения, долговечности и надежности конструкций зданий и сооружений. Материаловедение относится к числу основополагающих строительных наук, поскольку без знания свойств строительных материалов невозможно проектировать, строить, реконструировать и эксплуатировать объекты. Эта наука является многоотраслевой, так как посвящена изучению и систематизации строительных материалов, вырабатываемых в соответствующих отраслях промышленности в полной номенклатуре.
Керамические материалы и изделия
Материаловедение для строителей может быть сведено к трем основным взаимодействующим составляющим. Во-первых, в материаловедение входят эмпирические знания в виде новых и ранее полученных данных на производстве, в институтах в ходе экспериментальных и опытно-промышленных исследований, наблюдений за работой материалов в конструкциях зданий и сооружений при эксплуатации.
Во-вторых, строительное материаловедение — это область теоретических знаний. Известно, что теория призвана объяснять факты, наблюдаемые в производственных и лабораторных исследованиях; в эмпирическом материале она открывает действие закономерностей, сводит их в единую систему, что приводит к многим другим обобщениям и гипотезам, к созданию теории, наличие которой переводит систему знаний в подлинную науку.
В-третьих, материаловедение как неотъемлемый компонент всякой науки содержит ее мировоззренческие основы.
С развитием науки о строительных материалах изменились представления о прогрессивных и передовых технологиях их производства на уровне мировых достижений, закономерностях изменения свойств материалов, долговечности при критическом уровне деструкции, экологии окружающей среды и материалов как непременного критерия прогрессивной технологии, максимальном использовании техногенного сырья при минимальном расходе природного и др.
Развитие материаловедения в строительстве происходит при тесном взаимодействии практики и теории: производственные технологии дают новые факты, а теоретические — принимают их, обогащая на их основе научные знания новыми обобщениями, используемыми, в свою очередь, в развитии производства.
Целенаправленное использование материалов для возведения построек различного функционального назначения известно человечеству с древнейших времен. На начальных этапах цивилизации применяли такие материалы, которые не требовали значительных усилий и энергетических затрат для придания им заданной формы: древесину и природные камни, необожженную глину.
Материаловедение.
Исходным моментом для становления науки о материалах явилось получение керамики путем сознательного изменения структуры глины при ее нагревании и обжиге. Со временем чрезмерную пористость изделий научились уменьшать глазурованием.
С течением времени человечество познало самородные, а затем и рудные металлы, крепость и жесткость которых были известны уже в VIII тыс. до н. э. Холоднокованая самородная медь была вытеснена медью, выплавленной из руд, которые встречались в природе чаще и в больших количествах. В дальнейшем к меди стали добавлять другие металлы, и таким образом в III тыс. до н. э. люди научились изготовлять и использовать бронзу как сплав меди с оловом, а также обрабатывать благородные металлы, уже широко известные к тому времени.
Получение новых керамических и металлических материалов и изделий было обусловлено определенным прогрессом производства. Возрастала необходимость в более глубоком понимании свойств материалов, особенно прочности, ковкости и других качественных характеристик, а также способов их возможного изменения.
Однако подлинных научных знаний о составе и свойствах материалов не было. Теория строилась в основном на догадках, интуиции, хотя были и удивительные решения, например в Ш в. до н. э. люди уже умели придавать строительным растворам гидравлические свойства, т. е. способность к твердению в водной среде с помощью природных добавок.
Источниками информации были личные контакты между мастерами и передача ими опыта, впоследствии получившие организующее начало в цеховых объединениях, естественная миграция и насильственное переселение специалистов-мастеров завоевателями из порабощенных стран. Письменная информация в области производства материалов и изделий в течение многих столетий отсутствовала, ибо мастера и ремесленники были неграмотны, а владевшая письменностью знать была бесконечно далека от непосредственного производства
В средние века, когда процветала алхимия, Парацельс (1493-1541) заменяет четыре элемента Аристотеля (земля, вода, воздух и огонь) тремя своими — солью, серой и ртутью, что можно расценить как интуитивное предсказание роли межатомных связей в формировании свойств веществ. К этому же периоду относится и учение Декарта (1596-1650) о том, что природа представляет собой непрерывную совокупность материальных частиц, что движение материального мира вечно и сводится к перемещению мельчайших частиц — корпускул (атомов). Перемещение атомов составляло основу корпускулярной теории строения вещества, что было значительным достижением в области познания составов, внутренних взаимодействий и свойств веществ.
Большой вклад в развитие науки о материалах внесли великие русские ученые М. В. Ломоносов (1711-1765) и Д. И. Менделеев (1834-1907). М. В. Ломоносов заложил основы передовой русской философии и науки, особенно в области химии, физики и геологии. Он явился основоположником курса физической химии и химической атомистики, обосновывающей атомно-молекулярное строение вещества. Д. И. Менделеев открыл важнейшую закономерность природы — периодический закон, в соответствии с которым свойства элементов находятся в зависимости от величины их атомной массы.
Для первого этапа становления и развития строительного материаловедения характерно сравнительно ограниченное количество разновидностей материалов и опытных данных по их качественным характеристикам. Его можно характеризовать как становление науки о материалах вообще, о составе веществ, внутренних взаимодействиях мельчайших частиц и их свойствах.
Развитие строительной техники и технологии способствовало совершенствованию качества материалов, расширению их номенклатуры, порождало новые архитектурные формы. С открытием таких вяжущих, как строительный гипс и воздушная известь, появилась возможность изготовлять материалы конгломератного типа, т. е. путем соединения вяжущего с сыпучими компонентами — песком и гравием. Получаемые таким образом бетоны и строительные растворы были известны уже в эпоху Древнего Рима и цивилизации индейцев майя. Однако применение этих бетонов ограничивалось недостаточной водостойкостью гипса и извести.
Второй этап в развитии строительных материалов начался с изобретения во второй половине XIX в. гидравлического вяжущего — портландцемента — и закончился в первой половине XX в. Появилась возможность изготовлять водостойкие бетоны и строительные растворы, что существенно расширило технические возможности строительства. Важнейшим показателем этого этапа явилось массовое производство различных строительных материалов и изделий, непосредственно связанное с интенсификацией строительства промышленных и жилых зданий, общим прогрессом промышленных отраслей, электрификацией и т. д. Характерным является также конкретное изучение составов и качества производимых материалов, изыскание наилучших видов сырья и способов переработки, методов оценки свойств строительных материалов со стандартизацией необходимых критериев совершенствования практики изготовления продукции на всех стадиях технологии.
В номенклатуре материалов, кроме применявшихся на первом этапе камня, меди, бронзы, железа и стали, керамики, стекла и отдельных вяжущих, начался массовый выпуск портландцемента, появились новые цементы; сформировалась специальная наука о бетонах — бетоноведение. Были предложены новые разновидности искусственных заполнителей для легких бетонов -керамические, шлаковые и др.
В конце XIX в. формируется технология изготовления железобетона и получает развитие наука о железобетоне. В это же время в строительстве внедряется предварительно напряженный железобетон. Массовое производство преднапряженных конструкций началось несколько позже, а в нашей стране — на третьем этапе развития строительного материаловедения.
К этому периоду относится внедрение и сборного железобетона. Развивались научные концепции производства многих других строительных материалов. Уровень познания поднялся так, что в цементной, полимерной, стекольной и некоторых других отраслях разрыв во времени между окончанием научной разработки и внедрением ее в производство становился весьма малым, т. е. наука превращалась в непосредственную производительную силу. В то же время в других областях раскрытие теоретических принципов и общих закономерностей сдерживалось необходимостью быстрейшего решения проблемы интенсификации производства строительных материалов и изделий для удовлетворения нужд строительства.
Третий этап охватывает период со второй половины XX в. до настоящего времени. Он характеризуется, во-первых, процессом дальнейшего расширения производства строительных материалов и углублением знаний соответствующих им специализированных наук и, во-вторых, интеграцией научных знаний о строительных материалах и изделиях в их сложной совокупности. 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 бетона и железобетона. Индустриализация строительного производства привела к расширению номенклатуры и совершенствованию способов производства штучных теплоизоляционных, гидроизоляционных и герметизирующих материалов, в особенности материалов на полимерной основе или с их применением.
Керамическое производство стало высокомеханизированной и автоматизированной отраслью в промышленности строительных материалов. Во второй половине XX в. годовая производительность одной технологической линии составляла на заводах до 30 млн шт. стандартного кирпича. Были внедрены поточно-конвейерные линии с годовой производительностью до 1 млн м2 облицовочных керамических плиток и до 800 тыс. м2 плиток для полов.
Строительное материаловедение
Наше время характеризуется бурным развитием промышленности строительных материалов. Наряду с традиционными возрастает применение новых материалов. Механические способы переработки сырья все более вытесняются физико-химическими методами, при которых свойства строительных материалов формируются скрытой энергией вещества. Это позволяет сократить непроизводительные затраты труда, топлива и электроэнергии.
Современный этап характеризуется быстрым развитием производства и дальнейшей дифференциацией наук в различных отраслях промышленности строительных материалов. Науки обогащаются новыми практическими данными и переводят их в теоретические категории, раскрываются новые специфические закономерности технологических процессов, что оказывает помощь производству. Производство и наука обогащают друг друга, что особенно характерно для стадии современного развития строительного материаловедения. В результате появляются стыковые, пограничные области знаний о строительных материалах, например полимерцементных, силикатополимерных, шлакоке-рамических и др.
Для современного периода характерным является создание материалов с наперед задаваемыми свойствами на основе достижений физики твердого тела. Изучив природу межатомной связи твердого тела, строение элементов его пространственной решетки с учетом всех видов его дефектности, удается не только управлять его химическими, физическими и механическими свойствами, но и прогнозировать потенциальные оптимальные характеристики, заложенные в любом веществе его химической природой и структурными особенностями строения.
Для обеспечения потребностей населения в жилье в Республике Беларусь реализуется программа жилищного строительства, под которую требуется соответствующая материально-техническая база. В этой связи увеличивается выпуск цемента, кирпича, стеновых блоков, линолеума и других материалов. Особое внимание обращается на монолитное и монолитно-каркасное домостроение. В связи с интенсивным развитием индивидуального строительства взят курс на увеличение выпуска газосиликатных блоков как наиболее экономичного стенового материала.
В строительстве и отделке зданий широкое применение находят сухие смеси, защитно-отделочные и клеевые композиции, эффективные полимерные, металлополимерные, керамические и стеклянные материалы.
Источник: www.bibliotekar.ru
Материаловедение и строительные материалы Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»
Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Усов Борис Александрович, Окольникова Галина Эриковна
Рассматривается сущность понятия наукоемкого технолого-технического процесса « материаловедения » и его неотемлемая связь со свойствами строительных материалов .
Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Усов Борис Александрович, Окольникова Галина Эриковна
К вопросу состояния инновационных направлений развития производства строительных материалов из отходов промышленности
MATERIALS SCIENCE AND CONSTRUCTION MATERIALS
The essence of the concept of high-tech technological and technical process « Materials « and neotemlemaya connection with the properties of building materials
Текст научной работы на тему «Материаловедение и строительные материалы»
Усов Борис Александрович, канд. технических наук, доцент кафедры
Окольникова Галина Эриковна, канд. технических наук, заведующий кафедрой Промышленное и гражданское строительство
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Рассматривается сущность понятия наукоемкого технолого-технического процесса «материаловедения» и его неотемлемая связь со свойствами строительных материалов.
Ключевые слова: строительные материалы, материаловедение.
The essence of the concept of high-tech technological and technical process « Materials « and neotemlemaya connection with the properties of building materials . Keywords: building materials, materials.
Человека окружает удивительный мир различных вещей и явлений. Всё имеющееся в нём, независимое от нас, но познаваемое через наши ощущения и действия, называется материей.
Вещества при изменении агрегатного состояния могут переходить в твёрдое (аморфное, кристаллическое или аморфно-кристаллическое), в жидкое (текучее, пастообразное) и газообразное состояние. При смешивании инертных жидких и твёрдых веществ за счёт физического взаимодействия появляются пастообразные, новые твёрдые вещества или
происходят химические превращения одних видов веществ — в другие и т.д.
Чрезвычайно важный комплекс изменений материи (её вертуально-го движения под действием физико-химических, химико-физических и механических превращений) предшествует созданию материалов и в комплексе с технологическими процессами получения, условиями эксплуатации и даже реализации — от широко известного понятия «ведение — управление, заведывание и т.п.» — возможно именовать м а т е р и а л о в е д е н и е м.
К строительным материалам относятся вещества, из которых возможно, что-либо построить (сделать) и которые являются предметами труда и потребления человеком.
Строительство — огромная мате-риалоемкая отрасль народного хозяйства, потребляющая широкую номенклатуру строительных материалов и изделий, отвечающих требованиям отечественных или зарубежных ГОСТ или ТУ [1].
Свойства веществ, принадлежащих к строительным материалам (предметам созидательно-инженерного назначения), разделяются на: эксплуатационные водо- и газопроницаемость, морозостойкость, прочность на сжатие и растяжение, кручение, твердость, истираемость и многое другое и материалообра-зующие — вид, химический состав компонентов, плотность, пористость, гигроскопичность, влажность, водо-поглощение.
Эксплуатационные показатели -внесены уже изделия или полуфабрикаты, определяющие рыночную стоимость материалов, как товара на бирже, которая может быть высокой или через кратчайший период низкой.
Гибкость производственной цепи материал ^ строитель или промышленность ^ строительное производство определяет конкурентно-спобность конкретного производите-
ля — или технологичность предприятия промышленности строительных материалов.
Все «материалообразующие» показатели возникают из синтеза физико химических характеристик компонентов и осуществления технологически динамично-направленных физико-химических процессов на создание требуемой внутренней структуры, формы и вида изделия.
В образовательном процессе -химия, физика, физическая химия, коллоидная химия, молекулярная физика и др. существуют, как самостоятельные естественные науки.
При изготовлении строительного материала явления (процессы) или предметы этих наук, динамично объединённые в совокупность стадий преобразования материи, составляют -«материалообразование», а в техническом исполнении — логическую последовательность совершения неких воздействий (или их совокупности), именуемых — «технологическими факторами».
Конкретное или отраслевое «материаловедение» для инженера технолога — это уже строго выполняемая постоянно совершенствоваемая система преобразования материи в продукт потребления человечеством -(строительный материал или изделие предмет труда), включающая в себя:
генезис естественных или искусственно полученных веществ ^ син-
тез (химико-физическое или механическое взаимодействие частиц) ^ собственно «материалообразование» (формообразование) изделия путем осуществления механо-физических воздействий (уплотнения, прессования, темп-ратурных и др.) согласно совершенной последовательно-повторяющейся системы операций -технологии.
Большинство конструкционных строительных материалов представляют собой многокомпонентные дисперсные системы с развитой поверхностью раздела между дисперсной фазой и дисперсной средой. В связи, с чем чрезвычайно важно внимание «материеобразующей» роли физической химии поверхностных явлений: адсорбции, смачивания, изучения структур молекул и кристаллов, а на их основе — нанотехнологических операций.
Механохимическими превращениями в дисперсных системах определяются закономерности структу-рообразования цементных бетонов и их влияние на их механические свойства и долговечность.
Для повышения качества и долговечности строительных материалов — важно понимание химических и фазовых превращений ещё при подготовке материалов, реологических процессов — во время укладки (растекании) и уплотнении и структурных изменений во времени — при
эксплуатационных воздействиях на изделия и конструкции [2].
Знание этих закономерностей и вопросов макротехнологических явлений позволит будущим специалистам материаловедам-технологам по строительным материалам лучше разобраться в многообразии современных отечественных и зарубежных материалов, а также в технологических процессах их получения.
На основании вышеизложенного -материаловедение может быть разделено собственно на первоначальный исходный творческий этап -«теоретическое материаловедение». Инженеру-технологу (материаловеду прикладного направления) уже первые факторы «вид, строение, вещественный состав» или в соответствии с терминологией стандартов «основные параметры» открывают путь к дальнейшему созидательному конструированию материалов.
К тому же современные достижения и результаты кристаллохимии уже на известных исходных веществах помогают установить геометрическую форму, пространственное расположение и вид химических связей атомов в кристаллах. А кристал-лофизический анализ — проследить изменение свойств формирования кристаллов или кристаллических агрегатов под влиянием внешних воздействий. При этом указанные положения или естественные природные
аналоги материалов позволяют даже априорно представить вид и строение новых материалов или, в крайнем случае, составить рабочую (дидактическую) гипотезу их получения.
Надёжным подтверждением правильности таких положений являются научно-познавательные статьи или даже рекламная информация производителей, где указываются, как правило, возможности расширения ассортимента производимых материалов.
Всё вместе уже представляет -«научно-теоретическое материаловедение» — неисчерпаемую область знаний человечества.
Правильность выбора «основных параметров» устанавливается проведением химических испытаний, именуемых «химическим материаловедением», и обязательным подтверждением их результатов при действии в имитированных технологических условиях производства или его аналогов, относящихся уже — к «физическому материаловедению», а в целом — «физико-химическим материаловедением».
От всеобъемлющего слова «ведать» (добывать, обрабатывать, делать — производить, реализовывать, то есть заведовать материальной отраслью по всем изготовительным и потребительским переделам) материаловедение по принадлежности к исходному сырью или материалу
и обработке, а также по специфике подготовки специалистов классифицируют на отрасли, а теперь ещё и ассоциации: металловедение, производство вяжущих (подразумевая -изготовление и технологическое назначение в строительном материале) или лишь при акцентировании на производство — «цементоведение», «гипсоведение», даже «известеве-дение», керамических материалов — «керамоведение», бетоноведение, для сухих строительных («штука-туроведение», «ремонтоведение»). К последним смесям, поименованным от состояния полуфабриката в тоже время «товарного, рыночного продукта» — ещё добавляются специальные классификационные признаки -от технологического воздействия или вида компонента [например, от реди-спергирования — «редиспергирован-ные фибросмеси (цемент, штукатурные)», активированные, торкретированные].
Итак, обобщая вышеприведённые представления:
«Строительное материаловедение — это система знаний о составе, строении, свойствах и применении материалов, представляющая собой наукомкий технолого-технический процесс».
При получении конкретных изделий в материаловедении наряду с процессами естествознания добавляются ещё технологические аспекты:
— геометрическое формообразование, уплотнение внутренних полостей и очень важный процесс — управляемое воздействие (внешним физическим полем или дополнительным компонентом состава) на формирование заданной внутренней структуры материала, а с позиции динамичного поддержания долговечности и создания условий «внутреннего» ухода за состоянием структуры материала успешно развивающейся: — химизацией строительных материалов обработкой поверхности компонентов (гидрофилизацией, гидрофобизаци-ей) строительной смеси органомине-ральными веществами;
— введение электролитов, ускоряющих гидратацию и твердение минеральных вяжущих;
— аморфизация поверхности кристаллов металлкварцсодержащих порошков-наполнителей при действии высокотемпературного перепада или механо-химической активации для повышения химического взаимодействия с кальцийсодержащими продуктами гидратации минеральных вяжущих и образования с водой геля кремнекислоты и всем этим усиления «структурного каркаса» при твердении и «монолитизации» свободного пространства, образующегося в формируемой структуре ещё от «раздвигающего эффекта» порошков;
— введение растворов щелочей или щелочных сульфатов, активиру-
ющих твердение вяжущих на основе шлаков (отходов чёрной или цветной металлургии) и способствующих при этом формированию «армирующего» структурного каркаса из кремнеме-таллических соединений;
— регулирование с помощью добавок степени кристаллизации жидкого стек-ла в материалах на его основе;
и, наоборот, степени аморфизации природных гидратных силикатных минералов;
— одновременным воздействием на кристаллизацию и аморфизацию серы (неорганического полимера) органическими пластификаторами (ас-фальтенами) при твердении кислотостойких бетонов;
— порообразование при обычной температуре за счёт воздухопено-вовлечения или газообразования — в виде замкнутой ячеистой структуры, либо — с капиллярной или капиллярно-ячеистой структурой за счёт газообразования или вспучивания при высокой температуре;
— редиспергирование (упрочнение) структуры твердеющего вяжущего в гетерогенных смесях металлическими, стеклянными, стеклопластико-выми порошкообразными, игольчатыми и нитеобразными фибрами (волокнами, частицами округлой, пластинчатой или вогнутой формы), в том числе обработкой редиспергато-ров присадками органоминерального происхождения;
— совершенствование при производстве крупных изделий и деталей технологических режимов формования и уплотнения гетерогенных смесей жидкой флокулизацией или воздушной аэрацией поверхности макрочастиц;
— совершенствование технологических режимов уплотнения и тепловой обработки (в том числе — высокотемпературной) изделий и деталей, формуемых, прессуемых или отливаемых из различных строительных смесей при введении добавок;
— направленная структуризация поверхности формуемых крупноразмерных железобетонных изделий и внутри них — вокруг арматуры кольматацией пор уплотняющими добавками.
Для успешного применения упомянутых технологических аспектов необходимы лабораторно-исследова-тельские и контрольные испытания, представляющие лабораторно-по-знавательный уровень материаловедения. Окончательное их принятие возможно после неотьемлемого соблюдения принципа — проверяемости, то есть — проведения производственно-технологических испытаний.
Лабораторно-познавательный уровень, выбор технологических воздействий на макрообъёмы материала для получения изделия и производственные испытания — составляют в целом «технологическое материаловедение».
Таким образом, динамика материаловедения определяет научную основу выбора вещественного состава, приёмов технологической обработки и в целом — способы получения различных строительных материалов, его сохранения во времени
— систематический (текущий и выходной) контроль на производстве и системные обследования в условиях эксплуатации.
Результаты теоретического поиска получения химического соединения (материала) по ориентации на физико-химические характеристики веществ (вид, состав, физические константы и др. показатели), условия их синтеза, установленные сначала по литературным источникам
«научно-теоретического материаловедения», и дополнительных «поисковых» лабораторно-познавательных экспериментов или ограниченных производственных испытаний составляют наряду с технологическими аспектами научно-техническую базу для прикладного (отраслевого) материаловедения. Где уже привлекаются другие отрасли, проектирующие и создающие техно-логическое оборудование, собственно осуществляющие применение «технического материаловедения» в отраслевой промышленности и хранящего его головные «образцы».
«Конструкционное материаловедение» в самом общем виде — это
объединение работы различных материалов и создание конструкции, включающие сначала процесс опытного её проектирования на основе имеющейся научно-технической документации, исследований и норм проектирования изделий, фрагментов конструкции и т.д. и проведения затем испытаний материаловедче-
ских свойств, а также физико-механических показателей уже опытного элемента.
1. Гусев Б.В. Бетоноведение — фундаментальное и прикладное. Бетон и железобетон пути развития. 5 — 9 сент. 2005., М
2. Усов Б.А. Химизация бетона. Учебн. Пособие.М,: Изд-во МГОУ, 2007.
Окольникова Галина Эриковна, канд. технических наук, заведующий кафедрой Промышленное и гражданское строительство Университета машиностроения
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ БЕТОНА ПРИ ТВЕРДЕНИИ В РЕАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
Исследована зависимость температурных деформации бетона с добавкой NaNO2 при длительном твердении в реальных условиях при знакопеременных температур.
Ключевые слова: бетон, температура, деформации, прочность, добавка, льдообразование.
The dependence of the thermal deformation of the concrete with the addition of NaNO2 after prolonged hardening in real conditions at alternating temperatures.
Keywords: concrete, temperature, strain, strength additive, ice formation.
Источник: cyberleninka.ru
Строительное материаловедение
Значение материалов в строительстве очень велико, в зависимости от их свойств определяются несущая способность, морозоустойчивость, предел прочности, гибкость, и другие характеристики конструкций. Исследованием свойств, которыми обладают те или иные материалы, занимается дисциплина «Строительное материаловедение», которую изучают все строители и архитекторы в рамках профессиональной подготовки. Студенты, которые оканчивают курс «Строительное материаловедение и контроль качества в промышленной м гражданском строительстве» обладают достаточным уровнем компетенций для подготовки технической документации и заявок на материалы, выполнения работ по стандартизации и сертификации материалов и контроля качества на всех этапах производства.
Строительное материаловедение
Подготовка будущей строителей, проектировщиков и материаловедов ведется согласно федеральным или собственным образовательным стандартам, разработанным в ВУЗах. Стоит отметить, что в каждой из программ количество часов, посвященных материаловедению, сильно разнится.
Основной целью дисциплины является формирование достаточного уровня компетенций у будущего специалиста, позволяющий ему вести свою профессиональную деятельность. В большинстве случаев занятия делятся на две части, первая часть посвящена теории, свойствам материалов, классификации, во второй части курса студенты проводят лабораторные работы, чтобы научиться изготавливаться строительные материалы и тестировать образцы для выявления их свойств и характеристик.
Рисунок 1. Проведение лабораторных испытаний, механические испытания материалов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Рисунок 2. Диаграмма растяжения для пластичных материалов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Готовые работы на аналогичную тему
После освоения курса обучающийся должен:
- знать как взаимосвязаны состав, строение и свойства строительных материалов, а также способы формирования заданных структур и свойств материалов при максимальном ресурсосбережении;
- уметь правильно организовывать рабочие места, а также их техническое оснащение, уметь решать вопросы размещения технологического оборудования, обоснованно выбирать конструкционные материалы, обеспечивающие требуемые показатели надежности, безопасности, и эффективности сооружений, а также анализировать воздействия окружающей среды на материалы, выбирать оптимальные материалы согласно назначению и условиям эксплуатации;
- владеть необходимыми знаниями и навыками, необходимыми для определения основных свойств строительных материалов, владеть методами проведения испытаний строительных материалов, и методами контроля над соблюдением технологической дисциплины и безопасности для природы и экологии.
В ходе обучения студенты должны понять, что любой современный строительный материал должен снижать стоимость и трудоёмкость строительных работ, уменьшать вес здания, а также иметь повышенную тепловую защиту. Отдельное внимание уделяется вопросам использования вторичных ресурсов и отходов промышленности в качестве сырьевых материалов, экономии топливно-энергетических ресурсов и переходе на энергосберегающие технологии.
Сырье – это предмет труда, который претерпел незначительное воздействие человека и предназначен для дальнейшей обработки.
Классификация строительных материалов
Назначение материалов является основой для дальнейшей классификации, оно позволяет разделить материалы исходя из условий работы в сооружениях. По этому критерию выделяют две большие группы конструкционные материалы и материалы специального назначения. Первые предназначены для несущих конструкций, вторые используют для защиты конструкций от вредного воздействия среды или повышения эксплуатационных свойств.
К конструкционным относятся:
- искусственные каменные материалы, такие как керамический кирпич, цементные и силикатные бетоны, стеклянные изделия и стеклоблоки;
- природные каменные материалы, к примеру камни;
- металлы, к примеры стали, чугун, алюминий;
- древесные материалы, к примеру сосна, дуб, ясень;
- композиционные материалы, к примеру, бетонополимер, фибробетон;
- полимерные материалы.
Материалы специального назначения в свою очередь делятся на теплоизоляционные, гидроизоляционные, отделочные, кровельные, акустические, антикоррозионные, огнеупорные, и т.д.
Освоение курса «Строительное материаловедение» позволяет перейти к изучению металлический, железобетонных и деревянных конструкций с полным пониманием того, как тот или иной материал поведет себя при растяжении или сжатии.
Источник: spravochnick.ru