Требования к строительным материалам

Основные свойства всех строительных материалов можно условно разде­лить на несколько групп. Так, к первой группе относят физические свойства: плотность, объемную массу, прочность; от них в значительной степени зави­сят и другие важные в строительном деле характеристики материалов. Вто­рую группу составляют свойства, характеризующие отношение строительных материалов к действию воды и отрицательных температур: влажность, водо­проницаемость, гигроскопичность и морозостойкость. В третью группу вклю­чают свойства, характеризующие отношение строительных материалов к дей­ствию тепла: теплопроводность, теплоемкость и огнестойкость.

Кроме того, отдельные виды строительных материалов обладают и спе­циальными свойствами, например способностью оказывать сопротивление разрушающему действию кислот, щелочей, газов и солей (химическая или коррозионная стойкость). Материалы, применяемые в строительстве живот­новодческих объектов, не должны оказывать какого-либо вредного воздей­ствия на организм животных, т. е. должны быть безопасными.

Строительные материалы классифицируют по техническому признаку на определенные группы.

Природные каменные материалы

Их получают из горных пород. Они обладают высокой атмосферной стой­костью, прочностью и красивой окраской. К ним относят бутовый камень, булыжный камень, гравий, щебень, песок и др.

Каменные материалы в строительстве животноводческих объектов ис­пользуют как в своем первоначальном виде, так и после соответствующей обработки. В строительстве применяют и другие горные породы: вулкани­ческие туфы, пористые известняки, известняк-ракушечник и пр.

КЕРАМИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ

Такие материалы готовят из природных глин, а также из их смесей с органическими и минеральными добавками. Производство этих изделий вклю­чает три технологических этапа — формование, сушку и обжиг. Все керами­ческие изделия разделяют на две группы: пористые (кирпич глиняный обык­новенный, пористый и пустотелый, пустотный стеновой материал, черепица кровельная, облицовочные плитки и трубы) и плотные (плитки для полов и дорожный кирпич).

Высокая прочность, долговечность и большой ассортимент этих изделий дают возможность широко использовать их при строительстве всех частей зданий от фундамента до кровли.

В строительстве широко применяют керамзит для утепления и производ­ства легких бетонов, керамические трубы — для строительства канализаци­онных сетей, особенно для отвода сточных вод.

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА

Минеральными вяжущими называют порошкообразные вещества, кото­рые при смешивании (затворении) с водой дают пластичное тесто, способное с течением времени под влиянием физико-химических процессов затверде­вать и переходить в камневидное состояние. Такое свойство вяжущих ве­ществ используют для приготовления на их основе строительных растворов, бетонов (смесь вяжущего с водой и заполнителем — песок, щебень, гравий), без обжиговых искусственных материалов и изделий.

По способности твердеть минеральные вяжущие вещества классифици­руют на воздушные и гидравлические. Воздушные вяжущие могут затверде­вать и длительно сохранять прочность только на воздухе. К ним относят воздушную известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие, а также жидкое стекло. Гидравлические вяжущие твердеют и сохраняют прочность как на воздухе, так и в воде. Однако начальный период твердения (процесс схваты­вания), как правило, должен протекать на воздухе или в среде, изолирован­ной от воды. причисляют воздушную, гидрав­лическую известь, гипсовые вяжущие, жидкое стекло, портландцемент и его разновидности .

СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ, БЕТОН

Строительный раствор представляет собой смесь, которая состоит из вя­жущего вещества, воды и мелкого заполнителя (песка). Строительные раство­ры разделяют: по плотности — на тяжелые (плотностью более 1500 кг/м³) и легкие — с более низкой плотностью; по виду: вяжущие — на простые с одним вяжущим (цемент, известь, гипс и др.) и смешанные (сложные) из нескольких вяжущих (цементно-известковые, цементно-глиняные); воздуш­ные (на воздушных вяжущих) для работы в сухих условиях и гидравличес­кие (на гидравлических вяжущих) для работы во влажных условиях.

Обычный тяжелый бетон широко применяют для изготовления сборных бетонных и железобетонных конструкций и деталей, а также для возведения монолитных сооружений разного назначения,, Легкие бетоны изготовляют с использованием пористых заполнителей (керамзит, шлак, пемза). Легкий бетон применяют для производства стеновых панелей, блоков, теплоизоля­ции покрытий и перекрытий, для сооружения настила под полы. В строи­тельстве широкое распространение находит ячеистый бетон. В зависимости от способа образования пористой структуры его подразделяют на газобетон (при включении газообразователя в смесь цемента, воды и молотого песка) и пенобетон (при добавлении а упомянутую смесь пены). Ячеистый бетон при­меняют в строительстве для теплоизоляции конструкций зданий и сооруже­ний, оборудования и трубопроводов. Из такого бетона изготовляют огражда­ющие конструкции зданий и сооружений различного назначения (стеновые панели, перегородки, плиты покрытий и перекрытий и т. п.).

Железобетон — это строительный материал, в котором бетон успешно сочетается с арматурной сталью. Сборный железобетон имеет ряд преиму­ществ перед монолитным. В современном строительстве из предварительно напряженных железобетонных изделий применяют балки, фермы, плиты, трубы, резервуары и др.

В эту группу входят искусственные каменные необожженные изделия, которые получают из растворов или бетонных смесей на основе минераль­ных вяжущих веществ в процессе их формирования и последующего затвер­девания. При их изготовлении в качестве заполнителей берут кварцевый песок, пемзу, шлак, золу, асбест, древесные опилки и др. Наиболее распро­странены: ячеисто-силикатные изделия для наружных стен зданий, перего­родок, для покрытия стен; фибролит; гипсовые изделия; асбоцемент, из которого делают трехслойные стеновые панели, изделия для облицовки стен и асбоцементные трубы для подземных коммуникаций.

Асбоцементные изделия обладают огне-, морозостойкостью, низкой водо-и воздухопроницаемостью. Однако они характеризуются повышенной хруп­костью и при неравномерном насыщении водой могут коробиться.

ДРЕВЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

В строительстве используют древесину хвойных (сосна, ель, пихта, ли­ственница, кедр) и лиственных (дуб, бук, береза, осина, ольха) пород. Древе­сина как строительный материал обладает рядом положительных свойств: высокой прочностью, малой плотностью, низкой теплопроводностью, легко­стью обработки, простотой скрепления отдельных элементов, высокой морозостойкостью, податливостью механической обработке, стойкостью к дей­ствию растворов солей, щелочей и органических кислот.

К недостаткам древесины как строительного материала следует отнести неоднородность строения, гигроскопичность, загниваемость и легкую вос­пламеняемость. Современная технология обработки древесины позволяет в значительной степени устранить указанные недостатки с помощью обработ­ки ее антисептиками, антипиринами (огнезащитные составы), покрытия вла­гоизоляционными материалами, красками и обмазками.

Применяемые в строительстве лесоматериалы подразделяют на следую­щие группы: круглые лесо-, пиломатериалы, изделия из лесоматериалов. Значительное место среди лесоматериалов занимает строительная фанера.

Деревянные детали и изделия изготавливают в столярных цехах: комплек­ты оконных переплетов и дверей, перегородки, брусья для стен, детали для кровель, щитовой паркет, щиты и клееные балки, деревянные щиты (плиты).

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Это строительные изделия с малой теплопроводностью. Их применяют для утепления стен, полов, покрытий. Такие материалы имеют высокую механическую прочность, пористое строение, низкие величины плотности и теплопроводности. Бее теплоизоляционные материалы по виду исходного сырья разделяют на органические и неорганические.

Органические теплоизоляционные материалы вырабатывают из раститель­ного сырья и отходов, которые в процессе производства подвергают измельче­нию, пропитке синтетическими полимерами, прессованию и термической об­работке. К ним относят древесноволокнистые, древесностружечные, торфя­ные и камышитовые плиты, а также изделия из пластмасс. Такие плиты используют для внутренней отделки помещений, утепления бесчердачных крыш животноводческих помещений, при строительстве малоэтажных зда­ний в качестве заполнителя наружных стен, каркасных перегородок.

В группу теплоизоляционных материалов из неорганического сырья вхо­дят минеральная вата (и изделия на ее основе), стеклянная вата (и изделия на ее основе), пеностекло и асбестосодержащие изделия (асбест, асбестовый картон).

БИТУМНЫЕ И ДЕГТЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Это довольно большая группа материалов различного назначения. Биту­мы бывают двух видов — природные и нефтяные. Природные встречаются в виде битумных песчаников и известняков. Из них извлекают чистый битум или их используют в размолотом виде в качестве асфальтового порошка.

К особо ценным для строительства свойствам битумных и дегтевых материа­лов следует отнести их высокую водонепроницаемость, стойкость к действию кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов, а также способность прочно­го скрепления с деревом, металлом, камнем. Непрерывно развивается произ­водство рулонных (мягких) кровельных и гидроизоляционных материалов.

Битум — органическое вещество черного цвета, в обычном состоянии твердое, а в нагретом — пластичное идя жидкое.

Асфальтовый раствор — уплотненная смесь битума, минерального по­рошка и песка. Асфальт применяют для устройства гидроизоляционных слоев, отмасток, тротуаров.

Асфальтовый бетон - образуется в результате затвердевания смеси биту­ма, щебня, песка и минерального порошка. Асфальтобетон находит широкое распространение для устройства дорожных покрытий, проездов и площадок, а также полов в производственных зданиях различного назначения.

Деготь — черная маслянистая жидкость с характерным резким запа­хом, по свойствам подобна битуму. После отгонки из дегтя всех масел полу­чают черное аморфное вещество, твердое при нормальной температуре, на­зываемое пеком. Смесь дегтя и пека используют для получения дегтебетона, из которого производят дорожные покрытия, кровельный толь и др.

ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Для надежной гидроизоляции кровельных покрытий животноводческих зданий или сооружений широко используют битумные и дегтевые рулонные материалы и мастики. Рулонные кровельные материалы, сравнительно лег­кие, водонепроницаемые, обладают низкой теплопроводностью, не разруша­ются под воздействием агрессивных веществ,

К группе изоляционных материалов относят рубероид, пергамин, гидроизол, кровельный толь, горячие и холодные мастики, которые приготовля­ют на разбавленном связующем материале и на битумных пастах (асфальто­вые мастики). Кровельный толь, в отличие от других рулонных кровельных материалов, относится к группе дегтевых изделий.

ПЛАСТМАССЫ, ПОЛИМЕРЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ НИХ

Пластическими массами называют конструкционные материалы, в со­став которых входят природные или синтетические органические вещества с высоким молекулярным весом (полимеры). Полимеры применяют в сочета­нии с наполнителями (для повышения прочности и теплостойкости), пласти­фикаторами (для придания пластичности и эластичности), стабилизаторами (для сохранения свойств пластмасс), а также пигментами и катализаторами.

Пластмассы широко используют в строительстве, так как они обладают рядом ценных свойств: низкими плотностью и теплопроводностью, хорошей окрашиваемостью, высокой химической стойкостью, легкостью обработки, склеивания и сваривания. Однако пластмассы имеют и некоторые недостат­ки: низкую теплостойкость, горючесть и токсичность. Для изготовления строительных конструкций на основе полимеров применяют стеклопласти­ки — пластмассы, состоящие из синтетического полимерного связующего и стеклянного наполнителя (армирующего материала). Промышленность вы­рабатывает стеклотекстолит, органическое стекло, жесткие пенопласты, по­лиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, эпоксидные полимеры. Строитель­ные материалы на основе полимеров могут быть рулонными и плиточными,

Ко всем полимерным материалам, которые могут находиться в контакте с животными или кормами, предъявляют основное и важное требование: полное отсутствие токсичности.

МЕТАЛЛЫ

Металлы, применяемые в строительстве, подразделяют на две группы -черные и цветные. Черные металлы — это сплав железа с углеродом, к ним относят чугун и сталь. В строительстве широко применяют прокатную и арматурную сталь. Из нее выпускают прокатные изделия различных профи­лей: круглые, квадратные, угловатые, двутавровые, швеллерные, листовые и др. Арматурную сталь используют для армирования железобетонных конст­рукций в виде стержневой и проволочной, гладкой, периодического профиля, напрягаемую и ненапрягаемую по условиям применения в железобетоне.

Все металлы, за исключением железа, и сплавы на их основе называют цветными. Среди них широко применяют цинк, свинец, медь и алюминий. Для строительных целей используют различные их сплавы.

Под влиянием воздействия агрессивных газов и жидкостей происходит разрушение (коррозия) поверхности металлов. Простейшим и эффективным способом защиты металлических конструкций от коррозии является покры­тие их поверхностей различными красками, лаками и эмалями.

СТЕКЛО

Его получают путем плавления кварцевого песка, извести, поташа и соды. Стекольные заводы производят для строительства стекла различных профилей и размеров: оконное, профильное, блоки и трубы. Стекло листовое используют для остекления оконных переплетов, перегородок и фонарей верхнего света. Стеклоблоки применяют для устройства перегородок и за­полнения оконных проемов.

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

К ним относят составы, наносимые в жидком виде на поверхность мате­риалов тонким слоем и образующие после высыхания твердую пленку, проч­но сцепляющуюся с поверхностью. Лакокрасочные материалы состоят из двух основных компонентов: сухого вещества (пигменты и наполнители) и связующего (различные связующие и растворители).

Пигменты — это тонко измельченные цветные порошки минерального или органического происхождения, нерастворимые в воде и органических растворителях (масло, скипидар, спирты).

Наполнители — это нерастворимые минеральные вещества, добавляе­мые для экономии пигмента и повышения прочности состава. В качестве наполнителя используют тонкомолотые тальк, кварц, асбестовую пыль и молотую слюду.

Связующие служат для сцепления частиц пигмента и наполнителя меж­ду собой и окрашиваемой поверхностью. Растворители вводят для доведения лакокрасочных составов до необходимого рабочего состояния (растворение загустевших красок).

Масляные краски представляют собой пасту, содержащую смесь пигмен­тов, наполнителей и связующих. Их выпускают густотертыми и готовыми к употреблению. Масляные краски применяют как для наружных, так и для внутренних работ по металлу, дереву и сухой штукатурке.

Эмалевые краски готовят на специальных лаках. Они должны удовлет­ворять основным общим требованиям: обладать светостойкостью, прочно­стью и устойчивостью к влиянию окружающей среды, высыхать в тонких слоях, образуя тонкую глянцевую пленку. Эмалевые краски бывают алкидные, эпоксидные и карбамидные.

Водные краски. В строительстве используют водно-клеевые и водно-изве­стковые краски.

Эмульсионные краски — это однородные суспензии пигментов в водных эмульсиях различных пленкообразователей. При применении эмульсион­ных красок достигается большая экономия растворителя, так как его час­тично или полностью заменяют водой. Кроме масляных и эмульсионных применяют краски, в которых в качестве связующих используют различные полимеры. Эти краски, получившие название латексных, образуют прочную пленку, хорошо защищающую окрашенную поверхность дерева, штукатур­ки, бетона. Использование латексных красок дает большую экономию дефи­цитных и дорогих растительных масел .