РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ

Теория строительного материаловедения

Глава 1 Общие сведения о строительном материаловедении

1.1. Некоторые исходные понятия

Строительное материаловедение является фундаментальной нау­кой прикладного характера, которая представляет собой непрерыв­но развивающуюся систему знаний о строительных материалах и из­делиях. Без достаточных знаний о многочисленных разновидностях строительных материалов, способах их производства и качествен­ных показателях, методах правильного их хранения и использова­ния невозможно проектировать и строить здания и сооружения, ре­конструировать или ремонтировать их, активно участвовать в деятельности научно-технических и конструкторских организаций строительного профиля. При решении научных и производственных задач всегда стремятся к улучшению качества и снижению себестои­мости строительных материалов, а в архитектуре — и к повышению их художественной выразительности, а также к повышению надеж­ности материалов, изделий и строительных конструкций, их долго­вечности в зданиях и инженерных сооружениях.

Строительное материаловедение, подобно многим другим нау­кам, содержит два основных компонента — практику и теорию. Структура строительного материаловедения весьма сложна, но в ней существует теснейшая взаимосвязь и взаимообусловленность этих двух ее компонентов.

Практика — приоритетная часть излагаемой ниже фундамента­льной науки, представляет собой сумму знаний: о производстве строительных материалов и изделий; о технологических способах переработки (механической, химической) сырья с получением каче­ственной готовой продукции; о технических характеристиках каче­ства различных строительных материалов; о методах проверки их свойств в лабораторных и производственных условиях; о практиче­ском использовании материалов и изделий при возведении зданий, инженерных сооружений и других строительных объектов. Уровень практики и ее успехи зависят от того, в какой мере она базируется на научных положениях (принципах), используются ли в ней совре­менные достижения науки и техники, приняты ли эффективные основные элементы технологии (сырье, оборудование и энергетика) и, главное, в должной ли степени производство соответствует уров­ню прогрессивной технологии с учетом мировых достижений в дан­ной отрасли.

В общих сметах строительного объекта на стоимость материа­лов обычно приходится 50—65%, поэтому экономия при возведении строительного объекта во многом зависит от эффективности приме­няемых строительных материалов и изделий, правильного выбора их для изготовления конструкций и специальных целей. В практике изыскиваются различные способы снижения себестоимости матери­алов, увеличения их эффективности за счет уменьшения материало­емкости и массы конструкций, выпуска строительных изделий и де­талей повышенной заводской готовности, дальнейшего расширения ассортимента. Особое внимание практика уделяет соответствию ма­териалов определенным эталонам и нормативам по внешнему виду, свойствам. Отступления от эталонов и соответствия ГОСТам может быть только в сторону повышения качества и художественно-эсте­тической выразительности (в архитектуре) конструкций.

Теория составляет сумму знаний о существенных связях, возни­кающих в процессах структурообразования и формирования свойств строительных материалов на стадиях практической техно­логии переработки сырья или использования готовой продукции в строительстве. Главным критерием достоверности теории является, как известно, практика, которая не только проверяет теорию, но и обогащает ее набором новейших фактов. На основе их последую­щего анализа и систематизации теория может пополняться новыми закономерными связями. Последние становятся особо ценными, если относятся не только к единичному материалу, оставаясь спе­цифической закономерностью (хотя обычно весьма значимой для конкретной практики), а к множеству материалов в их определен­ной совокупности, например подобных по своей структуре. Тогда для такого множества материалов закономерности становятся не частными, а общими. Выражаться они могут как в конкретной, так и в абстрактно-логической форме, например в виде математического уравнения. Определенный физический смысл уравнения позволяет находить методы дальнейшего совершенство­вания практики.

Теория строительного материаловедения раскрывает также сущ­ность явлений и процессов, связанных с возникновением новообра­зований, микро- и макроструктурных элементов, их взаимосвязей при переработке сырья и формировании (медленном или быстром) единой структуры монолитного строительного материала или изде­лия в технологический период. В теории содержится и единая классификация многообразных строительных материалов, каждый из которых при соответственных условиях подчиняется общим науч­ным принципам и основным объективным закономерностям. В ней сосредоточены методы оптимизации состава и структуры материа­лов с обеспечением необходимых свойств, изложен комплекс общих научных принципов, лежащих в основе конкретных технологиче­ских переделов и составляющих сущность теоретической техноло­гии. К теории также относятся гипотезы, теоремы, критерии и кате­гории строительного материаловедения.

В строительном материаловедении кроме практики и теории, как основных компонентов, представлен и третий компонент — ми­ровоззренческие основы науки. Они способствуют обоснованному прогнозированию развития практики, расширению и совершенство­ванию номенклатуры строительных материалов и изделий, класси­фикации их в связи с применением новых разновидностей изготов­ляемой продукции.