ВСТУП

Нам відомі факти використання до н.е. будівельних роз­чинів, кераміки і фарб на великих будівлях Ближнього Сходу, а також за 2...З тис. років до н.е. на території України (три­пільська культура). Історична пам'ятка Київської Русі - Со­фійський собор, закладений князем Ярославом Мудрим на по­чатку XI ст., один із перших кам'яних споруд на Русі, збудова­них із цегли і каменю та обштукатурений будівельними розчи­нами з розписом фресками (фарбування по свіжій штука­турці), а підлоги виконані з шестигранних кольорових кера­мічних плиток. Це свідчить про стародавню історію розвитку будівництва, отже, і матеріалів.

У комплексі будівельного виробництва опоряджувальні ро­боти займають значний обсяг і є найбільш трудомісткими. Вони є завершальним етапом будівництва. Якість та індустріаліза­ція опоряджувальних робіт залежить в основному від будівель­них матеріалів, їхніх властивостей, рівня заводської готов­ності, а також від довговічності та стійкості до впливу факторів навколишнього середовища.

Одним із основоположників будівельних матеріалів був рос­ійський інженер і вчений Н.А.Белелюбський, який організував у Росії першу лабораторію на випробовування будівельних ма­теріалів. Радянські вчені А.Р.Шуляченко, А.А.Байков, А.Е.Шейкін, В.Н. Юнг розробили теоретичні основи тужавіння в'яжучих речовин. Академік В.І.Вернадськии і проф. П.А. Зе-мятченський зробили великий вклад у розвиток кераміки і вив­чення властивостей глин.

Будівельний матеріал - це "хліб" будівельної індустрії. Вартість будівельних матеріалів складає приблизно 60% загаль­ної вартості будівництва, що зобов'язує будівельників економ­но витрачати будівельні матеріали, бережно їх транспортувати і зберігати. Виробництво основних видів будівельних матеріалів в Україні характеризується такими середніми річними показ* никами: цемент 22 млн т, будівельне вапно 1,8...2млнт, гіпс 0,9...1,0 млн т, керамічна плитка 10...12млнм². Поряд з тра­диційними будівельними матеріалами в останні десятиліття широко застосовуються нові матеріали, особливо полімерні (пластмаси), шпаклівки, різноманітні суміші і клеї. Викори­стання 1 т пластмас як опоряджувального матеріалу дає змогу зекономити в середньому 5 т сталі, 2,5 т алюмінію, 5,7...5,8 т кольорових металів, 3,1...4,7 м³ деревини, 2 т скла.

Будівельне матеріалознавство -- це наука, що вивчає будо­ву та властивості матеріалів, встановлює зв'язок між їхнім складом, будовою та властивостями, вивчає залежність будо­ви і властивостей від методів виробництва та обробки будівель­них матеріалів, а також зміну їх під впливом зовнішніх чин­ників: теплових, силових та інших факторів.

Мета даного посібника-конспекта — надати допомогу учням професійно-технічних навчальних закладів та іншим бажаючим у вивченні матеріалознавства опоряджуваль-ників (штукатурів, малярів, мозаїчників і облицюваль-ників) з урахуванням нових матеріалів. Адже при непра­вильному застосуванні матеріалів, доводиться інколи пов­ністю переробляти всю роботу.

Класифікація та основні властивості будівельних матеріалів і виробів

1. Класифікація будівельних матеріалів

У будівництві застосовують велику кількість матеріалів, яку розділяють на окремі групи, тобто класифікують.

За призначенням:

- конструктивні (цегла, камінь, залізобетонні вироби тощо), які сприймають і передають навантаження;

- теплоізоляційні, які захищають від холоду і тепла (шлако­вата, скловата, шлак);

- гідроізоляційні для захисту від проникання води (толь, ру­беройд, бітум);

- акустичні - звукопоглинаючі (шлак, мінеральна вата);

- герметизуючі для закладання стиків (пакля, пінка монтаж­на професійна);

- оздоблювальні (розчин, облицювальна плитка, фарба);

- покрівельні (шифер, черепиця);

- для підлоги (паркет, лінолеум, дошки);

- спеціальні (вогнестійкі, кислотостійкі);

- матеріали загального користування (цемент, вапно, гіпс, де­рево).

За технологічними та експлуатаційними ознаками:

- природні кам'яні (бутовий камінь, щебінь, пісок);

- керамічні - матеріали з перепаленої глини (цегла, облицю­вальна плитка, черепиця);

- скло і склопакети;

- неорганічні в'яжучі або мінеральні (цемент, вапно, гіпс);

- будівельні розчини;

- штучні кам'яні матеріали (бетон, залізобетон);

- штучні невипалені кам'яні матеріали (силікатна цегла, гіпсоплити);

- лісні матеріали і вироби (круглий ліс, пиломатеріали, сто­лярні вироби);

- полімерні матеріали (лінолеум, полістирольні плитки, ПВХ);

- металеві матеріали (арматура, дріт);

- органічні в'яжучі (бітум, казеїн);

- лакофарбові матеріали (малярні фарби, шпаклівки).

За походженням:

- природні (деревина, камінь);

- штучні (цемент, скло, цегла, плитка облицювальна).

Матеріали, застосовані при виконанні малярних робіт, мо­жуть бути поділені на:

- зв'язуючі (клей, вапно, оліфа);

- готові лакофарбові суміші;

- пігменти (кольоровий порошок);

- допоміжні (мідний купорос, спирт, наждачний папір, напов­нювач тощо).

Витрати матеріалів на 1 м² оздоблювальної поверхні (див. Додаток 1).

2. Відомості про будову матеріалів та їх класифікація

Властивості матеріалів залежать від внутрішньої будови речовини, з якої вони складаються. Всяка речовина складаєть­ся з великої кількості молекул. Молекула простої речовини складається з одного або декількох атомів одного елемента, а складних - із атомів декількох елементів. В одному м³ повітря, наприклад, міститься стільки молекул, що ланцюжком ними можне оперезати земну кулю 200 разів. Залежно від взаємного розташування атомів, молекул або їх груп розрізняють аморфні і кристалічні речовини. Аморфні речовини характеризуються хаотичним розташуванням атомів або молекул і вони менш міцні (наприклад, смоли). Кристалічні речовини більш міцні, оскільки молекули розташовані в певному порядку. Більшість природних і штучних кам'яних матеріалів представляють со­бою кристалічні тіла. У твердому тілі будівельного матеріалу є ділянки, які не заповнені речовинами даного тіла - пори, в яких знаходиться повітря або рідина. Розрізняють матеріали мало-пористі (керамічні плитки) і великопористі (пінопласт). Крім пор, у виробах бувають пустоти - простір між кусками дірчас­тих матеріалів. Залежно від будови матеріалів і властивостей їх класифіку­ють за окремими групами.

Фізичні властивості характеризують особливості фізично­го стану матеріалу і здатності його реагувати на зовнішні фак­тори, що не впливають на хімічний склад матеріалу.

Механічні властивості вказують на здатність матеріалу чи­нити опір руйнуванню під дією зовнішніх навантажень.

Хімічні властивості матеріалів характеризують здатність матеріалу до хімічних перетворень (реакції) при взаємодії з іншими речовинами.

Технологічні властивості визначають здатність матеріалу піддаватись технологічній переробці: полірувальність, по-дрібнювальність, оброблювальність, формувальність тощо.

Спеціальні властивості: декоративні (колір, фактура), аку­стичні (звукопоглинання), електропровідність, радіаційна не­проникність тощо.

Експлуатаційні властивості характеризують здатність ма­теріалу чинити опір руйнівній дії зовнішніх факторів: атмос­феро- та повітростійкість, корозійна стійкість тощо.

За своїм фізичним станом всі тіла поділяються на тверді, рідкі й газоподібні.

Всі матеріали повинні відповідати вимогам стандартів.