16.Система стандартизации строит. Материалов и изделий

Стандартизация — процесс установления и применения стандартов с целью улучшения качества готовой продукции, повышения уровня унификации, взаимозаменяемости, а также автоматизации производственных процессов, роста эффективности ремонта изделий.  Стандартизация основывается на достижениях науки, техники и передового опыта и определяет основу не только настоящего, но и будущего развития отраслей народного хозяйства. Стандарт — нормативно-технический документ, устанавливающий определенный комплекс норм, правил и требований к объекту стандартизации и утвержденный компетентным органом. Стандарт может быть разработан как на материальные предметы (продукцию, эталоны, образцы веществ), так и на методы испытаний, правила приемки, технические требования различного характера. В нашей стране действует во всех отраслях народного хозяйства Государственная система стандартизации (ГСС). В зависимости от сферы действия и условий утверждения стандарты подразделяют на следующие категории: государственные (ГОСТ); отраслевые (ОСТ); республиканские (РСТ) и стандарты предприятий (СТП).  Существуют стандарты на нормы и правила проектирования — единая система конструкторской документации, а также система стандартов в области управления и организации производства — единая система технологической документации (ЕСТД). Наряду со стандартами в нашей стране действуют технические условия (ТУ), устанавливающие комплекс требований к конкретным типам, маркам, артикулам продукции.  ГОСТЫ и ТУ — документы, которые устанавливают, что данный материал или изделие одобрены для производства и применения при определенном его качестве. Основные положения строительного проектирования, производства строительных работ и требования к строительным материалам и изделиям регламентируют Строительные нормы и правила (СНиП). Соответствие поступающих на стройку материалов и изделий предъявляемым стандартом требованиям проверяют путем испытаний их в строительной лаборатории. Основу стандартизации размеров в проектировании, изготовлении строительных изделий и при возведении зданий и сооружений составляет Модульная координация размеров в строительстве (МКРС) — совокупность правил установления размеров элементов зданий и сооружений, строительных изделий и оборудования на базе основного модуля, равного 100 мм (1М). Умножением основного модуля на целые коэффициенты образуются укрупненные модули (2М, ЗМ, 6М, 12М, 15М, ЗОМ, 60М), на коэффициенты менее единицы —дробные модули. Модулирование позволяет установить размеры изделий, обеспечивающие их увязку в конструкции и взаимозаменяемость.  Взаимозаменяемость строительных изделий одинакового функционального назначения достигается их унификацией, т. е. сокращением числа типов, видов, размеров или марок изделий.

17 Физические-химические свойства строительных материалов

Для правильной и полной оценки материалов при их изготовлении, выборе и эксплуатации в конструкциях необходимо знать и учитывать их химические и физико-химические свойства. Химические свойства выражают степень активности материала к химическому взаимодействию с реагентами внешней среды и способность сохранять постоянными состав и структуруматериала в условиях инертной окружающей среды.  Некоторые материалы склонны к самопроизвольным внутренним химическим изменениям в обычной среде.  Ряд материалов проявляет активность при взаимодействии с кислотами, водой, щелочами, растворами, агрессивными газами и т. д. Химические превращения прогекают также при технологических процессах производства и применения материалов. Химическая стойкость — свойство материалов противостоять разрушающему действию химических реагентов — кислот, щелочей, растворенных в воде солей и газов. Она зависит от состава и структуры материалов. Так, мрамор, известняки, цементный камень в строительных растворах и бетонах, в химическом составе которых преобладает оксид кальция (СаО), легко разрушаются кислотами, но стойки к действию щелочей.  Силикатные материалы, содержащие в основном диоксид кремния (ЗЮа), стойки к действию кислот, но взаимодействуют при повышенной и нормальной температуре со щелочами.  Медленное или быстрое изменение структуры материала под влиянием внешней агрессивной среды называют коррозией. Она бывает химическая, электрохимическая, биологическая. Коррозионная стойкость — свойство материала сопротивляться коррозионному воздействию среды.  Распространенной и благоприятной средой для развития химической коррозии является вода (пресная и морская). Агрессивность воды зависит от степени ее минерализации, жесткости, щелочности или кислотности.  На развитие коррозионных процессов влияют растворенные в воде соли (сульфаты, хлориды и др.) и газы. Химически агрессивной средой является также воздух, содержащий пары оксидов азота, хлора, сероводорода и т. д. Особым видом коррозии является биокоррозия — разрушение материалов под действием живых организмов - грибов, насекомых, растений, бактерий и микроорганизмов. К коррозии относят также «старение» пластмасс — изменение их химического состава и структуры под воздействием ультрафиолетовых лучей солнца и искусственных источников света, кислорода воздуха и повышенных температур.  Коррозия опасна не столько изменением химического состава, сколько структуры и физико-механических свойств материалов. Кислоте- и щелочестойкость — свойство материала не разрушаться под действием кислот и щелочей. Кислоты весьма агрессивны к металлам, штукатурке, бетону, ряду осадочных горных пород, силикатному кирпичу.  Кроме минеральных агрессивны также органические кислоты — уксусная, масляная, молочная.  Агрессивны к бетону и другим материалам растворы сахара, патока, фруктовые соки и т. д. Кислотостойкими материалами являются некоторые природные камни — диабаз, базальт, андезит, гранит, но и они разрушаются плавиковой кислотой. Кислотостойки плотная керамика, стекло и большинство материалов из пластмасс. Из щелочей весьма агрессивны концентрированные растворы едкого кали и каустической соды.  Щелочестойкими должны быть пигменты, применяемые для цветной штукатурки и различных окрасок по бетону, цементным и известковым штукатуркам, содержащим известь — сильную щелочь.  Нещелочестойкие пигменты врастворах и окрасках быстро обесцвечиваются. Газостойкость — свойство материала не вступать во взаимодействие с газами окружающей среды.  Строительные материалы должны быть стойкими к сероводороду, углекислоте и другим газам. Пигменты, в состав которых входят свинец и медь, чернеют под влиянием сероводорода. Между тем взаимодействие гидрата оксида кальция, находящегося в бетоне, штукатурке, силикатном кирпиче, с углекислым газом воздуха способствует увеличению прочности этих материалов. Важно отметить, что большинство строительных материалов не обладает химической и коррозионной стойкостью.  Так, почти все цементы, бетоны и строительные растворы плохо сопротивляются действию кислот; битумы сравнительно быстро разрушаются под действием концентрированных растворов щелочей; древесина не стойка к действию тех и других.  Многие соли, особенно образующие в воде щелочную и кислую среду, достаточно агрессивны. Растворы солей разрушают материалы также из-за кристаллизации в их порах.  Из физико-химических свойств важны в первую очередь дисперсность, гидрофильность и гидрофобность.

Дисперсность — тонкость помола — характеристика твердых частиц и капель жидкости.  Ряд строительных материалов — цементы, гипсовые вяжущие, молотая известь, цименты, эмульсии, находятся в дисперсном (тонкоизмельченипм) состоянии.  Внутренняя энергия и химическая активность.  Например, цемент обычного помола при удельной поверхности примерно 3000 см/г химически связывает за двое суток твердения 10...13% воды, а очень тонкого помола при удельной поверхности примерно 100 см2 — 16...18 %.  Такой цемент быстрее твердеет, обладает высокой прочностью, называется быстротвердеющим. Гидрофильность (любовь к воде) — свойство материала хорошо смачиваться водой.  Если капля воды растекается по поверхности материала, т. е. когда вода смачивает материал, он является гидрофильным. Это бетон, строительный раствор, камни, керамика, древесина, металлы.  Гидрофильность характерна для неорганических материалов, имеющих полярное строение молекул. Гидрофобность (боязнь воды) — свойство материала не смачиваться водой.  Вода на поверхности гидрофобных материалов не растекается, а собирается в виде капель. Гидрофобность характерна для органических материалов, имеющих неполярное строение молекул. Примерами гидрофобных материалов и веществ являются битумы, полимеры, масла, парафин. Для придания гидрофобности гидрофильным материалам их поверхность обрабатывают гидрофобными веществами. Бумага, картон — материалы гидрофильные, после пропитки или обработки их поверхности маслом они станопятся гидрофобными, вода их не смачивает, капли воды скатываются с их поверхности. Для гидрофобизации некоторых строительных материалов применяют кремнийорганические жидкости. В технологии строительных материалов примером использования принципа гидрофобизации является создание гидрофобного цемента. Он долго хранится без комкования и потери прочности от соприкосновения с влагой из воздуха.