СМ 2013

3

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . .               7

Глава 3.  СТРОИТЕЛЬНАЯ КЕРАМИКА . . . . . . . . . . . . 49 3.1.  Сырье, применяемое для производства строительной

керамики . . . . . . . . . . . . . . . . .         49 3.2.  Физико-химические процессы, протекающие при обжиге

глин и сырьевых смесей, содержащих глины . . . . . . 53 3.3.  Добавочные материалы, применяемые

при производстве керамики . . . . . . . . . . . . . . 55 3.4.  Производство строительной керамики . . . . . . . . . 56 3.5.  Керамические изделия, применяющиеся в строительстве 63

Глава 4.  СТРОИТЕЛЬНОЕ СТЕКЛО . . . . . . . . . . . . . . 71 4.1.  Физические свойства расплава и стекла . . . . . . . . 72

4.2.  Сырьевые материалы и приготовление шихты . . . . . .74 4.3.  Производство стекла . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.4.  Стекло, применяющееся в строительстве . . . . . . . . 80

Глава 5.  НЕОРГАНИЧЕСКИЕ (МИНЕРАЛЬНЫЕ) ВЯЖУЩИЕ

ВЕЩЕСТВА . . . . . . . . . . . . . . . . .     87 5.1.  Воздушные вяжущие вещества . . . . . . . . . . . . . 88

5.1.1.  Гипсовые и ангидритовые вяжущие . . . . . . . 88 5.1.2.  Магнезиальные вяжущие вещества . . . . . . . .111

4 Оглавление

5.1.3.  Жидкое стекло . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 5.1.4.  Воздушная строительная известь и материалы

на ее основе . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 5.1.5.  Производство силикатных (автоклавных)

материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 5.2.  Гидравлические вяжущие вещества . . . . . . . . . . 125 5.2.1.  Гидравлическая известь . . . . . . . . . . . . 125 5.2.2.  Романцемент . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 5.2.3.  Портландцемент . . . . . . . . . . . . . . . . 127 5.2.4.  Разновидности портландцемента . . . . . . . . 144 5.2.5.  Смешанные (композиционные) цементы . . . . . 147

5.2.6.  Глиноземистые цементы (ГЦ и ВГЦ) . . . . . . . 152 5.2.7.  Вяжущие вещества, расширяющиеся

при твердении . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

10.3.5.  Клеи, мастики и герметики на основе полимеров 299

6

Глава 11.  ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ И АКУСТИЧЕСКИЕ

МАТЕРИАЛЫ . . . . . . . . . . . . . . . . .   301 11.1.  Теплоизоляционные материалы . . . . . . . . . . . 301

11.1.1.  Назначение и классификация теплоизоляционных

материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 11.1.2  Технические свойства теплоизоляционных

материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 11.1.3.  Минеральные теплоизоляционные материалы . 304 11.1.4.  Органические теплоизоляционные материалы . .311 11.2.  Акустические материалы . . . . . . . . . . . . . . .314

Глава 12.  ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ . . . . . . . . . 317 12.1.  Номенклатура и характеристики . . . . . . . . . . . 317

12.2.  Связующие вещества для красок . . . . . . . . . . . 321 12.2.1.  Органические связующие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321 12.2.2.  Минеральные связующие . . . . . . . . . . . 323 12.3.  Пигменты . . . . . . . . . . . . . . . . .       323 12.3.1.  Технические свойства пигментов . . . . . . . . 323 12.3.2.  Способы производства пигментов . . . . . . . 325 12.3.3.  Ахроматические пигменты . . . . . . . . . . 325

12.3.4.  Хроматические пигменты . . . . . . . . . . . 326 12.3.5.  Металлические пигменты . . . . . . . . . . . 328 12.3.6.  Красители и органические пигменты . . . . . . 328 12.4.  Наполнители . . . . . . . . . . . . . . . . .   328 12.5.  Разбавители и растворители . . . . . . . . . . . . . 329 12.6.  Разновидности окрасочных составов . . . . . . . . . 329

Глава 13.  МетаЛЛИЧЕСКИЕ маТЕРИАЛЫ и изДЕЛИЯ . . 333 13.1.  Металлы и сплавы. Структура металлов и сплавов . . 333

13.2.  Производство чугуна и стали . . . . . . . . . . . . 341

13.3.  Производство изделий из чугуна и стали . . . . . . . 348 13.4.  Классификация сталей и чугунов и их применение

в строительстве . . . . . . . . . . . . . . . . .   354 13.5.  Легкие и цветные металлы и сплавы . . . . . . . . . 357 13.6.  Коррозия металлов и способы защиты от нее . . . . . 359

7

ВВЕДЕНИЕ

При проектировании и строительстве зданий и сооружений учитываются четыре условия: целесообразность, долговечность, экономичность (затраты на строительство) и эстетическая выразительность. Качество и стоимость строительства во многом зависят от применяемых строительных материалов. Затраты на строительные материалы достигают 50 % общей стоимости строительства. Поэтому важной задачей проектировщика и строителя является рациональный выбор строительных материалов по техническим свойствам и показателям затрат. При разработке технологий производства строительных материалов и изделий основной задачей является оптимизация технологических процессов с целью снижения затрат сырья, энергии, трудовых ресурсов. Промышленность строительных материалов относится к числу материалоемких: например, только на производство портландцемента расходуется до 2 млрд т минерального сырья ежегодно. Транспортировка минеральных материалов – щебня и песка – составляет более 40 % общего объема перевозок железнодорожным транспортом. Вследствие высокой материалоемкости промышленность строительных материалов относится к числу важных ресурсов по переработке промышленных отходов (шлаков, шламов и др.), что позволяет улучшить создаваемые человеком экосистемы и условия существования человека на Земле.

Строительные материалы, изделия и конструкции являются материальной основой строительства.

Строительными называют природные и искусственные материалы и изделия, которые используются при строительстве и ремонте зданий и сооружений.

Различное назначение и в соответствие с этим различные требования к строительным материалам определяют широкую их номенклатуру.

По происхождению строительные материалы подразделяют на природные и искусственные (техногенные). Природные материалы – горные породы, древесина, в естественном состоянии обладают требуемыми техническими свойствами, и требуют только механической обработки (дробление, распиловка и др.) Искусственные (техногенные) строительные материалы получают путем глубокой технологической переработки сырья, изменяющей его состав и свойства. Обоснованный выбор параметров технологических процессов позволяет получать материалы с требуемыми техническими свойствами, в том числе материалы, которые называют эффективными.

9

Для того чтобы рационально использовать строительные материалы, необходимо знать их технические свойства, способы производства, правила хранения, транспортировки и монтажа.

Все требования к качеству строительных материалов регламентируются государственной системой стандартизации. Стандарт устанавливает комплекс требований к объекту стандартизации и разрабатывается на все типы и разновидности серийной строительной продукции. При разработке стандартов учитываются новейшие достижения науки и промышленности, стандарт должен стимулировать повышение качества продукции.

В РФ действуют стандарты трех категорий: межгосударственные и государственные (ГОСТ) – на всей территории федерации; отраслевые (ОСТ) – для предприятий данной отрасли; технические условия (ТУ) – для отдельных предприятий. Строительство регламентируется также строительными нормами и правилами (СНиП), которые устанавливают требования для всей строительной продукции. ГОСТ содержит определение и назначение материала, его важнейшие свойства (деление на марки и сорта), а также методы испытаний (методики определения показателей свойств), правила приемки, транспортировки и хранения.

На многие строительные материалы разрабатываются два стандарта:

1.Технические условия. Стандарт содержит технические требования, требования безопасности и охраны окружающей среды, правила приемки, транспортировки и хранения, указания по применению.

Например, ГОСТ 31377-2008. «Смеси сухие строительные штукатурные на гипсовом вяжущем».

2.Методы испытаний. Стандарт содержит описание методик оп-

ределения основных технических свойств материала, которые регламентируются техническими условиями.

Например, ГОСТ 31376-2008. «Смеси сухие строительные на гипсовом вяжущем. Методы испытаний».

Вследствие совершенствования технологий, повышения требований к качеству строительной продукции нормативно-техническая доку­ ментация периодически (не менее, чем через 5 лет) пересматривается и обновляется.

Стандартизация унифицирует строительную продукцию и позволяет строить здания и сооружения, отвечающие требованиям по надежности

идолговечности. Систематическая корректировка стандартов, повышение требований к качеству стимулируют совершенствование технологий

ипроизводство эффективных строительных материалов.

ВГОСТе технические требования к материалам часто формулируются в виде марок. Марка – условный показатель, который устанавливается по наиболее важному эксплуатационному свойству и комплексу свойств.

10 Введение

Например, ГОСТ устанавливает марки по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности и др.

Стандартизация предусматривает унификацию строительных материалов, приведение продукции к минимальному числу типоразмеров, марок и форм, что дает значительный экономический эффект как на стадии производства материала, так и на этапе строительства.

Кроме Российской Федерации, центры стандартизации существуют также в ЕЭС (европейские нормы, EN) и в США (ASTM). Методики испытаний, а следовательно и технические требования к материалам по ГОСТ РФ, EN и ASTM могут существенно различаться.

По условиям печати цветные иллюстрации к соответствующим разделам курса строительных материалов приведены в конце учебника.