Илья Мельников - Всё о материалах для каменного дома

• Название: Всё о материалах для каменного дома
• Автор: Илья Мельников
• Жанр: Прочая справочная литература

Строительство зданий идёт в ногу со временем. Появляются новые материалы, используемые в строительстве, новые технологии. Строительные материалы, применяемые при производстве каменных работ, характеризуются определенными физическими, механическими и химическими свойствами, имеющими в каждом конкретном случае решающее значение.

Из этой книги можно узнать о материалах, применяемых в строительстве, их свойствах и видах.

---

Звукопроницаемость – это свойство материала пропускать звуковую волну. Она оценивается коэффициентом звукопроницаемости, который характеризует относительное уменьшение силы звука при прохождении его через толщу материала.

Огнестойкость – это свойство материалов противостоять действию высоких температур. По степени огнестойкости материалы делят на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемые материалы – кирпич, бетон, сталь – под действием огня или высоких температур не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. Трудносгораемые материалы – фибролит, асфальтовый бетон – под действием огня тлеют и обугливаются, но после удаления источника огня их горение и тление прекращаются. Сгораемые материалы – дерево, рубероид, пластмассы – воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть даже после удаления источника огня.

Огнеупорность – это свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не деформируясь при этом. По степени огнеупорности материалы делят на огнеупорные, выдерживающие действие температур до 1580°С и выше (шамотный, динасовый кирпич), тугоплавкие, выдерживающие действие температур 1350-1580°С (тугоплавкий кирпич), легкоплавкие, размягчающиеся или разрушающиеся при температуре ниже 1350°С (керамический кирпич).

Среди механических свойств строительных материалов, применяемых в каменной кладке, в первую очередь выделим прочность. Прочность – это способность материала сопротивляться разрушению при действии внешних сил, вызывающих в нем внутренние напряжения. Прочность материала характеризуется пределом прочности при сжатии, изгибе и растяжении.

Предел прочности стеновых материалов при сжатии и изгибе определяют по ГОСТу.

Упругость – это свойство материала деформироваться под нагрузкой и принимать после снятия нагрузки первоначальную форму и размеры. Наибольшее напряжение, при котором материал еще обладает упругостью, называется пределом упругости. К упругим материалам относят резину, сталь, древесину.

Пластичность – это свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки. Это свойство противоположно упругости. К пластичным материалам относят битум и др.

Хрупкость – это свойство материала мгновенно разрушаться под действием внешних сил без заметной пластичной деформации. К хрупким материалам относят природные камни, кирпич, бетон, стекло, чугун и т.п.

Сопротивление удару – это свойство материала сопротивляться разрушению под действием ударных нагрузок. В процессе эксплуатации зданий и сооружений материалы в некоторых конструкциях подвергаются динамическим (ударным) нагрузкам, например в фундаментах кузнечных молотов, бункерах, дорожных покрытиях.

Твердость – это способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Это свойство материалов важно при устройстве полов и дорожных покрытий.

Твердость природных каменных материалов определяют по минералогической шкале твердости (Мооса) – каждым предыдущим минералом можно нанести царапину на последующем.

Истираемость – это свойство материала сопротивляться воздействию истирающих усилий. Это свойство важно для материалов, подвергающихся истиранию (плитки для полов, лестничные ступени и др.). Истираемость материалов определяют в лабораториях.

Износ – это разрушение материала при совместном действии истирания и удара. Подобное воздействие на материал происходит при эксплуатации дорожных покрытий, полов промышленных зданий, и т. п.

Химические свойства материалов также важны в строительном деле – они характеризуют способность материала вступать в реакции с другими веществами и при этом частично или полностью изменять свои первоначальные структуру и свойства.

Химическая стойкость – это способность материалов противостоять разрушающему воздействию щелочей, кислот, растворенных в воде солей и газов.

Коррозионная стойкость – свойство материалов сопротивляться агрессивному воздействию среды. К агрессивным средам относят воду, газы, растворы кислот и щелочей, органические растворители.

Многие строительные материалы разрушаются под воздействием кислот. Высокая химическая и коррозионная стойкость наблюдается у природных каменных материалов (диабаз, андезит, базальт), плотной керамики. Кислотостойкостью обладают и некоторые полимерные материалы.

Растворимость – это способность материала растворяться в том или ином растворителе. Мерой растворимости материала служит концентрация его насыщенного раствора. Если материал под действием растворителя ухудшает свои свойства или разрушается, то растворимость является отрицательным фактором. В некоторых случаях растворимость используют как составную часть технологии.

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ ИЗ КАМНЯ

Классификация

Различают природные и искусственные каменные материалы.

Каменные стеновые материалы классифицируют по виду изделий, назначению, виду используемого сырья и способу их изготовления, плотности, теплопроводности, прочности при сжатии.

По виду различают: кирпич и камни керамические и силикатные; кирпич пустотелый и полнотелый массой не более 4,4 кг; камни бетонные пустотелые и полнотелые из горных пород массой не более 16 кг; мелкие блоки керамические, силикатные, бетонные, пустотелые и полнотелые и из горных пород массой не более 40 кг.

По назначению каменные материалы разделяют на рядовые, предназначенные для кладки наружных и внутренних стен, и лицевые, предназначенные для облицовки стен.

По виду используемого сырья и способу изготовления различают:

– изделия, изготовляемые методом пластического или полусухого прессования из глины, трепела, диатомита и другого сырья, образующего при обжиге спекшийся черепок;

– силикатные, изготовляемые методом прессования смеси песка и извести или другого кремнеземистого и известесодержащего компонента и твердеющие в автоклаве;

– бетонные, изготовляемые из смеси минерального вяжущего (цемента, извести, гипсового вяжущего, шлака и др.), пористых или плотных минеральных заполнителей и твердеющие в естественных условиях или в процессе тепловой обработки;

– изделия, изготовляемые путем выпиливания из горных пород.

По плотности каменные материалы подразделяют на особо легкие – до 600 кг/м3, легкие – 600-1300, облегченные – 1300-1600 и тяжелые – 1600-2200.

По теплопроводности каменные материалы различают низкой, средней и высокой теплопроводности.

По прочности на сжатие каменные стеновые материалы различают высокой, средней и низкой прочности, обозначают прочность маркой. Например, кирпич полнотелый высокой прочности бывает трех марок – 300, 250, 200; этот же кирпич средней плотности выпускается двух марок – 150 и 125; низкой прочности – 100 и 75.

Природные каменные материалы

Природные каменные материалы – это материалы и изделия, получаемые из горных пород дроблением, раскалыванием или их распиливанием. Природные каменные строительные материалы почти полностью сохраняют физико-механические свойства горной породы, из которой они получены.

Под горной породой понимают скопление минералов более или менее постоянного состава и свойств. Горные породы могут состоять из одного или нескольких минералов.

Минерал – это природное химическое соединение, однородное по составу, строению и физическим свойствам.

Различают магматические, осадочные и метаморфические горные породы.

Магматические породы, как это видно из названия, образовались в результате остывания и кристаллизации магмы – расплавленной массы преимущественно силикатного состава, находящейся в глубинах земной коры. В зависимости от условий остывания магмы изверженные горные породы делят на глубинные – гранит, диорит, габбро, лабрадорит – и излившиеся – порфиры, диабаз, базальт.

Осадочные породы образовались в результате разрушения горных пород под воздействием внешних условий или в результате осаждения веществ из какой-либо среды. По характеру образования и составу осадочные горные породы бывают обломочные – механические отложения, куда входят пески, гравий, а также глинистые, хемо– и органогенные – это доломит, гипс, магнезит, известняк, мел, диатомит, трепел.

Метаморфические породы – гнейсы, мрамор, кварцит, глинистые сланцы – образовались в толще земной коры в результате видоизменения осадочных или магматических пород под действием температур, давления и других факторов.

Природные каменные материалы классифицируют по следующим признакам:

– плотности в сухом состоянии – тяжелые (плотностью более 1800 кг/м3) и легкие (плотностью менее 1800 кг/м3);

– пределу прочности при сжатии (МПа) – на марки 10-100 (тяжелые каменные материалы) и 1-20 (легкие);