Классификация строительных материалов: происхождение, назначение и технология
Бесплатная консультация
8 (342) 288-18-18
8 (952) 658-18-18
Современный выбор стройматериалов позволяет решить практически любую задачу по строительству и отделке несколькими способами — более и менее затратными, технологически простыми и сложными.
Стройматериалы классифицируются по степени готовности, происхождению, назначению, а также технологическому признаку.
Строительные материалы и изделия
По степени готовности продукция делится на строительные материалы и изделия. К первым, в частности, относятся: древесина, кирпич, природные камни, цемент, бетон, песок, растворы для каменных кладок и т.д. Перед началом работ стройматериалы проходят подготовку: их смешивают, распиливают, соединяют между собой.
Строительные изделия, готовые к использованию — сборные панели и конструкции из железобетона, оконные и дверные блоки, различные санитарно-технические изделия.
Происхождение
К числу природных относятся прежде всего дерево, природные камни, торф, природные битумы. Данные виды стройматериалов получают путем несложной обработки сырья естественного происхождения. В результате сохраняются первоначальная структура и химический состав.
Стекло, кирпич, цемент, железобетон — материалы синтетические. Для их получения используется уже не только природное, но и искусственное сырье, продукты промышленности. Обработка производится в заводских условиях с применением сложных технологий, искусственные материалы существенно отличаются от природных по своему составу и строению.
Назначение
По назначению стройматериалы делятся на следующие группы:
- конструкционные — принимающие и передающие нагрузки в различных строительных конструкциях;
- теплоизоляционные — их назначение сводится к минимизации теплопотерь строительно конструкцией, обеспечение необходимого теплового режима в помещениях;
- акустические — служат для звукопоглощения и звукоизоляции;
- гидроизоляционные — применяются для создания водонепроницаемых слоев на кровлях зданий и сооружений;
- герметизирующие — используются для герметизации стыков;
- отделочные — для создания декоративных покрытий и дополнительной защиты строительных конструкций от потенциально агрессивных внешних воздействий.
В отдельную группу можно выделить материалы специального назначения — к примеру, обладающие огнеупорными или кислотоупорными свойствами. Их применяют при возведении специальных сооружений.
Есть и стройматериалы, которые сложно отнести к одной группе — их применяют как в чистом виде, так и в качестве сырья для производства строительных изделий. Их еще называют стройматериалами общего назначения — к этой группе относятся глина, известь, древесина, цемент.
Сложность классификации по назначению заключается и в том, что одни и те же материалы можно отнести к разным группам. Бетон, к примеру, чаще всего применяют как конструкционный материал, но отдельные его подвиды имеют другое назначение: легкие бетоны используют для теплоизоляции, особо тяжелые — для систем защиты от радиоактивного излучения.
Технология
Стройматериалы можно классифицировать по используемому виду сырья и способу изготовления:
- природный камень получают из различных горных пород посредством специальной обработки — к этой группе относятся стеновые блоки, камни и облицовочные плиты, декоративные детали, бутовый камень (используется для фундаментов), а также песок, гравий, щебень и т. д;
- керамика — изделия из глины со специальными добавками, получаемые посредством формовки, сушки, обжига: черепица, керамические блоки и камни, фаянсовые и фарфоровые изделия, керамзит, кирпич;
- стекло и другие изделия из минеральных расплавов: плитки, трубки, каменное литье, стеклоблоки и др;
- бетоны — искусственные материалы, которые получают из смеси вяжущих веществ, воды, заполнителей разных фракций;
- строительные растворы — искусственные составы из воды, вяжущих веществ и мелкого заполнителя, которые со временем затвердевают;
- необжиговые каменные стройматериалы искусственного происхождения: силикатный кирпич, гипс и гипсобетон, асбестоцемент, силикатные бетоны;
- органические вяжущие вещества и материалы на их основе: битумные и дегтевые, гидроизоляция — рубероид, пергамин, изол, толь, мастики и т. д.;
- полимерные — полученные на основе синтетических полимеров: линолеумы, пенопласты, стеклопластики и т.д.;
- древесные изделия: пиломатериалы разной формы и размера, паркет, фурнитура, плинтусы, дверные и оконные блоки, различные клееные конструкции;
- металлические материалы: чугун, сталь и стальной прокат, сплавы металлов.
д;
д.;Декоративные свойства
К числу важных характеристик стройматериалов разного вида и назначения относятся их декоративные (эстетические) свойства. Архитектурно-художественные свойства определяются по двум основным направлениям:
- эстетичность самих изделий — в первую очередь зависит от формы, цвета, фактуры и рисунка;
- эстетическая сочетаемость с другими стройматериалами и изделиями, используемыми на данном объекте, и окружающей средой.
Традиционно к числу эстетичных относят материалы природного происхождения — натуральный камень, дерево ценных пород. Искусственные стройматериалы часто имитируют фактуру и рисунок природных.
Обратитесь в компанию «Стройлаборатория» — наши специалисты ответят на вопросы, помогут подобрать подходящие стройматериалы, выполнят проект строительства жилого здания или частного коттеджа, коммерческой постройки.
×
Заявка на консультацию
Оставьте свои координаты, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Классификация строительных материалов Строительные материалы классифицируются по различным признакам.
Все материалы имеют определенную структуру на уровне макро или микроструктуры. Макро- большой, структура видимая невооруженным глазом. Микроструктура видимая с помощью оптического прибора.
Различают
по структуре материалы гомогенные и
гетерогенные.
Гетерогенные материалы содержат различные структурные элементы или различное их число. Не всегда гомогенная структура может оказать таковой на уровне микроструктуры материала.
Строительные материалы классифицируют по:
А) назначениям:
Б) по сырью:
В) поусловию работы;
Г) по происхождению:
Д) способу производства:
А) Классификация по назначению.
Материалы
по назначению делятся на конструктивные
и отделочные. Конструктивные элементы
здания делятся на несущие и ограждающие,
на горизонтальные и вертикальные. К
вертикальным относятся фундаменты,
стены, колонны. К горизонтальным
перекрытия, балки, ригели, фермы, плиты.
Несущие конструкции несут нагрузку
не только собственного веса, но и выше
лежащих конструкций и оборудования,
мебели, людей и т.
Б) Классификация по сырью:
Природные каменные материалы – рыхлые (песок, щебень, гравий…), штучные материалы.
Неорганические вяжущие вещества – продукт обжига природного сырья или искусственных смесей с последующим измельчением (портландцемент, шлакопортландцемент, известь, гипс).
Бетоны и строительные растворы на основе неорганических вяжущих
Керамические материалы. Получают из глины путем формования, сушки, обжига. (кирпич, кафель, трубы).
Материалы из минеральных расплавов (стекло).
Теплоизоляционные и акустические материалы на органическом (мягкие двп, торфоплиты) и неорганическом (мин. вата, стекловата) вяжущем.
Битумные и дегтевые материалы (рубероид, мастика, толь).
Полимерные строительные материалы (стеклопластик, пенопласты…).
Лакокрасочные материалы.
Лесные материалы.
Металлические материалы.
Эффективные материалы те, которые имеют низкую стоимость, долговечные, высокопрочные. С целью снижения стоимости в качестве сырья стараются использовать отходы различных производств. используют энергосберегающие технологии. Производство цемента по сухому способу способствует сокращению тепла в 1,5 – 2 раза.
В) Классификация по условию работы материала:
Конструктивные строительные материалы, которые воспринимаю и передают нагрузку – природные каменные, бетоны и строительные, керамические, полимерные, лесные, металлические, композиционные, полимербетон.
Материалы
специального назначения –теплоизоляционные
(пенопласты, мин. ваты), акустические,
гидроизоляционные, кровельные,
герметизирующие, огнеупорные, для
радиационной защиты, антикоррозийные.
Г) Строительные материалы по происхождению делятся на естественные и искусственные. Естественные встречающиеся в природе. К ним относятся древесина, природные каменные материалы, битумы. Искусственные материалы не встречаются в природе, а получаются путем обработки при высокой температуре и давлении или одновременном действии высокой температуры и давлении. Процессы переработки или получения материалов связаны со сложными физическими или химическими процессами изменения стркутуры и т.д.
Д) По способу производства строительные материалы, например из металлов классифицируются на изготавливаемые методами:
— прессованием
— литьем
— прокаткой
Все строительные материалы по своим свойствам должны удволетворять ГОСТу.
Виды строительных материалов, используемых в строительстве
Существует много типов строительных материалов, используемых в строительстве, таких как бетон, сталь, дерево и каменная кладка.
Каждый материал имеет различные свойства, такие как вес, прочность, долговечность и стоимость, что делает его подходящим для определенных типов применений. Выбор материалов для строительства основан на стоимости и эффективности сопротивления нагрузкам и напряжениям, действующим на конструкцию. Как инженер-строитель, я работаю со своими клиентами, чтобы выбрать тип материалов, используемых в каждом проекте, в зависимости от размера и назначения здания.
Производство строительных материалов является хорошо зарекомендовавшей себя и стандартизированной отраслью, способной обеспечить надежную поставку высококачественных материалов для наших конструкций. Производство конструкционных строительных материалов подлежит процедурам контроля качества, которые включают проверки и испытания в соответствии с национальными стандарты и научные методы испытаний.
Частью обязанностей инженера-строителя является подготовка спецификаций проекта, включая все строительные материалы и применимые стандарты и положения, которые необходимо соблюдать. Это важная часть любого проекта, определяющая качество и свойства используемых материалов.
Строительные материалы обычно можно разделить на две категории: природные строительные материалы, такие как камень и дерево, и искусственные строительные материалы, такие как бетон и сталь. Обе категории обычно требуют определенного уровня подготовки или обработки перед использованием в структурных приложениях. Ниже приведен список материалов, которые я чаще всего использовал в проектах инженерного консалтинга.
| Тип материала | Образец прочности на сжатие в виде силы (Ньютон) на единицу площади (мм2) | |
| Сталь | 300 МПа* | |
| Бетон | 25 МПа* | |
| Каменная кладка | 10 МПа* | |
| Дерево | Параллельно волокнам | 5 МПа* |
| Перпендикулярно волокнам | 3,5 МПа* | |
*МПа: мегапаскаль или Н/мм2
Бетон:
Бетон представляет собой композитный материал, изготовленный из смеси цемента, заполнителей, таких как песок и щебень, и воды.
Свойства бетона зависят от соотношения, используемого при расчете смеси. Таким образом, поставщики бетона обычно предоставляют свойства материалов и результаты испытаний для каждого бетонного участка.
Свежий бетон можно заливать в опалубку, чтобы он мог принимать любую форму, и требуется время, чтобы он затвердел и превратился в камнеподобный материал. Для достижения большей прочности бетону требуется до 7 дней, и необходимо уделять особое внимание отверждению, чтобы избежать растрескивания или снижения емкости. Бетон очень универсален, и я выбираю материал для применений, требующих сочетания прочности и долговечности. Например, бетон является отличным материалом для строительства фундаментов, где вес конструкции встречается с землей. Это требует прочности, чтобы нести нагрузку, а также долговечности, чтобы выдерживать контакт с окружающей почвой.
Бетон очень прочен при воздействии сжимающих напряжений, однако он хрупок и имеет ограниченную прочность на растяжение.
В сочетании со стальной арматурой железобетон прочнее и больше подходит для широкого спектра конструкций, таких как высокие многоэтажные здания, мосты, дороги, туннели и многие другие области применения.
Сталь:
Стальявляется одним из самых прочных строительных материалов с превосходной прочностью как на растяжение, так и на сжатие. Благодаря высокому соотношению прочности к весу он идеально подходит для несущих конструкций высотных зданий и крупных промышленных объектов. Конструкционная сталь доступна в стандартных формах, таких как углы, двутавровые балки и С-образные швеллеры. Эти формы могут быть сварены вместе или соединены с помощью высокопрочных болтов для создания конструкций, способных противостоять большим силам и деформациям.
Сталь является относительно дорогим строительным материалом, поэтому инженер-строитель несет ответственность за выбор экономичных размеров и форм в соответствии с фактическими нагрузками на здание, чтобы избежать чрезмерного проектирования.
Из-за более высокой стоимости стали я часто получаю вопросы от наших клиентов, спрашивающих, есть ли способ уменьшить вес и размер некоторых стальных элементов конструкции. Это можно сделать, если уменьшить нагрузки на элементы и/или ввести дополнительные вертикальные опоры. Установка стали занимает меньше времени по сравнению с бетоном и может быть установлена в любой среде.
Дерево:
Древесина использовалась в качестве строительного материала на протяжении тысячелетий и при правильном уходе может прослужить сотни лет. Это легкодоступный и экономически целесообразный природный ресурс с легким весом и хорошо поддающимися обработке свойствами. Он также обеспечивает хорошую изоляцию от холода, что делает его отличным строительным материалом для домов и жилых зданий.
Деревянные детали, используемые в строительстве, строгаются и распиливаются до определенных размеров. Размерные пиломатериалы выпускаются в широко доступных сечениях, таких как 2 «x 4», 2 «x 6» и т.
Д. Они обычно используются при строительстве стен и полов. Хотите верьте, хотите нет, но 2”x4” на самом деле 1 ½” в ширину и 3 ½” в высоту. Древесина больших размеров называется древесиной или балками и обычно используется для изготовления каркасов крупных конструкций, таких как мосты и многоэтажные здания. Инженерная древесина — это еще один тип древесины, используемый в строительстве, который состоит из различных форм древесины, склеенных вместе для образования композитного материала, подходящего для конкретных строительных применений. Примерами инженерной древесины являются склеенная ламинированная древесина (клееный брус), фанера и ДВП.
Из-за своего легкого веса древесина не самый подходящий строительный материал для выдерживания более тяжелых нагрузок и не идеален для длинных пролетов. Древесина редко используется для фундаментов и стен подвалов, так как ее необходимо обрабатывать давлением из-за ее контакта с почвой / влагой, что может быть довольно дорого. В деревянном каркасном доме фундамент и стены подвала обычно сооружаются из железобетона.
Кладка:
Каменная кладка — это использование отдельных блоков для возведения конструкций, в которых обычно используется раствор для соединения блоков вместе. Самый распространенный материал, который я использую при проектировании каменных конструкций, — это бетонные блоки, при необходимости с вертикальной стальной арматурой. Каменная кладка устойчива к сжимающим нагрузкам/напряжениям, что делает ее идеальной для строительства несущих стен. Другие материалы для кладки включают кирпич, камень и стеклянные блоки. Каменная кладка — очень прочный и огнестойкий материал, однако он может быть чувствителен к раствору и качеству изготовления.
Увеличение использования кирпичной кладки в качестве несущих стен при проектировании многоэтажных зданий в моем офисе. Структурная система обычно состоит из бетонных полов, поддерживаемых комбинацией кирпичной кладки и железобетонных стен, в зависимости от количества этажей и величины нагрузки на стены. Каменные стены с окнами или проемами нуждаются в горизонтальных балках или перемычках, чтобы перекрыть вес стены над проемом.
Кирпичная кладка не так приспособлена к большим проемам в стенах, как бетон или стальной каркас, но может быть экономичным выбором, если размеры каркаса и проемов разумны, а длина сегментов стены не слишком мала.
Несущие каменные стены можно укладывать друг на друга для постройки многоэтажных зданий. Нагрузка на кладку стены первого этажа складывается из всего веса перекрытий над ней. Поэтому стена нижнего этажа должна быть прочнее стен верхнего этажа. Этого можно добиться усилением пустот в нижней кладке стен стальными стержнями и бетонным раствором. Чем больше стальных стержней, тем меньше расстояние между залитыми цементным раствором ядрами, тем прочнее каменная кладка. Если несущая каменная стена не доходит до фундамента из-за необходимых проемов, таких как проходы парковки, для поддержки стены над проемом требуются большие бетонные или стальные передаточные балки.
На тему строительных материалов можно осветить гораздо больше, но, надеюсь, это даст вам хорошее представление о каждом из основных материалов и областях применения, которые лучше всего подходят для каждого из них.
Если у вас есть какие-либо вопросы по любому из этих материалов, не стесняйтесь оставлять их в разделе комментариев ниже.
Все еще хотите узнать больше об основах проектирования конструкций? Загрузите наше БЕСПЛАТНОЕ полное руководство по основам проектирования конструкций здесь.
Хотите больше? Присоединяйтесь к другим архитекторам, подрядчикам и инженерам в нашем всеобъемлющем онлайн-курсе по проектированию конструкций уже сегодня!
- Автор
- Последние сообщения
Мостафа Эль-Моги
Мостафа — профессиональный инженер, увлеченный проектированием конструкций. Он работает вместе с Ноем в компании Crosier Kilgour & Partners в качестве проектировщика конструкций и руководителя проекта. Он получил степень бакалавра и магистра в области инженерии в Каире, Египет, и имеет докторскую степень в Университете Манитобы в Виннипеге, штат Массачусетс, Канада, где он также преподает инженерное дело. Его исследования публикуются в многочисленных рецензируемых журналах и на международных конференциях.
Мостафа имеет более чем 14-летний опыт работы в сфере инженерного консалтинга и работал над крупными проектами с архитекторами, владельцами, подрядчиками, другими инженерами и специалистами во многих странах, включая Канаду, Объединенные Арабские Эмираты, Египет и Саудовскую Аравию.
Последние сообщения от Mostafa El-Mogy (смотреть все)
строительные материалы, строительные материалы, материалы, материалы, используемые в строительстве
Классификация строительных материалов | Определение
Марути Бадди
Этот пост посвящен классификации строительных материалов и техническим стандартам строительных материалов; он кратко обобщает характеристики строительных материалов и их статус в строительной технике, а также знакомит с развитием строительных материалов.
Определения и классификация строительных материалов:
В общей среде для выживания человека все материалы или продукты, используемые в конструкциях или зданиях, называются строительными материалами, которые являются материальной основой для всей строительной техники.
Материалы, используемые для строительной деятельности, — это все материалы, используемые для возведения фундаментов высотных зданий, перекрытий, стен, балок, различных видов крыш и архитектурных украшений.
Существует большое разнообразие строительных материалов. Обычно они группируются с разных точек зрения с точки зрения изучения, применения и описания. Общие классификации основаны на их химических компонентах и функциях.
1) Они классифицируются в соответствии с химическими компонентами строительных материалов, которые можно разделить на три типа: неорганические материалы, органические материалы и композиционные материалы.
2) По функциям материалы можно разделить на функциональные и конструкционные материалы.
Для лучшего понимания Посмотрите видео ниже:
Характеристики строительных материалов и их статус в архитектуре:
Строительные материалы являются фундаментом для строительства. Промышленность строительных материалов, являющаяся одной из важных базовых отраслей народного хозяйства, способствует развитию строительной индустрии.
Различные здания и сооружения возводятся из всех видов строительных материалов по разумным проектам. Типы, характеристики и свойства строительных материалов напрямую связаны с применением, эстетикой и долговечностью зданий, а также стоимостью проекта. Развитие общества требует строительства большого количества качественных промышленных и гражданских зданий.
Между тем, крупномасштабные проекты по сохранению воды, дорожному строительству и портовым проектам должны быть построены для обеспечения быстрого развития национальной экономики…
Для этого требуется много высококачественных строительных материалов, которые соответствуют условиям применения проектов.
. Поэтому промышленность строительных материалов обычно считается базовой отраслью строительного машиностроения.
Строительные материалы не только имеют большой расход, но и дороги. В общей стоимости строительства на стоимость стройматериалов зачастую приходится около 50%.
Таким образом, важно правильно выбрать и разумно использовать строительные материалы в строительстве для снижения затрат и повышения инвестиционной выгоды.
Продолжает появляться большое количество новых строительных материалов, часто способствующих инновациям и развитию технологий строительства. Например, появление глиняного кирпича способствует кирпично-деревянному строению; железобетонная конструкция состоит из бетона и стального стержня; легкие высокопрочные материалы способствуют развитию современных зданий.
И высотные здания; Применение различных функциональных материалов в строительной отрасли продолжает создавать разнообразную комфортную среду для жизни и производства, а также экономить энергию.