ОСНОВНЫЕ ВИДЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Природные (естественные) материалы, применяемые в строительстве

Из нерудного сырья получают самые разнообразные строительные материалы: заполнители для бетонов и растворов, стеновые материалы, облицовочные плиты, материалы для дорог (брусчатка, щебень, песок и др.), материалы для гидротехнических сооружений, жаростой­кие, химически стойкие облицовочные материалы, мате­риалы дня футеровок и кладок. Значительную часть этих материалов получают путем добычи или первичной обработки сырья в карьерах.

Из нерудного сырья (глина, пески, известняки, мерге­ли и др.) изготовляют керамические материалы, стекло, цемент и другие строительные материалы, его ис­пользуют для производства бетона и железобетона. От качества заполнителя (щебня, гравия, песка) в значитель­ной мере зависит качество и стоимость бетонных и желе­зобетонных конструкций.

По физико-механическим свойствам стеновые мате­риалы из естественного камня не уступают искус­ственным материалам — кирпичу, а по декоративным ка­чествам превосходят его.

Применение облицовочных материалов из природно­го камня (гранитов, габбро, мрамора, известняков, туфов) за счет их высокой долговечности обеспечивает значи­тельное снижение эксплуатационных затрат в сравнении с затратами на эксплуатацию зданий, отделанных цветными растворами и бетонами или силикатными и известковыми красками.

Керамические материалы

'Керамические материалы применяют для кладки наружных и внутренних стен (кирпич и керамиче­ские блоки), облицовки наружных, внутренних стен и по­лов зданий (лицевой кирпич, керамические камни, плитка для стен и полов), кровельных покрытий (черепица), тру­бопроводов (керамические канализационные и дренажные трубы), в сантехоборудовании зданий (изделия из строи­тельного фаянса) и т.

Многообразие областей применения керамических ма­териалов объясняется широким диапазоном свойств и рядом преимуществ этих материалов: широко распро­страненное сырье, долговечность, невысокий уровень за­трат по эксплуатации зданий и сооружений за счет хоро­ших физико-механических свойств (высокая прочность, морозо-, водо-, огнестойкость).

К недостаткам строительных изделий из керамиче­ских материалов надо отнести их малые размеры, что приводит к значительной трудоемкости строительных работ, большую объемную массу, а также сравнительно большую продолжительность и энергоемкость техноло­гического процесса их производства. Основным видом продукции действующих кирпичных заводов является обыкновенный (полнотелый) глиняный кирпич (объемная масса свыше 1600 кг/м³). Высокая теплопроводность и большая объемная масса керамических стеновых мате­риалов (полнотелого глиняного кирпича) приводят к зна­чительному их расходу на возведение зданий и соору­жений.

Переход на производство эффективной пористо-пусто­телой стеновой керамики (объемная масса менее 1450 кг/м³) позволяет укрупнить изделия, улучшить теплотехни­ческие свойства стен и, как следствие этого, уменьшить их толщину. Применение эффективной стеновой керами­ки укрупненного формата дает возможность сократить трудоемкость кладочных работ (за счет снижения тол­щины стен и применения укрупненных изделий), сократить сроки строительства, снизить транспортные расходы и расход строительного раствора за счет сокращения ко­личества кладочных швов.

Огнеупорные материалы

Огнеупорные материалы применяют при со­оружении металлургических, коксохимических, це­ментных, стекловаренных промышленных печей и других тепловых агрегатов. Огнеупорные материалы обладают способностью длительно выдерживать, сохраняя физиче­ские свойства и химическую стойкость, действие высоких температур, печных газов, расплавленных металлов, сте­кломасс, шлаков и резкие колебания температур рабо­чей среды.

Область использования огнеупоров зависит от сте­пени огнеупорности (огнеупорные— 1580—1700°С; высо­коупорные - 1700-2000 °С; высшей огнеупорности — бо­лее 2000 °С), химической стойкости по отношению к технологической среде, термостойкости (способности выдерживать резкие колебания температур) и др.

Применение легковесных огнеупоров (пористость 45 — 85%) значительно (в 2 —4 раза) сокращает продолжи­тельность холостого хода (разогрева) печей, на 20 — 70% снижает удельные расходы топлива при уменьшении в 2 — 3 раза толщины ограждающих стен. Производство легковесных огнеупоров непрерывно расширяется.

Минеральные вяжущие

К минеральным (неорганическим) вяжущим веществам относятся порошкообразные материалы, ко­торые при смешивании с водой образуют вязкопластичное тесто, переходящее под влиянием физико-механиче­ских процессов в камневидное состояние. Переходя из тестообразного в камневидное состояние, вяжущее веще­ство скрепляет между собой камни, зерна песка, щебня, гравия. Это свойство вяжущих используют при изгото­влении бетонов, силикатного кирпича, асбестоцементных материалов, строительных растворов — кладочных и штукатурных. Начало и конец схватывания характери­зуют срок схватывания, в течение которого тесто пол­ностью теряет пластичность. Сроки схватывания, твер­дения и прочность (марка) искусственного камня, полу­ченные в результате твердения вяжущего, — основные свойства этих материалов.

Минеральные вяжущие материалы делятся на воз­душные, способные затвердеть и сохранять прочность только на воздухе (известь, гипс, магнезиальные вяжу­щие, жидкое стекло), и гидравлические вяжущие, твер­деющие и сохраняющие прочность на воздухе и в воде (цементы — клинкерные и бесклинкерные). Эти свойства вяжущих определяют область их применения.

Цементы (портландцементы, шлакойбртландцементы и пуццолановые портландцементы) — основная группа вяжущих материалов; выпускаются нашей про­мышленностью в широкой номенклатуре, обеспечиваю­щей применение их во всех областях строительства: про­изводстве бетона и железобетона, в гидротехническом и дорожном строительстве.

При производстве цементов в их состав вводят добав­ки, позволяющие экономить вяжущие материалы (шлакопортландцемент содержит значительную добавку шла­ков) или придающие вяжущим специальные свойства (гидрофобные, пластифицирующие). Введение гидрофобно-пластифицирующих добавок придает специальные свойства цементу и позволяет снизить расход вяжущего на 10—15%. Значительный экономический эффект дает применение быстротвердеющих и особобыстротвердеющих цементов, характеризующихся ускоренным нараста­нием прочности в начале твердения.

Производство цемента в СССР постоянно растет. За период 1950—1970 гг. выпуск цемента увеличился в 12 раз.

С 1962 г. СССР занимает первое место в мире по объему производства цемента. В одиннадцатой пятилетке запланировано произвести 140—142 млн. т цемента. Воз­растает выпуск чисто клинкерных портландцементов; бу­дет расти производство клинкерных цементов по «сухо­му» способу, позволяющему значительно снизить расход топлива по сравнению с традиционным («мокрым») спо­собом; будет развиваться наиболее экономичный (исклю­чающий потери) способ транспортировки цемента (до­ставка клинкера с обеспечением помола и получения вяжущих нужных марок в местах крупного строитель­ства).