Лекции по курсу: ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ для студентов специальности 6В07320 – «Строительство», 6В07321 - «Технология промышле. ЛЕКЦИЯ. ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦ.- 2022г. +++++++++++. Лекции по курсу введение в специальность для студентов специальности 6В07320 Строительство, 6В07321 Технология промышленного и гражданского строительства
 Скачать 7.44 Mb.
|
Лекция 36.36.1.Материалы для зданий и сооруженийДля стоимости строительных материалов в общей стоимости здания или сооружения составляет 60 % и более, т.е. они являются самой затратной частью при возведении построек. Следует очень внимательно подходить к выбору материалов исходя из их стоимости, прочности, долговечности, эстетичности, экологичности и ряда других параметров, так как выбранные материалы «передают» свои свойства выполненным из них конструкциям и всему зданию в целом. 36.2.Техническая политика в области производства строительных материалов Строительные материалы, а следовательно, и конструкции, изготовляемые из них, не всегда производились такими, как сегодня. Качество, внешний вид и разнообразие строительных материалов зависят от уровня научных знаний, оборудования и техники, подготовленности кадров и т.д. В настоящее время в нашей стране продолжает развиваться промышленность строительных материалов, которая состоит из комплекса различных специализированных предприятий со сложными технологиями производства, карьеров для добычи и переработки минерального сырья, системы доставки материалов с заводов и складов до объектов строительства. Как и в других отраслях, в отрасли производства строительных материалов в разные годы проводилась определенная техническая политика, т. е. определялись приоритетные направления развития, для которых выделялись необходимые ресурсы — финансовые, человеческие, сырьевые и др. Так, в 30-х годах ХХ в. в СССР был провозглашен курс на индустриализацию. В строительстве это выразилось в создании заводского производства строительных конструкций, главным результатом которого стало изготовление конструкций определенных стандартных размеров. На строительных площадках их них стали собирать панельные дома железобетонные каркасы, перекрытия зданий и т. п. Подобное решение имеет целый ряд преимуществ, поскольку на заводах лучше условия труда рабочих, выше механизация производственных процессов, чем при изготовлении конструкций непосредственно на строительной площадке. Тем не менее такое изготовление тоже находит применение, например в монолитном домостроении, которое сегодня набирает темпы в гражданском строительстве. Монолитные конструкции наряду с недостатками имеют много достоинств. Их можно изготовлять любых форм и размеров, при этом поднимать на большую высоту приходится не всю конструкцию, а только определенную порцию бетона и арматуры, т.е. не требуются монтажный кран большой грузоподъемности, большегрузные автомашины для перевозки конструкций и т.п. Заводское домостроение также не стоит на месте. В настоящее время стала использоваться новая технология производства сборных железобетонных плит, позволяющая выпускать пустотные плиты различной длины (до 18 м) и изменять их толщину по желанию заказчиков. На заводах по производству железобетонных конструкций появляется новое более производительное оборудование, внедряются технологии, ориентированные на решение экологических проблем и улучшающие условия труда рабочих. В целом заводское домостроение остается вполне конкурентоспособным. 36.3. Правила хранения железобетонных конструкций. В последние годы произошло насыщение строительного рынка традиционными строительными материалами, конструкциями и изделиями, появились новые изделия с лучшими потребительскими свойствами, при производстве ряда материалов стали использоваться отходы промысленных производств, что одновременно решает проблему утилизации этих отходов, значительно улучшились фасовка и хранение материалов. Заводы часто находятся на значительном удалении от строящихся объектов. для сокращения потерь перевозимой и хранимой на строительных площадках продукции ее упаковывают в защитные пленки, мешки, коробки, перевозят в транспортировочных контейнерах или связывают в пучки, на стройплощадках для хранения материалов и изделий сооружают временные закрытые склады, навесы. открытые площадки, используют уже построенные помещения. Перевозка и складирование материалов «навалом» навсегда ушли из строительной практики. Существуют определенные правила хранения железобетонных конструкций. Они должны размещаться штабелями на деревянных прокладках либо в специальных кассетах или пирамидах. При хранении в штабелях ограничивают высоту последних, между ними оставляют проходы. Подобные правила выработаны и мя хранения других материалов и изделий. Организация хранения материалов, конструкций и изделий, подачи их к месту производства работ прорабатывается наряду с технологией ведения работ (правильнее даже сказать, не наряду с технологией, а как составная часть технологии строительства). Тема 13.Общие требования к строительным материалам Лекция 37. 37.1.Прочный, легкий, долговечный Если спросить строителя, какой материал ему нужен, он ответит: «Прочный, легкий, долговечный, негорючий, красивый, обладающий хорошей тепло- и звукоизоляцией, легко обрабатывающийся, экологичный и дешевый». Невозможно, чтобы в одном материале совмещались в полной мере все перечисленные свойства. Одни материалы, например сталь, обладают большой прочностью, но очень дороги, другие. например кирпич, дешевы, но не очень прочны, третьи плохо проводят теплоту, но легко возгораются и т.д. При выборе материала для наружных стен очень важно учитывать такое его свойство, как теплопроводность, поскольку от способности стен проводить теплоту, зависят затраты на отопление помещений. Чем меньше при прочих равных условиях теплопроводность Материала, тем тоньше можно выполнить стену из него, а значит, тем экономичнее она будет. Например, деревянная стена из бруса толщиной 12...15 см теплопроводности эквивалентна кирпичной кладке толщиной 51 ...64 см и стене из природного камня толщиной 70 ... 90 см. Совершенно очевидно, что для постройки одинаковых маний потребуются разные количества указанных материалов. Еще более существенно будут отличаться веса этих зданий, разными окажутся также их прочность. стоимость, внешний вид. Все эти факторы влияют в той или иной степени на выбор материалов стен. При выборе материалов для фундаментов и перекрытий определяющими свойствами являются прочность и вес, а не теплопроводность. Для отделочных материалов на первое место выходят их внешний вид и экологичность. Во всех случаях приходится учитывать стоимость выбираемых материалов. для строительства требуются самые разные материалы, отличающиеся по свойствам, назначению, способу производства и технологии их применения. Специальное строительство предъявляет к материалам свои специфические требования. Так, для дорожных материалов необходима прочность на истирание, материалы, используемые при строительстве мостов, должны хорошо сопротивляться динамическим нагрузкам, от материалов для дымовых труб требуется сопротивляемость температурным воздействиям и т.д. Следует учитывать, что применяемые в основных несущих конструкциях строительные материалы не должны терять свои эксплуатационные свойства в течение всего срока службы здания или сооружения, т.е. должны быть в достаточной степени долговечными. Доступность тех или иных материалов определяется не только стоимостью их производства, но и стоимостью транспортирования к месту строительства. Для нашей страны с ее огромной территорией и плохо развитой сетью дорог это особенно актуально. Часто относительно дешевые материалы становятся дорогими в результате гигантских затрат на их перевозку к строительным объектам. 37.2.Негорючий, обладающий хорошей тепло- и звукоизоляцией Если спросить строителя, какой материал ему нужен, он ответит: «Прочный, легкий, долговечный, негорючий, красивый, обладающий хорошей тепло- и звукоизоляцией, легко обрабатывающийся, экологичный и дешевый». Невозможно, чтобы в одном материале совмещались в полной мере все перечисленные свойства. Одни материалы, например сталь, обладают большой прочностью, но очень дороги, другие, например кирпич, дешевы, но не очень прочны, третьи плохо проводят теплоту, но легко возгораются и т. д. При выборе материала для наружных стен очень важно учитывать такое его свойство, как теплопроводность, поскольку от способности стен проводить теплоту зависят затраты на отопление помещений. Чем меньше при прочих равных условиях теплопроводность материала, тем тоньше можно выполнить стену из него, а значит, тем экономичнее она будет. Например, деревянная стена из бруса толщиной 12-15 см по теплопроводности эквивалентна кирпичной кладке толщиной 51-64 см и стене из природного камня толщиной 70-90 см. Совершенно очевидно, что для постройки одинаковых зданий потребуются разные количества указанных материалов. Еще более существенно будет отличаться вес этих зданий, разными окажутся также их прочность, стоимость, внешний вид. Все эти факторы влияют в той или иной степени на выбор материалов стен. При выборе материалов для фундаментов и перекрытий определяющими свойствами являются прочность и вес, а не теплопроводность. Для отделочных материалов на первое место выходят их внешний вид и экологичность. Во всех случаях, конечно, приходится учитывать и стоимость выбираемых материалов. Для строительства требуются самые разные материалы, отличающиеся по свойствам, назначению, способу производства и технологии их применения. Следует учитывать, что применяемые в основных несущих конструкциях строительные материалы не должны терять свои эксплуатационные свойства в течение всего срока службы здания или сооружения, т. е. должны быть в достаточной степени долговечными. Доступность тех или иных материалов определяется не только стоимостью их производства, но и стоимостью транспортирования к месту строительства. Для нашей страны с ее огромной территорией и плохо развитой сетью дорог это особенно актуально. Часто относительно дешевые материалы становятся дорогими в результате гигантских затрат на их перевозку к строительным объектам. Все материалы, применяемые для возведения зданий, можно разделить на природные и искусственные. Обычно и те и другие принято классифицировать по назначению на материалы следующих видов: • конструкционные - идут на изготовление строительных конструкций, которые воспринимают нагрузки и передают их на нижележащие элементы. Например, нагрузки от покрытия и перекрытий передаются на стены или колонны и далее на фундаменты, следовательно указанные конструкции должны быть выполнены из прочных материалов; • изоляционные - подразделяются на теплоизоляционные и акустические (звукоизоляционные). Первые обеспечивают сохранение теплоты в помещении, вторые либо препятствуют проникновению звука в соседние помещения (в этом случае их называют звукоизоляционными), либо поглощают звук (их называют звукопоглощающими). Часто теплоизоляционные и акустические функции выполняются одними и теми же пористыми и легкими материалами; • изолирующие - подразделяются на гидроизоляционные и кровельные. Первые защищают конструкции, в том числе расположенные под землей, от влаги, вторые предохраняют помещения от проникновения в них атмосферных осадков; • отделочные - придают наружным слоям конструкций, элементов и изделий красивый и законченный внешний вид, одновременно защищая их от внешних воздействий; • герметизирующие - используются для заделки стыков в сборных конструкциях; • специального назначения - представляют собой огнеупорные, кислотоупорные или обладающие другими свойствами материалы, применяемые при строительстве специальных сооружений. 37.3. Легко обрабатывающийся, экологичный и дешевый Для строительства требуются самые разные материалы, отличающиеся по свойствам, назначению, способу производства и технологии их применения. Следует учитывать, что применяемые в основных несущих конструкциях строительные материалы не должны терять свои эксплуатационные свойства в течение всего срока службы здания или сооружения, т. е. должны быть в достаточной степени долговечными. Доступность тех или иных материалов определяется не только стоимостью их производства, но и стоимостью транспортирования к месту строительства. Для нашей страны с ее огромной территорией и плохо развитой сетью дорог это особенно актуально. Часто относительно дешевые материалы становятся дорогими в результате гигантских затрат на их перевозку к строительным объектам. Все материалы, применяемые для возведения зданий, можно разделить на природные и искусственные. Обычно и те и другие принято классифицировать по назначению на материалы следующих видов: • конструкционные - идут на изготовление строительных конструкций, которые воспринимают нагрузки и передают их на нижележащие элементы. Например, нагрузки от покрытия и перекрытий передаются на стены или колонны и далее на фундаменты, следовательно указанные конструкции должны быть выполнены из прочных материалов; • изоляционные - подразделяются на теплоизоляционные и акустические (звукоизоляционные). Первые обеспечивают сохранение теплоты в помещении, вторые либо препятствуют проникновению звука в соседние помещения (в этом случае их называют звукоизоляционными), либо поглощают звук (их называют звукопоглощающими). Часто теплоизоляционные и акустические функции выполняются одними и теми же пористыми и легкими материалами; • изолирующие - подразделяются на гидроизоляционные и кровельные. Первые защищают конструкции, в том числе расположенные под землей, от влаги, вторые предохраняют помещения от проникновения в них атмосферных осадков; • отделочные - придают наружным слоям конструкций, элементов и изделий красивый и законченный внешний вид, одновременно защищая их от внешних воздействий; • герметизирующие - используются для заделки стыков в сборных конструкциях; • специального назначения - представляют собой огнеупорные, кислотоупорные или обладающие другими свойствами материалы, применяемые при строительстве специальных сооружений. Материалы могут в той или иной мере совмещать ряд функций. Например, облицовочный кирпич, являющийся отделочным материалом, используемым для облицовки стен, способен воспринимать и нести нагрузки, а также сохранять теплоту в помещениях наряду с обычным кирпичом. Свойства материалов можно разделить: на физические, механические и химические. Все они определяются в ходе лабораторных исследований материалов. Материалы характеризуются такими показателями, как их плотность, пористость, влажность, теплопроводность, огнестойкость и др. Механические свойства материалов характеризуют их способность сопротивляться внешним воздействиям, например нагрузкам. К основным механическим свойствам строительных материалов можно отнести их прочность, твердость, износостойкость, деформативность. Выбирая строительные материалы, необходимо учитывать и их химические свойства: химическую активность, подверженность коррозии, влияние на здоровье людей и др. Вопросы для самопроверки 1. Какие помещения считаются основными? 2. Общие схемы планировки зданий. 3. Что такое типизация и унификация? 4. Какие размеры применяются при проектировании и в строительстве? 5. Как подразделяют конструктивные элементы по функциональному назначению? 6. Конструкция многослойной наружной стены. 7. Классификация строительных материалов по назначению. 8. Свойства строительных материалов. Лекция 38. 38.1.Классификация строительных материалов Все материалы, применяемые для возведения зданий, можно разделить на природные и искусственные. Обычно и те, и другие принято классифицировать по назначению на материалы следующих видов: конструкционные — идут на изготовление строительных конструкций, которые воспринимают нагрузки и передают их на нижележащие элементы. Например, нагрузки от покрытия и перекрытий передаются на стены или колонны и далее на фундаменты, следовательно, указанные конструкции должны быть выполнены из прочных материалов; изоляционные — подразделяются на теплоизоляционные и акустические. Первые обеспечивают сохранение теплоты в помещении, вторые либо препятствуют проникновению звука в соседние помещения (в этом случае их называют звукоизоляционными), либо поглощают звук (их называют звукопоглощающими). Часто теплоизоляционные и акустические функции выполняются одними и теми же пористыми и легкими материалами; изолирующие — подразделяются на гидроизоляционные и кровельные. Первые защищают конструкции в том числе расположенные под землей. от маги, вторые предохраняют помещения от проникновения в них атмосферных осадков; отбелочные — придают наружным слоям конструкций, элементов и изделий красивый и законченный внешний вид, одновременно защищая их от внешних воздействий; герметизирующие — используются для заделки стыков в сборных конструкциях; специального назначения — представляют собой огнеупорные, кислотоупорные или обладающие другими свойствами материалы, применяемые при строительстве специальных сооружений. Материалы могут в той или иной мере совмещать ряд функций. Например, облицовочный кирпич, являющийся отделочным материалом, используемым для облицовки стен, способен воспринимать и нести нагрузки, а также сохранять теплоту в помещениях наряду с обычным кирпичом. Когда начинают проектировать ту или иную конструкцию, сначала определяют, из какого материала ее можно сделать. Чтобы правильно выбрать материал, нужно оценить его свойства, т. е. продумать, что можно ожидать от материала при эксплуатации, как на него будут влиять различные факторы. При этом учитывают доступность и стоимость материалов. 38.2.Свойства материалов можно разделить на физические, механические и химические. Все они определяются в ходе лабораторных исследований материалов. Физические свойства материалов характеризуются их плотностью, пористостью, влажностью, теплопроводностью, огнестойкостью и рядом других показателей. Подробно их рассматривают в специальных учебных дисциплинах, мы же остановимся только на некоторых из них. Плотность материала р, кг/мз , — это отношение массы материала к его объему. Для тяжелого бетона она составляет 2200—2500 а для пенополистирола 10...50 кг/мз. Обычно, чем больше пористость материала, тем меньше его плотность и лучше изоляционные свойства. Влажность материала (абсолютная) W, %, определяется отношением массы содержащейся в нем влаги тук массе материала в сухом состоянии. Влажность влияет на различные свойства материалов. Например, изменение влажности деревянных конструкций (высыхание или, наоборот, набухание) вызывает их коробление, при высокой важности конструкции плохо прокрашиваются, а чрезмерная важность грунтов может привести к их текучести, увеличение влажности теплоизоляционных материалов приводит к ухудшению их свойств. Теплопроводность материала Х, Вт/(м • К), характеризует его способность передавать теплоту сквозь свою толщу от одной поверхности к другой, если температуры этих поверхностей разные. Чем более пористый материал, тем меньше его теплопроводность, так как в нем содержится больше воздуха, который является хорошим теплоизолятором. Попадание воды в материал, т.е. увеличение его влажности, как уже отмечалось, значительно снижает его теплоизоляционные свойства, так как вода хорошо проводит теплоту. 38.3.Механические свойства материалов характеризуют их способность сопротивляться внешним воздействиям, например нагрузкам. К основным механическим свойствам строительных материалов можно отнести их прочность, твердость, износостойкость, деформативность. Прочность — одно из важнейших механических свойств — это способность материала в определенных условиях и пределах воспринимать нагрузки или иные воздействия без разрушения. Любые внешние нагрузки вызывают появление внутренних напряжений и деформаций, т.е. конструкция под действием нагрузок удлиняется (укорачивается) или изгибается. Определенные значения напряжений и деформаций могут стать опасными и привести к разрушению конструкции. Безопасные значения напряжений устанавливаются для каждого материала в ходе лабораторных испытаний. Выбирая строительные материалы, необходимо учитывать и их химические свойства, такие как химическая активность, подверженность коррозии, влияние на здоровье людей и др. Когда говорят о химической активности вяжущих материалов, то имеют в виду их способность твердеть после взаимодействия с водой. Вода вызывает коррозию конструкций, выполненных из стали. Взаимодействие битума с бензиносодержащими веществами вызывает его растворение. Любая продукция заводов строительной индустрии должна быть сертифицирована и иметь соответствующее санитарно-эпидемиологическое заключение. В противном случае она может оказаться вредной для здоровья людей. Пренебрежение указанными требованиями может обернуться для предприятий и строительных организаций судебными исками, часто сопровождающимися значительными убытками. В практике строительства встречались случаи, когда для производства стеновых панелей применялся щебень, создававший большой радиационный фон, некоторые вилы стружечных плит, используемых шля изготовления перегородок или встроенной мебели, выделяли неприятные запахи и вредные для здоровья людей вещества. Рано или поздно любые упущения обнаруживаются, но они приводят к массе неприятных последствий. Лекция 39. 39.1.Каменные материалы Из истории применения каменных материалов в строительстве. Сооружения, выполненные из камня, относятся к одним из самых древних. В истории развития строительства из каменных материалов можно выделить три этапа. На первом из них применялись природные камни, а также блоки, выполненные из скал или других каменных массивов. Эти камни и блоки укладывали в сооружения без раствора. На втором этапе те же природные камни и блоки начали укладывать на растворе. Третий этап характеризуется появлением искусственных камней, укладываемых на растворе или клеях. 39.2.Искусственные камни небольшого размера принято называть кирпичами, а крупные — блоками. К одним из древнейших сооружений, выполненных из камней без использования раствора, относятся египетские пирамиды. В южной Англии сохранилось древнее культовое сооружение Стоунхендж. Его высокие и массивные грубоколотые камни располагаются по двум концентрическим окружностям, сверху на них уложены каменные блоки массой около 7 т. Камни были доставлены и водружены на свое место без использования современных транспортных и грузоподъемных механизмов. Время постройки этого сооружения, определенное по результатам радиоуглеродного анализа, относится ориентировочно к 1600 г. до н. э. Другим достойным упоминания сооружением из камней является акрополь древнего города Гелиополь (на территории современного города Баалбека в Ливане). В основании акрополя находятся каменные блоки длиной до 20 м, весящие сотни тонн. Они были доставлены из карьера, подняты на высоту до 7 м и плотно без зазоров уложены на свои места. Один из блоков длиной 21 м, шириной 4,2 м был вырезан, но остался лежать в каменоломне (рис. 2.15, б). Его можно сдвинуть с места только объединенными усилиями 40 тыс. чел. Использование природных камней позволило людям возводить поражающие своими размерами постройки во всех частях света. Они еще в глубокой древности научились обрабатывать и перемещать огромные каменные глыбы. Часто приемы, которые применялись при строительстве, остаются загадкой для современных инженеров. При строительстве Исаакиевского собора (1817— 1857 гг.) в Санкт-Петербурге также без современных грузоподъемных механизмов поднимались огромные гранитные колонны высотой 16,5 м и массой по ШО т. Для этого были сконструированы и построены деревянные портальные краны. С помощью системы блоков, подвешенных к верхнему строению крана, и канатов. которые наматывались на вертикальные вороты, колонны поднимались на требуемую высоту. Установка килой колонны продолжалась в среднем два дня, а собственно ее подъем выполнялся за 40...45 мин. Для ее подъема были задействованы около 2 тыс. солдат и 400 рабочих. Правильность выполненных расчетов по подъему колонны проверялась на модели подъемного механизма, которая была изготовлена в 1/12 натуральной величины. Приемы, использованные мя подъема колонны, были схожи с применявшимися в древности. Камни использовались не только для грандиозных сооружений, но и для жилых домов или хозяйственных построек. Человек уже давно применяет для строительства известняк-ракушечник, из которого легко выпиливаются отдельные камни. Добыча его часто производилась под землей, в результате чего образовались искусственные пещеры — катакомбы. Они есть в Одессе, Севастополе и ряде других городов. В Армении для построек издавна используется горная порода, называемая туфом. Обладающие хорошими теплозащитными свойствами, легкие, простые в обработке, ракушечник и туф являются отличными материалами для строительства домов. Камень может применяться не только как строительный материал, но и как среда, в которой вырубаются помещения для жилья. Примером является пещерный город в Тунисе. Первым зданием, которое было построено из камней, уложенных на растворе, считается Пантеон в Риме (1 в. до н. э.). Такой способ нашел в дальнейшем широкое распространение при строительстве зданий. Он обеспечивал хорошую прочность каменной кладки и позволял скрыть дефекты камней. Еще в глубокой древности природные и искусственные камни использовались не только как несущие, но и как отделочные материалы, например глазурованные кирпичи применялись для отделки ворот храма богини Иштар в Вавилонс. В местах с сухим и теплым климатом мя строительства применялись необожженные кирпичи, которые высушивались на солнце и укладывались на глиняный раствор. В южных районах России и ряда других стран и сейчас можно встретить хозяйственные и жилые постройки, выполненные из необожженных глиняных кирпичей, «армированных» соломой (саманные избы), или из веток, обмазанных глиной (мазанки). Значительным событием, имевшим большое значение для развития строительства как культовых и дворцовых сооружений, так и массовых жилых построек, явилось появление глиняных (керамических) кирпичей. Их стали получать путем обжига кирпичасырца при температуре 000... 100 •С. В распоряжении людей оказался долговечный, прочный и обладающий по сравнению с природными камнями в раза меньшей теплопроводностью материал, которому до обжига легко придать различные размеры и форму. Особое место среди разнообразных каменных материалов занимают бетоны, из которых формуются искусственные камни. Бетонные камни изготовляют из смеси цемента (вяжущего) щебня и песка, затворяемой водой. После затвердения полученной смеси образуется довольно прочный камень. До изобретения цемента в качестве вяжущего вещества в бетонах применялись глинистые, известковые или гипсовые растворы, а также природный асфальт. В государстве Урарту которое находилось на территории современной Армении, в VІІІ в. до н. э. из бетона строили крепостные стены храмы, ирригационные сооружения. В древнем Риме бетон использовался для строительства триумфальных арок, куполов сводов и мостов до наших дней сохранился бетонный купол римского Пантеона, а также бетонные крепостные стены, построенные более двух тысяч лет назад римским императором Аврелием. 39.3.Керамические камни Современные каменные материалы. Различают природные и искусственные каменные материалы. Приводные каменные материалы в виде каменных блоков получают путем откалывания их от скальных массивов или распиливания этих массивов с применением специальной техники. Затем крупные каменные глыбы распиливают на специальных станках, получая блоки плиты, облицовочную плитку наружная поверхность которых может шлифоваться и полироваться. Искусственные каменные материалы так же, как и природные, в зависимости от размеров и массы подразделяют на кирпичи, камни, блоки и панели. Кирпичи являются самыми мелкими штучными искусственными изделиями. В настоящее время шля них установлены следующие размеры: 250х 120х65 мм — для одинарного кирпича и 250х х 120 х 88 мм — для утолщенного, или полуторного, кирпича. Масса кирпича не должна превышать 5,0 кг, чтобы его можно было укладывать одной рукой. Для улучшения теплотехнических свойств, уменьшения массы, экономии исходных материалов и снижения веса кирпичи могут выполняться облегченными и пустотелыми (рис. 2.18). Глиняные (керамические) кирпичи получают путем обжига изделий, отформованных из заранее приготовленного глиняного теста, силикатные кирпичи изготовляют путем пропаривания под давлением в автоклавах спрессованной смеси песка и извести (силикатные кирпичи невлагостойкий но примерно на 30 % дешевле глиняных). Камни внешне похожи на кирпичи, но превышают их по размерам или массе. Керамические камни, как и кирпичи, производятся путем обжига отформованных из глиняного теста изделий или получаются за счет твердения бетонной смеси. Масса камня не должна превышать 20 кг, чтобы его можно было укладывать вручную (двумя руками). В отличие от кирпича камень называют двуручным материалом. Блоки имеют большие размеры и массу, чем камни. Обычно их укладывают с помощью грузоподъемного крана. иногда легкие блоки, выполненные из пенобетонов или ячеистых бетонов, могут укладываться вручную. Благодаря применению раствора уложенные блоки обладают хорошей устойчивостью, однако для лучшей связи их часто скрепляют между собой с помощью стальных крепежных элементов — анкеров. В настоящее время кроме обычных блоков выпускаются блоки из ячеистого бетона с высокоточной геометрией боковых поверхностей — так называемые твинблоки (от анат. twin — близнец). Их применение позволяет заменить кладочный раствор клеем. Твинблоки имеют удобные захваты для рук и пазо-гребневое соединение по принципу конструктора «Лего», что упрощает сборку и обеспечивает устойчивость возводимой конструкции. Стеновые панели не обладают собственной устойчивостью, поэтому требуют крепления. Их крепят между собой так. чтобы образовывалась устойчивая конструкция, либо навешивают на колонны. Бетон представляет собой искусственный каменный материал, состоящий из заполнителей (шебня, гравия, песка) и вяжущего. Сухая смесь из заполнителей и вяжущего затворяется водой и затем твердеет. образуя камень. Для изготовления несущих конструкций зданий наиболее часто применяют тяжелые бетоны плотностью 2200...2500 кг/мз, которые способны выдерживать значительные нагрузки, но имеют большую теплопроводность. В качестве утеплителей могут использоваться пенобетоны плотностью 350...450 кг/м3. которые обладают небольшой прочностью (их можно легко пилить ножовкой). Бетонные конструкции могут быть монолитными и сборными. Монолитные конструкции изготовляют непосредственно на строительной площадке. Для этого сначала выполняют форму (опалубку), которую затем заполняют бетонной смесью. После затвердевания бетона опалубку убирают и остается каменный монолит. Сборные бетонные элементы. например бетонные фундаментные блоки им шлакобетонные камни для кладки стен, изготовляют аналогичным способом на заводах и поставляют на строительную площадку. Бетон как и любой каменный материал, плохо работает на растяжение (примерно в 10 раз хуже, чем на сжатие), поэтому из бетона в основном изготовляют элементы, работающие на сжатие. Цементные бетоны способны твердеть в воде, при этом с возрастом они становятся прочнее, поэтому широко используются не только при строительстве зданий, но и для возведения подводных сооружений. В настоящее время появились синтетические вяжущие материалы, твердеющие и набирающие прочность почти мгновенно как в воде, так и на воздухе. Растворы. Строительство многих древних сооружений, например, пирамид, велось без раствора. Тяжелые глыбы плотно подогнанные друг к другу, держались за счет собственного веса. Использование мелкоштучных материалов (кирпичей. камней) потребовало создания связующих и выравнивающих поверхность растворов. Чтобы придать конструкции большие устойчивость и прочность выполняют перевязку швов каменной кладки. Для этого кирпичи укладывают так, чтобы вертикальные растворные швы соседних рядов не совпадали друг с другом. Простейшим, но непрочным является глиняный раствор. Известковый раствор прочнее глиняного, но более сложен в изготовлении. На нем построено много старых зданий. Кирпичная кладка на известковом растворе очень надежна, но такой раствор долго твердеет. Применяются и гипсовые растворы. Известь и гипс известны с древних времен, их называют воздушными вяжущими материалами, так рак они набирают и сохраняют прочность только на воздухе. Их нельзя применять для строительства сооружений, которые постоянно увлажняются или находятся в воде. В 1796 г. англичанин Д. Паркер путем обжига смеси глины и извести получил романцемент, а в 1824 г. англичанин Д. Аспдин получил патент, или, как тогда говорили, привилегию, на производство портландцемента, значительно превосходившего по своим качествам романцемент. Именно портландцемент в основном и применяется в настоящее время. В России в 1825 г. была опубликована работа Егора Герасимовича Челиева «Полное наставление, как приготовить дешевый и лучший цемент». Цементные растворы довольно быстро твердеют и набирают прочность, причем способны делать это в воде, но они недостаточно пластичны (плохо размазываются по кирпичной кладке), что затрудняет работу каменщиков. Для придания этим растворам мастичности в них добавляют известь. Соединение цементного и известкового растворов дает цементно-известковый раствор, применяемый шля кирпичной кладки. Тема 14.Древесина и пластмассы Лекция 40. 40.1.Общие сведения о древесине. Древесина всегда привлекала строителей легкостью заготовки и обработки, небольшой массой, относительно высокой прочностью, хорошими теплоизоляционными свойствами и приятным внешним видом. Все породы деревьев делятся на хвойные и лиственные. В российских лесах из хвойных пород преобладают сосна ель, а из лиственных — береза. Для изготовления строительных конструкций применяют главным образом хвойные породы, которые достаточно прочны и содержат больше смолистых веществ, благодаря чему лучше лиственных защищены от гниения. Кроме того, в них легче забивать гвозди. Древесина березы очень плотная. Она значительно тяжелее и прочнее древесины сосны, но гвозди при забивке в нее часто гнутся или раскалывают березовые доски. Поэтому березовые бревна и доски используют при строительстве в качестве вспомогательных элементов, например временных подпорок или опалубки. Из березы получается отличная многослойная фанера, которая с успехом используется в строительстве, а также при производстве мебели. Основными недостатками древесины являются подверженность гниению. горению, разрушающему воздействию жучков-древоточцев. коробление и растрескивание при высыхании. для уменьшения гниения древесину обрабатывают антисептиками. Для снижения возгораемости древесины ее можно покрывать минеральными обмазками или пропитывать антипиренами. Многие химические вещества, например, соли, разрушают большинство строительных материалов, но не влияют на древесину. Это подтверждается данными обследования деревянных арок складов калийных солей в г. Березники, построенных в 1929— l934 гг. Арки до сих пор нс требуют ремонта в отличие от стальных и железобетонных конструкций. Из истории деревянного зодчества. Древесина как строительный материал стала применяться наряду с камнем еще в глубокой древности. Первыми деревянными сооружениями являлись простейшие заслоны от дождя и ветра. Затем бревна стати использовать в качестве стен и накатов землянок. позже — для строительства домов и мостов. Многие постройки из древесины нс сохранились до наших дней, но по тем. что дошли до нас. можно сулить о мастерстве древних строителей, Возводя здания и сооружения практически одним топором без единого гвоздя. они создавали поистине архитектурные и конструктивные шедевры. В музее-заповеднике на острове Кижи собраны некоторые старинные постройки из дерева, которые являются образцом деревянного зодчества. 40.2.Древесина в современном строительстве. В настоящее время из бревен возводят рубленые стены домов, делают стропила, стойки и другие элементы. Изменилась технология обработки цельной древесины: бревна обрабатывают на станках и цилиндруют, т.е. делают их диаметр постоянным по всей длине, а все необходимые выемки в бревне (желоба, чаши, пазы) выбирают в деревообрабатывающих цехах механизированным способом. После такой обработки получают стандартные бревна, готовые для укладки в стены сруба. После распиловки бревен на пилорамах получают пиломатериалы: брусья, бруски, доски и другие изделия. Сегодня в дело идет все: стружки, опилки, части древесины, которые раньше отбраковывались из-за большого числа сучков или иных пороков. Из небольших досок или брусьев путем их склеивания синтетическими клеями, которые не подвержены размоканию, можно получать изделия и конструкции больших размеров и различных форм. Применение клееной древесины позволяет добиваться высокого качества наружных поверхностей, так как места с пороками и дефектами древесины вырезаются, что приводит к повышению прочностных и ряда других свойств древесины. Специальная пропитка или окраска поверхностей деревянных изделий позволяет проявить фактуру древесины, надолго сохранить привлекательный внешний вид изделий, повысить их долговечность. Завершая разговор о древесине, необходимо отметить, что в деревянных домах создастся наиболее оптимальный для человека микроклимат, к которому он привык за сотни лет. Лекция 41. 41.1.Пластмассы. |