Строительное материаловедение

СОВРЕМЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В АРХИТЕКТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

 

Часть 1. Фундаменты и полы,

потолки и крыши. Специальные материалы.

 

 

 

 

 

 

Ю.А. Мамонтов. Современные строительные материалы в архитектурных конструкциях зданий и сооружений. Учебное пособие для строительных специальностей вузов. В 2-х частях. Часть 1. Фундаменты и полы, потолки и крыши. Специальные материалы. – Шымкент: ________, 2007. – с.

 

 

В книге изложены основы архитектурно-строительного материаловедения, приведена классификация строительных материалов. В отличии от традиционных учебников по строительным материалам в данном учебном пособии многообразие строительных материалов по их сырьевому признаку, свойствам, по форме и размерам и т.п. рассматривается применительно к определенной части здания – стенам, перегородкам, перекрытиям и крышам, полам и т.д. Адресный подход к изучению новейших, современных строительных материалов облегчит труд многим специалистам в области архитектурно-строительного проектирования: архитекторам, конструкторам, дизайнерам, сантехникам, экономистам и др.

Приводятся сведения о типах фундаментов и полов, потолочных систем, подвесных потолков, крыш, принципах их выбора и конструирования, а также подбора эффективных строительных материалов для конкретной архитектурной конструкции, работающей в известных условиях.

Книга рассчитана на студентов строительных специальностей, дизайнеров, архитекторов, инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

 

 

Резензенты:

 

кафедра «Технология строительных материалов, изделий и конструкций» Южно-Казахстанского государственного университета им. М.Ауезова (зав. кафедрой к.т.н., доцент Калшабекова Э.Н.);

доктор техн. наук, профессор Соловьев В.И.

 

© Мамонтов Ю.А.

 

ISBN

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Учебные планы строительных специальностей предусматривают изучение двух общеинженерных дисциплин – «Строительные материалы» и «Архитектурные конструкции».

Традиционные учебники по строительным материалам разбиты на главы, посвященные, как правило, конкретным видам материалов в зависимости от их происхождения или состава (природные каменные материалы, лесоматериалы, стекло и изделия из него, вяжущие вещества, бетоны и т.п.). Иногда в учебниках объединяют разнородные по происхождению группы строительных материалов по функциональному признаку – гидроизоляционные, акустические, теплоизоляционные материалы и т.п. Основная информация в этих разделах посвящена стандартным требованиям к этим материалам, их составу, технологии изготовления, методам испытания и др. Области применения конкретных строительных материалов и изделий обычно упоминаются вскользь, как бы подразумевая, что более подробную и исчерпывающую информацию можно найти в других источниках, например, в учебниках, содержащих раздел «Части зданий». Однако и здесь нас постигнет неудача – основное внимание в подобных изданиях все же обращается на варианты конструктивных решений, методы монтажа и т.п.

В связи с переходом на рыночный метод хозяйствования, когда открылись границы и в страну хлынул поток новых, зачастую неизвестных нам, строительных материалов и изделий, возникла острая необходимость в создании некоторого пособия или, если хотите, руководства по применению новых строительных материалов в конкретных архитектурных конструкциях. Конструкционно-материаловедческий характер изложения данного учебного пособия обусловлен стремлением, с одной стороны, оградить читателей от излишней информации по технологическим вопросам и, с другой стороны, сократить путь познавательного процесса методов реализации конструкционного решения какой-либо части здания. Иными словами, многообразие строительных материалов по их сырьевому признаку, свойствам, по форме и размерам и т.п. рассматривается применительно к определенной части здания – стены, перегородки, перекрытия и крыши, полы и т.д. Адресный подход к изучению новейших, современных строительных материалов облегчит труд многим специалистам в области архитектурно-строительного проектирования: архитекторам, конструкторам, дизайнерам, сантехникам, экономистам и др. К чему, например, проектировщику, строителю, эксплуатационнику в тонкостях знать особенности технологии того или иного материала. Кстати, сегодня для большинства материалов состав, технология и т.п. являются коммерческой или производственной тайной. Необходимый объём знаний по основам производства традиционных конструкционных и специальных строительных материалов, их структуре и свойствам читатель может найти в многочисленных учебниках и учебных пособиях по строительным материалам. Основная цель данного учебного пособия состоит в систематизации новых, современных строительных материалов по областям их применения в архитектурных конструкциях зданий и сооружений.

Учебное пособие состоит из трех частей: в первой части изложены основы строительного материаловедения (классификация строительных материалов и изделий; их общие свойства; взаимосвязь материала, конструкций и архитектуры зданий и сооружений). Здесь рассмотрены конструктивные решения фундаментов и полов, подвесных потолков, крыш и кровель, а также выбор наиболее целесообразного строительного материала для конкретных условий эксплуатации упомянутых архитектурных конструкций. Во второй части книги речь пойдет о конструкциях и новейших строительных материалах в таких архитектурных частях зданий, как стены, перегородки, окна, двери, лестницы. В третьей части – даются сведения о новых гидроизоляционных, теплоизоляционных, отделочных и облицовочных материалах без особого акцента на их область применения в каких-либо конкретных строительных конструкциях.

Учебное пособие содержит ряд тем, посвященных вопросам относительно новых архитектурных конструкций: вентилируемые стены, подвесные потолки и т.п., и их материальной базы.

Широкий перечень новых строительных материалов, значительное количество используемых видов строительных работ, большое число операций, необходимых для их выполнения - все это заставило авторов подойти весьма экономно к подробностям изложения некоторых разделов книги.

На основании этого в учебном пособии довольно сжато даются сведения о таких широко известных материалах как вяжущие вещества, бетоны, железобетоны, черные металлы и изделия из них и некоторые другие.

Вместе с тем, с целью более полного ознакомления будущих специалистов с широким кругом вопросов, касающихся строительных материалов, авторы сочли необходимым наряду с их классификацией по назначению привести классификацию по технологическому (сырьевому) признаку, по происхождению и по структуре. Это облегчит изучение и понимание вопросов применения взаимозаменяемых материалов и изделий, позволит дать сравнительную оценку технико-экономическим характеристикам группам материалов одного назначения и создаст необходимую базу для дальнейшего изучения технологии строительных материалов, методики их испытания, а также создания и разработки новых видов материалов и изделий.

Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам: кафедре ТСМИК ЮКГУ им. М.Ауезова и доктору технических наук, профессору Соловьеву В.И., советы и замечания которых оказали большую помощь при подготовке книги к изданию.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В посланиях Президента Н.А.Назарбаева народу Казахстана отмечается необходимость формирования политики, ведущей к экономическому процветанию, улучшению жизни всех казахстанцев и их благосостоянию. Стратегия «Казахстан – 2030» указывает на необходимость комплексного развития национальной экономики, гармоничного сочетания сырьевых и обрабатывающих отраслей. Такое развитие возможно только на основе разработки и внедрения в производство и строительство современных и постоянно обновляемых технологий, способных обеспечить конкурентоспособность отечественной продукции.

Наблюдаемый в последние годы экономический рост в Казахстане обусловлен в числе прочих факторов развитием строительного комплекса. Развитие мощностей по производству современных видов строительных материалов и изделий относится к основным задачам Концепции индустриальной политики республики Казахстан.

Широкое применение в строительстве новейших видов строительных материалов продиктовано высокими требованиями к качеству современного строительства, интересом к оригинальным архитектурно-строительным решениям и многим другим. Строительные материалы и изделия оказывают бесспорное влияние на создание и развитие новых архитектурных форм, на конструктивные решения зданий и сооружений, на формирование архитектурного образа и стиля, определяют экономичность и сроки строительства. В настоящее время рынок строительных материалов и изделий наполнен, помимо традиционных видов материалов, таких как цемент, лесоматериалы, стекло, природные каменные материалы и т.п., новыми, ранее неизвестными или мало применяемыми их видами – алюкобонд, керамический гранит, ламинированные отделочные и облицовочные изделия, потолочные системы и масса других.

Архитекторам, дизайнерам и инженерам строительных профилей приходится разбираться в обширной номенклатуре строительных материалов. Выбирать необходимый материал с учетом качественных показателей, конкретных условий применения и стоимости. Им необходимо также иметь представление об основах технологии изготовления материалов и особенностях технологических процессов производства изделий и переработки сырья. Кроме этого, строитель должен освоить методы оценки качества сырья и готовой продукции, правил её приёмки, хранения, транспортирования, экономного расходования и т.п. Эти знания приобретаются в результате изучения теории о сырье, его добычи, переработке, изготовления материала и изделий, способах определения качества и многих других вопросов. Все эти знания и навыки будущий специалист получает при изучении курса «Строительные материалы».

Одной из главных задач строителя овладеть методологией сопоставления свойств материалов, научиться выбирать оптимальный вариант, который может быть заложен в проект. Важным критерием, определяющим целесообразность применения того или иного материала при проектировании и строительстве, является комплексная оценка технико-экономической эффективности принятого решения. Строителю необходимо знать полную приведенную стоимость строительства, т.е. всю сумму затрат, включая расходы на производство, транспортирование, укладку или монтаж, эксплуатацию и ремонты в течение всего срока службы здания или сооружения.

Большую помощь в практической деятельности может оказать, строителю, умение квалифицировано пользоваться справочно-информационной литературой, различными проспектами и прайс-листами. Ему необходимо овладеть методикой работы с научно-технической и нормативной литературой.

Разработка и внедрение новых строительных материалов во все времена имела четкие задачи – обеспечить прочность, надежность, долговечность, комфортность, функциональность, архитектурную выразительность и экономичность зданий и сооружений.

Бытующий в народе термин «евроремонт» в некоторой степени отвечает этим требованиям. Его осуществление, а также строительство новых зданий высокого качества потребовало широкого применения новых, современных строительных материалов.

Обеспечить высокую прочность зданий возможно только в случае применения высокопрочных материалов и оптимальных технических решений несущих конструкций. Сегодня уже возможно строить здания высотой до 500 м и пролетом 250 м. Как правило, современные строительные материалы обладают высокой долговечностью и надежностью, этому качеству фирмы изготовители материалов придают особое значение, т.к. прочность и долговечность – это основные критерии конкурентоспособности.

Комфортность и архитектурная выразительность также в значительной степени достигаются за счет использования современных строительных материалов и изделий. Огромная палитра разнообразных отделочных, облицовочных, лакокрасочных материалов дает возможность архитекторам и дизайнерам создавать совершенные силуэты зданий, красивые пропорции и привлекательные интерьеры. Современные облицовочные материалы способны противостоять атмосферным загрязнениям, «кислотным дождям» и другим негативным воздействиям.

Приступая к изучению курса «Строительные материалы» будущие строители всех специализаций (ПГС, СХС, строительство железных дорог, архитекторы, дизайнеры и др.) обязаны, прежде всего, уяснить роль материальной базы строительства, памятуя о том, что без современных строительных материалов любой даже самый распрекрасный проект останется лишь на бумаге. Строитель, свободно ориентирующийся в многообразии строительных материалов и изделий, информированный об их свойствах, стоимости, положительных и отрицательных качествах, областях применения всегда будет удачливым проектировщиком, дизайнером, строителем способным довести свой проект до реализации в натуре.

 

СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ