СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТОВАРЫ

Основные сведения, идентификация и классификация строительных товаров

Классификация строительных материалов и товаров. Номенклатура строительных товаров характеризуется огромным количеством их видов и разновидностей. Основными признаками классификации являются: происхождение, состав, вид исходного сырья, назначение (табл. 7.1).

Классификация строительных материалов

Таблица 7.1

По происхождению различают природные и искусственные строительные материалы. К природным относятся древесина, глина, камень, песок и др. Искусственные (цемент, стекло) получают заводской обработкой природных материалов.

По составу их делят на минеральные и органические. Минеральные имеют большую массу, высокую прочность, химическую стойкость, огне- и биостойкость. Они теплопроводны, лучше сопротивляются сжатию и хуже — растяжению и изгибу. Эти материалы более трудоемки в процессе производства, их выпускают в виде изделий малых размеров. Исключение составляют металлические материалы, которые нестойки к действию химических сред, хорошо сопротивляются сжатию, растяжению и изгибу и могут быть изготовлены любых размеров.

Органические материалы имеют малые объемную массу и теплопроводность, легко обрабатываются и выпускаются в виде элементов больших размеров. Эти материалы, кроме полимерных, обладают невысокими прочностью, химической стойкостью и огнестойкостью, легко сгорают, гниют и повреждаются грызунами. Применяют их в сухих условиях и при невысокой температуре. Полимерные и древесные материалы применяют для кровли, облицовки, отделки, теплоизоляции, а также для несущих элементов. Используют также комбинированные материалы, например стеклопластики.

По виду исходного сырья и способу производства строительные материалы делят на каменные (природные и искусственные), металлические, стеклянные, древесные, битуминозные, полимерные, а также материалы на основе волокнистых веществ растительного и животного происхождения. К природным каменным относятся материалы и изделия из горных пород. Искусственные каменные материалы бывают обжиговые (керамические) и безобжиговые (на основе вяжущих веществ).

По назначению строительные материалы подразделяют на следующие группы: вяжущие, для стен и перегородок, кровельные, облицовочные и отделочные, теплоизоляционные, крепежные, для полов, для остекления, изделия санитарнотехнического назначения и др.

Особое место занимают древесные материалы, которые используют для всех элементов зданий и строений.

Строительные материалы выбирают с учетом основных свойств, вида и капитальности строения (жилое, подсобное), стоимости, климатических условий, возможностей и простоты производства на месте, так как их стоимость составляет около 60% стоимости строительства.

Свойства минеральных вяжущих материалов и строительных металлических изделий. Минеральные вяжущие вещества (МВБ) применяются в качестве кладочных и штукатурных растворов. В строительстве применяют смеси минерального вяжущего вещества, воды и заполнителя. Смесь вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя (песка) называется строительным раствором, а смесь вяжущего вещества, воды, песка и крупного заполнителя (щебня, гравия) — бетоном.

Наиболее распространенным представителем минеральных вяжущих веществ является портландцемент. В зависимости от показателя прочности при сжатии выделяют четыре основные марки портландцемента: 300, 400, 500 и 600. Марку определяют при сжатии образца, изготовленного из смеси цемента и песка в соотношении 1:3, испытанного через 28 дней после его изготовления. Большое влияние на качество портландцемента оказывает тонкость помола.

В зависимости от условий затвердевания МВВ подразделяются:

• • на воздушные (известь воздушная, гипс, магнезиальные вяжущие) — затвердевают и сохраняют прочность только на воздухе, при повышенной влажности ее быстро теряют;
• • гидравлические (гидравлическая известь, портландцемен- ты) — после затвердевания на воздухе способны наращивать и сохранять прочность не только на воздухе, но и в воде.

К воздушным вяжущим материалам относятся гипсовые, магнезиальные и известковые.

Гипсовые вяжущие материалы получают из гипсового камня, содержащего двуводный гипс CaS0₄-2H₂0. При обжиге природный гипс постепенно теряет воду, превращаясь в разные виды строительного гипса, которые приобретают способность схватываться с водой и твердеть. Получают строительный гипс, ангидридный цемент, эстрихгипс и полимергипс (с полимерными добавками).

Гипсовые вяжущие обладают способностью быстро схватываться и твердеть (в течение 20—30 мин). Их основные недостатки— невысокая прочность, ползучесть (постепенная деформация при действии нагрузки), неустойчивость к влаге. Используются для изготовления сухой штукатурки, перегородочных плит, панелей, архитектурных деталей, звукопоглощающих изделий, строительных растворов, используемых внутри зданий. Ангидридный цемент, эстрихгипс — более прочные и медленнее твердеющие — используют для устройства бесшовных полов, изготовления штукатурных и кладочных растворов, искусственного мрамора.

К известковым вяжущим материалам относятся воздушная известь, гидравлическая известь, романцемент, портландцемент и др.

Известь строительная воздушная получается обжигом природных кальцийсодержащих пород (известняк, ракушечник) до получения продукта, состоящего из оксидов кальция и магния. После обжига получают комовую негашеную известь — кусковой продукт. Для придания способности схватываться его измельчают механическим путем (молотая негашеная известь) или путем гашения водой (получается очень тонкий порошок — гашеная известь, или пушонка).

Воздушная известь используется для приготовления кладочных и штукатурных растворов, для побелки, изготовления смешанных цементов и растворов, применимых внутри зданий. Ее нельзя применять в условиях повышенной влажности и температуры.

Гидравлические свойства вяжущих веществ (гидравлической извести, роман- и портландцементов) обусловлены наличием сложных соединений оксида кальция с оксидами железа, алюминия и кремния; от их соотношения зависит выраженность гидравлических свойств.

Гидравлическую известь и романцемент получают обжигом и измельчением пород, содержащих примеси глины. Их применяют для приготовления бетонов и растворов невысокой прочности, оштукатуривания, кладки стен и фундаментов. Достигается экономия более дорогого портландцемента.

Портландцемент — это продукт измельчения клинкера, получаемого обжигом до спекания сырьевой массы, состоящей из известняка или мела и глинистых пород в соотношении 3 : 1 и минеральных добавок. Часто вместо глины используют отходы других производств. При твердении цемента создается прочный искусственный камень. Портландцемент используется для производства бетонных и железобетонных конструкций, кладочных и штукатурных растворов, асбестоцементных изделий.

Основной недостаток портландцемента — конструкции на его основе неустойчивы к коррозии под действием воды. Выпускается большой ассортимент специальных видов цемента: быстротвер- деющий, сульфатостойкий, пластифицированный, гидрофобный, пуццолановый, шлакопортландцемент и др. Они обладают специфическими свойствами и лишены недостатков обычного цемента.

Основными свойствами, определяющими качество минеральных веществ, являются тонкость помола, сроки схватывания (время от смешивания с водой до затвердевания). Определяется время начала и конца схватывания. Для цемента начало схватывания — не ранее 45 мин, конец — не более 10 ч, для гипса — 30 мин и 4 ч, для извести этот показатель не нормируется. Прочность (предел прочности при сжатии кубиков или балочек, изготовленных из смеси минеральных вяжущих веществ с песком) обозначается марками. Для цементов прочность нормируется в пределах 30—80 МПа, для гипса — 3,5 МПа, для извести гидравлической — 0,4~1 МПа. Для некоторых видов вяжущих веществ определяется также прочность на изгиб. Для портландцементов нормируются равномерность изменения объема при схватывании, морозостойкость, химическая стойкость. Для извести нормируется содержание активных оксидов СаО и MgO.

Металлические крепежные, профильные материалы, проволока и сетка. Крепежные изделия применяют для соединения строительных конструкций. Их изготовляют из углеродистой и легированной стали без покрытия и с покрытием.

Гвозди применяют для неразъемного соединения деталей и материалов. Они различаются по размерам, диаметру, форме головки. Выпускают гвозди строительные, толевые, кровельные, штукатурные, отделочные, шиферные.

Шурупы имеют головку со шлицем и резьбу. По форме головка может быть потайная, полупотайная, полукруглая. Крупные шурупы с квадратной или шестигранной головкой называются глухарями. Также выпускаются болты, винты, заклепки, шайбы и шплинты.

Прокат черных металлов — балки, швеллеры, сталь круглая, квадратная, угловая, полосовая, тонколистовая — применяется для строительства и ремонта домов, гаражей, подсобных помещений.

Проволокастальная изготовляется диаметром от 0,85 до 5,5 мм, термически обработанная или не обработанная, со светлой, черной или оцинкованной поверхностью.

Сетка металлическая изготовляется из светлой проволоки. Бывает тканая (из термически обработанной проволоки), плетеная (необработанная) с шестиугольными ячейками, сварная (для кролиководства).

Основные материалы, используемые при изготовлении строительных перегородок, называют конструкционными. Металлические материалы представлены профильным прокатом, который используется в качестве несущих конструкций — балок, его называют сортовым прокатом. Сортамент представлен круглыми балками, квадратными балками, прямоугольными балками, угловыми неравнобокими балками, угловыми равнобокими балками, швеллерами, двутавровыми балками, тавровыми балками. Изготавливают эти изделия из конструкционных сталей.

В качестве конструкционных материалов также применяются натуральная древесина, железобетонные плиты перекрытий, стеклопакеты, стеклоблоки, стеклопрофилит.

Потребительские свойства и показатели качества строительных товаров. Функциональные свойства строительных материалов: совершенство выполнения основной функции — определяется в основном физическими, физико-химическими свойствами; универсальность —- возможность применения одного материала для различных целей; технологичность — возможность получения цельной поверхности, адгезионные свойства основы.

Эргономические свойства: удобство пользования — определяется трудоемкостью подготовки к использованию материалов и самих работ, их соответствием силовым возможностям человека; гигиенические свойства — загрязняемость, очищаемость, проницаемость для паров, газов материалов и конструкций на их основе.

Безопасность и экологичность зависят от возможности выделения вредных веществ, горючести, скорости разложения в природе.

Свойства надежности: долговечность — зависит от устойчивости материалов и конструкций к воздействиям внешней среды; сохраняемость — определяется устойчивостью материалов к тем же факторам при хранении, влияет на сроки хранения (годности) материалов. Для некоторых изделий актуальны свойства ремонтопригодности и безотказности.

Эстетические свойства строительных материалов определяются их цветом, блеском, фактурой, а также степенью соответствия внешнему виду и интерьеру помещения.

Номенклатура потребительских свойств и показателей качества строительных материалов и изделий приведена в приложении 17.

Функциональные свойства и надежность строительных материалов определяются их физико-химическими свойствами, к которым относятся плотность, объемная масса, пористость, отношение к действию низких температур, водопоглощение, морозостойкость, стойкость к действию агрессивных сред и др.

Морозостойкость —- способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Некоторые строительные материалы (стеновые, кровельные), соприкасающиеся с водой и наружным воздухом, в процессе эксплуатации постепенно разрушаются вследствие того, что материал насыщается водой, которая при замерзании увеличивает объем, что приводит к разрушению.

Морозостойкость материалов зависит от прочности и плотности. Плотные материалы с малым водопоглощением морозо- стойки. Испытания на морозостойкость проводят в холодильных камерах при температуре ниже -17°С. Количество циклов может достигать от 10 до 200. Морозостойкими считаются те материалы, в которых после указанного числа циклов не наблюдается трещин, расслаивания; понижение прочности — не более 15%, потеря массы — не более 5%. По числу выдерживаемых циклов замораживания строительные материалы подразделяются на марки (F): 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200.

Теплопроводность — свойство материала передавать тепло. Теплопроводность зависит от вида материала, характера пор, величины пористости, влажности. Чем больше пористость, тем ниже теплопроводность.

Огнестойкость — способность материала выдерживать высокие температуры без разрушения. По огнестойкости материалы подразделяют на три группы: несгораемые (кирпич, асбоцементные материалы), трудносгораемые (войлок, пропитанный глиняным раствором) и сгораемые (дерево, уголь).

Огнеупорность — свойство материала противостоять, не деформируясь, длительному воздействию высоких температур. Этот показатель важен для материалов, используемых при изготовлении печей, труб.

Прочность — свойство материала сопротивляться разрушениям под действием напряжений, возникающих от нагрузок и других факторов. Строительные материалы испытывают напряжения сжатия или растяжения. Природные камни, кирпич хорошо сопротивляются сжатию, хуже — растяжению (в 10-15 раз). Древесина и сталь хорошо работают при сжатии и растяжении. Прочность характеризуется показателем разрушающего напряжения и рассчитывается делением нагрузки на площадь поперечного сечения образца. Разрушающее напряжение при сжатии для цемента, асбоцементных изделий, кирпича носит условные название “марка”. Глиняный обыкновенный кирпич выпускается от 75 до 300 марок, портландцемент — от 300 до 800. Марки нормируются стандартами.

Для многих строительных материалов важным показателем является стойкость к действию агрессивных сред (химическая или коррозионная стойкость). Свойство важно для материалов фундаментов, канализационных труб, санитарно-технического оборудования. Наиболее стойкими являются керамические материалы, стекло, специальный кирпич. Силикатный кирпич неустойчив к действию растворенной в воде угольной кислоты, поэтому его не используют для фундаментов.

Для материалов органического происхождения (древесина) важным свойством является биостойкость — способность противостоять разрушающему действию растительных и животных организмов (грибов, мхов, лишайников). Повышают биостойкость путем обработки антисептиками.

Показателем надежности строительных материалов является долговечность, характеризуемая сроком службы. Срок службы — время, в течение которого материал или изделие в процессе эксплуатации сохраняют свои свойства на уровне, обеспечивающем его функции. Срок службы зависит от прочности, морозостойкости, износостойкости, стойкости к агрессивным средам, биостойкости материала. Полимерные материалы и цементы под действием атмосферных условий стареют, сокращается срок их службы.

Безвредность характеризуется способностью материала не выделять в окружающую среду вещества в количествах, вредных для здоровья человека. Санитарно-химической и токсикологической проверке подвергают полимерные материалы (линолеум, облицовочные плитки и др.). К данной группе свойств относится электризуемость, характерная для полимерных материалов. Электризуемость оказывает вредное воздействие на организм человека, увеличивает загрязняемость. Для снятия электризуемости используют антистатики.

Эстетические свойства часто являются решающими при выборе отделочных материалов, особенно для внутренней отделки помещений, таких как обои, плитка, линолеум. Эти свойства определяются цветом, рисунком, фактурой, блеском, формой, текстурой. Высокими эстетическими свойствами обладают древесина, стекло, керамика, полимерные материалы.