Министерство образования Республики Беларусь
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Технология бетона и строительные материалы»
ПРОГРАММА
И методические указания
По дисциплине
«СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»
для студентов заочной формы обучения специальностей
1-70 01 01 «Производство строительных изделий и конструкций»
1-70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство»
1-70 02 02 «Экспертиза и управление недвижимостью»
Минск 2008
УДК 691
В настоящем издании содержатся программа по дисциплине «Строительное материаловедение», методические указания, примерный перечень лабораторных работ, список основной и дополнительной литературы для студентов заочной формы обучения специальностей: 1-70 01 01 «Производство строительных изделий и конструкций», 1-70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство» и 1-70 02 02 «Экспертиза и управление недвижимостью». Программа составлена в соответствии с типовой (регистрационный № ТД-J.017/тип. от 15. 04. 2008 г.) и включает 14 тем, каждая из которых отражает современные представления и уровень развития науки и техники в области строительного материаловедения.
Изучение учебного материала построено по схеме: сырье – технология получения – основные свойства – наиболее рациональные области применения с учетом условий эксплуатации и показателя «цена – качество». Рассматриваются также экологические аспекты производства и применения строительных материалов и изделий. Для лучшего усвоения учебного материала в конце каждой темы приведены вопросы для самопроверки, тесты и экзаменационные вопросы.
Составители:
Г.Т. Широкий, профессор кафедры «Технология бетона и строительные материалы» Белорусского национального технического университета, кандидат технических наук, доцент;
П.И. Юхневский, доцент кафедры «Технология бетона и строительные материалы» Белорусского национального технического университета, кандидат химических наук, доцент;
М.Г. Бортницкая, старший преподаватель кафедры «Технология бетона и строительные материалы» Белорусского национального технического университета.
Н.С. Гуриненко, старший преподаватель кафедры «Технология бетона и строительные материалы» Белорусского национального технического университета.
Рецензенты:
Дятлова Евгения Михайловна, доцент кафедры технологии стекла и керамики Белорусского государственного технологического университета, кандидат технических наук
Пашков Александр Петрович, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского и проектно-технологического республиканского унитарного предприятия «Институт НИПТИС», кандидат технических наук, старший научный сотрудник.
© Широкий Г.Т., Юхневский П.И., Бортницкая М.Г., Н.С. Гуриненко, составление, 2008
Оглавление
1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.. 5
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ... 9
2.1. Темы и их содержание. 9
Тема 1. Введение. 9
Тема 2. Состав, химические связи и строение материалов. Основные процессы структурообразования строительных материалов. 10
Тема 3. Основные свойства строительных материалов и оценка их качества. 12
Тема 4. Древесина и строительные материалы и изделия на ее основе. 16
Тема 5. Горные породы как сырье для производства строительных материалов и изделий. 20
Тема 6. Строительная керамика. 23
Тема 7. Материалы и изделия из минеральных расплавов. 26
Тема 8. Минеральные вяжущие вещества. 28
Тема 9. Металлические материалы и изделия. 33
Тема 10. Искусственные строительные конгломераты на основе минеральных вяжущих веществ 35
Тема 11. Органические вяжущие вещества. 41
Тема 12. Искусственные строительные конгломераты на основе органических вяжущих веществ 42
Тема 13. Композиционные функциональные материалы и изделия. 45
Тема 14. Заключение. 49
Тестовые задания по строительному материаловедению.. 61
ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.. 67
Основная литература. 67
Дополнительная литература. 67
ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Строительное материаловедение относится к числу основополагающих дисциплин для всех специальностей строительного профиля и имеет большое значение в общей подготовке инженеров-строителей. Ни одно здание или сооружение в мире нельзя правильно спроектировать, качественно построить и успешно эксплуатировать без глубоких знаний в области строительного материаловедения (номенклатуры, состава, структуры, технических характеристик строительных материалов и изделий, закономерностей их формирования под влиянием технологических и эксплуатационных факторов). Знание основ материаловедения дает возможность инженеру-строителю выбирать материал, наиболее полно отвечающий конкретным условиям эксплуатации, при необходимости заменять один строительный материал на другой без нарушения норм проектирования и ухудшения качества строительства или принимать меры по защите их от влияния внешних разрушающих факторов. Только при полном соответствии технических характеристик применяемых материалов предъявляемым конкретными эксплуатационными условиями требованиям инженер-строитель может быть уверен в том, что построенное им здание или сооружение будет прочным, долговечным, архитектурно выразительным и экологически чистым. А для этого инженер-строитель должен владеть еще и методологией такого сопоставления показателей качества, требований и выбора оптимального варианта. Таким образом, современное материаловедение направлено на получение и использование материалов с заданными характеристиками и служит основой для наукоемких строительных технологий будущего.
Кроме того, важным критерием, определяющим применение того или иного материала при проектировании и строительстве, является комплексная оценка технико-экономической эффективности принятого решения. Поэтому, помимо технических и эксплуатационных характеристик применяемых материалов инженер-строитель должен учитывать их полную приведенную стоимость, то есть всю сумму затрат, включая расходы на производство, транспортирование, применение, эксплуатацию и ремонты в течение всего срока службы материала и изделия в конструкции. А выполнить это можно, только овладев необходимыми знаниями в области экономики, производства и применения строительных материалов и изделий. И, наконец, инженер-строитель должен уметь организовать правильное транспортирование и хранение материала и изделий, чтобы не допускать понижения показателей их качества, как на стадии строительства, так и в процессе эксплуатации.
Таким образом, правильный выбор и применение материалов определяют в конечном итоге качество, долговечность и стоимость сооружения. Поэтому роль и значение строительного материаловедения рассматриваются в неразрывной связи с работой и поведением строительных материалов в изделиях и конструкциях зданий и сооружений за длительный период в реальных условиях эксплуатации.
Вместе с тем организация учебного процесса студентов заочной формы обучения не может рассматриваться изолированно от их трудовой деятельности. Студенты-заочники, совмещающие учебные занятия с работой на производстве, в проектных организациях, на стройках, в научных институтах, регулярно сталкиваются с вопросами использования или изготовления различных строительных материалов. Производственные условия, несомненно, способствуют не только овладению знаниями, но и предусматривают конкретные возможности для приобретения таких знаний: использование производственного оборудования, технической документации, участие квалифицированных специалистов и должностных лиц в решении возникающих учебных вопросов и т.д.
Участие в лабораторно-экзаменационных сессиях, предусматривающих тематические и установочные лекции и лабораторно-практические занятия, является для студентов-заочников обязательным. На лекциях излагаются не только наиболее сложные вопросы теоретического курса и последние данные о современных достижениях науки и производства строительных материалов в нашей стране и за рубежом, но и даются методические рекомендации для самостоятельной работы в межсессионный период. Лабораторно-практические занятия дополняют усвоение изучаемого материала.
Каждый раздел дисциплины «Строительное материаловедение» посвящен группе строительных материалов, объединенных по принципу общности сырья, технологии получения, свойств, применения (например, керамические изделия, минеральные вяжущие вещества и т.д.). После проработки соответствующего раздела рекомендуется ответить на вопросы для самопроверки. Ответы, вызывающие сомнения, следует проверить по учебнику или другой литературе, так как последующие вопросы часто исходят из предыдущих ответов. Ответы, содержащие формулы, схемы, расчеты, следует законспектировать, это помогает правильному изучению и усвоению темы. Проработав теоретическую часть по учебнику, следует закрепить приобретенные знания.
Кроме теоретических знаний студент должен получить в определенном объеме практические навыки на лабораторных и практических занятиях, проводящихся в период лабораторно-экзаменационной сессии. Форму и характер этих занятий уточняет преподаватель; посещение их обязательно.
При проведении групповых занятий в лаборатории студенты используют пособия по лабораторному практикуму, однако основные пояснения по выполнению работ они получают от преподавателя. По каждой лабораторной работе оформляется отчет, который подписывается студентом. После выполнения лабораторных работ происходит их защита, и отчеты подписывает преподаватель.
К экзамену или зачету допускаются студенты, выполнившие и защитившие все лабораторные работы.
В соответствии с программой дисциплины «Строительное материаловедение» для всех строительных специальностей установлены определенные требования к знаниям и умениям студентов, изучивших данную дисциплину.
В результате освоения курса студент должен уметь:
- свободно ориентироваться в многообразной номенклатуре строительных материалов и изделий, которая представлена в Республике Беларусь и на мировых рынках;
- правильно оценивать основные показатели качества строительных материалов и изделий цифровыми характеристиками и хорошо разбираться в методиках их определения;
- определять основные технические характеристики строительных материалов с учетом требований технических нормативных правовых актов (ТНПА) по метрологии, сертификации и стандартизации;
- выбирать строительные материалы для различных условий строительства и эксплуатации в соответствии с существующей номенклатурой изделий и конструкций;
- осуществлять обоснование и выбор рациональных технологических и технических решений с учетом экономического, организационного и экологического аспектов;
- прогнозировать надежность и долговечность строительных материалов в различных условиях эксплуатации;
- организовывать производственный контроль на всех этапах технологического процесса;
- обеспечивать высокое качество и долговечность строительных материалов и изделий в эксплуатационных условиях.
Курс «Строительное материаловедение» базируется на ряде дисциплин общетеоретического цикла (химии, физике, инженерной геологии, математике, сопротивлении материалов), и в свою очередь создает необходимую базу для изучения специальных дисциплин (строительные конструкции, технология строительного производства, архитектура, технологии получения отдельных групп материалов, экономика и организация строительства и др.).
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Темы и их содержание
Тема 1. Введение
Определение дисциплины «Строительное материаловедение» и ее связь с естественнонаучными и профилирующими дисциплинами учебных планов соответствующих специальностей. Основные понятия и определения продукции промышленности строительных материалов, изделий и конструкций.
Исторические этапы развития строительного материаловедения и науки о строительных материалах и изделиях.
Классификация строительных материалов и изделий по: происхождению, видам исходного сырья, способам производства, свойствам, назначению и конкретным условиям применения.
Потребность строительной отрасли Республики Беларусь в строительных материалах и изделиях. Состояние и перспективы развития промышленности строительных материалов в Республике Беларусь и в международном сообществе. Пути интеграции Республики Беларусь в мировую строительную индустрию.
Общие сведения о себестоимости материалов и их технико-экономическая оценка. Показатель «цена-качество». Относительная стоимость строительных материалов в общей стоимости строительства.
Определяющая роль строительных материалов в архитектуре зданий и сооружений, в обеспечении долговечности и надежности конструкций. Задачи повышения качества и долговечности строительных материалов и изделий.
Стандартизация и сертификация строительных материалов. Технические нормативные правовые акты, регламентирующие требования к качеству строительных материалов и изделий и их содержание.
Вопросы экологии и охраны труда в промышленности строительных материалов и изделий.
Вопросы для самоконтроля
1. Перечислите основные виды продукции промышленности строительных материалов и изделий.
2. Что служит сырьем для производства строительных материалов? Приведите примеры.
3. Как классифицируются строительные материалы в зависимости от исходного сырья?
4. Приведите классификацию строительных материалов по назначению.
5. Состояние и перспективы развития промышленности строительных материалов и изделий в Республике Беларусь.
6. Что представляет собой показатель «цена-качество»?
7. Какова относительная стоимость строительных материалов и изделий в общей стоимости строительного объекта?
8. Что такое стандартизация и сертификация строительных материалов и изделий?
9. Сформулируйте назначение государственных стандартов: «Технические условия» и «Методы испытания».
Тема 2. Состав, химические связи и строение материалов. Основные процессы структурообразования строительных материалов
Основные понятия, термины и определения в области строительного материаловедения. Вещественный, химический, минералогический, фазовый и фракционный составы материалов. Атом, молекула и виды связей между атомами и молекулами веществ: ковалентная, ионная, металлическая, водородная. Межмолекулярные взаимодействия. Влияние химических связей на энергетическое состояние, структуру и на основные характеристики материалов.
Твердое, жидкое и газообразное состояние веществ. Переход из жидкого состояния в твердое. Аморфное и кристаллическое состояние твердых веществ. Характеристика кристаллического и аморфного состояния. Условия образования аморфной структуры. Виды аморфного состояния. Устойчивость аморфных систем. Кристаллизация веществ. Аморфно-кристаллическая структура. Виды и условия образования аморфно-кристаллических структур. Различия в их свойствах. Строение кристаллических веществ. Типы кристаллических решеток и взаимодействие частиц в кристаллах. Дефекты кристаллических решеток. Дислокации и их влияние на структуру и свойства материалов. Аллотропия и полиморфизм. Полиморфные превращения.
Общие понятия о нанокристаллических материалах и технологиях.
Структура строительных материалов. Микро- и макроструктура. Понятия оптимальной и неоптимальной структур. Коагуляционные, конденсационные и кристаллизационные структуры. Основные принципы структурообразования строительных материалов. Характеристика общих технологических переделов. Подготовительные работы. Перемешивание компонентов смеси. Формование и уплотнение. Формирование и фиксация структурных связей. Изотропные и анизотропные вещества. Гомогенные и гетерогенные системы. Композиционные материалы.
Вопросы для самоконтроля
1. Приведите вещественный, химический, минералогический, фазовый и фракционный составы материалов.
2. Что такое структура материалов? Что понимается по микро- и макроструктурой материалов?
3. Как Вы понимаете аморфное и кристаллическое состояние веществ?
4. Приведите в качестве примера строительные материалы с кристаллическим и аморфным строением.
5. Приведите примеры изотропных и анизотропных строительных материалов.
6. Что понимается под гомогенными и гетерогенными системами.
7. Перечислите основные технологические переделы производства строительных материалов и изделий.
8. Что представляют собой нанокристаллические материалы и технологии?
9. Дайте определение композиционным строительным материалам. Приведите примеры композиционных строительных материалов.
Тема 3. Основные свойства строительных материалов и оценка их качества
Общие понятия о свойствах (технических характеристиках) строительных материалов, термины и определения. Классификация свойств (физические, механические, химические, технологические и др.). Взаимосвязь основных свойств.
Физические свойства строительных материалов. Параметры, характеризующие массу и структуру материалов. Истинная и средняя плотность. Плотность сыпучих материалов (насыпная и плотность зерен). Пористость и пустотность. Взаимосвязь структуры и состава со свойствами строительных материалов. Современные методы исследования структуры, состава и свойств строительных материалов.
Гидрофизические свойства. Водопоглощение и влажность. Коэффициент насыщения. Влияние влажности на другие характеристики материалов. Гигроскопичность и влагоотдача. Сорбция и десорбция. Понятие о равновесном состоянии сорбции и десорбции. Водостойкость и коэффициент размягчения. Влагостойкость и коэффициент влагостойкости. Воздухо-, паро- и газопроницаемость. Морозостойкость и механизм разрушения структуры пористых материалов при замораживании и оттаивании. Факторы, влияющие на морозостойкость материалов. Количественная оценка морозостойкости. Методы оценки гидрофизических свойств строительных материалов.
Теплофизические свойства. Основные понятия, термины, определения. Теплопроводность и температуропроводность. Влияние состава, структуры и параметров состояния материалов на их теплопроводность. Теплопроводность гетерогенных систем. Теплоемкость и ее практическое использование. Термическое сопротивление и термостойкость. Критерии термостойкости. Оценка термостойкости материалов. Тепловое расширение. Механизм теплового расширения твердых тел. Коэффициент термического расширения.
Огнеупорность, огнестойкость и горючесть. Классификация материалов по степени огнеупорности, огнестойкости и горючести. Температура и механизм плавления твердых тел.
Акустические свойства.Основные характеристики акустических свойств строительных материалов (звукопроводность, звукопоглощение, динамический модуль упругости и др.) и зависимость их от состава и параметров строения материалов.
Радиационная стойкость материалов и механизм воздействия на них ионизирующих излучений.
Эстетические характеристики материалов: форма, цвет, фактура, рисунок и текстура.
Деформативные и прочностные свойства материалов. Деформации (упругие и пластичные). Разрушение (хрупкое и пластичное). Хрупкость. Роль трещин при хрупком разрушении. Упругость и пластичность. Модуль упругости (модуль Юнга). Причины и механизм образования пластических деформаций. Оценка пластичности материалов. Ползучесть. Эластичность.
Прочность строительных материалов (реальная и теоретическая). Критерии оценки прочности. Пределы прочности при сжатии, растяжении и изгибе. Влияние различных факторов на показатели прочности строительных материалов. Разрушающие и неразрушающие методы оценки прочности строительных материалов.
Твердость и факторы, влияющие на твердость материала. Способы оценки твердости строительных материалов. Истираемость. Сопротивление удару и износу.
Химические свойства.Понятие о химической стойкости материалов. Процессы коррозии материалов под воздействием агрессивных сред. Виды коррозии строительных материалов. Химическая активность материалов. Факторы, влияющие на коррозионную стойкость строительных материалов. Оценка и общие принципы повышения коррозионной стойкости строительных материалов.
Технологические характеристики.Способность материалов к восприятию технологических операций (формуемости, раскалыванию, дробимости, шлифуемости, полируемости, гвоздимости и др.).
Работа материалов в изделиях и сооружениях. Долговечность и надежность. Стандартизация материалов и методы оценки их качества.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие основные физико-механические свойства определяют качество материала и предопределяют область его применения?
2. Дайте определение физическим свойствам материалов: плотности, пористости и пустотности.
3. Что такое истинная и средняя плотность и как их определяют? Может ли быть истинная плотность меньше средней плотности?
4. Что такое насыпная плотность? Как ее определить?
5. В чем различие между истинной, средней и насыпной плотностью строительного материала?
6. Приведите значения средней плотности трех-четырех видов строительных материалов.
7. Что такое пористость, как она вычисляется и как влияет пористость на основные свойства материалов? Приведите примеры пористых и плотных материалов.
8. Как открытая и закрытая пористость влияют на морозостойкость, теплопроводность и акустические свойства материалов?
9. Перечислите свойства материалов по отношению к действию воды.
10. Как меняются свойства материалов с изменением их влажности? Приведите примеры.
11. Как вы понимаете водопоглощение, водостойкость и коэффициент размягчения материала? Объясните причины снижения прочности материалов при их увлажнении.
12. Что характеризует коэффициент размягчения и от чего он зависит?
13. Что такое влажность и как она характеризует пористость материала?
14. Опишите особенности такого свойства материалов, как водонепроницаемость, и пути управления ею.
15. Влияние влажности, попеременного увлажнения и высыхания на свойства материалов.
16. Перечислите свойства материалов по отношению к действию тепла и холода.
17. Расскажите о поведении влаги в материалах и изделиях при отрицательных температурах и укажите, какие материалы являются морозостойкими.
18. Что такое морозостойкость, каковы методы определения и пути ее повышения.
19. Как открытая и замкнутая пористость материалов влияют на морозостойкость изделий и конструкций?
20. Охарактеризуйте основные свойства материалов по отношению к температуре и пути управления этими свойствами.
21. Что называется теплопроводностью материала, и какие факторы оказывают влияние на теплопроводность материала?
22. Как определяют теплопроводность?
23. Как зависит теплопроводность материала от его пористости, влажности, температуры? Приведите примеры теплоизоляционных материалов.
24. Что понимается под теплостойкостью и теплоемкостью строительных материалов?
25. Что понимается под коэффициентом термического сопротивления слоя материала?
26. Охарактеризуйте свойства материалов: огнестойкость и огнеупорность.
27. На какие группы делятся строительные материалы по огнестойкости? Приведите примеры по каждой группе.
28. Как вы понимаете свойства материалов: прочность, упругость, деформативность?
29. Приведите примеры материалов, хорошо работающих на сжатие и на изгиб; рассмотрите, как влияет влажность на эти характеристики для разных материалов.
30. Перечислите методы неразрушающего контроля прочности строительных материалов.
31. Как определить прочность бетона с разрушением и без разрушения образца?
32. Как определяют Rсж, Rизг, Rраст? Приведите формулы для расчета пределов прочности строительных материалов.
33. Что такое истираемость и твердость и как их определяют?
34. Что называется химической стойкостью материала, как она зависит от его состава и строения и в чем сущность процессов коррозии? Как можно повысить химическую и коррозионную стойкость материалов?
35. Что понимают под радиационной стойкостью материалов, какие факторы ее определяют?
36. Что такое долговечность материала?
Тема 4. Древесина и строительные материалы и изделия на ее основе
Древесина как строительный материал, достоинства и недостатки. Состав и строение древесины, ее микро- и макроструктура. Анатомическое строение древесины. Годичные слои. Основные древесные породы, используемые в строительстве: хвойные и лиственные. Качественные показатели древесины: внешний вид, цвет, текстура, плотность, пористость, влажность (в том числе стандартная), усушка, разбухание, коробление, теплопроводность, прочность, твердость и др. Связь показателей качества древесины со структурой и влажностным состоянием. Корреляционная связь между прочностью, плотностью и содержанием поздней древесины.
Пороки древесины: сучки, трещины (метиковые, морозные, усушки), пороки формы ствола и строения, химические окраски и гнили, повреждения (грибные, поражения насекомыми, механические и др.), инородные включения, покоробленность и т.п. Дефекты древесины.
Защита древесины от разрушения (гниения, повреждения насекомыми, возгорания). Антисептики и антипирены. Пути увеличения срока службы древесины в сооружениях. Хранение и сушка древесины: атмосферная и искусственная (камерная, в электрическом поле высокой частоты (ВЧ и СВЧ), в нагретых жидких средах, контактная и др.). Облучение древесины. Клееная и модифицированная древесина.
Материалы и изделия из древесины. Классификация. Круглые лесоматериалы: бревна строительные, пиловочные и оцилиндрованные, подтоварники и жерди.
Пиломатериалы: пластины, четвертины, брусья, бруски, доски, обзол. Классификация пиломатериалов по видам распиловки (групповой и индивидуальной) и характеру обработки поверхности.
Изделия из древесины: строганные и профильные погонажные (плинтусы, галтели, карнизы, пояски, наличники, обшивки, доски и бруски для покрытия полов и др.), для паркетных полов (штучный паркет, паркетные щиты и доски, наборный мозаичный, ламинированный и художественный паркет), столярно-строительные изделия (оконные и дверные блоки, перегородки и панели и т.п.), фанера (облицованная, декоративная, бакелизированная, цветная, ребристая, гофрированная и др.). Плиты (древесностружечные, древесноволокнистые, МДФ, фибролит).
Экологические аспекты землепользования, воспроизводство лесных ресурсов, рациональное использование древесины. Понятие о комплексном безотходном использовании древесины. Использование древесных отходов.
Вопросы для самоконтроля
1. Укажите положительные и отрицательные свойства древесины как строительного материала.
2. Опишите состав и структуру древесины.
3. Перечислите структурные элементы древесины, видимые невооруженным глазом и под микроскопом.
4. По каким направлениям разрезов ствола дерева изучается микроструктура древесины?
5. Перечислите основные физические свойства древесины и влияние на них влажности.
6. Что представляет собой гигроскопическая и капиллярная влажность древесины?
7. Как определить влажность древесины?
8. Как влияет содержание гигроскопической влаги на свойства древесины?
9. Какими процессами сопровождается изменение влажности древесины?
10. В каких пределах изменяется линейная усушка и усушка в радиальном и тангенциальном направлениях?
11. Объясните причины коробления и растрескивания древесины.
12. Зарисуйте и объясните схему коробления досок, выпиленных из середины бревна и ближе к его поверхности.
13. Что такое анизотропность древесины?
14. От чего зависит теплопроводность древесины?
15. Перечислите механические свойства древесины.
16. При каком направлении усилий древесина имеет наибольшие показатели прочности?
17. Как определяют предел прочности древесины при сжатии Rсж, изгибе Rизг и скалывании Rск?
18. Какие пороки древесины снижают качество лесоматериалов?
19. Разновидности сучков в древесине и их влияние на качество древесины.
20. Приведите влияние пороков древесины на качество пиломатериалов.
21. Что представляют собой древесно-слоистый пластик, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты?
22. Приведите краткую характеристику лесоматериалов, применяемых в строительстве.
23. Что представляют собой бревна, подтоварник и жерди?
24. Чем отличаются между собой доски, бруски и брусья?
25. Что представляет собой фанера?
26. Как получают штучный паркет, паркетные доски, мозаичный, наборный и щитовой паркет?
27. Перечислите основные столярные изделия.
28. Расскажите о естественной и искусственной сушке материалов из древесины.
29. Консервирование древесины (виды антисептиков и способы антисептической обработки древесины).
30. Как защитить древесину от возгорания и поражения насекомыми?
31. Как сохранить древесину, находящуюся в зоне попеременного увлажнения, постоянного смачивания при соприкосновении с каменными стеновыми материалами, в грунтах?
32. Какими ускоренными методами можно определить прочность и влажность древесины?
Тема 5. Горные породы как сырье для производства строительных материалов и изделий
Определение минерала и горной породы. Основные породообразующие минералы: силикаты, оксиды, карбонаты, сульфаты, сульфиды и др., их разновидности и характеристики.
Полиминеральные и мономинеральные горные породы. Генетическая классификация горных пород. Связь между условиями образования горных пород, их структурой и техническими характеристиками.
Магматические (первичные) горные породы: глубинные, излившиеся (плотные и пористые) и др. Определение, условия образования, состав, показатели качества и области применения.
Осадочные (вторичные) горные породы: обломочные (рыхлые и сцементированные), хемогенные и органогенные (кремнистого и карбонатного составов). Определение, условия образования, состав, качественные характеристики и области применения.
Метаморфические горные породы и условия их образования. Наиболее распространенные породы этой группы, их химический и минеральный составы, основные характеристики и области применения.
Способы добычи и обработки горных пород. Материалы и изделия из природного камня: применяемые без обработки; блоки и стеновые камни; облицовочные плиты и другие архитектурно-строительные изделия. Виды обработки природного камня и типы фактур облицовочных изделий. Каменное литье и материалы на его основе. Показатели качества изделий из горных пород и методы их оценки.
Ресурсообеспечение и экология при разработке месторождений и переработке горных пород. Использование отходов камнеобработки.
Требования к природным каменным материалам при различных условиях эксплуатации. Защита природных каменных материалов в конструкциях и сооружениях. Конструктивные, механические и химические способы повышения долговечности природных каменных материалов в сооружениях.
Вопросы для самоконтроля
1. Воспроизведите классификацию горных пород по условиям их образования.
2. Что представляет собой горная порода?
3. Что называется минералом?
4. Назовите основные породообразующие минералы и кратко охарактеризуйте каждый из них.
5. Приведите примеры изверженных (глубинных) горных пород и основных минералов, входящих в их состав.
6. Из каких минералов состоят магматические горные породы (гранит, габбро, диабаз, базальт)?
7. Какие минералы придают горным породам высокую вязкость и прочность?
8. Какими свойствами обладают следующие минералы: кварц, полевые шпаты, слюда, кальцит, магнезит, гипс?
9. Охарактеризуйте основные виды магматических горных пород.
10. Приведите примеры изверженных, излившихся и обломочных горных пород.
11. По каким признакам различаются между собой представители глубинных и излившихся горных пород? Приведите примеры.
12. Опишите свойства и области применения следующих горных пород: гранита, габбро, базальта и вулканического туфа.
13. Охарактеризуйте основные виды осадочных и метаморфических горных пород.
14. Каковы условия образования, свойства и области применения следующих горных пород: гравия, известняка, диатомита?
15. Назовите горные породы, применяемые в качестве заполнителей для тяжелых и легких бетонов.
16. Перечислите горные породы, состоящие, в основном, из карбонатов и сульфатов кальция и магния.
17. Что такое мергель, и для каких целей он применяется в строительстве?
18. Как образовались осадочные породы?
19. Приведите классификацию, условия образования, примеры и основные свойства осадочных горных пород.
20. Охарактеризуйте породы, состоящие из аморфного кремнезема (трепел, опока). Где они применяются?
21. В каких условиях образовались метаморфические породы?
22. Опишите свойства и области применения мрамора и кварцита.
23. Перечислите горные породы, используемые для производства минеральных вяжущих веществ. Приведите их свойства.
24. Для каких целей в строительстве применяют гранит, диабаз, базальт, кварцит, известняк, мел? Как влияют на них высокие температуры.
25. Какие горные породы применяют в качестве стеновых материалов?
26. Назовите, из каких горных пород получают щебень для бетона.
27. Что представляют собой перлит и вермикулит? Перечислите их основные свойства и области применения.
28. В чем причина разрушения природных каменных материалов в сооружениях?
29. Какие методы защиты материалов и конструкций Вам известны? В чем заключается способ флюатирования каменных конструкций?
30. Назовите способы повышения долговечности изделий из природного камня.
31. Какие породы применяются для каменного литья?
32. Какие строительные материалы и изделия получают из горных пород?
Тема 6. Строительная керамика
Сырье для производства строительной керамики. Состав и основные свойства глин как сырья для производства керамических изделий (пластичность, связующая способность, отношение к сушке и к действию высоких температур и др.). Добавки в глины (отощающие, порообразующие, пластифицирующие и др.). Плавни.
Основы технологии керамики (подготовка сырьевой массы, формование изделий, сушка и обжиг). Способы производства керамических изделий (пластический, сухой, полусухой, шликерный). Процессы, происходящие при сушке и обжиге глин. Структура и природа свойств керамического черепка. Управление структурой и техническими характеристиками керамических изделий. Производственные дефекты (трещины, недожог, пережог, «дутик» и др.). Фарфор, полуфарфор и фаянс. Глазури и ангобы.
Классификация керамических материалов и изделий (по структуре и назначению).
Стеновые изделия.Кирпич и камни керамические (рядовые, лицевые и профильные, полнотелые и пустотелые, с вертикальным и горизонтальным расположением пустот, одинарные, утолщенные, укрупненные и модульных размеров). Основы производства. Типы и размеры. Технические требования по внешнему виду, прочности, водопоглощению, морозостойкости, массе. Марки по прочности и морозостойкости. Методы контроля. Маркировка и правила приемки. Транспортировка и хранение.
Изделия для внешней и внутренней облицовки.Кирпич