Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение
Республики Башкортостан
«Сибайский медицинский колледж»
РЕФЕРАТ
На тему: «Современные строительные материалы и их применение»
Выполнила: Сынбулатова А.И.
Проверила:Яхина Э.М.
Сибай - 2019
Введение
пеностекло минеральный органический грунт
По мере становления человеческого общества материалы, которые использовали люди, претерпевали существенные изменения. Первоначально человек смог получить керамику из глины путем нагрева и обжига, далее человечество познало металлы (самородные и рудные), научилось изготавливать сплавы (например, бронзу как сплав меди и олова). Однако возникала потребность в новых материалах с другими качественными характеристиками: более прочных, надежных, удобных в эксплуатации.
Актуальность данной реферативной работы обусловлена не только прогрессом в строительной индустрии, но и глобальным изменении климата, которое подразумевает под собой резкие скачки погодных условий (нехарактерное ранее повышение/понижение температуры), повышение испаряемости воздуха как следствие увеличения относительной влажности, ускорение процесса коррозии металлических и бетонных конструкций. Именно поэтому так важна разработка новых строительных материалов, которые мы рассмотрим с точки зрения теплотехнических расчетов и сравним показатели новых материалов с показателями керамического кирпича[1].
Наиболее распространённым материалом для теплоизолирующего слоя является экструдированный пенополистирол [2].
Процесс надежного соединения склеиваемого материала обеспечивается за счет когезии и адгезии минерально-органического материала к склеиваемой поверхности. [3]
Среди строительных материалов наибольшее распространение во всех странах мира имеет портландцемент.
Портландцемент - это разновидность цемента, который представляет собой гидравлическое вяжущее вещество. Он состоит в большей степени из силиката кальция (белита и алита). Этот компонент достигает около 70-80% от общего состава цемента.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГОРАСЧЕТА
Стекломагниевый лист (СМЛ).
Данную разработку можно отнести к экологически чистому материалу, который обладает высокими противопожарными свойствами (высокая огнестойкость - выдерживает нагрев до 1200°), теплостойкостью (это позволяет сохранять тепло внутри здания), морозостойкостью (способность оставаться прочным и не разрушаться в насыщенном водой состоянии при замораживании/оттаивании), влагостойкостью (это позволяет использовать данный материал в помещениях с высокой влажностью), прочностью и долговечностью (способность сопротивляться внешним воздействиям). СМЛ относится к негорючим или слабо горючим веществам. В его состав входит:
· хлоридамагниям(MgCl?)
· фосфорная кислота(Н3РО4)
· оксидмагния (MgO)
· латексная шпатлевка;
· вода (H?O)
· нетканое полотно;
· перлит;
· наполнители;
· штукатурная стеклосетка.
Среди основных преимуществ использования стекломагниевых листов следует отметить:
· пожарную безопасность;
· устойчивость передвлагой;
· высокие прочностные характеристики;
· легкость веса;
· длительность эксплуатации;
· гибкость;
· устойчивость перед перепадами температур;
· морозостойкость;
· биологическая стойкость;
· безвредность для здоровья человека;
· устойчивость перед воздействием химических составов;
· широкий спект риспользования.
Материал начинает гореть при воздействии на него температуры более 1000 градусов.
Кроме того, он не склонен к разбуханию, расслаиванию, деформации и устойчив перед влагой.
Пенобетон
Такой бетон ячеистого типа получается поризацией особых растворов на основе вяжущих элементов - известкового, цементного, шлакового и представляет собой смесь искусственных камней. Пенобетон состоит из песка (используется как кварцевый, так и речной песок) -SiO2, вяжущего раствора, пенообразователя, воды- H?O, продуктов обогащения руды, пластифицирующих добавок, регуляторов нарастания пластической прочности и ускорителей твердения.
Пенобетон весит совсем немного, но при этом очень прочен и отлично держит тепло. Он обладает способностью с легкостью выводить наружу избыток влаги, пропуская ее через свои поры, отличной стойкостью к морозу. Благодаря пористой структуре и у пенобетона, и у газосиликата имеется внутри достаточно места для воды, которая расширяется, когда замерзает. Поэтому при промерзании стены не возникнет ее повреждения как снаружи, так и внутри.
Благодаря высокой огнестойкости пенобетонные и газосиликатные блоки часа четыре, не меньше, способны находится под воздействием открытого огня и очень высокой температуры.
Этот материал экологичен и не подвержен гниению и не портится от времени.
Иногда используются и такие добавки как гипс, известь, шлаки, зола. В зависимостиотвеществ, входящих в состав, егоназывают:
· газобетон -- изготовлен на основе цемента;
· газосиликат - имеет основу -известь;
· газошлакобетон - основа --шлак;
· газогипс - на гипсовойоснове.
Газобетон - хороший энергосберегающий материал. Наличие мелких пор в большом количестве позволяет сберегать тепло в 6, а иногда и в 10 раз лучше, чем кирпич или обычный бетон. Летом такие здания обладают прохладой, а зимой лучше сохраняют тепло.
Блоки изготавливаются на основе неорганических материалов, которые абсолютно не горят. Это позволяет их использовать вместе с металлоконструкциями для возведения пожаростойких строений, лифтовых и вентиляционных шахт.
Прозрачный бетон.
На первый взгляд, это словосочетание кажется фантастическим и нереальным. Прозрачный бетон, или литрокон
- достаточно новый материал, он появился в 2005 году и уже завоевал популярность на рынке строительных материалов благодаря своей прочности и водостойкости.
Строительные изолированные панели представляют собой основу для «канадской технологии», а именно панельно- каркасной технологии. Такая панель состоит из прочной, теплой, монолитной трехслойной конструкции, включающая в себя две деревянные плиты.
Прозрачный бетон - композитный материал, который состоит из смеси цементного раствора и стеклянных оптоволоконных нитей, пропускающих свет. Благодаря этому сквозь плиты такого материала можно увидеть силуэты окружающих предметов, и сегодня прозрачный бетон применяется не только для строительства ограждений и суперсовременных зданий, но и для производства аксессуаров: светильников, мебели ит.д.
Количество оптоволокна составляет всего 5% от общей массы плиты, за счет чего она не теряет в прочности, но приобретает исключительно воздушный вид. Прозрачный бетон отличается высокими огнеупорными, износоустойчивыми характеристиками, не впитывает влагу и не разрушается при низких температурах, что делает его перспективным материалом для строительства частных домов.
Литрокон широко применяется для строительства подвалов, кладовых, ванных комнат, т.е. глухих и плохо освещенных помещений. Из прозрачного бетона строят крыши мансард и фасады с внутренней подсветкой. Единственный минус этого материала - пока еще высокая по сравнению с остальными цена.
Керамический кирпич.
Керамический кирпич получают разными способами: методом пластического формования, сухого прессования, обжига с добавлением опилок и т.д. Благодаря этому достигаются различные свойства кирпича, такие, как пористость, морозоустойчивость, влагостойкость.
Керамический кирпич бывает разных видов:полнотелый, пустотелый и лицевой. Полнотелый, или рядовой, кирпич используется при возведении основных стен и фундамента здания. Он отличается высокой прочностью, морозоустойчивостью и не трескается при перепаде температур.
Пустотелый, или поризованный кирпич обладает меньшей плотностью, но более высокими теплоизолирующими свойствами. Этот материал применяют при постройке внутренних стен и несущих конструкций. Кирпич обработан особым способом и имеет желобки на внешних сторонах. Благодаря этому снижается расход кладочного раствора и появляется возможность идеальной подгонки кирпича друг к другу.
Тепло- и шумоизоляция здания повышается, соответственно, уменьшаются расходы на отопление и дополнительную внутреннюю отделку. Пустотелый керамический кирпич - сравнительно недорогой и доступный материал для частного строительства.
Облицовочный кирпич представлен огромным ассортиментом цветов, форм и фактур. Это декоративный материал, применяемый для отделки фасадов здания и элементов интерьера. При помощи него выкладывают клумбы и дорожки на приусадебном участке, арки и колонны, камины и внутренние стены. Лицевой кирпич может быть стилизован под мрамор, гранит, дерево, гальку и многое другое. Этот материал хорошо знаком и используется в строительстве уже не один десяток лет.
Многообразие строительных материалов на рынке позволяет выбрать оптимальный вариант, подходящий именно вам. Главное, что стоит помнить, - не нужно отталкиваться только от популярности или цены материала. В строительстве важно учесть все составляющие: от климата и особенностей почвы, на которой будет стоять дом, до возможных расходов на дополнительное утепление или отделку.
К минусам керамического кирпича можно отнести, пожалуй, только его стоимость. Также его необходимо приобретать с существенным запасом, т.к. кирпич из разных партий может отличаться по цвету. В остальном, этот материал отвечает самым высоким требованиям на сегодняшний день[1].
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕНОСТЕКЛА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГОРЕЖИМА ГРУНТОВ В СЛОЖНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХУСЛОВИЯХ
Как отмечалось ранее, люди всегда стремились создать такие строительные материалы, которые бы улучшили их жилищные условия. Мы уже выделили такие важные материалы, как стекломагниевый лист, пенобетон, газобетон, 81Р панели. Однако немаловажную роль играет такой строительный материал, как пеностекло.
Пеностекольный щебень совмещает в себе функции теплоизоляции и дренирующего материала. Имея низкую гигроскопичность, пеностекло не теряет своих свойств в переувлажненной среде, не требует дополнительной защиты от негативного влияния окружающей среды и воздействия нагрузок. Однако представленные на рынке пеностекольные материалы имеют высокую цену в связи с его получением из стеклобоя. Альтернативной технологией получения пеностекла, которая позволит существенно сократить затраты на его производство, является использование в качестве начального сырья составов на основе цеолитового туфа, широко распространенного в Забайкалье. Предложенная технология позволяет решить проблему надежности и устойчивости земляного полотна за счет создания местного конкурентоспособного теплоизоляционного материала
Выбор проектных решений при сооружении транспортных магистралей осложняется в связи с трудными климатическими, геологическими и гидрологическими условиями, характерными для многих районов страны. Прочность и работоспособность грунта, составляющего основание строений и земляное полотно, в значительной степени зависят от таких факторов, как амплитуда и скорость колебаний температуры; количество выпавших осадков; направление, мощность и скорость ветров; мощность снегового покрова; глубина промерзания; солнечная радиация; уровень подземных вод, гидромелиорация, промышленное использование грунтов, особенно вблизи линейных объектов, и др.
Изменение температуры порождает вторичные процессы, происходящие в грунтах: набухание и усадку, морозное пучение и просадку при оттаивании, просадку при замачивании, изменение плотности, прочностных и деформационных характеристик грунта.
Актуальным вопросом для надёжного и устойчивого функционирования земляного полотна, а как следствие -- всего транспортного сооружения, является его защита от воздействия сил морозного пучения.
Пучинные деформации могут возникать при одновременном проявлении трёх условий: наличия пучинистых грунтов, их высокой влажности и промерзания. Исключение любого из этих условий устраняет возможность образования пучин.
Выбор противопучинных мероприятий производят на основании инструментальных наблюдений, инженерно-геологического обследования пучинного участка пути и технико-экономического сравнения возможных вариантов. Для ликвидации пучин в зависимости от причин их возникновения в основном проводят следующие мероприятия: вырезка пучинных грунтов, устройство накладных теплоизолирующих подушек при залегании пучинистых грунтов в нижней части зоны сезонного промерзания, укладка теплоизоляционного покрытия из пенопласта, мелиорация пучинистых грунтов.
Наименее трудоемким и дешевым способом является устройство теплоизоляционных покрытий. Теплоизоляционные покрытия эффективны как на участках с пучинами, так и в местах просадок пути в период оттаивания грунтов.
Специальный материал для теплоизолирующих слоев должен обладать низкой теплопроводностью, незначительной сжимаемостью, однородностью, малой водонасыщаемостью (не более 10 %), которая не изменяется в течение срока службы. Кроме того, материал должен быть экономичным и технологичным.
Наиболее распространенным материалом для теплоизолирующего слоя является экструдированный пенополистирол. Применение такого материала позволяет грунтам всегда находиться в зоне положительных температур, пучинистый грунт не промерзает и, как следствие, не вызывает пучения. Несмотря на успешный опыт применения пенополистирола в дорожных конструкциях, отсутствуют сведения о его сроке службы в таких конструкциях в действующем эксплуатационном диапазоне температурных и силовых воздействий, а также отсутствует методика прогнозирования долговечности материала. В местах повышенного динамического воздействия и при неблагоприятных инженерно-геологических условиях технические характеристики пенополистирола не позволяют в полной мере ликвидировать причины деформаций.