Каменные материалы, применяемые в строительстве. Курсовая работа: Природные и строительные материалы

Использование природных строительных материалов снижает необходимость использования искусственных материалов, для изготовления и транспортировки которых требуется большее количество энергии. Технологии строительства с применением природных строительных материалов основаны на простых методах строительства, которые минимизируют ущерб, наносимый окружающей среде, уменьшая зависимость от невозобновляемых ресурсов.

Саман или адоб – одним из старейших строительных материалов. Используется для возведения стен и заборов в условиях сухого климата. Саман делается из глинистого грунта, смешанного для упрочнения с соломой или другими волокнами, песком и водой. Смесь формируется необходимым образом и высушивается на солнце. Чаще всего адоб имеет форму кирпичей, которые затем укладываются с использованием той же смеси, из которой они изготавливаются. Это дешевый и огнестойкий экологичный строительный материал. Саманные постройки можно встретить в странах Азии. В России подобные дома встречаются в сельской местности на Северном Кавказе и в степях Алтайского края.

Коб (cob)

Коб – это строительный материал, состоящий из глины, песка, соломы, воды и земли, похожий на саман. Но, в отличие от самана, куски глины сразу укладываются в стену на каменных или бетонных основаниях, без формирования блоков. Постройки из этого строительного материала огнестойки, устойчивы к сейсмической активности и недороги. Коб используется с древних времен, и в последнее время приобрел популярность в зеленом строительстве. Кроме того, его можно использовать для создания скульптур.

Бамбук

Бамбук – это прочный и легкий строительный материал, который, благодаря своему быстрому росту, является быстро возобновляемым ресурсом. В строительстве бамбук используется для разных целей: для отделки помещений; в качестве арматуры для бетона; в соломенных домах тюки соломы можно крепить на бамбуковые основания; также из толстых стеблей бамбука делаются стены и перекрытия.

Тюки соломы

Солома является возобновляемым ресурсом, который имеет отличные тепло- и звукоизоляционные свойства. Тюки формируются из отходов сельского хозяйства, соломы, остающейся на полях после сбора урожая. Это легкий и поэтому простой в монтаже материал. Тюки соломы можно использовать в качестве наполнителя деревянного или металлического каркаса, который представляет собой «скелет» и в качестве несущих конструкций для поддержки крыши.

Древесина и поленья

Дерево является одним из наиболее распространенным строительным материалом. Древесина – возобновляемый ресурс, она обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, прочностью и относительной долговечностью. Поленья или то, что считается дровами, также можно использовать в качестве строительного материала. При возведении построек их можно укладывать таким образом, что их длина будет составлять толщину стены. Скреплять поленья при этом можно раствором на основе смеси цемента, извести, глины, песка или опилок.

Каменная кладка

Древний строительный материал. Камни используются для самых различных целей. Из них делаются фундаменты, полы, стены, тротуары и т.п. Класть природный камень можно на обычный цементный раствор или на смесь из глины, песка и извести. Лучше всего возводить дома из природного камня в местах с жарким климатом, поскольку камень обладает теплоаккумулирующим эффектом. Т.е. днем каменная стена поглощает тепло, приходящее снаружи, а ночью излучает его, поддерживая температуру в помещениях.

Мешки с землей или песком

Мешки с землей используют в военных целях, из них делают защитные сооружения. Также их используют для борьбы с наводнениями. Мешки с землей и песком нашли свое применение и в строительстве жилищ. Из них можно создавать массивные, прочные стены, которые могут противостоять суровой погоде. Дома из мешков являются сейсмически устойчивыми, поэтому их можно строить в местах, где часто происходят землетрясения.

Земля

Земля используется для возведения различных типов жилья. Техника строительства из утрамбованной земли использовалась с древних времен. Этот материал пожаробезопасен, прочен и надежен. Он используется по большей части в жарких и сухих местах, в Австралии и на юго-западе Америки. Портландцемент используется в качестве связующего вещества, которое добавляется в землю для повышения прочности. Для возведения стены блоки из прессованной влажной земли складываются, как кирпичи. Надо отметить, что не всякая земля может подойти для такого строительства, она должна отвечать определенным требованиям.

(Просмотрели7 856 | Посмотрели сегодня 4)

Пеноизоляция. Можно ли отнести ее к экологически безопасному продукту?



Какая теплоизоляция лучше? Оценка с точки зрения экологичности

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Восточно- Казахстанский государственный технический унивеститет им. Д. серикбаева

Кафедра Теория архитектуры и инженерная графика

Курсовая работа

по дисциплине «Инженерная графика»

Тема: Природные и строительные материалы

Выполнила: студентка группы 09-БЖ-1

Абраимова А.С.

Принял: доцент Цымбал Н.Т.

Усть-Каменогорск

ВВЕДЕНИЕ

1.1Каменные природные строительные материалы: базальт, гранит

1.2Нерудные природные строительные материалы: щебень, песок

ВВЕДЕНИЕ

Природные строительные материалы, получаемые в результате относительно несложной механической обработки монолитных горных пород с сохранением их физико-механических и технологических свойств, используются в виде плит, блоков, бортовых и облицовочных камней, дорожной брусчатки, бутового камня, щебня, дробленого песка и т. д. В огромных количествах используются также естественные рыхлые породы: валуны, гравий, песок, глина и др. Кроме того, горные породы являются важнейшими сырьевыми продуктами при получении искусственных строительных материалов (строительной керамики, огнеупоров, стекла, цемента, извести и др.). Для чего они подвергаются сложным видам механической и химической переработки.

Широкое использование природного сырья связано с наличием благоприятных физико-химических свойств многочисленных пород. Уже в ранний период своего существования человек обнаружил на поверхности земли и в ее недрах множество природных материалов, которые полностью удовлетворяли его сравнительно ограниченные потребности. На последующих стадиях развития человеческого общества появляются повышенные требования к качеству строительного камня и одновременно усложняются способы обработки и переработки природного сырья для получения материалов иного качества и свойств, например превращения обычной глины в камень при ее обжиге и получения стабильных свойств готового продукта.

Горными породами называются простые и сложные природные минеральные агрегаты, которые занимают значительные участки земной коры и отличаются большим или меньшим постоянством химического и минерального состава, структуры, а также определенными условиями залегания. Они слагают поверхностные слои земной коры мощностью около 15 ... 60 км и образуют естественные скопления ценного минерального сырья.

1 ПРИРОДНЫ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ: ПОНЯТИЯ И РОЛЬ В ОБЩЕСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1 Определение «природные строительные материалы»

В процессе строительства, эксплуатации и ремонта зданий и сооружений строительные изделия и конструкции из которых они возводятся подвергаются различным физико-механическим, физическим и технологическим воздействиям.

Строительные материалы и изделия, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте различных зданий и сооружений, делятся на

1. природные

2. искусственные

которые в свою очередь подразделяются на две основные категории:

Основные виды строительных материалов и изделий каменные природные строительные материалы и изделия из них вяжущие материалы неорганические и органические лесные материалы и изделия из них металлические изделия. В зависимости от назначения, условий строительства и эксплуатации зданий и сооружений подбираются соответствующие строительные материалы, которые обладают определёнными качествами и защитными свойствами от воздействия на них различной внешней среды. Учитывая эти особенности, любой строительный материал должен обладать определёнными строительно-техническими свойствами. Например, материал для наружных стен зданий должен обладать наименьшей теплопроводностью при достаточной прочности, чтобы защищать помещение от наружного холода; материал сооружения гидромелиоративного назначения - водонепроницаемостью и стойкостью к попеременному увлажнению и высыханию; материал для покрытия дорог (асфальт, бетон) должен иметь достаточную прочность и малую истираемость, чтобы выдержать нагрузки от транспорта.

Классифицируя материалы и изделия, необходимо помнить, что они должны обладать хорошими свойствами и качествами.

1.2Свойства, качества природных строительных материалов

Свойство - характеристика материала, проявляющаяся в процессе его обработки, применении или эксплуатации.

Качество - совокупность свойств материала, обуславливающих его способность удовлетворять определённым требованиям в соответствии с его назначением.

Свойства строительных материалов и изделий классифицируют на четыре основные группы:

· физические,

· механические,

· химические,

· технологические и др.

К химическим относят способность материалов сопротивляться действию химически агрессивной среды, вызывающие в них обменные реакции приводящие к разрушению материалов, изменению своих первоначальных свойств: растворимость, коррозионная стойкость, стойкость против гниения, твердение.

Физические свойства: средняя, насыпная, истинная и относительная плотность; пористость, влажность, влагоотдача, теплопроводность.

Механические свойства: пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, сдвиге, упругость, пластичность, жёсткость, твёрдость.

Технологические свойства: удобоукладываемость, теплоустойчивость, плавление, скорость затвердевания и высыхания.

Физические свойства строительных материалов.

Истинная плотность ρ - масса единицы объёма материала в абсолютно плотном состоянии. ρ =m/Va, где Va объём в плотном состоянии. [ρ] = г/см³; кг/м³; т/м³. Например, гранит, стекло и другие силикаты практически абсолютно плотные материалы. Определение истинной плотности: предварительно высушенную пробу измельчают в порошок, объём определяют в пикнометре (он равен объёму вытесненной жидкости).

Средняя плотность ρm=m/Ve - масса единицы объёма в естественном состоянии. Средняя плотность зависит от температуры и влажности: ρm=ρв/(1+W), где W - относительная влажность, а ρв - плотность во влажном состоянии.

Насыпная плотность (для сыпучих материалов) - масса единицы объёма рыхло насыпанных зернистых или волокнистых материалов.

Пористость П - степень заполнения объёма материала порами. П=Vп/Ve, где Vп - объём пор, Ve - объём материала. Пористость бывает открытая и закрытая.

Открытая пористость По - поры сообщаются с окружающей средой и между собой, заполняются водой при обычных условиях насыщения (погружении в ванну с водой). Открытые поры увеличивают проницаемость и водопоглощение материала, снижают морозостойкость.

Закрытая пористость Пз=П-По. Увеличение закрытой пористости повышает долговечность материала, снижает звукопоглощение.

Пористый материал содержит и открытые, и закрытые поры

Гидрофизические свойства стройматериалов. Водопоглощение пористых материалов определяют по стандартной методике, выдерживая образцы в воде при температуре 20±2 °C. При этом вода не проникает в закрытые поры, то есть водопоглощение характеризует только открытую пористость. При извлечении образцов из ванны вода частично вытекает из крупных пор, поэтому водопоглощение всегда меньше пористости. Водопоглощение по объёму Wo(%) - степень заполнения объёма материала водой: Wo=(mв-mc)/Ve*100, где mв - масса образца материала, насыщенного водой; mc - масса образца в сухом состоянии. Водопоглощение по массе Wм(%) определяют по отношению к массе сухого материала Wм=(mв-mc)/mc*100. Wo=Wм*γ, γ - объемная масса сухого материала, выраженная по отношению к плотности воды (безразмерная величина). Водопоглощение используют для оценки структуры материала с помощью коэффициента насыщения: kн = Wo/П. Он может меняться от 0 (все поры в материале замкнутые) до 1 (все поры открытые). Уменьшение kн говорит о повышении морозостойкости.

Водопроницаемость - это свойство материала пропускать воду под давлением. Коэффициент фильтрации kф (м/ч - размерность скорости) характеризует водопроницаемость: kф=Vв*а/, где kф=Vв - количество воды, м³, проходящей через стенку площадью S = 1 м², толщиной а = 1 м за время t = 1ч при разности гидростатического давления на границах стенки p1 - p2 = 1 м вод. ст.

Водонепроницаемость материала характеризуется маркой W2; W4; W8; W10; W12, обозначающей одностороннее гидростатическое давление в кгс/см², при котором бетонный образец-цилиндр не пропускает воду в условиях стандартного испытания. Чем ниже kф, тем выше марка по водонепроницаемости.

Водостойкость характеризуется коэффициентом размягчения kp = Rв/Rс, где Rв - прочность материала насыщенного водой, а Rс - прочность сухого материала. kp меняется от 0 (размокающие глины) до 1 (металлы). Если kp меньше 0,8, то такой материал не используют в строительных конструкциях, находящихся в воде.

Гигроскопичность - свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из воздуха. Процесс поглощения влаги из воздуха называется сорбцией, он обусловлен полимолекулярной адсорбцией водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярной конденсацией. С повышением давления водяного пара (то есть увеличением относительной влажности воздуха при постоянной температуре) возрастает сорбционная влажность материала.

Капиллярное всасывание характеризуется высотой поднятия воды в материале, количеством поглощенной воды и интенсивностью всасывания. Уменьшение этих показателей отражает улучшение структуры материала и повышение его морозостойкости.

Влажностные деформации. Пористые материалы при изменении влажности меняют свой объём и размеры. Усадка - уменьшение размеров материала при его высыхании. Набухание происходит при насыщении материала водой.Теплофизические свойства строЙ материалов.

Теплопроводность - свойство материала передавать тепло от одной поверхности к другой. Формула Некрасова связывает теплопроводность λ [Вт/(м*С)] с объемной массой материала, выраженной по отношению к воде: λ=1,16√(0,0196 + 0,22γ2)-0,16. При повышении температуры теплопроводность большинства материалов возрастает. R - термическое сопротивление, R = 1/λ.

Теплоемкость с [ккал/(кг*С)] - то количество тепла, которое необходимо сообщить 1 кг материала, чтобы повысить его температуру на 1С. Для каменных материалов теплоемкость меняется от 0,75 до 0,92 кДж/(кг*С). С повышением влажности возрастает теплоемкость материалов.

Огнеупорность - свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580 °C и выше), не размягчаясь и не деформируясь. Огнеупорные материалы применяют для внутренней футеровки промышленных печей. Тугоплавкие материалы размягчаются при температуре выше 1350 °C.

Огнестойкость - свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение определенного времени. Она зависит от сгораемости материала, то есть от его способности воспламеняться и гореть. Несгораемые материалы - бетон, кирпич, сталь и т. д. Но при температуре выше 600 °C некоторые несгораемые материалы растрескиваются (гранит) или сильно деформируются (металлы). Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры тлеют, но после прекращения действия огня их горение и тление прекращается (асфальтобетон, пропитанная антипиренами древесина, фибролит, некоторые пенопласты). Сгораемые материалы горят открытым пламенем, их необходимо защищать от возгорания конструктивными и другими мерами, обрабатывать антипиренами.

Линейное температурное расширение. При сезонном изменении температуры окружающей среды и материала на 50 °C относительная температурная деформация достигает 0,5-1 мм/м. Во избежание растрескивания сооружения большой протяженности разрезают деформационными швами.

Морозостойкость строительных материалов.

Морозостойкость - свойство насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание. Количественно морозостойкость оценивается маркой. За марку принимается наибольшее число циклов попеременного замораживания до −20 °C и оттаивания при температуре 12-20 °C, которое выдерживают образцы материала без снижения прочности на сжатие более 15 %; после испытания образцы не должны иметь видимых повреждений - трещин, выкрашивания (потери массы не более 5 %).

Механические свойства строительных материалов

Упругость - св-во самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней силы.

Пластичность - св-во изменять форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, причем после прекращения действия внешних сил тело не может самопроизвольно восст. форму и размер.

Остаточная деформация - пластичная деформация.

Относительная деформация - отношение абсолютной деформации к начальному линейному размеру(ε=Δl/l).

Модуль упругости - отношения напряжения к отн. деформации (Е=σ/ε).

Прочность - св-во материала сопротивляться разрушению под действием внутр. напряжений, вызванных внешними силами или др. Прочность оценивают пределом прочности - временным сопротивлением R, определенном при данном виде деформации. Для хрупких (кирпич, бетон) основная прочностная характеристика - предел прочности при сжатии. Для металлов. Стали - прочность при сжатии такая же как и при растяжении и изгибе. Так как строительные материалы неоднородны предел прочности определяют как средний результат серии образцов. На результаты испытаний влияют форма, размеры образцов, состояния опорных поверхностей, скорость нагружения. В зависимости от прочности материалы делятся на марки и классы. Марки записываются в кгс/см², а классы в МПа. Класс характеризует гарантированную прочность. Класс по прочности В называется временным сопротивлением сжатию стандартных образцов(бетонных кубов с размером ребра 150 мм), испытанных в возрасте 28 суток хранения 20±2°C с учетом статической изменчивости прочности.

Коэффициент конструктивного качества: ККК=R/γ(прочность на относит. плотность), для 3-й стали ККК=51 МПа, для высокопрочной стали ККК=127 МПа, тяжелого бетона ККК=12,6 МПа, древесины ККК=200 МПа.

Твердость - показатель, характеризующий св-во материалов сопротивляться проникновению в него другого, более плотного материала. Показатель твердости: НВ=Р/F (F - площадь отпечатка, P - это сила), [НВ]=МПа. Шкала Мооса: тальк, гипс, известь…алмаз.

Истирание - потеря первоначальной массы образца при прохождении этим образцом определенного пути абразивной пов-ти. Истирание: И=(m1-m2)/F, где F - площадь истираемой поверхности.

Износ - св-во материала сопротивляться одновременно воздействию истирающих и ударных нагрузок. Износ определяют в барабане со стальными шарами или без них.

2.ВИДЫ ПРИРОДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1Каменные природные строительные материалы

Каменные природные строительные материалы - строительные материалы, получаемые в результате механической обработки горных пород: облицовочные плиты, стеновые камни, щебень, гравий, бутовый камень и др.

Каменные природные строительные материалы подразделяются:

-магматические породы, как это видно из названия, образовались в результате остывания и кристаллизации магмы - расплавленной массы преимущественно силикатного состава, находящийся в глубинах земной коры. В зависимости от условий остывания магмы изверженные горные породы делят на глубинные - гранит, диорит, габбро, лабрадорит; излившиеся - порфиры, диабаз, базальт.

Осадочные породы образовались в результате разрушения горных пород под воздействием внешних условий или в результате осаждения веществ из какой-либо среды. По характеру образования и составу осадочные горные породы бывают обломочные - механические отложения, куда входят пески, гравий, а также глинистые, хемо- и органогенные - это доломит, гипс, магнезит, известняк, мел, диатомит, трепел.

-метаморфические породы - гнейсы, мрамор, кварцит, глинистые сланцы - образовались в толще земной коры в результате видоизменения осадочных или магматических пород под действием температур, давления и других факторов.

Природные каменные материалы классифицируют по следующим признакам:

Плотность в сухом состоянии - тяжелые (плотностью более 1800 кг/м3) и легкие (плотностью менее 1800 кг/м3);

Пределу прочности при сжатии (МПа) - на марки 10-100 (тяжелые каменные материалы) и 11-20 (легкие);

Морозостойкости (коэффициенту размягчения) - на группы 0,6; 0,.75; 0,9 и 1.

Изделия из природного камня подразделяют пиленые (выступы до 10 мм), грубой тески (выступы до 20 мм), грубоколотые под скобу (имеют две приблизительно параллельные грани) и камень бутовый рваный.

Пиленые облицовочные плиты из природного камня (плотных известняков, мрамора, гранита, сиенита, габбро, лабрадорита и др.) путем их распиливания с последующей механической обработкой. Лицевая поверхность плит имеет различную фактуру - "скала", бугристая, бороздчатая, точечная, рифленая, пиленая, шлифованная, лощеная, полированная. Их применяют для облицовки колонн, отдельных участков фасадов и цоколей и внутренней облицовки монументальных зданий, для устройства декоративных полов в общественных зданиях.

Колотыми и тесаными плитами толщиной не менее 100 мм облицовывают уникальные здания, памятники и гидротехнические сооружения.

Бутовый камень добывают из осадочных плотных пород и реже из изверженных пород. Предел прочности - не менее 0,75, масса камня - до 40 кг. Бутовый камень применяют для кладки фундаментов малоэтажных зданий.

Базальт - самая распространенная на Земле излившаяся магматическая горная порода. Текстура базальта - в основном плотная, пористая, кристаллы не видны невооруженным глазом, цвет темный, до черного. Базальт:

Обладает столбчатой отдельностью в виде многогранных столбов, тесно прилегающих друг к другу;

Залегает в виде потоков или покровов;

Образует обширные базальтовые плато;

Слагает огромные площади дна океанов;

Используется в строительстве в качестве бутового камня, наполнителя для бетонов, для мощения улиц и при производстве литых каменных изделий.

Грани́т (итал. granito, от лат. granum - зерно) - кислая магматическая интрузивная горная порода. Состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюд - биотита и/или мусковита. Граниты очень широко распространены в континентальной земной коре. Эффузивные аналоги гранитов - риолиты.

Применение гранита:

В современном строительстве гранит используется настолько широко, что его, без преувеличения, можно назвать универсальным материалом. Опытный дизайнер с помощью гранита сможет как полностью преобразить ваш дом, придав ему дополнительную элегантность и респектабельность, так и просто «оттенить» те или иные особенности вашего интерьера, внести в него некую «изюминку».

Гранит может быть использован при строительстве как:

Полы, лестницы. Гранит - материал с очень низким уровнем истираемости. Даже если по лестнице в ваших личных апартаментах за год пройдет 1 миллион человек, они смогут стереть ее ступени не более, чем на 0,12 мм;

Различные детали интерьера. Подоконники, карнизы, плинтусы, перила, столешницы для мебели, журнальные столики, барные стойки, балясины, колонны - высокая прочность гранита позволит этим предметам долгие годы сохраняться целыми и невредимыми, избежать механических повреждений воздействия температуры и влажности;

Фасадная и интерьерная отделка. Гранит - очень эргономичный материал, способный обеспечить вам комфортное пребывание в здании;

Элементы ландшафтного дизайна. Альпийская горка, рокарий, японские сады, декоративные водоемы - сделанные из гранита, эти модные композиции придадут вашему саду естественность и неповторимость.

Бордюры, ступени, брусчатка для мостовых. Гранит с успехом применяется в местах, где необходима большая «выносливость». Он устойчив к механическому воздействию, химическим загрязнениям и перепадам температуры - не меняет своих свойств в течение сотен циклов замерзания и оттаивания.

Облицовка набережных. Гранит практически не впитывает влагу - соответственно, при понижении температуры в порах камня не образуется дополнительное внутреннее давление от замерзшей воды, способное привести к образованию трещин и разрушению породы.

2.2 Нерудные природные строительные материалы

Нерудные материалы являются осадочными породами, добычу которых осуществляют открытым способом в карьерах. К ним относят: глину, грунт, бетон, песок, щебень, керамзит, строительный камень, гранит, известняк и прочие вещества и минералы. Нерудные материалы классифицируют по нескольким показателям: плотные и пористые материалы, природные, а это гравий, песок, щебень.

Гравий, рыхлая горная порода, состоящая из скатанных обломков горных пород и минералов размером в поперечнике от 1 до 10 мм. По происхождению гравий разделяют на речной, озёрный, морской и ледниковый. Гравий применяется как строительный материал, в качестве крупного заполнителя для бетона, в дорожном строительстве. Сцементированный гравий называется гравелитом и обладает текстурами, присущими песчаным породам. Он широко распространен среди осадочных образований.

Наличие гравелита свидетельствует об интенсивном размыве древних толщ и указывает на близость суши, мелководья или поднятий, например, положительных форм рельефа дна бассейна. Щебень является остроугольным обломком горных пород размером до 100 мм, образовавшимся при их выветривании и встречающимся в виде рыхлых или слабо сцементированных скоплений.

Щебень - это продукт дробления горных пород и искусственных каменных материалов. Например, металлургических шлаков, кирпича, в виде кусков угловатой формы размером 5-150 мм. Применяется, в зависимости от их свойств, в качестве заполнителей бетонов, для балластировки железнодорожных путей, в строительстве автомобильных дорог, гидротехнических сооружений и т.д

Технические характеристики нерудных материалов являются уникальным и незаменимым природным компонентом в любом строительстве. Качественный строительный песок, речной песок, карьерный песок, известняковый щебень, гранитный щебень, позволяют выполнять строительные работы отличного качества и на самом высоком уровне.

Песо́к - осадочная горная порода, а также искусственный материал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (вещество - диоксид кремния). Широко используется в составе строительных материалов, для намывки участков под строительство,для пескоструйной обработки, при возведении дорог, насыпей, в жилищном строительстве для обратной засыпки, при благоустройстве дворовых территорий, при производстве раствора для кладки, штукатурных и фундаментных работ, используется для бетонного производства, в дорожном строительстве. При производстве железобетонных изделий, бетона высоких марок прочности, а также при производстве тротуарной плитки, бордюров, колодезных колец используют крупнозернистый песок (Мк 2,2 - 2,5). Мелкий строительный песок используется для приготовления накрывочных растворов. Речной строительный песок довольно широко применим в различных декоративных (смешивают с различными красителями для получения специальных структурных покрытий) и отделочных работах готового помещения. Строительный речной песок выступает компонентом асфальтобетонных смесей, которые используются в строительстве и укладке дорог (в том числе и для строительства аэродромов). Средней крупности песок можно добавлять как заполнитель для бетонов или строительных растворов.

Строительный крупный песок часто применяют для строительства оснований и покрытий автодорог и аэродромов. Крупный песок используется при сооружении дренажей и септиков, так как песок фильтрует крупные частицы, содержащиеся в водяной смеси.

Строительный песок не образует смесей и не вступает в химические реакции с водой или вяжущими веществами, поэтому находит применение в растворах и бетонах, так как образуется скелет, который и уменьшает отвердение при усадку бетонов или растворов.

Кроме всего прочего, песок, используемый в строительных работах, отличается еще и по крупности. Так, есть крупные зерна песка, средние и мелкие, имеющие свое определенное значение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотрев в курсовой работе природные строительные материалы. Мы пришли к выводу, что их существует большое количество и они используется человеком с древних времен, обладает рядом преимуществ: высокая прочность и легкость, гигроскопичность, морозостойкость и т.д.

В курсовой работе рассмотрены основные свойства строительных материалов, преимущества и недостатки их использования в строительстве. При выполнении исследования были изучены:

1 ПРИРОДНЫ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ: ПОНЯТИЯ И РОЛЬ В ОБЩЕСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1 Определение «природные строительные материалы»

1.2Свойства, качества природных строительных материалов

2.ВИДЫ ПРИРОДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1Каменные природные строительные материалы: базальт, гранит

2.2Нерудные природные строительные материалы: щебень, песок

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Давыденко О. Б., Буров В. Г., Вольхин К. А., Иванцивская Н. Г., Бурова В. Г., Захарова И. В., Иванцивской Н. Г., ред., Иванцивская Н.Г. - ред.

ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА Общий курс + CD Учебник 2-е изд., перераб.и доп.

2. Александр Георгиевич Домокеев.Издательство «Высшая школа» 1988 год

3. Учебное пособие - Москва: МИКХиС, 2006.- 173 с. Рыбьев И.А.

4.Комар А.Г.5 издание классического учебника по строительному материаловедению. Строительные материалы и изделия.

5. http://www.glossary.ru

6. http://www.materialsworld.ru

7. http://www.gravel.ru

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Материалы гораздо глубже входят в нашу культуру, чем многие думают. Необходимыми элементами нашей повседневной жизни являются транспорт, жилища, средства связи, отдых, производство пищи, и все они в той или иной степени зависят от выбора подходящих материалов.

С исторической точки зрения развитие и успехи общественного строя неразрывно связаны с возможностями людей производить и перерабатывать материалы для удовлетворения существующих потребностей. Ранние цивилизации даже определялись по названиям материалов, которые люди научились использовать - Каменный век, Бронзовый век, Железный век.

На ранних этапах человеческого существования люди использовали крайне ограниченное число материалов (те, что имелись в природе - камни, дерево, глина, шкуры животных и т.д.). Со временем люди научились производить материалы, по свойствам превосходящие природные продукты (керамика, металлы и т.д.) В дальнейшем было обнаружено, что свойства материалов могут видоизменяться в результате термической обработки или добавления к ним различных субстанций.

Лишь сравнительно недавно (примерно 100 лет назад) ученые поняли, что существует соответствие между структурными элементами, составляющими материал, и им самим. Все это привело к тому, что появились десятки тысяч различных материалов с весьма специфическими свойствами, что позволило удовлетворять самые сложные потребности современного общества (полимеры, стекла, волокна и т.д.).

Успехи современных технологий сделали наше существование более комфортным! Это связано с тем, что подходящие материалы стали доступными. Зачастую развитию новых технологий предшествует понимание того чем определяется тип материала. Так, например, становление автопромышленности было бы невозможным без разработки недорогих сталей и др. подходящих материалов.

В наше время развитие многочисленных сложных электронных устройств основывается на использовании компонентов, производимых из так называемых полупроводниковых материалов.

Чем лучше ученый или инженер знаком с различными характеристиками материала и соотношением между его структурой и свойствами, равно как и с технологией получения изделий, тем более умелым и надежным будет его (или ее) выбор материала, основанный на перечисленных критериях.

Эта работа поможет нам разобраться в том, какие виды материалов существуют и где используются в настоящее время. Рассмотрим их виды и классификацию.

1. Виды и классификация материалов

материал керамика композит нанотехнология

Твердые материалы обычно подразделяются на три основные группы. Это металлы, керамика и полимеры. Это деление основывается, прежде всего, на особенностях химического строения и атомной структуры вещества. Большинство материалов можно вполне однозначно отнести к той или иной группе, хотя возможны и промежуточные случаи. Кроме того, следует отметить существование композитов, в которых комбинируются материалы, принадлежащие к двум или трем из перечисленных групп. Ниже будет дано краткое описание различных типов материалов и приведены их сравнительные характеристики.

Еще одним типом материалов являются современные специальные материалы, предназначенные для применения в высокотехнологичных (high-tech) областях, таких как полупроводники, материалы биологического назначения, «умные» (smart) материалы и вещества, используемые в нанотехнологии.

1.1 Металлы

Металлы (от лат. metallum - шахта, рудник) - группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами, такими как высокие тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск.

Из 118 химических элементов, открытых на данный момент (из них не все официально признаны), к металлам относят: 6 элементов в группе щелочных металлов (литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций, унуненний), 6 в группе щёлочноземельных металлов (бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий), 38 в группе переходных металлов (см. табл. 1), 11 в группе лёгких металлов (алюминий, галлий, индий, олово, таллий, свинец, висмут, германий, сурьма, полоний, флеровий), 7 в группе полуметаллов (висмут, сурьма, полоний, мышьяк, теллур, олово), 14 в группе лантаноиды (церия, празеодима, неодима, прометий, самарий, европий, гадолиний, диспрозий, гербий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций) + лантан, 14 в группе актиноиды (физические свойства изучены не у всех элементов) + актиний, вне определённых групп бериллий и магний.

Таким образом, к металлам, возможно, относится 96 элементов из всех открытых.

Большая часть металлов присутствует в природе в виде руд и соединений. Они образуют оксиды, сульфиды, карбонаты и другие химические соединения. Для получения чистых металлов и дальнейшего их применения необходимо выделить их из руд и провести очистку. При необходимости проводят легирование и другую обработку металлов.

Изучением этого занимается наука металлургия. Металлургия различает руды чёрных металлов (на основе железа) и цветных (в их состав не входит железо, всего около 70 элементов). Золото, серебро и платина относятся также к драгоценным (благородным) металлам. Кроме того, в малых количествах они присутствуют в морской воде, растениях, живых организмах (играя при этом важную роль).

Известно, что организм человека на 3% состоит из металлов. Больше всего в наших клетках кальция и натрия, сконцентрированного в лимфатических системах. Магний накапливается в мышцах и нервной системе, медь - в печени, железо - в крови.

Характерные свойства металлов

* Металлический блеск (характерен не только для металлов: его имеют и неметаллы йод и углерод в виде графита)

* Хорошая электропроводность

* Возможность лёгкой механической обработки (пластичность; однако некоторые металлы, например германий и висмут, непластичны)

* Высокая плотность (обычно металлы тяжелее неметаллов)

* Высокая температура плавления, (исключения: ртуть, галлий, щелочные материалы)

* Большая теплопроводность

* В реакциях чаще всего являются восстановителями

Физические свойства металлов .

Все металлы (кроме ртути и, условно, франция) при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью. Твёрдость металлов можно определить по шкале Мооса (см. табл. 2).

Температуры плавления лежат в диапазоне от?39°C (ртуть) до 3410°C (вольфрам). Температура плавления большинства металлов (за исключением щелочных) высока, однако некоторые металлы, например, олово и свинец, можно расплавить на обычной электрической или газовой плите.

В зависимости от плотности, металлы делят на лёгкие (плотность 0,53 ч 5 г/смі) и тяжёлые (5 ч 22,5 г/смі). Самым лёгким металлом является литий (плотность 0.53 г./смі). Самый тяжёлый металл в настоящее время назвать невозможно, так как плотности осмия и иридия - двух самых тяжёлых металлов - почти равны (около 22.6 г./смі - ровно в два раза выше плотности свинца), а вычислить их точную плотность крайне сложно: для этого нужно полностью очистить металлы, ведь любые примеси снижают их плотность.

Большинство металлов пластичны , то есть металлическую проволоку можно согнуть, и она не сломается. Это происходит из-за смещения слоёв атомов металлов без разрыва связи между ними. Самыми пластичными являются золото, серебро и медь. Из золота можно изготовить фольгу толщиной 0.003 мм, которую используют для золочения изделий. Однако не все металлы пластичны. Проволока из цинка или олова хрустит при сгибании; марганец и висмут при деформации вообще почти не сгибаются, а сразу ломаются. Пластичность зависит и от чистоты металла; так, очень чистый хром весьма пластичен, но, загрязнённый даже незначительными примесями, становится хрупким и более твёрдым.

Все металлы хорошо проводят электрический ток; это обусловлено наличием в их кристаллических решётках подвижных электронов, перемещающихся под действием электрического поля. Серебро, медь и алюминий имеют наибольшую электропроводность ; по этой причине последние два металла чаще всего используют в качестве материала для проводов. Очень высокую электропроводность имеет также натрий, в экспериментальной аппаратуре известны попытки применения натриевых токопроводов в форме тонкостенных труб из нержавеющей стали, заполненных натрием. Благодаря малому удельному весу натрия, при равном сопротивлении натриевые «провода» получаются значительно легче медных и даже несколько легче алюминиевых.

Высокая теплопроводность металлов также зависит от подвижности свободных электронов. Поэтому ряд теплопроводностей похож на ряд электропроводностей и лучшим проводником тепла, как и электричества, является серебро. Натрий также находит применение как хороший проводник тепла; широко известно, например, применение натрия в клапанах автомобильных двигателей для улучшения их охлаждения.

Гладкая поверхность металлов отражает большой процент света - это явление называется металлическим блеском . Однако в порошкообразном состоянии большинство металлов теряют свой блеск; алюминий и магний, тем не менее, сохраняют свой блеск и в порошке. Наиболее хорошо отражают свет алюминий, серебро и палладий - из этих металлов изготовляют зеркала. Для изготовления зеркал иногда применяется и родий, несмотря на его исключительно высокую цену: благодаря значительно большей, чем у серебра или даже палладия, твёрдости и химической стойкости, родиевый слой может быть значительно тоньше, чем серебряный.

Цвет у большинства металлов примерно одинаковый - светло-серый с голубоватым оттенком. Золото, медь и цезий соответственно жёлтого, красного и светло-жёлтого цвета.

Классификация металлов

Черные . Эти металлы, которые содержат железо. Они могут иметь небольшие количества других металлов или другие элементы добавлены, чтобы дать требуемые свойства (хром, марганец, ванадий и др.).

Цветные металлы - металлы, которые не содержат железа. Они не обладают магнитными свойствами и, как правило, более устойчивы к коррозии, чем черных металлов (алюминий, медь, олово и др.).

Все цветные металлы обладают магнитными свойствами и дают мало устойчивость к коррозии

Чистые металлы - состоит только из одного элемента. Это означает, что он имеет только один тип атомов в нем. Общие чистые металлы: алюминий, медь, железо, свинец, цинк, олово, серебро и золото.

Сплавы . Материалы, принадлежащие к этой группе, включают в себя один или несколько металлов (таких как железо, алюминий, медь, титан, золото, никель), а также часто те или иные неметаллические элементы (например, углерод, азот или кислород) в сравнительно небольших количествах.

Сплавы состоят из основы (одного или нескольких металлов), малых добавок специально вводимых в сплав легирующих и модифицирующих элементов, а также из не удаленных примесей (природных, технологических и случайных).

Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе железа и алюминия. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.

Атомы в металлах и сплавах располагаются в весьма совершенном порядке. Кроме того, по сравнению с керамикой и полимерными материалами плотность металлов сравнительно высока.

Что касается механических свойств, то все эти материалы относительно жесткие и прочные. Кроме того, они обладают определенной пластичностью (т.е. способностью к большим деформациям без разрушения), и сопротивляемостью разрушению, что обеспечило им широкое применение в разнообразных конструкциях.

1 .2 Керамика

Керамика (др. греч. кЭсбмпт - глина) - изделия из неорганических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением. В узком смысле слово керамика обозначает глину, прошедшую обжиг.

Керамика получила широкое распространение во всех областях жизни - в быту (различная посуда), строительстве (кирпич, черепица, трубы, плитки, изразцы, скульптурные детали), в технике, на железнодорожном, водном и воздушном транспорте, в скульптуре и прикладном искусстве.

В зависимости от строения различают тонкую керамику (черепок стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основные виды тонкой керамики - фарфор, полуфарфор, фаянс, майолика. Основной вид грубой керамики - гончарная керамика. кроме того различают керамику карбидную, боридную, силицидную и пр.

Фарфор имеет плотный спекшийся черепок белого цвета (иногда с голубоватым оттенком) с низким водопоглощением (до 0,2%), при постукивании издает высокий мелодичный звук, в тонких слоях может просвечивать. Глазурь не покрывает край борта или основание изделия из фарфора. Сырье для фарфора - каолин, песок, полевой шпат и другие добавки.

В зависимости от состава фарфоровой массы фарфор разделяют на мягкий и твёрдый . Мягкий фарфор отличается от твёрдого не твёрдостью, а тем, что при обжиге мягкого фарфора образуется больше жидкой фазы, чем при обжиге твёрдого, и поэтому выше опасность деформации заготовки при обжиге.

Твёрдый фарфор , в состав которого входит 47-66% каолина, 25% кварца и 25% полевого шпата, богаче каолином (глинозёмом) и беднее флюсами. Для получения необходимой просвечиваемости и плотности он требует более высокой температуры обжига (от 1400°C до 1460°C).

Мягкий фарфор более разнообразен по химическому составу и состоит из 25-40% каолина, 45% кварца и 30% полевого шпата. Температура обжига не превышает 1300-1350°C. Мягкий фарфор используется преимущественно для изготовления художественных изделий, а твёрдый обычно в технике (электроизоляторы) и в повседневном обиходе (посуда).

Одним из видов мягкого фарфора является костяной фарфор , в состав которого входит до 50% костяной золы, а также каолин, кварц и т.д., и который отличается особой белизной, тонкостенн. и просвечиваемостью.

Фарфор, как правило, покрывают глазурью. Белый, матовый, не покрытый глазурью фарфор называется бисквит. В эпоху классицизма

бисквит употреблялся в качестве вставок в мебельные изделия.

Фаянс имеет пористый белый черепок с желтоватым оттенком, пористость черепка 9 - 12%. Из-за высокой пористости изделия из фаянса полностью покрываются бесцветной глазурью невысокой термостойкости. Фаянс применяется для производства столовой посуды повседневного использования. Сырье для производства фаянса - беложгущиеся глины с добавлением мела и кварцевого песка.

Высшим сортом фаянса считается Опак.

Полуфарфор по свойствам занимает промежуточное положение между фарфором и фаянсом, черепок белый, водопоглощение 3 - 5%, используется в производстве посуды.

Майолика (от итал. Maiolica - Мальорка) - разновидность керамики, изготавливаемой из обожжённой глины с использованием расписной глазури. В технике майолики изготовляются как декоративные панно, наличники, изразцы и т.п., так и посуда и даже монументальные скульптурные изображения.

Майолика имеет пористый черепок, водопоглощение около 15%, изделия имеют гладкую поверхность, блеск, малую толщину стенок, покрываются цветными глазурями и могут иметь декоративные рельефные украшения. Для изготовления майолики применяется литьё. Сырье - беложгущиеся глины (фаянсовая майолика) или красножгущиеся глины (гончарная майолика), плавни, мел, кварцевый песок.

Гончарная керамика имеет черепок красно-коричневого цвета (используются красножгущиеся глины), большой пористости, водопоглощение до 18%. Изделия могут покрываться бесцветными глазурями, расписываются цветными глиняными красками - ангобами.

Прозрачная керамика. Исторически керамические материалы непрозрачны из-за особенностей их структуры. Однако спекание частиц нанометровых размеров позволило создать прозрачные керамические материалы, обладающие свойствами (диапазоном рабочих длин волн излучения, дисперсией, показателем преломления), лежащими за пределами стандартного диапазона значений для оптических стёкол.

Нанокерамика - керамический наноструктурный материал (англ. nanoceramics) - компактный материал на основе оксидов, карбидов, нитридов, боридов и других неорганических соединений, состоящий из кристаллитов (зерен) со средним размером до 100 нм. Нанокерамика применяется для производства бронекерамики, генераторных ламп СВЧ-диапазона, подложки для полупроводниковых приборов, изоляторов для вакуумных дугогасительных камер, силовых полупроводниковых приборов и электроннооптических преобразователей в приборах ночного видения.

Керамика - это группа материалов, занимающих промежуточное положение между металлами и неметаллическими элементами. Как общее правило, к классу керамики относятся оксиды, нитриды и карбиды. Так, например, некоторые из наиболее популярных видов керамик состоят из оксида алюминия (Al2O3), диоксида кремния (SiO2), нитрида кремния (Si3N4). Кроме того, к числу тех веществ, которые многие называют традиционными керамическими материалами, относятся различные глины (в частности те, которые идут на изготовление фарфора), а также бетон и стекло. Что касается механических свойств, то керамика - это относительно жесткие и прочные материалы, сопоставимые по этим характеристикам с металлами. Кроме того, типичные виды керамики очень твердые. Однако керамика исключительно хрупкий материал (практически полное отсутствие пластичности) и плохо сопротивляется разрушению. Все типичные виды керамики не проводят тепло и электрический ток (т.е. их электропроводность очень низкая).

Для керамики характерно более высокое сопротивление высоким температурам и вредным воздействиям окружающей среды. Что касается их оптических свойств, то керамика может быть прозрачным, полупрозрачным или совсем непрозрачным материалом, а некоторые оксиды, например, оксид железа (Fe2O3) обладают магнитными свойствами.

1 .3 Компози ционные материалы

Композиционный материал - искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними. В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на матрицу и включенные в нее армирующие элементы . В композитах конструкционного назначения армирующие элементы обычно обеспечивают необходимые механические характеристики материала (прочность, жесткость и т.д.), а матрица (или связующее) обеспечивает совместную работу армирующих элементов и защиту их от механических повреждений и агрессивной химической среды.

Механическое поведение композиции определяется соотношением свойств армирующих элементов и матрицы, а также прочностью связи между ними. Эффективность и работоспособность материала зависят от правильного выбора исходных компонентов и технологии их совмещения, призванной обеспечить прочную связь между компонентами при сохранении их первоначальных характеристик.

В результате совмещения армирующих элементов и матрицы образуется комплекс свойств композиции, не только отражающий исходные характеристики его компонентов, но и включающий свойства, которыми изолированные компоненты не обладают. В частности, наличие границ раздела между армирующими элементами и матрицей существенно повышает трещиностойкость материала, и в композициях, в отличие от однородных металлов, повышение статической прочности приводит не к снижению, а, как правило, к повышению характеристик вязкости разрушения.

Для создания композиции используются самые разные армирующие наполнители и матрицы. Это - гетинакс и текстолит (слоистые пластики из бумаги или ткани, склеенной термореактивным клеем), стекло- и графитопласт (ткань или намотанное волокно из стекла или графита, пропитанные эпоксидными клеями), фанера и др. Есть материалы, в которых тонкое волокно из высокопрочных сплавов залито алюминиевой массой. Булат - один из древнейших композиционных материалов. В нем тончайшие слои (иногда нити) высокоуглеродистой стали «склеены» мягким низкоуглеродным железом.

В последнее время материаловеды экспериментируют с целью создать более удобные в производстве, а значит - и более дешёвые материалы. Исследуются саморастущие кристаллические структуры, склеенные в единую массу полимерным клеем (цементы с добавками водорастворимых клеев), композиции из термопласта с короткими армирующими волоконцами и пр.

Одним из наиболее популярных и знакомых всем композиционных материалов является стеклопластик . Этот материал представляет собой короткие стеклянные волокна, помещенные в полимерную матрицу, обычно в эпоксидную или полиэфирную смолу. Стеклянные волокна обладают высокой прочностью и жесткостью, но они хрупкие. В то же время полимерная матрица пластична, но ее прочность низкая. Комбинирование указанных веществ приводит к получению относительно жесткого и высокопрочного материала, который, тем не менее, обладает достаточной пластичностью и гибкостью.

Другим примером технологически важного композита являются углепластики - полимеры, армированные углеродными волокнами (CFRP). В этих материалах в полимерную матрицу помещают углеродные волокна.

Материалы этого типа более жесткие и более прочные по сравнению со стеклопластиками, но в то же время более дорогие. Углепластики используют в аэрокосмической технике, а также при изготовлении высококачественного спортивного оборудования, например велосипедов, клюшек для гольфа, теннисных ракеток, лыж и сноубордов.

Преимущества композиционных материалов.

Главное преимущество композита в том, что материал и конструкция создается одновременно. Исключением являются препреги, которые являются полуфабрикатом для изготовления конструкций. Стоит сразу оговорить, что композиты создаются под выполнение данных задач, соответственно не могут вмещать в себя все возможные преимущества, но, проектируя новый композит, инженер волен задать ему характеристики значительно превосходящие характеристики традиционных материалов при выполнении данной цели в данном механизме, но уступающие им в каких-либо других аспектах. Это значит, что композит не может быть лучше традиционного материала во всём, то есть для каждого изделия инженер проводит все необходимые расчёты и только потом выбирает оптимум между материалами для производства.

§ высокая удельная прочность (прочность 3500 МПа)

§ высокая жёсткость (модуль упругости 130…140 - 240 ГПа)

§ высокая износостойкость

§ высокая усталостная прочность

§ из КМ возможно изготовить размеростабильные конструкции

§ легкость

Причём, разные классы композитов могут обладать одним или несколькими преимуществами. Некоторых преимуществ невозможно добиться одновременно.

Недостатки композиционных материалов.

* Высокая стоимость. Обусловлена потребностью в высокой наукоёмкости производства, необходимости специального дорогостоящего оборудования и сырья, а следовательно развитого промышленного производства и научной базы страны.

* Анизотропия свойств - непостоянство свойств от образца к образцу. Для компенсации анизотропии увеличивают коэффициент запаса прочности, что может нивелировать преимущество КМ в удельной прочности. Таким примером может служить композитный кильистребителя МиГ-29, спроектированный с коэффициентом запаса прочности кратно превосходящим стандартный в авиации коэффициент 1,5. В итоге это привело к тому, что композитный киль Миг-29 оказался по весу равным конструкции классического киля, сделанного из дюралюминия.

* Низкая эксплуатационная технологичность. Композиционные материалы обладают низкой эксплуатационной технологичностью, ремонтопригодностью и высокой стоимостью эксплуатации. Это связано с необходимостью применения специальных трудоемких методов, специальных инструментов для доработки и ремонта объектов из КМ. Часто объекты из КМ вообще не подлежат какой-либо доработке и ремонту.

* Высокий удельный объем является существенным недостатком при применении КМ в областях с жесткими ограничениями по занимаемому объему. Это относится, например, к самолетам-истребителям, где размещение оборудования и топлива ограничено крайне малыми доступными объемами.

* Токсичность . При эксплуатации КМ выделяются пары, которые часто являются токсичными. Если из КМ изготавливают изделия, которые будут располагаться в непосредственной близости от человека (таким примером может послужить композитный фюзеляж самолета Boeing 787 Dreamliner), то для одобрения применяемых при изготовлении КМ материалов требуются дополнительные исследования воздействия компонентов КМ на человека.

* Низкая ударная вязкость вынуждает повышать коэффициент запаса прочности. Она представляет также серьезную опасность в виду того, что нанесенное объекту из КМ существенное повреждение зачастую может быть выявлено только инструментальными методами контроля.

* Гигроскопичность - склонность впитывать влагу. При длительной эксплуатации и многократном переходе температуры через 0 по Цельсию это приводит к разрушению внутренней структуры КМ (эффект по природе аналогичен разрушению автомобильных дорог в межсезонье). Так одной из возможных причин авиакатастрофы en: American Airlines Flight 587, в которой от фюзеляжа оторвался композитный киль, названо разрушение структуры композитного киля от воздействия циклов замерзания воды, проникшей в структуру КМ. Аналогичные примеры отделения композитного киля от фюзеляжа происходили в России.

Области применения

Товары широкого потребления (железобетон, автомобильные покрышки, удилища), металлокомпозиты (лыжи, палки, клюшки, коньки, каноэ, весла), машиностроение (поршни, шатуны и т.д.), авиация (летательные аппараты, искусственные спутники), космонавтика (теплоизолирующие покрытия, космические зонды), военная техника (броня, бронежилеты).

2 . Прогрессивные материалы

Материалы, которые предназначены для использования в высокотехнологичных изделиях («хай-тек») иногда условно определяют термином «прогрессивные» материалы. Под высокими технологиями обычно имеются в виду устройства или изделия, работа которых основана на использовании сложных современных принципов. К числу таких изделий относится различное электронное оборудование, в частности цифровые видео-аудио камеры, CD/DVD проигрыватели, компьютеры, оптико-волоконные системы, а также космические спутники, изделия аэрокосмического назначения и ракетных технологий.

Прогрессивные материалы, по существу, представляют собой обычно типичные обсуждавшиеся выше вещества, но с улучшенными показателями свойств, но также и новые материалы, обладающие выдающимися характеристиками. Эти материалы могут быть металлами, керамикой или полимерами, однако их стоимость обычно очень высока. К числу прогрессивных материалов также относятся полупроводники, биоматериалы и вещества, которые мы называем «материалами будущего». Это так называемые «умные» материалы и изделия нанотехнологии, которые предназначены, например, для изготовления лазеров, интегральных схем, магнитных хранителей информации, дисплеев на жидких кристаллах и оптических волокон.

2 . 1 Полупроводник овые материалы

Полупроводниковые материалы - это вещества, заметно изменяющие свои электрические свойства под влиянием различных внешних воздействий - температуры, освещения, электрического и магнитного полей, внешнего давления.

Вещества с чётко выраженными свойствами полупроводников в широком интервале температур, включая комнатную (~ 300 К), являются основой для создания полупроводниковых приборов. Удельная электрическая проводимость у при 300 К составляет 104?10~10 Ом?1·см?1 и увеличивается с ростом температуры. Для полупроводниковых материалов характерна высокая чувствительность электрофизических свойств к внешним воздействиям (нагрев, облучение, деформации и т.п.), а также к содержанию структурных дефектов и примесей.

От металлов они отличаются тем, что носители электрического тока в них создаются тепловым движением, светом, потоком электронов и т.п. источником энергии. Без теплового движения (вблизи абсолютного нуля) полупроводники являются изоляторами. С повышением температуры электропроводность полупроводников возрастает и при расплавлении носит металлический характер.

Полупроводники - это новые материалы, с помощью которых на протяжении последних десятилетий удаётся разрешать ряд чрезвычайно важных электротехнических задач. В настоящее время насчитывается свыше двадцати различных областей, в которых с помощью полупроводников разрешаются важнейшие вопросы эксплуатации машин и механизмов, контроля производственных процессов, получения электрической энергии, усиления высокочастотных колебаний и генерирования радиоволн, создания с помощью электрического тока тепла или холода, и для осуществления многих других процессов.

Полупроводниковые материалы по структуре делятся на кристаллические, твёрдые, аморфные и жидкие.

Кристаллические полупроводниковые материалы по химическому составу разделяются на следующие основные группы: э лементарные полупроводники (углерод, алмаз, графит, серое олово) имеют кристаллическую решетку типа алмаза, соединения типа AIIIBV элементов III и V группы периодической системы имеют в основном кристаллическую структуру типа сфалерита (прямозонные - GaAs, InP, InAs, InSb, GaN, непрямозонные - GaP, AlAs, ряды сложных твердых расплавов - GaxAl1-xAs, GaAsxP1-x и т.п.), с оединения элементов VI группы (О, S, Se, Те) с элементами I-V групп периодической системы, а также с переходными металлами и РЗЭ (CdTe, CdS, ZnTe, ZnSe, ZnO, ZnS, твердые расплавы - CdxHg1-xTe, CdxHg1-xSe, CdTexSe1-x), т ройные соединения типа AIIBIVCV2 кристаллизуются в основном в решётке халькопирита (CuInSe2, CdSnAs2, CdGeAs2, ZnSnAs2), к арбид кремния SiC - единственное химическое соединение, образуемое элементами IV группы. Обладает полупроводниковыми свойствами во всех структурных модификациях: в-SiC (структура сфалерита); б-SiC (гексагональная структура), имеющая около 15 разновидностей. Один из наиболее тугоплавких и широкозонных среди широко используемых полупроводниковых материалов.

Некристаллические полупроводниковые материалы.

Типичными представителями этой группы являются стеклообразные полупроводниковые материалы - халькогенидные (сплавы Tl, P, As, Sb, Bi с S, Se, Те - As2Se3-As2Te3, Tl2Se-As2Se3), и оксидные (состав типа V2O5-P2O5-ROx (R-металл I-IV гр.) и характеризуются удельной электрической проводимостью 10?4?10?5 Ом?1 см?1. Все стеклообразные полупроводниковые материалы имеют электронную проводимость, обнаруживают фотопроводимость и термоэдс. При медленном охлаждении обычно превращаются в кристаллические полупроводниковые материалы. Другим важным классом некристаллических полупроводниковые материалы являются твёрдые расплавы ряда аморфных полупроводников с водородом, так называемые гидрированные некристаллические полупроводниковые материалы: a-Si:H, a-Si1-xCx:H, a-Si1-xGex:H, a-Si1-xNx:H, a-Si1-xSnx:H. Водород обладает высокой растворимостью в этих полупроводниковых материалах и замыкает на себя значительное количество «болтающихся» связей, характерных для аморфных полупроводников. В результате резко снижается плотность энергетических состояний в запрещенной зоне и появляется возможность создания р-n-переходов. Полупроводниковыми материалами являются также ферриты, сегнетоэлектрики и пьезоэлектрики.

Применение. Важнейшая область применения полупроводниковых материалов - микроэлектроника , силовые полупроводниковые приборы (вентили, тиристоры, транзисторы), солнечная энергетика (солнечные батареи), лазеры и светодиоды, приемники оптического излучения (фотоприемники), СВЧ приборы, детекторы ядерных излучений, термохолодильники, тензодатчики, высокочувствительные термометры, датчиков магнитных полей и др.

2.2 Биоматериалы

Биоматериалы используют для создания имплантатов для тела человека, которые призваны заменить больные или разрушенные органы или ткани. Например, перелом или травма кости ведет к необходимости замены искусственным имплантатом поврежденной области. При ослаблении слуха пациенту необходим слуховой аппарат. Пластическая хирургия, когда люди хотят как-то изменить черты своего лица, тоже прибегает к помощи биоматериалов (грудные / зубные имплантаты, контактные линзы, протезы, костные пластины и т.п.).

Биоматериалы можно условно разделить на две группы: трансплантаты и имплантаты . Особое место занимают биоматериалы, построенные из клеток или являющиеся их носителями. Первая группа - это органы и ткани, пересаженные от самого пациента или его близких родственников (например, почка, участок кости, кожа). В таком случае проблемы совместимости материала или не возникает, или, наоборот, орган отторгается, зато при удачном исходе он полностью обеспечивает необходимое функционирование. Однако невозможность предсказания итогов пересадки, а также более чем ограниченное количество трансплантатов накладывают свои ограничения на данный тип биоматериалов.

Вторая группа представляет собой «неживые» материалы , не имеющие непосредственного отношения к организму: полимеры, керамические блоки, скелеты кораллов и тому подобное. В случае имплантатов проблемы генетической несовместимости материала не возникает, тут встает вопрос о его принципиальной токсичности или биосовместимости. Имплантаты могут быть произведены в любом количестве, чтобы обеспечить необходимый спрос, что является их несомненным плюсом, однако полностью восстановить функции заменяемого органа они не в состоянии.

Совершенно новые горизонты открываются при использовании последних достижений генной инженерии и операций с клеточными культурами. Представляется возможным «заселять» клетками имплантируемый биоматериал (например, при замене кости, которая является довольно пористым материалом) с тем, чтобы постепенно материал в среде организма растворился, а клетки построили бы на его основе естественную биологическую костную ткань - произошла бы биоминерализация. Особую роль отводят при этом стволовым клеткам, которые потенциально могут восстановить любые поврежденные ткани. В этом случае также чрезвычайно важна организация материала на наноуровне, позволяющая материалу, с одной стороны, быть достаточно «дружественным» к стволовой клетке, а с другой стороны, быстро растворяться в организме.

Проводятся работы в области создания тканей, выращенных в питательной среде на основе клеток человека, нуждающегося в помощи. Такие ткани не только не вызывают осложнений при замене ими поврежденных участков (ведь они идентичны тканям конкретного пациента), но и по всем свойствам повторяют утраченные или поврежденные органы.

Именно успех в области создания биоматериалов открывает дорогу к увеличению продолжительности жизни человека, а нанотехнологии и, тем более, развивающиеся в последнее время бионанотехнологии занимают здесь далеко не последнее место.

2 . 3 Материалы будущего

«Умными» (или интеллектуальными) материалами называют группу новых искусственно разрабатываемых веществ, которые оказывают существенное влияние на многие современные технологии. Определение «умные» означает, что эти материалы способны чувствовать изменения в окружающей среде и отзываться на эти изменения заранее определенным образом - качество, присущее живым организмам. Концепция «умных» материалов также была распространена на сложные системы, построенные как из «умных», так и традиционных веществ.

В качестве компонентов умных материалов (или систем) могут использоваться некоторые типы датчиков (распознающих входящие сигналы), а также исполнительные системы (активаторы), играющие роль отвечающих и адаптивных устройств. Последние могут использоваться для изменения формы, положения, собственных частот или механических характеристик как ответа на изменение температуры, интенсивности освещенности, напряженности электрического или магнитного полей.

В качестве активаторов обычно используют материалы четырех типов: это сплавы с памятью к изменению формы, пьезоэлектрические виды керамики, магнитострикционные материалы и электрореологические электромагнитные жидкости.

Сплавы «с памятью» - это металлы, которые после деформирования возвращаются в исходную форму, если изменилась температура.

Пьезоэлектрические виды керамики расширяются и сжимаются в ответ на изменение электрического поля (или напряжения); если же их размеры изменяются, то это приводит к возбуждению электрического сигнала. Поведение магнитострикционных материалов аналогично реакции пьезоэлектриков, но только как реакция на изменение магнитного поля. Что касается электро- и магнитореологических жидкостей, то это такие среды, которые претерпевают огромные изменения вязкости в ответ на изменение электрического или магнитного поля, соответственно.

Материалы/устройства, используемые в качестве датчиков , могут быть оптическими волокнами, пьезоэлектриками (к их числу относятся некоторые полимеры) и микроэлектромеханическими устройствами, аббревиатура MEMS.

В качестве примера «умных» устройств можно привести систему, используемую в вертолетах для того, чтобы снизить шум в кабине, создаваемый при вращении лопастей. Пьезоэлектрические датчики, встроенные в лопасти, отслеживают напряжения и деформации; сигнал передается от этих датчиков к исполнительному механизму, который с помощью компьютера генерирует «антишум», гасящий звук от работы винтов вертолета.

2 . 4 Нано технологические материалы

Вплоть до самого недавнего времени общепринятая процедура работ в области химии и физики материалов состояла в том, что вначале изучались весьма крупные и сложные структуры, а затем исследования переходили на анализ более мелких фундаментальных блоков, составляющих эти структуры. Этот подход иногда назывался «сверху - вниз». Однако с развитием техники сканирующей микроскопии, которая позволила наблюдать отдельные атомы и молекулы, оказалось возможным манипулировать атомами и молекулами с тем, чтобы создавать новые структуры, и тем самым получать новые материалы, которые строятся на основе элементов атомного уровня размеров (так называемый «дизайн материалов»). Эти возможности аккуратно собирать атомы открыли перспективы создавать материалы с механическими, электрическими, магнитными и другими свойствами, которые были бы недостижимы при использовании иных методов. Мы назовем этот подход «снизу - вверх», а изучением свойств таких новых материалов занимается нанотехнология, где приставка «нано» означает, что размеры структурных элементов составляют величины порядка нанометра (т.е. 10-9 м). Как правило, речь идет о структурных элементах с размерами меньше 100 нм, что эквивалентно примерно 500 диаметрам атома.

Одним из примеров материалов рассматриваемого типа являются углеродные нанотрубки. В будущем, несомненно, нам удастся найти все больше и больше областей, в которых проявятся достоинства нанотехнологичных материалов.

Заключение

Несмотря на то, что за последние несколько лет был достигнут огромный прогресс в области материаловедения и технологии применения материалов, необходимость в создании еще более совершенных и специализированных материалов, а также в оценке взаимосвязей между производством таких материалов и его влиянием на окружающую среду, все же остается. По этому вопросу необходимо дать некоторые комментарии, чтобы обрисовать возможные перспективы в этой области.

Существует общепризнанная необходимость в новых экономически обоснованных источниках энергии, а также в более эффективном использовании существующих источников (возможность прямого преобразования солнечной энергии в электрический ток). В настоящее время солнечные батареи представляют собой довольно сложные и дорогостоящие устройства. Несомненно, что должны быть созданы новые относительно дешевые технологические материалы, более эффективные в осуществлении использования солнечной энергии.

Еще одним очень привлекательным примером в технологии преобразования энергии служат водородные топливные элементы, не загрязняю щие окружающую среду . В настоящее время только начинается использование этой технологии в электронных устройствах; в перспективе такие элементы могут использоваться как силовые установки в автомобилях. Для создания более эффективных топливных элементов нужны новые материалы, а для производства водорода необходимы новые катализаторы.

Для поддержания качества окружающей среды на требуемом уровне нам необходимо осуществлять контроль состава воздуха и воды . Для осуществления контроля загрязнений используют различные материалы. Кроме того, необходимо усовершенствовать методы переработки и очистки материалов с тем, чтобы снизить загрязнение окружающей среды, т.е. стоит задача создавать меньше отходов и меньше вредить окружающей нас природе. Следует также учесть, что при производстве некоторых материалов образуются токсичные вещества, так что следует учесть возможный ущерб экологии от сброса таких отходов.

Многие используемые нами материалы получают из невосполнимых ресурсов, т.е. источников, которые не могут быть регенерированы (нефть, металлы). Ресурсы постепенно исчерпываются, отсюда возникает необходимость: 1) обнаружения новых источников ресурсов; 2) создание новых материалов с аналогичными свойствами, наносящих меньший ущерб окружающей среде; 3) разработка новых технологий, позволяющих осуществлять рециклы.

Как следствие всего этого возникает необходимость экономической оценки не только производства, но и учета экологических факторов, так что оказывается необходимым проанализировать весь жизненный цикл материала - «от колыбели до могилы» - и производственный процесс в целом.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Многообразие космических материалов. Новый класс конструкционных материалов – интерметаллиды. Космос и нанотехнологии, роль нанотрубок в строении материалов. Самоизлечивающиеся космические материалы. Применение "интеллектуальных" космических композитов.

доклад , добавлен 26.09.2009


Классификация цветных металлов, особенности их обработки и области применения. Производство алюминия и его свойства. Классификация электротехнических материалов. Энергетическое отличие металлических проводников от полупроводников и диэлектриков.

курсовая работа , добавлен 05.12.2010


Виды теплоизоляционных материалов, которые предназначены для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных технических применений. Классификация, свойства. Органические материалы. Материалы на основе природного органического сырья.

презентация , добавлен 23.04.2016


Современные клеи, свойства, виды и области применения клеящих материалов. Лакокрасочные материалы и их основные компоненты, классификация по виду, химическому составу, основному назначению. Основные свойства и использование лакокрасочных материалов.

контрольная работа , добавлен 25.11.2011


Общие сведения о композиционных материалах. Свойства композиционных материалов типа сибунита. Ассортимент пористых углеродных материалов. Экранирующие и радиопоглощающие материалы. Фосфатно-кальциевая керамика – биополимер для регенерации костных тканей.

реферат , добавлен 13.05.2011


Общие сведения о древесных композиционных материалах, их классификация и разновидности, направления и особенности практического применения. Инновационный композиционный материал, оценка его главных преимуществ и недостатков, перспективы развития.

реферат , добавлен 12.07.2015


Классификация композиционных материалов, их геометрические признаки и свойства. Использование металлов и их сплавов, полимеров, керамических материалов в качестве матриц. Особенности порошковой металлургии, свойства и применение магнитодиэлектриков.

презентация , добавлен 14.10.2013


Типы композиционных материалов: с металлической и неметаллической матрицей, их сравнительная характеристика и специфика применения. Классификация, виды композиционных материалов и определение экономической эффективности применения каждого из них.

реферат , добавлен 04.01.2011


Нормативные материалы для нормирования труда, их применение. Сущность, разновидность, требования, разработка нормативных материалов. Методические положения по разработке нормативных материалов. Отраслевые нормативы. Классификация нормативов по труду.

реферат , добавлен 05.10.2008


Классификация цветных металлов, особенности применения и обработки. Эффективные методы защиты цветного металла от атмосферной коррозии. Алюминий и алюминиевые сплавы. Металлические проводниковые и полупроводниковые материалы, магнитные материалы.

Строительные материалы

По назначению:

По виду материала:

По способу получения: природные и искусственные.

Природные

Искусственные

Используемое сырье, преимущества безотходной технологии при производстве строительных материалов.

Теория безотходных технологических процессов в рамках основных законов природопользования базируется на двух предпосылках:

Исходные природные ресурсы должны добываться один раз для всех возможных продуктов, а не каждый раз для отдельных;

Создаваемые продукты после использования по прямому назначению должны относительно легко превращаться в исходные элементы нового производства.

Схема такого процесса – «спрос – готовый продукт – сырье». Но каждый этап этой схемы требует затрат энергии, производство которой связано с потреблением природных ресурсов вне замкнутой системы

Понятие безотходной технологии условно. Под ним понимается теоретический предел или полной мере, а лишь частично (отсюда – малоотходная технология – МОТ). Но с развитием современных наукоемких технологий БОТ должна быть реализована все с большим приближением к идеальной модели.

В целом комплексный подход к оценке степени безотходности производства должен базироваться на:

Учете не столько безотходности, сколько степени использования природных ресурсов;

Оценке производства на основе самого обычного материального баланса, т. е. на отношении выхода конечной продукции к массе поступившего сырья и полуфабрикатов;

Определении степени безотходности по количеству отходов, образующихся на единицу продукции.

Например, в цветной металлургии о степени безотходности судят по коэффициенту комплексности использования сырья (во многих случаях он превышает 80%). В угледобывающей промышленности предприятие считается безотходным (малоотходным), если этот коэффициент не превышает 75%.

Свойства, оценка качества и долговечность строительных материалов.

Все свойства строительных материалов можно условно разделить на физические, химические, механические итехнологические.

Физические свойства в свою очередь подразделяют на общие физические , характеризующие структуру материала, гидрофизические , теплофизические и акустические . К общефизическим свойствам относятся: истинная плотность, средняя плотность и пористость материала. Гидрофизические свойства – гигроскопичность, водопоглощение, водостойкость, водонепроницаемость, паропроницаемость, морозостойкость, воздухостойкость. Основным теплофизическим свойствами, являются теплопроводность, теплоемкость, термостойкость, жаростойкость, огнеупорность, огнестойкость. Акустические свойства: звукопоглощающие, звукоизолирующие, виброизолирующие и вибропоглощающие. Химические свойства характеризуют способность материала к химическим взаимодействиям с другими веществами - химическая активность, растворимость, способность к кристаллизации и адгезии. Механические свойства характеризуют поведение материалов при действии нагрузок различного вида. Технологические свойства характеризуют способность материала подвергаться тому или иному виду обработки.

Способы оценки качества: - по изменению свойств, - по отклонению структурных параметров от оптимальных

Под качеством строительных материалов понимают совокупность свойств, определяющих их пригодность для использования по назначению. Качество формируется на всех этапах производства материала и определяется многими факторами: свойства сырья и полуфабрикатов, особенности технологического процесса и оборудования, квалификация работников, уровень организации производства.

Долговечность - комплексное свойство, количественно выражаемое продолжительностью эффективного сопротивления материала всему комплексу воздействий в эксплуатационный период работы до соответствующего критического уровня.

Весь период долговечности можно разделить на три временных этапа. Первый этап эксплуатации характеризуется упрочнением структуры или улучшением показателей свойств; второй - их относительной стабильностью; третий - деструкцией, т. е. медленным или быстрым нарушением структуры вплоть до ее критического состояния или даже до полного разрушения.

Гидрофизические свойства строительных материалов.

Гидрофизические свойства проявляют материалы и изделия при контакте с водой. Наиболее важные из них – гигроскопичность , водопоглощение, водостойкость, водонепроницаемость, паропроницаемость, морозостойкость, воздухостойкость .

Гигроскопичность – свойство материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их на своей поверхности. Чем мельче поры, тем больше общая площадь поверхности (при условии равной общей пористости и одинакового вещественного состава), следовательно, гигроскопичность выше.

Водопоглощение – способность материала впитывать и удерживать воду.

Влагоотдача – способность материала отдавать влагу при снижении влажности воздуха.

Водопроницаемость – свойство материала пропускать воду под давлением.

Морозостойкость – способность материала сохранять свою прочность при многократном попеременном замораживании в водонасыщенном состоянии и оттаивании в воде.

Воздухостойкость – способность материала длительно выдерживать многократное увлажнение и высушивание без деформаций и потери механической прочности.

Структура, химический состав древесины

Структура древесины

Древесина состоит из клеток, которые в основном представляют собой полые трубки разных сечений. Строение древесины изучают на трех главных разрезах - поперечном, радиальном и тангентальном.

Сердцевина располагается в центральной части ствола, в виде круглого или яркого звездчатого пятна. Древесина сердцевины рыхлая, легко загнивает, поэтому наличие сердцевины считается пороком материала. За сердцевиной располагается древесина - наиболее ценная часть ствола. Окаймляет древесину кора состоящая из двух частей: наружной и внутренней . Наружная корка - это слой омертвевшей ткани, защищающей древесину от механических повреждений и перепадов температуры окружающей среды. Внутренняя часть коры - луб - представляет собой узкий слой, по которому происходит нисходящий поток органических веществ от кроны к корням.

Все древесные породы принято делить на ядровые и заболонные. Ядровые породы в центре ствола имеют яркоокрашенную часть – ядро. Периферийная светлая часть ствола вокруг ядра называется заболонью. По заболони происходит восходящий поток воды и растворов минеральных солей от корней к кроне.

В результате ежегодного прироста по диаметру ствола образуются годичные слои , которые состоят из двух зон: ранней и поздней.

Сосуды встречаются только у лиственных пород. В зависимости от их расположения по годичному слою их подразделяют на кольцесосудистые и рассеяннососудистые. Смоляные ходы встречаются только у хвойных пород. Представляют собой межклеточные каналы, заполненные смолой.

Химический состав древесины

Древесина состоит преимущественно из органических веществ (99% общей массы). Основными химическими элементами являются углерод (примерно 50%), водород (около 6%), кислород (примерно 44%) и азот (до 0,25%), Элементный химический состав древесины разных пород практически одинаков. Основными компонентами древесины являются целлюлоза (между 42 и 51 %), гемицеллюлоза (между 24 и 40%), лигнин (от 18 до 30%). Также древесина содержит примеси, так называемые экстрактивные вещества, как, например, смола, терпентин, жир, воск и красящие вещества (от 1 до 10%), и золу, то есть несгораемые компоненты, как, например, калий, натрий, магний, фосфор и оксид железа (от 0,2 до 0,8%). Перечисленные химические элементы образуют основные органические вещества: целлюлозу, лигнин и гемицеллюлозы.

11 Основные свойства древесины .

Цвет древесины определяют находящиеся в полостях клеток дубильные, смолистые и красящие вещества. Он может быть белым, красным, оранжевым, розовым, желтым, фиолетовым, коричневым, черным, серым со множеством оттенков в зависимости от породы, возраста дерева, места и условий его произрастания, режима хранения древесины.

Текстура - естественный рисунок на срезе древесины. Она зависит от породы дерева и направления среза: торцовый дает концентрические окружности, радиальный - продольные полосы, тангенциальный - извилистые линии. Текстура влияет на декоративные качества материала.

Плотность древесины, то есть отношение ее массы к объему, зависит от породы, влажности (прямо пропорциональна), условий произрастания дерева. Даже на различных участках одного и того же ствола она может не совпадать. Породы условно делят на три группы: малой плотности (до 540 кг/куб. м), средней плотности (550-740 кг/куб. м), высокой плотности (750 кг/куб. м и выше

Влажность (абсолютная) древесины - это отношение массы воды, находящейся в данном объеме, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Различают мокрую (влажность свыше 100%), свежесрубленную (50-100 %), воздушно-сухую (15-20%, в зависимости от климатических условий и времени года), камерной сушки (8-12%) и абсолютно сухую (О %) древесину.

Твердость - это способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. Она зависит от плотности древесины и неодинакова по различным направлениям.

Прочностью называют способность материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы под действием внешних нагрузок. Различают пределы прочности (моменты разрушения образца) при сжатии, растяжении, изгибе, кручении, сдвиге. Их значения во многом зависят от направления волокон в детали, подвергающейся нагрузке.

Раскалываемость - это способность древесины разделяться (расщепляться) вдоль волокон под действием клина и нагрузки.

Дефекты и пороки древесины

Это любые нарушения целостности ткани массива древесины, ухудшение ее физико-механических свойств, изменения внешнего вида. Любой порок или дефект в большей или меньшей степени ограничивает возможность использования конкретной древесины. Если вопрос сформулировать кратко, то любой порок - это отклонение от нормы. Причины возникновения пороков кроются в эволюции развития и роста дерева, неблагоприятном воздействии климатических условий, естественного старения. Причины возникновения дефектов - это внешние механические воздействия. Перечислим некоторые характерные пороки и дефекты: Наросты. Это не что иное, как местное утолщение ствола дерева. Наросты могут быть двух видов - наплывы и капы. Наплывы представляют собой последствия внутренних заболеваний дерева. Чаще всего возникают на нижней (комлевой) части дерева. Капы имеют вид бугорков на стволе. Это прорастающие почки, которые как бы пробудились от спячки. И наплывы, и капы появляются чаще всего на лиственных породах - дубе, клене, ольхе, березе. 3акомелистость. Любое увеличение (утолщение) диаметра нижней части ствола (комля) попадает под это определение. Закомелистость ухудшает качество изготовленных из этого участка пиломатериалов, т.к. в древесине имелось большое количество перерезанных волокон. Сучковатость. Это наличие большого числа сучков на стволе. Сам по себе это неизбежный порок древесины вообще, но все дело в их количестве на конкретном заданном участке дерева. Сучковатость ухудшает как внешний вид древесины, так и ее потребительские качества, т.к. сильно затрудняет обработку ввиду того, что сучки имеют повышенную твердость по сравнению с самим деревом. Свилеватость представляет собой сложнопереплетенное расположение волокон ствола дерева. Наличие свилеватости имеет как положительные, так и отрицательные последствия для применения древесины из этой части дерева. Положительный момент заключается в том, что свилеватость повышает прочностные характеристики древесины и одновременно улучшает рисунок фактуры. Отрицательный момент - затруднение обработки Прорость. Этот порок является следствием повреждения клетчатки древесины. Вокруг прорости образуется засмолок и начинается загнивание пораженного участка. Прорость может иметь как открытый, так и закрытый характер. Древесина таких участков не пригодна для изготовления пиломатериалов вообще.

15Назначение строительных материалов на оcнове древесного и растительного сырья: конструкционные и отделочные, теплоизоляционные и акустические, погонажные и столярные.

Пиломатериалы получают при продольном раскрое брёвен. Материалы с опиленными кромками называют обрезными, с неопиленными – необрезными. Фибролит – плитный материал, получаемый в результате твердения неорганического вяжущего с наполнителем из древесных стружек. Арболит- изготавливают из цемента и древесных опилок. Фанера и фанерные плиты, обладающие хорошими прочностными показателями, традиционно применяются в строительстве и мебельной промышленности в качестве конструкционного материала. Декоративные: Вагонка – декоративная облицовочная доска, которая изготавливается из цельных пород дерева. Евровагонка , в отличии от вагонки обыкновенной, изготавливается из более качественной древесины. Лес для евровагонки, после распиловки тестируется на наличие грибков, сучков, червей и смолы. Блок хаус – разновидность декоративной отделочной доски (вагонки), которая имитирует брус или бревно Натуральные деревянные обои - рулоны шпона из ценных пород древесины. Декоративные деревянные панели – деревянные стеновые панели, как правило, изготавливают из массива ценных пород дерева, например, дуба, кедра, клена, ольхи.

Теплоизоляц.:

Древесноволокнистые теплоизоляционные изделия (ГОСТ 4598) изготавливают в виде крупноразмерных плит или листов из древесного сырья, которое последовательно измельчают в волокнистую массу, формуют и подвергают тепловой обработке. Древесные плиты обладают повышенной гигроскопичностью и водопоглощением. Они легко воспламеняются и могут долго тлеть.

Древесно-стружечные теплоизоляционные плиты изготавливают горячим прессованием массы, содержащей около 90 % органического волокнистого сырья (чаще всего специально приготовленной древесной стружки) и 8-10 % синтетических смол (фенолоформальдегидной или мочевиноформальдегидной). Для улучшения свойств плит в сырьевую массу добавляют гидрофобизирующие вещества, антисептики и антипирены. Плиты бывают одно- и многослойные, сплошные и многопустотные. Прочность древесно-стружечных плит гораздо выше, чем аналогичных древесно-волокнистых плит.

Булыжный камень Колотый

Камень брусчатый. Камни бортовые из горных пород. Гравий . Песок

К каменным материалам и изделиям для фундаментов и стен относят бутовый камень, камни стеновые из горных пород, крупные стеновые блоки.

Бутовый камень представляет собой штучный камень размером 150-500 мм и массой 20-40 кг. По форме его подразделяют на рваный, постелистый и плитняковый.

Рваный камень представляет собой куски неправильной формы с бугристой поверхностью. Постелистый имеет не менее одной небугристой грани, плитняковый - две параллельные грани. Получают бутовый камень из изверженных, осадочных и метаморфических горных пород. Применяют для устройства бутовых и бутобетонных фундаментов, подземных стен, стен неотапливаемых зданий.

Камни стеновые из горных пород - материал в виде прямоугольного параллелепипеда размером 390x190x188, 490x240x188 и 390x190x288 мм. Изготавливают их из горных пород со средней плотностью до 2200 кг/м 3 в основном из известняков и туфов. Применяют для кладки стен, перегородок и других частей зданий и сооружений.

Крупные стеновые блоки изготавливают выпиливанием из горных пород средней плотностью до 2200 кг/м 3 . Это вулканические туфы, известняк, доломиты. Применяют их для кладки наружных стен.

К облицовочным материалам и изделиям из природного камня относят плиты облицовочные пиленые, архитектурно-строительные изделия, плиты декоративные.

СТЕНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Основными в этой группе являются: кирпич глиняный обыкновенный и так называемый эффективный кирпич - глиняный пустотелый и пористый пластического формования, глиняный пустотелый полусухого прессования и строительный легкий. Камни керамические пустотелые пластического формования также применяются в качестве стенового материала.

ОБЛИЦОВОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Керамические изделия, применяемые для облицовки зданий, делятся на две группы - для облицовки фасадов зданий и для внутренней облицовки помещений.

В настоящее время основными видами облицовочных керамических материалов для фасадов зданий являются лицевые кирпич, камни, плиты и плитки. Кирпич и камни делают сплошными и пустотелыми. Плиты в зависимости от конструкции, способов изготовления и крепления подразделяют на закладные, устанавливаемые одновременно с кладкой стен, и прислонные, устанавливаемые на растворе после возведения и осадки стен. Фасадные плиты изготовляют различной формы: плоские - для облицовки плоскости стен, угловые - для облицовки наружных углоз, откосов и проемов и перемычные - для облицовки перемычек над оконными и дверными проемами. Плитки фасадные малогабаритные выпускают с наружной гладкой и фактурной поверхностью, а на тыльной стороне делают углубления для лучшего сцепления с цементным раствором. Для ускорения отделочных работ тонкие фасадные плитки наклеивают на бумажную основу в виде ковров с различным рисунком. Такие плитки носят название ковровой керамики.

Керамические материалы для внутренней облицовки помещений не подвергаются действию отрицательных температур и резких перемен погоды, поэтому они не должны отвечать всем требованиям, предъявляемым к материалам для внешней облицовки зданий. Однако точность размеров, правильность формы и одинаковая окраска приобретают особо важное значение. Керамическими плитками для полов настилают полы в вестибюлях общественных зданий, банях, прачечных, санитарных узлах, лечебных помещениях и на предприятиях химической промышленности. Эти плитки практически водонепроницаемы, т. е. надежно защищают несущие конструкции перекрытий от увлажнения, стойко сопротивляются истирающим воздействиям, не дают пыли, легко моются, не впитывают жидкостей и хорошо противостоят действию кислот и щелочей.

ПРОЧИЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ

Здесь следует сказать о глиняной черепице, представляющей собой спекшееся изделие в виде прямоугольных плиток или желобов и широко (особенно на юге и западе страны) используемой как кровельный материал. Выпускается черепица четырех видов: штампованная пазовая и ленточная, плоская ленточная и коньковая.В качестве теплоизоляционных материалов известны диатомовые (трепельные), пенотрепельные изделия и керамзитовый гравий. Из специальных керамических изделий, находящих применение при строительстве и оборудовании химических и других заводов, применяются огнеупорные и кислотоупорные изделия. Следует упомянуть и различные виды специального кирпича - дорожный повышенной прочности, получаемый обжигом глины до полного спекания, но без остекло-вания поверхности; лекальный, огнеупорный, футеровочный, кислотоупорный и др.

Добавки к глинам

Для придания различных свойств как глинам, так и получаемым из них керамическим изделиям в глину вводят различные добавки. Кратко рассмотрим добавки, имеющие наиболее частое применение.

Отощающие добавки

В высокопластичные глины, требующие для затворения большого количества воды (до 28%) и поэтому дающие большую линейную усадку при сушке и обжиге (до 15%), необходимо вводить отощающие добавки, т. е. непластичные вещества. При этом значительно уменьшается количество воды, необходимой для затворения глиняного теста, что сокращает размер усадки (до 2-6%).

VB качествеотощающих добавок чаще всего применяют вещества неорганического происхождения - кварцевый песок, шамот (обожженная и измельченная глина) и бой изделий, молотый шлак и золу. Эти добавки не только уменьшают усадку изделий, но и улучшают формовочные свойства массы, облегчают технологический процесс производства и устраняют брак. В ряде случаев они улучшают физические свойства изделий, например термостойкость и теплопроводность.

Выгорающие добавки

Для получения изделий с меньшим объемным весом и увеличенной пористостью применяют органические выгорающие добавки. Наиболее часто используются древесные опилки, угольная мелочь и угольный порошок, торфяная пыль и др. Применяют также вещества, выделяющие при высокой температуре обжига углекислоту, что ведет к образованию пор - мел, доломит и глинистый мергель (в молотом виде). Все эти добавки обладают также и свойствами отощающих добавок.

Специальные добавки

Для придания керамическим изделиям специальных свойств могут применяться соответствующие добавки. Так, например, при изготовлении кислотоупорных изделий и облицовочных плиток добавками к глинам являются песчаные смеси, затворенные жидким стеклом или щелочами. При необходимости понижения температуры обжига некоторых изделий в глину вводятся флюсы (плавни) - молотый полевой шпат, руды, содержащие железо, песчаник и др. В качестве добавок, повышающих пластичность формовочной массы, применяют в небольших дозах (0,1-0,3%) поЕерхностно-активные вещества, например сульфитно-спиртовую барду. Для повышения качества кирпича в ви-де добавки употребляют пирофосфаты и полифосфаты натрия.

Как специальные добавки можно рассматривать и окислы некоторых металлов, добавляемые в массу беложгущихся глин" для окраски ее в определенный цвет.

Классификация строительных материалов по назначению, виду материала, способу получения.

Строительные материалы и изделия классифицируют по назначению, виду материла и способу получения:

По назначению: конструкционные, отделочные, гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические, антикоррозионные, герметизирующие;

По виду материала: природные каменные, лесные, полимерные, металлические, керамические, стеклянные, искусственные каменные и т.д.;

По способу получения: природные и искусственные.

Природные строительные материалыдобывают в местах их естественного образования (горные породы), обычно в верхних слоях земной коры, или роста (древесина). Их используют в строительстве, применяя преимущественно механическую переработку (дробление, распиловку). Состав и свойства этих материалов в основном зависят от происхождения исходных пород и способа их обработки и переработки.

Искусственные строительные материалыизготавливают из природного минерального и органического сырья (глины, песка, известняка, нефти, газа и т.д.), промышленных отходов (шлака, золы) с использованием специальной отработанной технологии. Полученные искусственные материалы приобретают новые свойства, отличные от свойств исходного сырья.

Полнотекстовый поиск:

Где искать:

везде
только в названии
только в тексте

Выводить:

описание
слова в тексте
только заголовок

Главная > Курсовая работа >Строительство

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Восточно- Казахстанский государственный технический унивеститет им. Д. серикбаева

Кафедра Теория архитектуры и инженерная графика

Курсовая работа

по дисциплине «Инженерная графика»

Тема: Природные и строительные материалы

Выполнила: студентка группы 09-БЖ-1

Абраимова А.С.

Принял: доцент Цымбал Н.Т.

Усть-Каменогорск

ВВЕДЕНИЕ

2.ВИДЫ ПРИРОДНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1Каменные природные строительные материалы: базальт, гранит

1.2Нерудные природные строительные материалы: щебень, песок

ВВЕДЕНИЕ

Природные строительные материалы, получаемые в результате относительно несложной механической обработки монолитных горных пород с сохранением их физико-механических и технологических свойств, используются в виде плит, блоков, бортовых и облицовочных камней, дорожной брусчатки, бутового камня, щебня, дробленого песка и т. д. В огромных количествах используются также естественные рыхлые породы: валуны, гравий, песок, глина и др. Кроме того, горные породы являются важнейшими сырьевыми продуктами при получении искусственных строительных материалов (строительной керамики, огнеупоров, стекла, цемента, извести и др.). Для чего они подвергаются сложным видам механической и химической переработки.

Широкое использование природного сырья связано с наличием благоприятных физико-химических свойств многочисленных пород. Уже в ранний период своего существования человек обнаружил на поверхности земли и в ее недрах множество природных материалов, которые полностью удовлетворяли его сравнительно ограниченные потребности. На последующих стадиях развития человеческого общества появляются повышенные требования к качеству строительного камня и одновременно усложняются способы обработки и переработки природного сырья для получения материалов иного качества и свойств, например превращения обычной глины в камень при ее обжиге и получения стабильных свойств готового продукта.

Горными породами называются простые и сложные природные минеральные агрегаты, которые занимают значительные участки земной коры и отличаются большим или меньшим постоянством химического и минерального состава, структуры, а также определенными условиями залегания. Они слагают поверхностные слои земной коры мощностью около 15 ... 60 км и образуют естественные скопления ценного минерального сырья.

1 ПРИРОДНЫ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ: ПОНЯТИЯ И РОЛЬ В ОБЩЕСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1 Определение «природные строительные материалы»

В процессе строительства, эксплуатации и ремонта зданий и сооружений строительные изделия и конструкции из которых они возводятся подвергаются различным физико-механическим, физическим и технологическим воздействиям.

Строительные материалы и изделия, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте различных зданий и сооружений, делятся на

природные

искусственные

которые в свою очередь подразделяются на две основные категории:

Основные виды строительных материалов и изделий каменные природные строительные материалы и изделия из них вяжущие материалы неорганические и органические лесные материалы и изделия из них металлические изделия. В зависимости от назначения, условий строительства и эксплуатации зданий и сооружений подбираются соответствующие строительные материалы, которые обладают определёнными качествами и защитными свойствами от воздействия на них различной внешней среды. Учитывая эти особенности, любой строительный материал должен обладать определёнными строительно-техническими свойствами. Например, материал для наружных стен зданий должен обладать наименьшей теплопроводностью при достаточной прочности, чтобы защищать помещение от наружного холода; материал сооружения гидромелиоративного назначения - водонепроницаемостью и стойкостью к попеременному увлажнению и высыханию; материал для покрытия дорог (асфальт, бетон) должен иметь достаточную прочность и малую истираемость, чтобы выдержать нагрузки от транспорта.

Классифицируя материалы и изделия, необходимо помнить, что они должны обладать хорошими свойствами и качествами.

1.2Свойства, качества природных строительных материалов

Свойство - характеристика материала, проявляющаяся в процессе его обработки, применении или эксплуатации.

Качество - совокупность свойств материала, обуславливающих его способность удовлетворять определённым требованиям в соответствии с его назначением.

Свойства строительных материалов и изделий классифицируют на четыре основные группы:

физические,

механические,

химические,

технологические и др.

К химическим относят способность материалов сопротивляться действию химически агрессивной среды, вызывающие в них обменные реакции приводящие к разрушению материалов, изменению своих первоначальных свойств: растворимость, коррозионная стойкость, стойкость против гниения, твердение.

Физические свойства: средняя, насыпная, истинная и относительная плотность; пористость, влажность, влагоотдача, теплопроводность.

Механические свойства: пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, сдвиге, упругость, пластичность, жёсткость, твёрдость.

Технологические свойства: удобоукладываемость, теплоустойчивость, плавление, скорость затвердевания и высыхания.

Физические свойства строительных материалов.

Истинная плотность ρ - масса единицы объёма материала в абсолютно плотном состоянии. ρ =m/Va, где Va объём в плотном состоянии. [ρ] = г/см³; кг/м³; т/м³. Например, гранит, стекло и другие силикаты практически абсолютно плотные материалы. Определение истинной плотности: предварительно высушенную пробу измельчают в порошок, объём определяют в пикнометре (он равен объёму вытесненной жидкости).

Средняя плотность ρm=m/Ve - масса единицы объёма в естественном состоянии. Средняя плотность зависит от температуры и влажности: ρm=ρв/(1+W), где W - относительная влажность, а ρв - плотность во влажном состоянии.

Насыпная плотность (для сыпучих материалов) - масса единицы объёма рыхло насыпанных зернистых или волокнистых материалов.

Пористость П - степень заполнения объёма материала порами. П=Vп/Ve, где Vп - объём пор, Ve - объём материала. Пористость бывает открытая и закрытая.

Открытая пористость По - поры сообщаются с окружающей средой и между собой, заполняются водой при обычных условиях насыщения (погружении в ванну с водой). Открытые поры увеличивают проницаемость и водопоглощение материала, снижают морозостойкость.

Закрытая пористость Пз=П-По. Увеличение закрытой пористости повышает долговечность материала, снижает звукопоглощение.

Пористый материал содержит и открытые, и закрытые поры

Гидрофизические свойства стройматериалов. Водопоглощение пористых материалов определяют по стандартной методике, выдерживая образцы в воде при температуре 20±2 °C. При этом вода не проникает в закрытые поры, то есть водопоглощение характеризует только открытую пористость. При извлечении образцов из ванны вода частично вытекает из крупных пор, поэтому водопоглощение всегда меньше пористости. Водопоглощение по объёму Wo(%) - степень заполнения объёма материала водой: Wo=(mв-mc)/Ve*100, где mв - масса образца материала, насыщенного водой; mc - масса образца в сухом состоянии. Водопоглощение по массе Wм(%) определяют по отношению к массе сухого материала Wм=(mв-mc)/mc*100. Wo=Wм*γ, γ - объемная масса сухого материала, выраженная по отношению к плотности воды (безразмерная величина). Водопоглощение используют для оценки структуры материала с помощью коэффициента насыщения: kн = Wo/П. Он может меняться от 0 (все поры в материале замкнутые) до 1 (все поры открытые). Уменьшение kн говорит о повышении морозостойкости.

Водопроницаемость - это свойство материала пропускать воду под давлением. Коэффициент фильтрации kф (м/ч - размерность скорости) характеризует водопроницаемость: kф=Vв*а/, где kф=Vв - количество воды, м³, проходящей через стенку площадью S = 1 м², толщиной а = 1 м за время t = 1ч при разности гидростатического давления на границах стенки p1 - p2 = 1 м вод. ст.

Водонепроницаемость материала характеризуется маркой W2; W4; W8; W10; W12, обозначающей одностороннее гидростатическое давление в кгс/см², при котором бетонный образец-цилиндр не пропускает воду в условиях стандартного испытания. Чем ниже kф, тем выше марка по водонепроницаемости.

Водостойкость характеризуется коэффициентом размягчения kp = Rв/Rс, где Rв - прочность материала насыщенного водой, а Rс - прочность сухого материала. kp меняется от 0 (размокающие глины) до 1 (металлы). Если kp меньше 0,8, то такой материал не используют в строительных конструкциях, находящихся в воде.

Гигроскопичность - свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из воздуха. Процесс поглощения влаги из воздуха называется сорбцией, он обусловлен полимолекулярной адсорбцией водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярной конденсацией. С повышением давления водяного пара (то есть увеличением относительной влажности воздуха при постоянной температуре) возрастает сорбционная влажность материала.

Капиллярное всасывание характеризуется высотой поднятия воды в материале, количеством поглощенной воды и интенсивностью всасывания. Уменьшение этих показателей отражает улучшение структуры материала и повышение его морозостойкости.

Влажностные деформации. Пористые материалы при изменении влажности меняют свой объём и размеры. Усадка - уменьшение размеров материала при его высыхании. Набухание происходит при насыщении материала водой.Теплофизические свойства строЙ материалов.

Теплопроводность - свойство материала передавать тепло от одной поверхности к другой. Формула Некрасова связывает теплопроводность λ [Вт/(м*С)] с объемной массой материала, выраженной по отношению к воде: λ=1,16√(0,0196 + 0,22γ2)-0,16. При повышении температуры теплопроводность большинства материалов возрастает. R - термическое сопротивление, R = 1/λ.

Теплоемкость с [ккал/(кг*С)] - то количество тепла, которое необходимо сообщить 1 кг материала, чтобы повысить его температуру на 1С. Для каменных материалов теплоемкость меняется от 0,75 до 0,92 кДж/(кг*С). С повышением влажности возрастает теплоемкость материалов.

Огнеупорность - свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580 °C и выше), не размягчаясь и не деформируясь. Огнеупорные материалы применяют для внутренней футеровки промышленных печей. Тугоплавкие материалы размягчаются при температуре выше 1350 °C.

Огнестойкость - свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение определенного времени. Она зависит от сгораемости материала, то есть от его способности воспламеняться и гореть. Несгораемые материалы - бетон, кирпич, сталь и т. д. Но при температуре выше 600 °C некоторые несгораемые материалы растрескиваются (гранит) или сильно деформируются (металлы). Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры тлеют, но после прекращения действия огня их горение и тление прекращается (асфальтобетон, пропитанная антипиренами древесина, фибролит, некоторые пенопласты). Сгораемые материалы горят открытым пламенем, их необходимо защищать от возгорания конструктивными и другими мерами, обрабатывать антипиренами.