РАЗДЕЛ 1 СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ

РАЗДЕЛ № 1. СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИХ ОЦЕНКИ Лекция № 1. Тема № 1. Введение. Предмет курса, его структура. Физико-механические и защитные свойства строительных материалов и их практическая оценка Вопросы: Время: 2 ч. 1. Значение строительных материалов при строительстве объектов промышленного и гражданского назначения. 2. Задача и содержание курса, объём и организация учебной работы по его изучению. 3. Классификация свойств строительных материалов. Зависимость свойств от состава и структуры. Литература: [1] с. 15… 19, 74… 94. [2] с. 1… 12. 2/17/2018 1

Дисциплина: «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» 3 семестр Лекционных занятий – 8 – 16 ч. Лабораторных работ – 8 – 16 ч. Зачет. 4 семестр Лекционных занятий – 9 – 18 ч. Экзамен. 2/17/2018 2

ВВЕДЕНИЕ: Реальный мир материален Все, что нас окружает, называется материей (атомы, живые и отмершие клетки, состоящие из них организмы, и т. п. – это различные ее виды). Формы движения материи: биологическое, механическое, электрическое, тепловое и др. Материя не исчезает и не создается вновь, она только меняет свои формы движения. Вещество – отдельный вид материи, обладающий определенным составом и свойствами (вещество может быть простым, сложным, чистым и смешенным). Материалы – вещества и их комплексы, обладающие потребительскими свойствами и используемые в производстве для получения других материалов, изделий и конструкций. 2/17/2018 3

Материаловедение – наука о способах получения, важнейших свойствах и областях применения материалов. Затраты на строительные материалы и изделия составляют в строительстве более половины от общей стоимости строительно-монтажных работ. Применяемые в производстве строительные материалы и изделия должны полностью соответствовать нормативным требованиям. Необоснованное снижение качества материалов с целью экономии недопустимо и может привести к еще большим потерям при авариях. “Парадокс” – материя не исчезает, а материалы часто бесследно пропадают!!! Здесь виноваты не законы физики, а криминальные преступления: хищения, нарушения норм и халатность! В материаловедении изучаются правила бережного отношения к материалам, их надежного хранения, экономного расходования и рационального применения. 2/17/2018 4

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ Основа любого вида строительства: Капитальное строительство зданий и сооружений Ремонт и восстановление Возведение и реконструкция 2/17/2018 Качество, экономическая эффективность и эстетические свойства во многом определяют надежность, долговечность, утилитарное и социальное назначение объектов, стоимость и сроки строительномонтажных работ. 5

ИСТОРИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ПРИМЕНЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Древняя Русь Естественные (природные) материалы: лесные, каменные, глиняные (безобжиговые – растворы, кирпич-сырец), камыш, солома, природные краски, олифа и пр. Первые искусственные материалы: строительная известь, известковые растворы и краски, оконное стекло, метизы и пр. Средние века Естественные (природные) материалы – расширение номенклатуры – зарождение фабричной добычи и переработки. Искусственные материалы: алебастр, гидравлическая известь, керамический кирпич, черепица, изразцы, цветное стекло; литые чугунные, кованные стальные изделия и пр. развитие фабричного производства. 2/17/2018 6

Новая история Естественные (природные) материалы – дальнейшее расширение номенклатуры – внедрение промышленной добычи и переработки. Искусственные материалы: цементы, цементные бетоны и строительные растворы, нефтяные битумы и асфальтобетоны, полимерные вяжущие и составы на их основе – развитие промышленного производства. Новейший период Естественные (природные) материалы – дальнейшее расширение номенклатуры – промышленная добыча, переработка, модификация полимерами. Искусственные материалы: бурное развитие номенклатуры; специальные цементы, железобетонные изделия и конструкции, полимерные и композиционные материалы и изделия – развитие информационных технологий. 2/17/2018 7

ПОНЯТИЕ О СВОЙСТВАХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ Каждый строительный материал обладает определенными свойствами. Свойства материалов – это объективно существующие особенности их состояния и поведения в зависимости от различных факторов. - плотность; прочность; твердость; пористость; влажность; гигроскопичность; водопоглощение; водостойкость; 2/17/2018 8

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ Показатели свойств Качественные показатели Количественные показатели - не имеют установленных единиц измерения; - дают сравнительную оценку качества в соответствии с эталонами. - имеют единицы измерения; - дают возможность оценивать и сравнивать однородные свойства по конкретным числовым значениям. В России принята для характеристики количественных показателей свойств и физических величин международная система единиц (СИ). 2/17/2018 9

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ обычные ускоренные натурные (в изделиях) 2/17/2018 на лабораторном оборудовании наиболее точные при срочном оперативная контроле качества оценка на специальных стендах наиболее достоверные 10

ПОНЯТИЕ О СОСТАВЕ И СТРУКТУРЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Свойства материалов определяются их составом и структурой. Различают следующие виды составов: СОСТАВЫ МАТЕРИАЛОВ минералогический содержание природных или искусственных минералов фазовый сведения об агрегатном состоянии вещества вещественный 2/17/2018 химический содержание химических элементов или ионов сведения о качестве и количестве компонентов 11

СТРУКТУРА МАТЕРИАЛОВ (строение) По однородности гомогенные (однородные) 2/17/2018 гетерогенные (неоднородные) свойства определяются свойствами структурных частей, их размером, взаимным расположением и взаимодействием по поверхностям раздела 12

ВИДЫ СТРУКТУРЫ (по размерам элементов) 2/17/2018 макроструктура (изучается невооруженным глазом) микроструктура (изучается с помощью микроскопа) молекулярно-ионная структура (изучается специальными методами) 13

Макроструктура: - может быть плотной, пористой, волокнистой, слоистой, зернистой и др. ; - возможно наблюдать гетерогенное механическое соединение отдельных частиц в конгломераты (природные (горные породы) и искусственные). Микроструктура: - кристаллическая и аморфная; - анизотропная и изотропная; - пористая: поры могут быть открытыми, капиллярными (сообщающимися) и закрытыми. Молекулярно-ионная структура: - пространственное строение кристаллической решетки (взаимное расположение атомов, молекул); - внутренние связи (ионные, ковалентные, молекулярные и металлические); - дисперсные системы (грубые, коллоидные, молекулярные). 2/17/2018 14