По степени готовности различают собственно строительные материалы и строительные изделия — готовые изделия и элементы, монтируемые и закрепляемые на месте работы. К строительным материалам относятся древесина, металлы, цемент, бетон, кирпич, песок, строительные растворы для каменных кладок и различных штукатурок, лакокрасочные материалы, природные камни и т. д.
Строительными изделиями являются сборные железобетонные панели и конструкции, оконные и дверные блоки, санитарно-технические изделия и кабины и др. В отличие от изделий строительные материалы перед применением подвергают обработке — смешивают с водой, уплотняют, распиливают, тешут и т. д.
По происхождению строительные материалы подразделяют на природные и искусственные.
Природные материалы — это древесина, горные породы (природные камни), торф, природные битумы и асфальты и др. Эти материалы получают из природного сырья путем несложной обработки без изменения их первоначального строения и химического состава.
К искусственным материалам относят кирпич, цемент, железобетон, стекло и др. Их получают из природного и искусственного сырья, побочных продуктов промышленности и сельского хозяйства с применением специальных технологий. Искусственные материалы отличаются от исходного сырья как по строению, так и по химическому составу, что обусловлено коренной переработкой его в заводских условиях.
Наибольшее распространение получили классификации материалов по назначению и технологическому признаку.
По назначению материалы подразделяют на следующие группы:
конструкционные материалы — материалы которые воспринимают и передают на грузки в строительных конструкциях;
теплоизоляционные материалы, основное назначение которых — свести до минимума перенос теплоты через строительную конструкцию и тем самым обеспечить необходимый тепловой режим в помещении при минимальных затратах энергии;
акустические материалы (звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы) — для снижения уровня «шумового загрязнения» помещения;
гидроизоляционные и кровельные материалы — для создания водонепроницаемых слоев на кровлях, подземных сооружениях и других конструкциях, которые необходимо защищать от воздействия воды или водяных паров;
герметизирующие материалы — для заделки стыков в сборных конструкциях;
отделочные материалы — для улучшения декоративных качеств строительных конструкций, а также для защиты конструкционных, теплоизоляционных и других материалов от внешних воздействий;
материалы специального назначения (например огнеупорные или кислотоупорные), применяемые при возведении специальных сооружений.
Ряд материалов (например цемент, известь, древесина) нельзя отнести к какой-либо одной группе, так как их используют и в чистом виде, и как сырье для получения других строительных материалов и изделий. Это так называемые материалы общего назначения. Трудность классификации строительных материалов по назначению состоит в том, что одни и те же материалы могут быть отнесены к разным группам. Например, бетон в основном применяют как конструкционный материал, но некоторые его виды имеют совсем иное назначение: особа легкие бетоны являются теплоизоляционным материалом; особо тяжелые бетоны — материалом специального назначения, который используют для защиты от радиоактивного излучения. .
По технологическому признаку материалы подразделяют, учитывая вид сырья, из которого получают материал, и вид его изготовления, на следующие группы:
Природные каменные материалы и изделия — получают из горных пород путем их обработки: стеновые блоки и камни, облицовочные плиты, детали архитектурного назначения, бутовый камень для фундаментов, щебень, гравий, песок и др.
Керамические материалы и изделия — получают из глины с добавками путем формования, сушки и обжига: кирпич, керамические блоки и камни, черепица, трубы, изделия из фаянса и фарфора, плитки облицовочные и для настилки полов, керамзит (искусственный гравий для легких бетонов) и др.
Стекло и другие материалы и изделия из минеральных расплавов — оконное и облицовочное стекло, стеклоблоки, стекло профилит (для ограждений), плитки, трубы, изделия из ситаллов и шлакоситаллов, каменное литье.
Неорганические вяжущие вещества — минеральные материалы, преимущественно порошкообразные, образующие при смешивании с водой пластичное тело, со временем приобретающее камневидное состояние: цементы различных видов, известь, гипсовые вяжущие и др.
Бетоны — искусственные каменные материалы, получаемые из смеси вяжущего, воды, мелкого и крупного заполнителей. Бетон со стальной арматурой называют железобетоном, он хорошо сопротивляется не только сжатию, но и изгибу и растяжению.
Строительные растворы — искусственные каменные материалы, состоящие из вяжущего, воды и мелкого заполнителя, которые со временем переходят из тестообразного в камневидное состояние.
Искусственные необжиговые каменные материалы — получают на основе неорганических вяжущих и различных заполнителей: силикатный кирпич, гипсовые и гипсобетонные изделия, асбестоцементные изделия и конструкции, силикатные бетоны.
Органические вяжущие вещества и материалы на их основе — битумные и дегтевые вяжущие, кровельные и гидроизоляционные материалы: рубероид, пергамин, изол, бризол, гидроизол, толь, приклеивающие мастики, асфальтовые бетоны и растворы.
Полимерные материалы и изделия — группа материалов, получаемых на основе синтетических полимеров (термопластических нетермореактнвных смол): линолеумы, релин, синтетические ковровые материалы, плитки, древеснослоистые пластики, стеклопластики, пенопласты, поропласты, сотопласты и др.
Древесные материалы и изделия — получают в результате механической обработки древесины: круглый лес, пиломатериалы, заготовки для различных столярных изделий, паркет, фанера, плинтусы, поручни, дверные и оконные блоки, клееные конструкции.
Металлические материалы — наиболее широко применяемые в строительстве черные металлы (сталь и чугун), стальной прокат (двутавры, швеллеры, уголки), сплавы металлов, особенно алюминиевые.
ГОСТ строительных материалов в России
В общероссийском классификаторе стандартов есть отдельная рубрика «Строительные материалы», посвящённая стройматериалам, которая включает в себя около десяти подразделов, в том числе технические условия и методики произведения измерений, например:
- ГОСТ 9179-2018 «Известь строительная. Технические условия»;
- ГОСТ 7076-78 «Материалы строительные. Метод определения теплопроводности»;
- ГОСТ 22688-2018 «Известь строительная. Методы испытаний» и т. д.
Основные свойства строительных материалов
Плотностью называется величина равная отношению массы вещества к занимаемому им объему; выражается в килограммах на кубический метр (кг/м3).
Истинная плотность — предел отношения массы к объему тела или вещества без учета имеющихся в них пустот и пор.
Насыпная плотность — отношение массы зернистых материалов, материалов в виде порошка ко всему занимаемому ими объему, включая и пространство между частицами.
Средняя плотность — физическая величина, определяемая отношением массы тела или вещества ко всему занимаемому ими объему, включая имеющиеся в них пустоты и поры.
Относительная плотность — отношение плотности тела или вещества к плотности стандартного вещества при определенных физических условиях.
Пористость —отношение объема пор к внешнему объему (габариту) материала. Ее выражают в процентах.
Пористость определяет основные свойства материалов: прочность, морозостойкость, газопроницаемость, водопроницаемость и т.д.
Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать воду. Водопоглощение определяют по разности массы образца материала в насыщенном водой и абсолютно сухом состоянии и выражают в процентах массы сухого материала. Водопоглощение по объему В0 равно массе воды, поглощенной образцом при его насыщении, отнесенной к объему образца.
Влагоотдача —способность материала отдавать влагу при изменении окружающей среды. Влагоотдача характеризуется скоростью высыхания материала в сутки при относительной влажности окружающего воздуха 60 % и температуре 20 °С.
Водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость характеризуется количеством воды, прошедшей за 1 ч через 1 см2 поверхности материала при постоянном давлении. Степень водопроницаемости материала зависит от его плотности и строения.
Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и понижения прочности.
Теплопроводность —способность материала передавать тепло через свою толщу от одной поверхности к противоположной вследствие разности температур.
Теплоемкость — свойство материала поглощать теплоту при нагревании и отдавать ее при охлаждении; характеризуется коэффициентом теплоемкости, равным количеству тепла в джоулях, необходимого для нагрева 1 кг материала на 1 °С.
Теплоемкость, отнесенная к единице массы, называется удельной теплоемкостью. Теплоемкость материала позволяет сохранить теплоустойчивость зданий.
Газопроницаемость-способность материала пропускать через толщу газ или воздух. Объем газа, проходящего через слой материала, прямо пропорционален площади стены, времени протекания газа, разности давлений и обратно пропорционален толщине стены.
Звукопроницаемость —свойство материала пропускать воздушные и ударные звуки. Ограждающие конструкции зданий оцениваются по звукоизолирующей способности: количественная мера — децибел.
Огнестойкость —способность материала противостоять действию огня без потери необходимых прочностных конструкционных и эксплуатационных качеств. Предел огнестойкости-время
в часах, в течение которого конструкция выполняет свои функции в условиях пожара. Предел огнестойкости зависит от возгораемости материалов, а также от наличия и надежности их защиты против действия огня.
Прочность — способность твердого тела воспринимать в определенных пределах воздействие внешних сил без признаков разрушения. Прочность материала характеризуется пределом прочности на сжатие, изгиб и растяжение.
Упругость —свойство материала деформироваться под влиянием физических воздействий, связанных с возникновением внутренних сил, и полностью восстанавливать первоначальное состояние после устранения этих воздействий.
Пластичность — способность материала под влиянием действующих на него усилий изменять свои размеры и форму без образования трещин и сохранять их после снятия нагрузки. Пластичность одного и того же материала может быть различной в зависимости от температуры. К пластичным материалам относят битум, глиняное и цементное тесто, полимерные пасты и мастики и т. д. —
Хрупкость — способность материала мгновенно разрушаться под действием внешних сил без заметной пластичной деформации.
Для хрупких материалов характерна значительная разница между пределами прочности при сжатии и растяжении. Хрупкие материалы плохо сопротивляются удару. Хрупкость материала изменяется в зависимости от влажности, температуры, скорости нарастания, действующей нагрузки.
Твердость — способность материала сопротивляться прониканию в него другого брлее твердого тела. Твердость хрупких материалов определяют методом царапания по минералогической шкале Мооса, где в качестве эталонов принята твердость следующих материалов; 1—тальк, 2 —гипс, 3 —кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — ортоклаз, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10—алмаз.
Группы строительных материалов по свойствам и способу изготовления
Также стройматериалы делятся на категории с учетом того, какие характеристики должно иметь сооружение. Базовая классификация предусматривает 3 группы свойств:
- Физические. К данной группе относятся такие характеристики как пористость, плотность, коэффициент теплопроводности и влажности.
- Механические. Среди механических свойств – пластичность, твердость, пределы прочности (при механических нагрузках, ударах, прочность на изгиб).
- Технологические. Среди технологических свойств – скорость высыхания штукатурки, застывания бетонного раствора.
По способу изготовления различают стройматериалы, которые получают при помощи:
- Спекания (цемент, керамика).
- Плавления (металлы, стекло).
- Омоноличивания с вяжущими веществами (бетоны, растворы).
- Механической обработки природного сырья (дерево, камень).
Свойства виды и назначение строительных материалов спецназначения
Главная функция стройматериалов спецназначения – защита конструкций от вредного воздействия среды, а также повышение эксплуатационных свойств постройки, создания комфорта. Товары специального назначения бывают акустическими, теплоизоляционными, гидроизоляционными, отделочными, антикоррозионными, огнеупорными, стойкими к радиационному воздействию. Все строительные материалы и технологии, по которым они производятся, имеют различия, каждое изделие отличается комплексом определенных свойств, которые определяют область применения, сочетаемость с другими стройматериалами.
Каждый стройматериал по-разному реагирует на отдельные внутренние и внешние факторы. Воздействие этих факторов обусловлено строением/составом материала, а также его эксплуатационными характеристиками в конструкции сооружения. Чтобы получить гарантию того, что здание будет выполнять возложенные на него задачи, долговечность постройки, строители подбирают товары с учетом тех эксплуатационных условий, в которых будет эксплуатироваться возводимая конструкция. Используя классификатор видов строительных материалов можно понять, какими свойствами должно обладать конкретное изделие, предназначенное для изготовления конкретной конструкции. При возведении несущих конструкций, важное требование к стройматериалам – сопротивление к изменению формы и разрушению под воздействием нагрузок, а также низкая звукопроницаемость и теплопроводность. Некоторые группы должны обладать низкой электропроводностью, водонепроницаемостью или радиационной стойкостью.
Нужны ли разрешения на продажу стройматериалов?
Размещение строительной продукции на продажу обычно означает, что производителю необходимо получить дополнительные документы на данную продукцию. К ним относятся технические разрешения, выданные Строительным научно-исследовательским институтом, декларации соответствия стандарту. Такие документы определяют и документируют свойства стройматериалов. Обычно их нет в наличии в торговых точках, но на сайтах производителей вы можете найти всю подобную информацию и даже сканы соответствующих документов.
Главное управление строй. надзора ведет реестр — Национальный список оспариваемых строительных продуктов, в котором вы можете найти продукты, не соответствующие техническим требованиям или документация которых была подвергнута сомнению Главный инспектор по надзору. Перед покупкой стройматериалов стоит ознакомиться с содержанием этого реестра.
Как купить стройматериалы?
Это зависит от того, для какой цели они будут использоваться. При крупных инвестициях, таких как строительство, модернизация или капитальный ремонт дома на одну семью, стоит найти ближайший склад стройматериалов, изучить перечень строительных материалов и заказать все необходимые товары. При более крупных закупках вы можете не только рассчитывать на договорную скидку от общей суммы, но и обеспечить бесперебойную доставку на стройплощадку. Склады, а также оптовые торговцы обычно имеют собственный транспорт, могут доставить необходимые товары, поэтому инвестору не нужно беспокоиться об этом. Вопрос оплаты другой. Вы платите либо за каждую покупку, либо компании выставляют инвесторам счет, который оплачивается ежемесячно или после завершения следующих этапов строительства. При оптовых покупках расчет строительных материалов осуществляется по более выгодным расценкам.
Для небольших вложений, таких как мелкий ремонт или ремонтные работы, стоит поискать стройматериалы по доступной цене. Акции можно найти как в крупных магазинах DIY, так и в сетях небольших складов.
Стоит ли экономить на стройматериалах?
Даже качественная смета на строительство дома на одну семью обычно бывает жесткой и даже превышает ее. Поэтому инвесторов соблазняет экономия, ведь разные типы строительных материалов в разных компания отличаются по цене. Конечно, экономия возможна, но не на всем стоит экономить — это касается, например, изделий, определяющих энергоэффективность дома. Речь идет об окнах (это значительные бюджетные расходы) или изоляции здания. Не стоит экономить на толщине утеплителя (это вложение в снижение эксплуатационных расходов дома), его профессиональном монтаже. Это делается системно, то есть с использованием всех элементов, предоставленных производителем (например, шпильки в соответствующем количестве и расположении, стартовая планка, соответствующий клей, арматура).
Какие бывают общестроительные материалы?
Особенности и использование материалов
Общестроительные материалы — это природные или созданные с помощью новых технологий строительные изделия и конструкции для возведения новых сооружений и ремонта старых.
Наряду с известными материалами — древесиной, кирпичом, камнем сегодня используются железобетонные изделия, газобетонные и стеновые блоки, металлопрокат, пластмассы и стекло. В зависимости от предназначения, а также, от условий строительства и эксплуатации зданий, делают выбор материалов, каждый из которых должен обладать определенными свойствами, в том числе, защитными от воздействия внешней среды.
Например, материал для зданий, эксплуатация которых связана с водой и паром, должен быть водонепроницаемым, стойким к перепадам температур и сменяющимся циклам увлажнения и высыхания. Материал для наружных стен обычных зданий должен сохранять тепло, то есть, быть не теплопроводным.
Если классифицировать строительные материалы по их свойствам, то можно выделить четыре основных:
- механические (твердость, упругость, прочность при изгибе, растяжение, сжатие, пластичность, жесткость);
- физические (теплопроводность, плотность, влагоотдача, пористость);
- технологические (скорость высыхания и затвердевания, плавление, теплоустойчивость, удобство монтажа);
- химические (стойкость к гниению, коррозии, растворимость, отвердевание).
Строительные материалы для возведения стен
Основная и обширная категория общестроительных материалов — это изделия для несущих стен, которые определяют прочность дома и внешний вид, долговечность и, в значительной степени, его стоимость. В этой группе материалов наиболее востребованы сегодня кирпич строительный и стеновые блоки из ячеистых бетонов:
- газобетонные;
- пенобетонные;
- керамзитобетонные;
- пенополистиролбетонные блоки.
Кирпич — традиционный, надежный, отлично зарекомендовавший себя материал для построения стен, он бывает:
- керамический;
- силикатный;
- клинкерный;
- шамотный (огнеупорный);
- специальный отделочный.
Керамический кирпич изготавливается из глины и может быть пустотелым или полнотелым. Последний применяется для сооружения несущих стен, фундаментов, цоколей, подвалов, колонн и сводов. Из пустотелого кирпича строят стены с увеличенной теплоизоляцией.
Кирпич клинкерный с высокой износоустойчивостью служит для облицовки стен, он водо- и морозостоек, его можно использовать также для мощения дорожек.
Силикатный кирпич производится из смеси с наполнением известью и разными добавками, он тоже вполне пригоден для создания стен и, особенно, для межкомнатных перегородок, поскольку обладает отличной звукоизоляцией. Безупречно ведет себя при облицовке зданий.
Добавлением шамота (обожженной глины) получают огнеупорный шамотный кирпич. Этот особый материал, выдерживающий перепады температур до 1000оС, нашел свое применение для внутренней облицовки печей и каминов, а для стен его не используют.
Преимущества кирпичных стен:
- реализация проектов любой сложности;
- пожаробезопасность;
- прочность и длительный срок службы;
- хорошая звукоизоляция;
- экологическая чистота.
Газобетонные блоки — это ячеистый бетон автоклавного отвердевания с низкой плотностью (300-500 кг/ м3). Благодаря облегченному весу материала, существует возможность производить блоки увеличенных размеров (200х 250х 660 мм). Один блок заменяет собой 15-20 кирпичей и превосходит кирпич по уровню теплоизоляции. В качестве материала для стен зарекомендовал себя одним из лучших на сегодня, благодаря:
- небольшому весу;
- скорости строительства;
- высокой прочности;
- низкой трудоемкости;
- морозоустойчивости;
- негорючести;
- паропроницаемости;
- получению ровных и гладких стен.
При этом, в качестве межкомнатных перегородок рекомендуется использовать пазогребневые плиты, в состав которых входит гипс и портландцемент. Разные марки гипса влияют на прочность плит и их стоимость. Российский производитель «Русеан» использует в производстве пазогребневых плит специальные добавки, которые сохраняют высокую прочность и снижают их стоимость.
Пенобетон внешне схож с блоками газобетона, но отличен по составу: вместо извести в производстве используют цемент. Это придает ему иные свойства: он имеет повышенную влагоустойчивость, более гладкую поверхность и большую усадку по сравнению с газобетоном.
Керамзитобетонные блоки получены методом прессования смеси из воды, цемента, песка, а также керамзита, который придает материалу отличные теплоизоляционные свойства. А цемент придает прочность, поэтому, как для внешних несущих стен, так и для внутренних перегородок — это отличный материал. Блоки могут быть пустотелые и полнотелые. В первом случае, при возведении стен, пустоту можно заполнять утеплителем. Выпускаются керамзитобетонные блоки разных форм и размеров, но чаще всего, с габаритами 190х390х188 и 300х390х188 мм (для перегородок внутри здания — 190х390х90 мм).
Пенополистиролбетонные блоки относятся к более новым материалам, из которых можно построить дом-термос. Они имеют большие размеры — 1000х250х250мм, внутренние пустоты, которые заливают бетоном с арматурой, соединяются между собой с помощью системы «шип-паз». Практически, они являются одновременно несъемной опалубкой, утеплителем и ограждающей конструкцией. Высокие параметры теплоизоляции, легкость, долговечность и большая скорость возведения стен — это преимущества таких блоков. Но, есть и недостатки, — реакция на химикаты, необходимость хорошей принудительной вентиляции в помещении.
Железобетонные изделия
В строительной сфере не менее важными составляющими являются железобетонные изделия, которые широко применяются в разных областях. Классифицируют железобетонные изделия по виду армирования, марке и плотности бетона, назначению (для жилых, общественных и промышленных зданий, инженерных сооружений).
В любых зданиях требуются железобетонные изделия для каркаса дома, фундамента, стен, лестниц, перекрытий. Это могут быть плиты и блоки для фундамента и стен подвалов, а также балки, фермы, арки для каркаса здания. Элементы инженерных систем тоже могут быть выполнены в виде готовых железобетонных заводских изделий: для канализации, вентиляции, водоснабжения.
Например, блоки со сквозными каналами для вентиляции, монолитные панели с проходящими внутри канализационными трубами, бетонные кольца для систем водоснабжения, лестничные марши и площадки, перемычки перекрытий оконных и дверных проемов.
Все строительные железобетонные изделия для передачи нагрузки и прочной связи между собой снабжены металлическими закладными деталями.
Металлопрокат для строительства
Название «металлопрокат» говорит само за себя — это изделия, изготовленные на прокатных станах из разных металлов, но для строительной сферы, чаще всего, применяется сталь. Наиболее широко металлопрокат применяется в строительстве — это арматура круглая или профильная, металлическая двутавровая балка (двутавр), стальные листы, квадраты, а также, полосы из стали, прокатные металлические уголки, проволока и трубы.
Арматура круглая, гладкая участвует в изготовлении кованых изделий, металлических конструкций и деталей.
Профильная арматура — это основа железобетонных конструкций и часто применяется для производства арматурных каркасов в каркасно-монолитном строительстве зданий.
Двутавр предназначен для надежных соединений перекрытий зданий с металлическими узлами и конструкциями колонн, для армирования стволов шахт, усиления подвесных путей и строительства мостов.
Уголок металлический — один из самых широко применяемых изделий металлопроката. В каждом проекте обязательно участвует прокатный уголок для усиления бетона и металлических конструкций из двутавров и швеллеров в монолитном строительстве.
Листы стальные бывают горяче- и холоднокатанными, рифлеными. В строительных конструкциях их соединяют болтами, заклепками или сваркой. В промышленных зданиях зачастую рифленые листы стали служат в качестве настилов на ступенях и площадках лестничных маршей.
Стальные полосы и прут с квадратным сечением применяются не только в строительных работах, но и в декоративно-отделочных при изготовлении кованых решеток и оград.
Проволока прокатная низкоуглеродистая является материалом для скрепления длинномерных металлоконструкций и других грузов при перевозке. А также основой для изготовления гвоздей.
Трубы прокатные разного диаметра и разных марок сталей, наряду с современными трубами, используются в построении инженерных систем зданий. Если они имеют квадратное или прямоугольное сечение, то служат для сооружения облегченных каркасных конструкций для складов, торговых и спортивных комплексов.