Что относится к строительным материалам

Строительные материалы и изделия | Классификация

Строительные материалы и изделия классифицируют по степени готовности, происхождению, назначению и технологическому признаку.

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.

5. Теплотехнический расчёт покрытия

Требуется определить сопротивление теплопередачи и толщину теплоизоляционного слоя совмещенного покрытия производственного здания для климатической зоны города Борисова. Конструктивное решение покрытия представлено на рисунке

1 – железобетон, δ=25мм; 2 — полиэтиленовая пленка, δ=0,16мм;

3 – полистиролбетон; 4 – цементно-песчаный раствор, δ=30мм;

5 – гидроизол (4 слоя), δ=6мм; 6 – слой гравия, втопленный в

битумную мастику.

Рис. — Покрытие производственного здания

Несущая конструкция – железобетонная ребристая плита покрытия плотностью 2500 кг/м3, толщина полки – 25 мм, отношение высоты рёбер к расстоянию между гранями следующих рёбер – 0,3.

Пароизоляционный слой – полиэтиленовая плёнка толщиной 0,16 мм.

Теплоизоляционный слой – плиты полистиролбетонные теплоизоляционные плотностью 260 кг/м3.

Стяжка – из цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм, плотностью 1800 кг/м3.

Гидроизоляционное покрытие – из 4 слоёв гидроизола общей толщиной 6 мм, плотностью 600 кг/м3.

Защитное покрытие – слой гравия, втопленный в битумную мастику.

Расчетная температура внутреннего воздуха tв=16 0С, относительная влажность 60%.

Влажностный режим помещения согластно таблице 3 – нормальный, условия эксплуатации ограждения – “Б”.

Расчетное значение коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов определяем по таблице А1 для условия эксплуатации ограждения – “Б”:

-железобетон =2,04 Вт/м2 0С

=19,7 Вт/м2 0С

-полистиролбетон =0,09 Вт/м2 0С

=1,38 Вт/м2 0С

-цементно-песчаный раствор =0,93 Вт/м2 0С

=11,09 Вт/м2 0С

-гидроизол =0,17 Вт/м2 0С

=3,53 Вт/м2 0С

Нормативное сопротивление для совмещенных покрытий согласно таблице 10 , равно 3,0 м2 0С/Вт.

Определяем термическое сопротивление каждого отдельного слоя конструкции по формуле (1):

, (1)

где — толщина слоя, м;

— коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоля-

ционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях экс-

плуатации, принимаемый по таблице А1 , Вт/м×°С .

— плиты покрытия:

м2×°С/Вт.

— цементно-песчаной стяжки:

м2×°С/Вт.

— гидроизоляционного ковра:

м2×°С/Вт.

Термическое сопротивление утеплителя определяем по формуле(2):, (2)

где -коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей

конструкции, принимаемый по таблице 1 , Вт/м2×°С;

— коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей кон-

струкции для зимних условий, принимаемый по таблице 2 , Вт/м2×°С.

м2×°С/Вт.

Термическими сопротивлениями пароизоляционного слоя и защитного слоя пренебрегаем из-за незначительной величины.

Определяем тепловую инерцию покрытия по формуле (3):

, (3)

где– термические сопротивления отдельных слоёв конструкции;

–расчётные коэффициенты теплоусвоения материала слоёв

конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 3,

принимаемые по таблице А1.

=0,012´19,7+2,850´1,38+0,032´11,09+0,035´3,53=4,64 > 4.

Согласно таблице 7 для ограждающих конструкций с тепловой инерцией свыше 4,0 до 7,0 включительно за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принимать среднюю температуру наиболее холодных трех суток с обеспеченностью 0.92, которая в соответствие с таблицей 6 для г. Могилёва равна = –27°С.

Определяем расчётное сопротивление теплопередаче по формуле(4):

, (4)

где – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности

ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по

таблице 4 , = 1;

–расчетный перепад, между температурой внутреннего воздуха

и температурой внутренней поверхности ограждающей конст-

рукции принимаемый по таблице 8 , =6,2°С.

–расчётная температура внутреннего воздуха, принимаемая по

таблице 5 , °С;

–расчётная температура наружного воздуха, принимаемая по

таблице 6 в зависимости от полученной величины тепловой

инерции, определённой по формуле (3), °С.

м2×°С/Вт.

Экономически целесообразное сопротивление теплопередачеданной конструкции покрытия определяется по формуле (5):

, (5)

где — стоимость тепловой энергии, р./ГДж, принимаемая по дей-

ствующим ценам;

— продолжительность отопительного периода, сут., принимае-

мая по таблице 9 ;

— средняя за отопительный период температура, °С, наружно-

го воздуха, принимаемая по таблице 9 ;

— стоимость, р./м3, материала однослойной или теплоизоляци-

оного слоя многослойной ограждающей конструкции, прини-

маемая по действующим ценам;

м2×°С/Вт.

Сравниваем между собой экономически целесообразное сопротивление теплопередаче 1,710 и нормативное сопротивление теплопередаче 3,0. Таким образом, сопротивление теплопередаче рассчитываемой конструкции должно быть не менее нормативного, равного 3,0 м2×°С/Вт, определяемого по таблице 10 .

Толщина теплоизоляционного слоя из полистиролбетона при этом должна быть равна:

Принимаем толщину утеплителя 260 мм.

Коэффициент теплопроводности полиэтиленовой пленки для теплоизоляции

Выбрать полиэтиленовая пленка по параметрам, фото, стоимости.

Чтобы с максимальной пользой применять различные строительные материалы, в лабораторных условиях проводится испытание их физических и химических свойств и математический расчет показаний, в том числе и коэффициент теплопроводности полиэтиленовой пленки и других материалов. Такие данные необходимы для определения наиболее эффективных методов утепления зданий, построенных из различных материалов: кирпича, дерева, стеновых панелей, ракушечника, шлаковых и бетонных блоков.

Паро и влагонепроницаемая полиэтиленовая пленка широко используется для гидроизоляции фундаментов, наливных полов, подвалов, бассейнов и других искусственных водоемов. С помощью пленки удается создать оптимальные условия для выдержки бетона и приобретения им максимальной прочности, поскольку в процессе «созревания» конструкции влага испаряется постепенно. В этом случае коэффициент теплопроводности полиэтиленовой пленки имеет меньшее значение в сравнении с уровнем паропроницаемости и влагозащиты.

При теплоизоляции зданий с внутренней стороны под утеплитель кладут пленку, которая не будет пропускать пар, а вместе с ним и тепло из помещения наружу. Внешнее полиэтиленовое полотно должно пропускать пар, который выходит из утеплителя, и не пропускать влагу снаружи. В этом случае утеплитель не будет намокать, поэтому коэффициент теплопроводности его останется максимальным за счет правильного применения полиэтиленовой пленки для изоляции.

Еще на стадии разработки технологий для изготовления теплоизоляционных панелей принимается во внимание коэффициент теплопроводности полиэтиленовой пленки и других материалов для утепления. Просчитываются эти показатели, исходя из плотности вещества (кг/м куб.). Для полиэтилена коэффициент равен 0,3 Вт/ (м*К).