Строительные материалы и технологии

В учебном пособии изложены общие сведения о строительных материалах, перечислены основные проблемы строительного материаловедения без отрыва от строительных технологий, показана роль учёных-материаловедов.

Изложены общие сведения о композитах, принципы создания, виды и методы идентификации. Содержатся данные об особенностях структуры и свойствах строительных композитов: дисперсно- и газонаполненных, армированных волокнами. Приведен порядок статистической обработки результатов. Для закрепления материала предложен перечень задач для самостоятельного решения.

Учебное пособие содержит сведения о возможностях использования в строительной индустрии строительных отходов от демонтажа зданий и сооружений, в частности бетонного лома. Пособие подготовлено на кафедре строительного материаловедения и дорожных технологий.

В учебном пособии рассмотрены свойства строительных материалов с использованием фундаментальных положений термодинамики, молекулярной физики, коллоидной химии и физико-химической механики высококонцентрированных дисперсных систем, что сделало представленный материал более понятным, научно обоснованным и облегчающим восприятие. Приведены примеры строения и свойств конкретных материалов, в большинстве случаев бетонов и цементов как наиболее применяемых в современном строительстве. Настоящее учебное пособие является составной частью (ч. 2) общего курса «Строительные материалы и изделия», подготавливаемого для обучающихся в аспирантуре, введение для которого представлено только в учебном пособии ч. 1 «Строительные материалы и изделия».

В учебном пособии рассмотрено строение строительных материалов с использованием наиболее фундаментальных положений термодинамики, молекулярной физики, коллоидной химии и физико-химической механики высококонцентрированных дисперсных систем, что делает представленный материал более понятным, научно обоснованным и облегчающим восприятие. Приведены примеры строения и свойств конкретных материалов, в большинстве случаев бетонов и цементов как наиболее применяемых в современном строительстве.

В учебном пособии представлены основные разделы производства, свойства и применение минеральных вяжущих веществ. Описаны способы регулирования свойств вяжущих веществ введением добавок, технологическими методами, использованием отходов местной промышленности. Указаны методы борьбы с коррозией цементного камня.

Рассмотрены вопросы, связанные с изучением структуры и свойств полимерных строительных материалов, с моделированием свойств полимеров по предложенным расчетным схемам. Приведенные сведения необходимы при производстве полимерных материалов и изделий.

Приведены принципы создания наноорганоминеральных модификаторов на основе техногенных отходов (золы уноса, отвальных золошлаковых смесей, отсевов дробления горных пород, бетонного лома, торфяной золы и др.), подвергнутых механохимической обработке с применением активаторов нового поколения. Показана активная роль наномодификаторов в формировании структуры композитов гидратационного твердения за счет физико-химических процессов, связанных главным образом с перераспределением воды и формами ее связи в технологических смесях. Рассмотрены основные положения структурно-технологической теории бетона, включающие модели структурообразования и описание свойств бетонов и композитов с применением модификаторов на основе многотоннажных отходов. Доказано, что применение разработанных наномодификаторов на основе техногенных отходов целесообразно при производстве высококачественных морозостойких, трещиностойких, водонепроницаемых бетонов в сборных и монолитных железобетонных конструкциях.

Предложен подход к решению актуальной проблемы создания новых теплоизоляционных материалов, обладающих низкой теплопроводностью, повышенной прочностью и долговечностью. Рассмотрены технологические пути получения малодефективных структур изделий с использованием энергосберегающих и безотходных приемов.

Рассматриваются теоретические и экспериментальные исследования нового направления в технологии термостойких материалов, работающих в агрессивных и высокотемпературных средах. В основу исследований положена концепция перехода изделий в более высокую категорию качества с одновременной интенсификацией процессов, снижением материальных и энергетических затрат.

Рассмотрены строительные системы, используемые в плоской и скатной кровле при изоляции и облицовке стен и фасадов. Раскрыты особенности применения систем внешней отделки и изоляции: их конструктивные решения, требования к материалам и рекомендации по монтажу. Даны характеристики материалов, используемых в системах наружной отделки и изоляции, проведен анализ рынка и производства этих материалов на предприятиях РФ.

Приведена систематизация строительных систем, используемых при внутренней отделке зданий. С учетом опыта передовых фирм рассмотрены особенности применения систем внутренней отделки в различных условиях. Особое внимание уделено системам «сухого строительства», системам, обеспечивающим акустический комфорт и пожарную безопасность.

Изложены основные свойства строительных материалов с использованием фундаментальных положений термодинамики, молекулярной физики, коллоидной химии и физико-химической механики высококонцентрированных дисперсных систем. Рассмотрена взаимосвязь свойств со структурой материалов, весьма подробно изложены долговечность на примере бетонов и методы повышения качества их путем применения химических модификаторов. Используются результаты фундаментальных исследований ведущих ученых и научных коллективов, выполненных в различных направлениях науки, применительно к рассматриваемой тематике в разных странах, в том числе за последние годы.

Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Строительные материалы» направления подготовки бакалавров 08.03.01 «Строительство». Рассмотрены основные темы по курсу «Строительные материалы». Главное внимание уделено контрольным вопросам.

Представлены результаты исследований по получению силикатных материалов строительного назначения из нерудного сырья с различным соотношением глинистых минералов. Приведены свойства общераспространенных и нетрадиционных видов сырья, рассмотрены эффективные способы его переработки, перспективные технологии получения готовой продукции (стеновых, облицовочных, кровельных, теплоизоляционных и композиционных материалов), а также физико-химические процессы, протекающие при механическом и термическом воздействии на сырье и материалы.