Строительные материалы

Г. И. Горчаков

Содержание предмета «Строительные материалы» охватывает: получение материалов оптимального строения, имеющих требуемые свойства, определение области и условий их рационального применения в строительстве. Без этих сведений нельзя правильно выбрать и применить материалы, предназначенные для различных частей сооружения, а если потребуется, то и целенаправленно изменить свойства материала.

Основой строительства служат строительные материалы. Затраты на материалы составляют более половины общей стоимости строительно-монтажных работ и около одной трети капитальных вложений в народное хозяйство СССР. Производство строительных материалов связано с добычей и переработкой огромных количеств сырья (более 2 млрд. т ежегодно). Только на минеральные строительные материалы приходится более 25% общих грузовых перевозок железнодорожным транспортом и более 57% речным транспортом СССР. Снижение массы материалов позволяет сократить транспортные затраты, укрупнить конструкции, уменьшить трудоемкость и стоимость строительства. Каждый процент снижения затрат на строительные материалы ежегодно экономит более 400 млн. руб.

Промышленность строительных материалов получила значительное развитие уже в 1928 — 1940 гг., когда были реконструированы действующие предприятия и построены десятки новых заводов по производству вяжущих материалов, кирпича, стекла, рубероида, асбестоцементных и других изделий.

Для быстрого развития производства строительных материалов в послевоенный период исключительно важное значение имели постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР по вопросам строительства. В них предусматривается расширение выпуска новых эффективных строительных материалов, легких крупноразмерных конструкций улучшенного качества с высокой степенью заводской готовности, обеспечивающих повышение уровня индустриализации, снижение материалоемкости и стоимости строительства.

Советский Союз опередил развитые капиталистические страны по выпуску ряда важнейших строительных материалов. Основной задачей в капитальном строительстве является повышение эффективности капитальных вложений на базе индустриализации, означающей перевод строительства на непрерывный процесс комплексной механизированной сборки зданий и сооружений из укрупненных готовых конструкций и узлов заводского изготовления. Поэтому развиваются домостроительные и сельские строительные комбинаты, а также предприятия по производству прогрессивных облегченных строительных конструкций и изделий.

Основным материалом современного строительства является сборный железобетон — универсальный и долговечный материал. Общий объем его производства возрос в 1980 г. до 135 млн. м3, а качественные показатели будут совершенствоваться за счет снижения объемной массы, совмещения бетона с полимерными и другими специальными материалами.

В промышленности строительных материалов предпочтение отдается менее энергоемким технологиям. Например, развивается сухой способ производства портландцемента, сокращающий затраты энергии в 1,5 — 2 раза по сравнению с мокрым способом. Для охраны окружающей среды и экономии топливно-энергетических ресурсов большое значение приобретает безотходное производство строительных материалов, включающее комплексную переработку побочных продуктов промышленности: металлургических шлаков, зол ТЭС и шламов — в вяжущие вещества, заполнители для бетона, теплоизоляционные материалы. Эффективная теплоизоляция необходима для снижения расхода топлива и уменьшения потерь энергии при эксплуатации зданий, промышленного оборудования и трубопроводов.

Быстро возрастает производство полимерных строительных материалов и изделий. Особенно эффективны легкие конструкции из стеклопластиков, полимерные материалы для полов, санитарно-техническое оборудование, трубопроводы из пластмасс, теплоизоляционные, лакокрасочные и другие долговечные материалы.

Широкое применение в строительстве получают клееные деревянные конструкции, эффективные изделия из стекла, керамики, асбестоцемента и др.

В учебнике отражены достижения науки и техники в области строительных материалов, в частности плодотворно использовано учение о связи состава и внутреннего строения материала с его свойствами. Теория твердения портландцемента и формирования структуры цементного камня изложена на основе новейших сведений, содержащихся в трудах VI и VII Международных конгрессов по химии цемента. Для оценки групповой пористости бетона использованы предложенные автором формулы. Развитая теория строения бетона позволила объяснить физический смысл закона прочности и особенности деформативных свойств, уяснить главные факторы, определяющие проницаемость и морозостойкость. На этой теоретической основе рассмотрены новые способы придания бетону специальных свойств, включая совмещение его с полимерами, дисперсное армирование и др.

Введены в учебник и новые прогрессивные теплоизоляционные материалы: минераловатные твердые плиты на синтетическом связующем, стеклопор, пенопласты, наполненные стеклопором, и др. Потребовалось ввести также специальный, раздел, посвященный

акустическим материалам и изделиям, написанный в соответствии с новыми нормативными документами.

Изложена элементарная теория полимерных волокнистых композитов, позволяющая понять принципы создания новых легких конструкционных материалов с нужными физико-механическими свойствами.

Из числа лакокрасочных материалов более подробно рассмотрены полимерные, эмульсионные красочные составы, не требующие затрат природного пищевого сырья. Освещены термостойкие покрытия на основе кремнийорганических полимеров.