Класифікація та характеристика будівельних матеріалів

Виходячи з умов роботи матеріалу в споруді, будівельні матеріали поділяють за призначенням на:

• — матеріали для несучих конструкцій (конструкційні), призначені для сприйняття та передачі навантаження: природні камені, бетони, розчини, кераміка, скло, ситали, метали;
• — оздоблювальні матеріали та вироби, призначені для надання декоративних властивостей будівельним конструкціям, а також для захисту матеріалів цих конструкцій від впливу зовнішніх факторів (архітектурно-будівельне скло, вироби на основі полімерів і цементу, гірські породи, синтетичні фарби, шаруваті пластики, деревно-волокнисті плити, облицювальні керамічні плитки, вологостійкі шпалери та плівки, суха гіпсова штукатурка і т.п.);
• — теплоізоляційні, основне призначення яких — зведення до необхідного рівня втрат тепла крізь будівельні конструкції із забезпеченням потрібного теплового режиму (мінераловатні вироби, теплоізоляційні пластмаси, піноскло і т.п.);
• — акустичні матеріали й вироби, звукопоглинаючі й звукоізоляційні, призначені для зниження рівня «шумового забруднення» помешкання до регламентованих меж;
• — гідроізоляційні й покрівельні матеріали для створення водонепроникних прошарків у будинках та спорудах, які піддаються впливу води та водяної пари: покрівельне залізо, азбоцементні плити (шифер), рулонні матеріали на основі полімерних, бітумних в’яжучих,
• — герметизуючи — для обробки стиків різних конструкцій.

В основу класифікації матеріалів також покладено походження, у зв’язку з чим матеріали можуть бути:

• — неорганічними (природні камені, цементи, кераміка, стекло);
• — органічними (деревина, полімери, бітуми, дьогті).

За способом виготовлення матеріали поділяють на:

• — природні (деревина, природне каміння), які піддають тільки механічній обробці;
• — безвипалювальні - матеріали, які твердіють у звичайних умовах, а також матеріали автоклавної обробки;
• — отримані за допомогою теплової обробки та при випалюванні зі спіканням (кераміка, мінеральні в’яжучі);
• — отримані плавленням — скло, метали.

Технічні характеристики будівельних матеріалів Декоративність характеризується спеціальними естетичними властивостями будівельних облицювальних матеріалів різного походження, такими як колір, блиск, рисунок, фактура тощо. Ці властивості зберігаються тривалий час у процесі експлуатації.

Для надання блиску застосовують різні методи залежно від виду матеріалу: для щільних гірських порід (граніт, мармур, лабрадорит тощо) застосовують полірування до дзеркальної поверхні; на керамічні матеріали наносять глазур, на скло — емаль і т. ін. Ці методи сприяють також підвищенню водонепроникності й довговічності матеріалів.

Під фактурою розуміють характер лицьової поверхні матеріалу, її зовнішній вигляд. Фактура різних деталей вибирається залежно від їхнього призначення. Для штучних будівельних матеріалів (облицювальна кераміка, скло, декоративний бетон тощо) фактура може бути гладенькою, рифленою, тисненою, візерунчастою тощо.

Акустичні властивості. Розрізняють такі акустичні властивості - звукопоглинання, звукоізоляція, звукопроникність.

Звукопоглинання — це здатність матеріалу поглинати звукові хвилі, що падають на нього; оцінюється коефіцієнтом звукопоглинання.

Звукопоглинальні матеріали характеризуються великою пористістю з переважанням сполучених та розгалужених пор і призначені для зниження шуму в приміщеннях.

Звукоізоляція — це здатність матеріалу чинити опір проходженню звукової хвилі. Ця здатність характеризується ступенем зниження рівня звукового тиску внаслідок проходження звуку крізь конструкцію.

Звукопроникність — це здатність матеріалу пропускати звукові хвилі.

Електропровідність характеризує здатність матеріалу проводити електричний струм і оцінюється питомою електричною провідністю в сименсах на метр (см/м). Електропровідними матеріалами є метали, а також деякі матеріали у вологому стані (деревина, бетон). Здатність металу пропускати електричний струм використовують для натягання арматури. Більшість будівельних матеріалів мають електроізоляційні властивості (щільні мінеральні матеріали: фарфор, скло, мармур тощо).

Прозорість — це здатність матеріалу пропускати світлові промені, яка забезпечує наскрізну видимість. До прозорих матеріалів належить віконне листове скло, світлопропускна здатність якого становить 84—87%, деякі полімерні матеріали: оргскло, прозорі склопластики, плівки.

Газопроникність. Якщо існує різниця тиску газів (повітря) біля зовнішньої та внутрішньої поверхонь стіни споруди або тиск однаковий, а температури газів різні, то відбувається переміщення їх крізь пори й тріщини матеріалу, тобто спостерігається явище газопроникності.

Газопроникність оцінюється коефіцієнтом газопроникності Кг, кг/(м * с * Па), який визначається масою газу, що пройшов крізь 1 мПа площі поверхні шару матеріалу завтовшки 1 м за одиницю часу (1 с), коли різниця тиску газу 1 мПа. Газопроникність матеріалу залежить насамперед від кількості й характеру пор та вологості.

Радіаційна непроникність — це здатність будівельного матеріалу бути захистом від радіоактивних впливів. Хорошим поглиначем нейтронів і випромінювання є матеріали, що містять значну кількість хімічно зв’язаної води, й надважкі матеріали (гідратні бетони, лимоніт, магнетит, барит), а також свинець. Такі матеріали застосовують у будівництві атомних електростанцій та інших споруд атомної енергетики.

Атмосферостійкість — це здатність матеріалу чинити опір руйнуванню під дією атмосферних факторів: нагрівання (вдень) та охолодження (вночі); змочування та висушування; дії пилу, газів, які містяться в атмосфері, тощо.

Повітростійкість — це складовий елемент атмосферостійкості. Під повітростійкістю звичайно розуміють здатність матеріалу витримувати багаторазове гігроскопічне зволоження й висушування, при яких не спостерігається деформацій, втрати міцності, не знижується несуча здатність матеріалу.

Біостійкість — це здатність матеріалу чинити опір руйнуванню під впливом біологічних процесів, які можуть виникати під час експлуатації споруд. Причиною біологічних процесів є життєдіяльність моху, лишайників (руйнування бетону, деяких природних кам’яних матеріалів), грибових організмів (гниття деревини) тощо.

Корозійна стійкість — це узагальнене поняття стійкості матеріалу щодо руйнування або погіршення якості від спільної дії різних факторів і процесів (атмосферні фактори, хімічні та електрохімічні процеси, біологічне руйнування, забрудненість тощо).

Старіння характеризується зміною в часі структури та якості будівельних матеріалів (металів, бітумів, полімерних матеріалів тощо) під дією різних факторів у процесі експлуатації. Старіння, як правило, супроводжується появою тріщин, підвищенням крихкості, потьмянінням, вицвітанням та іншими явищами, які знижують якість матеріалу.

Надійність — це узагальнена характеристика матеріалу, що складається з таких взаємопов'язаних властивостей, як довговічність, безвідмовність, ремонтопридатність і схоронність.

Довговічність — це здатність матеріалу служити довгий час у конкретних кліматичних і виробничих умовах у встановленому режимі експлуатації без втрати експлуатаційних якостей. Довговічність характеризує властивість матеріалу (виробу) з необхідними перервами на ремонт зберігати робочу здатність до граничного стану, який характеризується ступенем руйнування виробу, вимогами безпеки й економічної доцільності. Довговічність оцінюють допустимим строком служби. Наприклад, нормативними документами для залізобетонних виробів установлені три ступені довговічності: 1 — не менш як 100 років, 2 — не менш як 50 років, 3 — не менш як 20 років.

Безвідмовність характеризується властивістю матеріалу чи виробу за певних режимів і умов експлуатації зберігати працездатність протягом певного часу без вимушених перерв на ремонт.

Ремонтопридатність — це властивість виробу сприймати ремонт і налагодження, внаслідок яких відновлюється й зберігається його технічна характеристика (якість виробу). Показниками ремонтопридатності є середній час, трудомісткість та вартість ремонту.

Схоронність — це здатність матеріалу не втрачати якісних показників протягом і після строків зберігання й транспортування, установлених технічною документацією. Оцінюється періодом зберігання до виникнення несправності.

Гігієнічність характеризує здатність матеріалу сприймати багатократне очищення, миття робочої поверхні, не знижуючи своїх якостей. До гігієнічних належать матеріали із щільною, водонепроникною, міцною, стійкою щодо дії мийних засобів та стирання робочою поверхнею: керамічні глазуровані матеріали, скляні емальовані плитки, ситали тощо.

Транспортабельність — це здатність матеріалу чи виробу без спеціальної тари та упаковки переносити завантажування, транспортування й розвантажування без порушень структурної цілісності, появи тріщин, відколів тощо.

До експлуатаційних можна також віднести властивості, які в узагальненому вигляді характеризуються як хімічна стійкість, тобто здатність матеріалів не руйнуватися під дією кист лот, лугів, розчинів солей і газів.