- •Г. Т. Широкий, п. И. Юхневский, м.Г.Бортницкая Материаловедение
- •«Вышэйшая школа»
- •Предисловие
- •Глава 1. Основные свойства строительных материалов и изделий
- •1.1 Физические свойства
- •1.2 Механические свойства
- •Глава 2. Строительные материалы и изделия из древесины
- •2.1 Общие сведения
- •2.2 Характеристика пород древесины, применяемых в строительстве
- •2.3 Структура древесины
- •2.4 Свойства древесины
- •2.5 Пороки древесины
- •2.6 Сортамент древесных материалов и изделий
- •2.7 Защита древесины от разрушения
- •2.8 Формирование эстетических характеристик древесных материалов
- •Глава 3. Природные каменные материалы и изделия
- •3.1 Общие сведения
- •3.2 Магматические горные породы
- •3.2.1 Глубинные горные породы
- •3.2.2 Излившиеся горные породы
- •3.3 Осадочные горные породы
- •3.3.1. Породы химического происхождения
- •3.3.2. Породы органогенного происхождения
- •3.3.3 Породы обломочного происхождения
- •3.4 Метаморфические горные породы
- •3.5 Материалы и изделия из природного камня
- •3.6 Защита от коррозии природных каменных материалов и изделий в конструкциях и сооружениях
- •Глава 4. Керамические материалы и изделия
- •4.1 Общие сведения и сырье для производства керамики
- •4.2 Стеновые материалы и изделия
- •4.3 Изделия для внешней и внутренней облицовки
- •4.4 Санитарно-керамические изделия
- •4.5 Кровельные изделия
- •Глава 5. Металлы и сплавы, строительные изделия из них
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Основы технологии черных металлов
- •5.2.1 Производство чугуна
- •5.2.2 Производство стали
- •5.2.3 Термическая и химико-термическая обработка стали
- •5.3 Свойства сталей
- •5.4 Углеродистые и легированные стали
- •5.5 Цветные металлы и их сплавы
- •5.6 Металлические изделия и конструкции
- •5.6.1 Общие сведения
- •5.6.2 Листовая прокатная сталь
- •5.6.3 Профильная прокатная сталь
- •5.6.4 Стальные конструкции и другие изделия
- •5.6.5 Арматура
- •5.6.6 Изделия из цветных металлов
- •5.7 Коррозия металлов и методы борьбы с ней
- •Глава 6. Стеклянные и стеклокристалические материалы и изделия
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Листовые светопрозрачные и светорассеивающие стекла
- •6.3 Светопрозрачные изделия и конструкции
- •6.4 Отделочное стекло
- •Глава 7. Минеральные вяжущие вещества
- •7.1 Общие сведения
- •7.2 Воздушные вяжущие вещества
- •7.3 Гидравлические вяжущие
- •7.3.1 Гидравлическая известь
- •7.3.2 Цементы
- •Глава 8. Бетоны и строительные растворы
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Классификация бетонов
- •8.3 Материалы для тяжелого бетона и требования к ним
- •8.3.1 Вода
- •8.3.2 Заполнители для бетона
- •8.3.3 Добавки для бетонов (растворов)
- •8.4 Определение состава бетона
- •8.5 Приготовление бетонной смеси
- •8.6 Технологические свойства бетонной смеси
- •8.7 Свойства затвердевшего бетона
- •8.8 Разновидности бетонов
- •8.9 Строительные растворы
- •8.9.1 Общие сведения
- •8.9.2 Растворные смеси и их свойства
- •8.9.3 Затвердевшие растворы и их свойства
- •8. 9.4 Разновидности растворов
- •Глава 9. Сборные бетонные и железобетонные изделия
- •9.1 Общие сведения о железобетоне
- •9.2 Предварительно напряженный железобетон
- •9.3 Монолитный и сборный железобетон
- •9.4 Методы отделки поверхности железобетонных изделий и конструкций
- •9.5 Основные виды сборных железобетонных изделий
- •Глава 10. Искусственные каменные материалы на основе минеральных вяжущих веществ
- •10.1 Силикатные материалы и изделия
- •10.2 Изделия из гипсовых вяжущих
- •10.3 Асбестоцементные изделия
- •10.4 Изделия на основе магнезиальных вяжущих веществ
- •Глава 11. Строительные материалы и изделия на основе полимеров и других высокомолекулярнных органических веществ
- •11.1 Битумы
- •11.2 Дегти
- •11.3 Материалы на основе битумов и дегтей
- •11.3.1 Асфальтовые и дегтевые бетоны и растворы
- •11.3.2 Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •11.3.3 Герметизирующие материалы
- •11.4 Полимеры и изделия на их основе
- •11.4.1 Общие сведения о полимерах
- •11.4.2 Общие сведения о пластмассах
- •11.4.3 Материалы для покрытия полов
- •11.4.4 Отделочные и конструкционно-отделочные материалы и изделия
- •11.4.5 Пластмассовые трубы и санитарно-технические изделия
- •11.4.6 Клеи и мастики
- •Глава 12. Композиционные и функциональные материалы и изделия
- •12.1 Теплоизоляционные материалы и изделия
- •12.2 Акустические материалы и изделия
- •12.3 Лакокрасочные материалы
- •12.3.1 Общие сведения
- •12.3.2 Материалы для подготовки поверхности к отделке
- •12.3.3 Материалы основного лакокрасочного слоя
- •12.3.4 Обозначения лакокрасочных материалов
9.3 Монолитный и сборный железобетон
Отличительной особенностью монолитного железобетона является то, что все технологические операции – монтаж опалубки, укладка арматуры и бетонной смеси в опалубку, уплотнение, твердение и уход за бетоном – выполняют на месте производства строительных работ. Монолитный железобетон позволяет создавать более разнообразные архитектурные формы и конструктивные решения зданий и сооружений, чем сборный.
Монолитные конструкции сооружаются в основном из тяжелого и легкого бетона на пористых заполнителях. Стены жилых зданий возводят преимущественно из крупнопористого и ячеистого бетонов. В монолитных конструкциях специального назначения применяют специальные бетоны: особо тяжелый, кислотоупорный, жаростойкий и др.
Монолитный бетон и железобетон экономичнее, как правило, сборного в подземных частях зданий и сооружений, для фундаментов под технологическое оборудование, в конструкциях массивных стен, в дорожном и гидротехническом строительстве.
Из монолитного железобетона построены самая высокая в мире телебашня (г. Москва) и самые высокие на всех континентах здания, в том числе мировой рекордсмен небоскреб в Тайбее (о. Тайвань) – высота которого со шпилем более 500 м.
Сборные железобетонные детали и конструкции изготовляют на специализированных заводах или полигонах, в готовом виде транспортируют к месту строительства и монтируют в сооружение. Основные преимущества использования сборного железобетона в том, что снижаются затраты ручного труда, сокращаются сроки возведения зданий и сооружений, выше качество конструкций, упрощается производство работ в зимний период. Эффективность сборного железобетона еще больше возрастает при использовании унифицированных элементов. Унификация изделий, особенно массового производства, позволяет уменьшить число типоразмеров изделий и обеспечивает их взаимозаменяемость. Однако сборные железобетонные изделия имеют ограничения по массе и размерам, поскольку требуют специализированного транспорта при их перевозке и грузоподъемных средств при монтаже. По условиям транспортного и грузоподъемного оборудования длина их, как правило, не должна превышать 25 м, ширина – 3м и масса 25 т.
Для сборных железобетонных конструкций применяют практически все основные виды бетона: тяжелый, легкий на пористых заполнителях и ячеистый. При этом бетоны часто применяют в сочетании с материалами специального назначения: теплоизоляционными, звукоизоляционными, гидроизоляционными и др.
Из сборного железобетона изготовляют практически все части зданий – от фундамента до кровли. Причем около 90% общего объема его производства занимают бетонные и железобетонные изделия для жилых, промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. По форме сборные железобетонные изделия могут быть линейными – колонны, балки, прогоны, сваи; плоскостными – плиты покрытий и перекрытий, панели стен и перегородок, стенки бункеров и резервуаров; блочными – массивные изделия фундаментов, стены подвалов и пространственные – объемные элементы санитарных кабин, лифтов, блок-комнат, кольца колодцев и др.
Эффективно применение бетона в сборно-монолитных конструкциях. В Германии, например, возведен комплекс зданий, состоящий из пяти дублированных 15-этажных башен и соединяющего их 6-этажного полукруглого здания. Выполнен он полностью из бетона (в сочетании сборного с монолитным) и по мнению специалистов представляет собой новое явление в архитектуре офисного строительства.
Монолитное и сборно-монолитное домостроение становится в настоящее время доминирующим методом в общей структуре строительного комплекса и нашей страны. В этой связи важной характеристикой бетонных и железобетонных изделий и конструкций является их долговечность, т.е. способность длительно сохранять работоспособность до предельного состояния, при котором дальнейшая эксплуатация становится невозможной и опасной из-за их физического износа, а восстановление экономически нецелесообразно. Исходя из надежности и уровня ответственности строительных объектов, а также долговечности бетонных и железобетонных конструкций приняты следующие сроки службы таких зданий и сооружений:
Железнодорожные тоннели всех конструкций – 500 лет
Мосты всех видов и конструкций – 100 лет
Опоры и фундаменты мостов – 120 лет
Гидростанции мощностью 25 тыс. кВт и выше – 100 лет
Уникальные радиотелевизионные башни высотой 100 м и выше – 140 лет
Гидротехниские сооружения – 90 лет
Транспортные сооружения – 80 лет
Здания высотой более 25 этажей, повышенной прочности и надежности – 250 лет
Здания общественные, капитальные высотой до 24 этажей – 200 лет
Здания производственные с пролетами 100 м и более – 150 лет
Здания производственные многоэтажные (более двух этажей) и одноэтажные с площадью пола более 5000 м2 – 100 лет
То же, одно- и двухэтажные с площадью пола до 5000 м2 – 80 лет
Жилые здания крупнопанельные, с железобетонным каркасом и перекрытиями – 140 лет
Жилые здания со стенами крупнопанельными, из монолитного легкого бетона, с железобетонными перекрытиями – 100 лет.