Текст 9. Строительные материалы

Строительные материалы — это вещества, из которых создают жилые дома, больницы, школы, кафе, университеты, заводы и другие здания. Строительных материалов очень много и у них разное назначение.

1. Природные каменные материалы — это материалы, которые добывают в горах или на дне водоёмов, в которых нет воды, например гранит, известняк, песчаник. Чтобы использовать эти материалы в строительстве, их подвергают механической обработке — дробят, раскалывают, распиливают.

2. Искусственные каменные материалы — это вещества, которые очень похожи на настоящие и являются достаточно крепкими. Их используют для строительства и отделки зданий. Эти материалы изготавливают из бетона, гипса, полимеров. Внешне они очень похожи на природные каменные материалы, но их цена намного дешевле.

Например, керамогранит изготавливают из глины, полевого шпата и кварца. Эти вещества смешивают, затем отправляют под пресс и в конце подвергают воздействию высокой температуры. Керамогранит используют для отделки зданий.

Бетон — это искусственный каменный материал, который состоит из цемента, песка, щебня и воды. Все компоненты бетона перемешивают и получают бетонную смесь. Затем бетонную смесь помещают в специальный автомобиль — бетономешалку, в которой происходит постоянное перемешивание бетона. В этом автомобиле её доставляют на место строительства. Бетон используют для создания фундамента различных зданий, резервуаров, строительства дорог.

Железобетон — это материал, который состоит из бетона и стали. Бетон и стальная арматура (металлические стержни) вместе обеспечивают прочную и долговечную конструкцию, которую используют при строительстве многоэтажных зданий, мостов, дорог, аэродромов, плотин, производственных зданий, лестниц.

Керамика — это искусственные каменные материалы, которые получают при обработке глинистого сырья обжигом при высоких температурах. Например, клинкерный кирпич — это материал, который получают из специальных глин при температуре 1200…1300 °С. Глину измельчают, затем ей придают форму, убирают влагу и обжигают при высоких температурах. В результате кирпич получается прочным, почти не поглощает воду и морозоустойчив.

Стекло — это твёрдое бесцветное вещество, которое имеет сложный состав. Оно состоит из песка (SiO₂), соды (Na₂CO₃) и извести (CaCO₃). Для производства стекла все компоненты смешивают и нагревают. При высокой температуре образуется прозрачная масса, которой придают форму и охлаждают. Стекло бывает различных видов. Силикатное стекло прочное, прозрачное, его используют для производства окон, зеркал, посуды. Боросиликатное стекло обладает лучшей термостойкостью, выдерживает перепады температур и химические реагенты. Такое стекло используют для производства лабораторной и жаропрочной посуды. Закалённое стекло — это материал с повышенной прочностью, которую получают нагревом стекла и быстрым охлаждением. Стекло очень известный материал, его используют в строительстве, медицине и на различных химических производствах.

3. Металлические строительные материалы — это конструкции, которые состоят из сплавов и используются при строительстве зданий. Сталь, чугун, алюминий, медь — это металлы, которые используют при строительстве. Из стали изготавливают колонны, компоненты перекрытий, балки для каркасов зданий, из алюминия и меди — электрические провода.

4. Полимерные материалы используют в строительстве в основном для отделки и гидроизоляции помещений.

5. Древесные строительные материалы — это изделия из древесины, которые используют в строительстве и отделке. Используют и само дерево, и его части, которые перерабатывают, добавляют связующие вещества и получают композитные материалы. Натуральная древесина — это хвойные и лиственные деревья. Сосна — это хвойное дерево, которое очень распространено на территории России. У сосны прочная древесина, легко обрабатывается и устойчива к гниению. Дуб имеет очень красивый благородный вид, качественную прочную древесину, но она достаточна дорогая.

Композитные материалы — это ДСП, ДВП, OSB, фанера.

ДСП — древесно-стружечная плита. Её производят прессованием древесной стружки со смолой (рисунок 3).

ДВП — древесно-волокнистая плита. Её изготавливают из древесных волокон (рисунок 4).

OSB — ориентировано-стружечная плита. Она состоит из хвойной щепы, которая склеена с помощью смол в несколько слоёв под действием высокого давления и температуры (рисунок 5).

Фанера — это прочный и устойчивый к деформациям материал, который состоит из слоёв, склеенных между собой (рисунок 6).

6. Асбестоцемент — это строительный материал, который изготавливают из цемента и асбестового волокна. Этот материал обладает прочностью, жёсткостью, хорошей звуко- и телоизоляцией, огнестойкостью, влагоустойчив. Имел достаточно широкое приме-нение как кровельный материал, из него изготавливали трубы для дренажных систем, перегородки в зданиях, огнеупорные конструкции. Это токсичный материал, и его применение на данный момент ограничено.

Бетонополимер — это бетон из цемента, поры и пустоты в котором заполнены полимером. Сначала изготавливают обычный бетон, сушат, а затем пропитывают полимером. Бетонополимер имеет улучшенные характеристики по сравнению с обычным бетоном. У него выше прочность, морозостойкость. Агрессивные среды имеют на него меньшее воздействие. Бетонополимер используют при строительстве в условиях сурового климата.

Фибробетон — это бетон, внутри которого находятся дисперсные волокна (фибра). Эти волокна делают конструкцию более прочной и долговечной. Волокна могут быть стальные, синтетические, из неорганического стекла. Фибробетон применяется для строительства промышленных складов, так как  он выдерживает большие нагрузки от техники (рисунок 7). Его используют для строительства мостов, тротуаров, бордюров, потому что он увеличивает срок службы покрытий. Фибробетон применяют при строительстве монолитных зданий, колонн, перекрытий, так как в нём при усадке не возникает трещин.

Стеклопластик — это материал, который состоит из стеклянных волокон и смолы. Это прочный лёгкий материал, устойчив к воздействию влаги, перепадов температур, обладает диэлектрическими свойствами. Применяется в строительстве бассейнов, лодок, катеров, яхт, при изготовлении дверных и оконных профилей, ёмкостей для хранения агрессивных сред.

Все здания должны быть защищены от вредных воздействий среды, шума, огня, должны сохранять тепло и не перегреваться. Для этого применяют теплоизоляционные, акустические, гидроизоляционные, кровельные, огнеупорные, отделочные материалы.

Теплоизоляционные материалы — это вещества, которые позволяют зданию не перегреваться при высоких температурах и не отдавать тепло при низких. Например, пенопласт, минеральная вата, пеностекло.

Акустические материалы позволяют защитить от шума здания не только снаружи, но и внутри. Звукопоглощающие материалы применяют внутри зданий. Например, фанера, картон. Звукоизоляционные материалы используют снаружи зданий. Например, прокладки из минеральной ваты, пенопластов, пористой резины.

Гидроизоляционные материалы — это вещества, которые защищают здания от проникновения воды и влаги. Они бывают рулонные, обмазочные, мастичные, проникающие, ленточные и шнуровые герметики. Главное требование к гидроизоляционным материалам — при непосредственном контакте с водой и другими жидкостями не позволить им проникнуть к защищаемому объекту, образоваться плесени и опасным грибкам, при изменении температуры не дать измениться качеству материалов.

Кровельные материалы нужны, чтобы защитить крышу здания от дождя, снега, ветра, перепадов температур. Они бывают:

1. металлические — профнастил, металлочерепица;
2. натуральные — керамическая черепица;
3. рулонные — битумные, полимерные.

При выборе материала обращают внимание на то, какая крыша (скатная или плоская), климат, сила ветра, выпадение снега зимой.

Отделочные материалы применяются в строительстве для внутреннего и внешнего украшения зданий, а также защиты их от атмосферных осадков. Выбирают их с учетом климата, влажности воздуха, температуры окружающей среды.

Огнеупорные материалы — это изделия, которые могут выдержать открытый огонь, не разрушиться и не изменить своих свойств. Их изготавливают из глины, кремния, каолинов. Например, это кирпич, бетон, плитка. В зданиях перегородки могут быть выполнены из огнеупорных материалов, так же фасады здания защищают от огня от соседних зданий с помощью огнеупорной плитки.

Химический, минеральный и фазовый состав строительных материалов говорит об их характеристиках.

Основные свойства строительных материалов делятся на:

1. физические — удельный вес, плотность, пористость;
2. воздействие воды и отрицательных температур — водопоглощение, влажность, отдача влаги, гигроскопичность, водопроницаемость, водо- и морозостойкость;
3. механические — прочность, твёрдость, истираемость;
4. воздействие тепла — теплопроводность, теплоёмкость, огнестойкость, огнеупорность.

Новые слова и словосочетания:

Задание 1. Ответьте на вопросы

1. Что такое строительные материалы?
2. Что называют природными каменными материалами?
3. Что такое искусственные каменные материалы? Приведите примеры.
4. Что является металлическими строительными материалами?
5. Что такое древесные строительные материалы? Приведите примеры.
6. Что такое асбест?
7. Что является бетонополимером?
8. Что называется фибробетоном?
9. Что такое стеклопластик? Какими свойствами он обладает и где применяется?
10. Что применяют для защиты зданий от огня, атмосферных явлений, шума и сохранения тепла?

Задание 2. Изучите в тексте информацию об искусственных каменных материалах и ответьте на вопросы.

1. Из чего изготавливают искусственные каменные материалы?
2. Где их применяют в строительстве?
3. Какие искусственные каменные материалы вы можете назвать?
4. Из каких компонентов состоит керамогранит?
5. Для чего используют керамогранит?
6. Что такое бетон?
7. Как производят бетон и где его применяют?
8. В чём отличие железобетона от бетона?
9. Где используют железобетон?
10. Клинкерный кирпич — что это?
11. Какова технология производства клинкерного кирпича?
12. Какими свойствами он обладает?
13. Какой состав имеет стекло?
14. Какими свойствами оно обладает?
15. Какие виды стекла вы можете назвать?
16. Где используют стекло?

Задание 3. Изучите в тексте информацию о древесных строительных материалах и ответьте на вопросы.

1. Какую часть дерева используют для производства строительных материалов?
2. Натуральная древесина — что это?
3. Самое распространённое хвойное дерево в России?
4. Какими свойствами обладает сосновая древесина?
5. Из чего производят композитные материалы?
6. Какие вы знаете композитные материалы?
7. Что используют в производстве ДСП?
8. Из чего изготавливают ДВП?
9. По какой технологии производят ориентировано-стружечные плиты (OSB)?
10. Что такое фанера?

Задание 4. Изучите в тексте информацию об асбестоцементе, бетонполимере, фибробетоне и ответьте на вопросы.

1. Из чего изготавливают асбестоцемент?
2. Какими свойствами он обладает?
3. Где его раньше применяли в строительстве?
4. Почему ограничено применение асбестоцемента на данный момент?
5. Как производят бетонополимер?
6. Какими свойствами он обладает?
7. Где используют бетонполимер?
8. В чем отличие обычного бетона и фибробетона?
9. Где фибробетон применяют при строительстве и почему?

Задание 5. Изучите в тексте информацию о материалах, которые защищают здание от шума, вредных воздействий окружающей среды, огня и ответьте на вопросы.

1. Какое название имеют материалы, которые защищают здание от шума, вредных воздействий окружающей среды, огня, сохраняют тепло?
2. Какую функцию выполняют теплоизоляционные материалы?
3. Как называются материалы, которые сохраняют тепло при низких температурах и не позволяют перегреваться зданию при высоких температурах? Приведите примеры.
4. От чего здание защищают акустические материалы?
5. Где используют звукоизоляционные материалы?
6. Где применяют звукопоглощающие материалы?
7. Какие материалы являются звукоизоляционными, а какие звукопоглощающими?
8. Как называются материалы, которые защищают здания от проникновения влаги и воды?
9. Какое требование предъявляют к гидроизоляционным материалам?
10. Зачем нужны кровельные материалы?
11. Какими бывают кровельные материалы? Приведите примеры.
12. Для чего применяют отделочные материалы?
13. Какие материалы называются огнеупорными?
14. Из чего изготавливают эти материалы?
15. Где применяют огнеупорные материалы?

Задание 6. Найдите в тексте описание данных искусственных каменных материалов и запишите.

1. Бетон —…
2. Железобетон —…
3. Клинкерный кирпич —…
4. Стекло —…
5. Керамогранит —…

Задание 7. Найдите в тексте описание данных композитных древесных материалов и запишите.

1. Древесно-стружечная плита (ДСП) —…
2. Древесно-волокнистая плита (ДВП) —…
3. Ориентировано-стружечная плита (OSB) —…
4. Фанера —…

Задание 8. Определите вещества по указанным свойствам и запишите их названия.

1. Материал состоит из цемента, песка щебня и воды. Эти вещества соединяют вместе и перемешивают. Полученную смесь привозят на место строительства в специальном автомобиле и используют для заливки фундаментов зданий.
2. Материал, состоящий из бетона и стальных стержней, за счёт которых получается более прочная и долговечная конструкция. Его используют для постройки многоэтажных зданий, мостов, дорог, аэродромов.
3. Этот материал производят из специальных глин. Сначала глину подвергают измельчению, затем придают форму и обжигают при температуре более 1000 °С.
4. Твёрдое прозрачное вещество, которое состоит из оксида кремния, карбонатов натрия и кальция. Все вещества смешивают и подвергают нагреву. В результате получается бесцветная масса. Ей придают нужную форму, а потом охлаждают. Этот материал имеет несколько видов — силикатное, боросиликатное, закалённое.
5. Материал, который получают смешиванием глины, полевого шпата и кварца, затем прессуют и сушат при высокой температуре.
6. Этот материал производят не из целой древесины, а из древесной стружки. Стружку смешивают со смолами и отправляют под пресс, а затем охлаждают до комнатной температуры.
7. Для производства этого материала берут щепу или отходы лесопроизводства и измельчают до состояния отдельных волокон. Затем к волокнам добавляют большое количество воды, парафин, канифоль и синтетические смолы. Получившуюся смесь отправляют под пресс с большим давлением и температурой 200 °С, потом досушивают.
8. Для получения этого материала брёвна вымачивают в воде, чтобы древесина стала более пластичной. Затем её превращают в стружку. Для этого материала подходит стружка только определённого размера. Стружку смешивают со связующими компонентами, создают ковёр с формированием внутренних и внешних слоёв, а затем прессуют.
9. Этот материал изготавливают склеиванием тонких слоёв древесины, которые срезают со ствола дерева.
10. Этот материал состоит из цемента и асбествого волокна. Прочный, жёсткий, с хорошей изоляцией звука, тепла, огнестойкий, влагоустойчив. Имел широкое применение как кровельный материал. Из него строили огнеупорные конструкции, перегородки в зданиях, трубы для дренажных систем.
11. Материал, поры и пустоты в котором заполнены полимером. Производят его из обычного бетона, а затем пропитывают полимером. В результате получается более прочный, морозостойкий материал, устойчивый к агрессивным средам. Незаменим в условиях сурового климата.
12. Это материал, который стоит из бетона и фиброволокон. Волокна могут быть из разных материалов: стали, синтетики, неорганического стекла. Они придают материалу большую прочность и долговечность. Материал имеет широкое применение в строительстве: промышленные склады, мосты, бордюры, тротуары, монолитные здания.
13. Этот материал состоит из стеклянных волокон и смолы. Прочный, лёгкий, влагоустойчивый, не зависит от перепадов температур. Широко применяется в строительстве от изготовления дверных и оконных профилей до строительства бассейнов, лодок, катеров, яхт.

Задание 9. Определите, какую защиту предоставляют данные материалы по указанному описанию, и запишите их названия.

1. Каждое здание должно быть под защитой и при высокой, и при низкой температурах воздуха. Пенопласт, минеральная вата, пеностекло — вещества, которые защищают здание от перегрева и замерзания.
2. Каждое здание должно быть защищено от посторонних звуков как снаружи, так и изнутри. Для этого существуют звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы. Фанера, картон защищают здание внутри от посторонних звуков, а прокладки из минеральной ваты, пенопластов, пористой резины — снаружи.
3. Вещества, которые защищают здание от проникания воды и влаги. Для этих целей применяют рулонные, обмазочные, мастичные, проникающие материалы, а также ленточные и шнуровые герметики. Главная задача этих веществ не дать проникнуть воде и влаге к зданию при непосредственном контакте, не появиться плесени и опасным для здоровья грибкам, а также не измениться качеству материала при изменении температуры.
4. Эти материалы защищают крышу здания от дождя, снега, ветра и других атмосферных явлений. Они делятся на металлические, натуральные и рулонные. К первым относятся профнастил и металлочерепица, ко вторым — керамическая черепица, а третьи — битумные и полимерные вещества. На выбор этих материалов влияют и климат, сила ветра, количество выпадающего снега, и конечно, форма крыши — скатная или плоская.
5. Эти материалы применяют в строительстве не только для внешнего и внутреннего украшения, но и для защиты здания от атмосферных осадков. При их выборе учитывают климат, влажность воздуха, температуру окружающей среды.
6. Эти материалы должны выдержать открытый огонь и защитить здание от пожара — кирпич, бетон, огнеупорная плитка. Их изготавливают из глины, кремния, каолина. Обычно фасад здания защищают огнеупорной плиткой, но и перегородки в зданиях могут выполнять из огнестойких материалов.

Задание 10. В задании представлены свойства строительных материалов. Найти и записать физические, механические свойства.

Удельный вес, плотность, пористость, водопоглощение, влажность, отдача влаги, гигроскопичность, водопроницаемость, водо- и морозостойкость, прочность, твёрдость, истираемость, теплопроводность, теплоёмкость, огнестойкость, огнеупорность.