Природные каменные материалы
Общие сведения
Сырьем для получения природных каменных материалов служат горные породы. Горные породы — это значительные по объему скопления минералов в земной коре, образовавшиеся под влиянием одинаковых условий.
- Магматические породы (первичные)
- Осадочные породы (вторичные)
- Метаморфические (видоизмененные) породы
Минералы — это вещества, являющиеся продуктами физико-химических процессов, происходящих в земной коре, и обладающие определенным химическим составом, однородным строением и характерными физическими свойствами. В природе известно несколько тысяч минералов, но в образовании горных пород участвуют лишь около 50, их называют породообразующими. Горные породы могут состоять из одного минерала (мономинеральные) или нескольких (полиминеральные).
Химические и физико-химические свойства
Химические свойства характеризуют способность материала вступать в химическое взаимодействие с веществами внешней среды, в которой он находится, или сохранять свой состав и структуру в условиях инертной окружающей среды. Последнее связано с тем, что некоторые материалы за счет неустановившегося равновесия внутренних химических связей склонны к самопроизвольным структурным изменениям («старению»). Оба явления могут изменить первоначальные основные свойства материала, иногда улучшая (например, взаимодействие вяжущих веществ с водой), а в большинстве случаев ухудшая показатели свойств, что приводит к уменьшению срока нормальной службы конструкций или сооружений (например, разрушение бетонных конструкций агрессивными жидкостями и газами, старение пластмасс).
Химическая (коррозионная) стойкость — свойство материала сопротивляться коррозионному воздействию среды (жидкой, газообразной, твердой) или физических воздействий (облучение, электрический ток).
Механические свойства стройматериалов
Механические свойства материаловопределяют поведение конструкций поддействием внешних нагрузок. Последниевызывают разрушение либо деформациюматериалов. Сопротивление материаловмеханическому разрушению характеризуетсяих прочностнымисвойствами: прочностью,твердостью, истираемостью, сопротивлениемудару, износом. Способность материаловизменять под нагрузкой форму и размерыхарактеризуется деформационнымисвойствами: упругостью,пластичностью, хрупкостью и ползучестью.
Под действиемвнешних сил строительные конструкциипретерпевают деформацию. Изменениеформы и размеров тела под действиемвнешних сил называется деформацией.Приэтом твердые тела по-разному реагируютна снятие нагрузки, проявляя свойстваупругости или пластичности.
Упругость-свойство материала восстанавливатьсвои форму и объем после прекращениядействия внешних сил. Упругую деформациюназывают обратимой.Наибольшеенапряжение, при котором действует лишьупругая деформация, называют пределомупругости. Вобласти упругих деформаций действителензакон Гука — деформацияматериала пропорциональна действующемунапряжению.
Физические свойства
Плотность материала является нужной характеристикой при расчете прочности сооружения с учетом собственной массы, для определения способа и стоимости перевозки материала, для расчета складов и подъемно-транспортного оборудования. По величине плотности косвенно судят о некоторых других свойствах материала. Например, для каменных материалов существует приближенная зависимость между плотностью и теплопроводностью, а для древесины и некоторых каменных материалов (известняков) — между прочностью и плотностью.
Истинная плотность — величина, определяемая отношением массы однородного материала m(кг) к занимаемому им объему в абсолютно плотном состоянии Va(м3), т. е. без пор и пустот:
Размерность истинной плотности — кг/м или г/см
Связь состава, структуры и свойств
Свойства стройматериалов в большей мере связаны с особенностями их строения и со свойствами тех веществ, из которых данный материал состоит. В свою очередь, строение материала зависит: для природных материалов — от их происхождения и условий образования, для искусственных— от технологии производства и обработки материала. Поэтому строителю при изучении курса строительных материалов необходимо прежде всего усвоить эту связь. При этом технологию и обработку материалов следует рассматривать с точки зрения влияния их на строение и свойства получаемого материала. Строительный материал характеризуется химическим, минеральным и фазовым составами. В зависимости от химического состава все стройматериалы делят на: органические (древесные, битум, пластмассы и т. п.), минеральные (бетон, цемент, кирпич, природный камень и т. п.) и металлы (сталь, чугун, алюминий).
Каждая из этих групп имеет свои особенности. Так, все органические материалы горючи, а минеральные — огнестойки; металлы хорошо проводят электричество и теплоту. Химический состав позволяет судить и о других технических характеристиках (биостойкости и т. д.). Химический состав некоторых материалов (неорганические вяжущие вещества, каменные материалы) часто выражают количеством содержащихся в них оксидов.
Основные свойства строительных материалов
Чтобы легче ориентироваться в многообразии строительных материалов и изделий, их классифицируют по назначению, исходя из условий работы материалов в сооружениях, или по технологическому признаку, учитывая вид сырья, из которого получают материал, и способ изготовления.
По назначению материалы можно условно разделить на две группы: конструкционные и материалы специального назначения.
Конструкционные материалы, применяемые главным образом для несущих конструкций, различают следующие:
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.
Важное значение при проектировании играет теплотехнический расчет ограждающих конструкции, который позволяет подобрать наиболее оптимальный вариант с учетом всех климатических условий и теплотехнических параметров.
Расчет естественного освещения
Расчет естественного освещения
Целью расчета естественного освещения является определение площади световых проемов, то есть количества и геометрических размеров окон, обеспечивающих нормированное значение КЕО.
Выбор значений КЕО
1. В соответствии со СНиП 23-05 территория Российской Федерации зонирована на пять групп административных районов по ресурсам светового климата. Перечень административных районов, входящих в группы обеспеченности естественным светом, приведен в таблице 1.
2. Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных в первой группе административных районов, принимают в соответствии со СНиП 23-05.
3. Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных во второй, третьей, четвертой и пятой группах административных районов, определяют по формуле
Естественное освещение
Виды естественного освещения
Естественное освещение используется для общего освещения производственных и подсобных помещений. Оно создается лучистой энергией солнца и на организм человека действует наиболее благоприятно. Используя этот вид освещения, следует учитывать метеорологические условия и их изменения в течение суток и периодов года в данной местности. Это необходимо для того, чтобы знать, какое количество естественного света будет попадать в помещение через устраиваемые световые проемы здания: окна — при боковом освещении, световые фонари верхних перекрытий здания — при верхнем освещении. При комбинированном естественном освещении к верхнему освещению добавляется боковое.
Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение. Установленные расчетом размеры световых проемов допускается изменять на +5, -10%.
Солнцезащитные устройства в общественных и жилых зданиях следует предусматривать в соответствии с главами СНиП по проектированию этих зданий, а также с главами по строительной теплотехнике.
Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий
К
ЛАССИФИКАЦИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ И ПОМЕЩЕНИЙ
Качество культурно-бытового обслуживания на промышленных предприятиях в значительной степени влияет на формирование кадров предприятий, постоянство их состава, состояние здоровья работающих, их настроение и другие факторы, совокупность которых заметно повышает производительность труда рабочих и культуру производства. В вспомогательных зданиях промышленных предприятий обычно размещают следующие помещения: санитарно-бытового, культурного и спортивного, коммунально-бытового, административно-технического, торгового и технического обслуживания, а также здравоохранения, общественного питания, для профессионально-технического обучения и общественных организаций.