Будівництво є частиною матеріальної культури суспільства, за ним можна судити про прогрес науки і техніки, особливості побуту, національні традиції.
Людина почала будувати перші житла ще в епоху неоліту (3 тис. років до н.е.), використовуючи природні матеріали: камені, шматки дерева, глину. Приблизно 7000 років тому, з використанням природного каменю в Древньому Єгипті вже будувалися ансамблі храмових і палацевих будинків, величезні піраміди-гробниці фараонів, багато хто з них збереглися до наших днів не тільки як архітектурні пам'ятники, але і як свідчення нерозривного зв'язку людини і будівельного матеріалу. На зорі своєї будівельної діяльності людина, обмазуючи глиною дерев'яними, заплетеними суками каркас одержував досить міцну стіну, підсушуючи на сонце приготовлені з глиняного тесту кубики - цегла – сирець, навчивши обпалювати виробу з глиняного тесту - міцну і довговічну кераміку. Так почали з'являтися штучні будівельні матеріали – не взяті готовими в природи, а виготовлені руками майстрів. Згодом будівельними матеріалами стали стекло, метал, бетон, пластмаси.
Сучасні масштаби будівництва й різноманіття архітектурних рішень стимулюють розвиток ряду галузей знань, висуваючи перед наукою і технікою нові практичні завдання. Побудувати будинок, здатний прослужити людині століття, не так просто, це вимагає великих знань і рівня розвитку техніки. Вітчизняна наука відіграє важливу роль у розвитку будівельного матеріалознавства. Створені нашими вченими технології виробництва цементу, металу, бетону, кераміки, теплоізоляційних і композиційних матеріалів використовують багато країн. За минуле десятиліття побудовані нові міста, зведені унікальні об'єкти, такі, як гідротехнічні споруди, промислові підприємства, атомні електростанції, наукові, навчальні й культурні центри. Завдяки союзу науки і будівельної інженерії створюються технології одержання нових, високоефективних, екологічно чистих матеріалів функціонального призначення. Виробництво цих матеріалів засновано на безвідходних і енергозберігаючих технологіях. З використанням теорії і технології композиційних матеріалів стрімко росте виробництво композитів, які володіють питомою міцністю, що перевищує аналогічну характеристику сталі в 15 разів. Сьогодні в Україні великою популярністю користуються системи «сухого будівництва», що з успіхом заміняють традиційні штукатурку і цегельну кладку. Цікаві дослідження пов’язані з розробкою високоміцних бетонів(90...800Мпа) за рахунок використання мікронаповнювачів, суперпластифікаторів, полімерів та дисперсного армування.
З огляду на бурхливий розвиток науки і техніки фахівці припускають, що основними будівельними матеріалами в майбутньому також будуть метал, бетон і залізобетон, кераміка, скло, деревина, полімери. Нові будівельні матеріали будуть створюватися на тій же сировинній основі, але із застосуванням більш прогресивних технологічних прийомів і безвідходних технологій. Потік нових матеріалів з високими експлуатаційними характеристиками, довговічністю і надійністю буде збільшуватися. Основним критерієм при виборі матеріалу буде екологічний.
Розділ 1. ЗНАЧЕННЯ КУРСУ « БУДІВЕЛЬНЕ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО»
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ. БУДОВА, СКЛАД І ВЛАСТИВОСТІ МАТЕРІАЛІВ
1.1. Значення курсу «Будівельне матеріалознавство»
Курс «Будівельні матеріали» є однією з основних інженерних дисциплін, що формує базу знань студента, необхідних для вивчення курсів: будівельні конструкції, технологія будівельного виробництва, економіка й організація будівництва, архітектура та ін.
Будівельне матеріалознавство пов’язане з технологією виготовлення матеріалів і базується на використанні таких дисциплін, як загальна й фізична хімія, хімічна термодинаміка та процеси хімічної технології.
Роль і значення матеріалів розглядаються в нерозривному зв'язку з їхньою роботою і поводженням у конструкціях і спорудах за тривалий період експлуатації в реальних умовах. Але розвиток теоретичної бази будівельного матеріалознавства не тільки змінює погляд фахівців на вибір відповідних матеріалів для будівництва споруд різного функціонального призначення, а також ефективно впливає на удосконалення методів, що використовуються при проектуванні будівельних конструкцій.
Завдяки розвитку теоретичних основ будівельного матеріалознавства відмічається поступовий перехід від традиційних проблем, пов’язаних з вивченням технічних характеристик будівельних матеріалів та оцінкою їхньої поведінки в різних умовах експлуатації , до встановлення фізико-хімічних закономірностей утворення матеріалів з наперед заданими властивостями та розкриття механізмів їх руйнування.
Завданням курсу є :
- вивчення фундаментальних властивостей будівельних матеріалів та їхньої зміни в умовах експлуатації;
- вивчення асортименту будівельних матеріалів та технології їхнього одержання;
- вивчення особливостей взаємозв'язку « склад – структура − властивості», а також закономірностей їхньої зміни при фізико-хімічних, фізичних, механічних та інших впливах;
- виявлення шляхів ефективного використання будівельних матеріалів поліфункціонального призначення.
| |
- зробити і професійно обґрунтувати вибір матеріалу з урахуванням експлуатаційних характеристик;
- правильно застосувати прийоми його обробки та укладання в споруди;
- при необхідності замінити одні матеріали іншими без зниження якості споруди;
- організувати правильне транспортування та зберігання матеріалу.
Вивчення цієї дисципліни дозволяє вирішити широкий спектр проблем:
- створення нових матеріалів за рахунок використання раціональних рецептур з урахуванням ймовірнісних показників якості й надійності;
- розширення вимог до матеріалів з урахуванням умов експлуатації;
- керування якістю матеріалів за рахунок ускладнення рецептури при введенні коригуючих добавок.