Сырье для производства строительных материалов беларуси. Строительные материалы на основе органического сырья

Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный
инженерно-экономический университет»

РЕФЕРАТ

По дисциплине:

«Строительные материалы»

«Лесные материалы»

Выполнил: Божко А.В.
Студент 3 курса
Преподаватель: Коновалов В.Ф.
Должность: канд. технич. наук, доц.
Оценка:______________Дата_____ ___________
Подпись:______________________ ___________

Cанкт-Петербург
2012

Древесина является одним из древнейших строительных материалов. Из нее изготовляют не только различные конструктивные элементы

Древесина является сырьем для изготовления отделочных материалов, фибролита, древесноволокнистых и древесностружечных плит, для производства мебели и паркета. Широкому применению древесины способствуют такие положительные свойства, как высокая прочность при небольшой о ъгмной массе, малая теплопроводность и легкость механической обработки. К недостаткам древесины следует отнести: неоднородность строения, обусловливающую различные показатели прочности и теплопроводности вдоль и поперек волокон, подверженность гниению, сгораемость и легкая возгораемость, высокая гигроскопичность, наличие разнообразных пороков (сучки, трещины, косослой, кривизна ствола, свилеватость и др.).

В современном индустриальном строительстве лесные материалы занимают значительное место среди других строительных материалов. Их применяют для изготовления несущих и ограждающих деревянных конструкций зданий и сооружений, столярных изделий, опалубки, устройства подмостей, шпал и т.д. Кроме того, отходы древесины (стружки, опилки, сучья, горбыли, рейки) широко используют для производства арболита, фибролита, ксилолита, древесно-цементных, древесноволокнистых и древесностружечных плит. Широкое применение лесных материалов в строительстве объясняется главным образом наличием у них ряда положительных свойств. Они обладают высокой прочностью, малой средней плотностью, легкостью обработки, высокой морозостойкостью и стойкостью к действиям растворов солей, щелочей, органических кислот.
Древесина состоит из живых и отмерших клеток, имеющих различные форму, величину и выполняющие разные функции. Древесина содержит проводящие, механические и запасающие клетки. Проводящие клетки служат для передачи питательных веществ от корней к ветвям и листьям. Это так называемые сосуды (у лиственных пород) и трахеиды (у хвойных пород). Механические клетки вытянуты в длину, имеют толстые стенки и узкие внутренние полости. В древесине лиственных пород функции механических клеток выполняет так называемый либриформ (клетки веретенообразной формы), а в древесине хвойных пород - трахеиды поздней древесины. Запасающие клетки служат для хранения питательных веществ и передачи их живым клеткам в горизонтальном направлении. Они находятся в основном в сердцевинных лучах. Каждая живая клетка древесины имеет клеточную оболочку и находящиеся внутри нее протоплазму, клеточный сок и ядро.
Химический состав древесины всех пород в среднем содержит 49,5% углерода, 6,3% водорода, 44,1% кислорода, 0,1% азота. На долю оболочек клеток приходится около 95 % массы.
Главными составными частями оболочек являются целлюлоза (43...56 %) и лигнин (19...30 %). Остальную часть оболочек занимают гемицелюллозы, пектиновые вещества, минеральные соли, жиры, эфирные масла, алкалоиды, гликозиды и т.д.
Различают следующие главные части (макроструктуру) ствола: кору, луб, камбий, заболонь, ядро, сердцевину, сердцевинные лучи и годовые слои.
Кора состоит из наружного (корки) и внутреннего (луба) слоев. Она защищает дерево от температурных и механических воздействий. Под лубом находится тонкий слой камбия, состоящего из живых клеток. Идущий за камбием толстый слой древесины состоит из ряда тонких концентрических слоев, внутренняя часть которых называется ядром, а периферийная - заболонью. Существуют породы, например береза, клен, ольха и др., у которых ядро отсутствует. Такие породы называются заболонными. По этим признакам все древесные породы классифицируют на ядровые (имеющие ядро и заболонь), заболонные (лишенные ядра, имеющие только заболонную древесину) и сйелодревесные (имеющие не ярко выраженное ядро - спелую древесину и заболонь).
Все древесные породы классифицируются на хвойные и лиственные. Наибольшее распространение в строительстве находят хвойные породы. К ним относят сосну, ель, пихту, лиственницу и кедр. За последние годы в связи со значительным ростом объемов капитального строительства в промышленности стали все больше применяться и лиственные породы, такие, как дуб, бук, береза, осина, липа, граб, ольха, вяз и др.

2. Свойства древесины

Основные свойства древесины классифицируются на физические и механические. Физические свойства древесины характеризуются цветом, блеском, текстурой, плотностью, гигроскопичностью и др. Механические свойства древесины характеризуются прочностными и деформативными показателями при различном ее напряженном состоянии (прочность при сжатии, растяжении, изгибе, скалывании, модуль упругости и сдвига, ползучесть, усадка и др.).
Физические свойства древесины. Рассмотрим те физические свойства древесины, которые имеют наибольшую значимость для строительной индустрии.
Влажность древесины оказывает значительное влияние на ее свойства. Древесина содержит свободную (в полостях клеток) и связанную (в оболочках клеток) влагу.
Полная (при удалении всей связной влаги) усушка составляет в тангенциальном направлении для древесины различных пород б... 10 %, а в радиальном направлении 3...5 %, вдоль волокон 0,1...0,3 %, полная объемная усушка примерно 12... 15 %. Вследствие разницы значений радиальной и тангенциальной усушки при высыхании (или увлажнении) наблюдается коробление древесины.
Объемная масса, или средняя плотность, древесины зависит от ее влажности и объема пор. Плотность древесного вещества (удельная масса) у всех пород одинакова (так как одинаков их химический состав) и примерно равна 1,5. Плотность древесины из-за наличия в ней полостей меньше плотности древесного вещества и колеблется в значительных пределах в зависимости от породы, условий роста, положения образца древесины в стволе и т.д.
Механические свойства древесины. При использовании древесины в качестве конструкционного материала и создании композиционных материалов возникает необходимость учитывать способность древесины сопротивляться действию усилий, т.е. ее механические свойства. К механическим свойствам древесины относятся ее прочность и деформативность, а также связанные с механическими воздействиями некоторые ее эксплуатационные свойства.

Прочность древесины характеризует ее способность сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Показателем этого механического свойства служит предел прочности - максимальная величина напряжений, которые выдерживает материал без разрушения. Предел прочности устанавливают при испытаниях образцов древесины на сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг и (очень редко) при кручении. Древесина относится к анизотропным материалам, поэтому определение показателей прочности проводят по разным структурным направлениям - вдоль и поперек волокон (по радиальному и тангенциальному направлениям).

Деформативностью древесины называют ее способность изменять свои размеры и форму при воздействии усилий. Показателем деформативности древесины служат модули упругости, коэффициенты поперечной деформативности, модули сдвига, длительные модули упругости, ползучесть, усадка и др.
При расчете элементов деревянных конструкций необходимо знать механические свойства древесины и аналитическое определение напряженного и деформированного ее состояний. Многие конкретные задачи решаются методами теории упругости и сопротивления материала.
К числу эксплуатационных и технологических свойств, проявляющихся при воздействии усилий, можно отнести: твердость, ударную вязкость, износостойкость, способность удерживать крепления и др. По своим механическим свойствам древесина относится к анизотропным материалам. Она имеет существенное различие в показателях прочностных и деформативных свойств по разным структурным направлениям. Наибольшую прочность и жесткость древесина имеет вдоль волокон, наименьшую - в поперечном направлении.
Показатели механических свойств древесины зависят от ее влажности. При увлажнении древесины до предела насыщения клеточных стенок показатели всех механических свойств резко уменьшаются. При дальнейшем повышении влажности древесины (свыше 30%) показатели механических свойств практически не изменяются.
Некоторые ориентировочные показатели физико-механических свойств древесины приведены в табл. 7.1 ....7.5.
При расчете конструкций из древесины, работающих на сжатие, изгиб, растяжение или в условиях сложного напряженного состояния, числовые величины показателей механических свойств древесины берут из нормативно-справочной литературы с учетом переходных коэффициентов к расчетным сопротивлениям древесины в зависимости от породы.

3. Строительные материалы на основе древесины

К основным древесным строительным материалам относятся круглые лесоматериалы, пиломатериалы, клееные изделия и конструкции, древесностружечные, древесно-цементные и древесноволокнистые плиты, арболит, фибролит, ксилолит и др.
Круглые лесоматериалы - отрезки древесного ствола разных пород и размеров, очищенные от коры и сучьев. В целом виде круглые лесоматериалы применяют в строительстве в качестве стенового материала, опор и столбов для воздушных линий связи и линий электропередачи и настила при строительстве мостов, дорог, для ограждения территорий и т.д.
Выработанные из круглых материалов, сохранившие природную структуру древесины, пиломатериалы, колотые лесоматериалы (клепка для бочек), строганый и лущеный шпон и другие относятся к группе обработанных.
Пиломатериалы-- продукция, получаемая при раскрое бревен, имеющая стандартные размеры и качество, используемая в целом виде или для выработки заготовок, деталей и изделий из древесины. В пиломатериалах продольные и широкие стороны называют пластями, продольные узкие - кромками, а перпендикулярные им - торцами. Линии пересечения пластей и кромок пиленой продукции называются ребрами. Часть поверхности бревна, оставшаяся на пиломатериалах, называется обзолом.
По породам древесины пиломатериалы делятся на две основные группы: хвойные и лиственные. По размерам поперечного сечения они разделяются на брусья, бруски и доски (7.1).
Брусья - пиломатериалы толщиной и шириной 100 м и более. По числу пропиленных пластей различают двух-, трех- и четырех-кантные брусья. Бруски - пиломатериалы толщиной до 100 мм и шириной не более двойной толщины. Доски - пиломатериалы толщиной до 100 мм и шириной более двойной толщины.
Пиломатериалы могут быть обрезными (7.1, в--д) и необрезными (7.1, а, б, е). У обрезных пиломатериалов пласти и кромки пропилены по всей длине; у необрезных пласти пропилены, а кромки не пропилены или пропилены частично, и величина непропиленной части превышает допустимые размеры для обрезных
пиломатериалов. При выработке пиломатериалов образуется попутная пилопродукция в виде обапола. Обапол - пилопродукция, получаемая из боковой части бревна и имеющая одну пропиленную, а другую непропиленную или частично пропиленную поверхность.
Из пиломатериалов изготовляются для нужд строительной индустрии различные изделия и конструкции, описанные ниже.
Ш п а л ы - продукция, получаемая при продольном распиливании бревен с поперечным сечением, близким к брусьям, длиной 1,35...2,7 м. Шпалы применяют в железнодорожном строительстве.
Шашка из древесины представляет собой бруски четырех- или шестигранной формы. Высота шашки для полов 60...80 мм; для дорожных мостовых покрытий 100...120 мм, ширина 50...100 мм. Влажность древесины для шашки должна быть не более 25 %. Шашки изготовляют из древесины хвойных и твердых лиственных пород, за исключением пихты, березы, бука и дуба. Учитывают шашку в квадратных метрах их торцовой поверхности.
Полуфабрикаты, заготовки и изделия. Полуфабрикаты и заготовки - это доски или бруски, прирезанные применительно к заданным размерам, с соответствующими припусками на механическую обработку и усушку. К ним относятся шпунтованные доски для полов, плинтусы, галтели для заделки пространства между полом и стенками, наличники для обшивки оконных и дверных коробок.
Строительные детали - это элементы сборных домов, различные столярные изделия, изготовленные на специализированных заводах. Наиболее прогрессивными являются клееные деревянные конструкции.
Клееные деревянные конструкции - изделия, получаемые путем склеивания досок (брусков) и фанеры. Технология изготовления клееных конструкций состоит из следующих основных операций: сушки» отбора и сортировки пиломатериалов, обработки поверхностей для склеивания, нанесения клея, запрессовки, выдерживания в прессах под давлением, обработки поверхностей готовых элементов и отправки их на склад готовой продукции.
Пиломатериалы, предназначенные для изготовления клееных конструкций, высушивают до влажности 10...15 %, сортируют по качеству, раскраивают по длине с вырезкой дефектных мест и подготавливают для склейки на «зубчатый шип». Размер склеенной нитки досок обычно равен длине конструкции или ее элемента. После склейки осуществляют стружку элементов на четырехстороннем строгальном станке.
Запрессовка клееных деревянных конструкций обычно осуществляется в специальных горизонтальных и вертикальных ваймовых прессах, а также в пневматических и гидравлических прессах. При запрессовке пакета необходимо соблюдать два основных требования:
1) тщательную калибровку досок (недопустимы их покоробленность и различная толщина); 2) равномерное нанесение клея на склеиваемые поверхности при строгом соблюдении установленной инструкцией вязкости клея и времени обработки и запрессовки.
После выдерживания до отверждения клея конструкции подают на пост отделки, где их очищают от потеков клея и покрывают лакокрасочными материалами, иногда для повышения био- и огнестойкости (эти операции могут быть выполнены на пиломатериалах до их склеивания) - антисептиками и антипиренами. Эти конструкции все шире используются в народном хозяйстве благодаря малой плотности, большой прочности и стойкости при эксплуатации в различных условиях, в том числе в агрессивных средах, возможности изготовления любых размеров и форм.
В строительстве используют клееные конструкции двух принципиально различных видов: несущие и ограждающие. Несущие конструкции являются многослойными, т.е. склеенными из слоев древесины. Иногда многослойные деревянные конструкции усиливают путем вклеивания металлической или пластмассовой арматуры. Такие конструкции называют армированными. Существуют комбинированные конструкции, состоящие из слоев массивной древесины, склеенных с фанерой. Чаще всего это конструкции двутаврового или коробчатого сечения, верхний и ниж
и т.д.................

Строительные материалы на основе
органического сырья.
Материалы из древесины

Рис. 1. Виды пиломатериалов:
1 - распиловка дерева на доски; 2 - доски после
усушки; 3 - брус; 4 - обрезные пластины; 5 обрезные четвертины; 6 - распиловка ствола на
бруски; 7 - слева - пластина; справа - полено,
расколотое на дрова; 8 - лежак

Древесина - это материал, получаемый из
срубленного и очищенного от коры и ветвей
ствола дерева. Следует отметить, что этот
материал является самым широко применяемым и
излюбленным в домашних работах (и не только в
них).
Свойства древесины определяются породой
дерева, ее строением и тем, к какой части ствола
она относится.
Для плотничных и столярных работ лучше всего
применять древесину хвойных пород: она хорошо
строгается, прочно склеивается, красится, не
коробится и не рассыхается.

Древесные породы, используемые в
строительстве
Всю древесину делят на группы: хвойные и
лиственные породы. Последние по прочности
бывают твердо- и мягколиственные.
Хвойные породы деревьев
Деревья твердолиственных пород
Деревья мягколиственных пород
Пиломатериалы лиственных пород
Круглый лес хвойных пород
Пиломатериалы хвойных древесных пород

В каждый год жизни дерева образуется
одногодичное кольцо.
Весной клетки дерева менее плотны и прочны
(ранняя древесина), чем летом и осенью (поздняя
древесина); кроме того, первые более светлого цвета.
В центральной части ствола расположена
сердцевина из рыхлой ткани, окруженная кольцами.
Ядро находится в середине и отличается наибольшей
плотностью, стойкостью против загнивания, а также
более темным цветом, чем внешняя часть -
заболонь, которая менее ценна, чем ядро. Однако не
все деревья имеют такую внутреннюю структуру.
Поэтому их классифицируют следующим образом.

Ядровые: сосна, лиственница, дуб, ясень имеющие светлую заболонь и темное ядро.
Заболонные: белый бук, клен, береза; у
этих пород нет темного ядра.
Спелодревесные: ель, пихта, красный бук,
липа; у этих деревьев древесина не делится
на ядро и заболонь, но внутренние слои
более прочные и спелые, как и у ядровых
пород.

Древесина обладает рядом положительных
свойств.
К достоинствам этого материала,
объясняющим причины широкого
использования ее в строительстве,
относятся, во-первых, достаточно высокая
прочность - при сжатии предел прочности
составляет 35... 70 МПа, при растяжении и
изгибе пределы прочности, равны 80... 120
МПа; во-вторых, легкость - средняя
плотность древесины составляет примерно
400...600 кг/м3 (у самых распространенных
пород- сосны, ели, лиственницы, дуба).

Древесина любой породы имеет свойство
коробиться и набухать под влиянием тепла и
влажного воздуха; древесина, как говорят,
дышит. Это может происходить в трех
направлениях:
1) в продольном направлении (т. е. вдоль ствола)
древесина дышит очень мало, и величина
деформации (усушки либо набухания) составляет
0,1-0,3%, что несущественно для работы;
2) в радиальном направлении - около 5%; это
заметная величина;
3) в направлении годовых колец, т.е.
тангенциально (по касательной) к ним величина
усушки может составлять 10-12%, что очень
важно учитывать при работе с деревом.

Береза имеет однородную, средней плотности
древесину. Используется в мебельном
производстве как поделочный материал. Особо
ценной является древесина карельской березы,
которая идет на отделку мебели.
Липа. Древесина этого дерева однородная и
мягкая, легко обрабатывается ножом, стамеской,
резаками. Из нее делают фанеру, различные
поделки, деревянную посуду, музыкальные
инструменты.
Ольха обладает светлой, краснеющей на воздухе
древесиной, которая хорошо противостоит
увлажнению. Применяется для изготовления
фанеры, тары, мебели.

Для производства деталей готовых изделий
применяют так называемые заготовки - доски и
брусья, прирезанные применительно к заданным
размерам и с припусками на механическую
обработку и усушку. Их используют для клееных
конструкций, а также для изготовления
плинтусов, галтелей, карнизов, наличников и др.
Изделия из древесины. Элементы небольшого
поперечного сечения-деревянные
фрезерованные детали, называемые погонажными
(их измеряют погонными метрами) - это
плинтусы, галтели, карнизы, пояски, наличники,
поручни для лестничных перил, обшивки,
раскладки, а также доски и бруски для покрытия
полов (на одной кромке имеют паз, на другой
гребень).

Рис. 2. Брусья: а - двухкантный; б – трехкантный; в - четырехкантный (или чистый)
Пиломатериалы. Ствол можно распилить на
брусья, бруски, доски, обаполы, пластины и
четвертины. Пиломатериалы с опиленными
кромками называются обрезными, с
неопиленными - необрезными.
Брусья (рис. 2) изготовляются толщиной более
100 мм и до 400х400 мм. У них могут быть
опилены две, три либо четыре стороны; в этих
случаях они называются соответственно двух-,
трех- и четырехкантными.

Рис. 3. Бруски:
а - чисто обрезной; б - с тупым обзолом; в - с острым
обзолом
Бруски (рис. 3) имеют толщину 50-100 мм, а ширину -
не более двойной толщины. Они могут быть чисто
обрезными или иметь оставшуюся нетронутой боковую
поверхность бревна - так называемый обзол.
Малоформатный брусок называется рейкой.

Рис. 4. Доски: а - чисто обрезная; б - необрезная; в односторонне обрезная; 1 - пласть наружная; 2 кромка; 3 - торец; 4 – обзол
Доски (рис. 4) бывают обрезные, необрезные и
односторонне обрезные толщиной 16-100 мм, шириной
до 275 мм и длиной до 6,5 м. Широкую часть доски
называют пластью, узкую - кромкой, концевую грань -
торцом. Пласть, «смотрящая» на периферию бревна,
называется наружной (или правой), а на ядро бревна -
внутренней (левой).

Обаполы - это отходы, остающиеся от распиловки бревен. Они имеют
вид части цилиндра, отсеченного плоскостью, параллельной оси
цилиндра.
Пластины получают при распиловке бревен пополам вдоль волокна, а
четвертины - распиливанием пластин по длине на две равные части.
Древесные материалы (ДМ). Это конструкционные, изоляционные и
поделочные материалы, производимые на основе древесины. Технология
- горячее прессование древесных опилок, стружек, волокон, которые
смешиваются со связующим веществом, либо склеивание листов
лущеного шпона - тонких листов древесины, получаемых лущением
коротких бревен на специальных стенках. ДМ в ряде случаев имеют
преимущества по сравнению с натуральной древесиной, в частности,
превосходят ее по эксплуатационным свойствам, а также по габаритам. К
ДМ относятся следующие материалы: фанера, древесно-волокнистые
плиты (ДВП), древесно-стружечные плиты (ДСП), древесные пластики.
Фанера. Этот вид ДМ склеивают из листов лущеного шпона, причем в
смежных слоях волокна древесины расположены перпендикулярно друг к
другу. В производстве фанеры используют древесину сосны, ели,
лиственницы, березы, бука, клена, граба. Виды фанеры, используемой для
различных целей, можно разбить на несколько групп - в зависимости от
области применения (таблица

Расходы на строительные материалы, изделия и конструкции составляют 50-70% от стоимости строительства. Поэтому так важно знать, как минимизировать расходы на них. Это можно сделать за счет применения современных ресурсо- и энергосберегающих технологий, местного сырья, отходов промышленности. При этом от материалов, изделий и конструкций требуется обеспечение требуемого качества.

Строительные материалы - природные и искусственные материалы и изделия, используемые при строительстве и ремонте зданий и сооружений. Различают строительные материалы общего и специального назначений.

В качестве классификационных признаков выбирают: производственное назначение строительных материалов, вид исходного сырья, основной показатель качества, например их масса, прочность, и другие. В настоящее время в классификации учитывают также и функциональное назначение, например теплоизоляционные материалы, акустические материалы и другие в дополнение к делению на группы по признаку сырья - керамические, полимерные, металлические и т. п. Одна часть материалов, объединенных в группы, относится к природным, а другая их часть - к искусственным.

Каждой группе материалов или отдельным их представителям в промышленности соответствуют определенные отрасли, например цементной промышленности, стекольной промышленности и т. п., а планомерное развитие этих отраслей обеспечивает выполнение планов строительства объектов.

Природные , или естественные, строительные материалы и изделия получают непосредственно из недр земли или путем переработки лесных массивов в «деловой лес». Этим материалам придают определенную форму и рациональные размеры, но не изменяют их внутреннего строения, состава, например химического. Чаще других из природных используются лесные (древесные) и каменные материалы и изделия. Кроме них в готовом виде или при простой обработке можно получить битум и асфальт, озокерит, казеин, кир, некоторые продукты растительного происхождения, например солому, камыш, костру, торф, лузгу и др., или животного мира, например шерсть, коллаген, боннскую кровь и др. Все эти природные продукты в сравнительно небольших количествах тоже используют в строительстве, хотя главными остаются лесные и природные каменные материалы и изделия.

Искусственные строительные материалы и изделия производят в основном из природных сырьевых материалов, реже - из побочных продуктов промышленности, сельского хозяйства или сырья, получаемого искусственным путем. Вырабатываемые строительные материалы отличаются от исходного природного сырья как по строению, так и по химическому составу, что связано с коренной переработкой сырья в заводских условиях с привлечением для этой цели специального оборудования и энергетических затрат. В заводской переработке участвует органическое (дерево, нефть, газ и др.) и неорганическое (минералы, камень, руды, шлаки и др.) сырье, что позволяет получать многообразный ассортимент материалов, употребляемых в строительстве. Между отдельными видами материалов имеются большие различия в составах, внутреннем строении и качестве, но они и взаимосвязаны как элементы единой материальной системы.

Рис. 1. Виды пиломатериалов: 1 - распиловка дерева на доски; 2 - доски после усушки; 3 - брус; 4 - обрезные пластины; 5 - обрезные четвертины; 6 - распиловка ствола на бруски; 7 - слева - пластина; справа - полено, расколотое на дрова; 8 - лежак Рис. 1. Виды пиломатериалов: 1 - распиловка дерева на доски; 2 - доски после усушки; 3 - брус; 4 - обрезные пластины; 5 - обрезные четвертины; 6 - распиловка ствола на бруски; 7 - слева - пластина; справа - полено, расколотое на дрова; 8 - лежак

Древесина это материал, получаемый из срубленного и очищенного от коры и ветвей ствола дерева. Следует отметить, что этот материал является самым широко применяемым и излюбленным в домашних работах (и не только в них). Древесина это материал, получаемый из срубленного и очищенного от коры и ветвей ствола дерева. Следует отметить, что этот материал является самым широко применяемым и излюбленным в домашних работах (и не только в них). Свойства древесины определяются породой дерева, ее строением и тем, к какой части ствола она относится. Свойства древесины определяются породой дерева, ее строением и тем, к какой части ствола она относится. Для плотничных и столярных работ лучше всего применять древесину хвойных пород: она хорошо строгается, прочно склеивается, красится, не коробится и не рассыхается. Для плотничных и столярных работ лучше всего применять древесину хвойных пород: она хорошо строгается, прочно склеивается, красится, не коробится и не рассыхается.

Древесные породы, используемые в строительстве Древесные породы, используемые в строительстве Всю древесину делят на группы: хвойные и лиственные породы. Последние по прочности бывают твердо- и мягколиственные. Всю древесину делят на группы: хвойные и лиственные породы. Последние по прочности бывают твердо- и мягколиственные. Хвойные породы деревьев Хвойные породы деревьев Хвойные породы деревьев Хвойные породы деревьев Деревья твердолиственных пород Деревья твердолиственных пород Деревья твердолиственных пород Деревья твердолиственных пород Деревья мягколиственных пород Деревья мягколиственных пород Деревья мягколиственных пород Деревья мягколиственных пород Пиломатериалы лиственных пород Пиломатериалы лиственных пород Пиломатериалы лиственных пород Пиломатериалы лиственных пород Круглый лес хвойных пород Круглый лес хвойных пород Круглый лес хвойных пород Круглый лес хвойных пород Пиломатериалы хвойных древесных пород Пиломатериалы хвойных древесных пород Пиломатериалы хвойных древесных пород Пиломатериалы хвойных древесных пород

В каждый год жизни дерева образуется одногодичное кольцо. В каждый год жизни дерева образуется одногодичное кольцо. Весной клетки дерева менее плотны и прочны (ранняя древесина), чем летом и осенью (поздняя древесина); кроме того, первые более светлого цвета. Весной клетки дерева менее плотны и прочны (ранняя древесина), чем летом и осенью (поздняя древесина); кроме того, первые более светлого цвета. В центральной части ствола расположена сердцевина из рыхлой ткани, окруженная кольцами. В центральной части ствола расположена сердцевина из рыхлой ткани, окруженная кольцами. Ядро находится в середине и отличается наибольшей плотностью, стойкостью против загнивания, а также более темным цветом, чем внешняя часть заболонь, которая менее ценна, чем ядро. Однако не все деревья имеют такую внутреннюю структуру. Поэтому их классифицируют следующим образом. Ядро находится в середине и отличается наибольшей плотностью, стойкостью против загнивания, а также более темным цветом, чем внешняя часть заболонь, которая менее ценна, чем ядро. Однако не все деревья имеют такую внутреннюю структуру. Поэтому их классифицируют следующим образом.

Ядровые: сосна, лиственница, дуб, ясень - имеющие светлую заболонь и темное ядро. Ядровые: сосна, лиственница, дуб, ясень - имеющие светлую заболонь и темное ядро. Заболонные: белый бук, клен, береза; у этих пород нет темного ядра. Заболонные: белый бук, клен, береза; у этих пород нет темного ядра. Спелодревесные: ель, пихта, красный бук, липа; у этих деревьев древесина не делится на ядро и заболонь, но внутренние слои более прочные и спелые, как и у ядровых пород. Спелодревесные: ель, пихта, красный бук, липа; у этих деревьев древесина не делится на ядро и заболонь, но внутренние слои более прочные и спелые, как и у ядровых пород.

Древесина обладает рядом положительных свойств. Древесина обладает рядом положительных свойств. К достоинствам этого материала, объясняющим причины широкого использования ее в строительстве, относятся, во-первых, достаточно высокая прочность при сжатии предел прочности составляет МПа, при растяжении и изгибе пределы прочности, равны МПа; во-вторых, легкость - средняя плотность древесины составляет примерно кг/м 3 (у самых распространенных пород сосны, ели, лиственницы, дуба). К достоинствам этого материала, объясняющим причины широкого использования ее в строительстве, относятся, во-первых, достаточно высокая прочность при сжатии предел прочности составляет МПа, при растяжении и изгибе пределы прочности, равны МПа; во-вторых, легкость - средняя плотность древесины составляет примерно кг/м 3 (у самых распространенных пород сосны, ели, лиственницы, дуба).

Древесина любой породы имеет свойство коробиться и набухать под влиянием тепла и влажного воздуха; древесина, как говорят, дышит. Это может происходить в трех направлениях: Древесина любой породы имеет свойство коробиться и набухать под влиянием тепла и влажного воздуха; древесина, как говорят, дышит. Это может происходить в трех направлениях: 1) в продольном направлении (т. е. вдоль ствола) древесина дышит очень мало, и величина деформации (усушки либо набухания) составляет 0,1-0,3%, что несущественно для работы; 1) в продольном направлении (т. е. вдоль ствола) древесина дышит очень мало, и величина деформации (усушки либо набухания) составляет 0,1-0,3%, что несущественно для работы; 2) в радиальном направлении около 5%; это заметная величина; 2) в радиальном направлении около 5%; это заметная величина; 3) в направлении годовых колец, т.е. тангенциально (по касательной) к ним величина усушки может составлять 1012%, что очень важно учитывать при работе с деревом. 3) в направлении годовых колец, т.е. тангенциально (по касательной) к ним величина усушки может составлять 1012%, что очень важно учитывать при работе с деревом.

Сосна. Древесина сосны имеет среднюю плотность, весьма высокую прочность и стойкость против загнивания; сравнительно долговечна, умеренно гибка и упруга; раскалываемость умеренная. Сравнительно легко обрабатывается, это один из лучших поделочных материалов; может применяться как для внутренних, так и для внешних конструкций; особенно часто используется для изготовления деревянных сооружений, полов и мебели. Сосна. Древесина сосны имеет среднюю плотность, весьма высокую прочность и стойкость против загнивания; сравнительно долговечна, умеренно гибка и упруга; раскалываемость умеренная. Сравнительно легко обрабатывается, это один из лучших поделочных материалов; может применяться как для внутренних, так и для внешних конструкций; особенно часто используется для изготовления деревянных сооружений, полов и мебели. Ель. По прочности и стойкости к загниванию несколько уступает сосне. Древесина легкая, мягкая, белая; очень гибкая и эластичная, выдерживает высокие нагрузки, легко раскалывается, имеет высокую прочность на разрыв. Из-за обилия сучков обрабатывается труднее и не столь чисто, как древесина сосны. Малоустойчива к переменному действию влажной и сухой атмосферы. Применяется в строительстве, для различных поделок и изготовления музыкальных инструментов. Ель. По прочности и стойкости к загниванию несколько уступает сосне. Древесина легкая, мягкая, белая; очень гибкая и эластичная, выдерживает высокие нагрузки, легко раскалывается, имеет высокую прочность на разрыв. Из-за обилия сучков обрабатывается труднее и не столь чисто, как древесина сосны. Малоустойчива к переменному действию влажной и сухой атмосферы. Применяется в строительстве, для различных поделок и изготовления музыкальных инструментов. Пихта имеет прямой стройный ствол. У нее легкая и мягкая древесина, которая умеренно долговечна, обладает высокой прочностью на сжатие и изгиб, легко расщепляется. Из-за отсутствия смоляных ходов, по которым смола проникает во внутренние слои ствола, пихта менее стойка к загниванию, чем ель. Используется так же, как и сосна, и, кроме того, для изготовления музыкальных инструментов. Пихта имеет прямой стройный ствол. У нее легкая и мягкая древесина, которая умеренно долговечна, обладает высокой прочностью на сжатие и изгиб, легко расщепляется. Из-за отсутствия смоляных ходов, по которым смола проникает во внутренние слои ствола, пихта менее стойка к загниванию, чем ель. Используется так же, как и сосна, и, кроме того, для изготовления музыкальных инструментов.

Лиственница. Ее древесина легкая, она тверже и богаче смолой, чем сосна, отличается высокой прочностью и эластичностью, легко раскалывается; мало дышит. Это самая твердая и долговечная древесина из хвойных пород. Обрабатывается трудно; хороша для строительных работ. Применяется для тех же целей, что и сосна. Лиственница. Ее древесина легкая, она тверже и богаче смолой, чем сосна, отличается высокой прочностью и эластичностью, легко раскалывается; мало дышит. Это самая твердая и долговечная древесина из хвойных пород. Обрабатывается трудно; хороша для строительных работ. Применяется для тех же целей, что и сосна. Кедр. Более стоек к загниванию, чем сосна. Древесина желтоватого или красноватого цвета, легкая, легко режется; используется как строительный материал. Кедр. Более стоек к загниванию, чем сосна. Древесина желтоватого или красноватого цвета, легкая, легко режется; используется как строительный материал. Дуб. Его древесина твердая, тяжелая, очень прочная и вязкая; стойкая против загнивания, хорошо гнется; исключительно долговечна, мало усыхает и набухает. Хорошо противостоит непогоде и мало изнашивается; сколь угодно долго сохраняется под водой. Долго пролежавший под водой дуб становится черным; он называется мореным. Часто используется для изготовления инструмента, деревянных пробок, паркетных и дощатых полов, порогов и дверей, мебели и гидротехнических сооружений. Дуб. Его древесина твердая, тяжелая, очень прочная и вязкая; стойкая против загнивания, хорошо гнется; исключительно долговечна, мало усыхает и набухает. Хорошо противостоит непогоде и мало изнашивается; сколь угодно долго сохраняется под водой. Долго пролежавший под водой дуб становится черным; он называется мореным. Часто используется для изготовления инструмента, деревянных пробок, паркетных и дощатых полов, порогов и дверей, мебели и гидротехнических сооружений.

Красный бук имеет твердую, тяжелую, прочную и вязкую древесину. Она легко раскалывается, хорошо противостоит деформациям разрыва и среза. Не очень устойчива к переменному действию влажности и сухости, плохо выдерживает длительные нагрузки; сильно дышит. Применяется в основном для изготовления инструмента, деревянных пробок, дощатых и паркетных полов, дверных порогов, лестничных ступеней, фурнитуры, фанеры и для ряда столярных работ. Красный бук имеет твердую, тяжелую, прочную и вязкую древесину. Она легко раскалывается, хорошо противостоит деформациям разрыва и среза. Не очень устойчива к переменному действию влажности и сухости, плохо выдерживает длительные нагрузки; сильно дышит. Применяется в основном для изготовления инструмента, деревянных пробок, дощатых и паркетных полов, дверных порогов, лестничных ступеней, фурнитуры, фанеры и для ряда столярных работ. Белый бук. Это очень твердое, тяжелое и вязкое дерево, которое плохо раскалывается; сохраняется только в сухой атмосфере; сильно дышит; малоэластично. Обычно применяется для изготовления инструментов, рубанков, рукояток стамесок и деревянных молотков. Белый бук. Это очень твердое, тяжелое и вязкое дерево, которое плохо раскалывается; сохраняется только в сухой атмосфере; сильно дышит; малоэластично. Обычно применяется для изготовления инструментов, рубанков, рукояток стамесок и деревянных молотков. Ясень. Его древесина по свойствам и внешнему виду похожа на дуб; сравнительно тяжелая и твердая, очень эластичная и вязкая; но, в отличие от него, недолговечная; мало дышит. Хорошо обрабатывается; применяется для изготовления рукояток молотков и топорищ, спортивного инвентаря. Ясень. Его древесина по свойствам и внешнему виду похожа на дуб; сравнительно тяжелая и твердая, очень эластичная и вязкая; но, в отличие от него, недолговечная; мало дышит. Хорошо обрабатывается; применяется для изготовления рукояток молотков и топорищ, спортивного инвентаря. Клен. Древесина плотная, твердая, хорошо обрабатывается. Область применения: детали мебели, музыкальных инструментов, рубанков и т.д. Клен. Древесина плотная, твердая, хорошо обрабатывается. Область применения: детали мебели, музыкальных инструментов, рубанков и т.д.

Береза имеет однородную, средней плотности древесину. Используется в мебельном производстве как поделочный материал. Особо ценной является древесина карельской березы, которая идет на отделку мебели. Береза имеет однородную, средней плотности древесину. Используется в мебельном производстве как поделочный материал. Особо ценной является древесина карельской березы, которая идет на отделку мебели. Липа. Древесина этого дерева однородная и мягкая, легко обрабатывается ножом, стамеской, резаками. Из нее делают фанеру, различные поделки, деревянную посуду, музыкальные инструменты. Липа. Древесина этого дерева однородная и мягкая, легко обрабатывается ножом, стамеской, резаками. Из нее делают фанеру, различные поделки, деревянную посуду, музыкальные инструменты. Ольха обладает светлой, краснеющей на воздухе древесиной, которая хорошо противостоит увлажнению. Применяется для изготовления фанеры, тары, мебели. Ольха обладает светлой, краснеющей на воздухе древесиной, которая хорошо противостоит увлажнению. Применяется для изготовления фанеры, тары, мебели.

Влажная древесина быстро загнивает, плохо склеивается: изготовленные из нее предметы коробятся, растрескиваются. Поэтому целесообразнее всего работать с древесиной, которая содержать влаги не более 18% от массы древесины. В свежесрубленном дубе эта величина составляет 5070%. Влажная древесина быстро загнивает, плохо склеивается: изготовленные из нее предметы коробятся, растрескиваются. Поэтому целесообразнее всего работать с древесиной, которая содержать влаги не более 18% от массы древесины. В свежесрубленном дубе эта величина составляет 5070%. Поэтому для получения древесины, пригодной для столярных работ, ее выдерживают на свежем воздухе от 1 до 3 лет. Высушенная древесина хорошо обрабатывается, прочно склеивается, красится, не коробится и не рассыхается. Лучше сохнут доски обрезные и строганые. Поэтому для получения древесины, пригодной для столярных работ, ее выдерживают на свежем воздухе от 1 до 3 лет. Высушенная древесина хорошо обрабатывается, прочно склеивается, красится, не коробится и не рассыхается. Лучше сохнут доски обрезные и строганые.

Материалы и изделия из древесины разделяют на несколько групп: лесоматериалы, получаемые путем механической обработки дерева; модифицированная древесина, обработанная синтетическими смолами, прессованная, пластифицированная аммиаком и др.; древесные изделия фанера, столярные плиты, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, древесно-слоистые пластики и др. Материалы и изделия из древесины разделяют на несколько групп: лесоматериалы, получаемые путем механической обработки дерева; модифицированная древесина, обработанная синтетическими смолами, прессованная, пластифицированная аммиаком и др.; древесные изделия фанера, столярные плиты, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, древесно-слоистые пластики и др. Лесоматериалы подразделяются на круглые, пиленые, лущеные, фрезерованные (строганые), колотые и побочные продукты опилки, стружки, щепа, древесная мука. Лесоматериалы подразделяются на круглые, пиленые, лущеные, фрезерованные (строганые), колотые и побочные продукты опилки, стружки, щепа, древесная мука. Круглые лесоматериалы, т. е. стволы поваленного дерева, очищенные от сучьев. Их делят на части (раскряжевка) разной длиныбревна, кряжи, чураки. По толщине круглые лесоматериалы подразделяют на крупные диаметром более 26 см, средние от 14 до 24 см, мелкие от 6 до 13 см. Еще более тонкий лес от 3 до 7 см называют жердями. Круглые лесоматериалы, т. е. стволы поваленного дерева, очищенные от сучьев. Их делят на части (раскряжевка) разной длиныбревна, кряжи, чураки. По толщине круглые лесоматериалы подразделяют на крупные диаметром более 26 см, средние от 14 до 24 см, мелкие от 6 до 13 см. Еще более тонкий лес от 3 до 7 см называют жердями.

В зависимости от качества древесины (наличия пороков) и дефектов при обработке круглые лесоматериалы делят на четыре сорта, из которых в строительстве используют главным образом 2-й и 3-й. В зависимости от качества древесины (наличия пороков) и дефектов при обработке круглые лесоматериалы делят на четыре сорта, из которых в строительстве используют главным образом 2-й и 3-й.

Пиломатериалы подразделяют на бруски, брусья, пластины, четвертины, доски и горбыль. Бруски имеют толщину менее 100 мм и ширину не более двойной толщины. Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм; доски имеют толщину менее 100 мм и ширину более двойной толщины. Брусья и доски бывают обрезные и необрезные (кромки не пропилены или пропилены меньше, чем на половине длины). Доски тоньше 32 мм называют тонкими или тесом. Длина досок от 1 до 6,5 м. Пиломатериалы подразделяют на бруски, брусья, пластины, четвертины, доски и горбыль. Бруски имеют толщину менее 100 мм и ширину не более двойной толщины. Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм; доски имеют толщину менее 100 мм и ширину более двойной толщины. Брусья и доски бывают обрезные и необрезные (кромки не пропилены или пропилены меньше, чем на половине длины). Доски тоньше 32 мм называют тонкими или тесом. Длина досок от 1 до 6,5 м. Доски и брусья хвойных пород делят на пять сортов отборный, 1-й, 2-й, 3-й и 4-й. В столярном производстве используют только 1-й и 2- й сорта. Максимальная ширина досок и брусьев 250 мм, у брусков 200 мм. Пиломатериалы лиственных пород делят на три сорта. Доски и брусья хвойных пород делят на пять сортов отборный, 1-й, 2-й, 3-й и 4-й. В столярном производстве используют только 1-й и 2- й сорта. Максимальная ширина досок и брусьев 250 мм, у брусков 200 мм. Пиломатериалы лиственных пород делят на три сорта.

Для производства деталей готовых изделий применяют так называемые заготовки доски и брусья, прирезанные применительно к заданным размерам и с припусками на механическую обработку и усушку. Их используют для клееных конструкций, а также для изготовления плинтусов, галтелей, карнизов, наличников и др. Для производства деталей готовых изделий применяют так называемые заготовки доски и брусья, прирезанные применительно к заданным размерам и с припусками на механическую обработку и усушку. Их используют для клееных конструкций, а также для изготовления плинтусов, галтелей, карнизов, наличников и др. Изделия из древесины. Элементы небольшого поперечного сечениядеревянные фрезерованные детали, называемые погонажными (их измеряют погонными метрами) - это плинтусы, галтели, карнизы, пояски, наличники, поручни для лестничных перил, обшивки, раскладки, а также доски и бруски для покрытия полов (на одной кромке имеют паз, на другой гребень). Изделия из древесины. Элементы небольшого поперечного сечениядеревянные фрезерованные детали, называемые погонажными (их измеряют погонными метрами) - это плинтусы, галтели, карнизы, пояски, наличники, поручни для лестничных перил, обшивки, раскладки, а также доски и бруски для покрытия полов (на одной кромке имеют паз, на другой гребень).

Рис. 2. Брусья: а - двухкантный; б – трех- кантный; в - четырехкантный (или чистый) Рис. 2. Брусья: а - двухкантный; б – трех- кантный; в - четырехкантный (или чистый) Пиломатериалы. Ствол можно распилить на брусья, бруски, доски, обаполы, пластины и четвертины. Пиломатериалы с опиленными кромками называются обрезными, с неопиленными необрезными. Пиломатериалы. Ствол можно распилить на брусья, бруски, доски, обаполы, пластины и четвертины. Пиломатериалы с опиленными кромками называются обрезными, с неопиленными необрезными. Брусья (рис. 2) изготовляются толщиной более 100 мм и до 400 х 400 мм. У них могут быть опилены две, три либо четыре стороны; в этих случаях они называются соответственно двух-, трех- и четырехкантными. Брусья (рис. 2) изготовляются толщиной более 100 мм и до 400 х 400 мм. У них могут быть опилены две, три либо четыре стороны; в этих случаях они называются соответственно двух-, трех- и четырехкантными.

Рис. 3. Бруски: а - чисто обрезной; б - с тупым обзолом; в - с острым обзолом Рис. 3. Бруски: а - чисто обрезной; б - с тупым обзолом; в - с острым обзолом Бруски (рис. 3) имеют толщину мм, а ширину не более двойной толщины. Они могут быть чисто обрезными или иметь оставшуюся нетронутой боковую поверхность бревна так называемый обзол. Малоформатный брусок называется рейкой. Бруски (рис. 3) имеют толщину мм, а ширину не более двойной толщины. Они могут быть чисто обрезными или иметь оставшуюся нетронутой боковую поверхность бревна так называемый обзол. Малоформатный брусок называется рейкой.

Рис. 4. Доски: а - чисто обрезная; б - необрезная; в - односторонне обрезная; 1 - пласть наружная; 2 - кромка; 3 - торец; 4 – обзол Рис. 4. Доски: а - чисто обрезная; б - необрезная; в - односторонне обрезная; 1 - пласть наружная; 2 - кромка; 3 - торец; 4 – обзол Доски (рис. 4) бывают обрезные, необрезные и односторонне обрезные толщиной мм, шириной до 275 мм и длиной до 6,5 м. Широкую часть доски называют пластью, узкую кромкой, концевую грань торцом. Пласть, «смотрящая» на периферию бревна, называется наружной (или правой), а на ядро бревна внутренней (левой). Доски (рис. 4) бывают обрезные, необрезные и односторонне обрезные толщиной мм, шириной до 275 мм и длиной до 6,5 м. Широкую часть доски называют пластью, узкую кромкой, концевую грань торцом. Пласть, «смотрящая» на периферию бревна, называется наружной (или правой), а на ядро бревна внутренней (левой).

Обаполы это отходы, остающиеся от распиловки бревен. Они имеют вид части цилиндра, отсеченного плоскостью, параллельной оси цилиндра. Обаполы это отходы, остающиеся от распиловки бревен. Они имеют вид части цилиндра, отсеченного плоскостью, параллельной оси цилиндра. Пластины получают при распиловке бревен пополам вдоль волокна, а четвертины распиливанием пластин по длине на две равные части. Пластины получают при распиловке бревен пополам вдоль волокна, а четвертины распиливанием пластин по длине на две равные части. Древесные материалы (ДМ). Это конструкционные, изоляционные и поделочные материалы, производимые на основе древесины. Технология горячее прессование древесных опилок, стружек, волокон, которые смешиваются со связующим веществом, либо склеивание листов лущеного шпона тонких листов древесины, получаемых лущением коротких бревен на специальных стенках. ДМ в ряде случаев имеют преимущества по сравнению с натуральной древесиной, в частности, превосходят ее по эксплуатационным свойствам, а также по габаритам. К ДМ относятся следующие материалы: фанера, древесно-волокнистые плиты (ДВП), древесно-стружечные плиты (ДСП), древесные пластики. Древесные материалы (ДМ). Это конструкционные, изоляционные и поделочные материалы, производимые на основе древесины. Технология горячее прессование древесных опилок, стружек, волокон, которые смешиваются со связующим веществом, либо склеивание листов лущеного шпона тонких листов древесины, получаемых лущением коротких бревен на специальных стенках. ДМ в ряде случаев имеют преимущества по сравнению с натуральной древесиной, в частности, превосходят ее по эксплуатационным свойствам, а также по габаритам. К ДМ относятся следующие материалы: фанера, древесно-волокнистые плиты (ДВП), древесно-стружечные плиты (ДСП), древесные пластики. Фанера. Этот вид ДМ склеивают из листов лущеного шпона, причем в смежных слоях волокна древесины расположены перпендикулярно друг к другу. В производстве фанеры используют древесину сосны, ели, лиственницы, березы, бука, клена, граба. Виды фанеры, используемой для различных целей, можно разбить на несколько групп в зависимости от области применения (таблица Фанера. Этот вид ДМ склеивают из листов лущеного шпона, причем в смежных слоях волокна древесины расположены перпендикулярно друг к другу. В производстве фанеры используют древесину сосны, ели, лиственницы, березы, бука, клена, граба. Виды фанеры, используемой для различных целей, можно разбить на несколько групп в зависимости от области применения (таблица

В последние годы все шире применяются клееные конструкции, крупноразмерные элементы, изготовляемые путем склеивания сравнительно небольших деревянных заготовок друг с другом или с другими материалами арки, балки двутаврового сечения, блоки и т. д. Их изготовляют на водостойких и высокопрочных полимерных клеях. В последние годы все шире применяются клееные конструкции, крупноразмерные элементы, изготовляемые путем склеивания сравнительно небольших деревянных заготовок друг с другом или с другими материалами арки, балки двутаврового сечения, блоки и т. д. Их изготовляют на водостойких и высокопрочных полимерных клеях. Они отличаются большей прочностью, водостойкостью, био- и огнестойкостью, чем обычные конструкции из древесины, не подвержены усушке и короблению. Использование клееных конструкций один из наиболее экономически эффективных путей применения древесины в строительстве. Они отличаются большей прочностью, водостойкостью, био- и огнестойкостью, чем обычные конструкции из древесины, не подвержены усушке и короблению. Использование клееных конструкций один из наиболее экономически эффективных путей применения древесины в строительстве.

PAGE 3

Лекция 2 по дисциплине «Строительные материалы» для 1 курса (бакалавриат)

Тема. Сырье для производства строительных материалов. Природные каменные материалы

1. Природная сырьевая база для производства строительных матери а лов.

Сырьем для изготовления всех неорганических строительных материалов (каменных и металлов) являются горные породы.

Строительные материалы из горных пород могут быть получены двумя путями: механической обработкой и химической переработкой (чаще всего обжигом).

Природными каменными материалами в строительстве называют камни, полученные механической обработкой горных пород дроблением, распиливанием, раскалыванием, фактурной обработкой поверхности. Природные каменные материалы сохраняют структуру горной породы. Некоторые горные породы, разрушенные самой природой, могут представлять собой готовый строительный материал (песок, гравий и др.).

Камнелитные изделия получают плавлением камня с последующей разливкой расплава в формы. Технология каменного литья называется петрургией (слово «петр» означает камень). Петрургию применяют для получения непористых каменных изделий или изделий сложной формы.

Химической переработкой горных пород получают такие распространенные материалы (вяжущие), как известь, цемент, строительный гипс и др. Одна из наиболее доступных для добычи горных пород глина с древнейших времен подвергается химической переработке обжигу. Из глины, как известно, получают кирпич и керамические, в том числе строительные, изделия.

Металлы получают также из горных пород, называемых рудами. Руда это горная порода, содержащая значительный процент металла. При этом должно быть технологически приемлемо и экономически целесообразно извлекать металл из такой породы. Например, руды, содержащие оксиды железа в свободном состоянии, главное сырье для металлургии. А широко распространенные породы, называемые железомагнезиальные силикаты не применяются для извлечения железа или магния. Металла в них небольшой процент, и извлечь его из породы трудно и дорого.

Основное сырье для органических материалов нефть и каменный уголь можно также отнести к горным породам. Из нефти и каменного угля получают битумы и дегти, используемые для кровельных материалов и дорожного строительства. Продукты переработки нефти и каменного угля применяются для получения строительных пластмасс

Древнейший строительный материал органического происхождения древесина. Механической обработкой древесины получают материалы, сохраняющие ее структуру. Это не только хорошо известные бревна и доски, но и, например, декоративно-отделочный материал шпон из ценных пород древесины.

2.Вторичные сырьевые ресурсы в производстве строительных матери а лов.

Наряду с природным сырьем в производстве строительных материалов применяют так называемые техногенные отходы. Промышленность выпускает готовой продукции значительно меньше, чем потребляет сырья. Например, для производства 1 т чугуна расходуется 1,5… 2 т сырья. Следовательно, 0,5… 1 т это отходы производства.

Среди техногенных отходов могут быть газообразные, жидкие и твердые продукты. Многие из них загрязняют воздух и воду. Известно, что улавливанием и нейтрализацией вредных отходов стали заниматься только в связи с бурным развитием промышленности в конце 19 начале 20 века. Полностью эта проблема до сих пор не решена.

Техногенные отходы, в том числе полученные при очистке промышленных стоков, газовых и пылевых выбросов, могут быть снова использованы как сырье в том же или другом производстве. Из отраслей, потребляющих промышленные отходы, наиболее емкой является промышленность строительных материалов. Установлено, что использование промышленных отходов позволяет покрыть до 40% потребности строительства в сырьевых ресурсах. Применение промышленных отходов позволяет на 10…30% снизить затраты на изготовление строительных материалов по сравнению с производством их из природного сырья. Кроме того, из промышленных отходов можно создавать новые строительные материалы с высокими технико-экономическими показателями.

Отходы удобно классифицировать по отраслям промышленности.

Шлаки черной металлургии . Среди них наибольшее значение для строительной индустрии имеют доменные шлаки побочный продукт при выплавке чугуна в доменных печах. В домне, как известно, руда расплавляется. Расплав разделяется на два слоя металл внизу и шлак сверху. Таким образом, шлак представляет собой плавленый камень. В металлургических районах отвалы затвердевшего шлака занимают много полезной земли (выход шлака около 0,5 тонн на тонну чугуна). Строительная индустрия потребляет как монолитный шлак после дробления в щебень, так и специально подготовленный гранулированный шлак. Простейший способ грануляции сухой: тонкая струя расплавленного шлака льется с большой высоты, разделяясь при этом на капли, которые, застывая, и образуют гранулы шлака. Существуют также мокрый и полусухой способы грануляции. Цель грануляции получить незакристаллизованный (аморфный, стекловидный) камень, химически более активный, чем закристаллизовавшийся в отвалах шлак. Гранулы растирают в порошок и применяют в производстве цемента. Щебень, полученный дроблением отвального шлака, применяют как заполнитель для бетона. Для легкого бетона изготовляют шлаковую пемзу поризованный шлак. Сущность изготовления шлаковой пемзы состоит в том, что расплавленный шлак с температурой около 1300ºС обрабатывается холодной водой. Благодаря мгновенному испарению воды и связанному с этим быстрому остыванию шлака вязкость последнего возрастает. Пузырьки пара не могут преодолеть пластически вязкое состояние расплава, застревают в нем и вспучивают его. В результате образуется легкий пористый материал, напоминающий природную пемзу.

Шламы общее название осадков суспензий, получаемых в металлургических и химических производствах при жидкостной обработке различных материалов. Например, из нефелина при получении из него глинозема (Al 2 O 3 ) получается шлам, содержащий белит Ca 2 SiO 4 . Белит входит в состав портландцемента, поэтому белитовый шлам используют в производстве вяжущих. при вымывании из глины алюминия с помощью кислотной обработки получается шлам, богатый SiO 2 (сиштоф), который также используют как добавку к цементам.

Приведенные примеры шламов это отходы цветной гидрометаллургии. Шламы образуются и во многих других производствах. Например, в целлюлозно-бумажной промышленности при механической очистке сточных вод образуются шламы, содержащие волокна целлюлозы и частицы каолина, которые также могут быть использованы в производстве строительных материалов. При обогащении руд методом флотации также образуются шламы (флотационные хвосты), которые содержат так называемую «пустую» породу (название в отличие от концентрата, который после обогащения содержит много металла). Для строителей «пустая» порода» это измельченный камень, который может быть использован в производстве безобжиговых материалов.

Золы и шлаки тепловых электростанций (ТЭС) минеральный остаток от сжигания твердого топлива. Одна ТЭС средней мощности выбрасывает в отвалы около 1 млн тонн зол и шлаков в год. Топливные золы и шлаки содержат все связанные или свободные оксиды, которые присутствуют в строительных каменных материалах. Поэтому они могут использоваться при производстве практически всех строительных материалов и изделий.

Вскрышные породы отходы добычи различных полезных ископаемых открытым способом (в карьерах). Это, как считают до 3 млрд тонн в год (на всю страну) все тех же камней, т.е. по существу неисчерпаемый источник для промышленности строительных материалов.

Отходы древесины , образующиеся на лесосеках, на лесопилках, при производстве мебели, т.е. при механической обработке древесины, составляют в год около 500 млн м 3 . Из этого огромного количества отходов используется в промышленности строительных материалов (а также в целюлозно-бумажной промышленности) всего 1/6 часть. Для производства строительных материалов используют щепу, стружку, опилки. Крупные отходы лесопиления (горбыль, например) и дровяное долготьё с лесосек измельчают и применяют как наполнитель в ДСП, ДВП, ЦСП, арболите и других материалах на вяжущих.

Здесь перечислены лишь некоторые виды отходов, применяемые в производстве СМ. Использование техногенных отходов неотъемлемая черта всех ресурсосберегающих технологий. При использовании отходов, как правило, улучшается экология за счет уменьшения отвалов, свалок, вредных выбросов сточных вод и газов.

Все последующие лекции, кроме металлов, адаптировались к первому курсу только в процессе чтения. Материалы из первой главы нашего учебника (Андреев и др. Материаловедение) здесь не повторяются.

Сырье для производства строительных материалов беларуси. Строительные материалы на основе органического сырья

Древесина является одним из древнейших строительных материалов. Из нее изготовляют не только различные конструктивные элементы

Новые статьи

Популярные статьи