Строительные материалы – виды и применение в строительстве
В этой статье рассмотрены наиболее важные строительные материалы, о которых необходимо знать при проектировании и строительстве зданий.
Многие природные материалы, такие как глина, песок, камень, дерево и т. д., используются в качестве строительных материалов в дополнение к искусственным материалам, таким как конструкционная сталь, арматура, бетон, кирпич, алюминий и т. д.
Использование строительных материалов зависит от характера возводимой конструкции. Давайте подробно обсудим строительные материалы, разбирая их по порядку.
Бетон как строительный материал
Бетон является самым распространенным строительным материалом. Он также используется как один из самых распространенных строительных материалов. Независимо от того, построено ли здание из конструкционной стали, мы использовали бетон для строительства фундамента.
Если фундамент строения не сделан из стали или дерева, то фундаменты всех других сооружений должны быть сделаны из бетона или бетона. железобетон .
Бетон состоит из цемента, заполнителя и воды. Кроме того, мы добавляем добавки, чтобы импровизировать различные характеристики бетона. В зависимости от силы и долговечность бетона требования, выбирается марка бетона. Марка бетона соответствует характеристическая прочность бетона . Доля смеси цемента, заполнителя (мелкий заполнитель; песок для искусственный песок и крупные заполнители), а вода дает разные марки бетона.
Добавки для бетона такие как замедлители схватывания, понизители воды, суперпластификаторы которые включают в себя сильное снижение содержания воды и т. д., используются для изменения поведения бетона. Время схватывания бетона, удобоукладываемость бетона и др. модифицируются примесями.
Свежий заливка бетона делается в области, где структура будет построена. Перед заливкой бетона производится проверка выноса, опалубки, армирования, очистки и т.д. Особое внимание следует уделить при бетонировании больших размеров.
С увеличением толщины бетона теплота, выделяемая в результате теплоты гидратации, значительно возрастает. Поэтому должны быть приняты необходимые меры, чтобы избежать растрескивание бетона за счет тепла, выделяемого в процессе гидратации и обслуживания. Кроме того, следует обратить внимание на образование замедленного эттрингита из-за аномального повышения температуры. В целом повышение температуры в процессе гидратации ограничивается 70 0 С.
После заливки бетона следует избегать быстрого высыхания бетона. Это напрямую влияет на долговечность конструкции. твердение бетона делается для создания прочной зоны покрытия и во избежание растрескивания бетона.
Перед заливкой бетона и после заливки бетона проводятся испытания бетона, чтобы убедиться в наличии ожидаемой удобоукладываемости и прочности бетона.
- Компания бетонный отстойник Испытание проводится для проверки удобоукладываемости бетона на площадке перед заливкой.
- Испытания куба бетона или испытания цилиндра проводятся для проверки того, имеет ли бетон характеристическую прочность, указанную в составе смеси.
Бетон является композитным материалом, и его прочность увеличивается при добавлении других материалов. Бетон слаб на растяжение, и мы добавляем армирование или материалы, такие как волокно, чтобы улучшить способность к растяжению. Кроме того, бетон действует вместе с арматурой при восприятии приложенных нагрузок.
Сталь как строительный материал
Как и бетон, сталь также является одним из наиболее часто используемых строительных материалов. Стали, используемые для строительства, можно разделить на категории в зависимости от цели их использования.
- Армирующая сталь или арматура
- Конструкционная сталь
Арматурная сталь как строительный материал
Если это не массивный бетон, мы предоставляем арматуру, чтобы выдерживать предельные ступенчатые нагрузки и защищать конструкцию от требований эксплуатационной пригодности.
Армирование также называют арматура . Это наиболее важный материал, используемый в конструкциях, способных выдерживать растягивающие напряжения. Бетон слаб на растяжение. Прочность на растяжение или допустимое растягивающее напряжение бетона составляет около 10% от его прочность на сжатие . В местах, где есть растягивающие напряжения, мы обеспечиваем армирование, чтобы нести нагрузку. Кроме того, предусмотрено армирование для улучшения конструкционной способности бетона.
Армирование имеет две основные категории. Они средней стали и тор стали. Сталь Tor теперь была разработана для реберной стали (стержни TMT), имеющей более высокую предел прочности и предел текучести. В настоящее время выпускается арматура с пределом текучести 500-650 Н/мм 2 . Современное усовершенствование армирования было произведено термомеханической обработкой. Поэтому эти бары называются сталь ТМТ бары. Таким образом, арматуру можно назвать одним из важнейших строительных материалов.
Конструкционная сталь
Конструкционная сталь – это не только строительные материалы, она используется для строительства других конструкций, таких как мосты, башни и т. Д. В основном конструкционная сталь используется для строительства части или всего здания. В железобетонной конструкции крыша может быть построена из конструкционных стальных опор (ферм). Кроме того, здание может быть построено из конструкционной стали.
Конструкционная сталь включает в себя универсальные балки (двутавр), колонны (H-колонна), прямоугольные полые профили (RHS), круглые полые профили (CHS), угловые профили и т. Д. В зависимости от характера конструкции применение конструкционной стали в качестве строительных материалов будет применяться.
Кладочные материалы как строительные материалы
Кирпичная кладка является наиболее широко используемым материалом перегородок в малоэтажном строительстве. В связи с увеличением веса конструкции в качестве замены кирпичным стенам используются легкие перегородки. В основном, существует два типа каменной кладки, которые используются в строительстве зданий.
- Кирпичная кладка
- Блочная кладка
Кирпичная кладка
Кирпич – древнейший строительный материал, используемый для возведения сооружений. Сегодня для строительства используется инженерный кирпич. Кроме того, в строительстве используются и другие виды кирпича. Как правило, прочность кирпича должна быть 10 Н/мм 2 .
Стены из кирпичной кладки могут быть различной толщины: 113.5 мм, 225 мм, 300 мм и т. д. Кирпич является одним из лучших материалов, способных защитить конструкцию и обеспечить комфорт. Теплопроводность также находится в пределах допустимого предела.
Блочная кладка
Блок является одним из самых популярных строительных материалов, используемых в современном строительстве, благодаря дополнительным преимуществам по сравнению с кирпичной кладкой.
Блоки производятся с различной шириной, такой как 100, 125, 150, 200 мм и т. д. Они даже могут быть изготовлены в зависимости от требований к конструкции. В отличие от кирпича, блочная кладка очень красива. Поэтому стоимость строительства снижается. Толщина штукатурки, толщина раствора значительно уменьшаются при возведении блочных стен.
Пустотелые блоки
Полые блоки также производятся в тех же размерах, что и сплошные блоки. Введение пустотелых блоков значительно снижает вес стены. В результате общая стоимость возведения конструкций значительно снижается.
Древесина или таймер также именуется под самыми полезными строительными материалами. Кроме того, есть высокая конструкция, построенная из дерева. В некоторых странах большинство зданий построено из дерева. Поэтому время – очень важный строительный материал.
Даже в бетонной железобетонной конструкции время используется для дверей, окон, крыши, мебели и т. д. наиболее широко. Таким образом, время или дерево являются неизбежным строительным материалом в мире.
Алюминий
Алюминий является широко используемым строительным материалом в современном строительстве с растущим спросом на строительство и невозможностью производства таких материалов, как древесина. Это экологически чистый материал земли, воздействие на экосистему минимально по сравнению с использованием таймера.
Алюминий не такой прочный, и он был сделан путем смешивания некоторых других сплавов, таких как медь, магний, цинк и т. д., чтобы улучшить его прочность. Существуют различные марки алюминиевых изделий, которые имеют разную прочность. Выбор материала должен основываться на применении. Кроме того, различные профили, созданные из алюминия, повышают его прочность в дополнение к назначению профиля.
Алюминий становится прочным, имеет низкую стоимость, низкую стоимость обслуживания, имеет хороший отделочный материал среди других строительных материалов.
Стекло – один из самых популярных строительных материалов, используемых в фасадном строительстве. В зданиях любого масштаба фасады строятся как комбинация других фасадных материалов, таких как кирпичная и блочная стена. Однако в высотных домах фасад в основном выполнен из стекла.
Имеет малый вес по сравнению с кирпичными и блочными стенами. Кроме того, это улучшает эстетический вид здания. Доступны стекла различной толщины, такие как 6, 8, 10, 12, 16, 20 мм и т. д. В зависимости от характера конструкции и приложенных к стеклу нагрузок толщина стекла выбирается в соответствии с соответствующими стандарты дизайна.
Кроме того, стекло будет использоваться для других целей, таких как напольные покрытия, внутренние фасады, внутренние нужды и т. д.
Рисовать
Покраска – это окончательная отделка здания. Он покрывает внешние и внутренние поверхности зданий и создает приятный внешний вид. В зависимости от области применения различают два типа красок, которые подходят для внутренних и наружных работ.
Внешние краски, как правило, представляют собой погодозащитные покрытия. Они должны быть в состоянии выдерживать жару и сохранять свой цвет неизменным в течение сезонного времени. Кроме того, они должны минимизировать проникновение воды в кирпичные стены. В соответствии со спецификациями проекта будет принято решение о количестве наносимых слоев. Однако, как правило, будет минимум два слоя.
Чем лучше выполнить, тем выше количество покрасочных покрытий. В частности, для наружных поверхностей использование большего количества слоев является обязательным.
Кроме того, стальные конструкции также покрываются краской для их защиты. Когда мы не используем цинкование, мы наносим краски для защиты стали от коррозии. Статья о сравнении покраска и оцинковка можно изучить для получения дополнительной информации.
Бетонные блоки в архитектуре: как строить из этого модульного и недорогого материала
Бетонные блоки – это сборный материал, используемый в основном для возведения стен. Как и кирпичи, блоки укладываются вместе и соединяются раствором, обычно состоящим из цемента, песка и воды. Блоки полые внутри, что позволяет использовать стальные стержни и заполнять раствором.
Эти блоки бывают разных размеров и фактур, от традиционных гладких поверхностей до рифленых или шероховатых поверхностей, а также специальные блоки для углов или балок с продольным армированием. Размеры этих блоков варьируются от классических 8x8x16 дюймов (около 19x19x39 см), которые предназначены для использования в строительстве, до размеров 8×3.5×39 дюймов (около 19x9x39 см) для перегородок. Как мы можем творчески включить их в наши проекты?
через Викимедиа, Пользователь: katorisi под лицензией CC BY-SA 3.0
Хотя первые блоки изготавливались вручную, в настоящее время они производятся автоматизированным способом, и в час можно изготовить тысячи блоков. Однако, не требуя обжига, каждый блок может быть изготовлен на месте неквалифицированными каменщиками.
Дом Мипибу / Terra e Tuma Arquitetos Associados. Изображение © Нельсон Кон
С точки зрения теплового поведения блочная стена может работать хорошо, если принять соответствующие меры. Например, важно обеспечить правильное размещение смеси во всех швах, чтобы избежать тепловых мостов. Кроме того, изоляторы, такие как EPS или стекловата и полиэтилен в качестве пароизоляции, могут быть включены во внутреннюю часть блоков для использования в качестве внешней изоляционной штукатурки.
Casa entre Bloques / Natura Futura Arquitectura. Изображение © JAG Studio
Вообще говоря, его производство состоит из 4 процессов:
-
- Смешивание : После взвешивания смешивают соответствующие количества воды, гравия и сухого цемента, а затем добавляют воду.
- молдинг : В специальной машине смесь уплотняется в формах, которые определяют форму и размер ее внутренних полостей и ее внешнюю текстуру. Этому процессу обычно способствуют механические вибрации.
- вулканизация : Блоки помещают в паровые печи (низкого или высокого давления) для затвердевания.
- Cubing : Сухие блоки укладываются в кубы для хранения.
Тихий дом / Ателье Такао Сиоцука. Изображение © Takao Shiotsuka Atelier
«Бетон, обычно используемый для изготовления бетонных блоков, представляет собой смесь порошкообразного портландцемента, воды, песка и гравия. В результате получается светло-серый блок с тонкой текстурой поверхности и высокой прочностью на сжатие», — говорят создатели сайта How Products. Сделаны . Таким образом, блоки обладают хорошей механической прочностью, негорючестью и звукоизоляцией.
Дом Мипибу / Terra e Tuma Arquitetos Associados. Изображение © Нельсон Кон
Базовый блок менялся, чтобы обеспечить более полные решения, такие как гидроизоляция. Некоторые современные модели содержат добавки, добавляемые в смесь, из которой они состоят, чтобы увеличить поверхностное натяжение блока и препятствовать прохождению воды. Также есть блоки с разными краями, чтобы отводить воду от ее поверхности.
Дом Мипибу / Terra e Tuma Arquitetos Associados. Изображение © Нельсон Кон
Базовая конструкция
Прежде чем начать, вы должны ознакомиться с местными строительными нормами и стандартами.
1. Если мы используем ленточный фундамент, он должен быть в два раза шире блочного. Контрольные линии наносят ниткой или мелом, а испытание проводят без строительного раствора.
2. Замешайте раствор и распределите его по ленточному фундаменту (предварительно увлажненному) по ширине блока. Начальный слой должен быть толщиной 1 дюйм (2.5 см).
3. Блоки укладываются с углов и на их вертикальные швы наносится раствор.
© Хосе Томас Франко
4. В конце каждого ряда проверяйте, выровнены ли они по вертикали и горизонтали, и при необходимости нажимайте на них, чтобы отрегулировать. Повторите процесс для всех спроектированных стен.
5. Соединение отверстий в каждом блоке создает непрерывную вертикальную полость, в которую можно вставить металлическую арматуру.
6. Убедившись, что раствор достаточно твердый, чтобы оставить след, вы должны закончить и выровнять швы и убрать излишки.
Архитектурный дизайн
Несмотря на то, что это широко используемый материал в мире, его дизайнерские возможности не используются. Бетонные блоки обычно ассоциируются с самостоятельным строительством и недорогим жильем, ситуациями, которые предоставляют несколько пространств для изучения, помимо функционального дизайна.
Casa + Estudio / Terra e Tuma Arquitetos Associados. Изображение © Педро Кок
Благодаря безупречной работе проекты некоторых архитекторов, таких как Terra e Tuma, Natura Futura, Agustín Lozada или Takao Shiotsuka Atelier, предлагают нам подумать о новых способах использования этого материала. В их работе блоки выступают главными героями пространств, полностью обнаженными и демонстрирующими свой первоначальный цвет, придающими текстуру и внешний вид, отличные от кирпича; более брутальный, но очень хорошо адаптируемый к другим материалам и элементам, таким как растительность и вода. Используя этот материал, этим архитекторам удалось снизить стоимость своих проектов без ущерба для пространственного и архитектурного качества.
Тихий дом / Ателье Такао Сиоцука. Изображение © Takao Shiotsuka Atelier
Какие еще варианты дизайна возникают? Его стандартные размеры и модульная природа позволяют нам легко проектировать, как «Лего», создавая рельефы, которые могут образовывать мебель или неровности. Поворачивая его исходное положение, его перфорации могут создавать проницаемые стены. Вот несколько простых идей, которые могут обеспечить хорошие решения, не будучи недоступными.
Casa entre Bloques / Natura Futura Arquitectura. Изображение © JAG Studio
Касас Каталинас / Агустин Лосада. Изображение © Гонсало Вирамонте
Если вы работали с этим материалом, мы приглашаем вас поделиться своим опытом в разделе комментариев ниже.