Строительные материалы: виды и характеристики¶

Строительные материалы — это природные и искусственные вещества, изделия и конструкции, используемые для возведения, ремонта и реконструкции зданий и сооружений. К ним относятся материалы, образующие несущие и ограждающие конструкции, отделочные покрытия, а также вспомогательные составы (клеи, герметики, крепёж). Стоимость материалов в среднем составляет от 50 до 70 % себестоимости строительства, поэтому их свойства и правильный подбор напрямую определяют долговечность, надёжность и эксплуатационные качества постройки.

¶Классификация

Единой универсальной классификации не существует; материалы группируют по нескольким признакам.

По происхождению выделяют:

• природные — древесина, камень, песок, глина, известь;
• искусственные — получаемые промышленной переработкой (цемент, кирпич, стекло, металл, полимеры).

По назначению:

• конструкционные (несущие) — бетон, железобетон, сталь, кирпич;
• ограждающие и теплоизоляционные — минеральная вата, пенополистирол, газобетон;
• отделочные — штукатурка, плитка, лакокрасочные покрытия;
• кровельные и гидроизоляционные;
• специальные — огнеупорные, акустические, радиационно-защитные.

По составу различают минеральные, органические и композиционные (комбинированные) материалы. По технологическому признаку — материалы, получаемые механической обработкой, обжигом, плавлением, химическим синтезом.

¶Основные виды

¶Минеральные вяжущие и бетоны

Цемент — гидравлическое вяжущее вещество, ключевой компонент бетона и строительных растворов. При смешивании с водой образует пластичную массу, затвердевающую в прочный камень. Различают портландцемент, шлакопортландцемент, глинозёмистый и другие виды. Бетон — искусственный каменный материал из вяжущего, воды, заполнителей (песка, щебня, гравия) и добавок. Железобетон сочетает бетон с арматурой: бетон работает на сжатие, сталь — на растяжение, что позволяет возводить несущие конструкции большой протяжённости.

¶Керамические материалы

Кирпич — штучное изделие из обожжённой глины, один из древнейших материалов. Бывает полнотелым и пустотелым, рядовым и лицевым. К керамике также относятся черепица, керамогранит, плитка, керамические трубы.

¶Древесина и материалы на её основе

Древесина — возобновляемый природный материал с высоким отношением прочности к плотности и низкой теплопроводностью. Применяются круглый лес, пиломатериалы (доска, брус), а также производные: фанера, древесно-стружечные (ДСП) и древесно-волокнистые (ДВП) плиты, клеёный брус, OSB.

¶Металлы

В строительстве используют чёрные металлы (сталь, чугун) и цветные (алюминий, медь, цинк). Сталь идёт на каркасы, арматуру, профили, кровлю; алюминий — на светопрозрачные конструкции и фасадные системы.

¶Полимеры и теплоизоляция

Полимерные материалы — трубы, плёнки, линолеум, пенопласты, герметики. Теплоизоляция представлена минеральной ватой, пенополистиролом, пенополиуретаном, экструдированным пенополистиролом, пеностеклом.

¶Стекло и отделочные материалы

Стекло применяется для остекления, светопрозрачных фасадов, стеклопакетов. Отделочные материалы включают гипсокартон, штукатурные и шпаклёвочные составы, лакокрасочные материалы, обои, декоративные панели.

¶Свойства

Ключевые характеристики, по которым оценивают стройматериалы:

Морозостойкость, прочность и водонепроницаемость бетона нормируются марками и классами. Для конструкций ответственного назначения свойства проверяют лабораторно и подтверждают сертификатами соответствия.

¶История и развитие

Природные материалы — камень, глина, древесина — использовались с древнейших времён. Обожжённый кирпич известен в Месопотамии и Древнем Риме; римляне применяли бетон и вяжущие на основе извести и вулканического пепла. В XIX веке появился портландцемент (патент Дж. Аспдина, 1824), а во второй половине века — железобетон. XX век ознаменовался массовым производством сборного железобетона, полимеров и эффективной теплоизоляции, что изменило технологии строительства. В России развитие промышленности стройматериалов связано с индустриализацией и позднее с массовым панельным домостроением.

¶Значение и тенденции

Строительные материалы определяют энергоэффективность, экологичность и стоимость объектов. Современные тенденции — рост доли композитных и многофункциональных материалов, энергосберегающих решений, переработка отходов в стройматериалы (шлаки, золы, вторичный бетон), ужесточение требований к пожарной безопасности и экологичности. Развитие стандартизации и нормирования обеспечивает сопоставимость свойств и качество продукции на рынке.

Источники: учебные издания по материаловедению, технические регламенты и стандарты строительной отрасли, отраслевые справочники.