История развития производства строительных материалов

Строительные материалы. Материаловедение

(направление 270800 «Строительство»)

Лекция 1

Введение

Требования к современным строительным материалам

- легкие

- экологически чистые

- экономичные

- энергосберегающие

- негорючие

- долговечные.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Виды строительных материалов и их технология изменялись в связи с развитием производительных сил и сменой производственных отношений в человеческом обществе.

Простейшие материалы и примитивная технология заменялись более совершенными, ручное изготовление строительных материалов сменялось машинным. Расширялся и видоизменялся ассортимент строительных материалов. Но некоторые виды материалов (например, кирпич, известь, лес, стекло и др.) применяются на протяжении многих эпох.

Для первобытных построек применялись простейшие материалы: глина, лоза, тростник, дерево и природный камень.

При постройке крупных сооружений в рабовладельческом обществе (крепостей, дворцов, храмов, военных дорог и мостов) широко использовались горные породы; их обрабатывали в виде камней и плит правильной формы (Урарту, Хорезм и др.). В тех районах, где природного камня было мало, употребляли высушенный (необожженный) кирпич из глины или речного ила. Для облицовки стен, сложенных из необожженного кирпича-сырца, позднее стали применять обожженные изделия из глины (кирпич и облицовочные плиты). Обжиг глиняных изделий, придающий им прочность и водонепроницаемость, применялся в глубокой древности; это одно из крупнейших изобретений человека. Вначале этот способ применялся для изготовления посуды формовали с помощью каркаса, сплетенного из лозы, а затем, после появления формовочного круга, и без каркаса.

Уже в 7-6 веках до нашей эры получила распространение в качестве материала для кровель глиняная обожженная черепица, а в дальнейшем—терракота (облицовочные плиты) и кирпич—для стен. Вообще же керамические изделия известны не менее 12 тысяч лет.

Для скрепления камней при возведении построек были необходимы вяжущие вещества. Первыми вяжущими веществами, появившимися в древности, были: глина, гипс, известь, а также асфальт. Все они, кроме асфальта, способны твердеть только на воздухе.

Затем для строительства фундаментов, водопроводов, портов и других гидротехнических сооружений, потребовались вяжущие вещества, способные твердеть в воде. Таким простейшим вяжущим применявшимся еще в древности на юге и в центре нашей страны, была смесь извести с толченым (молотым) слабообожженным кирпичом (так называемой цемянкой), а в древнеримском строительстве—кроме того, смесь извести с вулканическим пеплом (пуццоланой).

Вяжущие вещества применялись в древнем строительстве не только для каменной кладки, но и для получения простейшего бетона. Из других строительных материалов в рабовладельческом обществе были известны стекло и краски.

В средние века раздробленность феодальных владений и удорожание рабочей силы заставляли отказываться от использования природного камня, на обработку которого затрачивалось много труда, и применять более дешевые и прогрессивные материалы, большое распространение получило производство кирпича и черепицы.

Развитие капитализма вызвало широкое промышленно железнодорожное и военное строительство материалы высокой прочности — появились строительные и броневые стали, был изобретен железобетон.

Начиная с 60-х годов ХIХ века, после усовершенствования технологии и повышения прочности цемента, он становится основным вяжущими для изготовления бетона и железобетона.

В конце ХIХ и в начале ХХ веков получило развитие производство искусственных каменных материалов (силикатного кирпича, асбестоцемента, шлакобетона и др.), а также различных тепло- и гидроизоляционных материалов.

В России одним из основных строительных материалов на долгое время оставалось дерево. Из него строили дома, общественные заведения, церкви и т.д. При этом еще во времена Ивана Грозного для систематизации накопленного опыта в области строительства создается «Приказ каменных дел», который регламентировал производство строительных материалов и строительство. Таким образом, данный документ можно считать первым нормативным документом.

Каменные дома в широком применении появляются гораздо позже (конец XIX начало ХХ века). В основном это государственные учреждения, храмы, дома богатых людей.

Грандиозное строительство, развернувшееся в нашей стране после революции, потребовало реконструкции старых и постройки новых заводов строительных материалов. В годы пятилеток были введены в строй сотни заводов строительных материалов, оснащенных новейшим оборудованием. Созданы и применяются в строительстве новые, более экономичные материалы (пустотелый кирпич, шлаковые цементы, цементы с активными добавками, легкие бетоны и др.), значительно расширено производство местных материалов, не требующих дальних перевозок и удешевляющих строительство. Производство строительных материалов в СССР по сравнению с дореволюционной Россией возросло во много раз. Так, в 1952 г. было произведено по сравнению с 1913 г. стали в 8, 3 раза больше, цемента в 9, раз и т. д.

Для индустриального и скоростного строительства начали широко применять готовые строительные детали (железобетонные, металлические, деревянные, гипсовые, крупные шлакобетонные блоки), получаемые со специальных заводов. В связи с этим коренным образом меняется характер строительства: здания или сооружения целиком или частично возводятся из готовых деталей путем их сборки кранами. Это намного повышает производительность труда, удешевляет строительство и ускоряет его темпы. Создана новая отрасль промышленности—фабрично-заводское производство сборных жилых домов и стандартных деталей из дерева, гипса, асбестоцемента и других материалов; развернуто производство новых теплоизоляционных материалов—минеральной ваты и древесноволокнистых плит.

Если говорить о развитии производства стройматериалов в последние годы, то здесь основной тенденцией является замена устаревших советских мощностей и вытеснение их новыми технологиями и оборудованием, как правило зарубежного изготовления. Поставляемые комплексы характеризуются высокой степенью автоматизации, сниженными потерями и выбросами в окружающую среду, повышенным качеством выпускаемых изделий.

В Свердловской области рынок строительных материалов достаточно развит. Не в последнюю очередь это связано с тем, что область располагает огромной сырьевой базой для производства строительных материалов. Существует два крупных цементных завода (Сухой Лог, Невьянск), поставляющие большую часть своей продукции за пределы области. Имеется предприятие по производству извести (Богданович). Область располагает мощными кирпичными заводами (Ревда, Екатеринбург), а также современными линиями по производству сухих строительных смесей (Невьянск, Заречный, Екатеринбург). Появились новые мощности по изготовлению товарного бетона и бетонных изделий (Екатеринбург). В области сохранилось крупнопанельное домостроение – завод ЖБИ «Бетфор» продолжает выпуск домов серии 141 и 141 св.

Строительная отрасль Свердловской области показывает устойчивый рост. Это требует создание мощностей, способных удовлетворять возрастающий спрос на качественные строительные материалы. По производству строительных материалов область занимает одно из лидирующих мест в России.