Строительные материалы в народном хозяйстве и исторические сооружения

Строительные материалы являются основой нашего огромного строительства -- промышленного, жилищного, гидротехнического, транспортного.

К числу важнейших строительных материалов относятся: металл, лесные материалы, цемент, бетон, кирпич, камень, шифер (асбестоцементный), черепица, рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы, теплоизоляционные, стекло и др.

Значение строительных материалов для народного хозяйства видно из того, что расходы на них составляют около 50% стоимости строительства (без стоимости оборудования). Для удешевления строительства чрезвычайно важно дальнейшее снижение стоимости строительных материалов и экономия их.

В начале ХХI века задаются вопросом о будущих строительных материалах. Бурное развитие науки и техники затрудняет прогнозирование: еще четыре десятилетия назад не было широкого применения полимерных строительных материалов, а о современных «истинных» композитах было известно только узкому кругу специалистов. Тем не менее можно предположить, что основными строительными материалами также будут металл, бетон и железобетон, керамика, стекло, древесина, полимеры. Строительные материалы будут создаваться на той же сырьевой основе, но с применением новых рецептур компонентов и технологических приемов, что даст более высокое эксплуатационное качество и соответственно долговечность и надежность. Будет максимальное использование отходов различных производств, отработавших изделий, местного и домашнего мусора. Строительные материалы будут выбираться по экологическим критериям, а их производство будет основываться на безотходных технологиях.

Строительными материалами называют разнообразные по составу, структуре, форме, техническим свойствам, исходному сырью и технологии производства вещества, применяемые в жилищно-гражданском, промышленном, сельском, гидротехническом, дорожном и специальных видах строительства.

Строительными изделиями называют отдельные элементы, изготовленные из строительных материалов (например, железо- бетонная панель, состоящая из цемента, песка, щебня и воды, армированная стержнями, сетками, каркасам кирпичный блок, сложенный из кирпича на цементном растворе и др.).

Простейшими строительными материалами, которые начал применять человек, были глина, древесина, тростник, листья, шкуры животных, лед, снег, а также легко добываемые валуны, мягкие камни и др. В горных районах человек пользовался естественными или искусственно выдолбленными в мягких породах пещерами, на болотистых и заливаемых водой местах сооружались жилища на столбах, деревьях и т. д.

Многие строительные материалы, применяемые в настоящее время, известны давно., Например, кирпич-сырец и кирпич обожженный известны в строительстве более 12 тыс. лет. Сооружения из бетона на известковом растворе применялись еще в глубокой древности.

В Южном Туркестане (возле ст. Каахка) при раскопке по селения, возникшего более б тыс. лет тому назад, найдены изделия из керамики, камня, меди.

Для сооружения города Махенджодаро в Индии, построенного 5 тыс. лет тому назад, применялись тесаные камни, гидравлические растворы.

Монументальные памятники, такие как гробницы египетских пирамида Хеопса и другие, сооружены за 2-- 4 тыс. лет до я. э. из крупных каменных элементов, плоских балочных перекрытий, в отдельных конструкциях применены деревянные связи. Внутренняя и наружная отделки осуществлялись в то время декоративными металлами, изразцами, живописью.

За 2--З тыс. лет до н. э. на территории Украины уже применяли керамику (трипольская культура).

В Индии в г. Дели в 4 в. установлена кованая колонна из чистого железа.

Древнеримские сооружения (грандиозные театры, триумфальные арки, акведуки и др.) возведены из бетонов. Отделку их выполняли из керамики, стекла, гипса. Бетонные своды построек, давностью более 2 тыс. лет, сохранились и поныне.

Одним из величайших сооружений в Риме конца 1 в. до н. э. является Колизей, вмещавший до 50 тыс, зрителей. Он выстроен из бетона, кирпича, природных камней.

В 1--5 вв. до н. э. и позднее в Армении, Грузии, Азербайджане построены выдающиеся сооружения из местных каменных строительных материалов (пещерный город Уплис-Цихе, мавзолей в Нахичевани и др.).

При постройке Великой китайской стены (213 г. до н. э.) были применены бетон на известковом вяжущем, кирпич, камни. В сооружениях Древнего Китая для наклонных кровель использовали солому, бамбук, глиняную черепицу. Для отделки применяли кирпич, глазурованную керамику, фарфор.

Храмы Посейдона и Парфенон в Греции построены в 5 в. до н. э. из мрамора, туфа и искусственных материалов -- кирпича, глазурованной керамики, позолоченного металла; для кровли применяли черепицу.

В 6 в. до н. э. в Вавилоне для постройки дорог использовали битум.

Во время раскопок на территории древнего города Ольвии найдены различные строительные художественные керамические изделия, относящиеся к 6 в. до н. э.

В 5--6 вв. и позже у народов Средней Азии при строительстве монументальных сооружений широко применяли декоративную облицовку из цветного кирпича, многоцветных глазурованных плиток.

Исторические памятники Киевской Руси -- Софийский со бор, заложенный князем Ярославом Мудрым в начале 6 в. ,Золотые ворота (6 в.) -- одни из первых каменных сооружений на Руси, возведенные из кирпича и камня на растворе.

Техника производства кирпича `была известна на Руси до Х столетия н. э. Например, стены Десятинной церкви в Киеве были сложены из обожженного кирпича (плинф) размером 340х270х40 мм. Кирпичи такого же размера встречаются в кладке Преображенского собора в Чернигове, Софийского собора и Золотых ворот в Киеве. Древние полы Софийского собора выполнены из шестигранных цветных керамических плиток Изображения на стенах расписаны фресками (окраска по свежей штукатурке земляными красками), набраны стеклянными смальтами. На территории Десятинной церкви при раскопках найдены мастерские 6 в. В них обнаружены сырье, стеклянная глазурь, стеклянная смальта и тигли (в которых плавили смальту).

В конце ХI в. в Переяславе-Хмельницком были построены из кирпича и камня церкви Михаила и Андрея, а также собор Софии в Новгороде и др.

Высокохудожественные образцы древней керамики найдены в Белгороде, Владимире на Клязьме, Новгороде и других древ них городах Руси.

В середине 7 в. в Москве, Киеве, Пскове, Новгороде и других городах Древней Руси русскими зодчими были созданы выдающиеся инженерные сооружения из древесины. Большой деревянный наплавной мост через р. Днепр в Киеве был по строен в 1115 г.

Крупным достижением русской строительной техники того времени является сооружение каменной колокольни Ивана Великого высотой более 80 м.

В середине 16 в. русскими зодчими Бармой и Посником для сооружения храма Василия Блаженного в Москве были широко использованы обыкновенный и цветной кирпичи, природный камень, черепица, кровельное железо, плоские железо-кирпичные перекрытия.

В тот период уже была известна техника склеивания древесины.

В 16 в. при Иване Грозном столица России Москва значительно расширилась -- Китай-город, где находился торговый посад, был обнесен кирпичной стеной.

В 16--17 вв. при строительстве Успенской церкви Киево-Печерской лавры была широко применена декоративная керамика. В ХУII--ХУI1i вв. появляются большие казенные кирпичные заводы в Москве, а затем и в Петербурге.

В 18 начале 19 вв. из среды русского народа выдвинулись замечательные русские зодчие: Баженов, Казаков, Захаров, Воронихин, Ухтомский, Старов и др.

Строительство этого периода знаменуется широким применением в Москве, Петербурге, Киеве и других городах мраморов, гранитов, керамических и стеклянных облицовок и других материалов.

В 18 в. в России известно применение асфальтовых материалов.

После изгнания в 1812 г. наполеоновских войск в России начало быстро развиваться в районе Москвы (Гжель), на Украине и на востоке страны керамическое производство.

Научные основы технологии строительных материалов, теплотехники, горного дела и металлургии в России создал русский ученый М. В. Ломоносов. Идеи Ломоносова были использованы при постройке первых крупнейших в мире доменных печей.

Д. И. Менделеев -- создатель периодической системы элементов -- издал в 1859 г. труд «Стеклянное производство», который способствовал развитию и совершенствованию стекло делания в России. Массовое применение стекла в строительстве началось с 17 в.

В 1824 г. англичанин Аспдин из г. Портланд получил па тент на изготовление вяжущего с гидравлическими свойствами путем обжига глиноизвестняковых смесей до спекания с последующим размолом их в порошок. Такое вяжущее было названо «портландцементом». Однако способ изготовления гидравлического вяжущего был известен в России в начале 19 в. Русский военный техник Егор Челиев в 1825 г. издал в Москве книгу «Полное наставление как приготовлять дешевый и лучший мертель или цемент». В этом труде Е. Челиев обобщил накопленный русскими строителями опыт по получению и приме нению гидравлических вяжущих в России.

В 1853 г. при Петербургском институте инженеров путей сообщения проф. Н. Я. Белелюбским была организована первая в России лаборатория по испытанию материалов.

В последующие годы технология изготовления строительных материалов как в России, так и за рубежом, благодаря развитию смежных отраслей науки и техники, развивается и совершенствуется.

В нашей стране наука о строительных материалах получила большое развитие после Великой Октябрьской социалистической революции и особенно после Великой Отечественной войны.

Главной задачей в области развития промышленности строительных материалов является широкое использование местно го сырья и развитие производства эффективных элементов, обеспечивающих высокую степень сборности, уменьшение веса конструкций, повышение качества, снижение стоимости строительства.

В последнее время создано много весьма эффективных пористых искусственных строительных материалов и изделий: крупнопористые бетоны, пеностекло, пеносиликаты, керамзит, термозит, вспученный перлит, поропласты, пеноалюминий, фибролит, стекловолокно, минеральная вата и др.

Следует отметить одну важную особенность развития промышленности строительных материалов. Полной механизации и автоматизации производства поддаются изделия, изготовляемые из пластичных, рыхлых, расплавленных, текучих масс, а также из пленочных материалов. Поэтому современная технология производства строительных материалов в основном направлена на превращение даже таких, казалось бы, готовых материалов, как природные камни, древесина и другие в бес форменную массу, из которой различными путями можно изготовлять на автоматизированных линиях законченные крупноразмерные элементы любого структурного вида--плотные, ячеистые, волокнистые с последующей комплектацией из них крупногабаритных изделий.

Особое внимание уделяется развитию производства материалов из минеральных расплавов, автоклавных бетонов, а также материалов специального назначения -- антикоррозионных и герметизирующих, антисептиков, антипиренов и других химических средств.

В создании многих групп материалов особая роль принадлежит утеплительным материалам, тонколистовой нержавеющей стали, тонкому листу из алюминиевых сплавов, клеям, клеящим мастикам, эмульсиям, техническим тканям.

Источники:

  1.  «Строительные материалы» (В.Г.Микульский, Г .И. Горчаков, В.В. Козлов, В.Н.Куприянов и др.). АВС 2002г.
  2. http://www.csustroy.ru/stroitelnye_materialy_v_narodnom_hozjistve.html