(12)
Органічні в”яжучі речовини поділяють на бітумні та дьогтьові. Вони являють собою складні суміші високомолекулярних вуглеводнів та їх неметалевих похідних, які змінюють свої фізико-механічні властивості залежно від температури.
До бітумних матеріалів належать природні бітуми, асфальтові породи, нафтові бітуми.
Природні бітуми – це в”язкі рідини та твердоподібні речовини. Природні бітуми утворилися внаслідок природного процесу окислювальної полімеризації нафти. Вони зустрічаються в місцях нафтових родовищ, утворюючи лінзи, а іноді й асфальтові озера. Проте природні бітуми в чистому вигляді зустрічаються рідко, найчастіше вони містяться в осадових гірських породах.
Асфальтові породи – це пористі гірські породи, просочені бітумом. Із цих порід виділяють бітум або їх розмелюють і застосовують у вигляді асфальтового порошку.
Нафтові бітуми, здобуті переробкою нафтової сировини, залежно від технологій виробництва можуть бути: залишковими, одержуваними з гудрону за допомогою подальшого глибокого відбирання з нього масел; окислені, одержені окисленням гудрону в спеціальних апаратах;
Гудрон – це залишок відгонки з мазуту масляних фракцій; він є основною сировиною для одержання нафтових бітумів.
До дьогтьових матеріалів належать сирий кам”яновугільний, відігнаний дьоготь, пек, складений дьоготь.
Найважливіші властивості бітумів та дьогтів: гідрофобність, водонепроникність, стійкість до дії кислот, лугів, агресивних рідин та газів, здатність міцно зчіплюватися з кам”яними матеріалами, деревом, металом, набувати пластичності при нагріванні й швидко збільшувати в”язкість при охолодженні.
(13)
Полімерними матеріалами, або пластичними масами, називають матеріали, які містять у своєму складі високомолекулярні органічні речовини – полімери й на певній стадії виробництва набирають пластичності, яка повністю або частково втрачається після отвердіння полімеру.
Розрізняють пластичні маси сухі, що складаються лише з полімеру, і складні, до складу яких крім полімеру входять і інші компоненти: наповнювачі, пластифікатори, стабілізатори, отверджувачі, барвники тощо.
Різні компоненти, що вводяться до складу пластичних мас, дають змогу одержувати матеріали та вироби з певними власивостями. Наповнювачі, знижуючи витрату полімеру, здешевлюють пластмаси, поліпшуючи одночасно їхню структуру й підвищуючи ряд технічних властивостей: міцність, твердість, зносостійкість, здатність чинити опір усадці та повзучості, теплостійкість. Уведення спеціальних речовин пластифікаторів дає змогу поліпшити умови переробки полімерних композицій, знизити їхню крихкість та підвищити деформативні властивості. Добавки-стабілізатори сприяють тривалому збереженню пластмас під час експлуатації, запобігаючи ранньому старінню їх під впливом сонячної радіації, кисню повітря, нагрівання та інших несприятливих чинників. Отверджуючі прискорюють процес затвердіння полімерів та утворення просторової тривимірної структури. Забарвлені пластмаси одержують уведенням до їхнього складу пігментів та барвників. Стійкість пластмас проти займання підвищують антипірени. Для створення пористої структури пластмас використовують пороутворювачі.
Полімерні будівельні матеріали та вироби класифікують за різними ознаками: за основним полімером, який входить до їхнього складу, за методом виробництва та областю застосування у будівництві.
Полімерні матеріали виробляють з простих хімічних речовин, які здобувають з такої доступної сировини, як нафта, природний газ, кам”яне вугілля, некормові відходи сільськогосподарського виробництва. Полімерні матеріали біологічно стійкі.
Проте, застосовуючи полімерні матеріали, слід враховувати і їхні недоліки, такі як низькі теплостійкість та твердість, високий температурний коефіцієнт розширення, токсичність деяких полімерних в”яжучих, займистість, схильність до старіння, повзучість, холодоламкість. Ці особливості пластмас слід брати до уваги насамперед при виконанні їх як конструктаційних матеріалів.
(14)
Деревину з давніх часів широко застосовують у будівництві завдяки її значному поширенню та високим будівельно-технологічним властивостям: значній міцності при розтягу та стиску, невеликій густині, низькій теплопровідності, технологічності при обробці, гарному зовнішньому вигляду.
Запаси деревини в Україні не дуже великі, тому з метою збереження лісових запасів ведеться планомірна робота щодо скорочення застосування її в будівництві. В останні роки бетон, скло, кераміка, полімерні матеріали значною мірою замінили деревину. Важливим резервом економії деревини є використання відходів лісопиляння та деревообробки для виготовлення фанери, деревноволокнистих плит, клеєних дерев”яних конструкцій.
Деревина як будівельний матеріал має й ряд недоліків: неоднорідність будови і, відповідно, властивостей, гігроскопічність, займистість, здатність до гниття тощо. Частину цих недоліків можна подолати технічними заходами. Так, для підвищення гнилостійкості застосовують антисептики, а для підвищення вогнестійкості – антипірени. Поліпшення властивостей деревини досягається просочуванням її полімерами. При цьому гідроскопічність і водопоглинання значно зменшуються, така деревина не коробиться, не гниє, легко полірується, має гарний зовнішній вигляд.
Деревину в сучасному будівництві застосовують для виробництва паркету, двірних та віконних коробок, хрестовин, дверного заповнення, вбудованих меблів. Деревину й досі широко використовують для виготовлення шпал, опор під телефонно-телеграфні лінії та як кріпильне риштовання в підзмних розробках. Із деревини та відходів її переробки виготовляють фанеру, деревностружкові та деревоволокнисті плити, арболіт, декоративні вироби тощо. Крім деревини у будівництві застосовуються матеріали з нелісової рослинної сировини: очерету, соломи, стеблин соняшника, кост, иці, бавовника тощо.
(15)
Металеві матеріали мають високі механічні властивості, великі електро- і теплопровідність, здатні до значних пластичних деформацій, що дає можливість обробляти їх під тиском: прокатуванням, куванням, штампуванням, волочінням. Вони добре зварюються, працюють при низьких та високих температурах тощо. Ці властивості зумовлені наявністю в кристалічній решітці металів електронів, що вільно пересуваються. Тому метали при нормальній температурі є кристалічними тілами.
Однак метали мають істотні недоліки – велику щільність, здатність до корозії під дією різних агресивних середовищ, істотні деформації при високих температурах тощо. Усе це зумовило широке застосування сплавів металів – матеріалів, які утворилися при затвердінні розплавів, що містять два і більше хімічних елементи, і мають характерні властивості металів.
Метали й сплави поділяють на чорні й кольорові. До чорних металів належать залізо й сплави на його основі – чавун, сталь, феросплави; до кольорових – мідь, алюміній, цинк, нікель та ін. Найширше застосовують у народному господарстві і зокрема у будівництві чорні метали – чавуни і сталі для каркасів будинків, арматури у залізобетоні, мостів, труб, покрівлі тощо.
(16)
Теплоізоляційними називають будівельні матеріали для теплової ізоляції огороджувальних конструкцій будівель, промислового та енергетичного обладнання й трубопроводів.
Ефективне використання теплоізоляційних матеріалів у будівництві – один з найважливіших напрямів технічного прогресу. Для виготовлення теплоізоляційних матеріалів витрата палива в 10 – 11 , а трудомісткість у 20 – 25 разів нижчі порівняно із взаємозамінюваною за тепловим опором кількістю глиняної цегли, а маса готової продукції майже в 20 разів менша. У той же час за тепловим опором, напрклад, мінераловатний утеплювач завдовжки 1 см замінює цегляну кладку завтовшки 10…12см, а керамзитобетон – завтовшки 5…7см. Використання теплоізоляційних матеріалів дає змогу виготовляти стінові панелі та конструкції покриттів, що знижує матеріаломісткість та масу будівель.
Ще ефективніше застосовують їх у холодильній техніці, оскільки вартість одиниці холоду приблизно в 20 разів вища, ніж вартість відповідної одиниці теплоти.
Водонасичення і особливо замерзання води в порах матеріалу призводить до різкого збільшення теплопровідності, оскільки теплопровідність води приблизно в 25, а льоду в 100 разів вищі, ніж повітря.З цієї причини теплоізоляційний шар потрібно обов”язково захищати від зволоження.
(17)
Лакофарбовими називають природні чи штучні матеріали, які наносять у в”зко-рідкому стані тонким шаром на будівельні конструкції та деталі з метою утворення плівки для захисту їх від шкідливих впливів навколишнього середовища, архітектурно-художнього оформлення та поліпшення санітарно-гігієнічних умов.
Такі матеріали поділяють на основні та допоміжні. Основні – це фарби, лаки та емалі, допоміжні – грунтувальні, шпаклювальні суміші, використовувані при підготовці поверхонь під зафарбовування, розчинники, розбавлювачі тощо.
Лакофарбові матеріали розрізняють також за типом плівкоутворювальних речовин.
Основними компонентами лакофарбових матеріалів є зв”язуючі речовини та пігменти.
(18)
Вторинні сировинні ресурси утворюються внаслідок промислового виробництва та внаслідок побутової діяльності людини. Особливо великі обсяги техногенних продуктів, які виникають внаслідок недосконалості технологічних процесів. Щорічно з надр Землі видобувається до 15 млрд т гірської маси, з якої майже 2/3 залишається у відвалах, 1/3 вводиться в господарський обсяг і лише 7% усього видобутку витрачається на виробництво готової продукції.