4

Лекція №1

Тема. Вступ.

Мета. Вивчення загальних відомостей про будівельні матеріали, принципи їх побудови, загальної класифікації і методів оцінки їх складу та структури.

План заняття.

1. Мета та завдання будівельного матеріалознавства.

2. Принципи побудови композиційних матеріалів будівельного призначення.

3. Загальна класифікація композиційних матеріалів будівельного призначення.

4. Методи оцінки складу та структури будівельних матеріалів.

1. Мета та завдання будівельного матеріалознавства.

Будівельне матеріалознавство - це наука, яка вивчає зв'язок між складом, структурою та властивостями матеріалів, а також закономірності їхньої зміни під впливом фізичних, механічних та фізико-хімічних факторів.

До будівельних матеріалів належать речовини органічного й неорганічного походження (природні або штучні, спеціально синтезовані людиною), які мають властивості, необхідні для їхнього застосування у конструкціях і виробах загальнобудівельного та спеціального призначення.

► Завданням курсу будівельного матеріалознавства є:

• вивчення фундаментальних властивостей будівельних матеріалів та їхньої зміни в умовах експлуатації;

• встановлення взаємозв'язку «склад - структура - властивості - технологія» та прогнозування довговічності будівельних матеріалів різного призначення;

• виявлення шляхів ефективного використання будівельних матеріалів поліфункціонального призначення;

• розробка методів підвищення якості й довговічності матеріалів з урахуванням сучасного рівня будівництва і швидкості розвитку інфраструктури та спеці­альних галузей господарства.

Будівельне матеріалознавство базується на використанні таких дисциплін, як загальна й фізична хімія, фізика, термодинаміка, комп’ютерне програмування, географія тощо.

► Вивчення цієї дисципліни дозволяє вирішити широкий спектр завдань:

• створення нових матеріалів за рахунок використання раціональних рецептур та режимів з урахуванням ймовірнісних показників якості й надійності;

• розширення вимог до матеріалів з урахуванням умов експлуатації;

• керування якістю матеріалів за рахунок ускладнення рецептури при введенні коригуючих добавок та використання багатофракційних наповнювачів;

• заміна часткова або повна сировини зі стабільним рівнем якості відходів промисловості, зменшення витрат дефіцитного компонента за рахунок використання найбільш розповсюдженого аналога або інтенсифікації і процесів без погіршення нормативного рівня якості матеріалу.

Будівельні об'єкти відіграють важливу роль у розвитку цивілізації людства. Як правило, залежно від матеріалу, який визначає рівень розвитку техніки, береться і відповідна назва цивілізації .

Визначальні матеріали різних епох

Епоха (роки)	Визначальний матеріал епохи
До н.е. 30000	Камінь
3500	Мідь
2500	Бронза
1200	Залізо
Н.е. 2000	Композит

Більшість матеріалів, що виготовляються сьогодні, наприклад розчини бетони, можна класифікувати як композити.

Інтенсивний розвиток будівельного матеріалознавства, в тому числі комп'ютерного, та застосування нових методів і технологій синтезу матеріалів, здійснили революцію на ринку будівельних матеріалів. Збільшилась не тільки гамма матеріалів, але й можливості використання їх, в тому числі у спеціальних галузях.

Найцікавіші дослідження пов'язані з розробкою високоміцних бетони (90-800 МПа) за рахунок використання мікронаповнювачів, суперпластифікаторів, полімерів та дисперсного армування.

При створенні будівельних матеріалів із використанням усіх технічних переваг, які дає наукова база теоретичного та комп'ютерного матеріалознавства, фахівці, які розробляють сучасні технології та технології майбутнього, дотримуються відомої концепції «рівномірного або сталого розвитку», яка була сформульована на конференції ООН в 1992 р. в Ріо-де-Жанейро і передбачала врахування економічних, екологічних, соціальних аспектів життєдіяльної людства та виробництва, а саме:

• забезпечення мінімальних витрат енергії на всіх етапах виготовлення і застосування;

• можливість рециркуляції та реновації (відновлення матеріалу);

- максимальне повторне використання компонентів, які входять до складу матеріалу;

- збереження навколишнього середовища.

- безпечність матеріалів та технологій їх виготовлення для здоров'я людини;

- комфортність застосування (що пов'язана з високою якістю матеріалу).

Дотримання цих принципів забезпечує постійний розвиток науки і технології, створює умови для вирішення екологічних проблем та є гарантом існування і прогресивного розвитку майбутніх поколінь.