ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВРСИТЕТІ
3 дәрежелі СМЖ құжат	ПОӘК	ПОӘК 042-18-14.1.12/03-2013
«Құрылыс материалдары» пәнінен оқу- әдістемелік материалдары	№1 баспа 2.09.2013ж

Оқу әдістемелік материалдары

5В072900 “Құрылыс”, 5В073000 «Құрылыс материалдары, бұйымдары

және конструкциялары өндірісі» мамандықтарының

студенттеріне арналған

“ҚҰРЫЛЫС МАТЕРИАЛДАРЫ”

ПӘНІНЕН ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕН

Семей 2013

Мазмұны

1	Дәрістер
2	Зертханалық жұмыстар
3	Студенттің өздік жұмысы

Дәрістер.

Дәріс №1 Кіріспе. Құрылыс материалдарының құрылымы және негізгі қасиеттері.

1.Кіріспе.

2. Материалдардың структурасын зерттеу тәсіліне және талдау дәрежесіне байланысты жіктелуі

3.Құрылыс материалдарының қасиеттері.


"Құрылыс материалдары" пәні инженер-құрылысшыларды даярлауда негізгі пән болып табылады. Бірде-бір ғимаратты құрылыс материалдары мен олардың қасиеті туралы жан-жақты білімсіз жобалап тұрғызу мүмкін емес.

Олай болса, материалдардың қолданылуы бойынша жіктелуін, қасиеттеріне сай құрылыста қолданылуын білу, үйлердің пайдалану жағдайына байланысты көп материалдар ішінен керектісін таңдай білу немесе бар материал мен бұйымдарды түрлі тәсілдерді қолдана отырып, пайдалана білу, инженер – технолог, инженер- құрылыс мамандарына өте қажет, себебі тұрғызылған үйдің , ғимараттың сапасын төмендетпеу, тиімділігі мен мәңгілігін қамтамасыз ету мамандардың біліміне байланысты.

Қазіргі нарықтық заманда жоғары сапалы құрылыс материалдары мен бұйымдары индустриясын күшейту өзекті мақсат. Осы мақсатпен өндіріс процессін жан жақты механикалау және автоматикалау, ғылыми және техникалық жаңалықтарды кеңінен өндіріс салаларына енгізу құрылыс материалдар өнеркәсібінің тиімділігін асыруда және салынатын құрылыстың сапасын жақсартуда кепілдік әрекет екені даусыз. Мәселен, қабырға материалдары комбирнатында автоматты технологиялық жолында тек еңбек өнімін асыру ғана емес, сонымен қатар жұмысшылар санын 8-10 есе азайту мүмкіншілігін туғызады. Тіпті , кейбір жеке операцияны автоматтандырудың өзі , едәуір экономикалық нәтиже береді.

Соңғы 40-50 жылдардың ішінде көптеген академиялық ғылыми зерттеу институттарында және жоғарғы оқу орындарында жүргізілген ғылыми зерттеу жұмыстары, жыл сайынғы ғылыми техникалық конференциялар, халықаралық және ұлттық конгресстер, сонымен қатар , іс жүзіндегі өндірістік жетістіктер, басылып шығарылатын ғалым зерттеушілердің еңбектері әрбір құрылыс материалын тереңірек танып, олардың құрылыстық техникалық қасиеттерін жетілдіруге ұйытқы болды. Қазір де біздің республикамызда дағдылы және жаңа құрылыс материалдары мен бұйымдарын зерттеу және сапаларын жақсарту әрекеттері жүргізілуде. Құрылыс материалдары өндірісін дамытуда елеулі роль атқарып, көптеген құрылыс мамандарын дайындауға көп үлес қосқан Ресейдің және Украйнаның белгілі ғалымдар , мысалы, керамикалық өндірісте барлық мамандар тәнті болған В.И. Вернадскийдің, П.А.Земятченскийдің, П.П.Будниковтың еңбектері; шыны және шыны бұйым өндірісінде – И.Н.Китайгородскийдің , О.К. Ботвинкиннің, С. Луковскийдің еңбектері; минералдық байланыстырушы материалдар өндірісінде А.А.Байковтың, Д.С.Белянкиннің, Н.А.Торопов, В.А. Киндтің т.б.ғалымдардың еңбектері; қазіргі пластикалық және синтетикалық полимерлер материалдары өндірісінің іргесін қалаған - А.М.Бутлеровтың , С.В.Лебедевтің,Н.Н. Семеновтың еңбектері.

Қазіргі құрылыс материалдары мен бұйымдары саласында ғылыми зерттеу жұмысын дамытуда П.А Ребендердің, А.В.Волженскийдің, П.И.Боженовтың, Ю.М. Буттың, Қазақстанда С.Т.Сүлейменовтың, У.А.Аяповтың, Б.П. Паримбетовтың, К.К.Қуатпаевтың және т.б. ғалымдардың ,еңбектерінің ықпалы күшті болды. Құрылыс материалдры мен бұйымдар курсы өз тұрғысында құрылыс конструкциялары , архитектура, экономика, және құрылыс өндіру технологиясы курстарымен тығыз байланысты болып келеді.

2. Материалдардың структурасын зерттеу тәсіліне және талдау дәрежесіне байланысты жіктелуі.

Материалдарды зерттеу барысында жасалатын маңызды қорытынды: - олардың негізгі қасиеттерінің көрсеткіщтері және пайдалану жағдайларындағы тұрақтылығы, құрамындағы заттардың қасиетіне және структурасының сипатына тікелей байланысты. Себебі, материалдарды құрайтын заттардың өздеріне тән химиялық , физикалық қасиеттері , белгілі бір структурасы болады. Материалдардың структурасын зерттеу тәсіліне және талдау дәрежесіне байланысты үш түрге бөледі: макроструктура – аспапсыз, құралсыз көзге көрінетін материал құрылысы; микроструктура - оптикалық прибормен көрінетін құрылысы; материал құрамындағы заттардың молекулалық иондық дәрежеде электрондық оптикалық қайта өзгертушісі бар рентгенмен зерттелетін ішкі құрылыс.

Барлық материалдар белгілі МЕСТ-ке, сонымен қатар Құрылыс нормалары мен ережелері деп аталатын нормативті құжаттар жүйесіне сәйкес келеді ( ҚН; Е.) Олар тарауларға бөлінген төрт бөлімнен тұрады:

І- ші бөлімінде құрылыс материалдар мен бұйымдардың номенклатурасы, сызықтық мөлшерлері, олардың сапаларына қоятын талаптар, үйлерді және биналарды жобалау мезгілінде олардың класына байланысты материалдар мен бұйымдарды таңдап алу туралы деректер, материалдарды, бұйымдарды,конструкцияларды тасу, сақтау және қабылдау туралы ережелер келтірілген.

ІІ- бөлімінде үйлердің және биналардың топталуы, бір модульдік жүие, өртке қарсы талаптар, конструкциялар мен үй сылақтары және т.б. мәліметтер туралы жөн жағдай, жүктелуші түрлі конструкцияларды жобалаудың нормасы және т.б. жобалық нормалар белгіленген.

ІІІ- ІV – бөлімдерінде құрылыс жобасын жобалау, механизациялау және ұйымдастыру бойынша прогресивтік тәсілдерді, құрылыс жұмысын өндіру әдістері мен ережелері орындалған жұмыстарға қоятын талаптар және оларды қабылдау ережелері, сметалық нормалар, құрылым материалдардың, бұйымдардың және конструкциялардың сметалық құнын анықтау ережелері , экономикалық сұрақтар туралы нұсқаулар мен ережелер жазылған. Бұл өте міндетті құжат.

Бұл құрамның байланысын, материалдардың қасиеті мен құрылымын, сонымен қатар олардың физика-химиялық, физикалық, механикалық және басқа да әсерлердегі өзгеріс заңдылықтарын зерттейтін ғылым. Кез келген материал құрылымда жүктемеге немесе қоршаған орта әсеріне ұшырайды. Материалдың ғимаратта қолданылуы, жұмыс шартына байланысты құрылыс материалдары төмендегідей жіктеледі:

1. әмбебап типтегі материалдар (қатаң құрылымдарға арналған)

2. арнайы бағыттағы материалдар (әсерден қорғауға арналған)

Олардың қолданылу аймағы материалдардың қасиеттеріне байланысты.


Құрылыс материалдарының қасиеттері.

Материалдардың барлық қасиеттері өзіндік ерекшеліктеріне қарай төмендегідей жіктеледі:

1. Физикалық. Оларға салмақтық сипаттамалары, тығыздығы, сұйықтар, газдар, жылу мен радиосәулелер үшін өткізгіштік, қоршаған ортаның агрессивті әсеріне кедергілік қасиеті жатады.

2. Химиялық. Материалдардың қышқыл, сілті, тұзды ерітінділерге тұрақтылық көрсеткіштерімен бағаланады.

3. Механикалық. Қысу, созу, соққылау, майыстыру және тағы да басқа күштік әсерлерге кедергілік қабілетімен сипатталады.

4. Технологиялық. Материалдың бұйым даярлау кезінде өңдеуге төзімділік қабілеттілігі.

Бұйымның құрылымы эксплуатацияға сенімді (жарамды) және төзімділікті қамтамасыз етуі қажет.

Сенімділік дегеніміз - төзімділік, бұзылмау, жөндеуге жарамдылық, сақталғыштық.

Төзімділік – бұйымның қасиеті жұмысқа жарамдылығын қажетті аралық жөндеулермен шектік деңгейге дейін сақтауы. Шектік деңгейі бұзылу, техника қауіпсіздігі немесе экономикалық мәселелермен анықталады. Төзімділік эксплуатация режимі мен нақты климаттық шарттарда эксплуатациялық сапасын жоғалтпай қызмет көрсету мерзімімен өлшенеді.

Бұзылмау – эксплуатация шарты мен белгілі режимде белгілі уақыт аралығында жөндеуге түспей бұйымның жүмысқа қабілеттілігін сақтауы.

Жөндеуге жарамдылық – техникалық сипаттамасын сақтай отырып қайта қалпына келуге қабілеттілік қасиеті. Орташа уақыт, еңбек сыйымдылығы, бір бұзылуды жөндеу бағасы көрсеткіштер болып табылады.

Сақталғыштық – техникалық құжаттамада белгіленген сақтау мерзімінде және сақтау мерзімінен кейін, тасымалдауда негізделген эксплуатациялық көрсеткіштерді сақтау қасиеті.

Негізгі қасиеттері : соның ішінде мысалы,үйлерді және ғимараттарды салуға қолданғанда , пайдалану ерекшеліктеріне байланысты материалдар конструкциялық қасиет көрсетуі қажет. Бұл конструкциялық қасиетін құрылыста орындайтын функциясына байланысты екі топқа бөлуге болады.

1 - Механикалық - егер материал құрылыс құрамында өзіне сыртқы жүк әсерін қабылдауға арналған болса ;

2. - Қоршаушылық (айырушылық ) - егер материал өзінің қалыңдығы арқылы судың, жылудың, газдың, жарықтың, дыбыстың өтулеріне тосқауыл болуы қажет болса.

Материалдардың механикалық және қоршаушылық қасиеттері оның тығыздығына , құрылысына , кеуеуктілігі мен қуыстылығына, яғни физикалық қасиетіне тікелей байланысты.

Материалдың физикалық қасиеттеріне оның салмақтық сипаттамалары( нағыз және орташа тығыздықтары)және судың, аяздың және басқа факторлардың әсерінен болатын түрлі физикалық прцесстерге қатынасы жатады.

Нағыз тығыздық (р) - абсолютті тығыз қалпындағы материалдың білік көлеміндегі масса, г\ см³:

Р = m \ Va

Мұндағы m - материалдың массасы, Va - тығыз қалпындағы материал көлемі, см³.

Берілген қатты материал түйіршігінің кеуексіз , жарықсыз шын көлемін таба отырып, оның нағыз тығыздығын анықтауға болады. Ол үшін сынауға берілген материалды алдымен ұнтақтайды, одан кейін Ле-Шателье-Кандло аспабының немесе кәдімгі көлем өлшегіш пикнометр көмегімен порошоктың белгілі массасының көлемін анықтай отырып, келтірілген формула бойынша материалдың нағыз тығыздығын табады.

Табиғи және қолдан жасалатын минералдық материалдардың көпшілігінің нағыз тығыздық шамалары бір біріне жақын - 2,4-3,1 г\см³.

Орташа тығыздық - деп табиғи қалпындағы материалдардың кеуегі , жарығы, қуысы қосылып есептелінген бір өлшем көлемдегі материалдың массасы, кг\м3 немесе г\см³.

Р= m/V

Мұндағы m - материал үлгісінің массасы, г; V - табиғи қалпындағы материал үлгісінің көлемі, см³.

Қандай пішінде болғанда да , берілген материал үлгісінің көлемін және массасын өлшейді.Дұрыс пішінді үлгінің көлемін , қырларын өлшеу арқылы , ал кедір бұдыр бет дұрыс пішінді емес үлгінің көлемін гидростатикалық таразыда Архимед заңы бойынша немесе үлгіні парафиндеп , ал парафин жоқ болған жағдайда кеуегін сумен толық сіңіртіп барып, көлем өлшегішті сыйымдылықтың көмегімен анықтайды.

Ауалық құрғақ қалпындағы кейбір материалдардың негізгі физикалық қасиеттері ( тығыздығы және жылу өткізгіштігі ).

№ П\п	Материалдар атаулары	Тығыздығы, кг\ м3		Кеуектік шегі, %	Жылу өтк.коэф. Вт\ (м*С)
		Нағыз	орташа
1	Бетон: ауыр, Жеңіл Ұялы бетон	2600 2600 2600	1600-2500 1200-1800 500-100	10 61,5 80	1,0-1,2 0,20-0,75 0,07-0,29
2	Құрыш	7800-7950	7800-7850	0	58
3	Кірпіш: кәдімгі Қуысты	2600-2700 2600-2700	1600-1900 1300-1450	32 37-42	0,75-0,81 0,40-0,45
4	Керамзит	2500-2600	150-800	40	0,06-0,14
5	Табиғитас: гранит	2650-2700	2600-2650	1-1,5	2,6-2,8
6	Құм	2500-2600	1500-1700	30-40
7	Шыны: терезілік Көбікті шыны	2650 2650	2650 150-600	0 85-88	0,5-1,0 0,042-0,076
8	Қарағай	1550-1600	400-600	46-85	0,19-0,2
9	Минералдық мақта	2400-2500	75-150