Искусственные и природные материалы: Какие природные и искусственные материалы. Виды искусственных материалов – Природные и искусственные материалы

Природные и искусственные материалы. Синтетические ткани: описание, разновидности, характеристики

Искусственные строительные материалы

К искусственным строительным материалам относятся: кирпич (силикатный, керамический), бетонные блоки, шлакоблоки . Чаще всего предпочтение отдается искусственным строительным материалам, в том числе обожженному камню, т. к. он имеет определенные размеры, что существенно облегчает работу. Керамические красные камни и кирпич используют для кладки как наружных, так и внутренних стен помещений.
Кирпичи выпускаются нескольких видов и марок: пустотелые и полнотелые, морозостойкие (марки 15, 25, 35, 50), прочные (марки 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75), обычные (с размерами 250x120x65 мм), утолщенные (с размерами 250 Х 120 X 80 мм).
Камни изготавливаются способом формования и бывают только пустотелыми. Разные виды камней имеют и разные размеры, например: обычные- 250x120x138 мм, укрупненные — 250 X 138 X 138 мм, модульные — 288 X 138 X 138 мм.
Силикатный белый кирпич

относится к наиболее распространенным и экономичным материалам. Он является безобжиговым и изготовляется из смеси кварцевого песка и извести путем прессования с дальнейшей обработкой в автоклаве. Выпускается модульный и одинарный кирпич, а также силикатные камни. Одинарный силикатный кирпич бывает полно- и пустотелым (размеры 250 X 120 X 65 мм). Модульный — 250 X 120 X 88 мм, силикатные камни — 250x120x138 мм. И камни, и модульный кирпич производятся только пустотелыми.
Так же изготавливается лицевой силикатный кирпич и камни . Они бывают неокрашенными и цветными (окрашивается вся масса либо только лицевые грани). Самыми распространенными цветами окраски являются голубой, зеленоватый, кремовый, желтоватый и др. В связи с тем, что силикатный кирпич имеет очень низкую водостойкость, его нельзя использовать при кладке фундаментов и цоколей ниже гидроизоляционного слоя. Еще этот кирпич не применяют для кладки дымовых труб и печей (он не выдерживает высокого нагрева).
Шамотный желтый кирпич изготавливается двух видов: тугоплавкий и огнеупорный. Имеет размеры 250 X 123 X 65 мм и может использоваться для постройки любых помещений. При выборе кирпичей для строительства необходимо производить их тщательный осмотр. Недопустимы трещины и вздутия, перекосы ребер и неправильная форма.
Бетонные стеновые блоки могут быть выполнены из шлакобетона и других композиционных смесей на основе цемента или извести. Использовать их можно для кладки стен и фундаментов, для строительства перегородок или для облицовочной кладки.
Искусственные строительные материалы и изделия производят в основном из природных сырьевых материалов, реже — из побочных продуктов п

Десять уникальных искусственных материалов с невероятными свойствами

Несмотря на огромное разнообразие веществ и минералов, созданных природой, человек, благодаря использованию новейших технологий, постоянно изобретает свои и такие, что их свойства просто невероятны. Здесь и сейчас, я расскажу о десяти наиболее известных.

1. Жидкое стекло

Было время, когда средства для мытья посуды не существовало — люди обходились содой, уксусом, серебряным песком, трением или проволочной щёткой, но новое средство поможет сэкономить немало времени и сил и вообще оставить мытьё посуды в прошлом. «Жидкое стекло» содержит диоксид кремния, образующий при взаимодействии с водой или этанолом материал, который затем высыхает, превращаясь в тонкий (более чем в 500 раз тоньше человеческого волоса) слой эластичного, сверхстойкого, не токсичного и влагоотталкивающего стекла.

С таким материалом отпадает необходимость в чистящих и дезинфицирующих средствах, так как он способен отлично предохранять поверхность от микробов: бактерии на поверхности посуды или раковины просто изолируются. Также изобретение найдёт применение в медицине, ведь стерилизовать инструменты теперь можно с помощью лишь горячей воды, без использования химических дезинфицирующих средств.

Это покрытие может использоваться для борьбы с грибковыми инфекциями на растениях и герметизации бутылок, его свойства действительно уникальны — оно отталкивает влагу, дезинфицирует, при этом оставаясь эластичным, прочным, пропускающим воздух, и совершенно незаметным, а также дешёвым.

2. Бесформенный металл

Это вещество позволяет игрокам в гольф сильнее бить по мячу, увеличивает поражающую способность пули и продлевает срок службы скальпелей и деталей двигателя.

Вопреки своему названию, материал сочетает прочность металла и твёрдость поверхности стекла: на видео видно, как отличается деформация стали и бесформенного металла при падении металлического шарика. Шарик оставляет на поверхности стали множество маленьких «ям» — это означает, что металл поглощает и рассеивает энергию удара. Бесформенный металл остался гладок, значит, он лучше возвращает энергию удара, о чём также говорит более продолжительный отскок.

Большинство металлов имеет упорядоченное кристаллическое молекулярное строение, и от удара или другого воздействия, кристаллическая решётка искажается, из-за чего на металле и остаются вмятины. В бесформенном металле атомы расположены хаотично, поэтому после воздействия атомы возвращаются на первоначальную позицию.

3. Одностороннее пуленепробиваемое стекло

У самых богатых людей есть проблемы: судя по растущим продажам этого материала, им необходимо пуленепробиваемое стекло, которое спасло бы жизнь, но не мешало им отстреливаться.

Это стекло останавливает пули с одной стороны, но в то же время пропускает с другой — этот необычный эффект заключается в «сэндвиче» из хрупкого акрилового слоя и более мягкого эластичного поликарбоната: под давлением акрил проявляет себя как очень твёрдое вещество, и при попадании пули он гасит её энергию, трескаясь при этом. Это даёт возможность амортизирующему слою выдержать удар пули и осколков акрила, не разрушаясь при этом.

При выстреле с другой стороны упругий поликарбонат пропускает через себя пулю растягиваясь и разрушая ломкий акриловый слой, что не оставляет никакого дальнейшего барьера для пули, но не стоит отстреливаться слишком часто, поскольку из-за этого в защите образуются дыры.

4. Старлит

Это пластик, выдерживающий невероятно высокую температуру: его тепловой порог настолько высок, что сначала изобретателю просто не поверили. Лишь после демонстрации возможностей материала в прямом эфире на телевидении, с создателем старлита связались сотрудники Британского Центра Атомного Вооружения.

Учёные облучили пластик вспышками высокой температуры, эквивалентными мощности 75-ти бомб, сброшенных на Хиросиму — образец лишь немного обуглился. Один из испытателей заметил: «Обычно между вспышками приходится ждать несколько часов, чтобы материал остыл. Сейчас мы облучали его каждые 10 минут, а он остался невредим, будто в насмешку».

В отличие от других термостойких материалов, старлит не становится токсичным при высокой температуре, также он невероятно лёгок. Его можно применять при строительстве космических аппаратов, самолётов, огнезащитных костюмов или в военной промышленности, но, к сожалению, старлит так и не покинул пределы лаборатории: его создатель Моррис Уард умер в 2011-м году, не запатентовав своё изобретение и не оставив никаких описаний. Всё, что известно о строении старлита — что в его состав входит 21 органический полимер, несколько сополимеров и небольшое количество керамики.

5. Аэрогель

Представьте себе пористое вещество такой низкой плотности, что 2,5 см³ его заключает в себе поверхности, сравнимые с размером футбольного поля. Но это не определённый материал, а, скорее, класс веществ: аэрогель — это форма, которую могут принимать некоторые материалы, а сверхмалая плотность делает его отличным теплоизолятором. Если сделать из него окно толщиной 2,5 см, оно будет иметь те же теплоизоляционные свойства, что и стеклянное окно толщиной 25 см.

Все самые лёгкие в мире материалы — аэрогели: например, кварцевый аэрогель (по сути, высушенный силикон) всего в три раза тяжелее воздуха и достаточно хрупок, зато может выдержать вес, в 1000 раз превышающий его собственный. Графеновый аэрогель (на иллюстрации выше) состоит из углерода, а его твёрдый компонент в семь раз легче воздуха: имея пористую структуру, это вещество отталкивает воду, но поглощает нефть — его предполагается использовать для борьбы с нефтяными пятнами на поверхности воды.

6. Углеродные нано-трубки

Фактически это листы углерода толщиной в один атом, свёрнутые в цилиндры — их молекулярная структура напоминает рулон проволочной сетки, и это самый прочный материал, известный науке. В шесть раз легче, но в сотни раз крепче стали, нано-трубки обладают лучшей теплопроводностью, чем алмаз, и проводят электричество эффективнее меди.

Сами трубки не видны невооружённым взглядом, а в необработанном виде вещество напоминает сажу: чтобы проявились его необыкновенные свойства, надо заставить вращаться триллионы этих невидимых нитей, что стало возможным относительно недавно.

Материал может применяться в производстве кабеля для проекта «лифта в космос», достаточно давно разработанного, но до недавнего времени совершенно фантастичного из-за невозможности создать кабель длиной 100 тыс км, не согнувшийся бы под собственным весом.

Углеродные нано-трубки помогают и при лечении рака груди — их можно помещать в каждую клетку тысячами, а наличие фолиевой кислоты позволяет выявлять и «захватывать» раковые образования, затем нано-трубки облучают инфракрасным лазером, и клетки опухоли при этом погибают. Также материал может применяться в производстве лёгких и прочных бронежилетов…

7. Пайкерит

В 1942-м году перед англичанами стояла проблема недостатка стали для строительства авианосцев, необходимых для борьбы с немецкими подводными лодками. Джеффри Пайк предложил соорудить огромные плавучие аэродромы изо льда, однако она себя не оправдала: лёд хоть и недорог, но недолговечен. Всё изменилось с открытием нью-йоркскими учёными необыкновенных свойств смеси льда и древесных опилок, которая по прочности была подобна кирпичу, а также не трескается и не плавится. Зато материал можно было обрабатывать, как дерево или плавить, подобно металлу, в воде опилки разбухали, образуя оболочку и предотвращая таяние льда, за счёт чего любое судно можно было ремонтировать прямо во время плавания.

Но при всех положительных качествах, пайкерит был малопригоден для эффективного использования: для постройки и создания ледяного покрова судна весом до 1000 т достаточно было двигателя мощностью в одну лошадиную силу, но при температуре выше -26 °С (а для её поддержания необходима сложная система охлаждения) лёд имеет свойство проседать. Кроме того, целлюлоза, используемая также в производстве бумаги, была в дефиците, поэтому пайкерит так и остался неосуществимым проектом.

8. Материал D3o

Устойчивость к механическому воздействию во все времена была одной из основных проблем материаловедения, пока не изобрели D3o — вещество, молекулы которого находятся в свободном движении при нормальных условиях и фиксируются при ударе. Строение D3o напоминает смесь кукурузного крахмала и воды, которой иногда наполняют бассейны. Специальные куртки из этого материала, удобные и обеспечивающие защиту при падении, ударе битой или кулаками, которые могут вам достаться, уже находятся в свободной продаже. Защитные элементы не заметны снаружи, что подходит для каскадёров и даже полиции.

9. BacillaFilla — строительный микроб

У бетона есть свойство «уставать» со временем — он становится грязно-серым, и в нём образуются трещины. Если речь идёт о фундаменте здания, ремонт может быть достаточно трудоёмким и дорогим, при этом не факт, что он устранит «усталость»: многие здания сносят именно по причине невозможности восстановления фундамента.

Группа студентов Университета Ньюкасла разработала генно-модифицированные бактерии, способные проникать в глубокие трещины и вырабатывать смесь карбоната кальция и клея, укрепляя здание. Бактерии запрограммированы так, что они распространяются по поверхности бетона, пока не достигнут края очередной трещины, и тогда начинается производство цементирующего вещества, имеется даже механизм самоуничтожения бактерий, предотвращающий образование бесполезных «наростов».

Эта технология позволит уменьшить антропогенный выброс двуокиси углерода в атмосферу, ведь 5% его даёт именно производство бетона, а также с её помощью будет продлён срок службы зданий, восстановление которых традиционным способом обошлось бы в большую сумму.

10. Диметилсульфоксид (DMSO)

Этот химический растворитель сначала появился, как побочный продукт выработки целлюлозы и никак не применялся до 60-х годов прошлого века, когда раскрыли его медицинский потенциал: доктор Джейкобс обнаружил, что DMSO может легко и безболезненно проникать в ткани тела — это позволяет быстро и без повреждения кожи вводить различные препараты.

Его собственные лечебные свойства снимают боль при растяжении связок или, например, воспалении суставов при артрите, также DMSO может использоваться для борьбы с грибковыми инфекциями.

К сожалению, когда его медицинские свойства были открыты, производство в промышленных масштабах уже давно было налажено, и его широкая доступность не позволяла фармацевтическим компаниям получать прибыль. Кроме того у DMSO есть неожиданный побочный эффект — запах изо рта использовавшего его человека, напоминающий чеснок, поэтому он используется в основном в ветеринарии.

(Visited 1 times, 20 visits today)

Природные и искусственные материалы в строительстве.

В процессе строительства, эксплуатации и ремонта зданий и сооружений строительные изделия и конструкции, из которых они возводятся, подвергаются различным физико-механическим, физическим и технологическим воздействиям. От инженера-строителя требуется со знанием дела правильно выбрать материал, изделия или конструкцию которая обладает достаточной стойкостью, надёжностью и долговечностью для конкретных условий.

Строительные материалы и изделия, в соответствии с теорией ИСК, делятся на:^[1]

По применению классифицируются на две основные категории. К первой категории относят — конструкционные: кирпич, бетон, цемент, лесоматериалы и др. Их применяют при возведении различных элементов зданий (стен, перекрытий, покрытий, полов). Ко второй категории — специального назначения: гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические, отделочные и др.

Основные виды строительных материалов и изделий

• каменные природные строительные материалы и изделия из них

• вяжущие материалы неорганические и органические

• лесные материалы и изделия из них

• металлические изделия

2. Конструктивная схема. Здание с поперечными несущими стенами.

 Конструктивные схемы зданий А -с продольными несущими стенами; б — с поперечными несущими стенами; а — с общим каркасом; г — с внутренним несущим каркасом

3. Конструктивная схема. Здание с продольными несущими стенами.

4. Конструктивная схема. Здание с полным каркасом.

5. Конструктивные схемы зданий: каркасные, бескаркасные, с неполным каркасом.

6. Виды фундаментов жилых и общественных зданий.

7. Типы несущих стен жилых и общественных зданий.

8. Типы крыш жилых и общественных зданий.

9. Типы лестниц жилых и общественных зданий.

10. Сборные, сборно-монолитные и монолитные конструкции.

11. Металлы и их использование в строительстве.

12. Стекло и использование его в строительстве.

13. Типы ограждающих конструкций.

14. Большепролетные конструкции.

Облицовочные природные и искусственные каменные материалы

Природные каменные материалы по своему происхождению могут быть разделены на изверженные (магматические), осадочные, образовавшиеся путем осаждения древних мелких минеральных и органических частиц, и метаморфические — вторично изменившиеся магматические и осадочные породы. В строительстве используются все виды этих пород.

Гранит — магматическая изверженная глубинная порода, обладающая хорошими строительными и декоративными качествами, имеет прочность 120–250 мПа и объемную массу 2600–2700 кг/м³. Из карьерного камня без определенных форм и размеров, выпиливают или вытесывают блоки и плиты требуемой величины и формы. Гранит используется в основном на облицовку цоколей и других наружных частей здания.

Туф — магматическая излившаяся пористая порода с объемной массой 700–1400 кг/м³. Прочность 5–20 мПа. Камень морозостоек, обладает малой теплопроводностью, декоративен. Для облицовки фасадов зданий применяется в виде колотых и пиленых блоков и плит.

Известняк — осадочная горная порода обладает прочностью 10–100 мПа и объемной массой 1800–2600 кг/м³. Материал поддается декоративной обработке, морозостоек и долговечен. Применяется как облицовочный камень для наружных стен и цоколей зданий.

Мрамор — метаморфическая порода, легко поддающаяся обработке и полировке, имеет прочность 100–300 мПа и объемную массу 2000–2500 кг/м³, но имеет невысокую морозостойкость. Обладающая высокими декоративными свойствами она чаще применяется в отделке внутренних стен и полов зданий, реже — для наружной отделки.

В настоящее время большую популярность приобретает отделка фасадов зданий искусственными материалами: бетонными и керамическими плитами, мозаикой, крупноразмерными листовыми материалами, искусственным мрамором, плиткой из стекла и др.

Искусственный камень производится из портландцемента, легковесных наполнителей и минеральных красителей, то есть всех тех составляющих, что входят в состав природных камней, а также специальных добавок, увеличивающих прочность и морозостойкость изделий. Искусственный камень привлекателен в работе, он не нуждается в дополнительной обработке; гораздо легче натурального камня, поэтому не требует усиления фундамента и конструкций, для его установки не надо специальных навыков. Гарантия на продукцию по заверениям фирм-производителей — не менее 40 лет.

Среди российских и зарубежных производителей и продавцов можно назвать Foreland («Дикий камень»), Kamrock, Eurokam, Эколит Консорциум, Chelsea Group, Villa da Vinchi, Deco Stone и др. Отделочный камень, выпускаемый этими компаниями, на глаз практически неотличим от натурального базальта, песчаника, известняка или любых других пород природного материала. Фактура облицовочного искусственного камня зависит от способа его формирования и обработки. Она может быть гладкой (шлифованной), рельефной и имитирующей природный камень. Сегодня существует несколько категорий, на которые подразделяются искусственные каменные материалы в зависимости от его фактуры.

Дикий бутовый камень — имитация необработанного камня, разного по величине, с сохраненным природным рисунком (рис. 56). Создает впечатление нарочито грубой кладки. Камень естественной (природной) формы, не имеющий постоянных и правильных геометрических размеров и тем более прямых углов. Камень в основном имитирует известняки, необработанный мрамор и кварц, а также булыжник и галечник. Стандартных размеров нет и быть не может — каждый производитель придумывает элементы со своими параметрами, легко образующие композицию.

рис. 56. Бутовый камень

Слегка обработанный камень — на отесанном прямоугольном основании сохраняется объем с дикой поверхностью (в основном имитирует рыхлые известняки и песчаники). Отличается четкой геометрией и прямыми углами (рис. 57). При взгляде на этот камень, кажется, что глыбу распилили на квадраты и прямоугольники, а наружную поверхность оставили в первозданном виде.

рис. 57. Слегка обработанный камень

Грубый скол имитирует черновую обрубку камня в бруски (рис. 58). Его поверхность как будто набрана из отдельных тонких пластин, соединенных в композицию. Облицованная поверхность напоминает скалу, выкрошенную временем и непогодой.

рис. 58. Грубый скол камня

Тонкая обработка — тщательно отесанные камни (рис. 59).

рис. 59. Камень тонкой обработки «керамический гранит»

Речной камень — обкатанные водой речные камни (рис. 60).

рис. 60. Речной камень

Виды инертных материалов — природные и искусственные

Виды инертных материалов

Содержание статьи

Невозможно представить ремонт или строительство без использования инертных материалов. Они нашли широчайшее применение именно в строительных процессах, в качестве: подсыпки, наполнителей и т. д.

Существуют различные виды инертных материалов, которые активно используются на сегодняшнее время при выполнении строительных и ремонтных работ. Прежде всего, это песок, глина, щебень и гравий. Все они относятся к нерудным инертным материалам.

Виды инертных материалов

С инертными материалами, каждый день сталкивается множество людей, чья жизнь так или иначе связана со строительством и ремонтом. К ним относятся такие материалы природного и искусственного происхождения, как щебень, песок, глина, керамзит и другие.

Различные виды инертных материалов, широко используются при строительстве дорог, домов и обустройстве придомовой территории. Многие из них, служат и в качестве основного сырья при изготовлении бетона, строительных растворов и многого другого.

К наиболее популярным видам инертных материалов относятся:

1. Строительный щебень — он бывает известняковым, гравийным и гранитным. Щебень широко применяется в монолитном строительстве и при обустройстве дорог.
2. Песок. На сегодняшнее время — это самая востребованная разновидность инертных материалов в строительстве, без песка не обходится ни один ремонт или стройка. Песок бывает в зависимости от места добычи: карьерным и речным, который отличается по фракции, примесям и другим особенностям.
3. Глина. Не менее популярная разновидность инертного материала. Глина служит в качестве основного сырья при изготовлении керамических изделий, плитки и керамогранита.
4. Гравий. Применяется в качестве наполнителя и в других строительных целях. Этот природный инертный материал, является результатом образования естественного распада горных пород. Также, гравий широко используется в составе бетонных смесей.

Ниже будут рассмотрены основные виды инертных материалов искусственного происхождения.

Инертные материалы искусственного происхождения

Целесообразно заметить, что инертные материалы, бывают не только природного, но и искусственного происхождения. Они, также как и натуральные материалы, получили широчайшее применение при выполнении различного рода строительных и ремонтных работ.

Ярким примером одного из таких искусственных инертных материалов, может, служит керамзит. Этот строительный материал по праву можно называть универсальным, ведь он широко применяется на сегодняшний день, не только в качестве наполнителя для легких бетонов, но и как основной утеплитель для крыш, стен и полов всевозможных строений.

Также к инертным материалам искусственного происхождения относятся и некоторые виды бетонов, о которых более подробно уже рассказывалось ранее в строительном журнале samastroyka.ru.

Классификация инертных материалов

Следует знать, что все виды инертных материалов классифицируются по различным признакам, основные из которых, это:

1. Плотность и пористость;
2. Природа происхождения;
3. Размер фракции.

К природным инертным материалам относятся: песок, гравий, щебень, глина и чернозём. К материалам искусственного происхождения — керамзит и некоторые виды бетона.

Что касается величины фракции, то инертные материалы бывают мелкофракционными, если в размере они не превышают 5 мм и крупнофракционными, когда их величина 5 мм и более.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

виды, технологии производства и применение

Современный ассортимент строительных материалов, представленный на рынке товаров, радует покупателей большим выбором интересных позиций, которые можно применять для создания новых объектов. В их числе представлено большое количество искусственных каменных материалов. Рассмотрим далее некоторые основные их характеристики, а также особенности использования в строительстве.

Преимущество искусственных материалов

Почему искусственные каменные материалы являются столь популярными в современной строительной практике? Это связано с тем, что они имеют целый ряд преимуществ, из числа которых наиболее весомым признается низкая цена, установленная на изделия.

Специалисты в области строительства нередко отмечают, что искусственные камни по своему качеству ничуть не отличаются от натуральных и, более того, имеют прекрасный вид. Что касается синтетических камней, то по данному показателю они даже превосходят тот, который характерен для натурального материала. Некоторые специалисты отмечают то, что в некоторых природных породах встречаются сколы и трещины, и они впоследствии становятся причиной скорого разрушения построенных из них объектов. Следует отметить, что в случае с искусственными камнями это попросту исключено.

Что касается материалов, предназначенных для декоративной отделки помещений, то их серьезным преимуществом является более легкий вес — как правило, они в 1,5-2 раза легче натуральных аналогов.

К числу преимуществ искусственных материалов можно отнести и высокие показатели гидрофобности, ударопрочности, эстетичности, а также устойчивости к внезапным перепадам температур. Более того, правильно созданные материалы способны проявлять стойкость к воздействию активных химических веществ.

Где используются искусственные материалы

В строительстве существует масса сфер применения искусственных каменных материалов. Следует отметить, что их довольно часто используют для выкладки тротуаров и бордюров. Декоративные материалы применяются для украшения парковых и садовых скамеек, а также фонтанов, и для создания декоративных заборов.

Как уже упоминалось выше, многие виды искусственного камня отлично подходят для создания внутренней отделки помещений. В частности, такие материалы очень часто используются для выкладки каминов, подоконников, создания настенных панно, а также пристеночных бортиков. Нередко из искусственного камня создаются целые кухонные панели, мойки, а также барные стойки. Довольно часто из искусственного камня вытачиваются скульптуры, предназначенные для декорирования помещений и садовых участков.

О способах производства

Перед тем как начать рассматривать перечень доступных искусственных каменных материалов, следует уделить внимание основным способам их производства. Нужно отметить, что в настоящее время предусматриваются два таких вида: обжиговый и безобжиговый.

К обжиговым материалам относятся стеновые керамические блоки и кирпич. Как правило, такие материалы ввиду их высокой прочности используют для выкладки мостовых, а также для создания стен и каркасов. В некоторых случаях этот вид материалов применяется для декорирования помещений (внутренней и внешней части), а также для создания прочных фундаментов и перекрытий.

Создание материалов путем обжигового производства предусматривает их формирование из однородной массы, включающей в свой состав несколько компонентов, после чего приобретенная форма фиксируется путем обжига в условиях очень высокой температуры.

Что касается процедуры производства каменных материалов безобжиговым путем, то оно предусматривает их создание из специальной сырьевой массы путем заложения ее в формы и дальнейшего ее застывания в специальных камерах при условии наличия конкретных показателей тепла и пара. В некоторых случаях заливка заранее подготовленного сырья производится в специально подготовленную раскаленную форму, но без осуществления дальнейшего обжига. К числу наиболее распространенных видов искусственных каменных материалов, полученных безобжиговым путем, относятся силикаты и бетон.

Следует отметить, что с помощью безобжигового метода производятся многие искусственные камни, в числе которых присутствуют агломераты, керамогранит, а также материалы, созданные на основе бетона.

Силикатные материалы

Из общего числа искусственных каменных материалов нередко выделяют силикатные. Для их создания используется простое базовое сырье, представленное сочетанием извести, кварцевого песка и воды. В зависимости от пропорций ингредиентов, выбранных для создания материала, в готовом виде он может иметь разные показатели прочности — от 75 до 200, что, собственно, и определяет, подходит ли материал для использования в определенной сфере строительства или нет.

Силикатные материалы не рекомендуется использовать для создания отделки в помещениях с повышенной степенью влажности, а также нагревающихся поверхностей, например, для выкладки каминов, печей и т. п.

Наиболее распространенным видом силикатного строительного материала является особенный тип кирпича, который может быть как пустотелым, так и содержать в себе пористый заполнитель. Кроме этого, из силиката также производятся специальные материалы для создания стеновых блоков.

Бетонные материалы

Известно, что бетон — искусственный каменный материал, который довольно часто используется в процессе создания новых объектов и их отделки. В основе его лежит субстанция вяжущего типа, различные добавки и вода. Основная особенность такого состава состоит в том, что его субстанция прекрасно доводится до состояния однородности, а также быстро твердеет. Для того чтобы показатели прочности изделий были более высокими, строители нередко проводят процедуру их армирования при помощи синтетических или стальных волокон.

На сегодняшний день этот искусственный каменный материал на минеральных вяжущих делится на несколько видов, в зависимости от особенностей состава:

• асфальтобетоны;
• цементные;
• силикатные;
• гипсовые;
• полимербетоны.

В различных рекомендациях относительно технологий производства бетонных изделий говорится, что все заполнители, которые используются в процессе создания материала, должны быть идеально чистыми, без присутствия в них гумуса, глины и других возможных посторонних компонентов. В особенности это касается производства гипсобетонных изделий.

Использование бетонных изделий и конструкций из гипса широко практикуется в современном строительстве домов и не только. Бетон — искусственный каменный материал, который применяется преимущественно для постройки крупных объектов, а также для их внешней отделки.

Керамические материалы

Одним из наиболее распространенных видов сырья для строительства являются керамические искусственные каменные материалы. Изделия и отделки, сделанные из них, отличаются своей высокой прочностью.

Керамические материалы — это единственный вид сырья, производимого обжиговым методом. По своем природе они делятся на три типа, в зависимости от способа формирования элементов: пустотелые, пористо-дырчатые и цельные. Следует отметить, что цельные изделия отличаются наибольшей прочностью. Они прекрасно походят для возведения стен, из них строят целые дома. Что касается пористо-дырчатых элементов, то они идеальны для осуществления изоляции нагревающихся поверхностей. Использовать их лучше всего для обкладки помещений, в которых присутствуют условия умеренной влажности.

Отдельно надо рассмотреть особенности пустотелых строительных керамических материалов. Стоит отметить, что его производство осуществляется из высококачественной глины, а процедура обжига производится при максимально высоких температурах. Этот вид изделий используется, как правило, для создания каркасов при построении многоэтажных домов. Строители отмечают, что такой материал целесообразно использовать при осуществлении прокладки коммуникационных кабелей и телефонных проводок.

При рассмотрении перечня искусственных каменных неорганических строительных материалов надо отметить, что большую популярность имеют стеновые блоки. Их преимущество состоит в размерах, которые значительно превышают те, которые являются стандартными для кирпичей. Пустоты, сформированные в таких блоках, могут быть как сквозными, так и внутренними. В некоторых случаях на их боковых поверхностях делают пазлы, в дальнейшем облегчающие процесс монтажа изделий.

Керамогранит

Основная особенность данного материала состоит в его виде: внешне керамогранит напоминает скорее не камень, а стеклокерамику. В настоящее время очень популярным материалом для покрытия является оформленный под дерево керамогранит.

Рассматриваемый материал отличается высокими показателями прочности, а также устойчивостью к низким температурам. Его создают путем прессования, а обрабатывают под воздействием вибрации и только при высоком давлении. Впоследствии сформированный объект подвергается процедуре обжига для закрепления полученного результата.

При изготовлении такого материала используется состав, в который включаются несколько видов глины, красители, полевой шпат и различные минеральные добавки. В зависимости от особенностей состава, различают несколько видов керамогранита: гомогенный, покрашенный и глазурованный.

Что касается гомогенного керамогранита, то в готовом виде данный материал имеет равномерно окрашенную текстуру и насыщенный цвет, который не блекнет со временем. Если говорить о покрашенном керамограните, то его основное отличие состоит в том, что наложение цвета на такой материал производится в два слоя, из которых первый является базовым, а второй — пигментированным. Эта методика позволяет производителю в значительной мере снизить расход дорогостоящих красящих материалов.

В настоящее время довольно популярным материалом является керамогранит под дерево. Как правило, его обработка осуществляется методом глазурования. Особенность такого материала состоит в том, что он представляет собой декоративную плитку, которая держится на керамогранитной подложке.

В строительной сфере керамогранит активно используется для декорирования внутренней части помещений, для обработки стен и полов, а также для возведения вентилируемых фасадов и т.п.

Агломераты

Материалы, окрас которых идеально повторяет текстуру гранита, яшмы, лазурита, мрамора, а также оникса, сланца и других природных минералов, именуются агломератами.

Данный материал отличается высокой морозостойкостью, а также стойкостью к деформациям. Перечень его составляющих может быть разнообразным — в него нередко включаются известняки, кварцевый песок, мраморная крошка, гранит, а также красители определенного типа.

Отмечается, что агломераты имеют определенные минусы. К ним прежде всего относится быстрая истираемость, а также подверженность воздействию кислот и ультрафиолета. Также не рекомендуется использовать такой материал для декорирования «теплых» полов, так как смола, входящая в его состав, может поплыть.

Этот искусственный камень очень часто используется для создания столешниц, а также элементов домашнего декора. Кроме этого, он применяется для облицовки ванной комнаты, кухни, бассейна, лестниц и т. п.

Камни на основе бетона

Довольно популярным материалом для декорирования внутреннего убранства комнат является камень, сделанный на основе бетона.

Основным сырьем для производства искусственных каменных материалов рассматриваемого типа является цемент. Для создания фактуры, придания цвета и красивого вида готовому изделию, в сочетании с ним используются такие компоненты, как песок, пластификаторы, армирующие добавки, красители, гидрофобизаторы, а также разные наполнители, в качестве которых, как правило, выступают керамические крошки, пемза и керамзит.

Искусственный камень, сделанный на основе бетона, привлекает дизайнеров интерьера и строителей тем, что он имеет не только высокую прочность и термостойкость, но еще и красивую форму и оригинальный вид.

Лучшие марки искусственного камня

В настоящее время огромное количество производителей строительных материалов предлагает свою продукцию, которая отличается по форме, составу, цене и многим другим факторам. На сегодняшний день наиболее качественными отделочными материалами признаются DuPONT, Polystone и CORIAN. Известно, что для их создания используются только те ингредиенты, которые окажутся безвредными для человеческого организма, а также качественными даже при длительной эксплуатации в самых неблагоприятных условиях. Специалисты в области строительства очень часто отмечают то, что указанные материалы имеют великолепные гигиенические характеристики.

Урок 10. искусственные и синтетические материалы — Технология — 5 класс

Технология, 5 класс

Урок 10. Искусственные и синтетические материалы

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1. Понятие «искусственный материал».
2. Понятие «синтетический материал».
3. Свойства искусственных и синтетических материалов.

Тезаурус:

Натуральные материалы – это материалы, используемые для производства потребительских благ, добываемые в природе.

Сырьём — это природные материалы, которые перед использованием на производстве подверглись предварительной обработке и подлежат дальнейшей переработке.

Натуральное сырьём – это все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав.

Искусственные материалы — это материалы, которые созданы человеком на основе соединения природных материалов и не существуют в природе.

Материалы, получаемые в процессе создания или построения сложных молекул из более простых, называются синтетическими, а сам процесс – синтезом.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Технология. 5 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / [В.М. Казакевич, Г.В. Пичугина, Г.Ю. Семенова и др.]; под ред. В.М. Казакевича. — М.: Просвещение, 2017.

2. https://ru.wikipedia.org

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Все предметы, окружающие нас, изготавливаются из материалов. Материалы, используемые для производства потребительских благ, добываемые в природе, называются натуральными.

Природные материалы, которые перед использованием на производстве подверглись предварительной обработке и подлежат дальнейшей переработке, называются сырьём.

Например, сырьём лесоперерабатывающей промышленности являются брёвна, полученные из спиленных деревьев. Сырьё для производства шерстяной пряжи является шерсть, состриженная с животных.

Все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав, называются натуральным сырьём.

На ранних этапах человеческого существования люди использовали крайне ограниченное число материалов. Это были материалы, имеющиеся в природе — камни, дерево, глина, шкуры животных.

Со временем люди научились производить материалы, по свойствам превосходящие природные продукты. Это были такие новые материалы, как керамика и различные металлы.

Было обнаружено, что свойства материалов могут изменяться в результате термической обработки или добавления к ним различных субстанций.

Материалы, которые созданы человеком на основе соединения природных материалов и не существуют в природе, называются искусственными материалами.

Для получения искусственных материалов природные компоненты подвергают технологической обработке.

Нагревание

При производстве стекла – происходит нагрев кварцевого песка до состояния плавления.

Обжиг

При производстве кирпича происходит обжиг заготовки из специальной глиняной смеси;

Прессование

При производстве древесно-стружечные или древесноволокнистые плиты происходит прессование щепы или стружки деревьев.

Растворение

При производстве искусственного шёлка происходит растворение целлюлозы в специальном растворе, после чего из полученного вещества формируют нити.

Со временем учёные поняли, что существует соответствие между структурными элементами, составляющими материал, и им самим. Эти знания стали доступными примерно 100 лет назад, и в значительной степени были обусловлены тем, что люди научились оценивать характеристики материала.

Все это привело к тому, что появились десятки тысяч различных материалов с весьма специфическими свойствами, что позволило удовлетворять самые сложные потребности современного общества.

Производство материалов, которые делают наше существование более комфортным, связаны с тем, что становятся доступным всё новые и новые технологии.

На уроках химии вы узнаете, что все вещества состоят из атомов и молекул. С помощью химических реакций их можно перестраивать. Изменение порядка приводит к образованию нового вещества. Такие реакции называются синтезом, а получаемые материалы синтетическими.

Синтез в химии – это процесс создания или построения сложных молекул из более простых.

Сырьём для производства этих материалов являются нефтепродукты, уголь, газ.

Часто материалы полученные искусственным или синтетическим путём обобщают и называют химическими.

Современные технологии производства синтетических материалов коснулись всех сфер жизнедеятельности человека. Вы встречаетесь с этой продукцией ежедневно и повсеместно.

Полиэтилен, синтетический материал, из которого изготавливают плёнку, бутылки, крышки.

Органическое стекло. Из него изготавливают небьющееся прозрачные экраны, художественно-декоративные изделия.

Полистирол используют для изготовления одноразовой посуды.

Но лучшим примером производства синтетических материалов может служить текстильная промышленность. Синтетические ткани изготавливаются из полимеров, полученных благодаря химическим реакциям.

Как правило, из синтетических тканей производят спортивную одежду или вещи, необходимые для использования в экстремальных ситуациях.

Производство синтетического волокна аналогично процессу получения искусственного: получение прядильного раствора, формирование волокон, отделка. Искусственное волокно за счёт того, что получается из природного материала имеет более высокую стоимость, поэтому оно менее популярно, чем синтетическое.

Синтетические материалы имеют ряд преимуществ. В отличие от природных материалов, синтетическая ткань обладает незначительным весом. Одежда из такого материала менее подвержена износу и хорошо сохраняет стойкость цвета. Практически все синтетические материалы не впитывают в себя много влаги, и сушка не занимает много времени. Низкая цена материала за счёт невысокой стоимости исходного продукта.

Производство синтетических материалов постоянно развивается. Учёные-химики постоянно синтезируют новые виды волокон с заданными свойствами. Некоторые материалы, полученные на основе этих волокон, в несколько раз превосходят прочность стали.

Таким волокном, например, является кевлар. Из него делают лёгкие прочные надувные лодки и бронежилеты.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 4. Выделите зелёным цветом минеральное сырьё (материалы), синим цветом – продукцию химического производства.

Варианты ответа:

Нефть

Керамика

Руда

Полиэтилен

Газ этилен

Уголь

Стекло

Подсказка:

Правильный вариант ответа:

Минеральное сырьё (материалы)

Нефть

Руда

Газ этилен

Уголь

Продукция химического производства

Керамика

Полиэтилен

Стекло

Подсказка: Сырьём – это все добытые вещества, используемые человеком и сохранившие в предмете труда свои природные свойства и состав.

Задание 6. Определите вид материала. Расставьте подписи к изображениям.

Натуральный	Искусственный	Синтетический