Строительные материалы: производство, контроль, испытания: бетон, кирпич и камни, металлы, стекло, трубы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нижегородский государственный

архитектурно-строительный университет

Кафедра стандартизации и инженерной графики

РЕФЕРАТ

Строительные материалы: производство, контроль, испытания: бетон, кирпич и камни, металлы, стекло, трубы

Нижний Новгород - 2010

Содержание

Введение

1. Качество продукции

2. Техническое законодательство как основа деятельности по стандартизации, метрологи и сертификации

2.1 Основные понятия

2.2 Государственный контроль и надзор за соблюдением требований технических регламентов

3. Стандартизация

4. Краткая справка по метрологии

4.1 Основные понятия

4.2 Государственный метрологический контроль и надзор

5. Краткая характеристика некоторых свойств строительных материалов

6. Природные камни

6.1 Производство

6.1 Основные свойства

7. Керамический кирпич и трубы

7.1 Производство

7.2 Основные свойства

8. Стекло и стеклянные трубы

8.1 Производство

8.2 Основные свойства

9. Металлы и металлические трубы

9.1 Производство

9.2 Основные свойства

10. Силикатный кирпич и асбестоцементные трубы

10.1 Производство

10.2 Основные свойства

11. Бетоны

11.1 Производство и основные свойства

12. Сертификация

12.1 Основы оценки соответствия

12.2 Государственный контроль и надзор за соблюдением

государственных стандартов, правил обязательной сертификации и за сертифицированной продукцией

Заключение

Список литературы

Введение

Промышленность строительных материалов является наиболее емкой, ежегодно в стране перерабатывается для этих целей более миллиарда тонн различных компонентов. Стоимость строительных материалов включает различные факторы, но все должно приводиться к рентабельности и конкурентоспособности. Сюда можно отнести и качество изделий, долговечность их работы, теплоэнергетические затраты на производство, возможность переработки отходов и даже экологические аспекты, которые в конечном итоге сказываются на экономике производства, региона, страны в целом.

Все материалы и изделия соответствуют определенной государственной стандартизации (ГОСТ), разрабатываемой на основе новейших достижений науки и техники. В каждом стандарте имеются: точное определение материала, классификация по маркам и сортам, технические условия на изготовление, методы испытаний, условия хранения и транспортирования. Пока еще ГОСТ является документом, имеющим силу закона. В настоящее время проводится работа по переводу ГОСТов в разряд документов для добровольного применения, их место займут технические регламенты.

Кроме стандартов существует система документов, объединенная в Строительные нормы и правила (СНиП). СНиП - это свод нормативных документов по проектированию, строительству и строительным материалам, опять же пока еще обязательный для всех организаций и предприятий.

Стандартизация, метрология и сертификация являются инструментами обеспечения качества продукции, работ и услуг - важного аспекта многогранной коммерческой деятельности.

Сегодня изготовитель строительных материалов (и любой другой продукции) и его торговый посредник, стремящиеся поднять репутацию торговой марки, победить в конкурентной борьбе, выйти на мировой рынок, заинтересованы в выполнении как обязательных, так и рекомендуемых требований стандарта. В этом смысле стандартизация является частью современной предпринимательской стратегии.

Стандартизация является инструментом обеспечения не только конкурентоспособности, но и эффективного партнерства изготовителя, заказчика и продавца на всех уровнях управления.

Сегодня поставщику недостаточно строго следовать требованиям прогрессивных стандартов - надо подкреплять выпуск товара и оказание услуги сертификатом безопасности или качества. Наибольшее доверие у заказчиков и потребителей вызывает сертификат на систему качества. Он создает уверенность в стабильности качества, в достоверности и точности измеренных показателей качества, свидетельствует о высокой культуре процессов производства продукции и предоставления услуг.

Очень остро стоит вопрос о гармонизации отечественных правил стандартизации, сертификации и метрологии с международными правилами, поскольку это является важным условием вступления России во Всемирную Торговую Организацию (ВТО) и дальнейшей деятельности страны в рамках этой организации. Проблема гармонизации решается в настоящее время путем принятия законов в области технического законодательства. 27декабря 2002г. Президент РФ В.В.Путин подписал принятый Государственной Думой Федеральный закон от27.12.2002 №184-ФЗ "О техническом регулировании". Указанный закон вступил в силу 1 июля 2003г. Его принятие положило начало реорганизации системы стандартизации и сертификации, которая необходима для вступления России в ВТО и устранения технических барьеров в торговле.

1. Качество продукции

Деятельность в области стандартизации, метрологии и сертификации направлена на обеспечение качества процессов и продукции как результата процесса.

Качество - степень соответствия присущих характеристик требованиям. Понятие качества включает 3 элемента: объект, характеристики, потребности (требования).

Объектом качества в данном случае является продукция строительные материалы.

Продукция - это результат деятельности, представленный в материально-вещественной форме и предназначенный для дальнейшего использования в хозяйственных или иных целях.

Рассмотрим второй элемент качества - характеристики. Товары и услуги обладают совокупностью отличительных свойств - характеристик. Характеристики могут быть качественными и количественными.

Третий элемент - требования. Требования - это, прежде всего потребности. Существует иерархия потребностей. В ее основании лежат основные потребности, далее (в порядке возрастания) - потребности в безопасности, в удобстве и комфортности пользования, эстетические, социальные потребности. Вершину пирамиды составляют потребности развития (потребность в творчестве, стремление к самовыражению).

Показатель качества продукции - количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, входящих в его качество, рассматриваемая применительно к определенным условиям ее создания и эксплуатации или потребления. Например, для оценки качества обычного строительного стекла такое свойство, как повышенная прочность, не будет приниматься в расчет, тогда как для стекла, предназначенного для устройства дверей, перегородок, потолков, это свойство следует считать важнейшим (в этом случае используют закаленное стекло). Показатель качества количественно характеризует пригодность товара удовлетворять те или иные потребности.

Наиболее универсальными, т. е. наиболее применимыми к большинству товаров и услуг, являются требования: назначения, безопасности, экологичности, надежности, эргономики, ресурсосбережения, технологичности и эстетичности.

Требования назначения - требования, устанавливающие свойства продукции, определяющие ее основные функции, для выполнения которых она предназначена - функциональную пригодность; состав сырья и материалов; совместимость и взаимозаменяемость.

Требования эргономики - это требования согласованности и конструкции изделия с особенностями человеческого организма для обеспечения удобства пользования. Например, утолщенный (модульный) кирпич изготовляют с пустотами, чтобы масса его не превышала 4,3 кг, чтобы избежать профессиональной болезни у каменщиков.

Требования ресурсосбережения - это требования экономного использования сырья, материалов, топлива, энергии и трудовых ресурсов.

Требования безопасности - отсутствие недопустимого риска, связанного с возможностью нанесения ущерба.

Требования надежности - сохранение во времени в установленных пределах всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Требования экологичности - отсутствие вредного воздействия продукции на окружающую среду при производстве, эксплуатации и утилизации.

Требования технологичности - приспособленность продукции к изготовлению, эксплуатации и ремонту с минимальными затратами при заданных показателях качества.

Эстетические требования - это требования к способности продукции или услуги выражать художественный образ, социально - культурную значимость в чувственно воспринимаемых человеком признаках формы (цвет, пространственную конфигурацию, качество отделки изделия или помещения). В данном случае эти требования могут относиться только к части данных строительных материалов, применяемых для отделки: отделочный кирпич, витражное стекло, декоративные камни и т. д.

В законодательных актах и стандартах требования безопасности выделяют в отдельную группу как приоритетные. Так, в соответствии с ранее действовавшим Законом РФ "О стандартизации" к обязательным требованиям относили безопасность, экологичность, совместимость и взаимозаменяемость. В Федеральном законе от 27. 12. 2002 №184-Ф3 "О техническом регулировании" к обязательным требованиям относятся безопасность продукции, процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации. При этом под безопасностью понимается состояние, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни или здоровью животных и растений.

В качестве обязательного требования рассматривается единство измерений.

Оценка качества - это систематическая проверка того, насколько объект способен выполнить установленные требования. Требования устанавливаются в документах - стандартах, технических условиях, контрактах и пр. Невыполнение требования является несоответствием. Для установления причин несоответствия организация осуществляет корректирующие действия.

Проверка является одним из процессов жизненного цикла продукции. Жизненный цикл продукции - это фундаментальное понятие в учении о системе качества, установленной в международных стандартах - ИСО серии 9000. Согласно им, проверка продукции включает в себя контроль, измерения и испытания (при необходимости), осуществляемые на всех этапах жизненного цикла продукции. Заключительным этапом проверки является приемочный контроль, по результатам которого должно быть подтверждено соответствие готовой продукции установленным требованиям.

Основной формой проверки является контроль. Любой контроль включает два элемента: получение информации о фактическом состоянии объекта (для продукции - о ее качественных и количественных характеристиках) и сопоставление полученной информации с установленными требованиями с целью определения соответствия, т. е. получения вторичной информации.

Контроль качества продукции - контроль количественных и (или) качественных характеристик продукции.

В процедуру контроля качества могут входить, как уже было сказано, операции измерения, анализа и испытания.

Измерения как самостоятельная процедура является объектом метрологии. Она не входит в тему данного реферата.

Анализ продукции, в частности структуры и состава материалов и сырья, осуществляется аналитическими методами - химическим анализом, микробиологическим анализом, микроскопическим анализом и пр.

Испытания - техническая операция, заключающаяся в определении одной или нескольких характеристик данной продукции в соответствии с установленной процедурой.

Рассмотрим подробнее значение испытания как процедуры. Основным средством испытаний является испытательное оборудование. К средствам испытаний относятся также основные и вспомогательные вещества и материалы (реактивы и т. п.), применяемые при испытании. При испытании могут применяться различные методы определений характеристик продукции - измерительные, аналитические, регистрационные (установление повреждений), органолептические (определение характеристик с помощью органов чувств; отношении строительных материалов речь идет о декоративных свойствах отдельных видов продукции).

По месту проведения испытания бывают лабораторными, полигонными, натурными. Испытания строительных материалов производят главным образом в лабораторных условиях. Основное требование к качеству проведения испытания - точность и воспроизводимость результатов. Выполнение этих требований в существенной степени зависит от соблюдения правил метрологии.

В последние годы стали проверять сами лаборатории непосредственно на качество проведения испытаний посредством проведения межлабораторных испытаний - параллельного испытания стандартного изделия или пробы вещества с известными характеристиками в нескольких контролируемых лабораториях одновременно. По отклонению от результатов испытаний каждой лабораторией характеристик стандартного объекта судят о точности и воспроизводимости результатов, т. е. о качестве испытаний в каждой лаборатории.

Для подтверждения требуемого качества испытаний лаборатории должны пройти процедуру аккредитации. Аккредитация лабораторий - официальное признание того, что испытательные лаборатории правомочны осуществлять конкретные испытания или конкретные типы испытаний. В России, как и за рубежом, действует Система аккредитации испытательных, измерительных и аналитических лабораторий.

Согласно Правилам проведения сертификации в РФ к испытаниям конкретной продукции допускается только аккредитованная испытательная лаборатория.

2. Техническое законодательство как основа деятельности по стандартизации, метрологии и сертификации

2.1 Основные понятия

Техническое законодательство - совокупность правовых норм, регламентирующих обязательные требования к техническим объектам - продукции, процессам ее жизненного цикла (проектирование, производство и пр., в том числе и контроль), работам и услугам. Техническое законодательство - один из результатов деятельности по техническому регулированию.

Безопасность - главный приоритет системы технического регулирования и обязательное требование.

Главные элементы технического регулирования:

- установление, применение и исполнение обязательных требований к продукции и процессам ЖЦП;

- установление и применение на добровольной основе требований к продукции и процессам ЖЦП;

- правовое регулирование в области оценки соответствия.

Первый этап реализуется через принятие и применение технических регламентов на продукцию и правила метрологии; второй - через стандартизацию; третий - через оценку соответствия (сертификацию и декларирование соответствия, государственный контроль и надзор, аккредитацию, испытание и регистрацию).

Технический регламент - это документ, который является носителем обязательных требований. До 2003 г. в нашей стране отсутствовали эти документы. По мере принятия технических регламентов на те или иные объекты государственные стандарты на эти объекты будут приобретать добровольный характер.

Техническое регулирование осуществляется в соответствии с рядом принципов, одним из которых является единство правил и методов исследований (испытаний) и измерений при проведении процедур обязательной оценки соответствия.

Технические регламенты принимаются в целях защиты жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества; охраны окружающей среды, жизни или здоровья животных и растений; предупреждения действий, вводящих в заблуждение приобретателей.

Технический регламент должен содержать:

- исчерпывающий перечень продукции и процессов жизненного цикла продукции (производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации), в отношении которых устанавливаются требования технического регламента;

- правила идентификации объекта технического регулирования;

- минимально необходимые требования, обеспечивающие безопасность продукции и процессов жизненного цикла продукции.

В техническом регламенте в целях его принятия могут также содержаться: а) правила и формы оценки соответствия (в том числе схемы подтверждения соответствия), определяемые с учетом степени риска; б) предельные сроки оценки соответствия в отношении каждого объекта технического регулирования; в) требования к терминологии, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения.

2.2 Государственный контроль и надзор за соблюдением требований технических регламентов (ГКиН)

ГКиН осуществляется следующими субъектами: федеральными органами исполнительной власти; органами исполнительной власти субъектов РФ; государственными учреждениями, уполномоченными на проведение ГКиН (в соответствии с законодательством).

ГКиН осуществляется в отношении продукции и процессов ее жизненного цикла исключительно в части соблюдения требований соответствующих технических регламентов и исключительно на стадии обращения.

Органы ГКиН вправе:

- требовать от изготовителя (продавца) предъявления документов, подтверждающих соответствие техническому регламенту (декларации о соответствии или сертификата о соответствии);

- выдавать предписания об устранении нарушений технического регламента в установленный срок;

- принимать решения о запрете передачи продукции, а также о полном или частичном приостановлении процессов жизненного цикла продукции, если иным способом невозможно устранить нарушения технического регламента;

- приостановить или прекратить действие декларации о соответствии или сертификата о соответствии;

- привлекать изготовителя (продавца) к ответственности, предусмотренной законодательством РФ.

За нарушение требований технического регламента изготовитель (исполнитель, продавец) несет ответственность в соответствии с законодательством РФ.

3. Стандартизация

Основными задачами стандартизации являются:

- обеспечение взаимопонимания между разработчиками, изготовителями, продавцами и потребителями (заказчиками);

- установление оптимальных требований к номенклатуре и качеству продукции в интересах потребителя и государства, в том числе обеспечивающих ее безопасность для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества;

- установление требований по совместимости, а также взаимозаменяемости продукции;

и т. д., в том числе нормативно - техническое обеспечение контроля (испытаний, анализа, измерений), сертификации и оценки качества продукции.

В зависимости от назначения и содержания разрабатываются стандарты следующих видов: основополагающие; на продукцию и услуги; на работы (процессы); на методы контроля (испытания, измерений, анализа).

Нас интересуют именно последние. Они должны в первую очередь обеспечивать всестороннюю проверку всех обязательных требований к качеству продукции. Устанавливаемые в стандартах методы контроля должны быть объективными, точными и обеспечивать воспроизводимые результаты. Для каждого метода в зависимости от специфики его проведения устанавливают: а) средства испытаний и вспомогательные устройства; б) порядок подготовки к проведению испытаний; в) порядок проведения испытаний; г) правила обработки результатов испытаний; д) правила оформления результатов испытаний; е) допустимую погрешность испытаний.

Стандарты могут быть узкого значения (проверка одного показателя качества) либо широкого назначения (проверка комплекса показателей).

4. Краткая справка по метрологии

4.1 Основные понятия

Метрология - область знаний, связанная с измерениями. Объектами метрологии являются единицы величин, средства измерений, эталоны, методики выполнения измерений. Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин, а погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью. Главным нормативным актом по обеспечению единства измерений является закон РФ от 27.04.93 №4871-1 "Об обеспечении единства измерений". Он направлен на защиту прав и законных интересов граждан, экономики страны от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.

4.2 Государственный метрологический контроль и надзор (ГМКиН)

ГМКиН осуществляется с целью проверки соблюдения правил законодательной метрологии - Закона РФ от 27.04.93 №4871-1 "Об обеспечении единства измерений", государственных стандартов, правил по метрологии и других нормативных документов. Объектами ГМКиН являются: средства измерений, эталоны, методики выполнения измерений, количество товаров, другие объекты, предусмотренные правилами законодательной метрологии. В соответствии со ст. 13 вышеназванного Закона ГМКиН распространяется на строго ограниченные сферы (их 23), объединенные в 10 направлений, одним из которых является испытания и контроль качества продукции на соответствие обязательным требованиям государственных стандартов РФ и при обязательной сертификации продукции. Подробнее материал по этому вопросу можно найти в любой литературе по метрологии.

5. Краткая характеристика некоторых свойств строительных материалов

Существует много различных свойств строительных материалов, как общих для какой либо группы материалов, так и чисто специфических, характерных только для некоторых материалов. Рассмотрим некоторые из них.

Водопоглощение пористых материалов (бетона, кирпича и др.) определяют по стандартной методике, выдерживая образцы в воде. Температура используемой воды должна быть 202С. Водопоглощение, определяемое погружением образцов в воду, характеризует в основном открытую пористость, т. к. вода не проникает в закрытые поры. К тому же при извлечении образцов из ванны вода частично вытекает из крупных пор, поэтому водопоглощение обычно меньше пористости. Например, пористость легкого бетона может быть 50-60%, его водопоглощение составляет 20-30% объема. Водопоглощение определяют по объему и по массе. Водопоглощение различных материалов колеблется в широких пределах: гранита - 0,02-0,7%, тяжелого бетона - 2-4%, кирпича - 8-15%, пористых теплоизоляционных материалов - 100% и больше.

Коэффициент размягчения Кр - отношение прочности материала, насыщенного водой Rв, к прочности сухого материала Rс. Коэффициент размягчения характеризует водостойкость материала, он изменяется от 0 (размокающие глины и др.) до 1 (металлы и др.). Природные и искусственные строительные материалы не применяют в строительных конструкциях, находящихся в воде, если их коэффициент размягчения меньше 0,8.

Водопроницаемость - это свойство материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость материала характеризует коэффициент фильтрации Кф. Водонепроницаемость материала (бетона) характеризуется маркой, обозначающей одностороннее гидростатическое давление, при котором бетонный образец-цилиндр не пропускает воду в условиях стандартного испытания. Чем ниже Кф, тем выше марка по водонепроницаемости. Водопроницаемость не допускают при строительстве гидротехнических сооружений, резервуаров, коллекторов, стен подвалов зданий. Стремятся применять достаточно плотные материалы с замкнутыми порами, устраивают гидроизоляционные слои, экраны.

Газо- и паропроницаемость. При возникновении у поверхностей ограждения разности давления газа происходит его перемещение через поры и трещины материала. Стеновой материал должен обладать определенной проницаемостью. Тогда стена будет "дышать", т. е. через наружные стены будет происходить естественная вентиляция, что особенно важно для жилых зданий, в которых отсутствует кондиционирование воздуха. В зимнее время внутри теплых помещений скапливается водяной пар, который стремится пройти через стену или покрытие. Попадая в холодную часть ограждения, пар конденсируется, резко повышая влажность в этих местах. Создаются условия, способствующие быстрому разрушению материала (легкого бетона, кирпича) наружной ограждающей конструкции при действии мороза.

Усадкой называют уменьшение размеров материала при его высыхании. Набухание происходит при насыщении материала водой. Чередование высыхания и увлажнения пористого материала, часто встречающееся в практике, сопровождается попеременными деформациями усадки и набухания. В подобных условиях находится бетон в дорожных покрытиях, в наружных частях гидротехнических сооружений.

Вид материала Усадка, мм/м

Древесина (поперек волокон) 30-100

Ячеистый бетон 1-3

Строительный раствор 0,5-1

Кирпич 0,03-0,1

Тяжелый бетон 0,3-0,7

Гранит 0,02-0,06

Морозостойкость - свойство насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание. Морозостойкость материала выражается циклами и соответственно маркой по морозостойкости. За марку принимают наибольшее количество циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы материала без снижения прочности на сжатие более 15%; после испытания образцы не должны иметь видимых повреждений - трещин, выкрашивания (потери массы - не более 5%). От морозостойкости зависит долговечность строительных материалов, подвергающихся воздействию атмосферных факторов и воды.

Прочность - свойство материалов сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами (стесненная усадка, неравномерное нагревание и т. п.). Прочность материала оценивают пределом прочности (временным сопротивлением) R, определенным при данном виде деформации. Для хрупких материалов (природных каменных материалов, бетонов, строительных растворов, кирпича и др.) основной прочностной характеристикой является предел прочности при сжатии. Поскольку строительные материалы неоднородны, то предел прочности определяют кА средний результат испытания серии образцов (обычно не менее трех образцов). Форма и размеры образцов, состояние опорных поверхностей существенно влияют на результаты испытания. В зависимости от прочности строительные материалы разделяются на марки. Марка материала по прочности является важнейшим показателем его качества. В нормативных документах марка указывается в кг/см². чем выше марка, тем выше качество конструкционного строительного материала. Единая шкала марок охватывает все строительные материалы.

Предел прочности при осевом растяжении Rр используется в качестве прочностной характеристики стали, бетона, волокнистых и других материалов. В зависимости от соотношения Rр/Rсж можно условно разделить материалы на три группы: материалы, у которых Rр>Rсж (волокнистые - древесина и др.); RрRсж (сталь); Rр<Rсж (хрупкие материалы - природные камни, бетон, кирпич).

Предел прочности при изгибе Rри определяют путем испытания образца материала в виде балочек на двух опорах. Их нагружают одной или двумя сосредоточенными силами до разрушения.

Твердость - свойство материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела. Твердость древесины, металлов, бетона и некоторых других строительных материалов определяют, вдавливая в них стальной шарик или твердый наконечник в виде конуса или пирамиды. В результате вычисляют число твердости. От твердости материала зависит его истираемость: чем выше твердость, тем меньше истираемость.

Истираемость оценивают потерей первоначальной массы образца материала, отнесенной к площади поверхности истирания. Сопротивление материала истиранию определяют, пользуясь стандартными методами: кругом истирания и абразивами (кварцевыми песком и наждаком). Это свойство важно для эксплуатации дорог, полов, ступеней лестниц и т. п.

Износом называют свойство материала сопротивляться одновременному воздействию истирания и ударов. Износ определяют во вращающемся барабане со стальными шарами или без них. Показателем износа служит потеря массы первоначальной пробы материала в результате проведенного испытания (в % от первоначальной массы).

6. Природные камни

6.1 Производство

Природные каменные материалы и изделия получают из горных пород путем механической обработки (дробления, распиливания, раскалывания и т. п.), после которой почти полностью сохраняется структура и свойства исходной породы.

По виду обработки природные каменные материалы делят на: грубообработанные (бутовый камень, валунный камень, щебень, гравий и песок); изделия и профилированные детали из природного камня; штучный камень и блоки правильной формы (для кладки стен и др.); плиты с различно обработанной поверхностью (облицовочные для стен, чистого пола и др.); профилированные детали (ступени, подоконники, пояски, наличники, капители колонн и т. п.); изделия для дорожного строительства (бортовой камень, брусчатка, шашка для мощения).

По способу изготовления природные каменные материалы можно разделить на пиленные (стеновые камни и блоки, облицовочные плиты и плиты для пола) и колотые (бортовые камни, камни тесаные, брусчатки, шашки для мощения и др.).

6.2 Основные свойства

По показателям плотности природные камни делятся на легкие и тяжелые. Легкие камни плотностью не более 1,8 г/см³ имеют пористое строение (вулканический туф, пемза, известняк-ракушечник) и применяются в виде штучного камня и блоков для стен зданий и щебня для легких бетонов. Тяжелые камни плотностью более 1,8 г/см³ (из гранита, сиенита, диорита и т. п.) служат облицовкой и используются в виде плит пола, материалов и изделий для гидротехнического и дорожного строительства.

По пределу прочности при сжатии образцов в воздушно-сухом состоянии природные каменные материалы делят на марки (МПа): 0,4; 0,7; 1,5; 2,5; 3,5; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 80 и 100.

Марки по морозостойкости: 10; 15; 35; 100; 150; 200; 300 и 500. Высокую морозостойкость имеют плотные камни с равномернозернистой структурой.

Коэффициент размягчения камня, применяемого для гидротехнических сооружений и фундаментов, должен быть не менее 0,8, для наружных стен зданий - не менее 0,6.

Огнестойкость зависит от минерального состава камня. Некоторые материалы при повышенной температуре разлагаются (гипс при 100С, известняк при 900С), другие (например, гранит, порфиры) растрескиваются при пожаре вследствие различного теплового расширения составляющих его минералов.

В зависимости от назначения и условий применения природные каменные материалы оценивают также по твердости, стойкости к химическому воздействию внешней среды и т. п.

7. Керамический кирпич и трубы

Керамическими называют искусственные камены материалы и изделия, полученные в процессе технологической обработки минерального сырья и последующего обжига при высоких температурах.

7.1 Производство

Основным сырьевым материалом для производства строительных керамических изделий является глинистое сырье, применяемое в чистом виде, а чаще в смеси с добавками - отощающими, породообразующими, плавнями, пластификаторами и др.

Основные этапы производства керамических изделий: добыча сырьевых материалов, подготовка массы, формование изделий, их сушка и обжиг. Добыча глины осуществляется на карьерах обычно открытым способом экскаваторами. Глина транспортируется рельсовым, автомобильным и другим видом транспорта. Крупные включения удаляются или измельчаются, удаляются вредные примеси. Глина измельчается и перемешивается с добавками до получения однородной и удобноформуемой массы с использованием специальных машин. В зависимости от вида изготовляемой продукции, вида и свойств сырья массу приготовляют пластическим (кирпич и трубы), жестким (кирпич), полусухим (кирпич и трубы), сухим (дорожный кирпич) и шликерным способами (не применяется при производстве кирпича или труб). Способ приготовления массы определяет и способ формования, и название в целом способа производства. Перед обжигом изделия должны быть высушены до содержания влаги 5-6% во избежание неравномерной усадки, искривления и растрескивания при обжиге. Сушка производится искусственная в туннельных непрерывного действия или камерных периодического действия сушилах в течение от нескольких до 72-х часов в зависимости от свойств сырья и влажности сырца. Сушка производится первоначальной температуре теплоносителя 120-150С. Обжиг можно разделить на три периода: прогрев сырца, собственно обжиг и регулируемое охлаждение.

7.2 Основные свойства

Истинная плотность керамических материалов 1,5-2,7 г/см³ , плотность 200-2300 кг/м³ , коэффициент теплопроводности абсолютно плотного черепка 1,16 Вт/(м С), а пористого керамического материала 0,07-1,0 Вт/(м С). Коэффициент теплоемкости 0,18-0,22 ккал/кгС, коэффициент термического расширения 0,00014. Предел прочности при сжатии - от 0,05 до 1000 МПа. Водопоглощение в зависимости от пористости меняется в пределах от 0 до 70%. Марки по морозостойкости: 15; 25;ч 35; 50; 75 и 100.

Керамические кирпичи применяют для кладки наружных и внутренних стен и других элементов зданий и сооружений, а также изготовления стеновых панелей и блоков. В зависимости от размеров кирпич подразделяется на виды: обыкновенный 25012065, утолщенный 25012088 и модульный 28813865. Кирпич может быть полнотелым и пустотелым. Масса одного кирпича не должна превышать 4 кг. Кирпич должен быть нормально обожжен, так как недожог обладает незначительной прочностью, малой водостойкостью и морозостойкостью, а пережженный кирпич отличается повышенной плотностью и, кА правило, имеет искаженную форму. По внешнему виду кирпич должен удовлетворять определенным требованиям. Это устанавливают путем осмотра и обмера определенного количества кирпича от каждой партии (0,5%, но не менее 100 шт.) по отклонениям от установленных размеров, непрямолинейности ребер и граней, отбитости углов и ребер, наличию сквозных трещин, проходящих по постели кирпича.

Трубы керамические канализационные применяют для строительства безнапорных сетей канализации, транспортирующих промышленные, бытовые, дождевые, агрессивные и не агрессивные воды. Трубы изготовляются из пластичных тугоплавких и огнеупорных глин, цилиндрической формы длиной 1000-1500 мм с внутренним диаметром 150-600 мм. На одном конце имеется раструб для соединения отдельных звеньев трубопровода. Водопоглощение труб должно быть не более 8%, а кислостойкость не ниже 93%. Трубы должны быть водонепроницаемыми и выдерживать внутреннее давление не менее 0,15 МПа.

Трубы керамические дренажные изготовляются из глины с добавками и без них и применяются в мелиоративном строительстве для устройства закрытого дренажа с защитой стыков фильтрующими материалами. Трубы производятся с цилиндрической, шести- и восьмигранной поверхностью с внутренним диаметром 50-250 мм и длиной 333 мм. Морозостойкость их не менее 15 циклов, а разрушающая внешняя нагрузка от 3,5 до 5,0 кН в зависимости от диаметра. Внешняя поверхность труб покрывается глазурью. Вода в трубы поступает через круглые или щелевидные отверстия в стыках, а также через стыки труб.

8. Стекло и стеклянные трубы

8.1 Производство

Стекло и другие плавленые материалы и изделия получают из минеральных силикатных расплавов, сырьем для которых служат распространенные горные породы и некоторые побочные продукты промышленности. В строительстве применяют почти исключительно силикатное стекло, основным компонентом которого является диоксид кремния.

Сырьевые материалы для производства стекла разделяются на основные и вспомогательные. К основным относятся минеральное сырье и некоторые продукты промышленности: кварцевый песок, сода, доломит, известняк, поташ, сульфат натрия, а также доменные шлаки, кварцсодержащие материалы, тетраборит кальция, стеклобой и др. Вспомогательные сырьевые материалы (осветлители, глушители, красители и т. д.) вводят в шихту для ускорения варки стекла и придания ему требуемых свойств.

Производство строительного стекла состоит из следующих операций: обработка сырьевых материалов, приготовление шихты, варка стекла, формование изделий и их отжиг. Обработка включает дробление и помол материалов, поступающих на завод в виде кусков (доломит, известняк, уголь), сушку влажных материалов (песок, доломит, известняк), просеивание всех компонентов через сита заданного размера. Приготовление шихты включает операции усреднения, дозирования и смешения. Шихта считается качественной, если отклонение от заданного состава ее не превышает 1%. Стекловарение производится в специальных стеклоплавильных печах непрерывного (ванные печи) или периодического действия (горшковые печи) действия.

Стекловарение завершается охлаждением (студкой) стекломассы до температуры, при которой она приобретает вязкость, требуемую для выработки стеклоизделий. Формование изделий производится вытягиванием, литьем, прокатом, прессованием и выдуванием. Отжиг - обязательная операция при изготовлении изделий. При быстром охлаждении для закрепления формы изделий в них возникают большие внутренние напряжения, которые могут привести даже к самопроизвольному разрушению стеклоизделий. Закалка применяется при получении стекла с повышенной в 4-6 раз при сжатии и 5-8 раз при изгибе прочностью по сравнению с обычным стеклом. Закалка проводится доведением стекла до пластического состояния и затем резким охлаждением поверхности. Заключительная обработка изделий включает в себя операции шлифования, полирования, декоративной обработки.

8.2 Основные свойства

Плотность обычного строительного стекла 2,5 г/см³ . В зависимости от содержания различных добавок стекла специального назначения имеют плотность от 2,2 до 6,0 г/см³ . Плотность теплоизоляционных стеклоизделий меняется в пределах 15-600 кг/ м³. Предел прочности при сжатии может составлять 600-1000 МПа и более. Модуль упругости стекол колеблется в пределах (4,5-9,8)*10⁴ МПа. У стекла отсутствуют пластические деформации. Прочность обычного стекла при ударном изгибе составляет всего 0,2 МПа. Оптические свойства стекол являются их важнейшими свойствами (показатели светопропускания, светопреломление, отражение и рассеивание). Теплопроводность меняется в пределах 0,5-1,0 Вт/(м С). Звукоизолирующая способность стекла относительно высока. По этому показателю стекло толщиной 1 см соответствует кирпичной стене в полкирпича-12 см. Химическая стойкость стекла зависит от его состава.

Трубы стеклянные и фасонные части к ним применяются для напорных, безнапорных и вакуумных трубопроводов, используемых для транспортировки жидких, газообразных и твердых веществ с различными физико-химическими свойствами при температуре от -50 до +120С. Стеклянные трубы производятся диаметром условного прохода от 40 до 200 мм и длиной от 1500 до 3000 мм. Основными недостатками стеклянных труб является хрупкость и невысокая термостойкость (около 40С).

9. Металлы и металлические трубы

9.1 Производство

Металлы используются главным образом в виде сплавов с другими металлами и неметаллами. Наибольшее применение в строительстве имеют черные металлы. Сырьем для получения черных металлов служат руды железа, марганца, хрома, представленные минералами класса оксидов - магнетитом, гематитом, пиролюзитом, хромитом и др. Чугун получают в ходе доменного процесса, основанного на восстановлении железа и его природных оксидов, содержащихся в железных рудах, коксом при высокой температуре. Сталь получают из чугуна путем удаления из него части углерода и примесей. Существует три основных способа производства стали: конвертерный, мартеновский и электроплавильный.

9.2 Основные свойства

строительный кирпич стекло бетон

Фонд нормативных документов на продукцию из черных металлов, а также методы их контроля и испытаний составляет: на продукцию - 588 стандартов, на методы контроля и испытаний - 443 стандартов. Механические свойства устанавливают по результатам статических, динамических и усталостных (на выносливость) испытаний. Статические испытания характеризуются медленным и плавным приложением нагрузки. Основными из них являются: испытания на растяжение, твердость и вязкость разрушения. Для испытания на растяжение используют стандартные образцы с расчетной длиной lр=10d и 11,3Ао, где d и Ао - соответственно диаметр и площадь поперечного сечения образца сортового проката круглого, квадратного или прямоугольного сечения. Испытания проводят на разрывных машинах с автоматической записью диаграммы растяжения, по которой определяют предел пропорциональности, предел упругости, предел текучести и временное сопротивление (предел прочности). Для материалов хрупких при испытании на растяжение, применяют статические испытания на сжатие (для чугуна), на кручение (для закаленных и конструкционных сталей) и изгиб (для отливок из серого и ковкого чугуна). Пластические свойства металлов характеризуется относительным удлинением. Твердость металлов испытывают путем вдавливания в него под определенной нагрузкой стального шарика, алмазного конуса или пирамиды и оценивают по величине произведенной пластической деформации. Испытание металлов на вязкость разрушения проводят на стандартных образцах с надрезом при трехточечном изгибе. Метод позволяет оценить сопротивление металла распространению трещины или трещиноподобного дефекта любого происхождения. Сопротивление металла циклическому нагружению характеризуется максимальным напряжением, которое может выдержать металл без разрушения за заданное число циклов и называется пределом выносливости. Применяют симметричные и несимметричные циклы нагружения.

Трубы горячекатаные бесшовные круглые диаметром 25-550 мм и толщиной стенки 2,5-75 мм для радио- и телевизионных опор.

Трубы электросварные круглые, диаметром 8-1620 мм и толщиной стенки 1-16 мм; квадратного и прямоугольного сечения с размерами сторон от 60 до 180 мм и толщиной стенки от 3 до 8 мм. Трубы применяются в конструкциях облегченных кровель, фахверках стен, переплетах, витражах.

10. Силикатный кирпич и асбестоцементные трубы

10.1 Производство

Производство силикатных строительных материалов базируется на гидротермальном синтезе гидросиликатов кальция, который осуществляется в реакторе-автоклаве в среде насыщенного водяного пара давлением 0,8-1,3 МПа и температурой 175-200С. Для гидротермального синтеза можно использовать при надлежащем обосновании иные параметры автоклавизации, применять обработку не только паром, но и паровоздушной или парогазовой смесью, водой. Силикатный кирпич изготовляется из жесткой смеси кварцевого песка (92-94%), извести (6-8%) и воды (7-9%) путем прессования под давлением (15-20МПа) и последующего твердения в автоклаве.

10.2 Основные свойства

Выпускают кирпич двух видов: одинарный 250?120?65 мм и модульный 250?120?88 мм. Модульный кирпич изготовляют с пустотами, чтобы масса кирпича не превышала 4,3 кг. В зависимости от предела прочности при сжатии и изгибе силикатный кирпич имеет марки: 100, 125, 150, 200 и 250. Плотность - около 1800-1900 кг/ м³ , теплопроводность - 0,70-0,75 Вт/(м С), водопоглощение лицевого кирпича не превышает 14%, а рядового - 16%. Марки по морозостойкости для лицевого кирпича: 25, 35, 50, для рядового-15. Силикатный кирпич, как и глиняный, применяют для несущих стен зданий. Не рекомендуется его применять для цоколей зданий из-за недостаточной водостойкости. Для кладки труб и печей силикатный кирпич не используют, так как при высокой температуре дегидратируется гидроксид кальция, разлагается карбонат кальция и гидросиликаты кальция, а зерна кварцевого песка при 600С расширяются и вызывают растрескивание кирпича.

Асбестоцементные трубы составляют около 10% в общем балансе труб, применяемых в строительстве, и выпускаются напорные и безнапорные. Напорные трубы применяют для водопроводов и изготовляются с рабочим давлением 0,6-1,8 МПа классов: ВТ6, ВТ9, ВТ12, ВТ15, ВТ18. трубы ВТ имеют длину от 3 до 6 м и диаметр условного прохода 100-500 мм. Безнапорные трубы БНТ применяются для нефте- и газопроводов, канализации, дренажа, мусоропроводов, прокладки телефонных кабелей и устройства дымовых и вентиляционных каналов. Газопроводные трубы применяют для сетей с давлением не более 0,5 МПа.

11. Бетоны

11.1 Производство и основные свойства

Бетон на неорганических вяжущих веществах представляет собой композиционный материал, получаемый в результате формования и твердения рационально подобранной бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок. В зависимости от плотности различают бетоны: особо тяжелые - плотностью более 2500 кг/ м³ , изготовляемые на особо тяжелых заполнителях (из магнетита, барита, чугунного скрапа и др.); эти бетоны применяют для специальных защитных конструкций; тяжелые - плотностью 2200-2500 кг/ м³ на песке, гравии или щебне из тяжелых горных пород; применяют во всех несущих конструкциях; облегченные - плотностью 1800-2200 кг/ м³; их применяют преимущественно в несущих конструкциях; легкие - плотностью 500-1800 кг/ м^3; особо легкие - плотностью 500 кг/ м³ , используемые в качестве теплоизоляции. Пористость меняется в пределах от 8 до 85%. Для тяжелого бетона применяют портландцемент и его разновидности, а также глиноземистый цемент и другие вяжущие, отвечающие требованиям соответствующих ГОСТов. В качестве мелкого заполнителя применяют песок, состоящий из зерен размером 0,16-5 мм и имеющий плотность более 1,8 г/ м³. Качество песка определяется минеральным составом, зерновым составом и содержанием вредных примесей. Зерновой состав песка определяют просеиванием высушенной средней пробы (1000 г) через стандартный набор сит с размерами отверстий 5; 2,5;1,25; 0,63; 0,315; 0,16 мм. В песке зерен гравия от 5 до 10 мм допускается не более 5%, зерен крупнее 10 мм не должно быть. Содержание мелких частиц (пыли, ила, глины) должно быть не более 10% по массе. Песок очищают от мелких частиц путем промывки. В качестве крупного заполнителя применяют гравий, щебень с размером зерен 5-70 мм. Качество крупного заполнителя определяется минеральным составом и свойствами исходной породы, зерновым составом заполнителя, формой зерен и содержанием вредных примесей. Морозостойкость щебня и гравия должна обеспечивать получение проектной марки бетона по морозостойкости. Зерновой состав крупного заполнителя устанавливают с учетом наибольшего и наименьшего размеров зерен щебня и гравия. Наибольший размер зерен при бетонировании железобетонных балок, колонн, рам должен быть не более ? наименьшего расстояния между стержнями арматуры, а для плит перекрытий и покрытий - не более ? толщины плиты. Также существуют нормы на содержание пылевидных и илистых частиц и органических примесей, радионуклидов. Вода, применяемая для затворения бетонной смеси и поливки бетона, не должна содержать вредных примесей, препятствующих схватыванию и твердению вяжущего вещества. При проектировании бетонных и железобетонных конструкций назначают требуемые характеристики бетона: класс (марку) прочности, марки морозостойкости и водонепроницаемости. Теплопроводность - наиболее важная теплофизическая характеристика бетона. Теплопроводность тяжелого бетона в воздушно-сухом состоянии 1,2 Вт/(м С). Теплоемкость тяжелого бетона изменяется в узких пределах - 0,75-0,92 Вт/(м С).

12. Сертификация

12.1 Основы оценки соответствия

Оценка соответствия - прямое или косвенное определение соблюдения требований, предъявляемых к объекту.

Подтверждение соответствия - документальное удостоверение соответствия продукции или иных объектов, процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг требованиям технических регламентов, положениям стандартов или условиям договоров.

Сертификация - форма осуществления органом по сертификации подтверждения соответствия объектов требованиям технических регламентов, положениям стандартов или условиям договоров. При этой форме подтверждение осуществляется третьей стороной - органом по сертификации.

Сертификат соответствия - документ, удостоверяющий соответствие объекта требованиям технических регламентов, положениям стандартов или условиям договоров.

Подтверждение направлено на достижение следующих целей:

- удостоверение соответствия продукции и этапов ее жизненного цикла, работ и услуг (или иных объектов) техническим регламентам, стандартам, условиям договоров;

- повышение конкурентоспособности продукции, работ, услуг на российском и международном рынках;

- содействие приобретателям в компетентном выборе продукции, работ, услуг;

- создание условий для обеспечения свободного перемещения товаров по территории РФ, а также осуществления международной торговли.

Существует обязательная и добровольная сертификация.

Обязательная сертификация является формой государственного контроля за безопасностью продукции. Она может осуществляться лишь в случаях, предусмотренных законодательственными актами РФ.

При обязательной сертификации подтверждаются только те обязательные требования, которые установлены законом, вводящим обязательную сертификацию.

При обязательной сертификации действие сертификата соответствия и знака соответствия распространяется на всей территории РФ

Добровольная сертификация проводится в соответствии с Законом РФ "О сертификации продукции и услуг" по инициативе заявителей в целях подтверждения соответствия продукции (услуг) требованиям стандартов, технических условий, рецептур и других документов, определяемых заявителем.

Добровольная сертификация проводится в условиях договора между заявителем и органом по сертификации. Добровольная сертификация продукции, подлежащей обязательной сертификации, не может заменить обязательную сертификацию такой продукции.

Отличительные признаки обязательной и добровольной сертификации:

Характер сертификации	Основные цели проведения	Основание для проведения	Объекты	Сущность оценки соответствия	Нормативная база
Обязательная	Обеспечение безопасности товаров и услуг	Законодательные акты РФ	Перечни товаров, подлежащие сертификации, утвержденные постановлением Правительства РФ	Оценка соответствия обязательным требованиям, предусмотренным соответствующим законом, вводящим обязательную сертификацию	Государственные стандарты, санитарные нормы и правила и другие документы, устанавливающие обязательные требования к качеству товаров. В перспективе будет вводиться исключительно техническими регламентами
Добровольная	Обеспечение конкурентоспособности продукции предприятия. Реклама продукции, соответствующей не только требованиям безопасности, но и требованиям, обеспечивающим качество выпускаемой продукции	По инициативе юридических или физических лиц на договорных условиях между заявителем и органом по сертификации	Любые объекты	Оценка соответствия требованиям заявителя, согласованным с обязательной сертификацией	Стандарты различных категорий, условия договора

Таким образом, в отличие от обязательной сертификации, подтверждающей только требования безопасности, добровольная сертификация решает более широкий круг задач, в частности:

-подтверждение соответствия требованиям стандартов, а также ряда показателей качества, дополняющих безопасность;

-подтверждение подлинности продукции;

-проверка адекватности цены качеству товара;

-подтверждения соответствия системы качества организации требованиям ИСО 9000;

-подтверждения соответствия системы управления окружающей средой требованиям ИСО 14000;

-подтверждения соответствия компетентности персонала, претендующего на работу в качестве эксперта;