Что такое электрическая цепь! Определение и описание

Замкнутая электрическая цепь: определение элементов, описание режимов работы

Эта статья для тех, кто только начинает изучать теорию электрических цепей. Как всегда не будем лезть в дебри формул, но попытаемся объяснить основные понятия и суть вещей, важные для понимания. Итак, добро пожаловать в мир электрических цепей!

Электрические цепи

Электрическая цепь – это совокупность устройств, по которым течет электрический ток.

Рассмотрим самую простую электрическую цепь. Из чего она состоит? В ней есть генератор – источник тока, приемник (например, лампочка или электродвигатель), а также система передачи (провода). Чтобы цепь стала именно цепью, а не набором проводов и батареек, ее элементы должны быть соединены между собой проводниками. Ток может течь только по замкнутой цепи. Дадим еще одно определение:

Электрическая цепь – это соединенные между собой источник тока, линии передачи и приемник.

Конечно, источник, приемник и провода – самый простой вариант для элементарной электрической цепи. В реальности в разные цепи входит еще множество элементов и вспомогательного оборудования: резисторы, конденсаторы, рубильники, амперметры, вольтметры, выключатели, контактные соединения, трансформаторы и прочее.

Электрическая цепь

По какому фундаментальному признаку можно разделить все цепи электрического тока? По тому же, что и ток! Есть цепи постоянного тока, а есть – переменного. В цепи постоянного тока он не меняет своего направления, полярность источника постоянна. Переменный же ток периодически изменяется во времени как по направлению, так и по величине.

Сейчас переменный ток используется повсеместно.

Элементы электрических цепей

Все элементы электрических цепей можно разделить на активные и пассивные. Активные элементы цепи – это те элементы, которые индуцируют ЭДС. К ним относятся источники тока, аккумуляторы, электродвигатели. Пассивные элементы – соединительные провода и электроприемники.

Приемники и источники тока, с точки зрения топологии цепей, являются двухполюсными элементами (двухполюсниками). Для их работы необходимо два полюса, через которые они передают или принимают электрическую энергию. Устройства, по которым ток идет от источника к приемнику, являются четырехполюсниками. Чтобы передать энергию от одного двухполюсника к другому им необходимо минимум 4 контакта, соответственно для приема и передачи.

Резисторы – элементы электрической цепи, которые обладают сопротивлением. Вообще, все элементы реальных цепей, вплоть до самого маленького соединительного провода, имеют сопротивление. Однако в большинстве случаев этим можно пренебречь и при расчете считать элементы электрической цепи идеальными.

Существуют условные обозначения для изображения элементов цепи на схемах.

Нажмите на изображение чтобы увеличить

Вольт-амперная характеристика – фундаментальная характеристика элементов цепи. Это зависимость напряжения на зажимах элемента от тока, который проходит через него. Если вольт-амперная характеристика представляет собой прямую линию, то говорят, что элемент линейный. Цепь, состоящая из линейных элементов – линейная электрическая цепь. Нелинейная электрическая цепь – такая цепь, сопротивление участков которой зависит от значений и направления токов.

Какие есть способы соединения элементов электрической цепи? Какой бы сложной ни была схема, элементы в ней соединены либо последовательно, либо параллельно.

Нажмите на изображение чтобы увеличить

При решении задач и анализе схем используют следующие понятия:

Ветвь – такой участок цепи, вдоль которого течет один и тот же ток;
Узел – соединение ветвей цепи;
Контур – последовательность ветвей, которая образует замкнутый путь. При этом один из узлов является как началом, так и концом пути, а другие узлы встречаются в контуре только один раз.

Чтобы понять, что есть что, взглянем на рисунок:

Нажмите на изображение чтобы увеличить

Классификация электрических цепей

По назначению электрические цепи бывают:

Силовые электрические цепи;
Электрические цепи управления;
Электрические цепи измерения;

Силовые цепи предназначены для передачи и распределения электрической энергии. Именно силовые цепи ведут ток к потребителю.

Также цепи разделяют по силе тока в них. Например, если ток в цепи превышает 5 ампер, то цепь силовая. Когда вы щелкаете чайник, включенный в розетку, Вы замыкаете силовую электрическую цепь.

Электрические цепи управления не являются силовыми и предназначены для приведения в действие или изменения параметров работы электрических устройств и оборудования. Пример цепи управления – аппаратура контроля, управления и сигнализации.

Электрические цепи измерения предназначены для фиксации изменений параметров работы электрического оборудования.

Расчет электрических цепей

Рассчитать цепь – значит найти все токи в ней. Существуют разные методы расчета электрических цепей: законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов и другие. Рассмотрим применение метода контурных токов на примере конкретной цепи.

Нажмите на изображение чтобы увеличить

Сначала выделим контуры и обозначим ток в них. Направление тока можно выбирать произвольно. В нашем случае – по часовой стрелке. Затем для каждого контура составим уравнения по 2 закону Кирхгофа. Уравнения составляются так: Ток контура умножается на сопротивление контура, к полученному выражению добавляются произведения тока других контуров и общих сопротивлений этих контуров. Для нашей схемы:

Нажмите на изображение чтобы увеличить

Полученная система решается с подставкой исходных данных задачи. Токи в ветвях исходной цепи находим как алгебраическую сумму контурных токов

Нажмите на изображение чтобы увеличить

Последовательное соединение элементов цепи

В этом случае все элементы подключаются к цепи друг за другом. Последовательное соединение не дает возможности получить разветвленную цепь — она будет неразветвленной. На рис. 1 показан пример последовательного соединения элементов в цепи.

В нашем примере взяты два резистора. Резисторы 1 и 2 имеют сопротивления R1 и R2. Поскольку электрический заряд в этом случае не накапливается (постоянный ток), то при любом сечении проводника за определенный интервал времени проходит один и тот же заряд. Из этого вытекает, что сила тока в обоих резисторах равная:

А вот напряжение на их концах суммируется:

Согласно закону Ома, для всего участка цепи и для каждого резистора в отдельности полное сопротивление цепи будет:

В случае последовательного соединения проводников напряжения и сопротивления можно выразить соотношением:

Параллельное соединение проводников

Когда два проводника соединяются параллельно, электрическая цепь имеет два разветвления. Точки разветвления проводников называют узлами. В них электрический заряд не накапливается, т. е. электрический заряд, поступающий за определенный промежуток времени в узел, равен заряду, уходящему из узла за то же время. Из этого следует, что:

где I — сила тока в неразветвленной цепи.

При параллельном соединении проводников напряжение на них будет одно и то же. Обозначим сопротивления параллельно соединенных двух проводников R1 и R2. Используя закон Ома для участков электрической цепи с данными сопротивлениями, можно выявить, что величина, обратная полному сопротивлению участка ab, равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных проводников, т. е.:

Из этого вытекает:

Данная формула справедлива только для определения общего сопротивления двух проводников, соединенных параллельно. Величину, обратную сопротивлению, называют проводимостью. При параллельном соединении проводников их сопротивления и сила тока связаны соотношением:

Соединения конденсаторов

У конденсаторов существует также два вида соединения: последовательное и параллельное.

Последовательное соединение. В этом случае обкладка одного конденсатора, заряженная отрицательно, соединена с обкладкой другого конденсатора, заряженного положительно. На рис. 3 показан пример последовательного соединения конденсаторов.

При данном типе соединения действует следующее правило: величина, обратная емкости батареи конденсаторов при последовательном соединении, равна сумме величин, обратных емкостям отдельных конденсаторов. Из этого следует:

1/С = 1/С1 + 1/С2 + 1/С3 + …

При этом типе соединения емкость батареи конденсаторов меньше емкости любого из конденсаторов.

Параллельное соединение. При параллельном соединении конденсаторов положительно заряженные обкладки соединены с положительно заряженными, а отрицательно заряженные — с отрицательными (рис. 4).

В этом случае емкость батареи конденсаторов будет равна сумме электрических емкостей конденсаторов:

Соединения источников тока

При параллельном способе соединения источников тока соединяют между собой все положительные и все отрицательные полюсы. Напряжение на разомкнутой батарее будет равно напряжению на каждом отдельном источнике, т. е. при параллельном способе соединения ЭДС батареи равна ЭДС одного источника. Сопротивление батареи при параллельном включении источников будет меньше сопротивления одного элемента, потому что в этом случае их проводимости суммируются.

При последовательном соединении источников тока два соседних источника соединяются между собой противоположными полюсами. Разность потенциалов между положительным полюсом последнего источника и отрицательным полюсом первого будет равна сумме разностей потенциалов между полюсами каждого источника.

Из этого вытекает, что при последовательном соединении ЭДС батареи равна сумме ЭДС источников, включенных в батарею. Общее сопротивление батареи при последовательном включении источников равняется сумме внутренних сопротивлений отдельных элементов.

Расчет электрических цепей

Основой расчета электрических цепей является определение силы токов в отдельных участках при заданном напряжении и заранее известном сопротивлении отдельных проводников. Допустим, общее напряжение на концах цепи нам известно. Известны также сопротивления R1, R2 … R6 подсоединенных к цепи резисторов R1, R2, R3, R4, R5, R6 (сопротивление амперметра в расчет не принимается). Следует вычислить силу токов I1, I2, … I6.

В первую очередь, нужно уточнить, сколько последовательных участков имеет данная цепь. Исходя из предложенной схемы, видно, что таких участков три, причем второй и третий содержат разветвления. Допустим, что сопротивления этих участков R1, R’, R”. А значит, все сопротивление цепи можно выразить как сумму сопротивлений участков:

где R’ — общее сопротивление параллельно соединенных резисторов R2, R3 и R4, a R” — общее сопротивление параллельно соединенных резисторов R5 и R6. Применяя закон параллельного соединения, можно вычислить сопротивления R’ и R”:

1/R’ = 1/R2 + 1/R3 + 1/R4 и 1/R” = 1/R5 + 1/R6

Для того чтобы определить силу тока в неразветвленной цепи с помощью закона Ома, нужно знать общее сопротивление цепи при заданном напряжении. Для этого следует воспользоваться формулой:

Из всего вышеизложенного можно вывести, что I = I1.

Но для определения силы тока в отдельных ветвях следует сначала вычислить напряжение на отдельных участках последовательных цепей. Опять же с помощью закона Ома можно записать:

U1 = IR1; U2 = IR’; U3 = IR”

Теперь, зная напряжение на отдельных участках, можно определить силу тока в отдельных ветвях:

I2 = U2/R2; I3 = U2/R3; I4 = U2/R4; I5 = U3/R5; I6 = U3/R6

Бывают случаи, когда нужно вычислить сопротивления отдельных участков цепи по уже известным напряжениям, силе токов и сопротивлении других участков, а также определить нужное напряжение по заданным сопротивлениям и силе токов. Метод расчета электрических цепей всегда одинаков и основан на законе Ома.

Электрическая цепь и ее элементы

В электрической цепи должен быть источник движения электрически заряженных частиц, которое и называется электрическим током. Иными словами, электрический ток должен иметь своего возбудителя. Такой возбудитель тока, именуемый источником (генератором), является составным элементом электрической цепи.

Электрический ток может вызывать различные по характеру эффекты — так, он заставляет светиться лампочки накаливания, приводит в действие нагревательные приборы и электродвигатели. Все эти приборы и устройства принято называть приемниками электрического тока. Так как через них протекает ток, т. е. они включены в электрическую цепь, то приемники также являются элементами цепи.

Протекание тока требует, чтобы между источником и приемником существовала связь, которая и реализуется при помощи электрических проводов, представляющих со бой третий важный составной элемент электрической цепи.

Электрическая цепь – совокупность устройств, предназначенных для прохождения электрического тока. Цепь образуется источниками энергии (генераторами), потребителями энергии (нагрузками), системами передачи энергии (проводами).

Электрическая цепь – совокупность устройств и объектов, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятии об электродвижущей силе, токе и напряжении.

Простейшая электрическая установка состоит из источника (гальванического элемента, аккумулятора, генератора и т. п.), потребителей или приемников электрической энергии (ламп накаливания, электронагревательных приборов, электродвигателей и т. п.) и соединительных проводов, соединяющих зажимы источника напряжения с зажимами потребителя. Т.е. электрическая цепь – совокупность соединенных между собой источников электрической энергии, приемников и соединяющих их проводов (линия передачи).

Электрическая цепь делится на внутреннюю и внешнюю части. К внутренней части электрической цепи относится сам источник электрической энергии. Во внешнюю часть цепи входят соединительные провода, потребители, рубильники, выключатели, электроизмерительные приборы, т. е. все то, что присоединено к зажимам источника электрической энергии.

Электрический ток может протекать только по замкнутой электрической цепи. Разрыв цепи в любом месте вызывает прекращение электрического тока.

Под электрическими цепями постоянного тока в электротехнике подразумевают цепи, в которых ток не меняет своего направления, т. е. полярность источников ЭДС в которых постоянна.

Под электрическими цепями переменного тока имеют ввиду цепи, в которых протекает ток, который изменяется во времени (смотрите, переменный ток).

Источники питания цепи – это гальванические элементы, электрические аккумуляторы, электромеханические генераторы, термоэлектрические генераторы, фотоэлементы и др. В современной технике в качестве источников энергии применяют главным образом электрические генераторы. Все источники питания имеют внутреннее сопротивление значение которого невелико по сравнению с сопротивлением других элементов электрической цепи.

Электроприемниками постоянного тока являются электродвигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую, нагревательные и осветительные приборы, электролизные установки и др.

В качестве вспомогательного оборудования в электрическую цепь входят аппараты для включения и отключения (например, рубильники), приборы для измерения электрических величин (например, амперметры и вольтметры), аппараты защиты (например, плавкие предохранители).

Все электроприемники характеризуются электрическими параметрами, среди которых основные – напряжение и мощность. Для нормальной работы электроприемника на его зажимах необходимо поддерживать номинальное напряжение.

Элементы электрической цепи делятся на активные и пассивные. К активным элементам электрической цепи относятся те, в которых индуцируется ЭДС (источники ЭДС, электродвигатели, аккумуляторы в процессе зарядки и т. п.). К пассивным элементам относятся электроприемники и соединительные провода.

Для условного изображения электрических цепей служат электрические схемы. На этих схемах источники, приемники, провода и все другие приборы и элементы электрической цепи обозначаются при помощи выполненных определенным образом условных знаков (графических обозначений).

Согласно ГОСТ 18311-80:

Вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства) – электрическая цепь различного функционального назначения, не являющаяся силовой электрической цепью электротехнического изделия (устройства).

Электрическая цепь управления – вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства), функциональное назначение которой состоит в приведении в действие электрооборудования и (или) отдельных электротехнических изделий или устройств или в изменении значений их параметров.

Электрическая цепь сигнализации – вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства), функциональное назначение которой состоит в приведении в действие сигнальных устройств.

Электрическая цепь измерения – вспомогательная цепь электротехнического изделия (устройства), функциональное назначение которой состоит в измерении и (или) регистрации значений параметров и (или) получении информации измерений электротехнического изделия (устройства) или электрооборудования.

По топологическим особенностям электрические цепи подразделяют:

на простые (одноконтурные), двухузловые и сложные (многоконтурные, многоузловые, планарные (плоскостные) и объемные);

двухполюсные, имеющие два внешних вывода (двухполюсники и многополюсные, содержащие более двух внешних выводов (четырехполюсники, многополюсники).

Источники и приемники (потребители) энергии с точки зрения теории цепей являются двухполюсниками, так как для их работы необходимо и достаточно двух полюсов, через которые они передают либо принимают энергию. Тот или иной двухполюсник называют активным, если он содержит источник, или пассивным – если он не содержит источник (соответственно, левая и правая части схемы).

Устройства, передающие энергию от источников к приемникам, являются четырехполюсниками, так как они должны обладать, по меньшей мере, четырьмя зажимами для передачи энергии от генератора к нагрузке. Простейшим устройством передачи энергии являются провода.

Активный и пассивный двухполюсники в электрической цепи

Обобщенная эквивалентная схема электрической цепи

Элементы электрической цепи, обладающие электрическим сопротивлением и называемые резисторами, характеризуются так называемой вольт-амперной характеристикой – зависимостью напряжения на зажимах элемента от тока в нем или зависимостью тока в элементе от напряжения на его зажимах.

Если сопротивление элемента постоянно при любом значении тока в нем и любом значении приложенного к нему напряжения, то вольт-амперная характеристика прямая линия и такой элемент называется линейным элементом .

В общем случае сопротивление зависит как от тока, так и от напряжения . Одна из причин этого состоит в изменении сопротивления проводника при протекании по нему тока из-за его нагрева. При повышении температуры сопротивление проводника увеличивается. Но так как во многих случаях эта зависимость незначительна, элемент считают линейным.

Электрическая цепь, электрическое сопротивление участков которой не зависит от значений и направлений токов и напряжений в цепи, называется линейной электрической цепью . Такая цепь состоит только из линейных элементов, а ее состояние описывается линейными алгебраическими уравнениями.

Если сопротивление элемента цепи существенно зависит от тока или напряжения, то вольт-амперная характеристика носит нелинейный характер, а такой элемент называется нелинейным элементом .

Электрическая цепь, электрическое сопротивление хотя бы одного из участков которой зависит от значений или от направлений токов и напряжений в этом участке цепи, называется нелинейной электрической цепью. Такая цепь содержит хотя бы один нелинейный элемент.

При описании свойств электрических цепей устанавливается связь между величинами электродвижущей силы (ЭДС), напряжений и токов в цепи с величинами сопротивлений, индуктивностей, емкостей и способом построения цепи.

При анализе электрических схем пользуются следующими топологическими параметрами схем:

ветвь — участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток;
узел — место соединения ветвей электрической цепи. Обычно место, где соединены две ветви, называют не узлом, а соединением (или устранимым узлом), а узел соединяет не менее трех ветвей;
контур — последовательность ветвей электрической цепи, образующая замкнутый путь, в которой один из узлов одновременно является началом и концом пути, а остальные встречаются только один раз.

Читайте также:

Изготовление гаражных ворот

Старый учебный диафильм. Одна из 7 частей старого учебного диафильма “Электротехника с основами электроники”, выпущенного в 1973 году фабрикой учебно-наглядных пособий:

Замкнутая электрическая цепь и ее элементы. Закон Ома для замкнутой электрической цепи и ее участков

Электрическая цепь и ее элементы

Электрическая цепь это совокупность устройств, соединенных определенным образом, которые обеспечивают путь для протекания электрического тока.

Элементами электрической цепи являются: источник тока, нагрузка и проводники. Простейшая электрическая цепь показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Простейшая электрическая цепь.

В состав электрической цепи могут входить и другие элементы, таки как устройства коммутации, устройства защиты.

Как известно, для возникновения тока необходимо соединить две точки, одна из которых имеет избыток электронов в сравнении с другой. Другими словами необходимо создать разность потенциалов между этими двумя точками. Как раз для создания разности потенциалов в цепи применяется источник тока. Источником тока в электрической цепи могут быть такие устройства, как генераторы, батареи, химические элементы и т.д.

Нагрузкой в электрической цепи считается любой потребитель электрической энергии. Нагрузка оказывает сопротивление электрическому току и от величины сопротивления нагрузки зависит величина тока. Ток от источника тока к нагрузке течет по проводникам. В качестве проводников стараются использовать материалы с наименьшим сопротивлением (медь, серебро, золото).

Важно, что для протекания тока в цепи, цепь должна быть замкнута!

Типы электрических цепей

В электротехники по типу соединения элементов электрической цепи существуют следующие электрические цепи:

последовательная электрическая цепь;

параллельная электрическая цепь;

последовательно-параллельная электрическая цепь.

Последовательная электрическая цепь.

В последовательной электрической цепи (рисунок 2.) все элементы цепи последовательно друг с другом, то есть конец первого с началом второго, конец второго с началом первого и т.д.

Рисунок 2. Последовательная электрическая цепь.

При таком соединении элементов цепи ток имеет только один путь протекания от источника тока к нагрузке.При этом общий ток цепи Iобщ будет равен току через каждый элемент цепи:

Падение напряжения вдоль всей цепи, то есть на участке А-Б (Uа-б), будет равно приложенному к этому участку напряжению E и равно сумме падений напряжений на всех участках цепи (резисторах):

Параллельная электрическая цепь.

В параллельной электрической цепи (рисунок 3.) все элементы соединены таким образом, что их начало соединены в одну общую точку, а концы в другую.

Рисунок 3. Параллельная электрическая цепь.

В этом случае у тока имеется несколько путей протекания от источника к нагрузкам, а общий ток цепи Iобщ будет равен сумме токов параллельных ветвей:

Падение напряжения на всех резисторах будет равно приложенному напряжению к участку с параллельным соединением резисторов:

Последовательно-параллельная электрическая цепь.

Последовательно-параллельная электрическая цепь является комбинацией последовательной и параллельной цепи, то есть ее элементы включаются и последовательно и параллельно (рисунок 4).

Рисунок 4. Последовательно-параллельная электрическая цепь.

Закон Ома для участка цепи.

Величина тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Из этой формулы вытекают две другие расчетные формулы: U = I*R R = U/I

Где I – ток, протекающий в участке цепи (в А); U – напряжение на концах участка цепи (в В); R – сопротивление участка цепи (в Ом).

Закон Ома для замкнутой цепи.

Величина тока в неразветвленной замкнутой цепи, содержащей один источник тока прямо пропорциональна Э.Д.С. источника и обратно пропорциональна сопротивлению всей цепи.

Где E – Э.Д.С. источника (в В); r – инутреннее сопротивление источника тока; .

Из формулы для замкнутой цепи вытекают следующие две формулы:

I*R = E – I*r U = E – I*r

Следовательно, напряжение на зажимах источника тока меньше его Э.Д.С. на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника. При разомкнутой внешней цепи источника напряжение на зажимах источника равно его Э.Д.С.

Ток в неразветвленной замкнутой электрической цепи с несколькими источниками и несколькими сопротивлениями, определяется по следующей формуле:

Где En = E1 – E2 + E3 алгебраическая сумма – Э.Д.С. всех источников (в В); rn = r1 + r2 + r3 – сумма внутренних сопротивлений источников тока; Rm = R1 + R2 + R3 – сумма сопротивлений внешней цепи.

Строительные материалы — использование в ремонтно строительном хозяйстве

Природные каменные материалы получают механической переработкой и обработкой горных пород, не изменяя их естественной структуры и свойств.

Горные породы — это минеральные массы, которые образуют земную кору? и имеют относительно стали состав и строение. Они состоят из минералов — продуктов природных физико-механических процессов. Минералы — это природные образования, однородные по химическому составу, строению и свойствам. Горные породы могут быть полиминеральными, то есть состоять из нескольких минералов, или мономинеральные — с одной минерала.

В строительстве природные каменные материалы применяют с глубокой древности, о чем свидетельствуют памятники архитектуры многих стран мира, в том числе и нашей страны.

В зависимости от вида обработки природные каменные материалы бывают такие: измельченные (щебень, отруби), колотые (бутовый камень, шашка), пиленные (блоки, плиты) и штучные изделия различной степени обработки.

В современном строительстве определились следующие основные направления использования упомянутых материалов:

искусственный камень и изделия для возведения стен зданий, устройство полов, лестниц и тому подобное;

облицовочные (декоративные) изделия — плиты, камни, профилированные изделия;

камни и изделия для дорожного строительства — брусчатка, шашка для мощения, плиты, бордюрный камень;

камни и изделия разных типов для гидротехнических и других сооружений;

нерудные материалы — бутовый камень, заполнители для бетона (щебень, гравий, песок).

Горные породы широко применяют не только для изготовления каменных материалов, но и как сырье для получения минеральных вяжущих веществ, керамических, стеклянных и других плавленых материалов.

Под действием специальных технологических процессов (выжигание, спекание, плавления и т.д.) принципиально меняется строение и свойства исходных пород.

Керамические материалы получают из глинистых масс формированием, сушкой и последующим обжигом. Это самые древние из всех искусственных каменных материалов. Возраст керамического кирпича составляет более 5000 лет.

Высокая долговечность, сравнимая простота изготовления керамических материалов выдвинули их на одно из первых мест среди других строительных материалов. Выпуск керамического кирпича составляет почти половину объема производства всех стеновых материалов. Не утратили своего значения и керамические материалы для наружной облицовки — зданий. Высокая прочность, универсальность свойств и широкий ассортимент позволяют использовать керамические изделия в самых конструкциях зданий и сооружений: для стен, тепловых, агрегатов, как облицовочных материалов для полов и стен, для сетей канализации, как легкие пористые заполнители для железобетонных изделий.

По назначению керамические материалы и изделия подразделяют на следующие виды: стеновые — кирпич обыкновенный, кирпич и камни полые и пористые, крупные блоки и панели из кирпича и камней; для наружной облицовки — кирпич и камни керамические лицевые, керамика ковровая, плитки керамические фасадные; для внутренней облицовки — плитки и плиты для стен и полов; кровельные — черепица; трубы — дренажные и канализационные; заполнители для легких бетонов — керамзит, аглопорит; санитарно-технические изделия — умывальные столы, ванны; дорожная кирпичам кислотоупорные изделия — кирпич, плитки, трубы; огнеупорные материалы.

По структуре черепка все виды делят на две группы: пористые (не испеченные) и плотные (испеченные). Пористые поглощают более 5% воды (по массе); в среднем их водопоглощение составляет 8 … 20%. К этой группе относятся стеновые, кровельные, облицовочные материалы, дренажные трубы и тому подобное. Плотные изделия поглощают менее 5% воды, чаще всего 1 … 4% по массе. Плотную структуру имеют плитки для пола, дорожный кирпич, стенки канализационных труб и тому подобное.

Бетон — это искусственный камнеподобное материал, результат твердения рационально подобранной смеси вяжущего, заполнителей, воды Щ в случае необходимости, специальных добавок. До затвердевания эту смесь называют бетонной.

Бетон — один из основных видов строительных материалов. В общей стоимости материальных ресурсов, используемых в капитальном строительстве, стоимость сборных и монолитных бетонных изделий .и конструкций составляет почти 25%.

Одновременно бетон является экономичным материалом, поскольку изделия s него более чем на 80% объема состоят из местного сырья: песка, щебня, гравия или побочных продуктов промышленности в виде шлаков, золы и т.

Поскольку бетон — искусственный строительный конгломерат, то, изменяя состав бетонной смеси, можно в период формирования придавать изделиям и конструкциям практически любой конфигурации и размеров, а после затвердевания получать заданные в широком диапазоне свойства по прочности, плотности, теплопроводности. Эти возможности теперь значительно возрастают благодаря научным успехам в поиске различного рода добавок. Состав бетонной смеси рассчитывают и подбирают в зависимости от нужных свойств материала. Смесь тщательно гомогенизируют в бетоносмесителей различной конструкции, укладывают в опалубку: либо формы и уплотняют механизированными способами. Отформованная смесь затвердевает в естественных, а для ускорения твердения — в искусственных тепловлажностных условиях (пропарки, автоклавная обработка, электропрогрева, безпарове прогревания, предварительный разогрев и т.д.) с соблюдением специальных режимов или при введении комплекса химических добавок.

Строительным раствором называют затвердевшую смесь вяжущего вещества, мелкого заполнителя (песка) и воды. По составу строительный раствор подобен мелкозернистого бетона, и для него сбываются закономерности, присущие бетонам. В основу групповой классификации растворов положены следующие признаки: средняя плотность, вид вяжущего вещества, назначение и физико-механические свойства.

По плотности в сухом состоянии растворы разделяют на тяжелые со средней плотностью 1500 кг / м³ и более и легкие, имеющие среднюю плотность менее 1500 кг / м³.

По виду вяжущего растворы бывают: цементные, приготовленные на портландцементе или его разновидностях; известняковые — на воздушном или гидравлическом извести; гипсовые — на основе гипсовых вяжущих веществ; смешанные — на цементно-известковом вяжущем. Вид вяжущего подбирают в зависимости от назначения раствора требований температурно-влажностного режима твердения, а также условий эксплуатации зданий и сооружений.

По назначению строительные растворы различают так кладочных для каменного строительства и возведения стен из крупных элементов; монтажные для заполнения швов между крупными элементами (панелями, блоками и т.п.) при монтаже зданий и сооружений из готовых сборных конструкций и деталей; отделочные для оштукатуривания; специальные, имеющие особые свойства (акустические, рентгено-защитные, тампонажные и др.).

По физико-механическим свойствам растворы классифицируются по прочности и морозостойкости, характеризующие долговечность раствора. По прочности при сжатии строительные растворы делят на марки: М4, М10, М25, М50, М75, МЮО, М150 и М200. Растворы М4 и М10 изготавливают на воздушном и гашеной извести. По степени морозостойкости растворы имеют девять марок — от F10 до F300.

Состав раствора обозначают количеством по массе или объему выход них сухих материалов на 1 м³ раствора или относительным соотношением их (так же по массе или объему). При этом расход вяжущего принимают за единицу. Для простых растворов (вяжущее — мелкий заполнитель) состав обозначают, например, 1: 6, то есть на 1 часть вяжущего 6 частей песка. Состав смешанных (сложных) растворов, содержащих еще минеральные добавки, обозначают тремя цифрами, например 1: 0,45: 5 (цемент: известь: песок). Следует, однако, учитывать, — что в цементных смешанных растворах с вяжущее берут цемент вместе с известью. В качестве мелкого заполнителя берут: для тяжелых растворов — кварцевые и полевошпатных природные пески; для легких растворов — легкие горные породы (туфовые, ракушки, шлаковые пески).

Минеральные и органические добавки применяют, чтобы получить легкоукладальну растворную смесь при использовании портландцемента.

Читайте также:

Деревянная облицовка окон своими руками

Как эффективные минеральные добавки в цементные растворы вводят известковое или глиняное тесто. Эти добавки повышают водоудерживающую способность, улучшают удобоукладываемость и дают экономию цемента. Как неорганические дисперсные добавки применяют также активные минеральные вещества: диатомит, трепел, молотые шлаки, золы ТЭС.

Поверхностно-активные добавки используют для повышения пластичности растворной смеси и уменьшения расхода вяжущего. их вводят в растворы в количестве десятых и сотых долей процента к массе вяжущего. Состоят такие добавки из мелких частиц и позволяют хорошо удерживать воду и повышать пластичность раствора.

Органические поверхностно-активные добавки (омыленная древесный пек, канифольное мыло, мылонафт, гидролизованный кровь) вводят в количестве 0,1 … 0,3% к массе вяжущего. Они не только улучшают удобоукладываемость растворной смеси, но и повышают морозостойкость, снижают водопоглощение и усадку раствора. В растворы, применяемые для зимнего строительства и оштукатуривания, добавляют ускорители твердения (хлорид кальция, хлорид натрия, хлорная известь и т.д.), которые снижают температуру замерзания растворной смеси.

Строительные растворы готовят в централизованном порядке на бетонорозчинових заводах или растворосмесительных узлах. Вяжущие материалы дозируют по массе. Растворную смесь готовят в растворосмесители периодического и непрерывного действия с продолжительностью перемешивания 1,5 … 2,5 мин. (С гидравлическими и другими добавками — до 5 мин.).

Товарные растворы готовят централизованно в виде сухих смесей или готовых растворов определенной консистенции, марки и качества.

Перевозят строительные растворы в автоцистернах с автоматической разгрузкой или на автосамосвалах.

Асбестоцемент — это цементный композиционный материал, образуемый в результате затвердевания рационально подобранной массы цемента, асбеста и воды. Цементный камень имеет более высокие прочностные показатели на сжатие, чем на растяжение. Поэтому, введя в состав массы тонковолокнистый асбест (10 … 25%), равномерно распределен в объеме гидратированного цемента, как стальная арматура в железобетоне, повысим физико-механические свойства цементного камня. Асбестоцемент характеризуется достаточно высокой прочностью на растяжение, огнестойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, малой тепло- и электропроводностью. Недостатками асбестоцемента является хрупкость и деформации при изменении влажности.

Номенклатура асбестоцементных изделий насчитывает более 40 названий: профилированные листы — волнистые и полуволнистых для кровель и обшивки стен; плоские плиты — обычные и офактуренные или окрашенные для облицовки стен; панели кровельные и стеновые с теплоизоляционным слоем для отапливаемых и неотапливаемых зданий; трубы напорные и безнапорные и соединительные муфты к ним; изделия специального назначения — архитектурно-строительные, санитарно-технические, электроизоляционные и тому подобное.

Органические вяжущие вещества разделяют на битумные и дегтевые. Они представляют собой сложные смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных (соединений углеводородов с серой, кислородом, азотом), которые изменяют свои физико-механические свойства в зависимости от температуры.

К битумных материалов принадлежат природные битумы, асфальтовые породы, нефтяные битумы.

Природные битумы — это вязкие жидкости и твердоподибни вещества. Природные битумы образовались в результате естественного процесса окислительной полимеризации нефти. Они встречаются в местах нефтяных месторождений, образуя линзы, а иногда и асфальтовые озера. Однако природные битумы в чистом виде встречаются редко, чаще всего они содержатся в осадочных горных породах.

Асфальтовые породы — это пористые горные породы (известняки, доломиты, песчаники, глины, пески, сланцы), пропитанные битумом .. Из этих пород выделяют битум или их размалывают и применяют в виде асфальтового порошка.

Нефтяные (искусственные) битумы, полученные переработкой нефтяного сырья, в зависимости от технологии производства могут быть: остаточными, получаемыми из гудрона с помощью дальнейшего »глубокого отбора из него масел; окисленные, получаемые окисления гудрона в специальных аппаратах (продувкой воздуха); получаемые переработкой остатков, образующихся при крекинге нефти.

Гудрон — это остаток отгонки из мазута масляных фракций; вел является основным сырьем для получения нефтяных битумов (используют его как связующее вещество в дорожном строительстве).

К дегтевых материалов принадлежат сырой каменноугольный, отогнан деготь, пек, составленный деготь.

Важнейшие свойства битумов и дегтей: гидрофобность, водонепроницаемость, устойчивость к действию кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов, способность прочно сцепляться с каменными материалами, деревом ^. металлом, приобретать пластичности при нагревании и быстро увеличивать вязкость при охлаждении.

Битумные и дегтевые вяжущие в промышленности строительных материалов и строительстве применяют для изготовления асфальтовых бетонов, кровельных, гидроизоляционных и пароизоляционных материалов и изделий, гидроизоляционных и дорожных мастик, битумных эмульсий, кровельно-гидроизоляционных паст, а также для устройства покрытий.

ВЫВОДЫ

Строительные изделия — это законченные элементы, изготовленные из строительных материалов (например, кирпичные и железобетонные панели, изготовленные из цемента, песка, щебня, гравия, арматуры).

Строительные конструкции — это элементы зданий и сооружений. Они имеют определенную форму, соответствующие размеры и свойства, изготовленные промышленным способом из строительных материалов и изделий (фермы, стеновые и фундаментные блоки, объемные элементы зданий, колонны и т.п.). Строительные материалы могут быть естественными, то есть образованные в земной коре или на ее поверхности, а также искусственными, полученными в результате промышленной переработки природного сырья (цемент, пластмассы, битумы и т.д.). По химическому составу строительные материалы подразделяют на неорганические, или минеральные, и органические.

Долговечность зданий и сооружений в основном обусловлено качеством строительных материалов, изделий, конструкций. Качество, а также другие свойства определяются стандартами (ГОСТ, ГОСТ Украины), техническим условиям (ТУ). Они содержат требования к свойствам этих материалов — методы их определения, правила хранения и транспортировки. Стандарты разрабатывают на основе новейших достижений науки и техники. Стандарты и технические условия на строительные материалы, изделия и конструкции являются нормативными документами, требования которых обязательны для министерств и ведомств. Год утверждения каждого документа подается двумя последними цифрами в символическом записи его названия. Наряду с упомянутыми нормативными документами действуют строительные нормы и правила (рус. СНиП), которые содержат номенклатуру данной группы материалов, деталей, конструкций, основные указания по объемно-планировочного и конструктивного проектирования предусматривают разделение сооружений на классы.

Читайте также:

Домашние тапочки своими руками

Строительные материалы – каковы их виды и разделение?

Как оформить и зарегистрировать частный дом в собственность

Постройка дома с нуля: с чего начать и как построить своими руками, пошаговая инструкция

Идеи планировки частных домов: схема расположения комнат, примеры, фото

Строительные материалы представляют разнородную группу товаров, включают сложные системы стен и изоляции, а также бетон. Классификация стройматериалов также неоднозначна, поскольку их можно разделить по материалам, применяющимся в производстве, области применения или техническим свойствам.

В правилах стройматериалы определяются как строительный продукт, то есть «каждый продукт или комплект, изготовленный и реализуемый для постоянного использования в строительных работах или их частях, свойства которых влияют на выполнение строительных работ по отношению к основным требованиям к строительным работам». Закон о строительной продукции и процитированный регламент также определяют порядок размещения продукции на рынке – на основе единых европейских правил (они затем помечаются знаком CE) и национальных стандартов (отмечены специальным знаком).

Виды строительных материалов по происхождению и применению

Самое простое деление основано на происхождении материалов. Их можно разделить на несколько категорий:

натуральные (например, камень, дерево).

полученные путем обработки природных материалов (металлы, заполнители, изделия из дерева, бетон, битумные вяжущие, керамика, стекло, вяжущие).

синтетические (пластмассы, пенополистирол).

Основные виды строительных материалов – природные и искусственные. Среди ярких представителей этой категории – натуральный и искусственный камень, стройматериалы, которые используются повсеместно, как в строительстве, так и при отделочных работах. По сравнению с природным камнем, искусственный материал стоит дешевле при высоком качестве, за счет того, что при изготовлении применяются химические катализаторы.

Другой подход – разделение стройматериалов по их техническим свойствам. По этому критерию они делятся на структурные, неструктурные, изоляционные. Однако наиболее популярным разделом является классификация стройматериалов в зависимости от их применения.

Основные виды строительных материалов по применению:

Вяжущие вещества (начиная цементом и известью, заканчивая гипсом).

Для возведения стен (кирпич, железобетонные панели, бетонные или гипсовые блоки, природный камень, пено- или газобетон).

Для отделочных работ (бывают керамическими, гипсовыми, полимерными, цементными, природными).

Для тепло- или звукоизоляции (в производстве используются силикаты, полимеры, минеральные волокна, стекло, гипсоволокно).

Для обустройства кровли, гидроизоляции (черепица, шифер, полимерные покрытия, битум, асбестоце6ментная смесь).

Продукты, составы для герметизации (мастики, прокладки).

Естественные и искусственные бетонные заполнители (пористые породы, гравий).

Сантехнические аксессуары, трубы, детали для проведения сантехнических работ.

Группы строительных материалов по свойствам и способу изготовления

Также стройматериалы делятся на категории с учетом того, какие характеристики должно иметь сооружение. Базовая классификация предусматривает 3 группы свойств:

Физические. К данной группе относятся такие характеристики как пористость, плотность, коэффициент теплопроводности и влажности.

Механические. Среди механических свойств – пластичность, твердость, пределы прочности (при механических нагрузках, ударах, прочность на изгиб).

Технологические. Среди технологических свойств – скорость высыхания штукатурки, застывания бетонного раствора.

По способу изготовления различают стройматериалы, которые получают при помощи:

Спекания (цемент, керамика).

Плавления (металлы, стекло).

Омоноличивания с вяжущими веществами (бетоны, растворы).

Механической обработки природного сырья (дерево, камень).

Свойства виды и назначение строительных материалов спецназначения

Главная функция стройматериалов спецназначения – защита конструкций от вредного воздействия среды, а также повышение эксплуатационных свойств постройки, создания комфорта. Товары специального назначения бывают акустическими, теплоизоляционными, гидроизоляционными, отделочными, антикоррозионными, огнеупорными, стойкими к радиационному воздействию. Все строительные материалы и технологии, по которым они производятся, имеют различия, каждое изделие отличается комплексом определенных свойств, которые определяют область применения, сочетаемость с другими стройматериалами.

Каждый стройматериал по-разному реагирует на отдельные внутренние и внешние факторы. Воздействие этих факторов обусловлено строением/составом материала, а также его эксплуатационными характеристиками в конструкции сооружения. Чтобы получить гарантию того, что здание будет выполнять возложенные на него задачи, долговечность постройки, строители подбирают товары с учетом тех эксплуатационных условий, в которых будет эксплуатироваться возводимая конструкция. Используя классификатор видов строительных материалов можно понять, какими свойствами должно обладать конкретное изделие, предназначенное для изготовления конкретной конструкции. При возведении несущих конструкций, важное требование к стройматериалам – сопротивление к изменению формы и разрушению под воздействием нагрузок, а также низкая звукопроницаемость и теплопроводность. Некоторые группы должны обладать низкой электропроводностью, водонепроницаемостью или радиационной стойкостью.

Нужны ли разрешения на продажу стройматериалов?

Размещение строительной продукции на продажу обычно означает, что производителю необходимо получить дополнительные документы на данную продукцию. К ним относятся технические разрешения, выданные Строительным научно-исследовательским институтом, декларации соответствия стандарту. Такие документы определяют и документируют свойства стройматериалов. Обычно их нет в наличии в торговых точках, но на сайтах производителей вы можете найти всю подобную информацию и даже сканы соответствующих документов.

Главное управление строй. надзора ведет реестр – Национальный список оспариваемых строительных продуктов, в котором вы можете найти продукты, не соответствующие техническим требованиям или документация которых была подвергнута сомнению Главный инспектор по надзору. Перед покупкой стройматериалов стоит ознакомиться с содержанием этого реестра.

Как купить стройматериалы?

Это зависит от того, для какой цели они будут использоваться. При крупных инвестициях, таких как строительство, модернизация или капитальный ремонт дома на одну семью, стоит найти ближайший склад стройматериалов, изучить перечень строительных материалов и заказать все необходимые товары. При более крупных закупках вы можете не только рассчитывать на договорную скидку от общей суммы, но и обеспечить бесперебойную доставку на стройплощадку. Склады, а также оптовые торговцы обычно имеют собственный транспорт, могут доставить необходимые товары, поэтому инвестору не нужно беспокоиться об этом. Вопрос оплаты другой. Вы платите либо за каждую покупку, либо компании выставляют инвесторам счет, который оплачивается ежемесячно или после завершения следующих этапов строительства. При оптовых покупках расчет строительных материалов осуществляется по более выгодным расценкам.

Для небольших вложений, таких как мелкий ремонт или ремонтные работы, стоит поискать стройматериалы по доступной цене. Акции можно найти как в крупных магазинах DIY, так и в сетях небольших складов.

Стоит ли экономить на стройматериалах?

Даже качественная смета на строительство дома на одну семью обычно бывает жесткой и даже превышает ее. Поэтому инвесторов соблазняет экономия, ведь разные типы строительных материалов в разных компания отличаются по цене. Конечно, экономия возможна, но не на всем стоит экономить – это касается, например, изделий, определяющих энергоэффективность дома. Речь идет об окнах (это значительные бюджетные расходы) или изоляции здания. Не стоит экономить на толщине утеплителя (это вложение в снижение эксплуатационных расходов дома), его профессиональном монтаже. Это делается системно, то есть с использованием всех элементов, предоставленных производителем (например, шпильки в соответствующем количестве и расположении, стартовая планка, соответствующий клей, арматура).

Строительный материал. Виды и применение. Особенности

Черновой строительный материал – это материал, применяемый для возведения или реконструкции сооружений.

Виды черновых стройматериалов по назначению

Каждый тип строительных материалов имеет узкое назначение. Его использование является строго регламентированным, поскольку при возведении сооружений требуется проведение точных расчетов. В противном случае строение может обрушиться, покрыться трещинами, перекоситься.

Существует разделение строительных материалов на группы в зависимости от частей строения, для возведения которых они применяются:

Фундамент.
Стены.
Перекрытие.
Кровля.

Строительный материал для фундамента

Для заливки фундамента могут применяться различные стройматериалы, однако наиболее распространенным современным решением является использование связки:

Песок.
Геотекстиль.
Деревянная доска и брус.
Стальная или композитная арматура.
Бетон.
Гидроизоляция.

Из песка делается песчаная подушка, укладываемая по периметру котлована под заливку фундамента. Она необходима для выравнивания основания и дальнейшего равномерного распределения веса строения. Высота подушки подбирается индивидуально в зависимости от плотности грунта и расчетной массы будущего строения.

Геотекстиль – это подкладочный рулонный материал, напоминающий ткань. Он используется для укладки под фундамент на уплотненную песчаную подушку с целью более равномерного распределения веса строения. Геотекстиль используется на сложных грунтах, а также при возведении тяжелых строений. Его применение минимизирует растрескивание фундамента и стен при усадке здания.

Деревянная доска применяется для создания опалубки. Это расходный строительный материал, который после использования демонтируется. Задача доски – создать форму для заливки бетона. После схватывания цемента опалубка демонтируется. Зачастую применяемая доска используется повторно уже при сборке кровли. Для этого изнутри опалубка может оббиваться полиэтиленовой пленкой. Это исключает впитывание древесиной влаги, и сохраняет пиломатериалы чистыми.

Для обеспечения монолитности и крепости фундамента применяется связка из арматуры. Ее сечения рассчитывается под вес будущего строения. Обычно используется арматура толщиной не менее 12 мм. Она укладывается в опалубку по периметру фундамента и связывается между собой проволокой.

Для заливки фундамента применяется бетон. Он состоит из цемента, песка, отсева, щебня и воды. При работе зимой могут добавляться специальные добавки, необходимые для схватывания состава на морозе. Для фундаментов используется марка бетона М300 и более.

Поскольку фундамент контактирует с грунтом, то он впитывает влагу. Для бетона это не страшно, но сырость может разрушить строительный материал стен. Чтобы это предотвратить используется гидроизоляция. Обычно это рубероид или специализированная мембрана. Она укладывается поверх фундамента как подкладка, на которую будет выкладывать стена.

Строительный материал для стен

Для возведения стен применяются 4 типа материалов:

Кладочные.
Связующие.
Армирующие.
Перемычки для проемов.

Кладочные представляют собой блоки, из которых и состоит стена. Связующие материалы используются для склеивания блоков между собой в монолитную конструкцию. Армирующие закладываются между рядами блоков в слой связующего. Их применение снижает вероятность растрескивания стен. Перемычки для проемов используются для укрепления верха проемов для окон и дверей.

Кладочные

К традиционным кладочным материалам относят:

Кирпич.
Натуральный камень.
Шлакоблок.
Газобетон.
Пенобетон.
Арболит.
Керамзитобетон.

Перечень кладочных стеновых блоков далеко не полный. Материалы отличаются между собой по уровню крепости и размеру. Чем больше блок, тем быстрее скорость кладки стены. Медленней всего работать с кирпичом. При этом стены из него получаются самыми прочными, но и тяжелыми, что вынуждает готовить массивный фундамент. Более крупные и легкие блоки, такие как газобетон и пенобетон, являются менее теплыми. Из них получаются рыхлые стены, достаточно слабо удерживающие крепеж для подвешивания полок, спортивных тренажеров, инсталляции, кухонных шкафчиков.

Связующие

В качестве связующего материала при выполнении кладки может применяться:

Цементно-песчаная смесь.
Специализированный клей.
Клей-пена.

Цементно-песчаная смесь – это традиционный связующий материал для кладки. Она применяется совместно с кирпичом и шлакоблоком. Обычно смесь готовится с помощью бетономешалки непосредственно на стройплощадке. Она используется при бюджетном строительстве. После застывания уровень ее крепости может превосходить сам кирпич.

Специализированный клей продается в мешках. Он представляет собой сухую смесь, в которую нужно добавить воду перед использованием. Клей применяют при кладке из газобетона или газоблока. Смесь укладывается на блоки под гребенку, поэтому расходуется очень экономно. Материал имеет очень высокую адгезию, быстро застывает, поэтому при его использовании можно за один подход выкладывать больше рядов, чем при использовании самодельных смесей.

Клей-пена достаточно новый материал, применяемый для кладки газобетона и пеноблока. Она представляет собой полиуретановый композит в баллоне под пистолет для монтажной пены. Ее использование многократно облегчает кладку стены, поскольку это полностью готовое связующее. Клей наносится простым нажатием на пистолет. При выборе в его пользу не нужно мешать растворы, носить тяжелые ведра. Однако пена подходит только если блоки имеют правильную и одинаковую геометрию. Клей наносится очень тонким слоем, поэтому не позволяет выровнять возможные ступеньки. В связи с этим, при работе с газобетоном его периодически приходится шлифовать теркой.

Армирующие

Материалы для армирования применяются далеко не всегда. Зачастую их используют на углах стен для улучшения монолитности.

Для армирования могут использоваться:

Арматура.
Стальная сетка.

Арматура достаточно толстая, поэтому ее укладка между блоками зачастую невозможна. Ее используют преимущественно совместно с пенобетоном и газоблоком. Для закладки арматуры в ряде делается штроба.

При работе с кирпичом, натуральным камнем и шлакоблоком применяется армирующая стальная сетка. Она выпускается в рулонах или кассетами. Ее ширина фиксирована и рассчитана под стандартные варианты ширины стены. Сетка очень тонкая, поэтому не видна. Она погружается в связующий строительный материал.

Перемычки для проемов

При выполнении кладки стены из мелких блоков существует трудность с созданием проемов под окна и двери. Она заключается в сложности оформления верха проема. Короткие блоки невозможно уложить над проемом без опоры.

Специально для этого применяются:

Железобетонные перемычки.
Металлопрокат.

Железобетонные перемычки представляют собой столбики прямоугольного сечения. Они укладываются сверху проема, и используются как опора под последующие ряды кладки. В идеале, чтобы высота перемычки была равна одному или двум рядам блоков. В таком случае кладка будет выглядеть аккуратно. Железобетонные перемычки используются в основном со шлакоблоком, кирпичом и камнем.

При кладке легкими блоками, для создания опоры над проемом может применяться различный металлопрокат:

Арматура.
Уголки.
Двутавр.

Материалы для перекрытия

Чтобы сделать перекрытие, может применяться как готовый специализированный строительный материал, так и различные составляющие для сборки потолка.

Обычно используются:

ЖБ плиты.
Деревянные балки и доски.
Железобетон.

Наиболее быстрым и надежным решением является применение ЖБ плит. Они просто укладываются на стены, в результате чего получается межэтажное перекрытие или потолок перед чердаком. Такое решение возможно только при наличии основательно подготовленного фундамента и стен.

Для легких строений из пенных блоков, а также одноэтажных зданий, чаще всего используется вариант деревянного перекрытия. Для этого на стены укладываются параллельно деревянные балки. Сверху они обшиваются доской или древесно-стружечными плитами. С целью звукоизоляции может делаться двойная обшивка с закладкой минеральной ваты.

Наиболее трудоемким является изготовление железобетонного перекрытия. Для этого по периметру здания делается верхняя опалубка с арматурой, которая заливается бетоном. Это позволяет получить монолитное перекрытие. Такое решение сопровождается высокими финансовыми затратами, поэтому применяется только в исключительных случаях, когда строение имеет нестандартную форму, что исключает возможность укладки готовых плит.

Строительство кровли

Завершающим черновым этапом строительства является кровля здания. Это достаточно сложный процесс, предусматривающий применение нескольких типов материалов для:

Создания стропильной системы.
Теплоизоляции.
Кровли.

Материалы для стропильной системы

Для сборки каркаса крыши здания используются пиломатериалы. Из них делается центральный коньковый прогон, стропила и обрешетка, на которую и прибивается кровля. Для сборки крыши применяют доску, брус, балки. Сечение пиломатериалов зависит от массы выбранной кровли. Самые высокие требования при использовании классической черепицы.

Теплоизоляция

Данный строительный материал закладывается между стропилами под обрешетку с целью снижения теплопотерь через крышу.

В качестве теплоизоляции применяют:

Пенопласт.
Пенополистирол.
Стекловату.
Базальтовую вату.

Для предотвращения скопления конденсата, кровельный пирог может предусматривать использование пароизоляции. Она отделяет теплоизоляцию от окружающей среды.

Кровля

Данная группа включает гидроизоляционные материалы. Они обеспечивают защиту здания от проникновения осадков.

Для изготовления кровли чаще всего применяют:

Шифер.
Черепицу.
Гибкую черепицу.
Металлочерепицу.
Ондулин.

Кровля обеспечивает не только гидроизоляцию, но и создает внешний вид здания. По этой причине к ней выставляются особенные требования. В отличие от материалов для кладки стен, ее не удастся облагородить штукатуркой. Поэтому важно, чтобы кровля имела максимальную привлекательность.

Применение современных строительных материалов.

Отделочные растворы и бетоны

К этой категории можно отнести многочисленные штукатурки, которые в наши дни достигли своего совершенства. Они выполняют сразу несколько функций, укрепляя стену, выравнивая ее поверхность и придавая ей изысканную, очень привлекательную текстуру. Это фактурные штукатурки, наподобие венецианской, которые в составе имеют натуральные каменные крошки и пигменты, имитирующие поверхность окрашенной стены, металла, дерева, ткани.

Бетон применяется для изготовления прочной и привлекательной плитки, использующейся в отделке только фасадов, тогда как штукатурка может применяться для внутренних и внешних работ.

Прозрачный алюминий

Прозрачный алюминий в три раза прочнее стали и прозрачен. Количество применений такому материалу воистину огромно. Представьте себе целый небоскреб или аркологию, состоящую из прозрачной стали. Горизонты будущего могут выглядеть как ряды плавающих черных точек (отдельные номера), а не монолиты, как сегодня. Огромная космическая станция, выполненная из прозрачного оксида алюминия, будет проплывать над Землей не страшной черной точкой, а незаметным спутником. А как насчет прозрачных мечей?

Лакокрасочные материалы

Этот сегмент охватывает большой круг вариаций, включающий в себя:

краски (т.е. суспензии пигментов в особых пленкообразующих растворах, после высыхания превращающихся в однородное твердое покрытие);
лаки (растворы пленкообразующих веществ, после застывания формирующих очень прочное, твердое покрытие, как правило, прозрачное);
эмали (суспензии пигментов с лаками, после застывания образующие характерные глянцевые покрытия).

Кроме того, к лакокрасочным составам для отделки можно отнести грунтовки в виде суспензий с наполнителями для образования защитной однородной пленки.

Материалы из грибного мицелия

Контролируемо размножая мицелий, а затем засушивая его, можно получить материал самой неожиданной формы и структуры: от искусственной кожи до блоков для строительства. То есть мебель или другие объекты можно просто вырастить из грибов.

Впервые посевной мицелий из спор шампиньона был получен чуть больше ста лет назад. Для производства экомебели и строительных блоков его начали активно использовать только в новом тысячелетии. Предметы из мицелия полностью экологичные, очень прочные и легкие. Кроме того, они влагостойкие, негорючие, а внешне напоминают пенопласт.

Чтобы сделать объект из мицелия, его смешивают с органическими отходами — например, шелухой от круп или сахаросодержащими продуктами. Смесь выращивают на каркасе и измельчают, а уже потом придают ей нужную форму. Чтобы материал стал прочным, его обжигают или подвергают другим видам обработки. Например, искусственную кожу из мицелия подвергают дублению.

Использовать современные технологии можно не только на благо тяжелой промышленности, освоения космоса и военного обеспечения. Применяя современные технологии в дизайне повседневных вещей, мы можем улучшить экологию, изменить мир вокруг и просто сделать будущее ближе.

Натуральный и искусственный камень

Одним из традиционных отделочных материалов, которые используются для фасада и помещений жилого дома, является натуральный либо искусственный камень. Современные строительные технологии позволили создать сегодня искусственные материалы, которые по своим свойствам ничем не отличаются от натуральных, а во многом и опережают их.

Натуральный камень применяется в виде пластин для отделки стен и пола. Это гранит, мрамор, оникс и пр. Способ крепления – специальный клей. Использовать такие плиты можно для любого помещения, они устойчивы к различным воздействиям, повышенной влаге, перепадам температур. Отличаются привлекательным, стильным внешним видом, но укладка требует наличия определенных навыков.

Искусственный камень – это, как правило, полимеры и синтетические смолы с каменной крошкой, пластификаторами, пигментами. Обычно такие материалы применяются для отделки пола и стен. Наиболее популярный материал – керамогранитная плитка, укладываемая на клей. Она очень прочна, устойчива к гниению, плесени, грибкам.

Метаматериалы

«Метаматериалом» можно назвать любой материал, который приобретает свои свойства от структуры, а не состава. Метаматериалы использовались для создания микроволновых плащей-невидимок, двумерных плащей-невидимок и материалов с необычными оптическими свойствами. Некоторые метаматериалы обладают отрицательным индексом преломления, оптической величиной, которая позволяет создавать «суперлинзы», с помощью которых можно разглядеть элементы, которые меньше, чем длина световой волны. Эта технология называется субволновая визуализация. Метаматериалы планируют использовать для создания совершенных голограмм на 2D-дисплеях. Они были бы настолько совершенны, что если бы вы смотрели на экран с расстояния 10 сантиметров, даже не определили бы, что это голограмма.

Древесина

Натуральное дерево всегда считалось одним из лучших вариантов для отделки, который не только экологичен и безопасен, но и отличается привлекательностью, устойчивостью ко многим воздействиям. Его текстура неповторима, каждая доска отличается собственным узором. В современных условиях древесину для усиления ее свойств подвергают различной обработке, что делает материал более устойчивым к перепадам температуры, влажности, механическим повреждениям. Сегодня дерево можно использовать для отделки фасадов домов, внутренних помещений, крыши, террас.

Среди деревянных отделочных материалов выделяются такие, как вагонка, имитация цельного бруса, планкен, массивная доска для пола, террасная доска, палубная и паркетная доска, декоративные балки, блок-хаус для фасада и внутренних помещений. Сложность монтажа зависит от условий эксплуатации и типа выбранного материала.

Элитные материалы в отделке интерьеров

Статусность и престижность жилой недвижимости премиум-сегмента определяется не только местом ее расположения, но и качеством внутренней отделки. Именитые дизайнеры утверждают, что отделочные материалы имеют для интерьера более важное значение, чем цвет. Именно с их помощью внутри формируется люксовая эстетика и создается особая атмосфера роскоши и шика.

Элитные материалы подчеркивают хороший вкус владельцев жилья, украшают пространство и имеют высочайший уровень качества. С их помощью можно реализовывать самые необычные идеи и создавать уникальные, эксклюзивные интерьеры.

Специалисты отмечают, что самые дорогие отделочные материалы являются природными. В современном мире натуральность и экологичность стала мощным трендом новой концепцией жизни. Поэтому жилье премиум-сегмента отделывается натуральным камнем, древесиной ценных пород, особым образом обработанным металлом, кожей, стеклом и т.д.

Камень

К категории элитных можно отнести мрамор, гранит, травертин, сланец и некоторые другие виды натурального отделочного камня. Любой камень придает интерьеру изысканность и особенный шик.

Главная характеристика мрамора и гранита — невообразимое количество видов, цветов и фактур. Природа — великолепный художник. Они могут быть почти одноцветными, с крупными и мелкими вкраплениями разных форм и цветов, контрастными прожилками, или состоять из отдельных фракций, соединенных между собой. Чем причудливее и раритетнее узор на камне, тем выше он ценится и тем дороже стоит.

Мрамор и гранит широко используют для отделки пола и стен, а также из них изготавливают роскошные столешницы для мебели, подоконники, каминные порталы и другие предметы интерьера. Этим предметам практически нет сносу — он много лет сохраняют первозданный вид, цвет и фактуру.

Дерево

Наиболее часто дерево в отделке интерьера используют для обшивки стен панелями, изготовления мебели, лестниц, а также в виде паркета для пола. Иногда деревом отделывают потолок — это создает интересный визуальный эффект, ломая привычное восприятие пространства.

Самые ценные породы дерева имеют красивые глубокие цвета, эффектный выразительный рисунок и отличные эксплуатационные характеристики. Чаще всего используется дуб, тик, бук, каштан, орех, а также экзотические африканские сорта древесины. Очень популярно также пробковое дерево — его часто используют для покрытия пола в детских и игровых комнатах. Пробка теплая, не скользкая, очень износостойкая.

Пользуются популярностью также шпонированные панели на стену — они сохраняют все свойства дерева, в том числе отлично передают цвет и фактуру древесины.

Керамогранит

Это искусственно созданный материал, но он производится исключительно из натуральных компонентов. Керамогранит является отличной альтернативой кафелю — он намного долговечнее, прочнее и устойчивее к внешним воздействиям.

Широкоформатные плитки керамогранита выглядят невероятно стильно и богато. Но у них есть одна особенность — они подчеркивают масштаб больших помещений, но при этом способны зрительно уменьшать небольшие пространства.

Керамогранит активно используется для отделки пола и стен, особенно во «влажных» помещениях — кухне, ванной, бассейне и т.д. Огромное разнообразие расцветок, фактур и текстур позволяет подобрать подходящий вариант для абсолютно любого архитектурного стиля.

Натуральная кожа чаще всего используется в интерьере для обивки мебели, но в последние годы стало модно отделывать кожей стены и даже пол. Современные методы обработки материала позволяют ему иметь отличные эксплуатационные характеристики, а нестандартное применение вносит яркий элемент эксклюзивности в помещение.

Стекло

Остекление — одна из самых мощных концептуальных тенденций в современной архитектуре и дизайне. Это способ связать внешнюю среду и внутреннее пространство, буквально стирая границы между ними. Огромные панорамные окна, остекленные атриумы, прозрачные перила лестниц и балконов делают интерьеры открытыми и объемными. Актуальная философия open space подразумевает максимальное слияние с природой и легкость восприятия пространства.

Металл

Один из классических материалов, не утративших актуальность в современном дизайне интерьеров. Специалисты отмечают, что сегодня металл находится на пике популярности, обретая новые формы и области применения. Традиционно из него изготавливают ограждения балконов и перила лестниц, а также мебель, сами лестницы и различные интерьерные инсталляции.

Очень стильно и нестандартно выглядят стеновые панели из листов металла, особенно в стилях лофт и хай-тек. Обработка металла может быть самой различной — от хромирования до имитации коррозии, это предоставляет дизайнерам неограниченные возможности для творчества.

Роскошь и комфорт

Главные преимущества элитных отделочных материалов — экологичность, прочность, эксклюзивность, эстетика. С их помощью создаются уникальные индивидуальные интерьеры — непременный атрибут роскоши и высокого статуса владельцев жилья.

Яркий пример элитной отделки демонстрируют квартиры в ЖК «Малая Бронная, 15» в Москве. Дизайн интерьеров разрабатывался известным российским архитектурным бюро Artistic Design. Ключевые приемы — элегантные пастельные оттенки, изящная лепнина, панорамные окна, паркет из натурального дуба. Комнаты наполнены произведениями современного искусства, зеркалами и изысканными светильниками. Ванные отделаны натуральным мрамором с богатой природной фактурой и со вкусом обставлены роскошной мебелью. Это великолепное жизненное пространство для настоящих ценителей комфорта и роскоши.

Отделочные материалы из пластмасс

Современные материалы для отделки довольно часто производятся из пластмасс, т.е. полимеров. Сегодня есть широкий выбор вариантов для стен, потолков, пола, встроенной мебели. Это плиты, листы, плитки, панели и рулонные изделия, сюда же можно отнести линкруст, влагостойкие обои, декоративные пленки, бумажно-слоистый пластик в виде небольших плиток и панелей. Рассмотрим некоторые из них.

– это стеновой пластиковый материал, который получается путем нанесения тонкого слоя полимера, включающего в свой состав не только пластмассу, но и пластификаторы, наполнители, красители, нанесенные на бумажную, очень плотную основу. Материал выпускается в рулонах, он может быть естественного цвета, окрашенный, тисненый и гладкий, отличающийся устойчивостью к влаге и гниению. Применяется в основном для отделки стен в прихожих, общественных зданий. Для обрамления верхнего края используется багет.

Моющиеся обои

– это специальный отделочный материал, лицевая сторона которого устойчива к воздействию воды. Обои могут быть гладкими, тиснеными, рельефными, со специальным клеевым слоем. Такие полотна укладываются практически на любую поверхность, предварительно выровненную и зашпаклеванную, для наклеивания применяется специальный обойный клей.

Бумажно-слоистый пластик

представляет собой облицовочный материал, который получают путем прессования нескольких видов бумаги и пропитки их спиртовыми растворами из термореактивных полимеров. Для лицевого слоя используется традиционная целлюлоза, для среднего и нижнего – специальная крафт-бумага. Такие бумажно-пластиковые покрытия могут имитировать поверхность натурального камня либо дерева. Они подразделяются на следующие марки: «А» – для использования в условиях высокой износоустойчивости; «Б» – для обычных условий; «В» – в качестве поделочного материала.

Облицовочные полистирольные плиты

производятся из полистирола, наполнителей и пигмента, делают их при помощи литья под высоким давлением. Плитка из полистирола имеет красивое глянцевое покрытие, она может быть самых различных цветов и размеров. Обладая повышенной влагоустойчивостью, такой материал может применяться для отделки санузлов, прихожих, однако для кухонь его использование запрещено из-за повышенной пожароопасности.

Поливинилхлоридные плиты

для отделки изготавливают из ПВХ методом вакуум-формирования. Рулонный материал ПВХ делают при помощи экструзии. Подобные покрытия устойчивы к влаге, они имеют приятный внешний вид, но используют их для жилых помещений довольно редко. Как правило, они применимы для отделки стен в прихожих, холлах, санузлах, офисах.

Кроме этих отделочных материалов, используются и многие другие, среди которых стеклопластики, плиты на основе бумаги и дерева (как пример, это ламинатные панели, имеющие в основе плотный слой бумаги или плиту ДСП, ламинированные сверху смолой). Все эти изделия декоративны, недороги, могут применяться для отделки практически любого помещения (за исключением строго определенных случаев), монтаж их отличается простотой.

Обрезки досок и их использование в отделке

Следующий вариант для тех, кто не прочь поработать руками. Для отделки наружных стен дома можно использовать обрезки досок, которые сначала требуется расколоть топором практически на щепки. На фотопримере видно, какими должны быть составные части.

Далее начинается долгая и кропотливая работа. Каждая часть поочерёдно прикладывается к стене и фиксируется на гвоздик. В результате, получается очень необычная стена, которая точно привлечёт внимание. Но древесина без защиты быстро потеряет первоначальный вид. А значит, требуется покрыть её лаком после окончания укладки.

Вот такая красота может получиться из отходов

При наличии времени можно явственнее выделить структуру дерева. Для этого, перед началом отделки нужно обжечь все элементы при помощи газовой горелки.

А теперь от отделки внешней пора перейти к внутренней.