Применяемые строительные материалы из за их физических свойств, разделяют на металлические и неметаллические, причем последние в свою очередь различают как силикатные и органические.
Структурные особенности материалов, физико-механические характеристики и химическая стойкость в главнейших средах резко различны. Металлы являются прочными и плотными материалами, могущими работать в широком интервале температур, хорошо обрабатываются и обладают хорошей стойкостью в слабых агрессивных средах.
Стали различных видов и марок широко используются в обычных и специальных несущих конструкциях:
- а) элементы каркаса жилых и особенно промышленных зданий и сооружений — колонны, балки и прогоны, фермы, мосты, башни, эстакады и многие другие;
- б) элементы ограждения — различные емкости и резервуары для воды, нефти, газов и т. п.;
- в) трубы разного назначения (сливные, вытяжные, водопроводные, для транспорта нефти и газов и других веществ);
- г) арматура, различные закладные и соединительные части для железобетона, древесины, пластических масс.
Во всех этих случаях стали подвергаются самым разнообразным воздействиям как атмосферы, так и хранящихся или транспортируемых жидкостей или газов.
За последнее время все большую роль начинают играть более стойкие легированные стали с небольшими присадками таких металлов, как медь, никель, хром, кремний, марганец, которые и придают стали повышенную коррозионную стойкость из за хороших физических свойств.
Цветные металлы используются в строительстве в значительно меньших количествах. Однако за последнее время находят применение конструкции из сплавов на основе алюминия и титана, более легких и более стойких, чем большинство сталей.
Кроме того, главным образом для обкладки и защитных покрытий по стали используются цинк, алюминий и свинец.
Поэтому далее перечисленным металлам, и особенно сталям, уделено преимущественное внимание.
Камни и бетоны различаются по своему составу, прочности, плотности и стойкости. Для большинства из них характерны относительно небольшие прочностные показатели, в особенности на растяжение, высокая хрупкость, значительная пористость и неоднородность структуры, часто недостаточная стойкость к воде и цикличному замораживанию и нагреву, ограниченна стойкость к действию высоких температур и стойкость во многих агрессивных средах.
В обычных атмосферных условиях многие камни и бетоны могут сохраняться тысячелетиями.
Органические материалы имеют малый удельный и объемный вес и часто хорошую теплоизолирующую способность.
Все органические материалы имеют низкую теплостойкость, а часто И небольшую морозостойкость, более или менее интенсивно горят, а при переменном увлажнении гниют или «стареют». Химическая стойкость, в частности, к неокислительным кислотам — высокая, стойкость к окислению, как правило, низкая.
- строительные фермы
Материалы на органической основе (пропитанная древесина, различные пластмассы, стеклопластики и др.) состоят из синтетического связующего, минеральных наполнителей, стеклоткани и т. п.
Все перечисленные и многие другие составляющие имеют свои характеристики по физико-механическим свойствам, а особенно по стойкости к физическим и химическим воздействиям.
Поэтому, рассматривая стойкость какого-либо материала в ток или иной среде, следует учитывать вероятное поведение всех его составляющих. Не безразлично, какие легирующие элементы в сплаве, какой наполнитель используется в бетонах или фаолите, какая стеклоткань в слоистых пластиках и т. п.
Наряду с этим для каждого материала характерна составляющая, определяющая его стойкость. В материалах типа бетонов, в том числе и в различных формовочных изделиях, это обычно вяжущее или связующее вещество. Особенно наглядно это можно иллюстрировать на естественных песчаниках. Если отдельные кварцевые зерна сцементированы кремнегелем, получаются высокопрочные водо- и химически-стойкие камни, при известняковой связке песчаники менее прочны и некислотостойки, а глинистые песчаники легко разрушаются водой.
В цементных растворах и бетонах, используемых ,в громадных количествах, элементом, определяющим стойкость материала, является цементный камень, а в нем выделяющаяся при гидролизе клинкерных минералов известь.
В растворах на глиноземистом цементе элементом, определяющим стойкость, будет амфотерная гидроокись алюминия, а в бетонах на жидком стекле — кислая гидроокись кремния.