37.Виды материалов на основе минеральных вяжущих. К основным видам материалов на основе минеральных вяжущих относят бетон, железобетон, строительные растворы, силикатные (на основе воздушной извести), асбестоцементные, гипсовые и краски. Есть ещё материалы специального назначения, в том числе теплоизоляционные, кровельные, для гидротехнических сооружений, дорог. Бетон – искусственный камень, полученный в результате перемешивания, формования (укладки) и последующего твердения рационально подобранной смеси минерального вяжущего, воды и заполнителя. В основном бетоны классифицируются по средней плотности: особо тяжёлый со средней плотностью выше 2500 кг/м³, содержащий плотные и тяжёлые заполнители (чугунная дробь, стальные опилки и зёрна, барит); тяжёлый, содержащий плотные мелкие и крупные заполнители (песок, щебень или гравий). По функциональному назначению выделяют бетоны общего (для несущих и ограждающих конструкций жилых, общественных, промышленных зданий) и специального (теплоизоляционные, дорожные, гидротехнические, декоративные и др.) назначения. Железобетон получают на строй площадке или в заводских условиях, соединяя в единое целое бетон и стальную арматуру. Армирование предполагает установку стальной арматуры в тех местах м-ла (бетона), которые подвержены при эксплуатации растягивающим нагрузкам. Их воспринимает рабочая несущая арматура. Непосредственно на месте строительства возводятся монол ж/б конструкции. Для этого устанавливают опалубку из металла, древесины или других м-лов, которые соответствует будущей форме сооружения. Затем ставят арматуру, производят подачу и укладку бетонной смеси. Арх формы зданий и сооружений из монол ж/б очень разнообразны и отличаются своеобразной пластикой. В настоящее время изгот сборные бетонные и ж/б м-лы для всех основных частей современных зданий и сооружений – фундаментов и каркасов, стен, перегородок, перекрытий, покрытий, лестниц, а также для специальных видов строительства (подземного, дорожного, гидротехнического, мостостроения).Строительные р-ры получают из различных минеральных вяжущих (цемента, извести, гипса и их смесей – цементно-известковых, известково-гипсовых, а также цементно-глиняных и др.), мелкого заполнителя и добавок, улучшающих свойства материала. К силикатным иск каменным материалам относят кирпич и бетон. Асбестоцементные материалы изг из специального портландцемента марок 400 и 500 и волокон асбеста, которые значительно упрочняют стр-ру цементного камня. Гипсовые м-лы получают из гипсового теста и минеральных или органических тонкомолотых заполнителей.Краски на основе минеральных вяжущих содержат щелочестойкие пигменты и небольшое количество добавок.
Текстура - это качество поверхности объекта. Она может быть гладкой и шероховатой.
Текстура может быть воспринята на ощупь или визуально. Прикосновение и зрение тесно связаны. Например, когда вы видите полированный металл, вы реагируете на него зрительно и знаете, что его поверхность гладкая, не прикасаясь к нему. Это происходит потому, что когда вы видите что-то, что выглядит гладким, ваш ум напоминает вам ощущения в прошлом, когда вы касались гладкой поверхности.
Поэтому текстура влияет не только на то как выглядит интерьер, но и как воспринимается. Грубые текстуры выглядят теплыми и естественными, гладкие - холодными и формальными.
Также текстура имеет визуальный вес. Гладкие отражающие поверхности, как правило, светлее чем грубые матовые поверхности. Полированная мраморная облицовка будет выглядеть легче, чем панели из древесины.
Грубые текстуры могут также визуально приближать объект и уменьшать его размер. Так, например, панели из древесины в большой комнате могут сбалансировать пространство и сделать его уютнее, а небольшую комнату древесные панели сделают меньше.
Текстура также влияет на цвет: гладкие глянцевые поверхности выглядят ярче, чем грубые непрозрачные.
На восприятие текстуры влияют масштаб, расстояние и свет. Чем меньше масштаб текстурной поверхности, тем более плавной она будет казаться. Даже грубая текстура, если смотреть на нее с большого расстояния, может выглядеть относительно гладкой.
Направленное освещение усиливает текстуру, создавая тени и блеск. Мягкий рассеянный свет, наоборот, минимизирует контраст и тени, что делает текстуру трудно читаемой.
Гладкие блестящие поверхности отражают свет, находятся в фокусе и привлекают внимание. Матовые и средне-грубые поверхности поглощают свет и рассеивают его неравномерно, поэтому они кажутся скучнее, чем цветные гладкие поверхности. Очень грубые поверхности, освещенные напрямую, создают различные тени.
На текстуру влияет и контрастность. Текстура на гладком однородном светлом фоне будет восприниматься более четко, чем та же текстура на фоне светлой текстуры. Если текстуру поместить на грубый неравномерный темный фон, она будет казаться тоньше и меньше в размере.
На гладких поверхностях грязь и потертости хорошо видны, но легко с нее удаляются. Шершавые поверхности скрывают пыль, но их труднее очищать.
Текстура может быть эффективно использована, чтобы добавить интерес и характер комнате. Однако, так как текстуры, как правило, визуально заполняют пространство, в небольших комнатах лучше использовать мелкую текстуру и в малых количествах.
Особенно эффективна текстура в монохроматических интерьерах, где она используется для добавления глубины и создания привлекательного дизайна.
В современных интерьерах смелое использование текстуры дает ошеломляющий эффект. Могут использоваться грубые незаконченные кирпичные кладки вместе с нержавеющей сталью, стеклом или полированным бетоном. Комбинируя контрастные текстуры, можно создать разнообразие, но для этого требуется большое пространство.
Текстура и узор тесно связаны. Орнамент является декоративным элементом, который украшает поверхность и как правило, получается повторением мотивов. Когда вы смотрите на орнамент с большого расстояния, мотивы становятся настолько малы, что вы не видите их в виде отдельных элементов и воспринимаете в качестве текстуры.
Узор может быть структурным или прикладным. Структурный присущ для строительства или монтажа поверхностей. Прикладной является декоративным и добавляется после того, как поверхность будет завершена.
Узоры являются частью нашей жизни с самого ее начала. Они присутствуют везде и играют важную роль в повседневной жизни, имея культурное, религиозное и философское значение. Природа часто становится источником вдохновения для декоративных узоров в дизайне помещений.
Эффективный инструмент в дизайне интерьера, узор, как и текстура, заполняет пространство, так что главное не переусердствовать: конкурирующие узоры не сделают пространство более интересным, только загромоздят его, создавая беспорядочность.
Если вам нравится простота, то используйте узор в качестве акцента. Оживите спокойный интерьер аксессуарами: несколько разных подушек с ярким узором украсят комнату, не создавая хаос.
Если вы без ума от узоров, то несколько советов помогут вам сохранить интерьер гармоничным и сбалансированным:
Используйте масштаб узора в зависимости от размера комнаты. Если комната небольшая, лучше придерживаться мелкого узора. Имейте в виду, что он будет восприниматься как текстура или даже сплошным в большом пространстве. В большой комнате можно использовать крупные узоры или узоры среднего размера.
Сочетайте в комнате разные узоры с общим цветом или одинаковые узоры разных размеров или цветов.
Завершив создание трехмерных объектов, нужно приступать к следующему ответственному этапу работы над проектом - текстурированию. Любые объекты, которые нас окружают в реальной жизни, имеют свой характерный рисунок, по которому мы можем безошибочно узнать объект . Подобная идентификация происходит на подсознательном уровне. Когда мы видим проходящий через предмет свет, мы понимаем, что он сделан из стекла, а отражение на поверхности объекта дает нам право предположить, что он отполирован.
Материалы, которые имитируются в трехмерной графике, могут быть самыми разнообразными: металл, дерево , пластик, стекло, камень и многое другое. При этом каждый материал определяется большим количеством свойств (рельеф поверхности, зеркальность, рисунок, размер блика и т. д.). Для описания характеристик материала используются числовые значения параметров ( процент прозрачности, размер блика и др.).
Одну из основных ролей в описании характеристик материала играют процедурные карты (карты текстур) - двухмерные изображения, генерируемые программой или загруженные из графического файла. Процедурная карта позволяет определенным образом задать изменение параметра материала. Например, использование в качестве карты прозрачности стандартной процедурной карты Checker (Шахматная текстура ) делает материал прозрачным и клетчатым.
Визуализируя любой материал, нужно помнить, что качество материала на полученном изображении очень сильно зависит от множества факторов, среди которых: параметры освещения (яркость, угол падения света, цвет источника света и т. д.), алгоритм визуализации (тип используемого визуализатора и его настройки) и разрешение растровой текстуры. Большое значение также имеет метод проецирования текстуры на объект . Из-за неудачно наложенной текстуры на трехмерном объекте может возникнуть шов или некрасиво повторяющийся рисунок. Кроме того обычно реальные объекты не бывают идеально чистыми. Если вы моделируете кухонный стол, то несмотря на то, что кухонная клеенка имеет повторяющийся рисунок, ее поверхность не должна быть однородной - клеенка может быть потерта на углах стола, иметь порезы от ножа и т. д.
Анимируя процедурные карты, можно получить очень интересные визуальные эффекты, а также имитировать, например, водную рябь, пламя огня и т. д.
Знакомимся с редактором материалов
Программа 3ds Max содержит отдельный модуль для работы с материалами, который называется Material Editor . С его помощью можно управлять такими свойствами объектов, как цвет, фактура, яркость, прозрачность и др. Окно Material Editor (Редактор материалов) вызывается при помощи команды Rendering>Material Editor ( Визуализация >Редактор материалов) или клавишей M .
Если вы работаете с версией 3ds Max Design 2009, где по умолчанию выбран визуализатор mental ray, в окне Material Editor (Редактор материалов) отображаются основные типы материалов, которые наиболее часто востребованы в архитектуре и дизайне ( рис. 12.1). Каждый материал размещен в отдельной ячейке. Перейдя в нужную ячейку, можно увидеть настройки материала и при необходимости изменить их.
Рис.
12.1.
При помощи этого набора материалов, который имеет общее название ProMaterials, можно создать реалистичный металл, керамику, бетон, стекло, пластик, камень и другие типы поверхностей. Каждый из материалов имеет достаточно простые настройки, большинство из которых являются не числовыми, а описательными. Например, настраивая пластик, можно выбрать один из вариантов поверхности: полированная, блестящая или матовая.
Фактура лицевой поверхности (ее внешний вид, обусловленный характером обработки) – важный признак облицовочных изделий, позволяющий в той или иной мере выявить декоративные возможности камня.
В зависимости от выбранной фактуры рисунок и цвет камня при желании могут быть полностью выявлены или, наоборот, затушеваны.· Разнообразный рельеф некоторых фактур создает на поверхности камня своеобразный рисунок светотени, который придает приятный внешний вид даже тем изделиям, которые не обладают высокой естественной декоративностью.
Основные виды фактур регламентируются соответствующими стандартами на изделия из облицовочного камня и в зависимости от способа получения подразделяются на две группы: абразивные и скалывания. К абразивным фактурам относят пиленую (видов А, Б и Bi), обработанную ультразвуком, шлифованную, лощеную и полированную, к фактурам скалывания – «скалу» («шубу»), бугристую, рифленую, бороздчатую, точечную и термообработанную. Остановимся кратко на следующих фактурах.
Рис. 37. Пиленая фактура вида А (на мраморе)
а - полученная распиловкой алмазными штрипсовыми пилами;
Рис. 38 Пиленая фактура вида Б (на граните)
Рис. 39. Пиленая фактура вида Б1 (на граните)
Рис. 40. Фактура, обработанная ультразвуком (на граните)
Рис. 41. Шлифованные фактуры (на граните)
а – грубошлифованная; б – тонкошлифованная
Рис. 42. Лощеная фактура (на граните)
Рис. 43. Полированная фактура (на граните)
Пиленая А (рис. 37, а и б) – получается без специальной обработки, в результате распиловки камня алмазным инструментом (штрипсовыми или дисковыми пилами). Для поверхности характерны редкие единичные неровности с максимальной высотой (глубиной) до 3 мм на фоне нормального плоского поля с равномерной шероховатостью 4 класса III площадью до 90 – 95 % от общей поверхности. В зависимости от использованного алмазного инструмента неровности могут иметь вид редких прямолинейных царапин, вертикальных и горизонтальных ступенек (при распиловке алмазными штрипсами) или дугообразных борозд (при распиловке дисковыми пилами). При использовании высококачественного алмазного инструмента и тщательном соблюдении рационального регламента распиловки качество этой фактуры можно значительно повысить, практически исключив упомянутые неровности, что позволяет приблизить ее к шлифованной фактуре. Область применения фактуры пиленой А – изделия из горных пород средней прочности и низкопрочных для наружной облицовки зданий.
Пиленая Б (рис. 38) – образуется также без специальной обработки, посредством распиловки камня гладкими стальными штрипсовыми пилами с дробью. Поверхность характеризуется наличием резко выраженных отдельных неровностей в виде борозд дугообразной, реже прямолинейной формы глубиной до 3 мм на фоне нормального плоского поля с равномерной шероховатостью 1-2 класса площадью до 80 % от общей поверхности. Отдельные участки поверхности могут быть загрязнены следами оксидов железа в виде ржавых пятен и полос, часть борозд заполнена уплотненным шламом. Область применения фактуры пиленой Б – изделия из прочных горных пород для настилки полов, отделки подземных переходов, облицовки цокольных частей зданий и т. п.
Пиленая Б 1 (рис. 39) – получается путем очистки поверхности с фактурой пиленой Б пескоструйным или химическим методом (обычно воздействием кислотой), вследствие чего отличается от фактуры пиленой Б отсутствием следов оксидов железа и шлама. Область применения – та же, что и у фактуры пиленой вида Б.
Обработанная ультразвуком (рис. 40) – образуется в результате ультразвуковой обработки поверхностей с фактурами вида пиленая А, пиленая Б, пиленая Бь Рельеф поверхности аналогичен рельефу вышеперечисленных фактур. Характерным для фактуры лицевой поверхности, обработанной ультразвуком, является наличие слабого матового блеска при достаточно четко выявленных цвете, рисунке и структуре камня. Область применения – изделия преимущественно из прочных кристаллических горных пород для настилки полов, облицовки цокольных частей зданий и т. п.
Шлифованная фактура
Шлифованная (рис. 41) -получается в результате обработки лицевой поверхности камня шлифовальным инструментом. В зависимости от зернистости используемого инструмента можно выделить три вида шлифованных фактур: грубошлифованную, среднешлифованную и тонкошлифованную. При грубошлифованной фактуре поверхность имеет равномерную шероховатость со следами обработки в виде борозд дугообразной формы глубиной до 0,5 мм (шероховатость I-2 класса). Рисунок, цвет и структура камня в данной фактуре проявляются крайне слабо, поверхность, как правило, имеет значительно более светлый тон, чем после обработки на последующих операциях шлифовки – полировки. Для среднешлифованной фактуры характерна также равномерно-шероховатая поверхность, хотя в данном случае следы инструмента на поверхности едва заметны. Неровности рельефа при этой фактуре составляют до 0,005 мм, что соответствует шероховатости 6 класса.
Тонкошлифованные фактуры
Тонкошлифованные фактуры характеризуются равномерно-шероховатой поверхностью без видимых следов обработки (шероховатость 7 класса). Рисунок, цвет и структура камня при данных фактурах выявляются более полно, чем при грубо- и среднешлифованных фактурах, в то же время порода приобретает более темный оттенок.
Область применения шлифованных фактур – изделия из горных пород прочных и средней прочности для настилки полов и выполнения наружной и внутренней облицовок.
Лощеная фактура
Лощеная (рис. 42) – выполняется путем обработки шлифованной поверхности камня мелкозернистым доводочным (лощильным) инструментом. Характеризуется гладкой матовой поверхностью темных тонов без каких-либо следов обработки с полным выявлением цвета, рисунка и структуры камня (шероховатость поверхности соответствует 8 классу). Область применения лощеной фактуры – изделия из горных пород средней прочности и прочных для настилки полов и внутренней облицовки зданий и сооружений.
Полированная
Полированная (рис. 43) – достигается обработкой лощеной поверхности полировальным инструментом (иногда процесс называется накаткой глянца). Для этой фактуры характерен зеркальный блеск поверхности (до 150-200 относительных единиц по шкале блескомера) с четким отражением окружающих предметов. Полированная фактура полностью выявляет цвет, рисунок и структуру камня (шероховатость поверхности отвечает 9-10 классам).
Рис. 50. Микрорельеф поверхности
а – при точечной фактуре; б – при термообработанной фактуре
Область применения полированных фактур – изделия их горных пород прочных и средней прочности для внутренней облицовки стен и колонн (реже настилки полов), а также изделия из прочных пород для наружной облицовки цокольных частей зданий и т. п.
«Скала» («шуба»)
«Скала» («шуба») – получается в результате ручного или механизированного скалывания камня закольником по периметру или раскалыванием его по двум противоположным граням инденторами (ножами) колочных станков. Для фактуры «скала» характерен грубый рельеф лицевой поверхности (широкие сколы и острые гребни) с высотой неровностей 50-200 мм, без видимых следов обработки (рис. 44). Область применения – изделия преимущественно из прочных горных пород для облицовки цокольных частей зданий, откосов набережных, подпорных стенок, элементы садово — парковой архитектуры и т. п.
Бугристая (рис. 45) – достигается обработкой поверхности шпунтом или узкой скарпелью. При бугристой фактуре поверхность имеет равномерную обработку (чередование бугров и впадин с неровностями рельефа до 50 мм) с малозаметными на глаз следами обработки. Область применения – та же, что и у фактуры «скала».
Рифленая
Рифленая (рис. 46) – выполняется путем обработки поверхности троянкой или алмазными дисковыми пилами. Для рифленой фактуры характерна равномерно шероховатая поверхность с непрерывными параллельными бороздами глубиной до мм. Область применения – изделия преимущественно из горных пород средней и низкой прочности для облицовки пилонов, наружных стен зданий, колонн и т. п.
Бороздчатая
Бороздчатая (рис. 47) – образуется в результате механизированной обработки поверхности камня пластинчатой бучардой или катучей фрезой. При бороздчатой фактуре поверхность имеет равномерно-шероховатый характер с параллельными прерывистыми бороздами глубиной до 2-3 мм. Область применения – изделия из горных пород прочных, средней и низкой прочности для устройства лестниц (ступени), оформления набережных (парапеты, откосы), укладки полов путевых платформ метрополитена.
Точечная
Точечная (рис. 48) – получается при механизированной обработке поверхности камня крестовой бучардой. Поверхность приобретает равномерно-шероховатый характер со следами обработки бучардой и равномерно расположенными выступами (высота рельефа до 2 мм). Область применения – изделия из прочных горных пород для облицовки цокольных частей зданий, настилки полов, устройства лестниц (ступени) и т. п.
Термообработанная
Термообработанная (рис. 49) – образуется при обработке поверхности термоинструментом. Для фактуры характерна поверхность со следами шелушения с заглаженными выступами отдельных участков и неровностями рельефа до 10 мм (рис. 50). Область применения – изделия из прочных горных пород (поддающихся термообработке) для облицовки набережных (парапеты, откосы), устройства лестниц (ступени), элементы подземных переходов и т. п.
Текстура – это совокупность признаков, определяемых расположением и распределением составных частей породы относительно друг друга а занимаемом ими пространстве. Является важным диагностическим элементом для распознавания строительных материалов
При изучении макроструктуры материалов часто используют термин «текстура», который уточняет наше отношение к данному материалу.
Текстура бывает слоистая, массивная, полосчатая, пористая и др.
В большинстве своем строительные материалы имеют пористую текстуру. Их подразделяют на мелкопористые, размеры пор, которых определяются сотыми и тысячными долями миллиметра до 1…2 мм. Мелкопористыми материалами являются затвердевшие строительные растворы и бетоны, керамика, ряд камней, а крупнопористыми пено - и газобетоны, газостекло, пороплатсы и др. Крупные поры (до сантиметра) называют пустотами, к ним относят и пространства между кусками и зернами рыхлых материалов.
Влияние на свойства.
Например, глубинные горные породы имею малую пористость и, следовательно, большую плотность и высокую прочность. Кроме тго, в связи с очень малой пористостью эти породы обычно обладают низким водопоглощением, морозостойки и высокотеплопроводны. Обработка таких пород из-за высокой прочности затруднительна. Однако благодаря высокой плотности они хорошо полируются и шлифуются.
Текстура древесины – это естественный рисунок древесных волокон на обработанной поверхности, обусловленный особенностями ее строения. Является важным диагностическим элементом для распознавания строительных материалов. Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины и направления разреза. Она определяется шириной годичных слоев, разницей в окраске ранней и поздней древесины, наличием сердцевинных лучей, крупных сосудов, неправильным расположением волокон (волнистым или путаным). Лиственные породы с ярко выраженными годичными слоями и развитыми сердцевинными лучами (дуб, бук, клен, карагач, ильм, платан) имеют очень красивую структуру радиального и тангенциального разрезов. Особенно красивый рисунок имеет древесина с неправильным расположением волокон. У древесины хвойных и мягких лиственных пород более простой и менее разнообразный рисунок, чем у древесины твердых лиственных пород.Поперечным (1) называется разрез, проходящий перпендикулярно оси ствола и направлению волокон и образующий торцовую плоскость. Радиальный (2) разрез - это продольный разрез, проходящий через сердцевину ствола по радиальному направлению вдоль волокон древесины и перпендикулярно касательной к годичному слою древесины в точке касания. Тангенциальный (3) разрез - это продольный разрез, проходящий на некотором расстоянии от сердцевины и по радиальному направлению вдоль волокон древесины по касательной к годичному слою. Породы, у которых анатомические элементы плохо различимы простым глазом, относят к слаботекстурным (например, берёза, груша, самшит). Породы с хорошо заметными широкими сосудами на продольных разрезах имеют штриховую т. д. Если продольные штрихи собраны в широкие полосы (например, дуб, амурский бархат, ясень), т. д. называется полосоштриховой. Т. д. с беспорядочным расположением штрихов называется рассеянно-штриховой (например, грецкий орех, хурма, эвкалипт). Древесина с хорошо заметными сердцевинными лучами (например, бук, дуб, платан) характеризуется зеркальчатой текстурой на радиальных разрезах (лучи видны как блестящие прерывистые полоски или пятна - зеркальца) и чешуйчатой на тангенциальных разрезах (лучи имеют вид веретенообразных продольных чёрточек, как правило, более тёмных, чем окружающая древесина).