Основные свойства строительных материалов

Основные свойства материалов могут быть объединены в ниже перечисленные группы.

1) Физические (средняя плотность, истинная плотность, насыпная плотность, пористость, влажность, гигроскопичность, водопоглощение по массе, водонепроницаемость, морозостойкость, газо- и паронепроницаемость).

2) Теплофизические свойства (теплопроводность, теплоёмкость, температуропроводность, тепловое расширение)

3) Огнеупорность

4) Огнестойкость

5) Химические свойства (химическая активность, коррозионная стойкость)

6) Механические свойства (прочность при сжатии, растяжении, изгибе и других видах напряженного состояния, водостойкость, твёрдость, истираемость).

7) Деформативные свойства (упругость, пластичность, хрупкость).

8) Реологические свойства (вязкость, тиксотропность)

Средняя плотность – физическая величина, определяемая отношением массы материала к занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты. Например, средняя плотность тяжелого бетона равна 2200-2500 кг/м³, кирпича – 1400-1800 кг/м³, древесины – 400-900 кг/м³.

Истинная плотность – масса единицы объема абсолютно плотного материала, т.е. без пор и пустот. Так, для приведенных выше тяжелого бетона, кирпича и древесины истинная плотность равна 2600-2700 кг/м³, 2500-2600 кг/м³ и 1500-1600 кг/м³ соответственно.

Пористость – степень заполнения материала порами, выраженная в процентах.

Влажность – содержание влаги в материале в данный момент, отнесенное к единице массы материала в сухом состоянии.

Гигроскопичность – способность материала изменять свою влажность при изменении влажности воздуха. ильно гигроскопичными материалами являются, например, древесина, гипс.

Водопоглощение – показатель способности материала поглощать влагу и удерживать её в своих порах. Различают водопоглощение по массе и по объему.

Водонепроницаемость – способность материала не пропускать воду под давлением. Плотные материалы (битум, стекло, сталь) или материалы с замкнутыми мелкими порами практически водонепроницаемы.

Морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения или значительного снижения прочности. Как правило, высокой морозостойкостью обладают плотные материалы и материалы с замкнутыми порами. Морозостойкость материала характеризуется числом циклов замораживания и оттаивания (по ГОСТу), которое он выдерживает без снижения прочности, потери массы или появления внешних повреждений. Например, для бетона потеря прочности не должна превышать 5 %, а для растворов 25 % от первоначального значения. Характеристикой материала по морозостойкости является марка – F15, F25, F35 и т.д.

Теплопроводность – способность материала передавать теплоту сквозь свою толщу от одной своей поверхности к другой при разной температуре этих поверхностей.

Теплоемкость – способность материала поглощать при нагревании теплоту.

Температуропроводность – свойство материала, характеризующее скорость распространения температуры под действием теплового потока в нестационарных температурных условиях, например при пожаре.

Тепловое расширение – свойство материала расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении. Характеризуется температурными коэффициентами объемного и линейного расширения.

Огнестойкость материала – способность материала выдерживать без разрушения действие высоких температур и воды в условиях пожара. По степени огнестойкости строительные материалы делятся на три категории:

а) несгораемые материалы (гранит, бетон, кирпич, сталь) – под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются, однако некоторые несгораемые материалы при пожаре растрескиваются (гранит) или сильно деформируются (стальные конструкции);

б) трудносгораемые материалы – под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются с трудом, тлеют или обугливаются, но после удаления источника огня их горение и тление прекращаются (фибролит, асфальтобетон);

в) сгораемые материалы – органические материалы, которые под действием огня воспламеняются, горят открытым пламенем и продолжают гореть или тлеть после удаления источника огня.

Для повышения огнестойкости горючих материалов используют антипирены – вещества, которыми пропитывают или покрывают защищаемый материал.

Огнеупорность материала – способность материалов противостоять длительному воздействию высоких температур без деформаций и размягчения.

Химическая стойкость материала против коррозии – сопротивление материалов воздействию кислот, щелочей, растворенных в воде газов и солей. Высокой химической стойкостью против коррозии обладают керамические материалы.

Химической активностью характеризуются такие строительные материалы, как вяжущие вещества (цемент, известь и др.) или минеральные добавки.

Прочность – способность материала сопротивляться разрушению и деформациям под действием внутренних напряжений, возникающих в нем от воздействия нагрузки или других факторов. Материалы, работающие в сооружениях под нагрузками, находятся в напряженном состоянии.

Прочность материалов характеризуется пределом прочности (временным сопротивлением) при сжатии, растяжении, изгибе, скалывании (срезе).

Строительные материалы, такие, как чугун, кирпич, бетон, природные каменные материалы и т.п., хорошо сопротивляются сжатию, значительно хуже – срезу и плохо – растяжению; а, например, древесина и сталь хорошо выдерживают как сжимающие, так и растягивающие напряжения.

Упругость материала – свойство материала деформироваться (изменять свою форму и размеры) под нагрузкой и принимать после разгрузки первоначальную форму и размеры.

Пластичность материала – свойство материала в значительных пределах изменять под нагрузкой размеры и форму, без образования трещин, и сохранять эту форму после снятия нагрузки. Пластичными материалами являются мягкая сталь, свинец, глина, нагретый битум.

Хрупкость материала – свойство материалов разрушаться сразу (без предварительной деформации) под действием разрушающих нагрузок. Хрупкими являются каменные материалы, кирпич, бетон, черепица и др.

Твердость материала – способность материала сопротивляться прониканию в него другого, более твердого материала.

Истираемость – свойство поверхностного слоя материала сопротивляться абразивному износу. Выражается величиной потери первоначального веса, отнесенной к 1 см² площади истирания.

Дата добавления: 2013-12-12