Характеристика важнейших свойств строительных материалов

№ п/п	Наименование свойства или коэффициента	Определение	Формула	Размерность	Пояснения

	Истинная плотность	Масса единицы объема в абсолютно плотном состоянии		г/см³, кг/м³	m – масса образца материала, г; V_a - объем в абсолютно плотном состоянии (без пор), см³
	Средняя плотность	Масса единицы объема в естественном состоянии (вместе с порами)		г/см³, кг/м³	V_е - объем в естественном состоянии (с порами), см³
	Относительная плотность	Отношение плотности материала к плотности воды		безразмерная величина	г/см³-плотность воды
	Пористость	Степень заполнения объема материала порами		%	П=V_п/V_е=(V_е-V_а)/V_е=1-V_а/V_е, где V_п – объем пор. Величина пор: от нескольких ангстрем (1 А= 10^-10 м) до нескольких мм.
	Коэффициент плотности	Степень заполнения объема материала твердым веществом	К_пл	% или безразмерная величина	П+К _пл = 100 % (или 1)
	Влажность	Содержание влаги в материале в данный момент по отношению к массе сухого материала	Wm=\|(m₁-m₂)/m₂\|.100%	%	m₁ – масса материала в состоянии естественной влажности, г; m₂ – масса материала, высушенного до постоянной массы, г
	Гигроскопичность	Способность капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из воздуха	-	-	Процесс носит обратимый характер Высокая гигроскопичность у материалов с развитой внутренней поверхностью: древесина, теплоизоляционные, стеновые материалы
	Водопоглощение	Свойство материала поглощать и удерживать воду при непосредственном контакте с ней		%	W_m- водопоглощение по массе, %; m_н - масса насыщенного водой материала, г; m_с - масса сухого материала, г; W_о - водопоглощение по объему, %
	Коэффициент насыщения пор водой	Отношение водопоглощения по объему к пористости	К_н	безразмерная величина	К_н = 0...1; К_н = 0 – поры отсутствуют или все поры замкнутые; К_н = 1 - все поры открытые, сообщающиеся. К_н косвенно характеризует морозостойкость материала
	Водостойкость	Способность материала сохранять прочность в водонасыщенном состоянии	К_р	безразмерная величина	К_р - коэффициент размягчения; R_c и R_в- соответственно пределы прочности материала в сухом и водонасыщенном состоянии, МПа; К_р = 0...1. При К_р, равном 0,8 и более материал считается водостойким
	Водопроницаемость	Способность материала пропускать воду под давлением	К_ф	м/с	К_ф - коэффициент фильтрации; V_b - объем воды, м³; t - время, с; S - площадь, м²; а - толщина слоя материала, м; (Р₁- Р₂) - давление, м водного столба
11а	Водонепрони-цаемость	Способность материала не пропускать воду под давлением	W2,... W12	кгс/см², атм	W2, W4 и т.д. - марки материала по водонепроницаемости; 2,...12 - величина одностороннего гидростатического давления, которое выдерживает образец бетона
	Паро- и газопроницаемость	Способность материала пропускать через свою толщу водяной пар или газ (например, воздух)	К_п	кг/(м.с.Па)	К_г- коэффициент паропроницаемости; а - толщина слоя, м; V - объем пара, м³; r - плотность пара, кг/м³; t - время, с; S - площадь, м²; Dр– разность давлений, Па
	Морозостойкость	Cвойство материала в насыщенном водой состоянии не разрушаться под действием многократного попеременного замораживания и оттаивания	F50, F100 и т.д.	циклы	F50, F100 - марки материала по морозостойкости 1 цикл: 1 замораживание при минус 15...20^оС + 1 оттаивание в воде комнатной температуры. Материал выдержал испытания, если потеря прочности R 5-25% (для разных материалов), m 5%.
	Теплопроводность	Свойство материала передавать тепло через свою толщу от одной поверхности к другой		Bт/(м.⁰С)	Q - количества тепла, Дж; а - толщина слоя, м; t - время, с; S - площадь, м²; Dt - разность температур, ⁰С
	Теплоемкость	Свойство материала аккумулировать тепло при нагревании		кДж/(кг.⁰С)	m - масса материала, кг
	Огнеупорность	Способность материала выдерживать действие высоких температур (свыше 1580 ⁰С)		⁰С	Материалы, выдерживающие t> 1580 ⁰С – огнеупорные, 1350-1580⁰С – тугоплавкие, менее 1350⁰С – легкоплавкие.
	Огнестойкость	Свойство материала сопротивляться действию огня в условиях пожара в течение определенного времени		единицы времени	По степени огнестойкости: - несгораемые, - трудносгораемые, - сгораемые
	Тепловое расширение	Свойство материала деформироваться при изменении температуры: расширяться при нагревании, сжиматься при охлаждении	Т ТКЛР, ТКОР	1/^оС	ТКЛР (ТКОР) – температурный коэффициент линейного (объемного) расширения
	Прочность	Способность материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними воздействиями	R _cж =, R _изг=	кН/см², кгс/см², МПа	R_сж - предел прочности при сжатии; P - разрушающее усилие, кН; F - площадь поперечного сечения стандартного образца, см²; R_изг -предел прочности при изгибе; l - расстояние между опорами, см; b и h - размеры поперечного сечения образца, см.
	Упругость	Свойство материала самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешних сил		% или безразмерная величина	- относительная деформация; l - первоначальный линейный размер образца; Dl - абсолютная деформация; s - одноосное напряжение, МПа; Е - модуль упругости (модуль Юнга), МПа. Упругая деформация – обратимая.
	Пластичность	Свойство материала изменять форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, и сохранять эти изменения после снятия нагрузки			Пластическая, остаточная деформация – необратимая.
	Хрупкость	Свойство материала под действием нагрузки разрушаться без заметной пластической деформации (“внезапное” разрушение)			Для хрупких материалов R _cж/R_p = 10...15 и более, R_p - предел прочности при растяжении
	Удельная прочность (коэффициент конструктивного качества)	Отношение прочности материала к его относительной плотности	R_уд=К_кк=	МПа	Примеры: Сталь: R_уд МПа; Стеклопластик: R_удМПа. Является характеристикой прочностной эффективности материала.
	Истираемость	Способность материала сопротивляться истираю-щим воздействиям	И =	г/ см^2; кг/ м²	m₁ - масса образца до истирания, г; m₂ - масса после истирания, г; F - площадь образца, см²
	Твердость	Способность материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого	HB =	МПа, кгс/мм²	Р - нагрузка, кН, кгс; F - площадь отпечатка, мм² Твердость каменных материалов оценивают по шкале твердости Мооса в баллах от 1 до 10: самый мягкий – тальк (1), самый твердый – алмаз (10).
	Износ	Способность материала сопротивляться одновременному воздействию истирания и удара	u_зн=	%	m₁ и m₂- массы образца соответственно до и после испытания, г