2020-09-24
1035
Основные свойства строительных материалов.
Строительные материалы, применяемые для возведения зданий и сооружений, характеризуются разнообразными свойствами, которые определяют качество материалов и область их применения. Особенности строительных материалов, проявляющиеся по отношению к воздействию различных явлений и других материалов, называются их свойствами, а совокупность свойств, определяющих пригодность материалов для применения по назначению, характеризует их качество.
Свойства строительных материалов оценивают числовыми показателями, которые устанавливают путем лабораторных испытаний но единообразной стандартной методике.
Свойства строительных материалов многообразны и могут быть подразделены на физические, механические, химические, технологические, художественно-декоративные и др.
Физические свойства материала характеризуют его строение или отношение к физическим процессам окружающей среды. К физическим свойствам относят массу, истинную и среднюю плотность, пористость, водопоглощение, водостойкость, влажность, водопроницаемость, воздухо-, паро- и газопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, огнестойкость и др.
|
|
|
Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться разрушающему или деформирующему воздействию внешних сил. К механическим свойствам относят прочность, упругость, пластичность, хрупкость, сопротивление удару, твердость, истираемость, износ и др.
1. Классификация строительных материалов по роду сырья, общности технологического процесса их изготовления, функциональному назначению и областям применения.
Чтобы легче ориентироваться в многообразии строительных материалов и изделий, их классифицируют по назначению, исходя из условий работы материалов в сооружениях, или по технологическому признаку, учитывая вид сырья, из которого получают материал, и способ изготовления.
По назначению материалы можно условно разделить на две группы: конструкционные и материалы специального назначения.
Конструкционные материалы, применяемые для несущих конструкций, различают следующие:
1) природные каменные;
2).вяжущие;
3) искусственные каменные, получаемые:
а) омоноличиванием с помощью вяжущих веществ (бетон, железобетон, растворы);
б) спеканием (керамические материалы);
в) плавлением (стекло и ситаллы);
4) металлы (сталь, чугун, алюминий, сплавы);
5) полимеры;
6) древесные;
7) композиционные (асбестоцемент, бетонополимер, фибробетон, стеклопластик и др.).
Строительные материалы специального назначения, необходимые для защиты конструкций от вредных воздействий среды или повышения эксплуатационных свойств и создания комфорта, следующие:
|
|
|
1) теплоизоляционные;
2) акустические;
3) гидроизоляционные, кровельные и герметизирующие;
4) отделочные;
5) антикоррозионные;
6) огнеупорные;
7) материалы для защиты от радиационных воздействий и др.
Главным требованием к материалам, из которых изготовляются несущие конструкции, является их способность хорошо сопротивляться изменению формы и разрушению под действием нагрузок, а также в ряде случаев низкие теплопроводность и звукопроницаемость (например, для ограждающих конструкций). Основными требованиями к некоторым материалам являются: водонепроницаемость, низкая электропроводность, радиационная стойкость.
Плотность, пористость, прочность — это основные характеристики всех строительных материалов, служащие как для оценки качества и особенностей применения материала, так и для различных технико-экономических расчетов. Специальные технологические свойства характеризуют способность материала подвергаться обработке. Например, для каменных материалов важной является способность шлифоваться и полироваться. Податливость к сравнительно легкой формуемости глин и бетонных смесей при производстве строительных изделий является важной технологической характеристикой.
При выборе и обосновании целесообразности применения строительного материала для определенных условий его применения требуется учитывать различные его свойства.
По ряду признаков часто выделяют четыре основные группы технических свойств: физические, механические, химические и технологические.
Строение и основные свойства строительных материалов.
1 .Взаимосвязь состава, строения и свойств строительных материалов.
Свойства строительного материала определяются его структурой. Для получения материала заданных свойств следует создать его внутреннюю структуру, обеспечивающую необходимые технические характеристики. Знание свойств материалов необходимо для наиболее эффективного его использования в конкретных условиях эксплуатации.
Структуру строительного материала изучают на трех уровнях:
1. макроструктура — строение материала, видимое невооруженным глазом;
2. микроструктура — строение, видимое через микроскоп;
3. внутреннее строение вещества, изучаемое на молекулярно-ионном уровне (физико-химические методы исследования — электронная микроскопия, термография, рентгеноструктурный анализ и др.).
По физическому состоянию все вещества, в том числе и все материалы используемые в строительстве (строительные материалы) подразделяют на твердые, жидкие, газообразные и плазму.
В штукатурных и малярных работах используют материалы, которые находятся в твердом или жидком состоянии.
Твердым телом называют всякое тело, имеющее определенную форму.
К твердым телам относят металлы, камни, лед, воск, битум, стекло и др. Твердые тела могут находиться в кристаллическом (гранит, металлы, лед) и аморфном (воск, стекло, эбонит) состояниях.
Твердые материалы, используемые в штукатурных и малярных работах, бывают сыпучими и комовыми.
Жидкость — агрегатное состояние вещества, сочетающее в себе черты твердого состояния (сохранение объема, определенная прочность на разрыв) и газообразного (изменчивость формы).
Свойства, характеризующие особенности физического состояния материалов: плотность, пористость, пустотность.
Плотностью называется масса единицы объема материала. Большинство строительных материалов – пористые материалы, т.е. в их объеме помимо твердого вещества находятся воздушные ячейки (поры), заполненные воздухом, плотность которого несравнимо ниже плотности твердого вещества. Поэтому для строительных материалов определяют две характеристики: истинную и среднюю плотности. Для характеристики материалов, состоящих из отдельных зерен (цемент, песок, гравий), используют так называемую насыпную плотность.
|
|
|
Истинной плотностью р называют плотность того вещества, из которого состоит материал.
Средней плотностью рТ называют плотность материала, когда при ее расчете берется его полный объем в естественном состоянии, включая поры и пустоты.
Насыпная плотность рнас характеризует отношение массы зернистых и порошкообразных материалов ко всему занимаемому ими объему, включая и пространства между частицами.
Пористость - степень заполнения объема материала порами. Пористость - величина относительная, выражается в процентах или долях объема материала. Пористость строительных материалов колеблется в пределах от 0 (сталь, стекло) до 90...98 % (пенопласт) Пористость материала характеризуют не только с количественной стороны, но и по характеру пор: замкнутые и открытые, мелкие (размером в сотые и тысячные доли миллиметра) и крупные (от десятых долей миллиметра до 2...5 мм). По характеру пор оценивают способность материала поглощать воду. Величина пористости в значительной мере влияет на прочность материала. Строительный материал тем слабее сопротивляется механическим нагрузкам, тепловым, усадочным и другим усилиям, чем больше пор в его объеме. Величина прочности также зависит от размеров пор. Она возрастает с их уменьшением. Прочность мелкопористых материалов, а также материалов с закрытой пористостью выше, чем прочность крупнопористых и с открытой пористостью.
Пустотность — отношение суммарного объема пустот в рыхлом материале ко всему объему, занимаемому этим материалом.
