Механические свойства. Деформативные свойства - упругость, пластичность, хрупкость, модуль упругости (модуль Пуассона), модуль сдвига

Деформативные свойства - упругость, пластичность, хрупкость, модуль упругости (модуль Пуассона), модуль сдвига, предельные деформации (растяжения, сжатия), ползучесть.

Упругость твердого тела - свойство материала деформироваться под влиянием нагрузки и самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после действия внешней силы.

Пластичность - свойство твердого материала изменять форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, причем после прекращения действия силы тело не восстанавливает свои размеры и форму. Эта необратимая деформация называется пластической или остаточной.

Хрупкость - свойство твердых тел разрушаться при механических воздействиях без значительной пластической деформации.

Модуль упругости Е выражается законом Гука ε = δ/Е, связывает упругую деформацию и одноосное напряжение. Модуль упругости - это мера жесткости материала. Он связан с другими упругими характеристиками посредством коэффициента Пуассона, или коэффициентом поперечного сжатия.

Прочность - свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжении, вызванных внешними силами или др. факторами (усадкой, неравномерным нагреванием и т.д.). Прочность материала оценивается пределом прочности при сжатии (для хрупких материалов). Форма и размеры образцов, состояние их опорных поверхностей влияют на результаты испытании. Например, у кубиков малых размеров прочность при сжатии больше, чем у кубиков большего размера из того же материала. (R_сж призмы меньше R_сж куба).

На результаты испытания влияет скорость нагружения образца. Если нагрузка возрастает быстрее, чем установлено стандартом, то прочность повышается, так как не успевают развиваться пластические деформации. В зависимости от прочности строительные материалы разделяются на марки, которые являются важнейшими показателями его качества (обозначается кгс/см²), например, марка портландцемента - 400, 500, 550, 600. Чем выше марка, тем выше качество конструкционного строительного материала.

Прочность при осевом растяжении - используется в качестве прочностной характеристики стали, бетона, волокнистых материалов.

Прочность при изгибе - прочностная характеристика кирпича, гипса, цемента, дорожного бетона.

Динамическая (ударная) прочность - свойство материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках.

Методы испытании - импульсный ультразвуковой, резонансный и радиометрический. По скорости распространения ультразвука в различных частях конструкции можно узнать степень однородности материала (без определения прочности).

Прочность материала одного и того же состава зависит от его пористости. Увеличение пористости снижает прочность материала.

Твердость - свойство материала сопротивляться местной пластической деформации, возникающей при внедрении в него более твердого тела. Твердость минералов оценивают шкалой Мооса, представленной десятью минералами, из которых каждый последующий своим острым концом царапает все предыдущие. Самый твердый - алмаз. Твердость древесины металла, бетона и др. строительных материалов определяют, вдавливая шарик или твердый наконечник. В результате вычисляют число твердости. От твердости материалов зависит их истираемость: чем выше твердость, тем меньше истираемость.

Истираемость оценивают потерей первоначальной массы образца, отнесенной к площади поверхности истирания

И= (m₁-m₂)*F, г/см²

Сопротивление материала истиранию определяют кругом истирания и абразивами (кварцевым песком или наждаком) по стандарту. Это свойство важно для эксплуатации дорог, полов, ступеней.

Износ - свойство материала сопротивляться одновременному воздействию истирания и ударов.

Долговечность свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами на ремонт. Долговечность материала измеряют сроком службы без потерь качеств при эксплуатации и в конкретных климатических условиях. Например, для бетона установлено три степени долговечности: 100, 50, 20 лет

Надежность складывается из долговечности, безотказности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Основная литература:

1. Горчаков Г.И. Баженов Ю.М. Строительные материалы: - М.: Стройиздат,1986-

686 с.

Дополнительная литература:

1. Комар А.Г., Баженов Ю.М., Сулименко Л.М. Технология производства строительных материалов- М.: Высш. школа, 1990, - 445 с.