Основные свойства строительных материалов - ABCD42.RU

Основные свойства строительных материалов

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)

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/м 3 , кирпича – 1400-1800 кг/м 3 , древесины – 400-900 кг/м 3 .

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/м 3 , 2500-2600 кг/м 3 и 1500-1600 кг/м 3 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 см 2 площади истирания.

| следующая лекция ==>
Требования, предъявляемые к строительным материалам | Каменные материалы

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Основные свойства строительных материалов: механические, физические, химические и технологические. Классификация стройматериалов и новинки в современном строительстве

Надежность, долговечность и безопасность того или иного сооружения во многом зависят от качества строительных материалов, которые были использованы для его возведения. Вот почему к их выбору стоит подходить крайне внимательно. Чтобы подобрать хорошие стройматериалы, необходимо хоть немного ориентироваться в широком перечне их технологических свойств и качеств. В этой статье пойдет речь о видах, применении и основных свойствах строительных материалов. Кроме того, вы узнаете о некоторых новинках современного строительного рынка.

Эволюция стройматериалов

Под строительными материалами подразумеваются разнообразные по составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам вещества, которые используются или же могут быть использованы для возведения различных зданий и инженерно-технических сооружений. В историческом разрезе они возникли именно в тот момент, когда первобытный человек изготовил свои первые примитивные орудия труда и впервые задумался о том, чтобы соорудить крышу над своей головой.

Изначально человечество пользовалось тем, что было под рукой – древесиной, соломой, глиной, ветвями пальм. Природными красителями наносились рисунки на стены пещер и простейших жилищ. В древних городах Ближнего Востока была изобретена керамика, которая через Египет проникла в Западную Европу. С развитием науки и техники появлялись совершенно новые конструкционные и отделочные материалы.

В целом в эволюции строительной индустрии можно выделить три исторических этапа, для каждого из которых характерен свой набор материалов:

  1. Древесина, камень и кирпич (до середины XIX века).
  2. Сталь, стекло, бетон (середина XIX – середина XX веков).
  3. Железобетон, пластик, металлопластик, искусственный камень (начиная со второй половины ХХ века и до сегодняшнего дня).

Далее мы более подробно остановимся на основных свойствах строительных материалов и изделий. Что это за качества и насколько важно учитывать их при возведении какого-либо здания?

Классификация основных свойств строительных материалов

Строительный бизнес остается одним из самых прибыльных в наши дни. Современный рынок предлагает невероятно широкий выбор различных стройматериалов, элементов отделки, смесей и растворов. Практически ежегодно появляются десятки новейших наименований. И уследить за всеми новинками этого рынка не так-то просто.

Определение основных свойств строительных материалов – крайне важная задача. Ведь только благодаря этому, из всего многообразия предлагаемых продуктов можно выбрать именно те материалы, которые идеально подойдут для возведения конкретного объекта. Важно отметить, что все эти свойства не являются постоянными. Более того, они изменяются под воздействием тех условий (природных, климатических и т. п.), в которых будет эксплуатироваться здание.

Основные свойства строительных материалов принято делить на четыре группы:

  1. Физические (в том числе гидрофизические и акустические) – определяют характер взаимодействия конкретного материала с внешней средой.
  2. Механические – определяют устойчивость материала к механическим повреждениям.
  3. Химические – выявляют стойкость материала по отношению к различным химическим воздействиям.
  4. Технологические – показывают, насколько тот или иной материал поддается обработке.

Рассмотрим более подробно каждую из групп

Физические качества

К основным физическим свойствам строительных материалов относятся следующие:

  • Плотность.
  • Пористость.
  • Гигроскопичность.
  • Водоустойчивость.
  • Водопроницаемость.
  • Морозостойкость.
  • Огнеупорность.
  • Звукопоглощение.

Под плотностью понимают массу тела в единице его объема. Измеряется в кг/м 3 . Средняя плотность различных стройматериалов колеблется в широких пределах. Так, для натуральной древесины она составляет около 1200 кг/м 3 , для изделий из камня – от 2200 до 3300 кг/м 3 , а для стали – свыше 7500 кг/м 3 . Не менее важен показатель пористости материала. Причем учитывается не только наличие пор, но и их размер.

Среди основных свойств строительных материалов особое место занимают гигроскопичность (способность породы поглощать и удерживать влагу), водоустойчивость и водопроницаемость (способность пропускать через себя воду под давлением). Эти качества особенно важны при строительстве гидротехнических сооружений, резервуаров, дамб и речных плотин.

Механические качества

Перечислим основные механические свойства строительных материалов. Это:

  • Твердость.
  • Прочность.
  • Сопротивляемость ударам.
  • Износ.

Под твердостью подразумевается способность вещества противостоять проникновению в него постороннего тела. Для твердых материалов минерального происхождения разработана 10-балльная шкала твердости (по Моосу). Одному балу в ней соответствует тальк, а десяти балам – алмаз (см. схему ниже). Для определения твердости металлов и пластмасс используются различные методики (например, метод Бринелля или Виккерса).

Еще одна важная характеристика – это прочность. В частности, в строительстве учитываются пределы прочности стройматериалов на изгиб и на сжатие. Расчет данных параметров важен для определения допустимых нагрузок на конструкцию. Кстати, по этим показателям все стройматериалы делятся на две группы:

  • Пластичные – те, которые легко изменяют свою форму без появления трещин (металлы, пластик).
  • Хрупкие – те, которые весьма уязвимы к ударам и имеют низкий предел прочности на изгиб (кирпич, стекло, бетон, натуральный камень).
Читайте также  Принцип системности в психологии

Под сопротивляемостью понимают количество работы, необходимое для полного разрушения образца, а под износом – устойчивость материала по отношению к ударным и истирающим нагрузкам, воздействующим одновременно. Обе эти характеристики являются основными свойствами дорожно-строительных материалов.

Химические качества

К химическим свойствам стройматериалов относятся:

  • Адгезия.
  • Растворимость.
  • Способность к кристаллизации.
  • Химическая стойкость.

Адгезия – это способность к соединению жидких и твердых веществ, которая обусловлена межмолекулярным взаимодействием. Именно благодаря этому качеству возникли такие стройматериалы, как цемент. Растворимость – это способность вещества создавать с жидким растворителем особую систему (раствор). Она зависит от нескольких факторов – температуры, давления, химического состава вещества.

Процесс, при котором из расплавов и растворов образуются кристаллы, называется кристаллизацией. Его широко используют для получения многих каменных материалов искусственного происхождения.

Очень важна химическая устойчивость того или иного стройматериала. Она показывает, насколько материал способен противостоять разрушительным воздействиям различных агрессивных веществ. Для этого рассчитывается специальный коэффициент (как отношение массы материала после химического воздействия к изначальной массе того же материала). Чем ближе этот коэффициент к единице – тем устойчивее является вещество к агрессивной химической среде.

Технологические качества

К технологическим свойствам стройматериалов относятся:

  • Пластичность.
  • Вязкость.
  • Свариваемость.
  • Ковкость и т. д.

Все эти свойства выражают способность того или иного материала к восприятию или не восприятию определенных технологических операций с целью изменения его формы, размера или же плотности. Они показывают, насколько материал поддается механической обработке, шлифовке, полировке.

Примерами технологичных материалов являются глина и древесина. Менее технологичны металлы, хотя их тоже можно обрабатывать как в расплавленном, так и в холодном состоянии.

Классификация стройматериалов

По способу получения все строительные материалы делят на:

  • природные;
  • искусственные.

По своему происхождению они бывают:

  • каменные;
  • лесные;
  • металлические;
  • стеклянные;
  • полимерные и т. д.

В общем и целом условно можно выделить девять групп строительных материалов:

  1. Материалы для возведения фундамента и стен (бетон, кирпич, брус, бут и другие).
  2. Материалы для кровли (черепица, шифер, листовая сталь, рубероид).
  3. Отделочные материалы (гипсокартон, грунтовки, штукатурные смеси).
  4. Декоративные материалы (бумажные обои, паркет, ламинат, панели из искусственного камня).
  5. Материалы для монтажа (гвозди, шурупы, скобы, дюбеля).
  6. Строительные растворы (цемент, известь, клеевые смеси, акустические растворы).
  7. Полимерные материалы (пластик, полиэтилен, полистирол, поликарбонат).
  8. Изоляционные материалы (опилки, стружка, пеностекло, минеральная вата).
  9. Материалы для дорожного строительства (асфальт, асфальтобетон, битумы, брусчатка).

Новинки строительного рынка

Строительная индустрия в наше время развивается стремительными и очень бурными темпами. Ежегодно на этом рынке появляется ряд совершенно новых стройматериалов. Давайте вкратце познакомимся с самыми интересными из этих новинок.

Пеностекло – материал, который был изобретен в США еще в 40-е годы. Однако на нашем рынке он появился лишь в последние десятилетия. Его производят при очень высоких температурах (до 800-900 градусов). Гранулированное пеностекло успешно используют для утепления стен, фундамента, а также для теплоизоляции трубопроводов. Ведь оно может полностью повторять любую конфигурацию труб. Пожалуй, это основное свойство строительного материала. Кроме того, пеностекло обладает очень высокой прочностью на сжатие.

Цветной кирпич – стройматериал, появление которого на ура восприняли все архитекторы и дизайнеры. Ведь он позволяет реализовать самые смелые и самые креативные идеи. К тому же такой кирпич способен надолго сохранять свой изначальный внешний вид. Его уже широко применяют для облицовки многоэтажных зданий во многих городах.

Еще одна новинка последних лет – кортеновская сталь. В строительной практике она появилась совсем недавно – в начале 2000-х. Листы легированной стали отличаются высокой прочностью и необычным внешним видом. Они широко используются не только в промышленном, но и в жилом строительстве. Кроме того, кортеновская сталь нашла свое применение и в уличном городском искусстве.

В заключение…

Чтобы возвести надежный и красивый дом – нужны качественные стройматериалы. А чтобы выбрать таковые, необходимо хорошо разбираться в их свойствах. Они делятся на четыре группы: физические, химические, механические и технологические. К самым главным свойствам стройматериалов относятся: плотность, прочность, пористость, износоустойчивость, морозостойкость и химическая стойкость.

Механические свойства строительных материалов

Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению под действием напряжений. Предел прочности — напряжение соответствующей нагрузки, при которой происходит разрушение образца.

Основные характеристики стройматериалов

Прочность

Свойство материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от приложенных нагрузок.

Прочность строительных материалов можно охарактеризовать пределом прочности при механическом воздействии: срезе, изгибании, растяжении, сжатии, срезе.

Предел прочности

Напряжение соответствующей нагрузки, при которой происходит разрушение образца.

Предел прочности — минимальная величина воздействия, при которой материал начинается разрушаться.

Прочность устанавливается в качестве маркировки.

Предельную величину определяют путем проведения различных испытаний образца материала. Среди стройматериалов наименьшим пределом прочности обладают тор-фоплиты — всего 0,5 Мпа.

Самый прочный материал — это высококачественная сталь — до 1000 Мпа.

Упругость

Свойство материала под воздействием нагрузок деформироваться и принимать после снятия напряжения исходные форму и размеры (резина). В отличии от хрупких тел упругие под воздействием внешних сил не разрушаются, а только деформируются.

При прекращении действия материал приобретает первоначальную форму. Ярким примером является резина. Если взять кусок этого материала и растянуть в разные стороны, то он удлинится, но стоит отпустить одну сторону — резина приобретет начальные размеры.

Пластичность

Свойство материала под воздействием нагрузки принимать другую форму и сохранять ее после снятия нагрузки.

Хрупкость

Свойство материала мгновенно разрушаться под действием сил (стекло, керамика). Под хрупкостью понимают способность вещества мгновенно разрушаться при незначительной деформации. Иными словами механическое воздействие на тело приводит к появлению трещин или раскалыванию. Примером хрупких материалов является стекло и керамика.

Сопротивление удару

Способность сопротивляться воздействию ударных нагрузок.

Твердость

Свойство материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого материала (по шкале Мооса). Под твердостью понимается способность одного вещества оказывать сопротивление воздействию другого, более твердого. Для оценивания данного показатели принято использовать десятибалльную шкалу. Минимальную твердость имеет тальк-1, самый твердый материал — алмаз, с максимальным значением в 10 балов.

Износ

Разрушение материала под совместным воздействием ударных и истирающих усилий. Измеряется потерей массы в %.

Стираемость

Способность материала под действием силы трения терять свою массу и объем. Зачастую эту способность учитывают при организации дорожного покрытия, а также укладке полов в общественных местах.

При строительстве и ремонте зданий очень важно учитывать все свойства используемых материалов, так как от них будет зависеть срок службы и надежность конструкций.

Основные свойства стройматериалов:

Плотность

Представляет собой отношение массы материала к его объему в стандартных условиях, то есть с учетом пустот и пор. Чем больше количество пор, тем, соответственно меньше плотность вещества.

Плотность определяет массу строительной конструкции, ее теплопроводность и прочность.

Прочность строительного материала

Свойство вещества оказывать сопротивление нагрузке. Конструкции здания постоянно испытывают нагрузки разного рода, под которыми они сжимаются, растягиваются или сгибаются. Строительный материал ни в коем случае не должен терять свою структуру или разрушаться.

Теплопроводность

Характеризуется количеством тепла, которое проходит через толщину материала в один метр при разнице внешней и внутренней температуры в один градус по Цельсию.

Основными факторами, которые влияют на теплопроводность вещества — это показатель плотности степень влажности. Чем меньше их значение, тем меньше тепла пропускает материал.

Влажность

Количество влаги, которое содержится в порах материала, называют влажностью. Она рассчитывается в процентном соотношении к массе идеально сухого материала. Чем выше показатель влажности, тем меньше прочность материала и выше теплопроводность.

Водопроницаемость

Данный показатель показывает количество воды, которое может пройти через материал площадью один сантиметр за один час. Для расчета данного показателя используют специальные камеры, в которых создают условия приближенные к реальным. Например, чтобы рассчитать водопроницаемость наружных плит их помещают под установку, которая имитирует косой дождь. Кровельные материалы испытывают на выносливость: то есть помещают под струю воды и рассчитывают время, через которое на другой стороне вещества появятся следы влаги.

Морозоустойчивость

Свойство влажного материала сохранять свою структуру при неоднократной заморозке. Испытания проходят по такому алгоритму: материал напитывают влагой и помещают в морозильную камеру. Далее процесс заморозки чередуется с разморозкой. В зависимости от количества циклов, которое может выдержать вещество ем присваивается соответствующие значения при маркировке.

Огнестойкость

Способность материала сохранять свою структуру при воздействии высоких температур. Предел огнестойкости определяется как время, через которое конструкция уже не сможет сохранять свою прочность.

Строительные материалы классифицируют по нескольким параметрам в зависимость от их способности гореть, воспламеняться и тлеть.

  1. Трудносгораемые материалы. Вещества, которые прекращают процесс тления и горения, если убрать источник огня.
  2. Несгораемые. Материала, которые не горят и не обугливаются.
  3. Сгораемые. Все остальные материалы.

Дата публикации статьи: 15 февраля 2016 в 20:36
Последнее обновление: 2 августа 2021 в 12:14

Тема: «Основные свойства строительных материалов»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Описание презентации по отдельным слайдам:

И ОГБПОУ « Костромской политехнический колледж» по теме 1.2: «Строительные материалы и изделия» Тема: «Основные свойства материалов» Урок № 1 Преподаватель Соловьева Г.В.

Основные свойства материалов Проверила:

Состав и строение строительных материалов Состав Структура Композиционные материалы Состав Химческий состав- позволяет судить о прочности, огестойкости,биостойкости и других свойства минералов Минеральный состав- показывает, какие минералы и в каком количестве содержаться в природных или минеральном материале Фазовый состав

Читайте также  Фуллерены. Синтез, методы получения

Структура макроструктура- строение видимое невооруженным глазом микроструктура- строение материала, видимое в микроскоп ультрамикроструктура- внутреннее строение вещества Композиционные материалы Гетрогеные ситемы, получаемые из двух и более компонетов

Физические свойства Масса Истинная плотность и средняя плотность Пористостью Гигроскопичность Влажность Водопоглащение Водостойкость Водопроницаемость Паро- и газопроницаемость Морозостойкость Теплопроводность Теплоемкость Огнестойкость Огнеупорность

Масса Совокупность материальных частиц, содержащихся в данном теле Пустотелый керамический кирпич

Истинная плотность и средняя плотность Масса единицы объема вещества материала в абсолютно плотном состоянии Керамическая плитка Силикатный пустотелый кирпич

Пористостью Степень заполнения объема материала порами

Гигроскопичность Способность материала поглощать влагу из воздуха Гипсокартонный лист ГКЛ Фанера

Влажность Содержание влаги, отнессеной к массе материала в сухом состоянии

Водопоглащение Способность материла впитывать воду и удерживать её Сталь = 0 Гранит = о

Водостойкость Способность материла сохранить свою прочность после насыщения водой Пустотелый керамический кирпич Бетонные блоки

Свойства материала пропускать через свою толщу под давлением водяной пар или газы Свойство материала пропускать воду под давлением Стекло =0 Металл = 0 Полимеры =0 Паро- и газопроницаемость Водопроницаемость

Морозостойкость Свойства насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижение пористости Пустотелый керамический кирпич Полнотелый силикатный кирпич

Теплопроводность Свойство материала передавать через толщу теплоту при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал Теплоемкость Свойство материала поглощать при нагревании определенное количество теплоты и выделять её при охлаждении

Огнестойкость Способность материала противостоять действию высоких температур и воды в условиях пожара несгораемые трудносгораемые сгораемые Минераловатные плиты Фибролит Обои на бумаге

Огнеупорность Свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры, не расплавляясь и не деформируясь Огнеупорные керамические материалы

Механические свойства Прочность Упругостью Пластичность Хрупкость Твердость Истираемость

Прочность Свойство материала сопротивляться разрушения под действием внутренних напряжений, возникающих от внешних нагрузок Фермы ж.б. Профильный Брус

Упругостью Свойства материала деформироваться под нагрузкой и принимать после снятия нагрузки первоначальные формы и размеры Древесина Резина

Пластичность Свойство минерала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования и разрывов и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки Глиняное тесто Расплавленный битум

Хрупкость Свойство материала мгновенно разрушаться под действием внешних сил без предварительной деформации Труба бетонная Чугунная лестница

Твердость Свойства материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого минерала Камень Металл

Истираемость Свойство материала изменяться в объеме и весе под воздействием истирающих усилий плитка керамическая плитка из гранита Истираемость определяется на специальных машинах кругах истирания

Специальные свойства Химические свойства Акустические свойства Радиационная стойкость Экологические свойства

Химические свойства Химическая стойкость Коррозионная стойкость Стеклянные трубы Мозаика из стекла Коврово-мозаичная плитка из стекла

Акустические свойства Звукопроводность Звукопоглощение Перфорированные плиты ГКЛ Плотная ткань

Радиационная стойкость Способность минерала противостоять воздействию ионизирующих излучений Плитки из свинца

Экологические свойства Воздействие на природную среду и человека

Эстетические свойства Цвет — свойство материала вызывать у наблюдателя определенное зрительное ощущение. Цвет непрозрачного материала определяется цветом отраженных лучей света.

Фактура — это видимый характер лицевой поверхности материала, определяемый степенью ее неровности или, наоборот, гладкости. Ковровые покрытия Штукатурка сграффито Силикатный кирпич

Текстура — естественный рисунок, образующий на поверхности материала характерную структуру в зависимости от особенности строения материала. Природный каменный материал и древесина обладает фактурой. мрамор гранит сосна

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

  • Соловьева Галина ВадимовнаНаписать 1296 15.04.2018

Номер материала: ДБ-1449898

  • Другое
  • Презентации
    15.04.2018 171
    15.04.2018 277
    15.04.2018 762
    15.04.2018 593
    15.04.2018 82
    15.04.2018 202
    15.04.2018 103
    15.04.2018 582

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

ЕГЭ в 2022 году может пройти в допандемийном формате

Время чтения: 1 минута

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

В Минпросвещения допускают отказ от детдомов в будущем

Время чтения: 2 минуты

Избыток свободного времени вредит здоровью

Время чтения: 2 минуты

В России разработали программу содействия занятости молодежи до 2030 года

Время чтения: 1 минута

В украинском университете открылся первый в мире факультет TikTok

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Основные свойства строительных материалов

Строительные материалы отличаются физическими и механическими свойствами.

Физические свойства

Физические свойства включают в себя следующие параметры: плотность, пористость, водопоглощение, влагоотдача, гигроскопичность, водопроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, звукопоглощение, огнестойкость, огнеупорность и некоторые другие.

Плотность материала бывает средней и истинной. Средняя плотность определяется отношением массы тела (кирпича, камня и т. п.) ко всему занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты, и выражается в соотношении кг/м2.

Истинная плотность —-это предел отношения массы к объему без учета имеющихся в них пустот и пор.

У плотных материалов, например у стали и гранита, средняя плотность практически равна истинной, у пористых (кирпич и т. п.) меньше.

Эта характеристика определяется степенью заполнения объема материала порами, которая исчисляется в процентах. Пористость влияет на такие свойства материалов, как прочность, водопоглощение, теплопроводность, морозостойкость и др.

По величине пор материалы разделяют на мелкопористые, у которых размеры пор измеряются в сотых и тысячных долях миллиметра, и крупнопористые (размеры пор — от десятых долей миллиметра до 1-2 мм). Пористость строительных материалов колеблется в широком диапазоне. Так, например, у стекла и металла она равна 0%, у кирпича пористость составляет 25-35%, у мипоры — 98%.

Влагоотдача

Это свойство материала характеризует способность терять находящуюся в его порах влагу. Влагоотдача исчисляется процентным количеством воды, которое материал теряет за сутки (при относительной влажности окружающего воздуха 60% и его температуре 20 °С).

Влагоотдача имеет большое значение для многих материалов и изделий, например стеновых панелей и блоков, которые в процессе возведения здания обычно имеют повышенную влажность, а в обычных условиях благодаря водоотдаче высыхают. Вода испаряется до тех пор, пока не установится равновесие между влажностью материала стен и влажностью окружающего воздуха.

Водопоглощение

Водопоглощение — это способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу.

По объему водопоглощение всегда меньше 100%, а по массе может быть более 100% (например, у теплоизоляционных материалов). Насыщение материала водой ухудшает его основные свойства, увеличивает теплопроводность и среднюю плотность, уменьшает прочность.

Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении называется водостойкостью и характеризуется коэффициентом размягчения.

Материалы с коэффициентом размягчения не менее 0,8 относят к водостойким. Их применяют в конструкциях, находящихся в воде, и в местах с повышенной влажностью.

Гигроскопичность

Гигроскопичность — это свойство пористых материалов поглощать влагу из воздуха. Гигроскопичные материалы (древесина, теплоизоляционные материалы, кирпичи полусухого прессования и др.) могут поглощать большое количество воды. При этом увеличивается их масса, снижается прочность, изменяются размеры. Для некоторых материалов в условиях повышенной и даже нормальной влажности приходится применять защитные покрытия. А такие материалы, как кирпич сухого прессования, можно использовать только в зданиях м помещениях с пониженной влажностью воздуха.
Водопроницаемость

Водопроницаемостью называют способность материала пропускать воду под давлением. Эта характеристика определяется количеством воды, прошедшей при постоянном давлении в течение 1 ч через материал площадью 1 м2 и толщиной 1 м. К водонепроницаемым относятся особо плотные материалы (сталь, стекло, битум) и плотные материалы с замкнутыми порами (например, бетон специально подобранного состава).

Морозостойкость

Морозостойкость — это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без снижения прочности и массы, а также без появления трещин, расслаивания, крошения.

Для возведения фундаментов, стен, кровли и других частей здания, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, необходимо применять материалы, обладающие вышенной морозостойкостью. Плотные материалы, не имеющие пор материалы с незначительной открытой пористостью, с во-допоглощением не более 0,5% обладают морозостойкостью.

Теплопроводность

Теплопроводность — свойство материала передавать теплоту при наличии разности температур снаружи и внутри строения. Эта характеристика зависит от ряда факторов: природы и строения материала, пористости, влажности, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты. Кристаллические и крупнопористые материалы, как правило, более теплопроводны, чем материалы, имеющие аморфное и мелкопористое строение. Материалы, имеющие замкнутые поры, обладают меньшей теплопроводностью, чем материалы с сообщающимися порами.

Теплопроводность однородного материала зависит от средней плотности: чем меньше плотность, тем меньше теплопроводность и наоборот. Влажные материалы более теплопроводны, чем сухие, так как теплопроводность воды в 25 раз выше теплопроводности воздуха. От данного показателя зависит толщина стен и перекрытий отапливаемых зданий.

Звукопоглощение

Звукопоглощением называется способность материала ослаблять интенсивность звука при прохождении его через материал. Звукопоглощение зависит от структуры материала: сообщающиеся открытые поры поглощают звук лучше, чем замкнутые. Лучшими звукоизолирующими показателями обладают многослойные стены и перегородки с чередующимися слоями пористых и плотных материалов.

Читайте также  Система коллежского делопроизводства

Огнестойкость

Огнестойкость — это свойство материалов противостоять действию высоких температур. По степени огнестойкости материалы делят на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемые материалы (кирпич, бетон, сталь) под действием огня или высоких температур не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются, но могут сильно деформироваться.

Трудносгораемые материалы (фибролит, асфальтовый бетон) тлеют и обугливаются, но после удаления источника огня эти процессы прекращаются. Сгораемые материалы (дерево, рубероид, пластмассы) воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть и после удаления источника огня.

Огнеупорность

Огнеупорность — свойство материала противостоять, не деформируясь, длительному воздействию высоких температур. По степени огнеупорности материалы делят на огнеупорные, выдерживающие действие температур до 1580 “С и выше (шамотный кирпич), тугоплавкие, выдерживающие действие температур 1350-1580 °С (тугоплавкий кирпич), легкоплавкие, размягчающиеся или разрушающиеся при температуре ниже 1350 “С (керамический кирпич).

Механические свойства

К механическим свойствам материала относят его прочность, упругость, пластичность, хрупкость, сопротивление удару и твердость.

Прочностью называется способность материала проти-. востоять разрушению под воздействием внешних сил, вызывающих в нем внутренние напряжения.
Прочность материала характеризуется пределом прочно-; сти при трех видах воздействия на него — сжатии, изгибе и растяжении.

Упругость — это способность материала после деформирования под воздействием каких-либо нагрузок принимать первоначальную форму и размеры. Наибольшее напряжение, при котором материал еще обладает упругостью, называется пределом упругости. К упругим материалам относят резину, сталь, древесину.

Твердость — способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Это свойство материалов важно при устройстве полов и дорожных покрытий.

Хрупкость — свойство материала под действием внешних сил мгновенно разрушаться без заметной пластичной деформации.
К хрупким материалам относятся кирпич, природные камни, бетон, стекло и т. д.

Пластичность

Пластичность — свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки. Это свойство противоположно упругости.

К пластичным материалам относят битум, глиняное тесто и др.

Сопротивление удару

Сопротивление удару — способность материала противостоять разрушению под действием ударных нагрузок. Плохо сопротивляются ударным нагрузкам хрупкие материалы.

Глава 1. Основные свойства строительных материалов

§ 1. Физические свойства

Строительные материалы, применяемые при возведе­нии зданий и сооружений, характеризуются разнообраз­ными свойствами, которые определяют качество матери­алов и области их применения. По ряду признаков основ­ные свойства строительных материалов могут быть раз­делены на физические, механические и химические.

Физические свойства материала характеризуют его строение или отношение к физическим процессам окру­жающей среды. К физическим свойствам относят массу, истинную и среднюю плотность, пористость, водопоглощение, водоотдачу, влажность, гигроскопичность, водо­проницаемость, морозостойкость, воздухо-, паро- и газо­проницаемость, теплопроводность и теплоемкость, огне­стойкость и огнеупорность.

Масса— совокупность материальных частиц (атомов, молекул, ионов), содержащихся в данном теле

Истинная плотность— отношение массы к объему материала в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор и пустот.

Однако большинство строительных материалов име­ет поры, поэтому у них средняя плотность всегда меньше истинной плотности. Лишь у плотных материалов (стали, стекла, битума и некоторых других) истинная и средняя плотности практически равны, так как объем внутренних пор у них весьма мал.

Средняя плотность— физическая величина, определя­емая отношением массы образца материала ко всему за­нимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты. Среднюю плотность рт(кг/м3, г/см3) вычис­ляют по формуле:

где т — масса материала в естественном состоянии, кг или г; V — объем материала в естественном состоянии, м 3 или см 3 .

Средняя плотность не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от пористости материала. Искусственные материалы можно получать с необходи­мой средней плотностью, например меняя пористость, по­лучают бетон тяжелый со средней плотностью 1800 — 2500 кг/м3 или легкий со средней плотностью 500 — 1800 кг/м3.

На величину средней плотности влияет влажность ма­териала: чем выше влажность, тем больше средняя плот­ность. Среднюю плотность материалов необходимо знать для расчета их пористости, теплопроводности, теплоем­кости, прочности конструкций (с учетом собственной массы) и подсчета стоимости перевозок материалов.

Для сыпучих материалов (цемент, песок, щебень, гра­вий и др.) определяют насыпную плотность. В объем та­ких материалов включают не только поры в самом материале, но и пустоты между зернами или кусками мате­риала.

Пористостью материаланазывают степень заполне­ния его объема порами. Пористость П дополняет плот­ность до 1 или до 100 % и определяется по формулам:

Пористость различных строительных материалов ко­леблется в значительных пределах и составляет для кир­пича 25 — 35 %, тяжелого бетона 5 — 10, газобетона 55 -85, пенопласта 95 %, пористость стекла и металла равна нулю.

Плотность и пористость в значительной степени опре­деляют такие свойства материалов, как водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, прочность, тепло­проводность и др.

Водопоглощение— способность материала впитывать воду и удерживать ее. Величина водопоглощения опреде­ляется разностью массы образца в насыщенном водой и абсолютно сухом состояниях. Коэффициент размягчения для разных материалов колеблется от 0 (необожженные глиняные материалы) до 1 (стекло, сталь, битум). Материалы с коэффициен­том размягчения не менее 0,8 относят к водостойким. Их разрешается использовать в строительных конструк­циях, находящихся в воде и в местах с повышенной влажностью.

Влажность материала определяется содержанием вла­ги, отнесенным к массе материала в сухом состоянии. Влажность материала зависит как от свойств самого ма­териала (пористости, гигроскопичности), так и от окру­жающей его среды (влажность воздуха, наличие контак­та с водой).

Влагоотдача— свойство материала отдавать влагу окружающему воздуху, характеризуемое количеством во­ды (в процентах по массе или объему стандартного об­разца), теряемой материалом в сутки при относительной влажности окружающего воздуха 60 % и температуре 20 °С.

Величина влагоотдачи имеет большое значение для многих материалов и изделий, например стеновых пане­лей и блоков, мокрой штукатурки стен, которые в про­цессе возведения здания обычно имеют повышенную влажность, а в обычных условиях благодаря влагоотдаче высыхают: вода испаряется до тех пор, пока не устано­вится равновесие между влажностью материала стен и влажностью окружающего воздуха.

Гигроскопичностьюназывают свойство пористых ма­териалов поглощать определенное количество воды при повышении влажности окружающего воздуха. Древесина и некоторые теплоизоляционные материалы вследствие гигроскопичности могут поглощать большое количество воды, при этом увеличивается их масса, снижается проч­ность, изменяются размеры. В таких случаях для дере­вянных и ряда других конструкций приходится применять защитные покрытия.

Водопроницаемость— свойство материала пропускать воду под давлением. Величина водопроницаемости ха­рактеризуется количеством воды, прошедшей в течение 1 ч через 1 см 2 площади испытуемого материала при по­стоянном давлении. К водонепроницаемым материалам относятся особо плотные материалы (сталь, стекло, би­тум) и плотные материалы с замкнутыми порами (на­пример, бетон специально подобранного состава).

Морозостойкость— свойство насыщенного водой ма­териала выдерживать многократное попеременное за­мораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности.

Разрушение материала наступает только после многократного попеременного замораживания и оттаивания.

Морозостойкость имеет большое зна­чение для стеновых материалов, систематически подвер гающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, а также для материалов, применяемых в фундаментах и кровельных покрытиях.

Паро- и газопроницаемость — свойство материала пропускать через свою толщу под давлением водяной пар или газы (воздух). Все пористые материалы при наличии незамкнутых пор способны пропускать пар или газ.

Воздухопроницаемость материалов следует учитывать при применении их в наружных стенах и покрытиях зданий, а газопроницаемость — при применении их в конст­рукциях специальных сооружений (например, газголь­дерах).

Теплопроводность— свойство материала передавать через толщу теплоту при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.

Знать теплопроводность материала необходимо при теплотехническом расчете толщины стен и перекрытий отапливаемых зданий, а также при определении требуе­мой толщины тепловой изоляции горячих поверхностей, например трубопроводов, заводских печей и т. д.

Теплоемкость— свойство материала поглощать при нагревании определенное количество теплоты и выделять ее при охлаждении.

Теплоемкость материалов учитывают при расчетах теплоустойчивости стен и перекрытий отапливаемых зда­ний, подогрева составляющих бетона и раствора для зим­них работ, а также при расчете печей.

Огнестойкость— способность материала противосто­ять действию высоких температур и воды в условиях пожара. По степени огнестойкости строительные матери­алы делят на несгораемые, трудносгораемые и сгора­емые.

Несгораемые материалы под действием огня или вы­сокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К этим материалам относят природные каменные материалы, кирпич, бетон, сталь. Трудносгораемые материалы под действием огня с трудновоспла-меняются, тлеют или обугливаются, но после удаления источника огня их горение и тление прекращаются. При­мером таких материалов могут служить древесно-цементный материал фибролит и асфальтовый бетон. Сгорае­мые материалы под воздействием огня или высокой тем­пературы воспламеняются и продолжают гореть после удаления источника огня. К этим материалам в первую очередь следует отнести дерево, войлок, толь и рубероид.

Огнеупорностьюназывают свойство материала вы­держивать длительное воздействие высокой температуры, не расплавляясь и не деформируясь. По степени огне­упорности материалы делят на огнеупорные, тугоплав­кие и легкоплавкие.

Огнеупорные материалы способны выдерживать про­должительное воздействие температуры свыше 1580°С. Их применяют для внутренней облицовки промышленных печей (шамотный кирпич). Тугоплавкие материалы вы­держивают температуру от 1350 до 1580°С (гжельский кирпич для кладки печей). Легкоплавкие материалы раз­мягчаются при температуре ниже 1350 °С (обыкновенный глиняный кирпич),

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: