Смекни!
smekni.com

Свойства строительных материалов (стр. 1 из 15)

СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.Физические свойства строительных материалов

-- Средняя плотность

характеризует массу единицы объема материала в естественном состоянии (вместе с порами). Эта важная физическая характеристика определяется путем деления массы образца на его объем

p=m/V

--Истинная плотность — масса единицы объема однородного материала в абсолютно плотном состоянии, т. е. без учета пор, трещин или других полостей, присущих материалу в его обычном состоянии.

р0=m/V0

--Насыпная плотность – масса единицы объема сыпучего материала в рыхло-насыпном состоянии, с учетом пустот между его частицами.

P0H=m/V2

--Пористость — степень заполнения объема материала порами.

П=(p-p0)/p * 100%

Поры – мелкие ячейки в материале, заполненные водой.

Величина пористости и размер пор в значительной мере влияют на прочность материала.

-- Пустотность – отношение суммарного объема пустот в зернистом материале ко всему объему, занимаемому этим материалом.

Пуст=(p0-p0H)/ p0*100%

Пустоты - заполненное воздухом пространство между частицами зернистого материала, находящегося в рыхлом или насыпном состоянии.

2.Гидрофизические свойства строительных материалов

--Гигроскопичность - свойство пористого материала поглощать водяной пар из воздуха.

Степень гигроскопичности напрямую зависит от величины пор в материале, от его структуры, температуры относительной влажности воздуха. Если материалы обладают одинаковой пористостью, но у одного поры мельче, чем у другого, то он обладает большей гигроскопичностью.

Гидрофильными называют материалы, активно притягивающие молекулы воды. К ним относится глина, минеральные вяжущие - цемент и гипс. Гидрофобными называются материалы, отталкивающие воду. Это битумы, полимеры, стекло.

-- Влажность

это количество воды, содержащийся в материале в естественном состоянии. Бывает относительная и абсолютная.

Wотн=(m2-m)/m2 * 100%

Wабс=(m2-m)/m * 100%

Так же различают:

-капилярная( заполняет капилляры, субкапиляры и мелкие поры и удерживается в них капиллярными силами

-адсорбционной( вл., поглощаемая из воздуха поверхностью частиц строительного материала.кол-во ее зависит от влажности воздуха.)

-гидратная ( входит в состав кристаллов)

-вода затворения- количество ее, которое входит в технические соображения, в состав сырьевых, бетонных и растворных смесей.

-- Водопоглощение - свойство материала впитывать и удерживать воду.

Вm=(m1-m)/m * 100% - водопоглощение по массе

B0=(m1-m)/V0 * 100% - водопоглощение по объему

Соотношение между водопоглощением по массе и объему равно плотности материала в сухом состоянии

B0/ Вm0

Отношение предела прочности при сжатии материала, насыщенного водой Rнас, к пределу прочности при сжатии материала в сухом состоянии Rсухназывается коэффициентом размягчения.

Кразм= Rнас/ Rсух

-- Водостойкость - способность материала сопротивляться разрушительным действиям влаги.

-- Водопроницаемость – способность материала пропускать воду под давлением. Степень водопроницаемости зависит от плотности и строения материала.

--Морозостойкость - способность материала в насыщенном водой состоянии выдержать многократное попеременное замораживание и оттаивание без значительного понижения прочности. В зависимости от числа циклов попеременного замораживания, которые выдержал материал, устанавливается его марка по морозостойкости. Благодаря высокой плотности и низкому водопоглощению кровельные материалы имеют высокую морозостойкость.

3.Теплотехнические свойства

--Теплопроводность - способность материала проводить через свою толщу тепловой поток, возникающий под влиянием разности температур на поверхностях, ограничивающих материал. Это свойство оценивается кол-вом тепла, которое проходит через стенку толщиной 1 м и площадью 1 м2 при перепаде температур на противоположных поверхностях в 1°С в течение 1 часа. Характеризуется коэффициентом теплопроводности λ (лямбда).

Λt0(1+β*t)

Λt- коэф. теплопров. при температуре t , Вт/(м*К)

λ0 - коэф. теплопров. при температуре 0оС , Вт/(м*К)

β – температурный коэффициент

t – температура матрериала

Теплопроводность так же характеризуется термическим сопротивлением

R=δ(дельта)/ λ

-- Теплоемкость - способность материала накапливать теплоту при нагревании и отдавать при охлаждении. Характеризуется удельной теплоемкостью С.

С = Q/m(T2-T1)

Qкол-во теплоты, затраченной на нагревание.

-- Огнестойкость характеризует способность строительных материалов выдерживать без разрушения действие высоких температур в течение сравнительно короткого промежутка времени (пожара). В зависимости от степени огнестойкости строительные материалы разделяют на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Несгораемые материалы в условиях высоких температур не подвержены воспламенению, тлению или обугливанию.

Трудносгораемые материалы под воздействием высоких температур тлеют и обугливаются, но при удалении огня процессы горения, тления или обугливания полностью прекращаются. Сгораемые материалы воспламеняются и горят или тлеют под воздействием огня или высокой температуры, причем горение или тление продолжается также после удаления источника огня. Среди них — древесина, войлок, битумы, смолы и др.

-- Огнеупорность – способность материала противостоять длительному воздействию высокой температуры без деформации и расплавления.

Если источник высокой температуры (выше 1580°С) действует на материал в течение длительного периода времени (соприкосновение с печами, трубами, нагревательными котлами и т. п.), а материал сохраняет необходимые технические свойства и не размягчается, то его относят к огнеупорным.

Тугоплавкие – температура огнеупорности 1350-1580 оС

Легкоплавкие – температура огнеупорности менее 1350 оC

-- Термостойкость — способность материала не растрескиваться при резких и многократных изменениях температуры.

4.Механические свойства.

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

Сжатие

Rсжр/S

Рр максимальная нагрузка

S – площадь поперечного сечения

Изгиб

Rизг=3Ppl/(2bh2)

l– расстояние между опорами

b– ширина поперечного сечения образца

h – высота поперечного сечения образца

Растяжение

Rрр/S

Одной из характеристик материала является коэффициент конструктивного качества к.к.к

к.к.к = R/α

α– относительная плотность материала, равная отношению истинной плотности материала к плотности воды.

-- Упругость это способность материала после деформирования под воздействием каких-либо нагрузок принимать после снятия их первоначальную форму и размеры. 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.

Проверяют вдавливанием стального шарика.

НВ=P/S

Pнагрузка на шарик

Sплощадь поверхности отпечатка.

-- Истираемость характеризуется величиной потери первоначальной массы, отнесенной к 1 м2 площади истирания.

И = (m1-m2)/S

m1 масса образца до истирания

m2– массаобразца после истирания

S– площадь поверхности истирания.

--- Хрупкость свойство материала мгновенно разрушаться под действием внешних сил без заметной пластичной деформации. Хрупкие материалы: кирпич, природные камни, бетон, стекло и т. д.

--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 способность материала противостоять разрушению под действием ударных нагрузок. Плохо сопротивляются ударным нагрузкам хрупкие материалы. Характеризуется кол-вом работы, затраченной на разрушение стандартного образца.

Rуд=A/V0

V0 - объем образца

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И МИНЕРАЛЫ