Физические свойства строительных материалов.

Истинная плотность. Масса единицы объема материала без пор.

2.Средняя плотность. Масса единицы объема материала в естественном состоянии(с порами).

3.Пористость материала - это относительный объем пор в материале.

4.Вотопоглащение – это способность материала при контакте с водой впитывать ее и удерживать в своих порах.

5.Гигроскопичность – способность материала впитывать влагу из окружающего воздуха.

6.Усушка(усадка) – это способность материала уменьшать свои линейные или объемные размеры, при удалении воды из пор, в следствии сближения частиц вещественных частях материала.

7.Набухание(разбухание) – это способность материала увеличивать свои линейные и объемные размеры при заполнении пор водой, в следствии раздвижения частиц вещественной части материала. Гигроскопичность определяется порами размеры которых

8.Капилярный подсос – это способность материала при контакте с влажной поверхностью впитывать влагу.

9.Теплопровоность – способность материала пропускать тепло через свою толщу.[].

Формула Некрасова.

коэффициент теплопроводности характеризует количество тепла в ватах прошедшее через материал толщиной 1м при разности температур поверхности 1.

10.Морозостойкость-способность пористого материала насыщенного водой выдерживать определенное количество циклов замораживания и отмораживания без потери прочности(по нормам допускается потеря прочности не более 5% по сравнению с контрольными образцами).F100,F150.

Цикл-это 4 часа замораживания насыщенного водой образца при Т=-15 и 4 часа оттаивания при Т=20.

11.Водопроницаемость- это способность материала пропускать воду под давлением.W2,W4,W6,W8-цифры показывают давление при котором образец не пропускает воду.

Механические свойства строительных материалов.

Механические свойства характеризуют способность строительных материалов сопротивляться разрушению и деформированию под действием внешних сил.Основные механические свойства строительных материалов:прочность, твердость, деформативность (упругость, пластичность). Прочность - способность материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих от внешних нагрузок, или других воздействий (влага, температура).Молекулы, из которых состоит материал, удерживаются в равно-

весии силами межмолекулярного взаимодействия. Действие внешних сил (напр. растягивающих)равномерно распределяется между всеми молекулами материала: материал оказывается в напряженном состоя-нии. Напряжение вызывает изменение расстояний между молекулами– материал начинает деформироваться (растягиваться). Напряжение – физическая величина, численно равная силе, при-ходящейся на единицу площади сечения тела. Напряжение является мерой интенсивности внутренних сил и измеряется в кгс/см2.Международным комитетом мер и весов за единицу напряжения принят паскаль (Па), равный давлению, которое вызывает сила в 1 ньютон (Н) равномерно распределенная по поверхности площадью в 1м2 Прочность характеризуют пределом прочности.

Предел прочности – напряжение, соответствующее нагрузке, при которой происходит разрушениеобразца материала.

Rсж = P / S (кгс/см2);

Rизг = 3Pl / 2bh2(кгс/см2);

где Р - разрушающая нагрузка (кгс), S - площадь поперечного сечения

образца (см2), l – расстояние между опорами (см), b и h – размеры по-

перечного сечения образца (см).

Измеряется прочность в МПа или кгс/см2 (1МПа=10 кгс/см2). Для

определения прочности готовят специальные образцы материала в виде куба, призмы, цилиндра и т.д. Форма и размеры образцов устанавливаются стандартом на испытываемый материал.

Чаще всего прочность бетона при сжатии определяют на образ-

цах кубах со стороной 2…30 см. Чем неоднороднее материал, тем больше должен быть образец.

Иногда на сжатие испытывают образцы в форме призмы или цилиндра. Когда испытывают на растяжение металлы, то используют образцы

в виде стержней с круглым поперечным сечением, или полосы. При

испытании на растяжение вяжущих веществ используют образцы в

виде восьмерок.

Очень важно изготавливать образцы в соответствии с требованиями действующих норм, так как форма и размеры образцов влияют

на конечный результат. Кроме того, результаты испытаний зависят от

формы поверхности, скорости проведения испытаний и т.д. Поэтому

очень важно для получения достоверных стандартных характеристик

придерживаться требований ГОСТ.

Для испытания материалов применяют специальные машины с

механизмом силового воздействия на образец и измерительным устройством (напр. гидравлические прессы).

Прочность при сжатии, растяжении и изгибе у одного и того же

материала может сильно различаться. У природных и искусственных

каменных материалов прочность при сжатии в 5-15 раз больше, чем

прочность при изгибе и растяжении. У древесины прочность при изгибе выше прочности при сжатии в 1,5-2 раза.

Прочность строительных материалов зависит от их физических

свойств: средней плотности, характера пористости, влажности. Введен

условный показатель эксплуатационных свойств строительных мате-

риалов.

Коэффициент конструктивного качества (ккк) характеризуется

отношением прочности материала R к его средней плотности ρср:

ккк = R / ρср;

Чем выше этот коэффициент, тем эффективнее материал.

Водостойкость – способность материала сохранять свою

прочность при увлажнении. Увлажнение снижает прочность многих

строительных материалов. Степень понижения прочности характеризуется коэффициентом размягчения:

Кр = Rнас / Rсух;

где Rнас – прочность материала в насыщенном водой состоянии

(кгс/см2), Rсух – прочность материала в сухом состоянии(кгс/см2).Значение этого коэффициента для различных материалов колеблется от 0 (необожженная глина) до 1(стекло, сталь, битум).

Упругость – свойство материала деформироваться под нагрузкой

и принимать после cнятия нагрузки первоначальную форму и размеры.

Мерой деформации является относительная деформация ε, равная

отношению абсолютной деформации Δl к первоначальному размеру l

образца:ε = Δl/ l

Модуль упругости Е – количественная мера упругости, характеризующая жесткость материала, численно равная напряжению, возникающему в материале при относительной деформации, равной единице.

Чем выше модуль упругости, тем меньше материал деформируется. К упругим материалам относятся стекло, сталь, древесина.

Пластичность – способность сохранять деформации после снятия

нагрузки без образования разрывов и трещин.

Это свойство, противоположное упругости. К пластичным мате-

риалам относятся глина, битум, бетонные и растворные смеси и т.д.

Хрупкость – способность материалов мгновенно разрушаться под

действием внешних сил без предварительной деформации.

Этим свойством обладают стекло, чугун, керамика.

Твердость – способность материала сопротивляться

проникновения в него других более твердых тел.

Существует множество методов определения твердости материала

– шкала Мооса, вдавливанием стального шарика или конуса (метод

Бринелля) и т.д.

Высокая прочность материала не всегда говорит о его твердости.

Древесина по прочности при сжатии почти равна бетону, а по прочности при изгибе и растяжении во много раз превосходит его, но значительно уступает бетону по твердости.

Истираемость способность материала противостоять воздействию на него сил трения и ударных воздействий от движущихся предметов. Это свойство важно для материалов, используемых для покрытий дорог и полов.Определяют истираемость на специальных приборах с движущимися насадками и моделирующими реальный процесс изнашивания.

Различные физико-механические характеристики материалов

стандартизированы и выражены в виде марок на эти материалы.

Марка строительных материалов – условный показатель, устанавливаемый по главнейшим эксплуатационным характеристикам или

комплексу главнейших свойств материала.

Так существуют марки по прочности, плотности, морозостойко-

сти, огнеупорности и т.д.