Основные свойства строительных материалов

Модуль № 1

Основные свойства строительных материалов

1. Классификация строительных материалов

1.Конструкционные материалы и изделия – предназначены для создания несущих конструкций, т.е. воспринимающих эксплуатационные механические нагрузки:

· природные каменные материалы (например, блоки, камни, бутовый камень из плотных горных пород);

· искусственные каменные материалы:

–на основе неорганических вяжущих веществ – цементные и силикатные бетоны;

– керамические кирпич и камень;

–стеклянные изделия (стеклоблоки, стеклопрофильные изделия);

· металлические конструкции (фермы, балки);

· железобетонные конструкции (колонны, плиты покрытий и перекрытий);

· конструкции из пластмасс;

· деревянные конструкции.

2. Вяжущие вещества –предназначены для соединения («склеивания») сыпучих зернистых материалов в единое целое с приданием определенной формы:

· неорганические (минеральные) вяжущие – гипс, известь, портландцемент;

· органические вяжущие – битум и деготь;

· полимерные связующие – поливинилхлорид, эпоксидные смолы, акриловые водные дисперсии.

3. Теплоизоляционные материалы изделия – предназначены для предотвращения потерь тепла (или холода):

· минеральные (стеклянная и минеральная вата, пеностекло, пенокерамика);

· органические (древесноволокнистые плиты, фибролит);

· полимерные – ячеистые пластмассы (пенополистирол, пенополиуретан, фенольные поропласты).

4. Гидроизоляционные материалы – предназначены для за- щиты (изоляции) конструкций от воды:

· битумные и дегтевые рулонные материалы (рубероид, толь, гидроизол), эмульсии и мастики;

· полимерные материалы – пленки (полиэтиленовая, поливинилхлоридная) и мастики.

5. Отделочные материалы – предназначены для придания привлекательного внешнего вида, улучшения санитарно-гигиенических свойств поверхности и защиты материалов конструкций:

· из природного камня – плиты с полированной поверхнстью из гранита, мрамора, плит;

· керамические – плитки для облицовки фасадов и внутренней поверхности стен;

· стеклянные – марблит, стемалит;

· материалы и изделия из древесины;

· из пластмасс – моющиеся обои, бумажно-слоистые пластики.

Материалы для пола и дорожные материалы.

Кровельные материалы.

Гидротехнические материалы.

9. Материалы и изделия специального назначения – акустические, огнеупорные, кислотостойкие, радиационно-защитные.

 

2.Стандартизация строительных материалов, контроль качества.

 

Качество — совокупность свойств материалов и изделий, определяющих их пригодность для использования по назначению.

Различают три вида контроля качества:

1. Входной контроль — проверка качества поступающих исходных материалов из которых будут выполнены строительные материалы и/или изделия.

2. Технологический контроль (пооперационный) — проверка соответствия установленным требованиям температуры, влажности и других условий приготовления материалов и изделий.

3. Приемочный — проверка соответствия конечного продукта установленным требованиям СНиП и ГОСТ.

 

Стандарт — нормативно-технологический документ, устанавливающий комплекс норм, требований и правил и утвержденный компетентными документами.

Категории стандартов: ГОСТ, СТБ, ОСТ, СТП.

Виды стандартов:

1. международный (ИСО);

2. межрегиональный;

3. национальный (ГОСТ);

4. отраслевые (ОСТы);

5. предприятий (СТП) и т.д.

Стандартизация — сумма всевозможных мероприятий, чья конечная цель — это применение стандартов, что обращает внимание на определение свойств, норм и правил для производства товаров или объектов производства, подходящих к нормам по безопасности, также услуг, работ, экономии различных видов ресурсов. Главнейшая задача стандартизации — это достижение необходимой степени соответствия порядку в различных областях для общедоступного и множественного применения.

Требования по разным свойствам материалов выражаются как их марки.

Марка — это средняя величина по испытаниям трех и большего количества образцов. Есть марки по огнеупорности, прочности, также плотности и морозостойкости, однако этот показатель достаточно условен, так как устанавливается по наиболее главным характеристикам эксплуатации, не учитывая нюансы. Также часто стали использовать класс — это характеристика определенного свойства различных материалов, выраженная в числах, которые учитывают разброс по значениям этого свойства.

3.Показатели макроструктуры и их влияние на свойства и применение материалов.

Макроструктура материала - это его строение, видимое невооруженным глазом. Различают несколько видов макроструктур твердых строительных материалов (кроме природных каменных материалов): зернистая, ячеистая, волокнистая, мелкопористая и комбинированная.

• Зернистая структура включает в себя две разновидности: рыхлую и конгломератную.
• Рыхлозернистая структура присуща сыпучим и порошкообразным материалам: заполнители для бетонных и растворных смесей (гравий, щебень, песок), зернистые и порошкообразные материалы для приготовления мастик и засыпок, минеральные вяжущие вещества, сухие строительные смеси [3, 29].
• Конгломератная структура присуща обширной группе искусственных конгломератов: бетоны и строительные растворы, некоторые керамические материалы и строительные пластмассы и др.
• Ячеистая структура (структура застывшей пены) характеризуется наличием значительного количества условно замкнутых пор в виде ячеек, заполненных воздухом (газом) или паровоздушной смесью. Мелкие воздушные поры (ячейки) размером от 0,1 до 2 мм равномерно распределены в материале и разделены тонкими и прочными перегородками (стенки пор), которые образуют его пространственный каркас.
• Материалы ячеистой структуры встречаются в природе - вулканическая пемза. К искусственным материалам ячеистой структуры относятся ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон и их разновидности), ячеистое стекло (газостекло), некоторые виды пластмасс (пеноизол, мипора, пенополиуритан и другие).Формирование ячеистой структуры в материале происходит не только за счет использования газообразующих добавок (алюминиевая пудра, пергидроль - для газобетона и газогипса), но и в результате вспенивания (пенобетон) или использования добавок, которые при высокой температуре выделяют газ (например СО2), который вспучивает размягченную массу (ячеистое стекло, керамзит).
• Волокнистая структура характеризуется наличием множества волокон, расположенных с определенной ориентацией или хаотически в связанном или рыхлом состоянии. Природные материалы волокнистой структуры - это древесина, хризотил-асбест (горная порода), искусственные материалы - минеральная вата, стекловата и их разновидности, вискозное волокно, материалы на основе древесных волокон и другие [3, 32]. Для всех материалов волокнистой структуры характернаанизотропность, т.е. резкое различие прочности, теплопроводности и других свойств вдоль и поперек волокон.
• Слоистая структура характеризуется наличием нескольких тонких слоев вещества или материала, расположенных вплотную или с воздушным зазором и образующих рулон, лист, плиту. Слоистую структуру имеют такие природные материалы, как слюда (мусковит, биотит, вермикулит). К искусственным материалам слоистой структуры следует отнести пластмассы с листовым наполнителем (древеснослоистые и бумажнослоистые пластики, текстолит) фанеру, вспученный перлит, некоторые виды рулонных основных кровельных материалов.
• Мелкопористая структура характеризуется наличием произвольного количества пор размером широкого диапазона (от сотни долей до 1 мм) и разной конфигурации. Она формируется в результате использования выгорающих добавок (для керамических материалов) или затворения смеси большим количеством воды.
• Выгорающие добавки в виде измельченных и просеянных опилок, угольной мелочи, торфа, отработанных масел и других органических веществ добавляют в массу для получения формованных изделий. В процессе обжига изделий добавки выгорают, а на их месте остаются воздушные поры. Способ высокого водозатворения основан на применении большого количества воды (до 300 %) при приготовлении формовочных масс для изготовления изделий. В процессе их сушки влага испаряется, а на месте ее в материале образуются поры.

Комбинированная макроструктура характеризуется сочетанием двух и более разных макроструктур в одном материале. Примером может служить чаще всего сочетание зернистой и ячеистой структур. Так, керамзитовый гравий или песок - рыхлые материалы, но в куске имеют ячеистое строение. Керамзитобетон является типичным примером сочетания конгломератной и ячеистой структур, а асбестовермикулитовый кирпич - пример сочетания волокнистой и слоистой макроструктур [1, 54-55].

• Большое влияние на строение и поверхностных, и внутренних слоев материала оказывают примеси, смачивание поверхности активными жидкостями, диффузионные процессы.
• Примеси оказывают не однозначное влияние на свойства внешних и внутренних слоев. Если примеси имеют меньшую поверхностную энергию, чем материал, то они равномерно распределяются по поверхности, уменьшая его энергию. Если большую, - то концентрируются на отдельных участках поверхности или перемещаются во внутренние слои материала, где могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на его свойства.

Рассмотрим далее основные характеристики строительных материалов, которые зависят от их макроструктуры. Эти характеристики имеют существенное значение для общей оценки качества того или иного материала. Они также помогают повысить объективность тех или иных показателей качества, регламентированных стандартами.

• Пористость - степень заполнения объема материала порами. Пористость строительных материалов колеблется от 0 до 90-98%. Помимо объема пор на свойства материалов большое влияние оказывают геометрическая и структурная характеристики пор. К геометрической характеристике относят размер пор, их общую удельную поверхность, общий объем пор. К структурной характеристике относят форму пор (ячеистая, замкнутая, волокнистая) и характер пор (открытые, замкнутые, сообщающиеся). Пористость как основная характеристика структуры во многом определяет такие ее свойства, как теплопроводность, прочность и др.
• Газопроницаемость - свойство пористой структуры пропускать газ при перепаде давлений. Газопроницаемость зависит от размеров и вида пор, поэтому этот показатель часто используют при оценке равномерности структуры. При расчете строительных конструкций учитывают газопроницаемость структуры материалов через сопротивление воздухопроницанию. Паропроницаемость является разновидностью газопроницаемости с той лишь особенностью, что пар способен в зависимости от условий изменять свое агрегатное состояние, т.е. конденсироваться, вытесняя газовую фазу, и значительно изменять свойство структуры [2, 38].
• Прочность - свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, воззванных внешними силами или другими факторами, например, усадка, градиент температур.
• Твердость - свойство материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела. У металлов, как правило, ее определяют вдавливанием индикатора различной формы и материала под нагрузкой, прилагаемой по оси перпендикулярно к испытуемой поверхности. У каменных же материалов ее определяют по шкале Мооса. Твердость материалов имеет большое значение при их применении в конструкциях полов, тротуаров, дорог, взлетных полос аэродромов, подвергающихся истиранию. В этих сооружениях обычно имеет место одновременное воздействие истирающих и ударных нагрузок.

4.Показатели микроструктуры и их влияние на свойства и применение материалов.

микроструктура — строение, видимое через микроскоп.

В зависимости от состава материалов их микроструктура может быть аморфной, кристаллической и нестабильной (вязкой, пластичной, например клей, лакокрасочные материалы, цементное тесто).

Аморфные вещества – химически более активны, характеризуются изотропностью – равномерностью свойств во всех направлениях. При нагревании размягчаются, переходя в жидкое состояние. Не имеют четко выраженной температуры плавления.

Кристаллические вещества – анизотропны – в разных направлениях имеют разные свойства, имеют определенную геометрическую форму – куб,тетраэдр, и т.д., определенную температуру плавления, более прочны.

Кристаллическая форма всегда устойчива. Амфорная форма вещества может перейти в более устойчивую кристаллическую.

Теплопроводность, прочность, электропроводность, скорость растворения и явления анизотропии являются следствием особенностей внутреннего строения кристаллов.

Внутренняя структура материала определяет его

· механическую прочность

· Т вердость,

· теплопроводность

· другие важные свойства.

Внутреннее строение вещества определяет его механические свойства, прочность, тугоплавкость и т.д., и характеризуется взаимным расположением атомов, молекул, ионов, расстоянием между ними, характером связи (ковалентная, ионная, ван-дер-вальсовая, межмолекулярные), сил сцепления, структурой кристаллической решетки.

В строительных материалах практически всегда имеются неоднородности строения, дефекты строения (поры, трещины), которые также в значительной степени влияют на свойства материалов – ухудшая их. В целом структура материала всегда обусловливает его свойства. С увеличением пористости материала - прочность, плотность, теплопроводность как правило уменьшается.

С течением времени и под действием атмосферных факторов она переходит в аморфную (стекло) или в более устойчивую кристаллическую (большинство горных порол, металлы, цементный камень). Форма и размеры кристаллов оказывают большое влияние на свойства материалов, в состав которых они входят.

По сравнению с крупнокристаллическими материалами мелкокристаллические обычно более однородны и стойки к внешним воздействиям. Большое влияние на свойства и область применения материалов оказывает взаимное расположение кристаллов. Так, например, слоистое расположение (глинистые сланцы) обеспечивает легкое раскалывание по плоскостям и получение отделочных плит и плиток. Материалы с однородной структурой (гранит, известняк) целесообразно использовать в качестве заполнителя для бетонов.

5.Общефизические свойства строительных материалов.

-Это свойства, характеризующие физическое состояние материалов.

Истинная плотность каждого материала — постоянная физическая характеристика, которая не может быть изменена без изменения его химического состава или молекулярной структуры.

Средняя плотность большинства материалов обычно меньше их истинной плотности. Отдельные материалы (например, сталь, стекло, битум, а также жидкие материалы) имеют практически одинаковую истинную и среднюю плотность.

Пористость — степень заполнения объема материала порами. Пористость строительных материалов колеблется от 0 до 90%.

Для сыпучих материалов определяется пустотность (межзерновая пористость). Истинная, средняя плотность и пористость материала — взаимосвязанные величины. От них зависят прочность, теплопроводность, морозостойкость и другие свойства.

6. Гидрофизические свойства строительных материалов.

Влажность — содержание воды в материале в данный момент. Она определяется отношением массы волы, содержащейся в материале в момент взятия пробы для испытания, к массе сухого материала.

Водостойкость — способность материала сохранять свою прочность при насыщении водой.

Гигроскопичность — способность материала поглощать влагу из окружающего воздуха. Она выражается в процентах как отношение массы воды, поглощенной материалом из воздуха, к массе сухого материала при относительной влажности воздуха 100% и температуре 20 °С.

Водопоглощение — способности материала впитывать и удерживать в своих порах воду. Оно подразделяется на водопоглощение по массе и водопоглощение по объему.

Водопоглощение всегда меньше пористости, так как поры не полностью заполняются водой. Свойства материалов во влажном состоянии изменяются (увеличивается средняя плотность, повышается теплопроводность, уменьшается прочность).

Водопроницаемость — способность материала пропускать через себя воду под давлением. Степень водопроницаемости зависит в основном от строения и пористости материала. Чем больше в материале открытых пор и пустот, тем больше его водопроницаемость. Водопроницаемость характеризуют массой воды, которая проходит через материал при разности гидростатического давления на границах материала.

Водонепроницаемость — способность материала сопротивляться прониканию в него воды под давлением. Это свойство особенно важно для бетона, воспринимающего напор воды (трубы, резервуары, плотины). Водонепроницаемость бетона оценивают маркой (W2...W20), обозначающей максимальное одностороннее гидростатическое давление, при котором стандартный образец не пропускает воду. Для гидроизоляционных материалов водонепроницаемость характеризуется временем, по истечении которого начинается просачивание воды под определенным давлением через образец материала.

Паропроницаемость — способность материала пропускать через свою толщу водяной пар. Стены и покрытия в помещениях с повышенной влажностью следует защищать от проникания водяного пара.

Морозостойкость — способность материала в водонасыщенном состоянии не разрушаться при многократном попеременном замораживании и оттаивании.

Разрушение происходит из-за того, что объем волы при переходе в лед увеличивается на 9%. Давление льда на стенки пор вызывает растягивающие усилия в материале.

Морозостойкость материала зависит от его плотности и степени заполнения пор водой.

7. Химические свойства строительных материалов.

Химическая стойкость — способность материала противостоять разрушающему воздействию химических реагентов -кислот, щелочей, растворенных в воде солей и газов. Она зависит от состава и структуры материала. Так, мрамор, известняки, цементный камень в строительных растворах и бетонах, в химическом составе которых преобладает оксид кальция СаО, легко разрушаются кислотами, но стойки к действию щелочей. Силикатные материалы, содержащие в основном диоксид кремния SiO, стойки к кислотам, но взаимодействуют при повышенной и нормальной температуре со щелочами.

Изменение структуры материала под влиянием внешней агрессивной среды называют коррозией.

Коррозионная стойкость — способность материала сопротивляться коррозионному воздействию среды. Распространенной и благоприятной средой для развития химической коррозии является вода (пресная и морская). Агрессивность воды зависит от степени ее минерализации, жесткости, щелочности или кислотности. Химически агрессивной средой является также воздух, содержащий пары оксидов азота, хлора, сероводорода и т.д.

Металлы и сплавы подвергаются коррозии под воздействием сред, не проводящих электрический ток, например некоторых газов при высокой температуре нефтепродуктов, содержащих органические кислоты. Такую коррозию металлов называют химической.

Металлы, в том числе стальная арматура железобетонных конструкций, чаще корродируют в средах, проводящих электрический ток, — водных растворах солей, кислот, щелочей. В этом случае возникает электрохимическая коррозия.

Особым видом коррозии является биокоррозия – разрушение материалов под воздействием живых организмов — грибов, насекомых, растений, бактерий и микроорганизмов.

Растворимость — способность материала растворяться в воде, масле, бензине, скипидаре и других жидкостях (растворителях). Растворимость может быть и положительным, и отрицательным свойством. Например, если в процессе эксплуатации синтетический облицовочный материал разрушается под воздействием растворителя, то растворимость материалов играет отрицательную роль. При приготовлении холодных битумных мастик используется способность битумов растворяться в бензине. Это позволяет наносить материал на поверхность тонким слоем, поэтому в данном случае растворимость является положительным свойством.

Адгезия — способность одного материала прилипать к поверхности другого. Она характеризуется прочностью сцепления материалов и зависит от их природы, состояния поверхности. Это свойство имеет важное значение при изготовлении композиционных материалов, бетонов, клееных конструкций.

8.Технологические свойства

Одним из основных технологических свойств растворной смеси является удобоукладываемость, т.е. способность легко укладываться тонким и плотным слоем на пористое основание и не расслаиваться при транспортировке, перекачивании насосами и хранении. В свою очередь, удобоукладываемость зависит от подвижности (растекаемости) и водоудерживающей способности растворной смеси.

Для оценки технологических свойств используют реологические характеристики: вязкость, предельное напряжение сдвига, тиксотропию.

Вязкость — внутреннее трение жидкости, препятствующее перемещению одного ее слоя относительно другого. Вязкость характеризуется коэффициентом динамической вязкости ц и измеряется в паскаль — секундах.

Предельное напряжение сдвига — величина внутренних напряжений, при которой материал начинает необратимо деформироваться (течь), т.е. превращается в вязкую жидкость. Этот показатель для строительных смесей называют также структурной прочностью.

Многие пластично-вязкие смеси при повторяющихся (динамических) воздействиях могут терять структурную вязкость, временно превращаясь в вязкую жидкость. Это свойство, называемое тиксотропией, характерно для бетонных и растворных смесей, красок, мастик. Физическая основа тиксотропии — разрушение структурных связей внутри пластично-вязкого материала. После прекращения механического воздействия материал вновь обретает структурную прочность.

9.Механические свойства строительных материалов.

Прочность — способность материала сопротивляться разрушению и деформациям от внутренних напряжений, возникающих в результате воздействия внешних сил или других факторов (неравномерная осадка, нагревание и т.п.). Она оценивается пределом прочности — напряжением, которое возникает в материале под нагрузкой, вызывающей его разрушение.

Различают пределы прочности материалов при сжатии, растяжении, изгибе, срезе и т.д.

Каменные материалы хорошо работают на сжатие и значительно хуже (в 5-50 раз) на растяжение и изгиб. Другие материалы (металл, древесина, многие пластмассы) хорошо работают как на сжатие, так и на растяжение и изгиб.

Твердость — способность материала оказывать сопротивление прониканию в него более твердого материала. Для различных материалов она определяется по разным методикам. Так, при испытании природных каменных материалов пользуются шкалой Мооса. составленной из 10 расположенных в ряд минералов с условным показателем твердости от 1 до 10, когда более твердый материал, имеющий более высокий порядковый номер, царапает предыдущий. Минералы расположены в следующем порядке: тальк или мел.гипс или каменная соль, кальцит или ангидрит, плавиковый шпат, апатит, полевой шпат, кварцит, топаз, корунд, алмаз.

Истираемость — способность материала разрушаться под воздействием истирающих усилий.

Определяется истираемость путем испытания образцов на круге истирания или в полочном барабане. Эта характеристика учитывается при выборе материалов для пола, лестничных ступеней и площадок, дорог.

Сопротивление удару (ударная вязкость) — свойство, характеризующее сопротивление материала разрушению или деформированию при ударе. Хрупкие материалы плохо сопротивляются удару. Сопротивление удару важно для материалов дорожных покрытий, а также конструкций, подвергаемых при эксплуатации динамическим (ударным) нагрузкам.

Износ — способность материала сопротивляться одновременном воздействию истирания и ударов. Износ материала зависит от его структуры, состава, твердости, прочности, истираемости. Определяют износ на пробах материалов, которые испытывают во вращающемся барабане со стальными шарами или бет них. Чем больше потеря массы пробы испытуемого материала (в процентах к первоначальной массе пробы), тем меньше его сопротивление изнашиванию. Износ важен для материалов полов, ступеней лестниц, дорог, лакокрасочных покрытий.

Способность материалов изменять под нагрузкой форму и размеры характеризуется деформационными свойствами: упругостью, пластичностью и хрупкостью.

Упругость — способность материала изменять под воздействием нагрузок форму и размеры и восстанавливать их после прекращения действия нагрузок.

Пластичность — способность материала изменять под воздействием нагрузок форму и размеры и сохранять их после снятия нагрузок. Пластичность характеризуется относительным удлинением или сужением. Примерами пластичных материалов служат глиняное тесто, бетонные и растворные смеси, подмазочная паста, свинец, некоторые пластмассы. Пластичные материалы легко формируются, хорошо расстилаются по поверхности. Свойство материала пластически деформироваться при постоянной нагрузке, несколько превышающей предел упругости, называют текучестью. Непрерывное воздействие деформаций под воздействием постоянной нагрузки называют ползучестью. Она характерна почти для всех строительных материалов.

Хрупкость — способность материала внезапно разрушаться под воздействием нагрузки без предварительного заметного изменения формы и размеров. Хрупкому материалу в отличие от пластичного нельзя придать при прессовании желаемую форму. Поскольку такой материал под нагрузкой дробится на части, рассыпается. Хрупки камни, стекло, чугун и т.д.

10.Теплофизические свойства строительных материалов.

Теплопроводность — способность материала проводить теплоту. Теплопередача происходит в результате перепада температур между поверхностями, ограничивающими материал. Теплопроводность материала зависит от его средней плотности, химического состава, структуры, характера пор, влажности.

Наиболее существенное влияние на теплопроводность материала оказывает его средняя плотность. Теплопроводность материала значительно возрастает при его увлажнении.

Теплоемкость — способность материала поглощать теплоту при нагревании.

Теплоемкость учитывается при расчете теплоустойчивости стен и перекрытий отапливаемых зданий, подогрева материалов в зимний период.

Теплоемкость учитывается при расчете теплоустойчивости стен и перекрытий отапливаемых зданий, подогрева материалов в зимний период.

Огнестойкость — способность материала не разрушаться под воздействием высоких температур, пламени и воды в условиях пожара.

По огнестойкости материалы подразделяются на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Несгораемые материалы (каменные материалы, металлы) не горят, не тлеют и не обугливаются. Трудносгораемыематериалы (например, древесина, пропитанная антипиренами) обугливаются, тлеют или с трудом воспламеняются. При удалении источника огня или высокой температуры эти процессы прекращаются. Сгораемые материалы горят или тлеют. При удалении источника огня или высокой температуры горение и тление продолжаются. К сгораемым относят все незащищенные органические материалы.

Огнеупорность — способность материала выдерживать длительное воздействие высоких температур, не размягчаясь и не деформируясь. По степени огнеупорности материалы подразделяются на огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие. Огнеупорные выдерживает температуру 1580 °С и выше, тугоплавкие — 1350...1580. легкоплавкие — менее 1350 °С.

Радиационная стойкость — способность материала сохранять свои структуру и свойства при воздействии ионизирующих излучений. Под влиянием излучений в материале могут произойти глубокие изменения — переход от кристаллического состояния в аморфное.

Защитные свойства материала определяются ею способностью задерживать гамма- и нейтронное излучения. Они оцениваются по толщине слоя материала, который ослабляет ионизирующее излучение в два раза. Толщина слоя половинного ослабления излучений для бетона составляет 0.1м. Для свинца — 0, 18м.

Для защиты от гамма-излучения применяются материалы повышенной плотности (особо тяжелые бетоны, свинец, грунт), от нейтронного излучения — вода и материалы, содержащие связанную воду (лимонитовая руда, бетоны с добавками бора, кадмия, лития).

При воздействии звука на материал проявляются его акустические свойства. По назначению акустические материалы делят на четыре группы: звукопоглощающие, звукоизолирующие, виброизолирующие и вибропоглощающие.

Звукопоглощающие материалы предназначены для поглощения падающего на их поверхность шумового звука. Основной акустической характеристикой звукопоглощающих материалов является значение коэффициента звукопоглощения, равное отношению количества поглощенной материалом звуковой энергии к общему количеству падающей энергии на материал в единицу времени. Звукопоглощающими материалами называют те, у которых коэффициент звукопоглощения больше 0,2.

Звукоизолирующие материалы применяют для ослабления ударного звука, передающегося через строительные конструкции здания из одного помещения в другое. Оценку эффективности звукоизоляционных материалов проводят по двум основным показателям: динамическому модулю упругости и относительной сжимаемости (в процентах) под нагрузкой.

Виброизолирующие и вибропоглощающие материалы предназначены для устранения передачи вибрации машин и механизмов на строительные конструкции зданий.

11. Понятие долговечности, способы повышения долговечности.

 

-Способность материала сопротивляться комплексному действию атмосферных и других факторов в условиях эксплуатации. На долговечность строительного сооруже­ния непосредственное влияние имеют изменение температуры и влажности, действие различных газов, находящихся в воздухе, или растворов солей, находящихся в воде, совместное действие воды и мороза, солнечных лучей и т. п.

Потеря материалом своих свойств может происходить в результате изменения структуры (образование трещин), изменения состояния строительного материала (изменение кристаллической решетки, перехода из аморфного в кристаллическое состояние). Процесс ухудшения свойств материалов в эксплуатационных условиях называется старением. Долговечность и химическая стойкость строительных материалов в процессе эксплуатации непосредст­венно связаны с величиной затрат на эксплуатацию здания, а также своевременного проведения ремонтных и восстановительных работ.

12.Понятие эффективности, способы повышения эффективности.

Понятие эффективность в самой общей форме означает сте­пень приближения к максимальному или оптимальному (наибо­лее желательному) результату при минимуме негативных по­следствий или издержек.

 

Модуль № 2

Плутонические (Иинтрузивные) Породы.Такие горные породы образуются при медленном (длящемся порой тысячи лет) остывании магмы в недрах земной коры и нередко содержат довольно большие кристаллы. Несмотря на то, что образуются эти горные породы на глубине, последующие поднятия и выветривание земной коры приводят к тому, что они нередко становятся частью горных массивов. Одной из плутонических пород являются граниты, образующие мощные формации, наподобие горы Шпицкоппе, Намибия.

Вулканические (Эффузивные) Породы.магматические горные породы образуются при выходе магмы на поверхность, например при извержении вулкана, и характеризуются стремительным остыванием, препятствующим образованию крупных кристаллов. Примерами вулканической магматической горной породы являются базальты и риолиты. Последние послужили материалом для «лица», которое вы видите

 

Осадочные породы образуются из обломков различного рода. Анализ этих обломков позволяет специалистам определить тип среды, в которой откладывались осадочные материалы, и вид переносивших их агентов, а также прояснить некоторые аспекты их происхождения.

садочные породы формируются на поверхности земной коры и подразделяются по способу происхождения на три типа: хемогенные, обломочные и органогенные.

Хемогенные Осадочные Горные Породы. Образуются в результате осаждения растворенных в воде минеральных частиц. Классификация данной категории производится на основании минерального состава пород. Самой известной из хемогенных осадочных горных пород являются известняки.

Обломочные Осадочные Горные Породы. Образованы слежавшимися и сцементированными фрагментами горных пород. Примером обломочных осадочных горных пород служат конгломераты и песчаники. Массив Монсеррат, Барселона, представляет собой конгломерат из булыжников, скрепленных между собой известняковым цементом.

Гидротермальный Метаморфизм. Процессы гидротермального метаморфизма происходят при циркуляции горячей (богатой ионами) жидкости по трещинам горных пород. При контакте воды с горными породами возникает химическая реакция, приводящая к их изменению. Так, в частности, образуется кварцит по известнякам.

Контактовый Метаморфизм. В случае контактового метаморфизма происходят изменения вмещающих горных пород, обусловленные тепловым и химическим воздействием на них интрузивных магматических масс. Типичной породой контактового метаморфизма является мрамор.

21.Влияние условий образования магматических пород на их свойства и применение в строительстве.

Магматические горные породы в зависимости от условий происхождения делятся на Массивные:

1.Глубинные – это породы, образовавшиеся при застывании магмы на разной глубине в земной коре (гранит, сиенит, габбро, диорит)

. 2.Излившиеся породы образовались при излиянии магмы из глубин и затвердении на поверхности (порфиры, трахит, андезит, диабаз, базальт).

Обломочные породы образовались при быстром охлаждениилавы:

1.рыхлые (вулканический пепел,вулканический песок, пемза )

2 .цементированные (вулканические туфы).

Глубинные горные породы образуются при медленном остывании магмы в глубинных породах, следствием является ряд общих свойств: малая пористость, большая плотность (2600-3000 кг/м³), высокая прочность (при сжатии 100-300 МПа), низкоеводопоглощение (меньше 1% по объему), морозостойкость.

Обработка таких пород из-за высокой прочности затруднительна, но благодаря высокой плотности хорошо полируются и шлифуются.