Структурные свойства материалов: истинная средняя плотность.

Средняя плотность – это масса единицы объема материала в естественном состоянии(с пустотами и порами). Зависит от структуры и влажности.

Истинная плотность – это масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, т.е. без пор и пустот, и трещин…

 

Структурные свойства материалов: пористость и пустотность.

Пористость материала-это степень заполнения его объема порами. Эта характеристика влияет на эксплуатационные свойства(теплопроводность, морозостойкость, водопоглощение, водонепроницаемость, прочность, звукопроводность).

Пористость зависит от технологии получения материала.

Пористость метериала-это отношение объема его пор на его объем в естественном состоянии. Пустоты – это поры объем которых более 2 мм.

Пустотность – это масса сыпучего материала вместе с его пустотами.

Гидрофизические свойства - водопоглощение.

Водопоглощение – это способность материала впитывать в себя воду и удерживать ее при непосредственном соприкосновении с ней. Водопоглощение оценивают количеством воды, поглощенной образцом из материла при выдерживании его в воде в течении заданного времени, выраженным в процентах в %. Водопоглощение по массе – это поглощенное количество воды на, отнесенное к его(материала) объему. Водопоглощение по объему - … отнесенное к его объему.

Соотношение между водопоглощением по массе и по объему это и есть средняя плотность материала в сухом состоянии.

ВОдопоглощение зависит от пористости, продолжительности насыщения, скорости погружения в воду, от размера пор. Применяют медленное погружение при кипячении для ускорения.

Влияет на плотность, теплопроводность, прочность.

ВОдопоглощение по массе = 0…180%

Водопоглощение по объему всегда меньше 100%!!!

 

Гидрофизические свойства – влажность и влагоотдача.

Влажность – это содержание влаги в материале в естественно влажном состоянии, отнесенное к массе материала в сухом состоянии, выраженное в процентах.

Влажность всегда меньше водопоглощения.

Влагоотдача – свойство материала отдавать влагу окружающей среде или - это выделение влаги из материала при определенных условиях (температура, давление, движение воздуха). Зависит от структуры материала.

Влажность и водопоглощение влияют на прочность, теплопроводность и плотность.

 

 

Гидрофизические свойства – водостойкость и влагостойкость.

Водостойкость – способность материала сохранять плотность при увлажнении. Характеризуется коэффициентом размягчения.

Влагостойкость – способность материала длительно сопротивляться разрушающему действию влаги при периодичном увлажнении и высыхании.

Гигроскопичность и паропроницаемость.

Гигроскопичность – это способность материала поглощать влагу из окружающей среды. Материалы которые притягивают своей поверхностью влагу называются гидрофильными, а которые отталкивают – гидрофобными.

Мелкопорные материалы – большая гигроскопичность (сахар, цемент, соль)

Влияет на теплопроводность материала.

Паропроницаемость – свойство материала пропускать сквозь себя жидкости, воздух, газ.(флюиды). И выражаются в общем виде: количеством флюида, проходящего за единицу времени через единицу поверхности материала заданной толщины при перепаде давления.

Зависит от пористости(размера, количества, характера) от поверхности и ее толщи.

 

Морозостойкость и факторы, влияющие на морозостойкость.

Морозостойкость – сложное свойство, характеризующее способность материала, поглощенного водой, выдерживать многократное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и снижения прочности. F35, 50… 500. (марка)

Зависит от пористости, формы и размера пор и степени насыщения их водой.

Чтобы увеличить морозостойкость надо уменьшить пористость и увеличить прочность.

 

 

Теплофизические свойства: теплопроводность.

Теплопроводность – это способность материала передавать тепловой поток через свою толщу, от одной поверхности к другой, при разности температур на поверхностях. Тепловой поток характеризуется количеством тепла Q. Зависит от поверхности, разности температур, от времени прохождения.

!!! Коэффициент теплопроводности харак. кол-вом тепла в Дж. проход. через поверхность материала 1 м2, толщиной 1 м, в течение 1 с.

Зависит: от пористости, влажности, водопоглощения, вида вещества, хар-ра и вида пор.

Теплопроводность характеризует теплозащитные качества материала.

 

Огнестойкость. Классификация стройматериалов по огнестойкости.

Огнестойкость – это свойство материала выдерживать без большого снижения прочности и значительной деформации действия высокой температуры(до 1000) и охлаждения водой.

Характеризуется: пределом огнестойкости– это время (ч) сопротивления материала действию огня до потери прочности (до разрушения).

ПО степени огнестойкости материалы делятся: СГОРАЕМЫЕ – дерево, пластмассы; ТРУДНОСГОРАЕМЫЕ – пропитанное дерево(тлеет, обугливается)

НЕСГОРАЕМЫЕ – металл, кирпич, бетон…

 

Механические свойства – прочность при сжатии.

Прочность – способность материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от внешних факторов и нагрузок.

Прочность характеризуется пределом прочности – напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, при которой происходит разрушение материала.

!!!! F – нагрузка в момент разрушения

А– площадь сечения

R – предел прочности

R=Fmax/А

Испытание на сжатие: проводятся на образцах правильной формы – кубах, цилиндрах, призмах… R сжатия – Мпа, F – в Ньютанах, А – см2.

Чем меньше образец, тем больше он показывает результаты на прочность. Предел прочности вычисляют как среднее арифм. результатов испытаний без наибольшего и наименьшего из результатов.

 

Механические свойства – прочность при изгибе и растяжении.

Растяжение:

Образцы – стержни, лопатки, полосы.

R раст = F/A

R – предел прочности, МПа.

F – разрушающая нагрузка

A – первоначальная площадь сечения образца

Изгиб:

Образцы – балочки или готовое изделие (кирпич)

Rизг= 3/2*FL/bh^2 (МПа)

Rизг = FL/bh^2 (МПа)

 

Ударная прочность.

Ударная прочность – это способность материала сопротивляться ударным воздействиям(динамические нагрузки). – полы промзданий, дорожные покрытия.

Испытания проводятся на образцах-балочках диаметром и высотой 20…30 мм на специальном копре Педжа.

Rуд= W/V (Дж/см^3)

W-работа затраченная на разрушение образца W=[1+2+…+(n-1)]*m*q

V –единица объема образца

 

Истираемость стройматериалов.

Истираемость – способность материала сопротивляться действию истирающих сил. Под действием этих сил происходит уменьшение материала в объеме и по массе.

Образцы правильной геометрической формы(кубы с ребром 50…70 мм)

Оценивают по потере массы к единице поверхности.

И=(m-m1)/A (г/см2)

m – до

m1- после

A – площадь истирания

Итог из среднего арифметического от испытаний на двух образцах.

Зависит от прочности итвердости.

Механические свойства – твердость.

Твердость – это способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого. Оценивается для каменных материалов по шкале Мооса(набор из 10 минералов: 1мел,тальк; 2кам.соль, гипс; 3кальцит, ангидрит; 4флюорит(шпат); 5апатит; 6ортоклаз; 7кварц; 8топаз; 9корунд;10алмаз.)

Для металлов (Шкала Бринеля HB или Роквелини HR) Твердость важна при обработке.

 

 

Деформационные свойства – упругость, пластичность, хрупкость.

Деформативность – свойство материалов(твердых) изменять форму под действием внешних нагрузок и температуры.

Упругость – способность восстанавливать форму и объем после прекращения действий деформирующих сил. Характеризуется пределом упругости – напряжение при котором не имеет место остаточная деформация.

Пластичность – способность материала изменять форму и размеры без разрушения под влиянием нагрузки или других факторов, сохраняя образовавшуюся форму после прекращения этого влияния.

Хрупкость – способность твердых материалов разрушаться под действием нагрузки без заметной пластической деформации.

 

Акустические свойства.

Акустические свойства – способность поглощать звуковую энергию.

Это свойство оценивает коэффициент звукопоглощения. альфа=Епогл./Епадающ.

Зависит от пористости, плотности, структуры, от частоты и угла падения.

 

Технологические свойства.

Технологические свойства – это способность материла подвергаться обработке в результате чего изменяется состояние материала. Распиливаемость, дробимость, шлифуемость, гвоздимость, укрывистость, удобоукладываемость(формируемость)

Влияние на качество материала и его стоимость.

 

Химические свойства.

Хим. свойства – способность материала сопротивляться действию агрессивной среды(кислота, щелочь, соли, масло, бензин)

Кислотостойкие (чугун, гранит, керамика)

Щелочестойкие (бетон, известняк, стали, битумы)

Масло и бензостойкие (спец. материалы, и ПрКМ)

Коррозиостойкость (стекло, асбест)

 

Биологические свойства.

Био. свойства – стойкость материалов к разрушающему действию отдельных видов растений и живых организмов.

Зависит от пористости, плотности, структуры.

Каменные материалы не разрушаются. Биостойкость оценивается по 6-ти бальной шкале.