ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.07.2025
Просмотров: 396
Скачиваний: 0
1. Основные физ.св-ва строит.материалов: а)масса; б)плотность истинная и средняя; в)пористость; г)водопоглощение, водостойкость, влажность, влагоотдача, водопроницаемость; д)гигроскопичность; е)теплопроводность и теплоёмкость; ж)огнестойкость и огнеупорность; з)морозостойкость; и)паро- и газопроницаемость. Масса - это совок-ть материальных частиц (атомов, молекул, ионов) в данном теле. Масса, обладающая объемом, наз-ся объемной массой - это масса в единицы объема, где объем нах-ся в естественном состоянии, т.е. с порами и пустотами. Для х-ки различий в массе веществ, имеющих одинак.объем, введено понятие плотности. Истинная плотность (т.е. масса ед-цы объема вещества материала в абсолютно плотном состоянии, без пор и пустот): Pист=m/Va, где Va – абс.объем (без пор и пустот). Средняя плотность. PCp=m/V, где V - объем с порами и пустотами (объем материала в естеств.состоянии). На вел-ну ср.плотности влияет влажность (чем она больше, тем больше PCp). Для сыпучих материалов определяют насыпную плотность. В объем такого материала включены не только поры и пустоты самого материала, но и поры и пустоты между зернами материала. Пористость - степень заполнения объема материала порами. Пористость выраж-ся в долях от объема материала. Объем принимается за 1. Пористость влияет на массу, прочность и теплоотдачу. Может быть от 0 (стекло, металл) до 98% (напр., 95% у пенопласта). П=(1-рср/рист)100%. Большое влияние на св-ва материала оказ. размер и характер пор: мелкие (0,1мм) или крупные (от 0,1 до 2мм), замкнутые или сообщающиеся. Мелкие замкнутые поры, равномерно распредел-е по всему объему материала, придают ему теплоизоляц.св-ва. Водопоглощение – спос-ть материала впитывать и удерживать воду. При норм.атмосф.давлении и t=20 водопоглощение опр-ся по массе и по объему: WV=[(m1-m2]/V]100%, Wm=[(m1-m2)/m2]100% , где m1 - масса образца, насыщенного водой (г), m2 – масса сухого образца, V – объем образца в естеств.состоянии (см3). Водопоглощ-е м.б. выше 100% (напр., торфоплит, теплоизоляц. материал). Отношение между водопоглощением по массе и по объему численно равно ср.плотности материала. Водостойскость – спос-ть материала сохр-ть свою прочность после насыщения водой; х-ся коэф-том размягчения: Kразм=Rнас/Rсух, где Rнас - предел прочности (при сжатии) образца в насыщенном водой состоянии, Rcyx - предел прочности в сухом состоянии. Материал считается водостойким если Kразм≥0.8. Вообще Kразм колеблется от 0 до 1. Влажность материала опр-ся сод-ем влаги, отнесенной к массе материала в сухом состоянии; зав. от св-в материала (пористость, гигроскопичность), от окр.среды (влажность воздуха, наличие контакта с водой). Влагоотдача - спос-ть материала выделять влагу при опред-м температурновлажностном режиме (влажность 60%, температура 20°С) (кол-во воды, отдаваемой окр.воздуху в сутки). Водопроницаемость – св-во материала пропускать воду под давлением. Вел-на водопрониц-ти х-ся кол-вом воды, прошедшей за 1 час через 1 см2 площади образца при постоянном давлении. Гигроскопичность – спос-ть материала поглощать влагу из воздуха; зав.от хим.состава материала и его пористости. При этом изменяется масса материала и его прочностные характеристики. Гигрофильные материалы – энергично притягивают своей поверхностью молекулы воды; гидрофобные – отталкивают воду. Морозостойкость - свойство насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. Материал признается морозостойким, если после заданного цикла он разрушен не более чем на 5% и потеря прочности составляет не более 25%. Морозост-ть х-ся коэф-том морозост-ти: Kмрз=Rмрз/Rнас. Где RMpз - предел прочности при сжатии материала после опред-го цикла заморажив-я и оттаив-я (МПа), Rнас - предел прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии. Материал счит-ся морозостойким, если коэф-т не менее 0.75 . Морозостойкость характеризуется маркой: сущ-ют Мрз10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и более. Цифра указывает на кол-во циклов, выдержанных данным образцом. Марка по морозостойкости определяется путем испытания насыщенного водой образца в холодильных камерах, его замораживании при t= -15 – -17°С и оттаивает в воде при t=20°С. Теплопроводность – св-во материала проводить тепло через толщу при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал; оценив-ся кол-вом теплоты, проходящей через стену из материала толщиной 1м площадью 1м2 за 1 час при разности температур противоположных поверхностей стены в 1град. Измер-ся в Вт/(м*К) или Вт/(м*°С). На теплопроводность влияет влажность, пористость и разность температур. Теплоемкость – св-во материалов поглощать при нагреве опред. кол-во теплоты и выделять ее при охлаждении. Х-ся удельной теплоёмкостью, равной кол-ву теплоты (Дж), необходимой для нагрева 1кг материала на 1 град. Огнестойкость – спос-ть материала противостоять действию высоких температур и воды в условиях пожара. По степени огнестойкости материалы делятся на:1). Несгораемые, которые под действием высоких температур не воспламеняются, не обугливаются, не оплавляются (камень, кирпич, бетон, сталь). 2). Трудно сгораемые – с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются, но при удалении источника огня тление прекращается (древесно-цементный материал фибролит, асфальтовый бетон). 3). Сгораемые - продолжают гореть после удаления источника огня (дерево, войлок, толь, рубероид). Огнеупорность – спос-ть выдерживать длит-е воздействие высоких температур, не расплавляясь и не деформируясь. Делится на: 1).Огнеупорные, кот. выдерживают более 1580°С (шамотный кирпич для внутр.облицовки зданий). 2).Тугоплавкие, кот. выдерж. температуру от 1350°С до 1580°С (гжельский кирпич для кладки печей). 3) Легкоплавкие, кот. размягчаются при 1350°С (обыкн. глиняный кирпич). Паро- и газопроницаемость – св-ва материала пропускать через свою толщу под давлением водяной пар или газы (воздух). Х-ся соотв. коэф-тами, кот. опр-ся кол-вом пара или газа в л, проходящего через слой материала толщиной 1м и площадью 1м2 в течение 1 часа при разности парциальных давлений на противоп.стенках 133,3 Па.
2. Классифик-я строит.материалов: 1.По видам продукции “штучные, рулонные, мастичные”. 2.По основному сырью “керамические, минерально-вяжущие, полимеры”. 3.По способу производства “прессование, вальцевание, каландрирование, экструзия”. 4.По назначению “конструкционные, конструкционно-отделочные, декоративно-отделочные”. 5.По области применения стеновые, кровельные, теплоизоляционные. Строительные материалы делятся на сырьевые (известь, цемент, гипс), необработанные (древесина), материалы полуфабрикаты (ДВП, ДСП, фанера, металлопрокат, мастики, материалы готовые к применению (кирпич, изделия из керамики, подвесные потолки). 6.По технологическому признаку (механическая обработка природного сырья плавление стекла, металла, омоноличивание с помощью вяжущих средств). По свойствам строитю материалы классиф-ся на 3 основные группы: физические, механические, химические Строительные материалы бывают местные и привозные. К местным относят те материалы, которые производятся или добываются в данной местности. К привозным относят те материалы, которые завозятся из других областей и районов. Материалы для той или иной конструкции выбирают таким образом, чтобы их свойства отвечали предъявляемым к ним требованиям.
3. Основные механич. Св-ва стройматериалов.
28. Деформативные св-ва строит. материалов. Они х-ют спос-ть материала сопротивляться разрушающему или деформирующему воздействию внешних сил. К ним относятся: прочность, упругость, пластичность, хрупкость, сопротивление удару, твердость, истираемость, износ. Прочность – св-во материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих под действием внешних нагрузок; х-ся пределом прочности на сжатие, растяжение или изгиб(МПа). Rсж(раст)=P/F, где Р - разрушающая нагрузка (Н), a F - площадь поперечного сечения образца (мм2). Предел прочности при изгибе при одном сосредоточенном грузе и образце-балке прямоуг.сечения: Rизг=3Pl/2bh2; при двух равных грузах, расположенных симметрично оси балки: Rизг=P(l-а)/bh2, где P- разрушающая нагрузка (Н), l – пролет между опорами (мм), а – расстояние между грузами (мм), b и h – ширина и высота поперечного сечения балки (мм). Прочность х-ся маркой, кот. соответствует вел-не предела прочности при сжатии. Упругость – св-во материала деформироваться под нагрузкой и после снятия нагрузки принимать первоначальную форму и размеры. Упруги: резина, сталь, древесина. Наиб.напряжение, при кот. материал еще обладает упругостью, наз. пределом упругости. Пластичность – св-во материала изменять форму и размеры без трещин и разрывов. После снятия нагрузки измененная форма должна сохраняться. Св-во противоположно упругости. Пластичны: свинец, глиняное тесто, нагретый битум. Хрупкость – св-во материала мгновенно разрушаться под действием внешних сил без предварит. деформации. Это прир.камни, керамика, стекло, чугун, бетон. Твёрдость – св-во материала сопротивляться проникновению в него более твёрдого материала. Твёрдость опр-ся путём вдавливания в образец стального шарика. По величине его отпечатка и глубине определяют твёрдость. Твёрдость горных пород определяется по спец.шкале. Истираемость - изменение в объёме и массе под воздействием истирающих усилий. Опред-ся в лабораториях на спец. машинах- кругах истирания. Износостойкость – спос-ть материала противостоять воздействию на него сил трения и ударных воздействий от движущихся предметов.
4. Зависимость свойств от строения материалов, взаимозав-ть разл.св-в. При выборе материала и обосновании целесообразности примен-я в строит. конструкции учитывают его спос-ть сопротивляться реальным нагрузкам без нарушения сплошности и размеров. Одни материалы хорошо сопротивляются сжимающим, другие - растягивающим усилиям, кот. возникают под действием нагрузки или других силовых факторов. Аналогична реакция материалов на воздействие сил, способных вызвать сдвиг, изгиб, раскалывание и т. п. Всегда материал должен надежно сопротивляться этим воздействующим силам. Одновременно необходимо учитывать стойкость материала к воздействию ожидаемых физич-х (напр., температуры и ее колебаний, в особ-ти при переходе через 0°С, водной среды и др.) и хим-х (кислоты, щелочи, солевые растворы и др.) факторов. Нередко одним из главных пок-лей качества служит спос.ть материала к восприятию необходимой технологич. обработки, напр. шлифования и полирования, распиливания или раскалывания на части правильной формы и т. п. След-но, для обоснованного выбора материала приходится учитывать комплекс его так называемых свойств. Свойствами наз. спос-ть материалов опред-м образом реагировать на воздействие отдельных или совокупных внеш. или внутр. силовых, усадочных, тепловых и др.факторов. Обычно выд. 4 группы св-в: мех.е, физ., хим., технологич-е. Иногда отдельно выд. еще физико-химические св-ва. Фактические пок-ли этих свойств, выраженные в принятых числовых значениях, позволяют оценивать качество строит. материалов. Их опред-е произв-ся с помощью лабораторных или полевых методов и приборов. Учитывая, что многие свойства отражают строительно-технологические и эксплуатационные пок-ли качества строит. материалов в конструкциях, то нередко именуют их как технич. св-ва. Если структура формир-ся в основном под влиянием хим. связей, а ее устойчивость, по крайней мере на микроуровне, зависит от величины энергии связей, то свойства материалов явл-ся функцией структуры и, след-но, энергии. Установление характера зависимости между структурными элементами (или одной принятой структурной хар-кой) и пок-лями свойств материала относится к одной из наиб. важных задач материаловедения. Реш-е этой задачи на ур-не вскрытия общей закономерности оказалось возможным только после того, как из множ-ва возможных структур были выделены оптимальные. Качество материала оценивают по совок-ти пок-лей свойств, которые получены при испытаниях с помощью стандартных методик.
5. Значение отрасли строит. материалов и изделий в экономике РФ. Значение промышленности строительных материалов в народном хозяйстве нашей страны огромно – от уровня производства их всецело зависят темпы и качество строительных работ. Что в свою очередь является очень важным для экономики нашей страны, так как строительство это преобладающая отрасль на данный момент. Строительство также является одной из самых материалоемких отраслей народного хоз-ва, потребляющей огромное кол-во стройматериалов и изделий. Затраты на материалы составляют более половины общей стоимости строительно-монтажных работ. Примерно ¼ грузовых перевозок ж/д транспортом и более половины речным приходится на долю минеральных стройматериалов. Велик объем таких перевозок и автотранспортом. В последние годы идет коренное перевооружение отечеств. промышл-ти стройматериалов и стройиндустрии согласно Гос.программе «Жилище» - «Структурная перестройка базы жилищного стр-ва». Так, в России организовано пр-во широкой номенклатуры высокоэффективных стройматериалов и изделий, кот-е в нашу страну завозились из-за рубежа. Появление их на строит.рынке требует дальнейшего развития органов сертификации, а также пересмотра действующих и разработки новых стандартов. [(не по делу, но вдруг пригодится: Требов-я к стройматериалам и изделиям сод-ся в гос.стандартах (ГОСТ), тех.условиях (ТУ) и др.нормативных док-тах. ГОСТ – осн.свед-я о стройматериале, его опред-е, указано сырье, области примен-я, классиф-я, деление на сорта и марки, методы испыт-я, условия хранения и транспортировки. ГОСТ имеет силу закона. ТУ- нормативно-технич. док-т, регламентирующий кач-во продукции. Офиц.док-том для строителей явл. также СНиП (строит.нормы и правила), где сод-ся номенклатура и размеры основных стройматериалов, треб-я к их кач-ву, указ-я по их выбору и примен-ю в зав-ти от условий эксплуатации возводимого здания/сооружения.]
6. Гидрофизич. св-ва строит. материалов. Водопоглощение – спос-ть материала впитывать и удерживать воду. При норм.атмосф.давлении и t=20 водопоглощение опр-ся по массе и по объему: WV=[(m1-m2]/V]100%, Wm=[(m1-m2)/m2]100% , где m1 - масса образца, насыщенного водой (г), m2 – масса сухого образца, V – объем образца в естеств.состоянии (см3). Водопоглощ-е м.б. выше 100% (напр., торфоплит, теплоизоляц. материал). Отношение между водопоглощением по массе и по объему численно равно ср.плотности материала. Водостойскость – спос-ть материала сохр-ть свою прочность после насыщения водой; х-ся коэф-том размягчения: Kразм=Rнас/Rсух, где Rнас - предел прочности (при сжатии) образца в насыщенном водой состоянии, Rcyx - предел прочности в сухом состоянии. Материал считается водостойким если Kразм≥0.8. Вообще Kразм колеблется от 0 до 1. Влажность материала опр-ся сод-ем влаги, отнесенной к массе материала в сухом состоянии; зав. от св-в материала (пористость, гигроскопичность), от окр.среды (влажность воздуха, наличие контакта с водой). Влагоотдача - спос-ть материала выделять влагу при опред-м температурновлажностном режиме (влажность 60%, температура 20) (кол-во воды, отдаваемой окр.воздуху в сутки). Водопроницаемость – св-во материала пропускать воду под давлением. Вел-на водопрониц-ти х-ся кол-вом воды, прошедшей за 1 час через 1 см2 площади образца при постоянном давлении. Гигроскопичность – спос-ть материала поглощать влагу из воздуха; зав.от хим.состава материала и его пористости. При этом изменяется масса материала и его прочностные характеристики. Гигрофильные материалы – энергично притягивают своей поверхностью молекулы воды; гидрофобные – отталкивают воду. Морозостойкость - свойство насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. Материал признается морозостойким, если после заданного цикла он разрушен не более чем на 5% и потеря прочности составляет не более 25%. Морозост-ть х-ся коэф-том морозост-ти: Kмрз=Rмрз/Rнас. Где RMpз - предел прочности при сжатии материала после опред-го цикла заморажив-я и оттаив-я (МПа), Rнас - предел прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии. Материал счит-ся морозостойким, если коэф-т не менее 0.75 . Морозостойкость характеризуется маркой: сущ-ют Мрз10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 и более. Цифра указывает на кол-во циклов, выдержанных данным образцом. Марка по морозостойкости определяется путем испытания насыщенного водой образца в холодильных камерах, его замораживании при t= -15 – -17°С и оттаивает в воде при t=20°С.
7. Неорганич. вяжущие вещ-ва, их назначение и классиф-я. Вяжущие в-ва по составу делят на 2 группы: 1)неорганические (известь, цемент, гипсовые вяжущие, жидкое стекло и др.), кот. затворяют водой (реже водными растворами солей); 2)органические (битумы, дегти, животный клей, полимеры), кот. переводят в рабочее состояние нагреванием, расплавлением или растворением в органич. жидкостях. Неорганич. вяжущими в-вами наз. порошкообразные материалы, кот-ые при смешивании с водой образуют пластично-вязкое тесто, способное со временем самопроизвольно затвердевать в результате физико-химических процессов. Переходя из тестообразного в камневидное состояние, вяжущее в-во скрепляет между собой камни либо зерна песка, гравия, щебня. Это св-во вяжущих используют для изготовления бетонов, силикатного кирпича, асбестоцементных и других необожженных искусств. материалов, строит. растворов (кладочных, штукатурных и специальных). Неорганич. вяжущие в-ва вкл. воздушные, гидравлические и вяжущие автоклавного твердения. Воздушные вяжущие способны затвердевать и длительное время сохранять прочность только на воздухе. По хим. составу они делятся на 4 группы: 1)известковые вяжущие, состоящие, главным образом, из оксида кальция СаО; 2)магнезиальные вяжущие, содержащие каустический магнезит MgO; 3)гипсовые вяжущие, основой которых является сульфат кальция; 4)жидкое стекло-силикат натрия или калия (в виде водного раствора). Гидравлич. вяжущие твердеют и длительное время сохраняют прочность (или даже повышают ее) не только на воздухе, но и в воде. По своему хим. составу гидравлич. вяжущие предст.собой сложную систему, состоящую в основном из соединений 4х оксидов: СаО - SiO2 - Аl2О3 - Fе2Оз. Эти соединения образуют 3 основные группы гидравлич. вяжущих: 1)силикатные цементы, состоящие преимущ-но (на 75 %) из силикатов кальция; к ним относятся портландцемент и его разновидности—главные вяжущие современного строит-ва; 2)алюминатные цементы, вяжущей основой которых являются алюминаты кальция; главным из них является глиноземистый цемент и его разновидности; 3)гидравлическая известь и романцемент. Вяжущие автоклавного твердения - вещества, способные при автоклавном синтезе, происходящем в среде насыщенного водяного пара, затвердевать с образованием прочного цементного камня. В эту группу входят известково-кремнеземистые, известково-зольные, известково-шлаковые вяжущие, нефелиновый цемент и др.
8. Воздушные вяжущие вещества. Воздушное вяжущее - вяжущее вещество, способное твердеть, набирать прочность и сохранять ее только на воздухе. По хим. составу они делятся на 4 группы: 1)известковые вяжущие, состоящие, главным образом, из оксида кальция СаО; 2)магнезиальные вяжущие, содержащие каустический магнезит MgO; 3)гипсовые вяжущие, основой которых является сульфат кальция; 4)жидкое стекло-силикат натрия или калия (в виде водного раствора). Воздушные вяжущие применяют для возведения надземных сооружений, не подвергающихся действию воды. Воздушными вяжущими являются: гипсовые вяжущие: строительный гипс, ангидритовое вяжущее, высокообжиговый гипс и др.; магнезиальные вяжущие: каустические магнезит и доломит; воздушная известь; жидкое стекло.