Файл: Строительные материалы_ Краткий курс_ Н_А_ Машкин, О_А_ Игнатова(1).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2019
Просмотров: 8843
Скачиваний: 42
13
– насыпная
н
= m/V
н
, масса единицы объема
рыхло насыпанных зернистых или волокни-
стых материалов:
н
= 1600 кг/м
3
– песок;
1100–1300 кг/м
3
– цемент;
250–1100 кг/м
3
– легкие заполнители
2. Пористость:
П = (1 –
m
/ )
.
100 % – степень заполнения
объема материала порами;
П = 0 % – стекло, битум, сталь, полимеры;
0,2–0,8 % – гранит;
5–7 % – тяжелый бетон;
75–85 % – газобетон;
90–98 % – пенопласты
Поры бывают открытые и закрытые.
3. Удельная
поверхность:
Площадь поверхности зерен S
уд
(см
2
/г, м
2
/кг):
S
уд
= 300–500 м
2
/кг – цемент;
18–40 м
2
/кг – песок.
Гидрофизические свойства
1. Гигроско-
пичность
– свойство материала впитывать водяной пар
из влажного воздуха (сорбционная влаж-
ность)
2. Капиллярное
всасывание
– свойство капиллярно-пористого материала
поглощать воду при одностороннем контак-
те, характеризуется высотой подъема воды
в материале
3. Водопогло-
щение
– способность материала впитывать и удер-
живать воду при контакте с ней всем объе-
мом:
– по массе W
m
= ( m/m
с
)
.
100 %;
– по объему W
v
= ( m/V
е
.
в
)
.
100 %
4. Коэффициент
размягчения:
K
разм
= R
вл
/R
сух
;
K
разм
0,8 – водостойкие материалы
5. Водонепро-
ницаемость
– способность материала не пропускать воду
под давлением. Марки по водонепроницае-
мости: W2, W4, W6, W8, W12 (давление
воды в атмосферах)
14
6. Газо- и паро-
проницаемость
– способность материалов пропускать через
свою толщу водяной пар или воздух (газы)
при разности давлений на противоположных
поверхностях материала; характеризуется
коэффициентом
паропроницаемости
μ,
мг/(м·с·Па)
7. Влажностные
деформации
– изменение размеров тела при изменении
влажности материала. ε = Δl/l (мм/м,
мм/мм, %). Различают деформации усадки и
набухания
8. Морозо-
стойкость
– способность в насыщенном водой состоянии
выдерживать многократное попеременное
замораживание и оттаивание без видимых
признаков разрушения и понижения проч-
ности, характеризуется количеством циклов:
F15, F25, F35, F50, ..., F500
Температура замораживания – 15–20 °С;
снижение прочности R – до 5 %;
потеря массы m – до 5 %
Теплофизические свойства
1. Теплопровод-
ность:
q·d/
Вт/(м·ºС), где q – плотность теплово-
го потока, Вт/м
2
; d – толщина, м;
– темпера-
турный перепад. Ед. измерения – Вт/(м·ºС).
– Теплоизоляционные материалы – менее 0,175;
– кирпич керамический – 0,8–0,9;
– бетон тяжелый – 1,3–1,6;
– гранит – 2,9–3,3 Вт/(м·ºС)
Эмпирические формулы для расчета теплопро-
водности:
– формула Некрасова:
1,16 (
2
0,0196 + 0,22
m
0,16);
– для пенопластов: 0,026 + 0,00008
m
;
– минераловатных изделий:
λ = 1,16 (0,03 + 0,00007·
m
)
15
2. Термическое
сопротивление:
R =
/ (м
2
°С/Вт), где
– толщина слоя материала
3. Температурные
деформации
– изменения размеров изделия при измене-
нии его температуры
l
t
= l
0
(1 +
t
t), где
t
– коэффициент
линейного температурного расширения
(°С
–1
, 1/град):
t
= (10–12) 10
–6
– бетон и сталь;
(8–10) 10
–6
– гранит;
(3–5) 10
–6
– древесина;
(25–120) 10
–6
– полимеры
4. Огнестойкость – способность материалов противостоять
действию огня при пожаре в течение оп-
ределенного времени без существенного
снижения прочности и значительных де-
формаций
5. Пожарная
опасность
– основывается на разделении строитель-
ных материалов по свойствам, способст-
вующим возникновению опасных факто-
ров пожара и его развитию (горючесть,
воспламеняемость, дымообразующая спо-
собность,
распространение
пламени,
токсичность).
Негорючие материалы (НГ) – под воздей-
ствием огня и высокой температуры не
горят, не воспламеняются и не тлеют (бе-
тон, кирпич, сталь).
Горючие (Г) материалы подразделяют на
четыре группы: Г1 (слабо-горючие); Г2
(умеренногорючие); Г3 (нормальногорю-
чие); Г4 (сильно-горючие)
16
6. Огнеупорность
– способность материала выдерживать дли-
тельные воздействия высоких температур
без разрушения и деформаций (без плав-
ления):
– менее 1350 °С – легкоплавкие;
– 1350–1580 °С – тугоплавкие;
– 1580–2000 °С – огнеупорные;
– более 2000 °С – высшей огнеупорности
Защитные свойства
1. Радиационная
стойкость
– оценивается толщиной слоя половинного
ослабления излучения
2. Кислото-
и щелочестой-
кость
– свойства материалов, характеризующие
способность противостоять разрушаю-
щему действию кислот и щелочей. Опре-
деляются по потере массы и прочности
материала ( %) при обработке растворами
кислот или щелочей
1.3. Механические свойства
1. Деформация
– изменение формы и размеров тела под
действием внешних сил ε = Δl/l (мм/м,
мм/мм, %)
2. Упругость
– свойство материала восстанавливать после
снятия нагрузки первоначальные форму
и размеры. Такие деформации называют
обратимыми.
Пример – сталь
3. Пластичность – свойство материала при нагружении в зна-
чительных пределах изменять форму без
образования трещин и сохранять эту форму
после снятия нагрузки. Такие деформации
называют необратимыми. Пример – битум
4. Хрупкость
– свойство материала мгновенно разрушаться
под действием внешних сил без предвари-
тельной деформации. Хрупкими являются
бетон, керамика, стекло, чугун
17
5. Прочность
– способность материала сопротивляться раз-
рушению под действием внутренних напря-
жений, возникающих в нем под действием
внешних нагрузок
6. Предел
прочности
– R – критическое напряжение, при котором на-
ступает разрушение материала (нарушение
сплошности). Если Р
раз
в кгс, а S в см
2
, то R –
в кгс/см
2
; 1 кгс/см
2
= 0,1 МПа (Н/м
2
= Па)
7. Предел
прочности
при сжатии
– R
сж
= Р
раз
/S (МПа) равен частному от деления
разрушающей силы Р
раз
на площадь попереч-
ного сечения образца S (куба, цилиндра). За-
висит от размеров образца, скорости нагру-
жения и т.д.
а) б)
Рис. 1.1. Характер разрушения образцов при сжатии:
а
–
стандартный; б
–
с устранением сил трения
8. Прочность
на растяжение
R
р
= Р/S (МПа)
Рис. 1.2. Схемы испытаний на растяжение:
стержня, восьмерки, призмы