Proprietățile materialelor de construcții
Proprietățile fizice includ următorii parametri: densitatea, porozitatea, absorbția de apă, obținându-se apa, higroscopicitate, permeabilitate la apă, rezistența la îngheț, conductivitate termică, de absorbție a sunetului, rezistenta la foc, rezistența la foc și altele.
densitatea materialului este moderată și adevărată. Densitatea medie este raportul dintre greutatea corporală (cărămidă, piatră și așa mai departe. P.) Pentru volumul total ocupat de acestea, inclusiv porii și golurile existente în acesta și se exprimă ca un raport de kg / m2.
Densitatea este adevărat limita a raportului masei la volum excluderea lor disponibile în spațiile goale și porii.
In materiale dense - cum ar fi oțelul și granit, - densitate medie substanțial egală cu adevărat, y poros (cărămidă, etc ...) - inferior.
Această caracteristică este determinată de gradul de umplere a volumului de material al porilor, care se calculează ca procent. Porozitatea afectează proprietățile materiale, cum ar fi puterea, absorbția de apă, conductivitate termică etc. îngheț.
Cele mai mari materiale de pori sunt împărțite în pori mici, în care dimensiunile porilor sunt măsurate în sutimi sau miimi de milimetru, și o mare pori (dimensiunea porilor - din zecimi de milimetri până la 1-2 mm). materiale de construcții porozitatii variază într-o gamă largă. Astfel, de exemplu, sticlă și metal este egal cu 0, cărămizi y este - 25-35%, în mipory - 98%.
Această proprietate descrie capacitatea unui material de a pierde situat în hidratarea porii. Apa procentuală cedări se calculează cantitatea de apă care materialul pierde pe zi (la o umiditate relativă ambiantă, 60% și temperatura de 20 ° C).
Apa recoltând pentru multe materiale și produse, cum ar fi panourile de perete și blocuri, care sunt în proces de ridicarea clădirilor de obicei, au o umiditate ridicată și în condiții normale, datorate pierderii de apă uscat - apă se evaporă până la până la un echilibru între materialul peretelui de umiditate și de umiditate ambiantă, adică până când materialul ajunge în starea de aer uscat.
Absorbția de apă - capacitatea unui material de a absorbi și reține umezeala în porii ei.
Prin volumul de absorbție a apei este întotdeauna mai mică de 100%, iar greutatea poate fi mai mare de 100%, de exemplu, din materiale izolatoare. saturare cu apă a materialului se deteriorează proprietățile de bază, crește conductivitate termică și densitate ridicată, reduce puterea.
Gradul de slăbire a materialului la limita de saturație a apei numită rezistență la apă și se caracterizează printr-un raport de înmuiere.
Materialele cu un raport de inmuiere cel puțin 0,8 denumită rezistentă la apă. Acestea sunt utilizate în structuri în apă, și în locuri cu umiditate ridicată.
Higroscopicitate - această proprietate de materiale poroase absorb umezeala din aer. Materiale higroscopice (lemn, materiale termoizolante, cărămizi, presare uscată, etc.) pot absorbi cantități mari de apă. Acest lucru crește masa lor, puterea este redusă, dimensiunile sunt schimbate.
Rezistenta la foc - o proprietate de materiale rezista la temperaturi ridicate. Potrivit rezistența la foc a materialelor sunt împărțite în, neinflamabil și inflamabil rezistent la foc. Materiale refractare (cărămidă, beton, oțel), sub acțiunea căldurii sau flăcări nu se aprind, nu mocnească și carboniza, dar se pot deforma foarte mult. materiale inflamabile (fibrolemnos, beton asfaltic și t. D.) mocnească și carboniza, dar după îndepărtarea sursei de incendiu, aceste procese sunt oprite. materiale combustibile (lemn, carton bitumat, materiale plastice și așa mai departe. D.) Sau mocni aprinde și continuă să ardă sau mocnească după îndepărtarea sursei de foc.
Rezistenta la foc - proprietatea materialului de a rezista, fără deformare, expunerea prelungită la temperaturi ridicate. Prin gradul de materiale refractaritate sunt împărțite în refractare pentru a rezista la acțiunea temperaturilor 1580 ° C sau mai mare (cărămizi izolațiile); refractare pentru a rezista la temperaturi de funcționare 1350-1580 ° C (cărămidă refractară); fuzibil, se înmoaie sau se dezintegrează la o temperatură sub 1350 ° C (cărămizi ceramice).
Prin proprietățile mecanice ale materialului includ rezistență, elasticitate, plasticitate, friabilitatea, rezistența la impact și duritate.
Forța este capacitatea unui material de a rezista degradării cauzate de forțe externe, provocându-i tensiuni interne. Ea a caracterizat materialul rezistența rezistență la tracțiune la cele trei tipuri de expunere la - compresiune, tracțiune și izschbe.
Forța de proprietate dintr-un material numit rezista fracturii sub efectul tensiunilor care rezultă din acțiunea forțelor externe (încărcări).
În materialele de construcție de proiectare, expuse la diferite tensiuni, se confruntă cu un efort de compresie, tensiune, încovoiere, forfecare, de impact. Cel mai adesea ei lucrează în compresiune sau întindere.
Diferite materiale de diferite rezista diferite tipuri de stres. Deci, pietre naturale, beton, cărămidă rezistă compresie și se întinde mult mai rău. Oțel și lemn de lucru bine, atât la compresiune și întindere.
Mărimea tensiunii de comprimare centrale sau tensiune egală cu forța atribuită materialului secțiune transversală de 1 cm2. Tensiunea de compresie centrală sau expansiune se calculează prin împărțirea sarcinii prin aria secțiunii transversale inițiale:
Rezistența materialelor de construcție caracterizate prin rezistența la compresiune așa-numita sau rezistența la tracțiune, t. E. Tensiunea corespunzătoare sarcinii, cauzând distrugerea materialului probei.
La o adâncime de roci primare includ granit, diorit, Sein. Ei au o densitate mare, au o rezistență ridicată și densitate mare în vrac.
Prin roci vulcanice sunt: bazalt, diabase, sunt roci dense și tuf piatră ponce și care au o densitate în vrac scăzută datorită porozității ridicate.
roci secundare formate prin distrugerea roci vulcanice și alta sub influența fluctuațiilor de temperatură, apă și acțiunea vântului. Fluxurile de ape transportate peste resturile distanțe semnificative depozitate în locuri de curgere mai puțin intensă a apei în rezervoare și sub formă de straturi.
Mineralele solubile în apă și produse de distrugere a acestora precipitat ulterior din soluția apoasă. Acesta este modul în care, de exemplu, gips. Compoziția sedimentului include, de asemenea, substanțe minerale și reziduuri ale organismelor care populează bazinele de apă. Aceste specii includ: calcar, cretă, coquina, etc ...
roci modificate au fost formate ca urmare a schimbărilor profunde ale rocilor magmatice și sedimentare sub temperaturi ridicate sau presiuni ridicate, astfel încât aceste roci sunt destul de diferite de cele originale. Aceste specii includ: marmura, gnais, șisturi.
Elasticitatea - capacitatea materialului după deformarea sub influența orice sarcină la forma sa inițială și dimensiunea. Tensiunea maximă la care materialul încă posedă elasticitate, numita limita de elasticitate. Prin materiale elastice includ cauciuc, otel si lemn.
Duritate - Capacitatea materialului de a rezista la penetrarea unui alt organism, mai rigide. Această proprietate este importantă atunci când materialele dispozitivului de pardoseli si pavaje.
Fragilitate - proprietățile materialului sub influența forțelor externe distruse instantaneu, fără deformare plastică apreciabilă. Pentru materiale fragile includ cărămidă, piatră naturală, beton, sticlă, și așa mai departe. D.
forma materialului Plastichnost- schimbarea proprietății sub sarcină și dimensiuni fără formarea de rupturi și fisuri și păstrează forma și dimensiunea modificată după îndepărtarea sarcinii. Această proprietate este vizavi de elasticitate. Pentru materialele plastice includ bitum, aluat lut et al.
Rezistența la șoc - capacitatea unui material de a rezista degradării prin sarcini de șoc. rezistență slabă la sarcini de șoc din materiale fragile.
Forța este capacitatea unui material de a rezista tensiunilor interne care rezultă din forțele externe (încărcări).
Sub acțiunea forțelor externe, materialul este deformat. Deformarea poate fi elastic, în cazul în care dispar atunci când sarcina este îndepărtată, și reziduală, în cazul în care rămân după îndepărtarea sarcinii.
Elasticitatea unui material este numită proprietatea de a recupera forma (solide) și volum (lichide și gaze) după încetarea forțelor care au cauzat deformarea lor. La suficient de solide de încărcare ridicată își pierd elasticitatea și deformată plastic. solid mică deformare a corpului elastic este proporțională cu sarcina aplicată.
Deformarea se cu o dezvoltare suficientă conduce la distrugerea materialului. Aici, pentru materialul într-o stare fragilă, eșecul apare atunci când se atinge limita valorii de deformare elastică, iar pentru un material plastic - atunci când ajunge cele două state limită: trecerea de la o deformare elastică și deformare plastică a tranziției de la plastic la fractura materialului.
stres material - este o forță de interacțiune internă pe unitatea de suprafață. Tensiunea la fiecare punct al secțiunii transversale este o măsură a forțelor interne generate în material ca urmare a unor deformări datorate forțelor externe.
Tensiunea corespunzătoare sarcinii la care eșecul materialului, numit rezistența la tracțiune a materialului (tabelul. 2). În funcție de tipul de deformare sub sarcină distinge rezistența la compresiune, încovoiere, întindere și așa mai departe. D.
Rezistența la compresiune Rvm, îndoire Rmr, Yaryast întindere rezistența la rupere se determină raportul la suprafața secțiunii transversale a eșantionului.
În construirea elementelor de construcție și stresul lor admisibil este doar o parte din rezistența materialului.
Factor de siguranță sub sarcină statică este: 2,4-2,6 pentru materiale plastice; fragilă 3-9.
Atunci când o sarcină de șoc din material plastic are un factor de siguranță 2,8-5. (Tpshh ^ 1 și (W, unde (Tshmh - tensiunile maxime care apar în materialul sub acțiunea forțelor externe.
Coeficientul Ki calitate structurală (raport rezistență în masă), nici o preocupare de rezistență la compresiune (MG1A) la valoarea densității materialului în stare naturală său (kg / m3). De exemplu, pentru beton Ck = 0,006 pentru zidărie - 0.003 pentru -0,1-0,2 plastic, oțel inoxidabil pentru -0.13 pentru granit - 0.04-0.09.
Fragilitate - o proprietate a unui material sub influența forțelor externe pentru a rupe în jos imediat, fără a prezenta nici o deformare semnificativă. Materiale casante (fonta, beton, sticla, granit, marmura, gresie, etc). rezistență slabă la șocuri.
Ductilitatea este capacitatea unui material sub sarcină schimba forma și nici un semn de distrugere o păstra complet după îndepărtarea sarcinii.
Spre deosebire de materialele plastice fragile sunt distruse după deformarea permanentă numai substanțială (de exemplu, din oțel moale, cupru, bitum).
Duritate - o proprietate a unui material de a rezista la penetrarea mai multor solide.
Proprietățile chimice ale materialului caracterizat prin capacitatea sa de a reacționa cu diferite substanțe. De exemplu, capacitatea de materiale pe bază de ciment reacționează cu apa, rezista la efectele substanțelor corozive în mediul înconjurător.
Solubilitatea - este capacitatea unui material de a se dizolva într-un solvent dat. O măsură a solubilității materialului în condițiile date este concentrația sa saturată soluție.
În cazul în care materialul de foc uhudshaet- de solvent descompune proprietățile lor, solubilitatea este un factor negativ. În cazul în care solubilitatea este utilizat ca parte a tehnologiei în producția de mastic, solubilitatea devine un factor pozitiv.
Rezistența la coroziune este capacitatea unui material de a menține proprietățile sale în medii dure. Prin medii agresive includ apa (proaspătă și apă de mare), gazele, soluții de acizi, baze și săruri precum și solvenți organici.
rezistenta la acizi - capacitatea unui material de a rezista la acțiunea acizilor fără a modifica proprietățile sale. Sărurile Kislotostoykostyo posedă acid puternic (azotic, clorhidric, fluorosilicat), unele materiale polimerice, si placi ceramice speciale.
rezistență la alcalii se caracterizează prin capacitatea materialului de a rezista la acțiunea alcaliilor, menținerea proprietăților lor. Schslochestopkimi considerate pigmenți utilizați în pardoseala aparatelor și xylolite țiglă și breccias tip podele (ocru, umărul etc.).
Etanș la gaz - capacitatea materialului nu reacționează cu mediul gazos înconjurător. Materialele utilizate în lucrările care acoperă sunt adecvate în principal dioxid de carbon hidrogen sulfurat cerere.
În cazul în care dioxidul de siliciu (silice) predomină în compoziția materialului, materialul este considerat a fi rezistent la acizi, dar la interacționează cu oxizii de bază, cum ar fi oxidul de calciu. Atunci când o parte din materialul anorganic este dominat de oxizi de bază, este în general instabil la acizi, baze pentru că nu a distrus.
Proprietățile chimice ale materialului caracterizat prin capacitatea sa de transformările chimice sub influența substanțelor cu care este în contact, precum și o parte din fizică (de exemplu, căldură, radiații, curentul electric) și biologică (microorganisme, fungi, etc.) Factori. Din proprietățile chimice ale materialului principal pentru constructor - material rezistent la coroziune în construcții și reactivitatea acestora. Această din urmă proprietate este importantă, de exemplu, pentru materialele folosite ca liant (de exemplu, ciment, rășină sintetică).
Coroziunea - distrugerea solidelor, care este cauzată de procese chimice și electrochimice în care interacțiunea cu mediul extern. degradarea corozivă afectează nu numai metalele, dar și materiale de piatră, beton, plastic, lemn.
Agenții Principalele materiale corozive agresive de construcție, sunt: apă proaspătă și sare, apa din sol salin, dizolvate în gazele de apa de ploaie (SO2, SO3, N02) de la instalațiile industriale și automobile. În instalațiile industriale coroziunea materialelor de construcții cauzează adesea agenți mai puternici: soluții acide și alcaline, materialul topit și gazele fierbinți.
Un tip special de coroziune - biocorrosion - distrugerea materialului sub acțiunea organismelor vii (de exemplu, fungi, microbi). Biocorrosion - este nu numai descompunerea materiei organice (lemn, asfalt, etc.), dar și distrugerea betonului și a deșeurilor metalice produse sunt decontate pe microorganisme.
Modificări în compoziția structurii și chimică din plastic sub influența mediului extern se numește „îmbătrânire“. Efectul cel mai dăunător asupra maselor plastice au radiației solare, oxigenul din aer și temperaturi ridicate.
materiale de construcție la coroziune schimbări chimice nu atât de mult periculoase în materialul ca schimbările legate de proprietățile fizice și mecanice ale materialelor.
Reactivitatea materialelor de construcții ca lianți veschostva sau suplimente minerale, nu numai că depinde de compoziția și structura lor (adică. E. Activitatea moleculelor constituente), dar, de asemenea, la măcinare finețe. Motivul pentru aceasta este faptul că procesele chimice proceda, fie prin contactul direct al acestor substanțe unul cu celălalt (adică pe suprafața acestuia), sau prin dizolvarea substanțelor (dizolvare se produce, de asemenea, la suprafață). Astfel, mai mare suprafața substanței, cu atât chimic. Suprafața crește odată cu creșterea finețe a particulelor sale.