Теплофизические свойства.

Теплоемкость способность аккумулировать теплоту при нагревании. Количеством теплоты необходимого 1 кг материала на 1 0С.

Теплопроводность — свойство стройматериала передавать теплоту через толщу от одной поверхности к другой. Теплопроводность К [Вт/(м-°С)] характеризуется количеством теплоты (Дж), проходящей через материал толщиной 1 м, площадью 1 м2 в течение 1 с, при разности температур на противоположных поверхностях материала 1 °С.

Теплопроводность материала зависит от его химического состава и структуры, степени и характера пористости, влажности и температуры, при которых происходит процесс передачи теплоты.

Термическая стойкость способность материала выдерживать чередование(циклы) резких тепловых изменений.

Огнестойкость. Свойство материала сопротивляться действию высоких температур и воды в условиях пожара без значительной способности в течении определенного времени.

Огнеупорность. Свойство материала удерживать длительное воздействие высокой температуры, не размягчаясь и не деформироваться >1580 0С.

Радиационная стойкость — свойство материала сохранять свою структуру и физико-механические характеристики после воздействия ионизирующих излучений.

Акустические свойства —это свойства, связанные с взаимодействием материала и звука. звукопроводность — способность материала проводить звук сквозь свою толщу и звукопоглощение — способность материала поглощать и отражать падающий на него звук.

4 Механические свойства

Отражают способность материала сопротивляться силовым, тепловым, усадочным или др. напряжением без нарушения сформировавшейся структурой.

Прочность -это свойство материала сопротивляться, не разрушаясь внутренним напряжением и деформации, возникающим под действием нагрузки или др. факторов. Прочность характеризуется пределом прочности, который численно равен напряжению соответствующему нагрузке, вызвавшей разрушение материала. В зависимости от вида деформации различают предел прочности при сжат, растяжении, при изгибе.

Водостойкость - способность материала сохранять прочность при увлажнении. Характеризуется коефициентом размягчения. К_р=R_в/R_с К_р_^>0,7(0.8)

Упругость - способность материала самопроизвольно восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после снятия нагрузки.

Пластичность - способность материала при нагружении значительной степени изменять форму и размеры без образования трещин и разрывов и сохранять эту форму после снятия нагрузки.

Твердость - свойство материала сопротивляться проникновению в него др. более твердого тела. Существует шкала Мооса, предназначенная для определения твердости материала и мономинеральные породы.

Истираемость - способность материала сопротивляться истирающим воздействиям, определяют с помощью круга истирания H=m-m₁/S

Сопротивление ударов - характеризует способность каменных материалов сопротивлении ударов без образования трещин.

Износ - характеризуется одновременно воздействием ударных нагрузок. Определяется с помощью вращающихся барабанов.

Хрупкость -свойство материала под действием нагрузки разрушаться без заметной пластической деформации (материалы хрупкие, которые разрушаются без предварительной деформации, как только действующие на них усилия достигают величины разрушающих нагрузок.)

5 Химические и физико-химические свойства, технологические свойства.

Химические св-ва - хар-ют сп-ть мат-в вступать в хим. Взаимодействия с вещ-ми внешней среды или сохранять свой состав и структуру в условиях инертной среды.

Хим.стойкость - сп-ть мат-ла сопративляться действию агресссивной среды,кислоты,газы,растворы солей и щелочей.

Физико-химические св-ва хар-ют влияния физ.состояния вещ-ва на протекание хим.процессов.

Дисперсность - хар-ет размер твердых частиц и капель жидкостей. Удельная пов-ть хар-ет степень раздробленности мат-ла и развитости его пов-ти.

Одгезия -св-ва мат-ла прилипать к пов-ти другого.

Тиксотропия — способность пластично-вязких смесей обратимо восстанавливать свою структуру, разрушенную механическими воздействиями.

Технологические св-ва -хар-ют сп-ть мат-ла к восприятию технологич.операций вызывающих изменение состояния мат-ла, структуры его пов-ти придающих нужную форму и размеры.(дробимость, распиливаемость, шлифуемость, гвоздимость)

6 Эстетические свойства (форма, цвет, фактура лицевой поверхности, блеск, рисунок, текстура и др.).

Форма материалов непосредственно влияет на своеобразие фасада и интерьера здания. В современной архитектуре форма облицовочных материалов, как правило, лаконична (квадрат, прямоугольник).

Природный рисунок называется текстурой.

Цвет - зрительное ощущение Возникающее в результате воздействия на сетчатку глаз человека электромагнитных колебаний, отраженных от лицевой поверхности в результате действия света.(хроматические и ахроматические)

Архитектурная форма оказывает эмоциональное воздействие, которое связано с эстетическими свойствами СМ. Они должны способствовать выявлению объемно-пространственной композиции. Не должны искажать её и вызывать ложные о ней представления. Эстетич. свойства СМ должны использоваться и применяться для усиления и развития основной идейно-художественной задачи проекта

Фактура - видимое строение поверхности строит. материала. Характеризуется рельефом и степенью блеска. Фактура может быть рельефной, гладкой, матовой, глянцевой и блестящей. Фактура лучше различается на светлой поверхности.

Рисунок -различные по форме, размерам, расположению, сочетанию, цвету линии,полосы,пятна и др. элементы на лицевой поверхности материала.

Блеск - сп-ть направленно отражать световой поток.

7Свойства строительных материалов по отношению к водной и паровой среде.

Гигроскопичность -особенность мат-ла поглощать и конденсировать водяные пары из воздуха. М-лы активно притягивающие молекулы воды наз-ют гидрофильные,а те которые не смачиваются водой- гидрофобными.

Водопоглощение -сп-ть мат-ла поглощать и удерживать в себе воду при непосредственном контакте. На величину водопоглощения влияет характер пористости. Различают водопоглощение по массе и водопоглощение по объему

Капиллярное всасывание (подъем) воды пористым материалом происходит по капиллярным порам, когда часть конструкции соприкасается с водой.

Водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлением.

Водостойкость -сп-ть материала сохранять прочность при увлажнении.

Влажностные деформации — изменение размеров и объема материала при изменении его влажности.

Водонепроницаемость характеризуется периодом времени, по истечении которого появляются признаки просачивания воды под определенным давлением через образец материала (кровельные) или предельной величиной давления воды, при котором образец цилиндр не пропускает воду (бетон)

Морозостойкость. Свойство, насыщенное водой материала, выдерживает многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. Марки морозостойкости F15, характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания без признаков разрушения и значительного снижения прочности F15,F25,F35…F1000

8 Средняя и истинная плотность строительных материалов.

9Пористость строительных материалов

Пористостью материала называют степень заполнения объема материала порами. По величине пористость является дополнением плотности до единицы или до 100%.

По величине воздушных пор материалы разделяют на мелкопористые (поры имеют размеры в сотые и тысячные доли миллиметра) и крупнопористые (размеры пор от десятых долей миллиметра до 1 — 2 мм).

10Что понимают под водопоглощением строительных материалов? Водопоглощение по массе и водопоглощение по объему.

Водопоглощение -сп-ть мат-ла поглощать и удерживать в себе воду при непосредственном контакте. На величину водопоглощения влияет характер пористости. Различают водопоглощение по массе и водопоглощение по объему

11 Как определить коэффициент насыщения пор водой? Что он характеризует?

Коэффициент насыщения пор водой –отношение водопоглощения по объему к пористости: К_н=W_о/П Позволяет оценить структуру материала. Он может изменяться от 0 до 1. Уменьшение К_н (при той же П) свидетельствует о сокращении открытой пористости,что проявляется в повышении морозостойкости. При насыщении материала водой существенно изменяются его свойства: увеличивается плотность и теплопроводность, происходят некоторые структурные изменения в материале,вызывающие появление в нем внутренних напряжений,что как правило,приводит к снижению прочности материала.

12 Водостойкость и морозостойкость строительных материалов. Как их оценить?

Морозостойкостью называют способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без допустимого понижения прочности. Морозостойкость характеризуется числом циклов попеременного замораживания() и оттаивания в воде при температуре 20. число циклов(марка), которые должен выдерживать материал,зависит от условий его будущей службы в сооружении, климатических условий и указывается в СНиПах и ГОСТах на материалы.

Водостойкость -сп-ть материала сохранять прочность при увлажнении. Числовой характеристикой водостойкости является коэф. Размягчения. К_р=R_в/R_с,где R_в и R_с- предел прочности при сжатии соотв. Водонасыщенного и сухого обр.,Мпа. Он является важным показателем, так как характеризует водостойкость материала, который в условиях работы в сооружении может подвергаться воздействию воды. Коэффициент размягчения колеблется в пределах от 0 до 1.Каменные материалы (природные и искусственные) нельзя применять в условиях воздействия на них воды, если коэффициент их размягчения меньше 0,75. Материалы с коэффициентом размягчения больше 0,75 называют водостойкими,их разрешают применять в сырых местах без спец. Мер по защите их от увлажнения.

13Водопроницаемость, водонепроницаемость строительных материалов.

Водопроницаемостью называют способность материала пропускать воду под давлением. Степень водопроницаемости материалов зависит от их плотности и строения: особо плотные-материалы (например, стекло, битумы,сталь) водонепроницаемы, материалыс замкнутыми мелкими порами практиче

ски также водонепроницаемы. п Величина водонепроницаемости выражается количеством воды в граммах, прошедшей за1 ч через 1 см2 поверхности материалапри постоянном давлении.

Водонепроницаемость характеризуется периодом времени, по истечении которого появляются признаки просачивания воды под определенным давлением через образец материала (кровельные) или предельной величиной давления воды, при котором образец цилиндр не пропускает воду (бетон)

14 Прочность строительных материалов, нормирование прочности. Экспериментальная оценка прочности.

Прочность - Свойство материала сопротивляться разрушениям под действием напряжений, возникающих от нагрузок, влияния температуры, атмосферных осадков и других факторов.

15 Теплофизические свойства строительных материалов (теплопроводность; термостойкость; коэффициент линейного температурного расширения; пожарная опасность строительных материалов и их пожарно-техническая классификация).

Теплопроводность - свойство материала передавать тепло через толщу от одной поверхности к другой. Характеризуется количеством теплоты,проходящей через материал толщиной 1м, площадью 1м кв. в течении 1с, при разности температур на противоположных поверхностях материала 1. зависит от хим. Состава и структуры, степени и характера пористости, влажности и температуры, при которой происходит процесс передачи тепла.

Термостойкость -сп-ть материала выдерживать чередование резких тепловых изменений. Зависит от однородности материала и коэф. Теплового расширения составляющих его веществ. Коэф.линейного темп-ного расширения характерезует удлинение 1м материала при нагревании его на 1; коэф. Объемного расширения хар-ет увеличение объема 1м³ материала,при нагревании его на 1. чем меньше эти коэффициенты и выше однородность мат., тем выше терм. Стойкость.

Пожаро-техническая классификация стр. материала. Пожарная опасность стр.мат. определяется: горючнстью, воспламеняемостью, распространением пламени по поверхности, дымообразующей сп-тью и токсичностью. По горючести стр. мат. Подразделяются на негорючие и горючие. Горючие делятся на:

Г1 (слабогорючие);

Г2 (умеренногорючие);

Г3 (нормальногорючие);

Г4 (сильногорючие).

- Горючие строительные материалы по воспламеняемости подразделяются на три группы:

В1 (трудновоспламеняемые);

В2 (умеренновоспламеняемые);

В3 (легковоспламеняемые).

-По распространению пламени по поверхности горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы:

РП1 (нераспространяющие);

РП2 (слабораспространяющие);

РПЗ (умереннораспространяющие);

РП4 (сильнораспространяющие).

-По дымообразующей способности горючие строительные материалы подразделяются на три группы:

Д1 (с малой дымообразующей способностью);

Д2 (с умеренной дымообразующей способностью);

ДЗ (с высокой дымообразующей способностью).

-По токсичности продуктов горения горючие строительные материалы подразделяются на четыре группы:

Т1 (малоопасные);

Т2 (умеренноопасные);

ТЗ (высокоопасные);

Т4 (чрезвычайно опасные).

16 Твердость, истираемость, износ строительных материалов.

Твердость - свойство материала сопротивляться проникновению в него др. более твердого тела. Существует шкала Мооса, предназначенная для определения твердости материала и мономинеральные породы.

Истираемость - способность материала сопротивляться истирающим воздействиям, определяют с помощью круга истирания H=m-m₁/S

Износ - характеризуется одновременно воздействием ударных нагрузок.

17Связь основных свойств строительных материалов с их структурой. Примеры.

Свойства стр. мат. Определяются его структурой. Для получения материала заданных свойств следует создать его внутреннюю структуру, обеспечивающие необходимые технические характеристики. В конечном итоге знание свойств необходимо для наиболее эффективного его использования.

Связь состава, структуры и свойств строительных материалов
Строительные материалы—это природные и искусственные материалы и изделия, используемые при строительстве и ремонте зданий и сооружений. Различия в назначении и условиях эксплуатации зданий и сооружений определяют разнообразные требования к строительным материалам и их обширную номенклатуру,

на основе описанных выше связи свойств, состава, и структуры строительных материалов можно понять что связь самая непосредственная, например:

Пористые материалы – структура пористая (поры замкнутые иле нет), водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, прочность, теплопроводность.

18 Классификация горных пород по происхождению. Краткая характеристика магматических, осадочных и метаморфических горных пород.

горные породы -значительное по объему скопление минералов в земной коре,образовавшееся под влиянием одинаковых условий.

Магматические –горные породы образовались при охлаждении и отвердевании магмы

Осадочные - горные породы образовались в результате естественного процесса разрушения первичных и др. пород под влиянием различныых и многообразующих причин,действующих в природе.

Метаморфические(видоизмененные)- горные породы образовались в результате последующих изменений первичных и вторичных пород, связанных со сложными физико-химическими процессами,происходившими в земной коре.

19 Основные виды строительных материалов и изделий из природного камня и их применение.

Природные каменные материалы –строительные материалы и изделия получаемые механической обработкой(дроблением,раскаливанием,пилением,шлифованием) горных пород. Подразделяются на сырьевые и готовые. К сырьевым относят: щебень,гравий,песок, применяемые в качестве заполнителей для бетонов и растворов.; известняк, мел, гипс, доломит, магнезит, глина-для изготовления строительной извести, гипсовых вяжущих, магнезиальных вяжущих,ПЦ.

Готовые каменные Мат. И изделия разделяются на мат. И изделия для дорожного строительства, стен и фундаментов, облицовки зданий и сооружений. К каменным материалам для дорожного стр-ва относят булыжный, колотый, брусчатый и бортовые камни, щебень,гравий, песок. Их получают из изверженных и прочных осадочных пород.

Булыжный камень представляет собой зерна горной породы с овальными поверхностями размеров до 300мм

Колотый имеет форму близкую к многогранной призме или усеченной пирамиде.

Брусчатый имеет форму прямоугольного параллепипеда. Применяют для мощения площадей, улиц.

Бортовые камни применяют для отделения проезжей части дорог от тротуаров, пешеходных дорожек и тротуаров от газонов.

Щебень -куски камня размером от 5-150мм получаемые путем дробления горных пород.

Гравий -окатанные крупные зерна размером получаемые из рыхлых образований путем рассева на соответствующих ситах.

Песок -рыхлый материал с размерами зерен от 0,16-5мм образовавшийся в результате естественного разрушения или полученный искусственным дроблением горных пород. Применяют для подстилающих слоев дорожных, приготовления бетонов и растворов.

Для фундамента и стен относят бутовый камень, камни стеновые из горных пород, крупные стеновые блоки.

Бутовый камень представляет собой штучный камень размером 150-500мм.

Камни стеновые из горных пород-материал в виде параллепипеда. Применяют для кладки стен, перегородок и др.

Крупные стеновые блоки изготавливают выпиливанием из горных пород. Это вулканические туфы, известняк, доломит, применяют для кладки наружных стен.

К облицовочным материалам относят плиты облицовочные пиленные, архитектурно-строительные изделия, плиты декоративные.

Плиты облицовочные пиленные из природного камня получают распиливанием каменных блоков. Применяют для наружной и внутренней отделке зданий. Для облицовки стен изготавливают плиты из гранита, дифита, лабродорита, базальта, мрамора, известняка, песчаника, туфа и др. настилка полов выполняется плитами из гранита, лабродорита, реже мрамор.

Арх. Стр. изделия - из природного камня получают из блоков или непосредственно выпиливанием из горных пород. Предназначены Для наружной, внутренней облицовки зданий и сооружений, устроиства парапетов, ограждений лестниц. Изготавливаются из гранита, мрамора, плотного известняка, доломита, песчаника и других.

Плиты декоративные на основе природного камня получают из природного камня и неорганических или полимерных связующих. изготавливают с мозаикой,брегчеевидной или орнаментальной поверхностью.

20Способы и средства для очистки, защиты поверхности и укрепления структуры природного камня, средства борьбы с биоразрушителями.

Причины вызывающие разрушение природного камня:

-растворяющее действие воды

-замерзание воды в порах и трещинах

-частые перепады температур и влажность

-химическая эрозия,под действием газов содержащихся в атмосфере и веществ содержащихся в грунтовой или морской воде

-действие органических кислот

Методы защиты

Конструктивные:

-организация хорошего водооттока

-придание поверхности формы при которой вода не задерживается и не проникает внутрь

-гладкая поверхность(полировка)

Химические:

- создание на поверхности материала плотного водонипроницаемого слоя или гидрофобизация. В результате флюатирования- обработка поверхности флюатами для корбонатных пород; для некарбонатных пород используется метод-авантфлюатирования, предусматривающий обработку хлористым кальцием, карбонатом натрия. Гидрофобизация осуществляется путем пропитки природного камня водоотталкивающим составом на основе кремний-органических жидкостей ГКЖ10 ГКЖ34 ГКЖ94

21Фактуры лицевой поверхности материалов и изделий из природного камня.

Фактура лицевой поверхности мат. И изделий из природного камня. Различают три основных вида обработки камня: резанием, шлифованием, скалыванием. Каждый из этих видов в свою очередь, делится на две стадии: придание камню формы и размеров, фактурную обработку. Для этого лицевой поверхности изделия придают заданную степень рельефа. При получении требуемой фактуры абразивную обработку производят на шлифовально-полировальных станках. Шлифование поверхности камня позволяет достичь высокой степени ее гладкости, вплоть до зеркального блеска. Фактура камня, обрабатываемая при помощи скалывающих инструментов, может характеризоваться наличием глубокого(до 50мм и более) рельефа, создающего четкую светотень, повышающую декоративный эффект.

22 Неорганические вяжущие вещества: определение, классификация по назначению, сравнительная характеристика, области применения.

Неорг.вяжущие вещества - искусственные порошкообразные вещ-ва полученные из минерального сырья. При смешивании с водой(затворении) они образуют пластично-вязкую и легкоформуемую массу (вяжущее тесто), которая в результате физико-химических процессов постепенно затвердевает и переходит в камневидное тело.

Неорганические вяжущие вещества в зависимости от их способности твердеть в определенной среде делят на воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие (известь воздушная, гипсовые и магнезиальные вяжущие, растворимое стекло) твердеют и длительно сохраняют прочность лишь в воздушной среде.

Вяжущие вещества, способные твердеть и длительно сохранять или повышать прочность не только на воздухе, но еще лучше в воде, называют гидравлическими вяжущими (гидравлическая известь, романцемент, портландцемент и его разновидности, глиноземистый и расширяющийся цементы, гипсоцементно-пуццолановые и некоторые местные вяжущие вещества)

Воздушные способны в тестообразном состоянии твердеть и длительно сохранять свою прочность только на воздухе, поэтому они применяются в наземных сооружениях, не подвергающихся воздействию воды. К ним относятся строительная воздушная известь, гипсовые, магнезиальные вяжущие вещества и жидкое стекло. Гидравлические вяжущие вещества способны после предварительного твердения на воздухе продолжать твердеть и в воде, увеличивая со временем свою прочность. Они могут применяться в наземных, подземных, гидротехнических и других сооружениях, подвергающихся воздействию воды. Среди них портландцемент, глиноземистый цемент, шлаковые и пуццолановые смешанные цементы, ряд специальных цементов, а также гидравлическая известь.

23низкообжиговые гипсовые вяжущие: сырьевая база, основы технологии, твердение, характеристика свойств, области применения.

Гипсовые вяжущие - называют материалы, для получения которых используется сырье, содержащее сернокислый кальций.

Гипсовые вяжущие вещества делятся на две группы — низкообжиговые и высокообжиговые.

Низкбобжиговые гипсовые вяжущие получают термической обработкой двуводного сульфата кальция при температуре в пределах 105-200 °С при атмосферном давлении. К низкообжиговым относятся строительный и высокопрочный гипс.

Сырьем для производства гипсовых вяжущих служит природный гипсовый камень и природный ангидрит, а также отходы химической промышленности (борогипс, фосфогипс и другие отходы промышленности, содержащие двуводный или безводный сернокислый кальций).