Классификация и характеристика основных свойств строительных материалов

“Свойство” материала - это его способность определенным образом реагировать на те или иные внешние или внутренние факторы. Действие этих факторов обусловлено как составом и строением самого материала, так и эксплуатационными условиями, в которых работает материал в сооружении.

В зависимости от природы факторов, действующих на материал, основные свойства делят на группы: физические, механические, химические, технологические, комплексные.

Физические свойства в свою очередь делятся на параметры состояния и структурные характеристики и свойства, характеризующие отношение материалов к различным физическим процессам.

Параметры состояния и структурные характеристики – истинная, средняя, относительная и насыпная плотность, пористость, коэффициент плотности и др. Они характеризуют особенности физического состояния материалов.

За малым исключением (стекло, металлы, битум) строительные материалы пористы. Поры представляют собой полости между элементами структуры внутри материала. Объем пористого материала в естественном состоянии (V_e) cкладывается из объема твердого каркаса (V_а) и объема пор (V_п).

Важнейшие свойства строительных материалов (средняя плотность, прочность, долговечность, теплопроводность, водонепроницаемость, водопоглощение и др.) зависят от величины пористости и ее характера. Характер пористости определяется размером и формой пор, равномерностью распределения пор по размерам, их строением - открытые или закрытые. Стремятся получать материалы с закрытой пористостью (они имеют малое водопоглощение и соответственно высокую морозостойкость), но иногда специально создается открытая пористость, например, в звукопоглощающих материалах.

Значения плотности и пористости распространенных строительных материалов приведены в табл 2.1.

Характеристика наиболее важных свойств строительных материалов (определения, формулы, размерности, необходимые пояснения) приведены в табл. 2.2.

Свойства, характеризующие отношение материалов к различным физическим процессам, определяют поведение материала при действии воды, огня, высоких температур, замораживания и оттаивания и т.д.

Гидрофизические свойства определяют отношение материала к действию воды и водяного пара. При увлажнении материала его свойства существенно изменяются: увеличиваются теплопроводность и средняя плотность, снижается прочность и т.д. Поэтому при всех расчетах необходимо учитывать как влажность материала, так и его способность к поглощению влаги (гигроскопичность и водопоглощение).

Водопоглощение по объему (см. табл. 2.2) используют для оценки структуры материала, привлекая для этой цели коэффициент насыщения пор водой, равный отношению водопоглощения по объему к пористости:

К_н=W_o/П.

Этот коэффициент характеризует содержание в материале открытых и замкнутых пор и может изменяться от 0, если все поры замкнутые, до 1, если все поры открытые и W_o= П. Коэффициент насыщения пор дает возможность косвенно оценивать морозостойкость материала. Если К_н менее 0,6 (поры на 60% и менее заполнены водой) – материал считается морозостойким, при К_н в пределах от 0,6 до 0,8 – материал имеет так называемую сомнительную морозостойкость, и если К_н больше 0,8 – материал не морозостоек.

Морозостойкость - одно из важнейших свойств материалов для климатических условий России. Причиной разрушения материала при попеременном замораживании и оттаивании является попадание воды в поры материала и переход ее в лед с увеличением объема ( V=9%). При высоком водонасыщении материала замерзание воды вызывает большие растягивающие напряжения в стенках пор, что при многократном повторении приводит в конечном итоге к разрушению материала. Морозостойкость пористых материалов зависит от характера пористости и прочности на растяжение. Она тем выше, чем больше в материале замкнутых пор.

Таблица 2.1.

Date: 2015-08-15; view: 519; Нарушение авторских прав