Основные свойства строительных материалов и их особенности

Чтобы строить качественно и профессионально, нужно иметь четкое представление о строительных материалах: их основные свойства и допустимость их использования в условиях возведения определенной конструкции. Это влияющая на качество продукции и, соответственно, на репутацию строителя.

Классификация и свойства строительных материалов.

Все основные строительные вещества наделены признаками и характеристиками, которые проявляются в наибольшей или наименьшей мере. Качественное проявление зависит от предназначения материала и особенностей его применения в конкретной ситуации.

Строительным веществам присущи физические характеристики, механические свойства и химические особенности.

Физические свойства и характеристики

Из числа свойств, причисляемых к физическим, часто рассматривают вес, удельный и объемный, степень плотности, наличие пористости, способность к водопоглощению, степень влагоотдачи и влажности.

Также принимают во внимание, насколько материал морозостойкий, способен ли проводить газ, устойчив ли к огню и высоким температурам и обладает ли теплопроводностью.

Для расчета объемного веса используется данная формула: γ0=G/V, где G — вес, а V1 — объем материала, включая поры и пустоты. Единица измерения объемного веса кг/м³. Часто объемный вес бывает меньше удельного веса. Данная характеристика важна при расчете прочности конструкции и организации перевозки транспортными средствами.

Таблица сравнения строительных материалов.

Плотность показывает меру заполнения объема образца тем веществом, из которого этот образец состоит. Единица плотности используется в кг/м³. Количество пор, присутствующих внутри образца, почти всегда влияет на его показатель плотности.

Понятие пористости подразумевает наличие в материале пор и показывает насколько его объем ими заполнен и измеряется в процентном отношении. Есть поры мелкие и крупные. Следовательно, материалы бывают мелкопористыми и крупнопористыми.

По степени легкости непористые элементы уступают пористым. Размер пор и их количество сказываются на теплоизоляционных свойствах: чем меньше пор мелких по размеру, тем сильнее теплоизоляционные характеристики строительных элементов.

Способность материала поглощать воду и удерживать ее, называется водопоглощением, которое бывает весовым и объемным. Весовое измеряется в процентах и представляет собой отношение веса воды, впитавшейся в образец до предела, к весу сухого образца. Значение объемного вычисляется в процентном отношении и рассчитывается как отношение объема впитавшейся воды к объему в состоянии насыщения.

Если материал может отдавать воду, когда изменяется окружающая его среда, он способен к влагоотдаче, которая измеряется в процентах. Величина показывает, сколько воды испаряется из образца в течение 24-х часов при условии 20 °C и 60%-ой влажности воздуха.

Влажность показывает, сколько жидкости, а именно воды, содержится в материале. Величина рассчитывается в процентах и определяется методами высушивания и титрированием по Карлу Фишеру.

Морозостойкость демонстрирует, способен ли материал, содержащий в себе влагу, много раз подвергаться замораживанию и размораживанию, не разрушаясь, без ущерба для своей прочности.

Многие материалы, соприкасаясь с водой, разрушаются. Это происходит, потому что вода, находящаяся в порах, замерзает при температуре ниже нуля. Вероятность разрушения повышается, а прочность уменьшается. Материалы, которые поглощают мало воды, более морозостойки.

Сравнение теплоизоляции стройматериалов.

Газопроницаемостью обладают строительные образцы, пропускающие газ (воздух) под действием давления. Высокую степень газопроницаемости имеют материалы с крупными порами. На этот показатель влияют размер и особенности пор.

Газопроницаемость особенно нужно учитывать при строительстве жилых помещений, где обязательно должна происходить естественная вентиляция. В других случаях, требующих уменьшения газопроницаемости, это достигается путем оштукатуривания стен, покрытия их красками на масляной основе или битумными составами.

Если элемент может передавать тепло при разнице температур поверхностей, находящихся вокруг него, значит, он способен проводить тепло. Теплопроводность измеряется в Вт/(м*С). Например, теплопроводность бетона равна 1, 69, гранита — 3,49, древесины (сосна) — 0,09. При монтаже стен, установке перекрытий, укладке пола следует особенно теплопроводность имеет важное значение.

Огнестойкие стройматериалы не разрушаются при воздействии высокой температуры. Они подразделяются на элементы, которые не сгорают, сгорают быстро и трудносгораемые экземпляры. Например, кирпич и бетон не воспламеняются, не могут тлеть и превращаться в угли. Сталь сильно деформируется. Гранит и известняк разрушаются, а древесина и пластмасса горят и тлеют.

Вернуться к оглавлению

Механические свойства

Механические свойства материала расскажут, насколько он прочен, упруг, тверд, хрупок и пластичен.

Прочностью строительных материалов называется их способность сохранять свою целостность в результате действия на них определенных нагрузок.

Когда материал подвергается сжатию, гнется или растягивается, его прочность характеризуется величиной, называемой пределом прочности. Предел прочности измеряется в МПа.

Таблица сравнения стоимости стройматериалов.

Если материал способен возвращаться к своей изначальной форме и сохранять прежний размер, подвергаясь деформированию, то он обладает определенной степенью упругости.

Деформация достигается применением различных нагрузок. Данное свойство выражается пределом упругости, рассчитываемым в МПа. Резина и сталь обладают упругостью.

Если материал демонстрирует сопротивление проникновению в него иного тела, такой материал называют твердым. Чтобы определить степень твердости стали, дерева и бетона в куски материалов вдавливается шарик, выполненный из стали, а затем определяется глубина вдавливания.

Если под влиянием внешних сил происходит разрушение материала, то он причисляется к разряду хрупких. Это особенно нужно учитывать при транспортировке материалов (стекла, плитки) до строительного объекта.

Свойство пластичности определяется как способность материалов из-за воздействия на него разных сил менять размер и форму без появления разрывов, а также оставаться в новом виде после окончания действия нагрузок. Пластмасса, медь и сталь являются пластичными.

Вернуться к оглавлению

Химические свойства

Химические свойства демонстрируют, насколько материалы могут быть химически стойкими, сопротивляться коррозии, способны растворяться в жидкостях, устойчивы к влиянию кислот, щелочей и подвержены адгезии.

Химически стойкий материал не поддается разрушительному влиянию реагентов: щелочи, кислоты, соли, газа. На химическую стойкость влияет структура материала и его состав.

Сопротивляемость материала коррозии — это коррозионная стойкость. Морская и пресная — удобная среда для развития процессов коррозии. Жесткость воды, кислотность, присутствие щелочи влияют на ее агрессивность.

Например, если в воздухе содержится большой процент азота или сероводорода, то его смело можно считать агрессивной средой.

Если строительные материалы растворяются в различных жидкостях, их называют растворимыми. На растворимость влияет химический состав материала, давление и температура.

Адгезия — это способность притягиваться к поверхности какого-либо другого материала. Ее единицей измерения является кгс/см² или МПа. Адгезия обеспечивает прочное сцепление между материалами и зависит от их природы и состояния их поверхностей.

Источник