десь также
можно найти описание основных свойств тех или иных
строительных материалов, а также указания на их
преимущества и недостатки, что обязательно следует
учитывать, планируя качественное и долговечное
строение.
Свойства строительных материалов
Строительные материалы отличаются физическими
и механическими свойствами.
Физические свойства
Физические свойства включают в себя следующие
параметры: плотность, пористость, водопоглощение,
влагоотдача, гигроскопичность, водопроницаемость,
морозостойкость, теплопроводность, звукопоглощение,
огнестойкость, огнеупорность и некото рые другие.
Плотность
Плотность материала бывает средней и истинной.
Средняя плотность определяется отношением массы
тела (кирпича, камня и т. п.) ко всему занимаемому им
объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты, и
выражается в соотношении кг/м2.
Истинная плотность – это предел отношения массы
к объему без учета имеющихся в них пустот и пор.
У плотных материалов, например у стали и гранита,
средняя плотность практически равна истинной, у
пористых (кирпич и т. п.) меньше.
Пористость
Эта характеристика определяется степенью
заполнения объема материала порами, которая
исчисляется в процентах. Пористость влияет на такие
свойства материалов, как прочность, водопоглощение,
теплопроводность, морозостойкость и др.
По величине пор материалы разделяют на
мелкопористые, у которых размеры пор измеряются в
сотых и тысячных долях миллиметра, и крупнопористые
(размеры пор – от десятых долей миллиметра до 1 –2
мм). Пористость строительных материалов колеблется в
широком диапазоне. Так, например, у стекла и металла
она равна 0 %, у кирпича пористость составляет 25 –
35 %, у мипоры – 98 %.
Влагоотдача
Это свойство материала характеризует способность
терять находящуюся в его порах влагу. Влагоотдача
исчисляется процентным количеством воды, которое
материал теряет за сут ки (при относительной влажности
окружающего воздуха 60 % и его температуре 20 °C).
Влагоотдача имеет большое значение для многих
материалов и изделий, например стеновых панелей и
блоков, которые в процессе возведения здания обычно
имеют повышенную влажност ь, а в обычных условиях
благодаря водоотдаче высыхают. Вода испаряется до
тех пор, пока не установится равновесие между
влажностью материала стен и влажностью окружающего
воздуха.
Водопоглощение
Водопоглощение – это способность материала
впитывать и удерживать в своих порах влагу.
По объему водопоглощение всегда меньше 100 %, а
по массе может быть более 100 % (например, у
теплоизоляционных материалов). Насыщение материала
водой ухудшает его основные свойства, увеличивает
теплопроводность и среднюю плотнос ть, уменьшает
прочность.
Степень снижения прочности материала при
предельном его водонасыщении называется
водостойкостью и характеризуется коэффициентом
размягчения.
Материалы с коэффициентом размягчения не менее
0,8 относят к водостойким. Их применяют в
конструкциях, находящихся в воде, и в местах с
повышенной влажностью.
Гигроскопичность
Гигроскопичность – это свойство пористых
материалов поглощать влагу из воздуха.
Гигроскопичные материалы (древесина,
теплоизоляционные материалы, кирпичи полусухого
прессования и др.) могут поглощать большое
количество воды. При этом увеличивается их масса ,
снижается прочность, изменяются размеры. Для
некоторых материалов в условиях повышенной и даже
нормальной влажности приходится применять защитные
покрытия. А такие материалы, как кирпич сухого
прессования, можно использовать только в зданиях и
помещениях с пониженной влажностью воздуха.
Водопроницаемость
Водопроницаемостью называют способность
материала пропускать воду под давлением. Эта
характеристика определяется количеством воды,
прошедшей при постоянном давлении в течение 1 ч
через материал площадью 1 м2и толщиной 1 м. К
водонепроницаемым относятся особо плотные
материалы (сталь, стекло, битум) и плотные материалы
с замкнутыми порами (например, бетон специально
подобранного состава).
Морозостойкость
Морозостойкость – это способность материала в
насыщенном водой состоянии выдерживать
многократное попеременное замораживание и
оттаивание без снижения прочности и массы, а также
без появления трещин, расслаивания, крошения.
Для возведения фундаментов, стен, кровли и других
частей здания, подвергающихся п опеременному
замораживанию и оттаиванию, необходимо применять
материалы, обладающие повышенной
морозостойкостью. Плотные материалы, не имеющие
пор, материалы с незначительной открытой
пористостью, с водопоглощением не более 0,5 %
обладают морозостойкостью.
Теплопроводность
Теплопроводность – свойство материала передавать
теплоту при наличии разности температур снаружи и
внутри строения. Эта характеристика зависит от ряда
факторов: природы и строения материала, пористости,
влажности, а также от средней тем пературы, при
которой происходит передача теплоты. Кристаллические
и крупнопористые материалы, как правило, более
теплопроводны, чем материалы, имеющие аморфное и
мелкопористое строение. Материалы, имеющие
замкнутые поры, обладают меньшей
теплопроводностью, чем материалы с сообщающимися
порами.
Теплопроводность однородного материала зависит
от средней плотности: чем меньше плотность, тем
меньше теплопроводность и наоборот. Влажные
материалы более теплопроводны, чем сухие, так как
теплопроводность воды в 25 раз выше
теплопроводности воздуха. От данного показателя
зависит толщина стен и перекрытий отапливаемых
зданий.
Звукопоглощение
Звукопоглощением называется способность
материала ослаблять интенсивность звука при
прохождении его через материал. Звукопогло щение
зависит от структуры материала: сообщающиеся
открытые поры поглощают звук лучше, чем замкнутые.
Лучшими звукоизолирующими показателями обладают
многослойные стены и перегородки с чередующимися
слоями пористых и плотных материалов.
Огнестойкость
Огнестойкость – это свойство материалов
противостоять действию высоких температур. По
степени огнестойкости материалы делят на
несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.
Несгораемые материалы (кирпич, бетон, сталь) под
действием огня или высоких температур не
воспламеняются, не тлеют и не обугливаются, но могут
сильно деформироваться.
Трудносгораемые материалы (фибролит,
асфальтовый бетон) тлеют и обугливаются, но после
удаления источника огня эти процессы прекращаются.
Сгораемые материалы (дерево, рубероид, пл астмассы)
воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или
тлеть и после удаления источника огня.
Огнеупорность
Огнеупорность – свойство материала противостоять,
не деформируясь, длительному воздействию высоких
температур. По степени огнеупорности материалы делят
на огнеупорные, выдерживающие действие температур
до 1580 °C и выше (шамотный кирпич), тугоплавкие,
выдерживающие действие температур 1350 –1580 °C
(тугоплавкий кирпич), легкоплавкие, размягчающиеся
или разрушающиеся при температуре ниже 1350 °C
(керамический кирпич).
Механические свойства
К механическим свойствам материала относят его
прочность, упругость, пластичность, хрупкость,
сопротивление удару и тверд ость.
Прочность
Прочностью называется способность материала
противостоять разрушению под воздействием внешних
сил, вызывающих в нем внутренние напряжения.
Прочность материала характеризуется пределом
прочности при трех видах воздействия на него –
сжатии, изгибе и растяжении.
Упругость
Упругость – это способность материала после
деформирования под воздействием каких -либо нагрузок
принимать первоначальную форму и размеры.
Наибольшее напряжение, при котором материал еще
обладает упругостью, называется пред елом упругости. К
упругим материалам относят резину, сталь, древесину.
Твердость
Твердость – способность материала сопротивляться
проникновению в него другого, более твердого тела.
Это свойство материалов важно при устройстве полов и
дорожных покрытий.
Хрупкость
Хрупкость – свойство материала под действием
внешних сил мгновенно разрушаться без заметной
пластичной деформации.
К хрупким материалам относятся кирпич,
природные камни, бетон, стекло и т. д.
Пластичность
Пластичность – свойство материала изм енять под
нагрузкой форму и размеры без образования разрывов
и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры
после удаления нагрузки. Это свойство противоположно
упругости.
К пластичным материалам относят битум, глиняное
тесто и др.
Сопротивление удару
Сопротивление удару – способность материала
противостоять разрушению под действием ударных
нагрузок. Плохо сопротивляются ударным нагрузкам
хрупкие материалы.