свойства материалов

1.

Свойства
строительных
материалов
ВЫПОЛНИЛА МАСТЕР П/О
ГАПОУ ТО «ИШИМСКИЙ
МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»
ОТДЕЛЕНИЕ С. ВИКУЛОВО
МЕХНИНА Е.В.
Материаловедение: Раздел 1/1.2

2.

Свойства строительных
материалов
• 1. Физические свойства строительных
материалов;
• 2. Физико-химические свойства
строительных материалов;
• 3. Механические свойства;
• 4. Химические свойства;
• 5. Технологические свойства;
• 6. Эксплуатационные свойства;
• 7. Специальные свойства.

3.

1. Физические свойства строительных
материалов
• Физические свойства строительных материалов
характеризуются параметрами состояния материала или
отношением их к действию на них физических факторов
(воды, температуры, электрического тока и др.).
Структурно-физические
• Истинная плотность ( и) – масса единицы объема сухого
материала в абсолютно плотном состоянии, т.е. без пор,
пустот, трещин.
• Истинная плотность определяется в лабораторных
условиях.
• Средняя плотность ( ср) – масса единицы объема
материала в естественном состоянии, т. е. вместе с порами,
пустотами.
• Насыпная плотность ( н) – это масса единицы объема
материала в рыхлом состоянии, включая поры и пустоты.

4.

• Пористость (П) – это степень заполнения
объема материала порами, содержание пор в
материале.
• Поры – это ячейки разных размеров, которые
заполняются воздухом или водой. Поры могут
быть мелкими - размером 0,001...0,1мм;
крупными 1. . .2 мм.
• Поры больше 2мм называются пустотами.
• Пористость является основной структурной
характеристикой, определяющей такие
свойства материала, как водопоглощение,
теплопроводность, акустические свойства,
морозостойкость, прочность и др.

5.

Гидрофизические
• Водопоглощение – способность
материала при нормальных условиях
(давлении и температуре) поглощать воду
и удерживать ее в своих порах без
контакта с водой.
• Водостойкость – способность материала
сохранять механические свойства в
насыщенном водой состоянии.

6.

• Водопроницаемость – способность материала
пропускать воду под давлением сквозь свою
толщину. Характеризуется количеством воды ,
которая проходит за 1 час сквозь 1 м2
поверхности материала при постоянном
(заданном) давлении.
• Водопроницаемость – одна из главных
эксплуатационных характеристик кровельных,
гидроизоляционных материалов.
• Водонепроницаемость – определяется
предельным давлением при котором вода не
проникает сквозь материал. В зависимости от
величины давления устанавливают марки –
для бетонов по водонепроницаемости W 0,2;
W 0,4; W 0,6;W 0,8 (МПа).

7.

• Морозостойкость – способность материала
в насыщенном водой состоянии
выдерживать попеременное замораживание
и оттаивание и сохранять физикомеханические свойства. Морозостойкость
материалов зависит от их плотности,
пористости и водостойкости. Плотные
материалы более морозостойкие чем
пористые.
• Морозостойкость материала оценивают
маркой по морозостойкости: F15 ,F25, F50 и
т.д.
• Вода в порах при отрицательных
температурах превращается в лед,
увеличивается в объеме на 9% (плотность
льда 918 кг/м3).

8.

Теплофизические
• Теплопроводность – способность
материала передавать теплоту от одной
поверхности к другой при наличии
разницы температур на этих
поверхностях.
• Теплоемкость – способность
материала поглощать при нагревании
теплоту и выделять тепло при
остывании.

9.

• Огнестойкость – способность материала
сопротивляться действию огня при пожаре в
течение предельного времени и не изменять
свои физико-механические свойства. По
степени огнестойкости различают:
• Несгораемые материалы – под действием
огня не горят и не обугливаются (бетон,
кирпич, черепица и др.), но некоторые
растрескиваются (мрамор, стекло,
асбестоцемент, металлы - плавятся от 600 С).
• Трудносгораемые – под воздействие огня
тлеют, воспламеняются, но после прекращения
огня их горение, тление прекращается
(асфальтобетон, фибролит, некоторые
пенопласты, пропитанная антипиренами
древесина).
• Сгораемые – горят под действием огня и после
прекращения действия огня (необработанная
древесина, полимеры, битумы, лаки, краски).

10.

• Огнеупорность – способность материала
выдерживать длительное воздействие высоких
температур. Характеризуется огнеупорность
температурой, при которой стандартный
образец деформируется и достает вершину
подставки.
• По степени огнеупорности делят на:
• Огнеупорные – выдерживают температуру
более 1580 С ( шамот, динас, хромит,
высокоглиноземистые материалы,
применяемые для футеровки промышленных
печей, труб и др.
• Тугоплавкие – выдерживают температуру от
1350 до 1580 С (гжельский кирпич, клинкер
керамический или дорожный, плитка
керамическая для пола).
• Легкоплавкие – выдерживают температуру до
1350 С (кирпич керамический обыкновенный,
трубы дренажные, керамзит и др.

11.

2. Физико-химические свойства
строительных материалов
• Дисперсность – характеризуется степенью
измельчения твердого материала и
оценивается удельной поверхностью.
• Вязкость – обуславливается внутренним
трением вещества во время перемещения
одного слоя относительно другого.
• Когезия - показатель внутреннего
сцепления материала, обусловленный
межмолекулярными силами сцепления.
• Адгезия – внешнее сцепление материалов
друг с другом на поверхности их контакта.

12.

3. Механические свойства
• Механические свойства характеризуют
способность материалов сопротивляться
действию механических сил.
Физико-механические
• Прочность при сжатии – способность
материала сопротивляться действию
сжимающих нагрузок, которые вызывают в
материале внутренние напряжения.

13.

• Прочность при растяжении (R ) –
способность материала сопротивляться
растягивающим нагрузкам.
• Прочность при изгибе – способность
материала сопротивляться изгибающим
нагрузкам.
• Твердость – способность материала
сопротивляться проникновению в него
другого более твердого материала. От
твердости зависит граница использования
материала.

14.

• Истираемость – свойство
поверхностного слоя материала
сопротивляться абразивному износу.
• Определяют на специальных машинах
– круг истирания , как абразивный
материал применяют песок или
наждак.
• Сопротивление удару
(динамическая или ударная
прочность) – способность материалов
сопротивляться разрушению при
ударных нагрузках.

15.

Механические свойства
Деформативные
• Упругость – свойство материала
самопроизвольно восстанавливать
первоначальную форму и размеры
после прекращения действия внешних
сил. Упругая деформация полностью
исчезает после прекращения действия
внешней силы, поэтому ее называют
обратимой.

16.

• Пластичность – способность
материала под действием внешних сил
изменять свою форму и размеры без
разрушения и сохранять ее, когда
нагрузка снята. Такие деформации
называют необратимые. Пластичность
изменяется под действием температур.
• К упругим материалам относят:
природные и искусственные каменные
материалы, стекло, сталь, к
пластичным: битумы, глины,
пластмассы, бетоны.

17.

• Хрупкость – способность материала
разрушаться без образования заметных
остаточных деформаций.
• Хрупкие материалы – стекло, чугун,
бетон и др.
• Пластичность и хрупкость
строительных материалов могут
изменятся не только под действием
температуры, но и с изменением
влажности и скорости нарастания
действующей нагрузки.

18.

4. Химические свойства
• Химические свойства характеризуются способностью
материалов сопротивляться действию кислот, щелочей,
растворенных в воде газов и солей.
• Коррозия – разрушение твердых тел, которое
вызывается химическими и электрохимическими
процессами, протекающими в них при взаимодействии
с внешней средой. Основными агрессивными агентами,
вызывающие коррозию: пресная и соленая вода, газы,
минерализованные воды, растворы кислот, щелочей,
расплавленные материалы, живые организмы и др.
• Особый вид коррозии – биокоррозия – разрушение
материалов под действием живых организмов,
например, грибков, микробов. Биокоррозия – это не
только гниение органических материалов (древесина),
но и разрушение бетона и металла продуктами
жизнедеятельности поселившихся в них
микроорганизмах.

19.

• Кислотостойкость – способность материала
сопротивляться действию растворов кислот
или их смесей. К кислотостойким относят:
углеродные стали, чугун, кварцит, гранит,
базальт, диабаз, силикатное стекло.
• Щелочестойкость – способность материалов
сопротивляться действию водных растворов
щелочей. К щелочестойким относят:
специальные хромоникелевые сплавы,
известняки, бетоны на основе
портландцемента, глиноземистого цемента и
др.
• Токсичность – способность материала в
процессе изготовления и эксплуатации при
определенных условиях выделять вредные
для здоровья человека вещества. Особенно к
ним относят: полимерные материалы, дегти,
битумы, краски, лака и др.

20.

5. Технологические свойства
• Технологические свойства характеризуют
способность материалов к восприятию
некоторых технологических операций,
изменяющих состояние материала, структуру его
поверхности, придающих нужную форму и
размеры и т.п.
• Технологичность – свойство материалов
перерабатываться различными
технологическими методами, вследствие чего
практически полностью сохраняется его
структура и свойства исходного материала. К
числу технологических материалов можно
отнести, например, полимерные материалы,
древесину и др.
• Гвоздимость – способность материала
удерживать гвозди, шурупы при определенных
условиях выдергивания. Эта характеристика
важна для стеновых материалов.

21.

• Дробимость характеризует способность
материалов дробиться вследствие
механического действия ударных или
сжимающих нагрузок. При этом образуется
материал в виде щебня или песка. Дробление
можно осуществлять, используя действие
электрического шока, термического удара,
пневмовзрыва и др. Для некоторых материалов
(щебень) определяется марка дробимости.
• Полируемость – способность материала
принимать обработку абразивными
материалами, образуя гладкую блестящую
поверхность (мрамор, гранит, кварцит).
• Формуемость – способность материала
принимать заданную форму при разных
воздействиях (прессования, вибрирования,
проката и др.).
• Слеживаемость – характерна для зернистых,
особенно порошкообразных материалов,
которые во время длительного хранения могут
грудковаться, уплотняться.

22.

6. Эксплуатационные свойства
• Долговечность – способность материала
служить долгое время в конкретных
климатических и производственных условиях
в установленном режиме эксплуатации без
потери эксплуатационных качеств.
• Надежность представляет собой обобщающее
свойство, характеризующее определение всех
свойств материала в процессе эксплуатации.
• Безотказность – умение материала сохранять
работоспособность при определенных
условиях и режимах работы на протяжении
определенного времени без принудительных
перерывов на ремонт.

23.

• Ремонтоспособность – свойство
материала воспринимать ремонт и
наладки в следствии которых
обновляется и сохраняется его
техническая характеристика (качество
изделия). Показателями
ремонтоспособности являются:
среднее время, трудоемкость и
стоимость ремонта.
• Сохранность – способность материала
сохранять обусловленные
эксплуатационные способности на
протяжении и после времени
складирования и транспортирования,
установленных техническими
документами. Оценивают периодом
сохранения и транспортирования до
появления неисправности.

24.

7. Специальные свойства
• Декоративность – характеризуется
эстетическими свойствами (архитектурнохудожественными): блеск, цвет, рисунок,
фактура и т.д.
• Фактура – характер лицевой поверхности
(гладкая, рифленая).
• Блеск придают материалу нанесение
глазури, эмали, полируемостью
поверхности.
• Прозрачность – способность материала
пропускать световые волны. К прозрачным
материалам относят оконное стекло.

25.

• Звукопоглощение – способность
материала поглощать звуки,
которые на него падают.
• Звукоизоляция – способность
материала сопротивляться
прохождению звуковой волны.
• Звукопроницаемость –
способность материала пропускать
звуковые волны.