Литературы
Микульский В.Г. Строительные материалы (материаловедение и технология): учеб. пособие.- М.: ИАСВ, 2002. - 536 с.
Горчаков Г.И., Баженов Ю.М. Строительные материалы.- М: Высшая школа, 1986. - 688 с.
Горчаков Г.И. Строительные материалы.- М.: Высшая школа, 1981. -412 с.
Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: учеб. пособие для строит, спец. вузов.- М.: Высшая школа, 2003. - 701 с.
Комар А.Г. Строительные материалы и изделия.- М.: Высшая школа, 1988. - 560 с.
Баженов Ю.М., Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий.- М.: Высшая школа, 1984. - 672 с.
Примеры и задачи по строительным материалам/ Скрамтаев Б.Г., Буров В.Д., Панфилов Л.И. и др.- М.: Высшая школа, 1970. - 230 с.
Попов Л.П. Технология железобетонных изделий в примерах и задачах: учеб.пособие.- М.: Высшая школа, 1986.-192 с.
Чернушкин О.А., Черкасов СВ., Калгин Ю.И. Технология конструкционных материалов: лаб. Практикум. - Воронеж, 2006. - 90 с.
18
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Основные свойства строительных материалов
Таблица П. 1.1 Основные физико-механические свойства строительных материалов
Материал |
Истинная плотность, кг/м3 |
Средняя плотность, кг/м3 |
Пористость, % |
Предел прочности при сжатии, МПа |
Предел прочности при изгибе, МПа |
Предел прочности при растяжении, МПа |
Водопо- глощение, % |
Твердость по шкале Мооса |
Истираемость, г/см2 |
Коэффициент теп-лопровод-ности, Вт/(м°С) |
Гранит |
2800... 2900 |
2530... 2700 |
0,2... 1,5 |
80... 285 |
- |
4...15 |
0,1...1 |
6...7 |
0,1...0,5 |
2,92 |
Известняк плотный |
2400...2600 |
2100... 2400 |
5... 10 |
20... 200 |
- |
- |
1,2...2 |
3...5 |
0,8... 1,3 |
0,21...2,4 |
Туф вулканический |
2600... 2800 |
950...2100 |
4...40 |
6... 19 |
- |
- |
до 16 |
3 |
- |
0,76... 1,05 |
Пемза |
2000...2500 |
300...900 |
40... 80 |
0,4...2 |
- |
- |
- |
6 |
- |
- |
Базальт |
3300 |
2700... 3200 |
0,6... 19 |
100...500 |
- |
- |
1,0...4,9 |
6...7 |
0,4... 1,0 |
2,65 |
Мрамор |
3000 |
2600...2850 |
0,4... 3 |
50...300 |
- |
- |
0,1...0,7 |
3...4 |
0,2... 2,0 |
2,91 |
Песчаник |
2700 |
2300...2800 |
2,0...3,0 |
30... 300 |
- |
- |
0,2... 0,25 |
4...5 |
0,5...5,0 |
2,2...2,4 |
Песок кварцевый |
2600... 2700 |
2500... 2600 |
0,1...0.2 |
200...300 |
- |
- |
- |
5...6 |
- |
- |
Сталь строительная |
7800...7850 |
7800... 7850 |
0 |
390 |
- |
390 |
- |
- |
- |
58 |
Чугун серый |
7800 |
6900... 7400 |
0 |
380 |
- |
140 |
- |
- |
- |
50 |
Стекло строительное |
2400...2700 |
2400... 2700 |
0 |
700 |
- |
60... 150 |
- |
- |
- |
0,55...0,76 |
Пеностекло |
2400... 2700 |
100... 700 |
70...90 |
0,7... 15 |
- |
0,6... 0,8 |
- |
- |
- |
0,04... 0,06 |
Древесина сосны |
1550... 1600 |
400... 600 |
53...70 |
44... 50 |
80...90 |
86 |
- |
- |
- |
0,17...0,34 |
Бетон: тяжелый легкий ячеистый |
2500... 2600 2500...2600 2500...2600 |
1800... 2500 500... 1800 300... 1200 |
5... 10 10...60 55...85 |
40...60 2.5...40 0,4...20 |
- |
3.6 0,8. ..3,2 |
- |
- |
0,5...0,9 |
1,28... 1,55 0,12...0,66 0,08..0,58 |
Асфальтобетон |
2500 |
2100 |
5...7 |
0,8... 2,4 |
- |
- |
. |
- |
- |
1,05 |
Полимербетон |
- |
- |
|
60... 120 |
16...40 |
7...20 |
- |
- |
. |
- |
Кирпич керамический: обыкновенный пустотелый |
2500...2700 2500...2700 |
1600... 1800 1300... 1400 |
18...25 18...40 |
7,5...40 7,5...20 |
1,8...5 1,4...3,5 |
2 |
8... 10 8...10 |
- |
- |
0,80 0,65 |
Керамическая черепица |
2500. ..2700 |
1800 |
18..25 |
- |
- |
- |
6... 14 |
- |
- |
- |
Керамические плитки для облицовки стен |
2500..2700 |
- |
- |
- |
12 |
- |
16 |
- |
- |
- |
Керамогранит |
2600... 2700 |
2500...2600 |
0,5 |
- |
35.„45 |
- |
0,5 |
- |
0,1..0,2 |
- |
Кирпич силикатный |
2500... 2600 |
1800... 2000 |
12..30 |
10. .35 |
1,8...5 |
- |
16 |
- |
- |
0,75... 0,85 |
Продолжение таблицы П. 1.1
Материал |
Истинная плотность, кг/м3 |
Средняя плотность, кг/м3 |
Пористость, % |
Предел прочности при сжатии, МПа |
Предел прочности при изгибе, МПа |
Предел прочности при растяжении, МПа |
Водопо- глощение, % |
Твердость по шкале Мооса |
Истираемость, г/см2 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-"С) |
Мииераловатная плита |
2400...2700 |
35...250 |
80.„90 |
0,5... 1,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,06... 0,09 |
Пенопласт |
1050... 1070 |
35...400 |
80. .95 |
0,4..0,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,03..0,06 |
Древесноклокнистая плита |
1500 |
250... 950 |
86 |
- |
1,2...50 |
- |
6... 10 |
- |
- |
0,07... 0,29 |
Фибролит |
- |
50...500 |
- |
- |
0,4... 1,2 |
- |
- |
- |
- |
0,08... 0,23 |
Фанера |
1500 |
600 |
30.„40 |
- |
- |
60..80 |
- |
- |
- |
0,12...0,18 |
Древесно-слоистый пластик |
- |
1250... 1330 |
- |
120... 125 |
150.„280 |
ПО.„140 |
15 |
- |
- |
- |
Оргстекло |
1100... 1250 |
1100... 1250 |
0 |
- |
- |
85 |
- |
- |
. |
- |
Стеклопластик |
1800...2000 |
1800... 2000 |
0 |
90... 580 |
120... 130 |
400... 1000 |
1,5...3 |
- |
- |
0,5 |
Бумажно-слоистый пластик |
- |
1400 |
- |
140 |
100 |
110 |
4 |
- |
- |
- |
Мипора (вспененный полимер) |
1200 |
15...20 |
98 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,03 |
Перлнтоцемент |
- |
250.„350 |
- |
- |
0,22... 0,28 |
- |
30 |
- |
- |
0,06. „0,08 |
Линолеум |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1...5 |
- |
0,02... 0,06 |
0,12.„0,38 |
Асбестоцементные волнистые листы (шифер) |
- |
1600... 1750 |
- |
60. „100 |
1,6.„40 |
10...25 |
- |
- |
- |
0,23...0,52 |
Строительные растворы на кварцевом песке: известковые цементные |
2800 2700 |
1500... 1600 1700... 1800 |
40 35 |
0,4. „20 0.4...20 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,47...0,81 0,58... 0,93 |
Раствор легкий |
2000 |
1000... 1400 |
40 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,34 |
Клинкерный кирпич |
2500...2700 |
1900 |
- |
40... 100 |
- |
- |
2...6 |
- |
- |
- |
Фарфор |
2300...2500 |
2250...2350 |
2„.5 |
400...500 |
70...80 |
23...35 |
0,5 |
7 |
- |
1,05 |
Фаянс |
2600 |
1900... 1960 |
20...25 |
100... ПО |
15...30 |
- |
10... 14 |
- |
- |
- |
Керамзитовый гравий |
1900 |
250...600* |
48** |
0,6...3,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,10... 0,23 |
Керамзитовый песок j 1900 |
500...900* |
55** |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Перлитовый песок j |
75... 800* |
- |
0,02... 1,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,05...0,12 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Нормативные требования к керамическому и силикатному кирпичу, керамической плитке
Керамический и силикатный кирпичи изготовляют в форме прямоугольного параллелепипеда размером:
одинарный-250x120x65 мм; утолщенный - 250x120x88 мм. Водопоглощение полнотелого керамического кирпича должно быть не менее 8 %, силикатного - не менее 6 %.
Водопоглощение плиток для внутренней облицовки стен не должно превышать 16 %, плиток для полов-3,5...3,8 % и плиток фасадных-7...9%.
21
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Основы статистической обработки результатов
В лабораторных исследованиях свойств строительных материалов и изделий результаты одних и тех же испытаний характеризуются колебаниями, разбросом, вызванными неоднородностью структуры материалы, погрешностями измерений, отступлениями от установленных правил изготовления и испытания образцов и т.д. Основной количественной оценкой величины этой изменчивости, характеризующей достоверность полученных результатов, является коэффициент вариации Cv, %:
Cv = |l00, (1)
где а — среднеквадратическое отклонение частных результатов X, оцениваемой величины (свойства) от среднего арифметического значения этой величины X:
<r = ^i^__ Прип<30( (2)
\Цх,-ху
при п > 30, (3)
Х = ^~, (4)
где п — число измерений.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Методика определения истинной плотности материалов при помощи объемомера Ле Шателье
Истинную плотность твердого материала определяют при помощи объемомера Ле Шателье, который представляет собой стеклянную колбу объемом 120... 150 см3 с узкой шейкой, несколько расширяющейся в средней части. На шейке колбы выше и ниже шаровидного расширения нанесены две черты, объем между которыми равен 20 см3. Шейка градуирована, цена деления - 0,1 см3.
Объемомер наполняют до нижней нулевой отметки жидкостью, инертной по отношению к материалу: водой, безводным керосином или спиртом. После этого свободную от жидкости часть (выше нулевой отметки) тщательно протирают тампоном из фильтровальной бумаги. Затем объемомер помещают в стеклянный сосуд с водой, имеющей температуру 20 °С (температура, при которой градуировали его шкалу). В воде объемомер остается все время, пока идет испытание. Чтобы объемомер в этом положении не всплывал, его закрепляют на штативе так, чтобы вся градуированная часть шейки находилась в воде.
С точностью до 0,01 г отвешивают навеску предварительно высушенного до постоянной массы материала в тонкоизмельченном виде. Порошок высыпают через воронку в прибор до тех пор, пока уровень жидкости в нем не поднимется до черты с делением 20 см3 или до черты в пределах верхней градуированной части прибора. Разность между конечным и начальным уровнями жидкости в объемомере показывает объем порошка, всыпанного в прибор. Остаток порошка взвешивают. Масса порошка, всыпанного в объемомер, будет равна разности между результатами первого и второго взвешивания.
Истинную плотность материала р, г/см3, вычисляют по формуле
т-т.
где т - масса материала до опыта, г;
т - остаток навески, г;
V - объем жидкости, вытесненной навеской материала (объемом порошка в объемомере), см3.
В промышленности коэффициент вариации характеризует технико-экономический уровень производства. Чем выше величина Cv, тем ниже однородность материала по оцениваемому показателю, что говорит о неналаженном производстве. Например, коэффициент вариации тяжелого бетона по прочности на растяжение и сжатие по нормативным требованиям должен быть не выше 13,5 %, а для массивных гидротехнических конструкций - 17,0 %. На предприятиях же с хорошо налаженным производством значение Cv не превышает 7... 10%.
22
23
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Методика определения истинной плотности материалов с помощью пикнометра
Навеску порошка материала массой 10...30 г высыпают в предварительно взвешенный пикнометр. Пикнометр взвешивают вместе с навеской, заполняют инертной жидкостью до метки и вновь взвешивают. Затем пикнометр освобождают от содержимого, промывают, заполняют той же жидкостью до метки и взвешивают.
Истинную плотность материала р, г/см3, вычисляют по формуле
р= (от2-от,)р^ (щ-щ)-(щ-щУ
где /я/ — масса пустого пикнометра, г; т2 - масса пикнометра с навеской, г; т3 — масса пикнометра с навеской и жидкостью, г; т2 — масса пикнометра с жидкостью, г. р - плотность жидкости, г/см3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Методика определения средней плотности образцов неправильной геометрической формы с помощью гидростатического взвешивания
Предварительно взвешенный образец покрывают тонким слоем парафина. Затем образец охлаждают и взвешивают сначала на воздухе, затем на гидростатических весах в воде.
Среднюю плотность материала рш, г/см3, вычисляют по формуле
m. - т'„ m„-m
Р.
где т - масса образца, г;
т„ - масса парафинированного образца на воздухе, г; т,! - масса парафинированного образца в воде, г; т2 - масса пикнометра с жидкостью, г.
р„ - плотность воды, г/см3,
рп- плотность парафина, равная 0,93 г/см3.
24
25
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Формула В.П. Некрасова для определения коэффициента теплопроводности
Для определения коэффициента теплопроводности Я часто пользуются формулой В.П. Некрасова, связывающей теплопроводность с относительной плотностью материала d:
Я = 1,16^0,0196 + 0,22^ -0,16,
где d„ - относительная плотность, равная отношению средней плотности материала к плотности воды (безразмерная величина).
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
Размеры, объем, количество 4
Статистическая обработка 5
Параметры состояния. Структурные характеристики 6
Гидрофизические свойства 9
Теплофизические свойства 11
Механические свойства 12
Варианты контрольных задач и вопросов 14
Библиографический список рекомендуемой литературы 18
Приложение 1. Основные свойства строительных материалов ... 19 Приложение 2. Нормативные требования к керамическому и
силикатному кирпичу, керамической плитке 21
Приложение 3. Основы статистической обработки результатов . 22 Приложение 4. Методика определения истинной плотности ма териалов при помощи объемомера Ле Шателье 23
Приложение 5. Методика определения истинной плотности ма териалов с помощью пикнометра 24
Приложение 6. Методика определения средней плотности об разцов неправильной геометрической формы с помощью гид ростатического взвешивания 25
Приложение 7. Формула В.П. Некрасова для определения ко эффициента теплопроводности 26
26
27