- •Часть 1
- •Аннотация
- •Содержание
- •Тема 1. Основные свойства строительных материалов 5
- •Тема 2. Древесные материалы 19
- •Тема 3. Природные каменные материалы 31
- •Тема 4. Керамические материалы и изделия 43
- •Тема 5. Стекло и стеклокристаллические материалы..... 58
- •Введение
- •Тема № 1. Основные свойства строительных материалов
- •Физические свойства
- •Физические свойства строительных материалов
- •Основные физические свойства некоторых строительных материалов (в воздушно-сухом состоянии)
- •1.2. Механические свойства
- •Прочность некоторых строительных материалов
- •Шкала твердости минералов
- •Истираемость и вычисляют по формуле:
- •1.3. Химические свойства Химические свойства строительных материалов
- •1.4. Технологические свойства
- •Контрольные вопросы и задания:
- •2.1. Общие сведения о древесных материалах
- •Механические свойства строительных материалов
- •2.2. Строение дерева и древесины
- •2.3. Физические и механические свойства древесины
- •Среднее значение физических свойств основных хвойных и лиственных пород (при влажности 12%)
- •Средние показатели механических свойств древесины хвойных и лиственных пород (при 12%-ной влажности)
- •2.4. Древесные породы, применяемые в строительстве
- •2.5. Пороки древесины
- •2.6. Материалы, изделия и конструкции из древесины
- •2.7. Способы повышения долговечности деревянных конструкций и изделий
- •Контрольные вопросы и задания:
- •3.1. Общие сведения о природных каменных материалах, классификация горных пород
- •3.2. Породообразующие минералы
- •3.3. Изверженные горные породы
- •3.4. Осадочные горные породы
- •3.5. Метаморфические горные породы
- •3.6. Разработка, обработка и защита каменных материалов от разрушения
- •3.7. Виды и свойства природных каменных материалов и изделий
- •3.8. Транспортирование и хранение природных каменных материалов
- •Контрольные вопросы и задания:
- •Тема 4. Керамические материалы и изделия
- •4.1. Общие сведения о керамических материалах
- •Основные свойства глин
- •4.2. Глина как сырье для производства керамических материалов
- •4.3. Производство керамических материалов и изделий
- •4.4. Стеновые керамические материалы
- •Применение керамических материалов и изделий
- •4.5. Керамические материалы и изделия специального назначения
- •4.6. Керамические облицовочные материалы и изделия
- •Контрольные вопросы и задания:
- •Тема 5. Стекло и стеклокристаллические материалы
- •5.1. Общие сведения о стекле
- •5.2. Основы производства и свойства стекла
- •5.3. Листовое стекло
- •5.4. Изделия из стекла
- •5.5. Облицовочные стеклянные материалы
- •5.6. Стеклокристаллические материалы
- •Литература
- •Строительные материалы и изделия Курс лекций
- •Часть 1
Средние показатели механических свойств древесины хвойных и лиственных пород (при 12%-ной влажности)
Порода
|
Предел прочности, МПа
|
||||
Rсж вдоль волокон
|
Rиз
|
Rр вдоль волокон |
при скалывании |
||
в радиальном направлении
|
в тангенциальном направлении |
||||
Лиственница |
52 |
97 |
129 |
11,5 |
12,5 |
Сосна |
44 |
79 |
115 |
7 |
7,5 |
Ель |
42 |
77,5 |
122 |
5 |
5 |
Пихта |
33 |
58,5 |
84 |
6 |
6,5 |
Дуб |
52 |
94 |
129 |
8,5 |
10,5 |
Бук |
46 |
94 |
129 |
10 |
13 |
Так как древесина имеет неоднородное строение, то и сопротивляется указанным деформациям по-разному.
Предел прочности древесины при сжатии Rсжw вдоль волокон определяют на стандартных образцах в виде прямоугольной призмы сечением 20x20 мм и длиной 30 мм, испытывая их на прессах. Предел прочности вычисляют по формуле Rсжw = Fmaх/(ab), где Fmaх — максимальная разрушающая нагрузка, Н;
а и b — размеры поперечного сечения, мм.
Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон с влажностью 12% меняется в широких пределах — от 30 до 80 МПа в зависимости от породы дерева. Предел прочности при сжатии поперек волокон значительно меньше (10...30%) предела прочности при сжатии вдоль волокон. В колоннах, стойках, опорах и т.д. усилия прикладываются к дереву вдоль волокон; на стены срубов, шпалы и т.д. усилия действуют поперек волокон.
Предел прочности древесины при растяжении вдоль волокон высокий и составляет от 80 до 160 МПа. Однако трудность испытания заключается в том, что в закрепленных концах деревянного образца возникают напряжения смятия и скалывания, которым древесина сопротивляется плохо. Поэтому древесину ограниченно используют в конструкциях, работающих на растяжение.
Древесина хорошо сопротивляется изгибу, поэтому ее широко используют для конструкций, работающих на изгиб (балки, стропила, фермы и т.д.). У лиственных пород прочность при изгибе в радиальном и тангентальном направлениях одинакова, а у хвойных пород прочность в тангентальном направлении немного больше, чем в радиальном.
Прочность древесины при скалывании вдоль волокон невелика и составляет 6,5...14,5 МПа. Скалывание древесины может происходить по направлению волокон и перпендикулярно им. Поэтому различают скалывание вдоль и поперек волокон. Когда внешние силы действуют перпендикулярно волокнам, то может произойти срез (сдвиг). Скалывающие и срезывающие усилия возникают в различных соединениях деревянных элементов (врубках, шипах и т.д.).
Твердость. При сравнительно высоких показателях прочностных свойств древесина обладает небольшой твердостью. Твердость ели, сосны, пихты, ольхи составляет 35...50 МПа, а у твердых пород (дуб, береза, ясень, лиственница) — 50...100 МПа.
Древесина хорошо сопротивляется ударным и вибрационным нагрузкам. Древесина как естественный полимерный материал практически не стареет и этим выгодно отличается от искусственных полимерных материалов, которые в обычных атмосферных условиях подвергаются сравнительно быстрому старению.
Массивные элементы конструкций из натуральной и клееной древесины обладают высокой огнестойкостью.