5. Материаловедение в дизайне среды

Тема 45. Свойства строительных материалов.

Свойства – характеристики, проявляющиеся в процессе применения и эксплуатации материалов, исключая их экономические показатели.

Физические свойства материала характеризуют его строение или отношение к физическим процессам окружающей среды. относят массу, среднюю плотность, пористость, водопоглощение, водоотдачу, влажность, гигроскопичность, водопроницаемость, морозостойкость, воздухо-, паро- и газопроницаемость, теплопроводность и теплоемкость, огнестойкость и огнеупорность. Пористость – важный и определяющий показатель структуры. Масса – основная весовая характеристика материала Влажность – содержание влаги в материале, отнесенное к массе материала в сухом состоянии, измеряемое в процентах. Гигроскопичность – способность материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их вследствие капиллярной конденсации. Водопоглощение – способность материала при непосредственном контакте с водой впитывать ее и удерживать. Водопроницаемость – способность материала пропускать воду под давлением. Морозостойкость – способность насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и соответственно без значительных потерь массы и прочности. Теплопроводность – способность материала передавать через свою толщу тепловой поток. Огнестойкость – способность сохранять физико-механические свойства при воздействии огня и высоких температур. Звукопоглощение – способность поглощать звуковые волны. Теплоемкость- способность мат-ла поглощать при нагревании определенное кол-во тепла. Коррозионная стойкость – способность сопротивляться действию агрессивных веществ.

Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться разрушающему или деформирующему воздействию внешних сил. К механическим свойствам относят:Прочность – способность сопротивляться разрушению или необратимому изменению формы под действием внутренних напряжений, вызванных внешними факторами. Твердость – способность сопротивляться внутренним напряжениям при внедрении более твердого тела Оценивается твердость по шкале Мооса, которая содержат 10 минералов, которые распол. в порядке возрастания твердости, при чем каждый последующий царапает последующий: тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортокласс, кварц, топаз, корунд, алмаз.. Истираемость – способность уменьшаться в объеме вследствие разрушения внешнего слоя под истирающими усилиями. Хрупкость – способность твердого материала разрушаться под действием без сколько-нибудь значительной пластической деформации. Упругость — свойство материала деформироваться под нагрузкой и принимать после снятия нагрузки первоначальные форму и размеры. Истираемость,износ (Износом называют разрушение материала при совместном действии истирания и удара.)

Долговечность и надежность материалов зависит от их свойств и внешних факторов и области применения. Долговечность и надежность.— свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами на ремонт. Предельное состояние определяется разрушением изделия, требованиями безопасности или экономическими соображениями.Долговечность строительных изделий измеряют обычно сроком службы без потери эксплуатационных качеств в конкретных климатических условиях и режиме эксплуатации. Надежность представляет собой общее свойство, характеризующее проявление всех остальных свойств изделия в процессе эксплуатации. Надежность складывается из долговечности, безотказности, ремонтопригодности и сохраняемости. Эти свойства связаны между собой.

Стандартизацией называется процесс установления и применения стандартов – комплекса нормативно-технических требований, норм и правил на продукцию массового применения, утвержденных в качестве обязательных для предприятий и организаций-изготовителей и потребителей данной продукции. В ГОСТах приведены требования к свойствам материалов, методам испытаний, правилам приемки, транспортировки и хранению. Они обязательны для применения. Кроме стандартов еще есть система СНиПов. Они соответствуют современному уровню архитектурно-строительной науки и техники. ГОСТы разрабатываются на материалы и изделия массового изготовления, а СНиПы устанавливают требования ко всей строй-продукции. подразделяют на различные категории. Государственные стандарты (ГОСТ) Отраслевые стандарты (ОСТ) Республиканские стандарты (РСТ). Стандарты предприятий и объединений (СТП) обязательны только для предприятия, утвердившего стандарт. Кроме того, в нашей стране повсеместно действуют стандарты СЭВ.межреспубликанские, республиканские, местные и другие технические условия (МРТУ, РТУ, ТУ) на конкретные виды продукции, включая опытно-промышленное производство.

К методам стандартизации относятся унификация и типизация.

Унификация – это приведение различных видов материалов к технически и экономически рациональному минимуму типоразмеров, марок, форм, свойств и т.д. Типизация – предполагает разработку типовых материалов или конструкций на основе общих технических характеристик.

Модуль – условная единица измерения.

Так же есть четко выраженная специфика материалов, требующая отдельного рассмотрения. При применении строительные материалы разделяются на группы в зависимости от назначения:

В зависимости от функционального назначения все строительные материалы делятся на : Конструкционные – обеспечивают защиту от различных физических воздействий (климатических факторов, шума и проч.), а так же прочность и долговечность зданий, сооружений. Конструкционно-отделочные – так же обеспечивают определенную защиту, прочность, но одна или несколько их поверхностей, которые называют лицевыми, воспринимаются визуально в процессе эксплуатации. Отделочные – так же влияют на восприятие среды жизнедеятельности человека. Функция защиты им так же присуща (как обои защищают другие материалы в конструкции), но их основная функция – визуальное восприятие.

По характеру структуры все строительные материалы можно разделить на 2группы: с природной (или просто природные) и с искусственной структурой (искусственные).

К природным относятся строительные материалы из древесины, природного камня, различных растений, природного битума. (брус и другие или тонколистовой срез — шпон). Материалы с искусственной структурой — керамические (на основе глин), из минеральных (неметаллических) расплавов, металлов и сплавов, на основе минеральных вяжущих, синтетических полимеров, на основе отходов промышленности, композиционные (древесно-стружечные плиты или фанера из нескольких склеенных листов шпона )