6. Классификация в зависимости от назначения
Классификация материалов – это разделение материалов на определенные группы для удобства изучения и применения.
Материалы можно разделить на группы в зависимости от назначения:
Конструкционные материалы обеспечивают защиту от различных физических воздействий, прочность и долговечность зданий и сооружений. Эти материалы скрыты в «теле» конструкции.
блоки из природного камня, кирпич керамический, панели из железобетона.
Конструкционно-отделочные материалы также обеспечивают определенную защиту, прочность, но их одна или несколько поверхностей, которые называются лицевой, воспринимаются визуально в процессе эксплуатации.
кирпич керамический лицевой, линолеум, паркетные доски, щиты.
Отделочные материалы, как и конструкционно-отделочные, влияют на восприятие среды жизнедеятельности человека. Функция защиты им также присуща, но основная их функция – визуальное восприятие и непосредственное влияние на эстетический облик фасада, интерьера зданий, сооружений.
лаки, краски, декорированные плитки, плитка керамическая, шпон.
7. Классификация в зависимости от вида основного сырья
Классификация материалов – это разделение мат на опред группы для удобства изучения и применения.
По классификационному признаку основного сырья для получ или произв-ва мат выделяют:
древесные,
из природного камня,
керамические (на основе глин),
из стеклянных и других минеральных (неметаллических) расплавов,
из металлов и их сплавов,
на основе минеральных вяжущих (на основе строительного гипса, цементов, искусственных полимеров).
Эксплуатационно-технические свойства материалов
Свойства – характеристики, проявляющиеся в процессе применения и эксплуатации мате, за исключением их эконом показателей, можно разделить на две группы: эксплуатационно-технические и эстетические. Эксплуатационно-технические св-ва обеспечивают необходимые защиту, прочность, долговечность здания, сооружения. Эксплуатационно-технические характ-ки часто являются опред при выборе матер.
9. Пористость
Пористость – важная и определяющая характеристика, показывающая количество пор на единицу объема.
Единицы измерения пористости – проценты
В зависимости от показателя различают:
низкопористые (менее 30%), среднепористые (от 30% до 50%) и высокопористые (более 50%) материалы.
Характер пористости бывает закрытым, открытым, сообщающимся.
Поры могут быть мелкие, крупные.
Большое значение для практической службы материала имеет характер пористости.
Высокая пористость – низкая теплопроводность, высокое звукопоглощение.
Пенопласты-96, Древесина -65, Бетон легкий-60
Кирпич керамический- 35, Бетон тяжелый-10
Гранит-1, Сталь-0
10. Весовая характеристика – плотность
Плотность – относится к весовым характеристикам. Плотность бывает истинной и средней.
Истинная плотность – это отношение массы к объему материала в абсолютно плотном состоянии, то есть без пор и пустот:
Где
-
масса материала, а
-
объем в плотном состоянии.
Средняя плотность – отношение массы материала к его объему в естественном состоянии, вместе со всеми возможными порами и пустотами.
Пенопласты – 50, Древесина -575, Бетон легкий – 1200
Кирпич керамический – 1700, Бетон тяжелый – 2200
Гранит – 2500, Сталь – 7860
11. Влажность – содержание влаги в мат, отнесенное к массе мат в сухом сост, измеряемое в процентах. W(%).
(более 20% - высокая, менее 5% - низкая).
12. Гигроскопичность – способность мат поглощать вод пары из воздуха и удерж их вследствие капиллярной конденсации. Г( %).
13. Водопоглощение – спос-ть мат при непосредств контакте с водой впитывать её и удерживать.
Где
-
масса образца
материала в воздушно-сухом состоянии,
а
-
водонасыщенном состоянии.
Высоким показателем является более 20%, низким – менее 5%.
Древесина – 150%
Кирпич керамический - 12%
Бетон тяжелый – 3%
Гранит – 0.5%
Водостойкость - характер коэффициентом размягчения
(
)
– отношение предела прочности при
сжатии мат, насыщ водой, к пределу
прочности при сжатии мат в сухом
состоянии.
Металл
и стекло -
=
1
Материалы
с
<0.8
не применяют в конструкциях, постоянно
подверженных действию воды.
Водопроницаемость – способность мат пропускать воду под давлением, характ колич воды, прошедшей за 1 час через 1 кв. см площади испытуемого мат при постоянном давлении.
Степень водопроницаемости связана с характ строения мат. Снижение долговечности.
Морозостойкость – это спос-ть насыщ водой мат выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без признаков разруш и, соответственно, без значительных потерь массы и прочности. Измеряется в циклах .
Более 100 циклов – высокая, 100-10 – удовлетворительная, менее 10 – низкая.
Сравнительно плотные материалы, поглощающие мало воды – морозостойки.
Замораживание образцов производят в лабораторных морозильных камерах при температуре -15…-20 в течение 4-8 ч в зависимости от вида материала и условий его эксплуатации. Оттаивание происходит в ванне с водой при температуре +15…+20 в течение 4 ч и более.
Теплопроводность – способность мат передавать через свою толщу тепл поток, возникающий при разности температур на поверхностях, ограничивающих мат.
Оценивается
коэффициентом теплопроводности (
),
представляющим отношение кол-ва теплоты,
прошедшей в течение одного часа через
испытуемый мат толщиной 1м при разнице
температур на его противоположных
поверхностях в 1 градус Цельсия.
.
Мат с коэф. теплопроводности менее 0.17 считаются теплоизоляционными.
Показатель менее 0.05 – значительный технико-экономический эффект.
Снижается при ув пористости мат.
Пенопласты – 0.4, Бетон легкий – 0.5
Кирпич керамический – 0.75, Бетон тяжелый – 1.3
Гранит – 3, Сталь – 58
Огнестойкость – способность мат сохр физико-механические св-ва при возд огня и высоких температур в усл пожара.
(О) Метод огневой трубы. Метод калориметрии.
По степени горючести мат делят на три группы: сгораемые, трудносгораемые и несгораемые.
Сгораемые – горят, тлеют под действием огня и продолжают гореть после устранения (древесина, строительные пластмассы).
Трудносгораемые – под действием огня или высоких температур обугливаются, тлеют или с трудом воспламеняются, но после удаления источника огня их тление или горение прекращается (асфальтобетон, цементный фибролит)
Несгораемые – не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются (природный камень, кирпич, бетон, металлы)
Звукопоглощение – способность мат поглощ звук волны, характеризуется коэффициентом звукопоглощения, показыв, какое кол-во звук энергии поглотил мат в единицу времени по сравнению с общим кол-вом падающей звук энергии.
Опред в реверберационной камере.
С увел массы повышается его звукоизолирующая способность.
Степень поглощения звука мат зависит от его структуры, величины и характера пористости, а также толщины
Более 0.8 – высокий показатель, а менее 0.2 – низкий показатель (минеральные плиты – 0.03-0.45, пропласт полужесткий – 0.11-0.6).
Коррозионная стойкость – способность мат сопротивл действию агрес веществ, которые могут разрушать вещ-во мат и его структуру. (физич, химич, физико-химич, электрохимич, биологич).
-
скорость
коррозии
-
масса образцов
соответственно до и после выдержки в
агрессивной среде
-
время выдержки
в агрессивной среде
Коррозионная стойкость мат считается высокой, если долговечность мат соответствует планируемой долговечности здания.
Прочность – способ-ть мат сопротивляться разрушению или необратимому изменению формы под действием внутр напряжений, вызв внешн силами или другими факторами.
Предел прочности – напряжение, соответствующее нагрузке при которой фиксир начало разрушения.
,
где Р – нагрузка, вызыв начало разрушения,
а А – площадь поперечн сечения образца
до испытания.
,
где M
– изгиб момент, W
– момент сопротивл.
Высокая – 100 МПа и более,
10ки МПа – удовлетв,
10 и менее – низкая.
Сжатие:
Сталь – 400, тяжелый бетон – 40, кирпич керамический – 15
Изгиб:
Сталь – 400, бетон тяжелый – 4, кирпич – 2
Любой мат должен обладать опред прочностью структуры.
Твердость – способность мат сопротив внутр напряжениям, возникающем при местном внедрении другого, более тв тела, МПа. (Т)
Измеряется по школе Мооса от 1 до 10.(прир камен мат).
В большей мере зависит от плотности мат.
Кварцит – 7, Гранит – 6-7, Мрамор – 3-5, Травертин – 3-5
Истираемость – способность мат ум в объеме и массе вследствие разрушения поверхностного слоя под действием истир усилий. (И)
Зависит от плотности мат.
Низкий показатель – 0.5 г/см кВ,
высокий – 5 г/см кв.
Кварцит – менее 0.5, Гранит – 0.5, Мрамор – 1, Травертин – 1-5.
24. Упругость – способ-ть мат деформир под влиянием нагрузки самопроизвольно восстанавливать изначальную форму и размеры после прекращ действия внешн среды.
Модуль упругости Юнга.
Обратимая (упругая) деформация.
Пластичность – способ-ть мат изменять форму и размеры под действием внеш сил, не разрушаясь.
После прекращ действия силы мат не может самопроизвольно восстан форму и размеры.
Хрупкость – способ-ть тв мат разрушаться при мех воздействиях без значит пластичн деформации.
Делатометры, тензометры.
Хрупкие материалы – прир камень, бетон, стекло оконное.