- •Строительные материалы
- •270800 Строительство, квалификации «бакалавр»
- •Содержание
- •Введение
- •1 Основные свойства строительных материалов
- •2 Строительные и сырьевые материалы из горных пород
- •3 Строительные материалы из древесины
- •4 Керамические строительные материалы
- •4.1 Определения. Способы производства керамических строительных материалов
- •4.2 Сушка, обжиг, глазурование керамических материалов
- •4.3 Керамические стеновые материалы
- •4.4 Керамическая плитка
- •4.5 Санитарно-техническая керамика
- •4.6 Керамзит
- •5 Минеральные вяжущие вещества
- •5.1 Определение, классификация минеральных вяжущих веществ
- •5.2 Воздушная известь
- •5.3 Строительный гипс
- •5.4 Портландцемент
- •6 Материалы на основе минеральных вяжущих веществ
- •6.1 Обычный тяжёлый цементный бетон
- •6.2Производство и применение бетонных и железобетонных изделий
- •6.3 Другие виды бетонов
- •6.4 Строительные растворы
- •6.5 Силикатный кирпич
- •6.6Ячеистый бетон
- •6.7 Гипсовые и гипсобетонные изделия
- •7 Строительное стекло
- •8 Металлические строительные материалы и изделия
- •8.1 Чёрные металлы
- •8.2 Цветные металлы и сплавы
- •9 Строительные материалы из пластмасс
- •10 Теплоизоляционные материалы
- •11 Гидроизоляционные материалы
- •11. 1 Битумы, дёгти, пеки
- •11.2 Мастики, эмульсии и пасты на основе битумов и дегтей
- •11.3 Рулонные гидроизоляционные и кровельные материалы
- •11.4 Асфальтовые растворы и бетоны
- •12 Лакокрасочные материалы
- •12.1 Компоненты лакокрасочных материалов
- •12.2Виды лаков, красок, эмалей
- •Рекомендуемая литература
1 Основные свойства строительных материалов
Средняя плотность о (г/см3, кг/м3) – это масса 1 см3или 1 м3материала в естественном состоянии, т.е. вместе с порами, пустотами. Среднюю плотность определяют делением массы материалаm(г, кг) на весь занимаемый им объем вместе с имеющимися в нём порами и пустотамиV(см3, м3):
(1)
Среднюю плотность сыпучих материалов – глины, песка, щебня, цемента и др. – называют насыпной плотностью н (кг/м3).
Истинная плотность (г/см3, кг/м3) – это масса 1 см3или 1 м3материала в абсолютно плотном состоянии. Истинную плотность определяют делением массы материалаm(г, кг) на абсолютный объемVа(см3, м3), т.е. на объем, занимаемый только твердым веществом материала без пор:
(2)
Пористость П – это та часть объема материала, который занимают поры. Пористость в частях по объему вычисляют по формуле
, или после преобразования(3, 4)
Пористость в процентах вычисляют по формуле
(5)
Водопоглощение – это способность материала при непосредственном соприкосновении с водой поглощать и удерживать её в порах.Водопоглощение оценивают количеством воды, поглощаемой материалом за 48 часов выдерживания в воде.
Водопоглощение по массеВм (%) – отношение массы поглощенной воды к массе сухого образца:
(6)
где mн – масса насыщенного водой образца, г; mс – масса сухого образца, г.
Водопоглощение по объемуВо [%] – отношение объёма поглощенной воды к объему образца. Если учесть, что 1г воды равен 1 см3, водопоглощение по объёму вычисляется по формуле:
, (7)
где V– объем образца, см3.
Морозостойкость – это способность насыщенного водой материала выдерживать многократное замораживание и оттаивание без значительных признаков разрушений.Один цикл испытания (F) включает одно замораживание в холодильной камере при минус 15–20 °С и последующее оттаивание в воде при +20 °С. Материал считается выдержавшим заданное количество циклов испытаний (F10 –F1000), если он не имеет значительных внешних признаков разрушений (трещин, выкрашиваний, шелушений и т.д.) и (или), если не снизились сверх допустимых пределов его масса (обычно не более чем на 5 %) и прочность (обычно не более чем на 15–25 %). В стандартах на те или иные материалы приводятся конкретные требования по морозостойкости.
Теплопроводность – это способность материала передавать тепло через свою толщу от одной поверхности к другой. Теплопроводность материалов оценивают коэффициентом теплопроводности, Вт/(м°С), показывающим какое количество тепла, Дж, проходит через материал толщиной 1 м, площадью 1 м2 в течение 1 секунды при разности температур на противоположных поверхностях в 1°С.
Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению от внешних нагрузок. Прочность большинства строительных материалов оцениваютпределами прочностипри сжатии, изгибе и растяжении.Пределом прочности (R) называют напряжение (σ), которое возникает в материале в момент его разрушения. Для определения пределов прочности разрушают образцы материалов по схемам, показанным на рисунке 1.
1 – образец
Рисунок 1 – Схемы испытания прочности строительных материалов:
а – при сжатии; б – при растяжении; в – при изгибе
Пределы прочности вычисляют по формулам
,,(8, 9, 10)
где Rсж ,RриRизг – соответственно, пределы прочности при сжатии, растяжении и изгибе, МПа;Р – разрушающая нагрузка, Н; F– площадь поперечного сечения образца, мм2;bиh – ширина и высота поперечного сечения образца, мм; l– расстояние между опорами, мм.