Загальні відомості про будівельні матеріали.
Л Е К Ц І Я №7.
Тема: ″ Основні будівельні матеріали , що застосовуються
в будівництві.″
План уроку:
Загальні відомості про будівельні матеріали.
Класифікація будівельних матеріалів.
Загальні відомості про будівельні матеріали.
Для спорудження будівель і споруд використовуються різні будівельні матеріали.
Правильне використання будівельних матеріалів у відповідності з їх властивостями дозволяє значно підвищити ефективність будівництва і збільшити термін експлуатації будівель та споруд.
Кожен будівельний матеріал повинен задовольняти визначені технічні вимоги. Ці вимоги регламентуються ДБНами.
Згідно вимог будівельні матеріали поділяються на :
· Природні;
· Штучні;
При виборі матеріалів необхідно враховувати їх спроможність реагувати на окремо взяті в сукупності фактори – механічні, зовнішнє середовище, температуру і її коливання, хімічні реагенти, технологічні операції.
Будівельні матеріали характеризуються різними властивостями. Основні властивості будівельних матеріалів поділяються на :
· Фізичні властивості;
· Механічні властивості;
Фізичні властивостібудівельних матеріалів характеризують його будову або відношення до фізичних процесів навколишнього середовища.
Основні фізичні властивості матеріалів:
· Середня густина ( ) –відношення маси матеріалу до його об″єму в природному стані. Визначається за формулою:
де м- маса матеріалу; кг
V1 - об″єм матеріалу в природному стані; м3
Від щільності матеріалу залежить його фізико – механічні властивості, наприклад міцність і теплопровідність.
· Пористість ( П) матеріалу-це степінь заповнення його об″єму порами.
Розраховується пористість матеріалу за формулою :
де - середня щільність матеріалу;
- природня щільність матеріалу;
Пори- це дрібні лунки в матеріалі, які заповнені повітрям.
Пори бувають:
- відкриті;
- закриті;
- дрібні;
- великі;
Дрібні пори, які заповнені повітрям, придають матеріалу теплоізоляційні властивості.
Величина пористості для будівельних матеріалів коливається в межах від 0 (скло , метал) до 95 % для пінопластів.
· Порожнистістьматеріалу – повітряні лунки, які утворюються між зернами рихло насипаного матеріалу ( пісок, щебінь);
· Гігроскопічність- властивість матеріалу поглинати водяну пару із повітря і утримувати її внаслідок капілярної конденсації.
Гігроскопічність залежить від:
- температури повітря,
- відносної вологості повітря,
- виду, кількості та розміру пор
- від природи речовини.
· Водопоглинання –здатність матеріалу вбирати та утримувати воду. Характеризується водопоглинання кількістю води, яку вбире сухий матеріал занурений повністю у воду, і визначається у відсотках від маси матеріалу.
де - маса матеріалу в насиченому водою стані, кг;
- маса матеріалу в сухому стані; кг
V- об″єм матеріалу в природному стані; м3;
В наслідок насичення матеріалу водою властивості матеріалів можуть змінюватися.
· Вологовіддача –властивість матеріалу віддавати вологу навколишньому середовищу при відповідних умовах. На вологовіддачу впливають :
- властивості матеріалу;
- характер його пористості;
В природніх умовах вологовіддача будівельного матеріалу характеризується інтенсивністю втрати вологи при відносній вологості повітря 60% і температурі повітря 200 С
· Вологість -це кількісний склад води в матеріалі, визначається в відсотках від маси абсолютно сухого матеріалу. Чим більша вологість тим нижча міцність матеріалу.
· Повітростійкість –це здатність матеріалу довготривалий час витримувати багатократне та систематичне зволоження і висушування без значних деформацій і втрати механічної міцності. Підвищити вовітростійкість матеріалів можно шляхом введення гідрофобних домішок, які придають матеріалам водовідштовхуючі властивості.
· Водопроникність – це здатність матеріалу пропускати воду під тиском. Водопроникність характеризується кількістю води, яка проходить протягом 1 години через 1м2 площі під тиском 1 МПа.
· Морозостійкість – це здатність насиченого водою матеріалу витримувати багатократне поперемінне заморожування і відтаювання без ознак руйнування і значного зниження міцності. Вода, яка перетворюється на лід і розширюється при цьому до 9 %, розриває лунки в яких знаходиться. Це приводить до до зниження міцності, а потім до повного руйнування конструкцій.
Маркавиробівпо морозостійкостівизначається кількістю циклів заморожувань і відтаювань в насиченому водою стані, яке витримує матеріал без видимих слідів руйнування - тріщин і відшарувань. Марка виробів по морозостійкості буває М10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 ібільше.
· Теплопровідність –властивість матеріалу пропускати тепло через свою товщину. Теплопровідність матеріалу оцінюють кількістю тепла, що проходить через зразок матеріалу товщиною 1 м, площею 1м2 за 1 годину при різниці температур на протилежних плоско паралельних поверхнях зразка в 10 С. Теплопровідність залежить від :
- структури матеріалу;
- степені пористості;
- вологості;
· Теплоємкість –властивість матеріалу поглинати при нагріванні тепло. Теплоємкість характеризується питомою теплоємкістю, яка визначається кількістю теплоти, необхідної для нагрівання 1 кг матеріалу на 10 С і визначається за формулою:
де Q – кількість тепла затрачене на нагрівання матеріалу від температури t1 до t2 ;
m – маса матеріалу;
Теплоємність матеріалу може мати значення в тих випадках, якщо враховують акумуляцію тепла. ( Розрахунок стін, перекриття).
· Вогнестійкість –здатність матеріалу витримувати дію високої температури в умовах пожежі без втрати несучої спроможності тобто зниження міцності і значних деформацій. Будівельні матеріали по вогнестійкості поділяються на :
1. незгораючі ( бетон, цегла, метал);
2. важкозгоряючі ( асфальт, фіброліт);
3. згоряючі ( дерево, руберойд, пластмаси, фарби);
· Вогнеопірність –стійкість матеріалу протистояти довготривалому впливу високих температур, не деформуючись і розплавлюючись. Матеріали за ступенем вогнеопірності поділяються:
1. вогнеопірні;
2. тугоплавкі;
3. легкоплавкі;
· Проникність випромінювання ядерного розпаду. В атомній промисловості важливе значення набуває властивість матеріалів затримувати гама- промені і потоки нейронів, небезпечні для живих організмів. Потік радіоактивного випромінювання при зустрічі з конструкціями може поглинатися в різній степені в залежності
від :
- товщини огородження,
- виду випромінювання,