🗊Презентация Стандартизация свойств. Физические, механические, физико-химические свойства СМ. Долговечность и надежность

Лекция 2. Стандартизация свойств. Физические, механические, физико-химические свойства СМ. Долговечность и надежность 2.1. Стандартизация свойств. Марки материалов Свойства материалов оценивают количественно – по числовым показателям, устанавливаемым по специальным методикам, предусмотренным государственными стандартами и техническими условиями (ДСТУ, ТУ). Основные положения строительного проектирования, производства строительных работ и требования к строительным материалам и изделиям регламентируется державными будивельными нормами (ДБН), обязательными для всех организаций и предприятий. В стандартах и ДБНах требования к свойствам материалов выражены в виде марок и классов этих материалов. Деление на марки обычно осуществляется по показателю основного свойства материала, зависящего от условий его эксплуатации в сооружении. Деление на марки по прочности является основным для материалов и изделий, из которых изготавливаются несущие конструкции. ДБН устанавливает единую шкалу марок (классов) по пределу прочности на сжатие (МПа) 0,4:0,7:1,0:1,5:2,5:5,0 – 100. Для теплоизоляционных материалов таким признаком является средняя плотность , для материалов гидротехнических сооружений – морозостойкость (количество циклов) и т.д.

2.2. Физические свойства Физическое состояние строительных материалов достаточно полно характеризуется средней и истинной плотностью, пористостью. 2.2.1. Истинная плотность Истинная плотность - плотность материала без пор и пустот , определяемая как отношение массы материала к объему без учета пор, пустот и полостей: (2.1) где: m - масса порошка материала; V - объем порошка (материала). Истинная плотность справочная величина (гранит – 2,65-2,8 кг/м3; бетон 2,6 – 2,7 кг/м3; керамический кирпич 2,65-2,7 кг/м3). 2.2.2. Средняя плотность Средняя плотность - плотность образца материала с порами и пустотами (в естественном состоянии). Единицы измерения те же, что и для истинной плотности: , (2.2) где: m - масса материала; - объем материала с порами и пустотами. Средняя плотность некоторых материалов: гранит – 2,6-2,8 кг/м3; тяжелый бетон 2,0-2,4 кг/м3 ; керамический кирпич 1,6-1,8 кг/м3. Средняя плотность материала – важная характеристика при расчете прочности сооружения с учетом собственного веса, для определения способа и стоимости перевозки материала, для расчета складов и подъемно-транспортных механизмов. По величине средней плотности косвенно судят о некоторых других свойствах материала. 2.2.3.Насыпная плотность Насыпная плотность - плотность материала в насыпном состоянии. Единицы измерения те же, что и для истинной плотности: , (2.3) где: - масса насыпного объема материала; - насыпной объем материала. Насыпную плотность определяют для сыпучих материалов (песка, щебня, цемента и т.п.). В ее величине отражается не только влияние пор в каждом зерне, но и межзерновых пустот в рыхлонасыпном объеме материала.

2.2.4. Относительная плотность В ряде случаев используют понятие относительная плотность - отношение средней плотности материала к плотности жидкости, как правило, воды при . Относительная плотность безразмерная величина: . (2.4) 2.2.5. Пористость Пористость П – относительная величина, показывающая, какая часть объема материала занята внутренними порами размером не более 1…3 мм. Единицы измерения: доли единицы, %: (2.5); (2.6). С пористостью материала связаны такие физические показатели: прочность, водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность и т.д. Поры могут быть закрытыми (недоступными для заполнения водой) и открытыми.

Свойства материалов по отношению к различным физическим воздействиям. 2.2.6. Гигроскопичность Гигроскопичность – это способность материала поглощать водяные пары из воздуха. 2.2.7. Капиллярное смачивание Капиллярное смачивание пористых материалов происходит за счет поднятия уровня влаги в капиллярах, когда частицы материала (конструкции) находятся в воде (пример – грунтовые воды при отсутствии гидроизоляции приводит к замачиванию нижних частей здания). Капиллярное смачивание характеризуется высотой поднятия воды, объемом поглощенной воды и интенсивностью смачивания. 2.2.8. Водопоглощение. Водопоглощение свойство материала поглощать и удерживать воду при непосредственном с ней соприкосновением, %: ; (2.5) , (2.6) где: - плотность воды; - масса образца соответственно в насыщенном водой и сухом состоянии, г.

2.2.10. Влажность Влажность – отношение содержания воды в материале к массе сухого материала в естественных условиях, %: , (2.7) где: - масса водонасыщенного материала; - масса сухого материала. 2.2.11. Водостойкость Водостойкость – способность материала сохранять прочность при временном или постоянном увлажнении. Численной характеристикой водостойкости является коэффициент размягчения , который изменяется от нуля (материал полностью размокает) до единицы. При материал считают водостойким: , (2.8) где: - предел прочности при сжатии водо-насыщенного и сухого материала, соответственно. 2.2.12. Влагоотдача Влагоотдача – это способность материала отдавать воду с изменением температуры и влажности окружающей среды. Эта способность характеризуется интенсивностью потери влаги за сутки при относительной влажности окружающей среды 60% и .

2.2.13. Водопроницаемость Водопроницаемость – это способность материала пропускать сквозь себя воду при определенном гидростатическом давлении. 2.2.14. Паропроницаемость Паропроницаемость – это способность материала пропускать водяной пар при наличии разности давления возле поверхности раздела 2.2.14. Гидрофильность Гидрофильность – способность материала связывать воду и смачиваться водой. 2.2.15. Гидрофобность Гидрофобность – это способность материала не смачиваться водой (отталкивать воду)

2.2.16. Деформации набухания и усадки Данные деформации – это способность материала изменять свой объем, происходящий при смене влажности, что может привести к структурным напряжениям в материале. Свойства материала при насыщении водой увеличиваться в объеме называется набуханием (глина, древесина). С уменьшением влажности (высыханием) некоторые материалы дают усадку, т.е. уменьшаются в объеме и размерах, что может вызвать появление трещин (кирпия-сырец, бетон). Эту особенность необходимо учитывать, выбирая условия хранения и применения в строительстве таких материалов. 2.2.17. Морозостойкость Морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многоразовое попеременное замораживание и оттаивание без уменьшения прочности при сжатии и потерь массы в нормальных условиях. Марка по морозостойкости характеризуется оптимальным числом циклов замораживания – оттаивания, которое выдерживает исследуемый материал. Например, кирпич керамический выпускают марок F15, F25, F35, F50 (цифры обозначают число циклов). Наиболее морозостойкие материалы – плотные материалы с низким водопоглащением, однородные по структуре. Морозостойкость – свойство материала, насыщенного водой, выдерживать многократное замораживание и оттаивание без значительных признаков разрушения и снижения прочности. Материал считают выдержавшим испытания, если потеря массы образцов составляет не более 5 %, а прочность снижается не более чем на 15 %.