1. Строительные мат-ры. Классификация

Природные (естественные) — без изменения состава и внутреннего строения:

неорганические (каменные материалы и изделия);

органические (древесные материалы, солома, костра, камыш, лузга, шерсть, коллаген).

Искусственные:

Безобжиговые (твердение при нормальных условиях) и автоклавные (твердение при температуре 175—200 °C и давлении водяного пара 0,9-1,6 МПа):

неорганические (клинкерные и клинкеросодержащие цементы, гипсовые, магнезиальные и др.);

органические (битумные и дектевые вяжущие вещества, эмульсии, пасты);

полимерные (термопластичные и термореактивные);

Комплексные:

смешанные (смешения нескольких видов минеральных веществ);

компаундированные (смеси и сплавы органических материалов);

комбинированные (объединение минерального с органическим или полимерным).

Обжиговые — твердение из огненных расплавов:

шлаковые (по химической основности шлака);

керамические (по характеру и разновидности глины и др. компонентов);

стекломассовых (по показателю щелочности шихты);

каменное литье (по виду горной породы);

комплексное (по виду соединяемых компонентов, например: шлакокерамические, стеклошлаковые).

2. Состав и структура стоительных материалов

Состав. Для прогнозирования свойств строительных материалов прежде всего необходимо знать их химический, минеральный состав и структуру. Химический состав строительных материалов позволяет судить о прочности, огнестойкости, биостойкости и других свойствах материалов. Химический состав неорганических вяжущих материалов (гипса, извести, цемента и др.) и естественных каменных материалов, как правило, выражают содержанием (в %) в них оксидов. Основные и кислотные оксиды химически связаны и образуют минералы, которые характеризуют многие свойства материала. Минеральный состав показывает, какие минералы и в каком количестве содержатся в природном каменном материале или минеральном вяжущем. Например, известняк состоит из одного минерала - кальцита, а гранит — из нескольких минералов. Фазовый состав и фазовые переходы воды, находящиейся в порах материала, влияют на его свойства. В материале выделяют твердые вещества, образующие стенки пор, т. е. "каркас", и поры, наполненные воздухом или водой. Изменение содержания воды и ее состояния меняет свойства материала. Так, вода, замерзая в порах материала и увеличиваясь в объеме, вызывает в материале внутренние напряжения, которые могут привести к его разрушению. Структура  макроструктура- строение, видимое невооруженным глазом; подразделяется на следующие виды: конгломератную, ячеистую, мелкопористую, волокнистую, слоистую и рыхлозернистую.

микроструктура - строение материала, видимое в микроскоп; материалов может быть кристаллическая и аморфная

ультрамикроструктура - внутреннее строение вещества, составляющего материала, изучаемого методами электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа.

3. Параметры состояния материалов. 4. Свойства стоительных материалов. Взаимосвязь

Основные структурные характеристики материала, во многом определяющие его технические свойства,— это плотность и пористость; важнейший параметр состояния — влажность.

Истинная плотность р (кг/м3) — масса единицы объема материала, когда в расчет берется только объем твердого вещества этого материала Va (м ):

Средняя плотность материала меняется в зависимости от его структуры. Поэтому искусственные материалы (бетоны, керамику и т. п.) можно получать с заданной (требуемой) плотнотью.

Пористость материала характеризуют не только с количественной стороны, но и с качественной, т. е. по характеру пор: замкнутые и открытые, мелкие (размером в сотые и тысячные доли миллиметра) и крупные (от десятых долей миллиметра до 2…5 мм). Характер пор важен, например, при оценке способности материала поглощать воду.

5. Гидрофизические свойства. Влажность, водопоглощение, гидроскопичность, влагостойкость, морозостойкость, водоотдача, водо проницаемость, непроницаемость.

Влажность — содержание влаги в материале в данный момент, отнесенное к единице массы материала в сухом состоянии.

Объёмное водопоглощение характеризует степень заполнения объёма исследуемого материала водой.

влагоотдача –способность материала отдавать при определённых условиях влагу, заполняющую его поры, в окружающую его среду. 

Коэффициент газопроницаемости (либо паропроницаемости) характеризуется количеством воздуха (либо водяного пара), который проходит сквозь метровый слой материала 

Водостойкость строительных материалов – это их способность выполнять свои функции даже при увлажнении. 

Морозостойкость — это свойство материала, насыщенного водой, выдерживать попеременное оттаивание и замораживание, без изменения структуры (циклы). Морозостойкость оценивается количеством таких циклов, выражается маркой стройматериалов.

Марка по морозостойкости (F) – это число таких циклов, после которого материал остаётся почти таким же прочным, как и до испытаний (95% для тяжёлого бетона, 85% для большей части других материалов, 75% для строительных растворов), на нём не видно следов разрушений, а его масса не изменяется.

6. Теплофизические свойства. Теплопроводность, термическое сопротивление, теплоемкость, огнестойкость, огнеупорность, термическая стойкость, жаропрочность.

Теплопроводность — это свойство строительных материалов передавать тепло от одной поверхности к другой. При увеличении температуры, теплопроводность большинства строительных материалов возрастает.

Теплоемкость строительных материалов — это количество тепла, которое необходимо передать 1 килограмму материала, чтобы увеличить его температуру на 1 градус. С увеличением влажности материалов возрастает их теплоемкость.

Огнеупорность материалов —это  свойство выдерживать длительное воздействие высокой температуры, не деформируясь и не размягчаясь. Огнеупорные материалы используют для внутренней футеровки промышленныхпечей, дымоходов. При температуре выше 1420 градусов размягчаются тугоплавкие материалы.

Огнестойкость строительных материалов — это свойство, в течение определённого времени противостоять действию огня при нагревании. Огнестойкость зависит от горючести материалов, то есть от способности гореть и воспламеняться. Несгораемые материалы — бетон, кирпич, сталь камень и т. д., но при температуре выше шестисот градусов некоторые негорючие материалы сильно деформируются (металлы) или растрескиваются (гранит).

Термическое сопротивление - величина, обратная сопротивлению. Благодаря низкой теплопроводности воздуха, он оказывает огромное термическое сопротивление прохождению потока тепла. Теплоемкость - способность материала поглощать при нагревании и отдавать при охлаждении определенное количество теплоты. При расчетах теплоустойчивости наружных стен отапливаемых зданий, расчете подогревов растворов, бетонов и т.д. учитывают теплоемкость.

7. Деформационные свойства. Упругость, пластичность, хрупкость, текучесть, ползучесть, вязкость, релаксация. Реология.

Реология (от греч. ρέος, «течение, поток» и -логия) — раздел физики, изучающий деформации и текучесть вещества

Главнейшие виды деформаций — растяжение, сжатие, сдвиг, кручение и изгиб

 Обратимые деформации, исчезающие мгновенно и полностью, называются упругими, а если в течение некоторого времени, то — эластическими.

Пластическая деформация, медленно нарастающая в течение длительного времени под влиянием силовых факторов, не способных вызвать остаточную деформацию за обычные периоды наблюдений, называется деформацией ползучести, а процесс такого деформирования — ползучестью или крипом.

Пластические деформации, медленно нарастающие без увеличения напряжения, характеризуют текучесть материала.

Период релаксации—важная характеристика строительных материалов: чем она меньше, тем более деформативным является материал.

8. Прочностные свойства строительных материалов. Предел прочности при сжатии, изгибе, растяжении, динамическая прочность, истираемость, износ, твердость.

Завершающей стадией силового воздействия на материал является его разрушение. Способность материалов сопротивляться разрушению называется прочностью. Прочность характеризуется критическим напряжением, при котором наступает разрыв сплошности материала. Это напряжение называется пределом прочности. Предел прочности определяют обычно под действием статической нагрузки, нарастающей в течение нескольких минут. При изменении скорости роста нагрузки и характера ее приложения (например, повторно-переменная или динамическая нагрузка) прочность изменяется. Она может существенно изменяться также в зависимости от вида напряженного состояния (растяжения, сжатия, изгиба, кручения и др.).