Теплофизические свойства

Включают теплопроводность, теплоемкость и термическое расширение

Теплопроводность – способность строительного материала передавать сквозь толщу тепловой поток, образующийся вследствие разности температур на поверхностях, ограничивающих этот материал. Характеризуется коэф. теплопроводности λ λ = (Q*L)/(S* Δt*z) , где Q – тепло, L – длина, S – площадь сечения, z – время прохождения потока, t – разность температур на поверхностях. Для воздуха, например, равен 0,025 (сухой атм. воздух – хороший теплоизолятор) R = δ/ λ – термосопротивление. δ – толщина стенки.

Удельная теплоемкость – характеризует способность строительного материала аккумулировать тепло. В расчетах используется теплоемкость по массе С_m = Q/(m*Δt) Для неорганических материалов равен 0,84 КДЖ/(кг*С), для полимерных ~ 1,2 Термическое расширение – изменение линейных размеров и формы тела при изменении его температуры. Характеризуется коэф. линейного термического расширения

где L – начальная длина, ΔL=L-L_конеч

Для бетона (как и для стали примерно) равен 9-12 * 10^-6

3. Механические свойства материалов. Методики определения. Схемы диаграмм деформаций основных видов.

Механические свойства отражают способность строительных материалов сопротивляться воздействию силовых (механических) нагрузок без нарушения структуры материала.

Подразделяются на прочностные и деформационные

Деформация – изменение объема строительного материала или его формы без изменения массы. Упругость – свойство материала деформироваться под влиянием нагрузки и само произвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней силы. Пластичность – свойство материала изменять свою форму и размеры под действием внешних сил без разрушения, при этом после прекращения действия силы тело не может самопроизвольно восстановить первоначальные параметры.

Хрупкость – свойство материала разрушаться при механическом воздействии без значительных деформаций

Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами.

Для хрупких материалов характеристикой является предел прочности при сжатии. В расчетах используют не среднюю прочность, полученную при испытании серий образцов, а так называемую гарантируемую прочность с обеспеченностью 0,95 (для этого определяют среднее квадратичное отклонение по прочности)

Твердость – способность поверхностных слоев материала сопротивляться проникновению под нагрузкой в них другого, более твердого тела НВ = 2*F/(3.14*D(D-)) D2 тут D² формулы не хотят квадрат воспринимать

D – диаметр вдавливаемого шарика, d – диаметр отпечатка

Основными методами проверки механических свойств являются: - статическое сжатие

- статическое растяжение

- кручение

- изгиб

- ударная вязкость

- истирающие нагрузки

Малоуглеродистая сталь

Начальный участок диаграммы ОА – прямолинейный, а деформации образца – только упругие. Выше точки А график искривляется, а к упругим деформациям добавляются остаточные. Малым остаточным деформациям соответствует точка В на графике, которая близка к точке А. Несколько выше точки В находится точка С, начиная с которой на диаграмме появляется горизонтальный (или почти горизонтальный участок), называемый площадкой текучести. Деформации образца развиваются при неизменной растягивающей силе. Начиная с некоторого момента, возрастание деформаций вновь сопровождается увеличением растягивающей силы, участок диаграммы между площадкой текучести и точкой D называют участком самоупрочнения материала. Пока усилие в образце не превышает величины F_max, продольные и поперечные деформации образца равномерно распределяются по его длине. После достижения точки D графика деформации интенсивно развиваются на некотором коротком участке образца, где появляется шейка – заметное уменьшение поперечного размера. При дальнейшем деформировании образца усилие в нём уменьшается, на диаграмме появляется «падающий» участок DK, и при усилии F_P происходит разрушение образца.

4. Природные каменные материалы. Основные виды магматических горных пород, используемых в строительстве.

Это материалы, получаемые при добыче и механической обработке горных пород

По геологической классификации горные породы подразделяют на три типа:

1. магматические (первичные)

2. осадочные (вторичные)

3. метаморфические (видоизменённые)

1) Изверженные (первичные) горные породы образовались при остывании поднявшейся из глубин земли расплавленной магмы. Строения и свойства изверженных горных пород в значительной степени зависят от условий остывания магмы, в связи с чем эти породы подразделяют на глубинные и излившиеся. Глубинные горные породы образовались при медленном остывании магмы в глубине земной коры при больших давлениях вышележащих слоёв земли, что способствовало формированию пород с плотной зернисто-кристаллической структурой, большой и средней плотностью, высоким пределом прочности при сжатии. Эти породы обладают малым водопоглощением и высокой морозостойкостью. К этим породам относят гранит, сиенит, диорит, габбро и др. Излившиеся породы образовались в процессе выхода магмы на земную поверхность при сравнительно быстром и неравномерном охлаждении. Наиболее распространёнными излившимися породами являются порфир, диабаз, базальт, вулканические рыхлые породы.

2) Осадочные (вторичные) горные породы образовались из первичных (изверженных) горных пород под воздействием температурных перепадов, солнечной радиации, действия воды, атмосферных газов и др. В связи с этим осадочные горные породы подразделяют на обломочные (рыхлые), химические и органогенные. К обломочным рыхлым горным породам относят гравий, щебень, песок, глину. Химические осадочные породы: известняк, доломит, гипс. Органогенные горные породы: известняк-ракушечник, диатомит, мел.

3) Метаморфические (видоизменённые) горные породы образовались из изверженных и осадочных горных пород под влиянием высоких температур и давлений в процессе поднятия и опускания земной коры. К ним относят глинистый сланец, мрамор, кварцит.

Магматические (как было сказано выше) делятся на глубинные и излившиеся. Глубинные – это гранит, габбро, сиенит. Излившиеся делятся на плотные и пористые. Плотные – базальт (утеплитель), диабаз, порфир (все вместе – производство декоративных камней и щебня). Пористые – туф, вулканическая пемза, стекло.

5. Основные виды осадочных горных пород, используемых в строительстве. Условия образования, состав, основные признаки и свойства.

Осадочные горные породы - породы, образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трех процессов одновременно.

Осадочные делятся на обломочные, органогенные, химические осадки. Обломочные – гравий, песок, глина (заполнители) Органогенные – опока, трепел, диатомит (производство специальной керамики)

Хим. осадки – известняк СаСО3, доломит СаСО3*MgCO3, гипсовый гамень CaSO4*2H20 (производство минеральных вяжущих)

Примерный состав. 58,5 % кремнезем (SiO2), 13,07 % глинозем (Al2O3) – основные Также 3,37 % Fe2O3, 2% FeO, 2,5 % MgO, 5,44 % CaO, 4,28 % H2O, 4,94 % CO2. И другие. Взято http://lithology.ru/node/70, в лекциях ничего не нашел (может просто не записал)

Окатанность материала указывает на достаточно длительное время и длинный путь переноса обломочного материала от места разрушения до места накопления; неокатанность же, наоборот, — на кратковременность и небольшие расстояния переноса. Различают структуру брекчиевую, если порода состоит из неокатанных сцементированных обломков, и конгломератовую, когда обломки в породе окатаны.

Текстура. В осадочных породах различают: внутрипластовые текстуры; текстуры поверхностей слоя.

Пористость отражает отношение объема пор ко всему объему породы и выражается в процентах. Пористость как текстурный признак в осадочных породах имеет особенно важное значение в нефтяной геологии, гидрогеологии и инженерной геологии, т. к. определяет характер проницаемости для воды, нефти, газа, а также просадочные свойства породы под нагрузкой.

Слоистость. Очень важным текстурным признаком, отличающим осадочные породы, является слоистость. Накапливающийся в процессе осадкообразования материал изменяется в вертикальном разрезе как по минеральному составу (что влечет за собой изменение окраски породы), так и по величине зерен и другим признакам.

Ископаемая рябь (знаки ряби) наблюдается на поверхности песчаных, реже глинистых слоев и известняков в виде рядов валиков.

Трещины усыхания {высыхания) глубиной несколько сантиметров образуются при высыхании и уплотнении влажных глинистых илов. В ископаемом состоянии трещины обычно заполнены песком или алевритом, отложившимся на растрескавшейся поверхности глинистого осадка.

Отпечатки. На поверхности песка или ила, перекрытой последующими осадками, иногда сохраняются следы выпавшего дождя или града в виде округлых углублений. Сохраняются также следы морских течений и следы ползающих животных (моллюсков, червей и др.) в виде борозд или отпечатков конечностей. Могут сохраниться пустоты от растворившихся кристаллов галита (каменной соли) и других минералов с четко выраженной формой кристалла.

Окраска. Осадочные породы имеют самую разнообразную окраску и оттенки от снежно-белого до черного. При этом иногда окраска является признаком для определения этих пород и зависит: от цвета минералов, слагающих породу; от цвета примесей, иногда в небольшом количестве рассеянных в породе или в виде тонкой пленки покрывающих ее зерна; от цвета цемента.

Свойства нигде нормально не нашел, что за хуйня, понять не могу.