3. Эксплуатационно-технические свойства строительных материалов

С характеристиками структуры связаны показатели всех свойств материалов. Различают три уровня строения материала: макроструктура — строение, видимое невооруженным глазом, микроструктура - ви­димое в оптический микроскоп и внутреннее строение веществ, составляющих материал, на молекулярно-ионном уровне.

К основным видам макроструктуры относят конгломератную, ячеистую, во­локнистую, слоистую, рыхлозернистую (порошкообразную).

Изучая микроструктуру материалов, выделяют кристаллические и аморфные.

Подавляющее большинство современных материалов, кроме жестко-вязкого (твердого) вещества, содержат в своей структуре поры — промежутки, полости, ячейки. Их количество и характер (размеры, распределение, открытые они или закрытые) влияют на другие эксплуатационно-технические свойства. Поэтому пористость — важная характеристика материала.

Физические свойства материалов:

Свойства материалов при действии влаги, воды, замораживания—оттаива­ния.

Влажность — содержание влаги в материале, отнесенное к массе материала в сухом состоянии, измеряемое в процентах.

Гигроскопичность — способность материала поглощать водяные пары из воз­духа (при его повышенной влажности) и удерживать их вследствие капилляр­ной конденсации.

Водопоглощение — способность материала при непосредственном контакте с водой впитывать ее и удерживать. Водопоглощение материала, как правило, меньше его пористости, так как поры бывают закрытыми или очень мелкими, и вода в них не проникает.

Водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлени­ем. Величина водопроницаемости характеризуется количеством воды, прошед­шей в течение 1 ч через 1 см² площади испытуемого материала при постоянном давлении.

Для специальных областей строительства (например, для строительства дре­нажных систем) может потребоваться материал, обладающий заданной степенью водопроницаемости. В большинстве же случаев используют материалы, которые обеспечивают элементам конструкции водонепроницаемость. Особо важна водо­непроницаемость для гидроизоляционных и кровельных материалов.

Увеличение влажности многих материалов сказывается отрицательно на их физико-механических характеристиках. Ряд материалов (древесина, бетон и др.) увеличивают свой объем при увлажнении, а при последующем высыхании дают усадку. Систематическое увлажнение и высыхание может вызвать знакоперемен­ные напряжения в материале и со временем привести к потере его прочности и разрушению. Насыщение материала водой приводит к заметному ухудшению его теплофизических характеристик, что особо нежелательно для материалов ограж­дающих конструкций, а также снижению его прочности и долговечности.

Морозостойкость — способность насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и, соот­ветственно, без значительных потерь массы и прочности. Морозостойкими считают те материалы, которые после заданного количества циклов замораживания и оттаивания не имеют выкрашиваний, трещин, рассла­ивания и теряют не более допускаемого % прочности и массы по сравнению с аналогичными образцами, не подвергавшимися испытанию.

Свойства при действии тепла, огня, звука.

Способность материала передавать через свою толщу тепловой поток, возникающий при разности температур на поверхностях, ограничивающих материал, называется теплопроводностью.

Огнестойкость – способность материалов сохранять физико-механические свойства при воздействии огня и высоких температур в условиях пожара. Огнестойкость материалов и изделий определяют по степени возгораемости при помощи методов огневой трубы и калометрии.

Звукопоглащение – способность материалов поглощать звуковые волны.

Химические свойства:

Свойства при действии агрессивных веществ.

Коррозионная стойкость способность материалов сопротивляться действию агрессивных веществ. Послед­ние могут разрушать вещество материала и его структуру. Кислотостойкость, щелочестойкость и пр.

Механические свойства:

Свойства при действии статических и динамических сил.

Прочность — спо­собность материалов сопротивляться разрушению или необратимому изменению формы под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами.

Твердость — способность материала сопротивляться внутренним напряжени­ям, возникающим при местном внедрении другого, более твердого тела.

Истираемость — способность материала уменьшаться в объеме и массе вследствие разрушения поверхностного слоя под действием истирающих усилий.

Упругость - способность материала деформироваться под влиянием нагрузки и самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после пре­кращения действия внешней среды. Упругая деформация полностью исчезает пос­ле прекращения действия нагрузки, поэтому ее принято называть обратимой.

Пластичность- способность материала изменять форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь. После прекращения действия силы ма­териал не может самопроизвольно восстановить форму и размеры. Остаточная деформация называется пластической.

Хрупкость способность твердого материала разрушаться при механических воздействиях без сколько-нибудь значительной пластической деформации.