2.1. Материал күйінің өлшемдері

Құрылыс материалдары күйінің өлшемдері ол материалдар мен бұйымдардың физикалық қасиеттерінің бір түрі. Физикалық қасиет-терге күй өлшемдерінен баска: гидрофизикалық және жылуфизика-лық қасиеттер жатады. Материал күйінің өлшемдері оның тығыздық және кеуектілік қасиеттерімен сипатталынады.

Кітаптың осы жөне баска да тарауларында кұрылыс материадда-рының негізгі қасиеттері, олар аркылы маркаларды халыкаралық стан-дарттарда колданылатын символдармен белгіленеді: Д — тығыздык, \Ү — суөткізбестік, Г — аязғатөзімділік, М — және В — сәйкесінше материалдың беріктігі бойынша анықталынатын маркасы және класы. Сондай-ақ материал күйініц өлшемдері дс, мысалы массасы (салмағы), көлемі, т.б. техникалық әдебиеттерде калыптасып орын алған символ-дар аркылы белгіленді.

8

Материалдын тығыздыгы мына формула аркылы анықталынады:

Т>-=т/\. (2.1)

Мүнда В - материалдын тығыздығы, г/см³ немесе кг/м³; т - күрғак материалдын салмағы, г немесе кг; V — материалдын көлемі, см³/м³).

Тыгыздык накты және орташа деп бөлінеді. Нақты тығыздықты ф_ш) аныктағанда V — ол материалдын саңылаусыз, яғни оның тек зат-пен толған көлемі; сондыктан нақты тығыздықты «заттың тығыздығы» деп те атайды. Орташа тығыздықты (О_о) аныктағанда көлемнің есебіне материалдын ішіндегі саңылаулар да кіреді. Материалдын накты ты-ғыздығын табу үшін оның көлемін материалды үнтактап, ішінде са-ңылау қалдырмай арнаулы әдіспен пикнометр аркылы аныктайды. Орташа тығыздыкты табу үшін бүйымның үлгісін үш бағытта өлшейді де оның көлемін саңылаулармен коса аныктайды.

Сусымалы материалдардың (құмның, жарықшақ немесе малта тас-тардың т.б.) тығыздығын анықтау үшін олардың көлемін оларды көлемі белгілі ыдысқа стандартта көрсетілген биіктікпен толтыру (күю) арқылы табады.

Материалдардьщ накты тығыздығы негізіңде бірден жоғары: та-биғи және жасанды материаддікі 2-3 г/см³ немесе т/м³ аралығында, қара металдардікі 7-8, ал битум, пек, олифа, лак, ағаш, пластмассалар-дікі 0,9-1,6 г/см³аралығында. Көп материалдардьщ орташа тығыздығы олардың шын тығыздығынан елеулі темен, мысалы кәдімгі (күйдіріл-ген) кірпіштің орташа тығыздыгы 1,8, ал шын тығыздығы 2,6 т/м³. Тек қана абсолютті тығыз материалдардың (шыны, болат, битум, сұйык-тардың) орташа және накты тығыздыктары бірдей (тең).

Заты бір материалдардың орташа тығыздығының көрсеткіштері, олардың кеуектілігіне байланысты әртүрлі болады. Мысалы, эр дәрежелі кеуектелінген керамикалық материалдардікі 0,25-1,8; пластмассалардікі 0,015-1,2 т/м³ аралыктарында.

Кеуектілік деп — материал көлемінің саңылаулармен (үсак тесіктермен) толған дәрежесін атайды. Демек, кеуектілік тығыздыққа қарама-қарсы түсінік. Кеуектілік бірге теңелген көлемнің үлесі неме­се пайызы аркылы аныкталады:

К == Ус/Ұт, (2.2)

К = (1 - о/н) • 100. (2.3)

Мүндағы К - материалдын кеуектілігі, көлемнің үлесі немесе пайы­зы; Ус - саңылаулар көлемі, бірдін үлесі; Ут - материалдын көлемі;

9

2.1-сурет. Кеуекті материалдың

көлемі құрамының схемасы:

Ут — материалдың көлемі; Уз — заттын

көлемі; Ус — саңылаулардың көлемі;

Усу және Уауа - саңылаулардағы су

және ауа көлемдері

ол бірге тең; о, и — материалдың орташа және нақты тығыздықтары, г/см³ немесе т/м³.

Материалдың көлемі - материал затының көлемінен (Уз) оның са-ңылаулары көлемінің (Ус) қосындысына тең (2.1-сурет):

Ут = Уз + Ус.

Саңылаулар көлемі және сумен толуы мүмкін. Сондықтан бұл көлемді табу үшін материал алдын ала 105°С-та салмағы өзгермегенше кептіріледі, одан соңтығыз бітелінген ыдысқа орналастырылады; ыдыс ішіндегі ауа сорылып шығарылады: вакуумдалған материалға сұйық зат (су немесе керосин) сіңіріледі. Саңылауларды толык толтыруға кеткен сұйыктың шығыны материалдағы саңылаулар көлеміне тең болады. Санылаулар көлемін бұдан гөрі долірек аныктау кажет болса, сынау уақ тесіктерге де сінгіш сұйытылған гелийді қолдану арқылы жүргізіледі.

Саңылаулардың көлемін тапқаннан соң, ол материалдың кәдімгі жағдайындағы көлемінен алу арқылы, материал затының көлемі анык-талынады, яғни:

Уз = Ут - Ус. (2.4)

Одан өрі (2.1) формула арқылы материалдың нақты тығыздығын табуға болады.

Саңылауларының молшеріне қарай, материалдар уақ не ірі кеуекті деп аталынады. Уақкеуекті материалдардың саңылаулары миллиметрдін жүзден мыңға, яғни микрометрге (10~⁶м) дейінгі үлесімен, ал ірі кеуектілерінің саңылаулары миллиметрдің он үлесінен 1-2 милиметр-ге дейін мөлшермен сипатталынады.

10

2.2-сурет. Саңылауөлшегіштегі

сынап қысымының,

саңылаулардың диаметріне

байланыстылығы (логарифмдік масштабта)

Кеуекті материалдардың саңылау-лары ашық және жабық түрлі болады. Ашық саңылаулар қоршаған ортамен қатынасты болады; озара да қатынасты болуы мүмкін. Ашық саңылаулар су­мен кәдімгі жағдайда-ақтолады, мыса-лы материал үлгісін су қүйылған ыдыс-қа салғанда. Сондықтан материалда ашық саңылаулар коп болса, оның аязға төзімділігі төмендейді. Керісінше, ма­териалда жабық саңылаулар көп болса, оның үзақ уақыттылығы еседі. Бірақта дыбыс откізбейтін материалдар үшін оларда ашық саңылаулар көп болғаны жөн, өйткені өзара шектесе орналас-қан осындай саңылаулар — лабиринт-

терде дыбыс энергиясы бірте-бірте сонеді. Саңлаулардың молшері сынапты саңылауолшегішпен аныкталынады (2.2-сурет).

Қүрылыс материалдарының неғізгі физикалық қасиеттерін және соңғылардың өзара байланыстылығын 2.1-кестеде аңғаруға болады.

2.1-кесте. Құрылыс материалдарының негізгі физикалық қасиеттері

Материалдың	Нақты	Орташа	Кеуек-	Жылуөткіз-
аты	тығыздығы	тығыздығы,	тілігі,	гіштігі
	кг/м3	%	Вт/(м°С)
Бетон:
ауыр	2,6	2400	10	1,16
жеңіл	2,6	1000	65	0,35
ұялы	2,6	500	81	0,2
Кірпіш:
көдімгі	2,65	1800	32	0,8
куыс денелі	2,65	1300	51	0,55
Табиғи тас:
гранит	2,7	2670	1,4	2,8
вулкандық туф	2,7	1400	52	0,5
көбікшыны	2,67	300	88	0,11
Мипора (көбікполимер)	1,2	15	88	0,03
Ағаш материалдар:
карағай тақтайлары	1,53	500	67	0,17
ағаш талшықты тақта	1,5	200	86	0,06