- •Оглавление
- •Тема 1. Основные свойства строительных материалов 4
- •Тема 2. Природные каменные материалы 20
- •Тема 3 Керамические материалы и изделия 29
- •Тема 4. Стекло, материалы на его основе. Ситаллы 39
- •Тема 5. Металлы 43
- •Тема 6. Древесина 60
- •Тема 7. Полимерные материалы и изделия 69
- •Тема 8. Органические вяжущие 78
- •Тема 9. Лакокрасочные материалы 90
- •Тема 1. Основные свойства строительных материалов
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Классификация основных свойств
- •1.3. Физические свойства
- •1.4. Теплофизические свойства материалов
- •Предел прочности при сжатии Rсж
- •Коэффициент конструктивного качества.
- •1.6. Деформативные свойства.
- •1.7. Физико-химические свойства материалов.
- •1.8. Технологические свойства
- •1.9. Эксплуатационные свойства
- •Тема 2. Природные каменные материалы
- •2.1. Магматические породы
- •2.1.1. Классификация магматических пород
- •Генетическая классификация горных пород
- •2.1.2. Главные породообразующие минералы магматических пород
- •2.1.3. Глубинные породы
- •2.1.4. Излившиеся породы
- •2.2. Осадочные горные породы
- •2.2.1. Классификация осадочных горных пород
- •2.2.2. Главные породообразующие минералы осадочных пород
- •2.2.3. Обломочные породы
- •2.2.4. Хемогенные породы
- •2.2.5. Органогенные породы
- •2.3. Метаморфические породы
- •2.4. Материалы и изделия из природного камня.
- •2.4.1. Характеристика качества природного камня.
- •2.4.2. Получение и обработка природных каменных материалов.
- •Применение горных пород
- •2.5. Меры защиты каменных материалов от выветривания:
- •Тема 3. Керамические материалы и изделия.
- •Классификация керамических материалов.
- •3.1. Сырьевые материалы.
- •3.2. Свойства глин как сырья для керамических изделий.
- •3.3. Общая схема производства керамических изделий.
- •3.4.Свойства керамических изделий.
- •3.5.Стеновые керамические изделия.
- •3.6. Облицовочные материалы и изделия.
- •3.7. Керамические изделия различного назначения.
- •3.8. Санитарно-техническая керамика.
- •3.9. Теплоизаляционные керамические материалы.
- •3.10. Огнеупорные изделия.
- •Тема 4. Стекло. Материалы на его основе. Ситаллы.
- •4.1. Свойства стекла.
- •4.2.Сырье для производства стекла и основные оксиды, содержащиеся в нем.
- •4.3. Общая схема получения стекла
- •4.4. Разновидности стекла и стеклянных изделий, применяемых в строительстве
- •4.5. Материалы и изделия из шлаковых расплавов
- •4.6. Ситаллы и шлакоситаллы
- •4.7. Материалы и изделия из каменного литья.
- •5.1. Классификация металлов.
- •5.2. Строение металлов.
- •5.3. Свойства металлов.
- •5.4. Чугуны.
- •5.6. Влияние нормальных примесей на механические свойства стали
- •5.7. Классификация сталей
- •5.8. Состав и свойства железоуглеродистых сплавов
- •5.9. Упрочение стали
- •5.10. Применение углеродистых сталей
- •5.11. Легированные стали
- •Классификация легированных сталей.
- •Маркировка легированных сталей.
- •Применение легированных сталей.
- •5.12. Цветные металлы и сплавы
- •5.13. Коррозия металлов
- •Способы защиты металла от коррозии.
- •5.14. Производство металлических изделий
- •5.15. Сварка металлов
- •Газовая сварка.
- •Электрическая сварка.
- •5.16. Газовая резка металлов
- •Контрольные вопросы.
- •6.1. Строение древесины
- •6.2. Свойства древесины
- •6.3. Защита древесины от гниения, поражения насекомыми и возгорания.
- •6.4 Основные древесные породы
- •6.5. Лесоматериалы и изделия из древесины
- •Контрольные вопросы.
- •7.1. Пластмассы. Составляющие пластмасс.
- •7.2. Общая характеристика полимеров.
- •Классификация полимеров.
- •7.3. Способы изготовления полимерных изделий.
- •7.4. Основные свойства пластмасс.
- •7.4.1. Физические свойства.
- •7.4.2. Механические свойства.
- •7.4.3. Химические и физико-химические свойства.
- •7.5. Виды строительных материалов и изделий из пластмасс.
- •Классификация полимерных материалов и изделий.
- •Конструкционно-отделочные материалы.
- •Отделочные материалы.
- •Материалы для пола.
- •Теплоизоляционные материалы.
- •Гидроизоляционные материалы и герметики.
- •Трубы и сантехнические изделия.
- •Применение полимеров в технологии бетонов.
- •Клеи на основе полимеров.
- •Контрольные вопросы.
- •8.1 Битумы.
- •8.2. Нефтяные битумы. Классификация.
- •Химический и групповой состав битумов.
- •Свойства вязких и твердых битумов.
- •Маркировка строительных и гидроизоляционных битумов.
- •8.3. Дегти.
- •8.4. Смешанные вяжущие на основе битумов и дегтей.
- •8.5. Асфальтовые и дегтевые бетоны и растворы.
- •Материалы для асфальтового бетона.
- •Производство асфальтового бетона.
- •Основные свойства асфальтовых бетонов.
- •Дегтебетон.
- •8.6. Герметизирующие материалы.
- •Герметики на основе битума.
- •8.7. Гидроизоляционные и кровельные материалы.
- •Рулонные материалы.
- •1. Рулонные битумные материалы.
- •2. Рулонные битумнорезиновые материалы.
- •3. Рулонные полимернобитумные материалы.
- •4. Рулонные дегтевые материалы.
- •5. Дегтебитумные рулонные материалы.
- •6. Дегтебитумнополимерные рулонные материалы.
- •Мастичные материалы.
- •Лакокрасочные материалы.
- •Контрольные вопросы.
- •Тема 9. Лакокрасочные материалы
- •9.1. Связующие
- •9.2. Пигменты
- •Классификация пигментов
- •Свойства пигментов
- •9.3.Вспомогательные материалы
- •9.4. Красочные составы.
- •Контрольные вопросы
Коэффициент конструктивного качества.
(К.К.К.) – условный коэффициент эффективности материла, равный отношению показателей прочности Rсж (Мпа) к относительной плотности материала (безразмерная величина)
К.К.К. = R/d (1.30.)
Где d – относительная плотность равная ρо (кг/м3)
Чем выше К.К.К. материала, тем эффективнее материал, так имеет высокую прочность при малой средней плотности.
Повышения К.К.К. можно добиться снижением плотности материала и увеличением его прочности.
ТВЕРДОСТЬ – Способность материала сопротивляться проникновению в него более твердого тела; ее определяют различными методами. При определении твердости по методу Бринелля в поверхность испытуемого образца вдавливают при заданной нагрузке шарик определенного диаметра из закаленной хромистой стали. По диаметру отпечатка вычисляют число твердости НВ
НВ=Р/F=(1.31.)
Где Р – нагрузка на шарик, кгс, Н; F – площадь поверхности отпечатка, мм2; D – диаметр шарика, мм; d – диаметр отпечатка, мм.
Твердость хрупких материалов, например природных каменных материалов, определяют по шкале твердости /шкала Мооса/, состоящей из 10 специально подобранных материалов /расположенных по возрастающей твердости:
1 - тальк; 2 - гипс; 3 - кальцит; 4 - флюорит; 5- апатит; 6- ортоклаз; 7- кварц; 8- топаз; 9- корунд;
10 – алмаз./
Испытуемый материал имеет число твердости между двумя минералами по шкале Мооса, из которых один чертит данные материалы, а другой сам чертится испытуемым материалом.
динамическая (удаорная) прочность – способность материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках. Она характеризуется работой Дж/м3 /количеством работы/, затраченной на разрушение образца, отнесенной к единице объема материала/. Испытание проводят на специальном приборе – копре
Истираемость – способность материала уменьшаться в массе и объеме под действием истирающих усилий, истирание определяют на специальных машинах /круги истирания, пескоструйные машины и др./ и выражают потерей массы образца, отнесенной к площади истирания
И = (mo-mи)/ Fo, г/см2 (1.32.)
где mo,mи– масса образца до и после испытания, г;F– площадь истирания, см2
Механический износ – способность уменьшаться в массе и объеме под действием ударных и истирающих усилий. Ииз = [(mo- mиз)/ mo] * 100, % (1.33.)
Где: mo, mиз – масса образца до и после испытания, г.
1.6. Деформативные свойства.
Под влиянием внешних факторов материалы могут изменять свои размеры и форму, т.е. деформироваться.
При приложении к материалу /образцу/ внешних сил изменяются расстояния между атомами, происходит изменение линейных размеров деформируемого тела на значение ∆ℓ в направлении действия сил /при растяжении – удлинение, при сжатии – укорочение/
Мерой деформации является относительная деформация ε, равная отношению абсолютной деформации ∆ℓ к первоначальному значению линейного размера образца ℓо
∆ℓ = ℓк - ℓо ; ε = ∆ℓ/ℓо (1.34.)
где: ℓо– первоначальная рабочая длина образца, мм; ℓк– конечная длина после разрыва, м ε – относительная деформация
∆ℓ - абсолютная деформация
Различают деформации: I.упругие– исчезающие после снятия нагрузи. 2.пластические или остаточные– не исчезающие после снятия нагрузки.
Механические свойства того или иного материала характеризуются диаграммой растяжения (или сжатия), представляющей собой график зависимости между растягивающей силой, Р и удлинением образца ∆ℓ, или диаграммой деформаций, у которой на оси абсцисс отложены относительные удлинения - ∆ℓ/ℓ, а на оси ординат – напряжения .
На рис. 1 представлены диаграммы деформаций для стекла «а», стали «б», бетона «в», эластомера «г». По виду диаграмм деформации стекло, и бетон относятся к хрупким материалам, а сталь и эластомер к пластичным.
Хрупкие материалы под действием возрастающей статической нагрузки разрушаются /мгновенно/ в результате образования быстрого роста одной или нескольких трещин, т.е. хрупкие материалы не деформируются перед разрушением. (рис. 1,»а» и «в»).
К хрупким материалам относятся все виды природных и искусственных каменных материалов, керамические материалы, стекло и др. Пластичные материалы в этих же условиях под действием возрастающей статической нагрузки значительно деформируются, заметно изменяя свою форму и объем, и только затем разрушаются (рис. 1 б,г) металлы, металлические сплавы, ряд пластмасс, глины, резины и др.
а) б) в) г)
А
В
Е Е Е Е
Рис.1.1. схемы диаграмм деформаций Е от напряжения .
а/стекла; б/стали; в/бетона; г/эластомера;
А-В – площадь текучести
УПРУГОСТЬ– способность материала самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешних сил
модуль упругости– характеризует жесткость материала. Чем выше модуль упругости, тем менее пластичен материал.
модуль упругости Е /модуль Юнга/ связывает упругую относительную деформацию ε и одноосное напряжениесоотношением, выражающим закон Гука:
ε=/Е (1.35.)
ХРУПКОСТЬ - свойства материала под действием нагрузки разрушаться без заметной пластической деформации
пластичность– способность материала изменять форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь и сохранять их после снятия нагрузки.
ползучесть– способность материала деформироваться при длительном постоянном действии внешних сил.
релаксация– самопроизвольное снижение первоначальных напряжений в материале за счет внутренней перегруппировки атомов и переориентации внутримолекулярной структуры.
предельная растяжимость– деформация материала в момент разрушения при центральном растяжении.