Раздел 1. Роль строительного материала на стадиях проектирования, строительства и эксплуатации сооружений. Основные свойства строительных материалов Основные свойства строительных материалов

Инженер-строитель должен уметь оценивать свойства строительных материалов с помощью числовых показателей и разбираться в методических принципах их определения. Свойство – это способность материала определенным образом реагировать на воздействие внешних или внутренних силовых, усадочных, тепловых и других факторов.

Основные свойства строительных материалов можно подразделить на физические, гидрофизические, механические, теплофизические и специальные.

Физические свойства.

К физическим свойствам относятся: истинная, средняя и насыпная средняя плотности, а также пористость.

Истинная плотность. Истинной плотностью r называется масса материала в единице объема в абсолютно плотном состоянии (1)

(1)

где r – истинная плотность, г/см³;

m – масса материала, г;

V_a – объем в абсолютно плотном состоянии, см³.

Средняя плотность. Средней плотностью r_о называется масса материала в единице объема в естественном состоянии (2)

(2)

где r_о – средняя плотность, г/см³;

m – масса материала, г;

V – объем в естественном состоянии, см³.

Насыпная средняя плотность. Насыпная средняя плотность – это средняя плотность рыхлых сыпучих материалов, определяемая без вычета пустот между их частицами (3)

(3)

где r_н – насыпная средняя плотность, г/см³;

m – масса материала, г;

V_н – объем в рыхло-сыпучем состоянии, см³.

Пористость. Пористостью называют отношение объема пор к общему объему материала (4)

(4)

где П – пористость,

V_п – объем пор,

V – общий объем материала.

Пористость может быть величиной безразмерной, или, при умножении на 100%, выражаться в процентах.

Поры – это мелкие ячейки в материале, заполненные воздухом или водой. Поры бывают открытые, сообщающиеся с окружающей средой, и замкнутые, с ней не сообщающиеся. По величине пористости можно приближенно судить о других важных свойствах материалов – плотности, прочности, водопоглощении, морозостойкости и др. Мелкие поры, заполненные воздухом, придают строительным материалам теплоизоляционные свойства. Пористость можно определить, зная истинную и среднюю плотности материалов (5).

(5)

Пористость строительных материалов колеблется в широких пределах: от 0 до 98%. Общая пористость складывается из открытой П_о и замкнутой П_з пористости (6).

(6)

Открытые поры увеличивают водопроницаемость и водопоглощение материала и ухудшают его морозостойкость. Открытую пористость можно определить по формуле 7

(7)

где м₂ и м₁ – масса образца в водонасыщенном и сухом состоянии, г;

r_в – плотность воды, г/см³,

V – объем в естественном состоянии, см³.