3.1.4. Технологические свойства

Технологические свойства выражают способность материала к восприятию технологических операций, выполняемых с целью изме­нения его формы, размеров, характера поверхности, плотности и др. Эти свойства определяются числовыми значениями или визуальным осмотром с оценкой способности материала к формуемости (жест­кие, пластичные и литые смеси), раскалываемости, шлифуемости, полируемости, дробимости, гвоздимости (удерживанию гвоздя при силовых воздействиях) и другим показателям технологических ка­честв. Для оценки свойств разработаны и, как правило, стандарти­зированы специальные методы и приборы, установлены определен­ные температурные условия для испытаний, скорости нагружения образцов и т. п.

Строительные материалы и изделия обладают многообразными свойствами, между которыми имеются не только различия, но и теснейшая взаимосвязь. Она нередко позволяет оценивать качествен­ные показатели по другому свойству или комплексу других свойств того же материала. Так, например, на рис. 3.4, а показана зависи­мость теплопроводности от средней плотности органических и не­органических материалов разной влажности, а на рис. 3.4, б — зави­симость предела прочности при сжатии от средней плотности известняков в сухом состоянии. Этим и другим аналогичным графи­ческим зависимостям могут быть приданы математические выраже­ния в виде эмпирических формул с определением по ним числовых значений свойств, если заданы или известны другие.

Закономерная связь между пределом прочности (R) и величиной средней плотности (ρ₀) используется для оценки эффективности ма­териала в конструкциях вычислением условного коэффициента кон­структивного качества (ккк) по формуле: ккк = R, кг/см²/ρ₀, кг/м³. Он равен: у стали 0,5, у древесины — 0,7, специальной стали — 1,2, пластмассы — 0,5—2,5, кирпича керамического — 0,05—0,1, ситалла — 2,5—5,0. Чем выше ккк, тем выше техническая эффективность материала, выше качество его в конструкциях.

Четко выраженная закономерная взаимосвязь структурочувствительных свойств производится при оптимальных структурах. Эк­стремумы числовых значений этих свойств размещаются практиче­ски на одной прямой линии в плоскостной системе координат «свойства — структурный показатель», образуя общий створ из эк­стремумов свойств. Такая закономерность получила название зако­на створа (см. гл. 3.2).

Рис. 3.4. Зависимость теплопроводности от средней плотности материалов различ­ной влажности; I —2%, II—3,8%, III— 8%, IV — 11% (а) и зависимость предела прочности при сжатии от средней плотности известняков в сухом состоянии (б)

3.1.5. Оценка качества материалов

Качество материалов оценивают совокупностью числовых пока­зателей технических свойств, которые были получены при испыта­ниях соответствующих образцов. Существуют стандарты, устанав­ливающие для .большинства материалов и изделий обязательные методы испытаний.

На продукцию, имеющую межотраслевое значение, разрабаты­ваются Государственные стандарты (ГОСТы) Российской Федера­ции. Они содержат требования к безопасности этой продукции для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, а также пожар­ной безопасности. Кроме того, в них приводятся основные показа­тели и методы контроля качественных характеристик материала. Нередко в ГОСТе сообщается классификация материала по одному или нескольким признакам. Указываются конкретные числовые зна­чения свойств с маркировкой выпускаемой продукции, правила приемки и хранения материала, допуски и посадки изделий.

Кроме государственных имеются стандарты отраслевые, разра­батываемые министерствами на свою продукцию, — материалы или сырье сравнительно ограниченного ассортимента и применения. Су­ществуют стандарты на строительные материалы, выпускаемые от­дельными предприятиями. Они обязательны для данного предприя­тия (фирмы) при доставке продукции по договору. Имеются стандарты научно-технических, инженерных обществ и других об­щественных объединений. Стандарты (ГОСТы) периодически об­новляются на основе последних достижений науки, техники и техно­логии. Они имеют силу закона, т. е. их категорически запрещено нарушать. Они не являются объектом авторского права (ст. 6 Зако­на о стандартизации).

Большинство строительных материалов, применяемых для несу­щих конструкций и работающих под влиянием статических или ди­намических нагрузок, маркируют с учетом их реальных прочност­ных показателей. Для теплоизоляционных, гидроизоляционных, акустических и некоторых других материалов принимают с целью маркировки не прочностные, а другие физические свойства — теп­лопроводность, водонепроницаемость, морозостойкость, среднюю плотность и т. п.

При окончательном выборе материала для строительного объекта большую роль играет экономический показатель. При одинаковом качестве стремятся выбрать материал самый дешевый и доступный по его запасам в регионе строительства, особенно, если он местный, но с учетом, конечно, транспортных расходов, а также вероятной эксплуа­тационной стойкости (долговечности) в конструкциях.

Удовлетворение всех необходимых технических требований, от­меченных ранее, является обязательным условием выхода строительного материала хорошего качества. Однако этого условия недо­статочно для выхода материала высшего качества. Тогда потребует­ся, чтобы те же числовые показатели свойств были равны экстрема­льным значениям их при оптимальных структурах. Высшее качество выпускаемой продукции служит первым и основным критерием прогрессивных технологий в строительном материаловедении (см. гл. 6).