- •Часть 2. Основы материаловедения
- •3. Металлы и сплавы
- •3.1. Использование металлов и сплавов в технике
- •3.2. Общие свойства металлов и сплавов
- •3.3. Сталь
- •3.4. Чугун
- •3.5. Цветные металлы и сплавы
- •3.5.1. Общая характеристика
- •3.5.2. Тяжелые цветные металлы и сплавы
- •3.5.3. Легкие цветные металлы и сплавы
- •4. Строительные материалы
- •4.1. Основные свойства строительных материалов
- •4.1.1. Физические свойства
- •4.1.2. Гидрофизические свойства
- •4.1.3. Теплофизические свойства
- •4.1.4. Механические свойства
- •4.2. Природные каменные материалы
- •4.3. Минеральные вяжущие вещества
- •4.4. Керамические материалы и изделия
- •4.5. Бетоны
- •4.6. Железобетонные изделия
- •4.7. Строительные растворы
- •4.8. Металлические материалы и изделия
- •4.9. Материалы и изделия из древесины
- •4.10. Теплоизоляционные материалы
- •4.11. Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •4.12. Полимеры и пластические массы
- •5. Твердые сплавы и синтетические сверхтвердые материалы
- •5.1. Общая характеристика металлокерамических сплавов
- •5.2. Металлокерамические твёрдые сплавы
- •5.3. Наплавочные твёрдые сплавы
- •5.4. Синтетические сверхтвёрдые материалы и композиты
- •Рекомендательный библиографический список
- •Оглавление
- •Часть 1. Элементы прикладной механики…………………………………………………………..
- •Часть 2. Основы материаловедения…………………………………………………………………
- •Металлы и сплавы………………………………………………………………………..
- •Использование металлов и сплавов в технике……………………………………..
4.1.4. Механические свойства
Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами (атмосферными осадками, неравномерностью нагревания и т.п.). Строительные материалы испытывают при работе в конструкциях напряжения растяжения, сжатия, изгиба и среза.
Чаще эти материалы работают на сжатие или растяжение. Природные камни, бетоны, кирпич хорошо сопротивляются сжатию, хуже – срезу, наиболее плохо – растяжению: при растягивающих нагрузках они выдерживают нагружения, в 10-15 раз меньшие, чем при сжатии.
Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого материала. Твердость определяет истираемость: чем выше твердость, тем ниже истираемость материала.
Износостойкость – способность материала сопротивляться одновременному действию истирания и ударных нагрузок. Износостойкость определяют на специально подготовленных образцах, испытуемых во вращающемся барабане со стальными шарами или без них. Показателем износостойкости служит потеря массы образца при износе его в ходе испытания (в процентах от исходной массы).
Упругость – свойство материала восстанавливать первоначальную форму и размеры после снятия нагрузки.
Пластичность – свойство материала изменять форму и размеры без появления трещин под действием внешней нагрузки я сохранять форму и размеры (измененные) после снятия нагрузки.
4.2. Природные каменные материалы
Горные породы являются главным источником природного камня для получения многих строительных материалов. Они используются в промышленности строительных материалов для производства керамики, стекла, теплоизоляционных материалов и неорганических вяжущих веществ: цементов, извести, строительного гипса. Природные песок, гравий и щебень применяют как наполнители для бетонов и растворов.
Природные каменные материалы получают из горных пород путём их механической обработки (дробления, распиловки, раскалывания и т.п.), после чего структура и свойства исходной горной породы должны сохраниться.
По виду обработки каменные строительные материалы делят на грубо обработанные (бутовый и валунный камни, щебень, гравий, песок); изделия и профилированные детали; штучные камни и блоки правильной формы для кладки стен, цоколей и пр.; плиты с различным образом обработанными поверхностями для облицовки стен, чистого пола и др.; профилированные детали (ступени, подоконники, пояски, наличники, капители колонн и т.д.; изделия для дорожного строительства (бортовой камень, брусчатка для мощения).
В строительстве нашли применение следующие основные разновидности каменных материалов: буртовой камень (возведение плотин, других гидротехнических сооружений, подпорных стенок, фундаментов, стен неотапливаемых зданий и переработка в щебень); туфы и пористые известняки (штучные камни и блоки для стен и перегородок); доломиты и песчаники (наружная облицовка зданий); мрамор, ангидрит, гипс (внутренняя облицовка общественных зданий и сооружений); граниты, диабазы, порфиры и др. (цокольные плиты, детали карнизов и других выступающих частей сооружений, плиты для полов и каменных тротуаров и ступеней, бортовые камни, брусчатка мостовых).
Природные каменные материалы применяют в настоящее время в больших объёмах при строительстве гидротехнических сооружений: плотин, дамб, причалов, молов, волноломов и водорезов, пирсов и шлюзов. Кроме того, природный камень является необходимым атрибутом для создания архитектурных деталей (колонн, пилястр, контрфорсов, пьедесталов памятников, стел), а также культовых и мемориальных сооружений.