1.Физические свойства материалов.

Св-тва, определяющие каков материал и как он ведет себя в разных средах.

1.Истинная плотность – показывает, сколько весит единица объема вещества в абсолютно плотном состоянии (без пор и трещин). P=m/v

m-масса сухого материала, v-объем материла

2.Средняя плотность – показывает, сколько весит единица объема вещества в естественном состоянии, то есть с порами и трещинами. pс=m/v

3. Насыпная плотность – показывает, сколько весит, единица объема рыхлого, сыпучего материала:

где m – масса мерного цилиндра с материалом, m1 – масс пустого цилиндра, V – объем мерного цилиндра. Pн=m2-m1/vцилиндр

4. Пористость материала – степень заполнения материала порами, выраженная в процентах:

П=[1-(pm/p)]*100%

Пористость интегральня – определяется кол-ом пор:

Известняк-до 30%; бетон-до 20%; гранит-0,4-2%; кирпич-28-69;

Дифферинциаоьная пористость – указывает на размерность пор материала 0,02-0,0002 мм

5. Пустотность – это степень заполнения рыхлого сыпучего материала пустотами:

П=[1-(pн/p)]*100%

6. Влажность – наличие воды в процентах. Данный показатель зависит от времени и от атмосферных условий: , где m1 – масса влажного материала, m – масса высушенного материала.

7. Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать в себе воду при нормальных условиях (+20С, нормальное давление):

8. Водонасыщение - это способность материала впитывать и удерживать в себе воду при избыточном давлении мин. вакуме.

9. Морозостойкость – спс-ть материала не терять прочность, не терять в массе при попеременном замораживании и оттаивании

Марки материалов по прочности F15; F25; F50; … F400.

Потеря в прочности характеризуется коэффициентом Морозоустойчивости: Кмрз = Rсж.МРЗ / Rсж.СУХ. Он должен быть >=0,75.

9,10. Методы определения физико-механических свойств природных каменных материалов.

Зерновой (гранулометрический состав (основное свойство песка) – это процентное содержание зерен разной крупности в сумме дающих 100%.

Строки таблицы: остаток на ситах, гр.; частный остаток, а%; полный остаток, А%; полный проход, %.

Полный остаток – это сумма частного остатка на данном сите и всех частных остатков на вышележащих ситах.

График: 5-0, 2,5 – 0-20, 1,25 – 15-45, 0,63 – 35-70, 0,32 – 70-90, 0,14 – 90-100.

Мкр. = (А2,5 + А1,2 + А0,63 + А0,32 + А0,14)/100

2. Методы определения физико- механических свойств материала.

Св-тва, определяющие каков материал и как он ведет себя в разных средах. К важнейшим физ.свойствам материалов, определяющим область использования в стр-ве, относ-тся: истинная и средняя плотность, пористость и пустотность, фотопоглощение и водонасыщение, морозостойкость.

Истинная плотность - P=m/v

m-масса сухого материала, v-объем материла. Ее опред. при помощи. спец. таррированной колбы. Эта величина относительно постоянна и опр-ет прежде всего его хим. состав.

Ср. плотность - pс=m/v. Масса единицы объема сухово мат. В естественном состоянии с порами и трещинами. Ее опред. путем замера образца линейкой или штангельциркулем и вычисления объема: гидростатическое взв.

Насыпная плотность –масса ед. объема рыхлого сыпучего мат. Для ее опред исп. стандартный сосуд в зависимости от крупности зерен сыпучего мат. Pн=m2-m1/vцилиндр

Пористоть - степень заполнения материала порами, выраженная в процентах: П=[1-(pm/p)]*100% пустотность - это степень заполнения рыхлого сыпучего материала пустотами:

П=[1-(pн/p)]*100% чем больше одномерных зерен в мат тем выше пустотность.

Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать в себе воду при нормальных условиях

Wm=((m1-m2)/m2) *100 по массе.

Wg = ((m1-m2)/v) * 100 по объему

Водонасыщение - это способность материала впитывать и удерживать в себе воду при избыточном давлении мин. вакуме.

Морозостойкость – спс-ть материала не терять прочность, не терять в массе при попеременном замораживании и оттаивании

Марки материалов по прочности F15; F25; F50; … F400.

Потеря в прочности характеризуется коэффициентом Морозоустойчивости: Кмрз = Rсж.МРЗ / Rсж.СУХ. Он должен быть >=0,75

8. Требования к песку для строительных работ.

Песок – это природный каменный материал, который получается в результате выветривания изверженных горных пород с размерами от 0,05 до 5 мм.

По происхождения пески бывают: морские, речные и карьерные.

По способу получения: природные и дробленые (искусственные).

Песок применяется в качестве мелкого заполнителя в бетонах, для отвода воды, для устройства земляного полотна, для подстилающего слоя.

Свойства песка.

Истинная плотность, насыпная плотность, пустотность, влажность.

Зерновой (гранулометрический состав (основное свойство песка) – это процентное содержание зерен разной крупности в сумме дающих 100%.

Оптимальная смесь – это искусственно подобранная смесь в которой находятся все частицы для получения наибольшей плотности и наименьшей пустотноти.

Требования к мелкому заполнителю.

Применяется песок природный и дробленый. Песок должен соответствовать ГОСТу по зерновому составу.

В цементобетоне песок применяют с модулем крупности от 1,5-3,2 и полный остаток на сите 0,63 35-70%.

Пустотность песка не более 40%, а содержание пылеватых и глинистых частиц в песке должно быть не более 3.

3.Механические св-ва и методы их определения.

Хар-ют сп-сть мат сопротивляться разрушению и деформированию под давление внешних сил.

Прочность - это способность материала не разрушаться под воздействие внутренних напряжений, возникающих при наложении нагрузки или изменении температуры. Характеризуется пределами прочности (R). Измеряются в Мпа, кгс/см2

Предел прочности при сжатии:

Rcж=P/F где P- разрушающая нагрузка, F- площадь

Предел прочности на изгиб: Rcж=3PL/2Bh²

Упругость - это способность материала обратимо деформироваться

Пластичность - это способность материала необратимо деформироваться под влиянием действующих усилий без разрыва сплошности.

Твердость - это способность материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого материала.

Вязкость – свойство материала под действием внешних сил необратимо поглощать механическую энергию при пластической деформации.

Хрупкость – свойство материала под влиянием внешних сил разрушаться, не давая остаточных деформаций.

Ползучесть – способность материала длительно деформироваться под действием постоянной нагрузки.

Релаксация – снижение напряжения во времени.

5.Классификация горных пород по генезису.

Горная порода - это минеральная масса, состоящая из одного или нескольких минералов.

Минерал - это природное тело с определенными химическими и физическими свойствами.

Изверженные магматические породы образуются в результате быстрого охлаждения магмы и имеют полукристаллическое строение. Отличаются высокой прочностью, плотностью. Применяются для облицовочных работ, при каменном литье. Бывают обломочные и массивные.

Обломочные магматические породы образуются при извержении вулканов и быстрого охлаждения. Имеют пористую структуру. Небольшая плотность и прочность. Рахлые – вулкан, пепел и пемза

Глубинные горные породы образуются на большой глубине с постепенным остыванием магмы. Имеют кристаллическое строение.

Химические осадочные горные породы образуются в результате наслаивания друг на друга отживших микроорганизмов.

Механические осадочные горные породы образуются в результате выветривания.

Метаморфические горные породы образуются из магматических и осадочных горных пород в процессе их перекристаллизации без плавления.

Рисунок:

4.Тех-ие и хим-ие св-ва материала

Технологические свойства.

Характеризуют как ведет себя материал при обработке и переработке

Например: дробимость – горных пород и отходво это сп-сть расскалываться при ударе на разные размеры и формы.

Слеживаемость – св-во касается цемента и рыхлых материалов, при хранении обрабатывать камни разных размеров, агрегироваться.

Гигроскопичность – сп-ть мат впитывать воду из воздуха.

Гвоздимость – способ соединения деревянных материалов.

Свариваемость – сп-ть черных металлов соединяться

Конструкционные св-ва обуславливают возможность создать из мат. констр-ции заданными св-ами. К ним отн-ся твердимость – св-во сопротивляться прилипанию в него пост. более твер. т, истираемость – сп-ть мат уменьшаться в массе и объеме под д-ем истирающих усилий, износ – снижение стоимости и ухудшение хар-ки по различным причинам.

Морозостойкость – обусл-ет работу мат в элементах тр. сооружений в период эксплуатации (физ. Св-во, измер в циклах)

Долговечность – хар-ет долговременность работы конст-ии во времени. Сцепление с колесом проходящего тр-та.

Формуемостъ – свойство смесей, составленных из различных компонентов, приобретать заданную форму при минимальных затратах средств.

Нерасслаиваемость – свойство смеси сохранять однородность при транспортировании и вибрировании.

Свойства материалов исключительно многообразны, их необходимо знать для того, чтобы правильно выбирать и эффективно применять материалы в данных конкретных условиях, оптимизировать технологию получения искусственных материалов с требуемыми свойствами, выбирать наиболее эффективные проектные решения конструкций и сооружений при использовании данных материалов.

Химические свойства.

Характеризуют способность материала не разрушаться под воздействием кислот, щелочей, растворов солей, агрессивных газов.

Химические свойства материала определяют его способность вступать в химическое взаимодействие с веществами среды в которой он находиться, при этом появляются новые вещества.

Растворимость – сп-ть мат при взаимодействии с водой образовывать истинный раствор.

Кристаллизация – сп-ть переходить из из жидкого состояния в твёрдое кристаллическое с образованием кристаллов.

Отмосферостойкость – сп-ть материала сопрот-ся возд-ию окружающей среды.

Кислотостойкость – сп-ть материала сопрот. воздействию кислот и целочей.

Адгезия – сп-ть одного мат прилипать к поверхности другого мат

Когезия – внутри молекулярного сцепления соед. в одном и том же мат-ле.