Прочность некоторых строительных материалов

Материал	Предел прочности, МПа, при
	сжатии	изгибе	растяжении
Гранит	150. ..250	—	3...5
Тяжелый бетон	10.. .50	2.. .8	1...4
Керамический кирпич	7,5.. .30,0	1,8.. .4,4	—
Сталь	210. ..600	—	380.. .900
Древесина (вдоль волокон)	30...65	70.. .120	55.. .150
Стеклопластик	90.. .150	130.. .250	60.. .120

Прочность материалов зависит от структуры, пористости, влаж­ности, дефектов строения, длительности и характера приложения нагрузки, среды, температуры, состояния поверхности и других фак­торов.

Твердость — способность материала сопротивляться проникно­вению в него другого, более твердого тела.

Твердость определяется структурой материала. Количественно показатель твердости (число твердости НВ) оценивают различными способами. Твердость древеси­ны, металлов, бетона, пластмасс и некоторых других материалов оп­ределяют, вдавливая в них стальной шарик (метод Бринелля) или твердый наконечник (в виде конуса или пирамиды). В этом случае твердость материала характеризует его способность сопротивляться пластической деформации на поверхности образца. При вдавливании шарика определенного диаметра из закаленной хромистой стали на поверхности материала образуется сферический отпечаток.

Число твердости определяют по формуле

НВ = F/A

где F — нагрузка на шарик, Н; А — площадь поверхности отпечатка, мм².

Твердость каменных строительных материалов, природных камней и минералов оценивают шкалой твердости Мооса (включает минералы в порядке возрастающей твердости от 1 до 10), представ­ленной десятью минералами, из которых каждый последующий своим острым концом царапает все предыдущие (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Шкала твердости минералов

Показатель твердости	Минерал	Характеристика твердости
1	Тальк или мел	Легко чертится ногтем
2	Каменная соль или гипс	Чертится ногтем
3	Кальцит или ангидрит	Легко чертится стальным ножом
4	Плавиковый шпат	Чертится стальным ножом под небольшим нажимом
5	Апатит	Чертится стальным ножом под боль­шим нажимом, стекло не чертит
6	Ортоклаз	Слегка царапает стекло, стальным ножом не чертится
7	Кварц	Легко чертят стекло, стальным ножом не чертятся
8	Топаз
9	Корунд
10	Алмаз

Например, если испытуемый материал чертится кварцем, а сам не чертит ортоклаз, то его твердость принимают равной 6,5.

Твердость влияет на обрабатываемость материала. Высокая прочность материала не всегда свидетельствует о его высокой твердо­сти. Например, древесина по прочности при сжатии равна бетону, а по прочности при изгибе превосходит его, однако твердость древесины значительно меньше, чем у бетона.

Характеристика твердости имеет значение при выборе мате­риалов для покрытия полов, лестниц, дорожных покрытий, при опре­делении способа механической обработки лицевой поверхности мате­риалов.

Истираемость — свойство материалов уменьшаться в объеме и массе под действием истирающих усилий. Сопротивление истиранию определяют для материалов, которые в процессе эксплуатации под­вергаются истирающему воздействию. Это важное свойство для полов, лестничных ступеней, дорожных покрытий.