
- •Часть 1
- •Аннотация
- •Содержание
- •Тема 1. Основные свойства строительных материалов 5
- •Тема 2. Древесные материалы 19
- •Тема 3. Природные каменные материалы 31
- •Тема 4. Керамические материалы и изделия 43
- •Тема 5. Стекло и стеклокристаллические материалы..... 58
- •Введение
- •Тема № 1. Основные свойства строительных материалов
- •Физические свойства
- •Физические свойства строительных материалов
- •Основные физические свойства некоторых строительных материалов (в воздушно-сухом состоянии)
- •1.2. Механические свойства
- •Прочность некоторых строительных материалов
- •Шкала твердости минералов
- •Истираемость и вычисляют по формуле:
- •1.3. Химические свойства Химические свойства строительных материалов
- •1.4. Технологические свойства
- •Контрольные вопросы и задания:
- •2.1. Общие сведения о древесных материалах
- •Механические свойства строительных материалов
- •2.2. Строение дерева и древесины
- •2.3. Физические и механические свойства древесины
- •Среднее значение физических свойств основных хвойных и лиственных пород (при влажности 12%)
- •Средние показатели механических свойств древесины хвойных и лиственных пород (при 12%-ной влажности)
- •2.4. Древесные породы, применяемые в строительстве
- •2.5. Пороки древесины
- •2.6. Материалы, изделия и конструкции из древесины
- •2.7. Способы повышения долговечности деревянных конструкций и изделий
- •Контрольные вопросы и задания:
- •3.1. Общие сведения о природных каменных материалах, классификация горных пород
- •3.2. Породообразующие минералы
- •3.3. Изверженные горные породы
- •3.4. Осадочные горные породы
- •3.5. Метаморфические горные породы
- •3.6. Разработка, обработка и защита каменных материалов от разрушения
- •3.7. Виды и свойства природных каменных материалов и изделий
- •3.8. Транспортирование и хранение природных каменных материалов
- •Контрольные вопросы и задания:
- •Тема 4. Керамические материалы и изделия
- •4.1. Общие сведения о керамических материалах
- •Основные свойства глин
- •4.2. Глина как сырье для производства керамических материалов
- •4.3. Производство керамических материалов и изделий
- •4.4. Стеновые керамические материалы
- •Применение керамических материалов и изделий
- •4.5. Керамические материалы и изделия специального назначения
- •4.6. Керамические облицовочные материалы и изделия
- •Контрольные вопросы и задания:
- •Тема 5. Стекло и стеклокристаллические материалы
- •5.1. Общие сведения о стекле
- •5.2. Основы производства и свойства стекла
- •5.3. Листовое стекло
- •5.4. Изделия из стекла
- •5.5. Облицовочные стеклянные материалы
- •5.6. Стеклокристаллические материалы
- •Литература
- •Строительные материалы и изделия Курс лекций
- •Часть 1
Истираемость и вычисляют по формуле:
И = (m - m1)/ А,
где m, /m1 — масса образца соответственно до и после испытания, г;
А — площадь истираемой поверхности, см2.
Средние значения истираемости некоторых материалов, г/см2:
гранат 0,03...0,07
поливинилхлоридный линолеум 0.02..0,04
керамическая плитка для полов 0,08
шлакоситалл 0,01...0,03
известняк 0,3...0,8
Упругостью называют способность материала восстанавливать первоначальную форму и размеры после снятия нагрузки, которая вызвала эти изменения. Наибольшее напряжение, до которого в материале возникают только упругие деформации, называют пределом упругости. Упругими являются резина, герметизирующие прокладки, лакокрасочные пленки, сталь, древесина и другие материалы.
Пластичность — свойство твердого материала изменять без разрушения форму и размеры под действием нагрузки и сохранять их после ее снятия. Пластичными являются глиняное тесто, бетонные и растворные смеси, битум при положительных температурах, свинец и др.
Пластичность глиняного теста используется при изготовлении керамических изделий. Пластичность растворной смеси позволяет ей легко растекаться по поверхности камня тонким слоем и заполнять все неровности основания. Практически у всех материалов пластичность увеличивается с повышением температуры, влажности и скорости нарастания действующей нагрузки. Например глина, хрупкая в сухом состоянии, становится пластичной во влажном.
Многие полимерные материалы под действием небольших нагрузок при эксплуатации со временем способны изменять свою форму. Это свойство называют ползучестью. Ползучесть также характерна для грунтов, металлов, бетона, которые способны медленно и непрерывно пластически деформироваться под действием постоянной нагрузки.
Хрупкость — свойство твердого материала внезапно разрушаться под действием внешних сил без предварительной остаточной деформации. Хрупкие материалы в отличие от пластичных не формуются, им нельзя придать желаемую форму, так как при ударной нагрузке, резком сжатии такой материал быстро разрушается, рассыпается на осколки, дробится на части.
Хрупкость присуща не только кристаллическим, стеклообразным, но и полимерным материалам. Большинство материалов при понижении температуры становятся хрупкими (битумы, некоторые пластмассы, металлы).
Износ — разрушение материала при совместном действии истирания и удара. Износ материала зависит от его структуры, состава, твердости, прочности, истираемости. Прочность при износе оценивается потерей в массе, выраженной в процентах. Износ важен для материалов полов, ступеней лестниц, дорожных покрытий, лакокрасочных пленок.
1.3. Химические свойства Химические свойства строительных материалов
Химические свойства характеризуют способность материалов противостоять разрушающему действию солей, кислот, щелочей, масел, нефтепродуктов, с которыми в процессе эксплуатации они могут находиться в соприкосновении. Основными химическими свойствами являются химическая, коррозионная и биологическая стойкость, адгезионная способность, экологическая чистота.
Химическая стойкость — способность материалов сопротивляться разрушительному влиянию щелочей, кислот, растворенных в воде солей и газов.
Материалы в строительных конструкциях очень часто испытывают воздействие агрессивных жидкостей и газов. Например, сточные жидкости, проходящие по канализационным системам, могут содержать свободные кислоты и щелочи, разрушающие поверхность железобетонных и металлических труб. Большинство строительных материалов не обладает стойкостью к действию кислот и щелочей. Например, известняки, мраморы, доломиты относительно быстро разрушаются под действием кислот, почти все цементы плохо противостоят действию кислот, битумы могут разрушаться под действием концентрированных растворов щелочей.
Высокой сопротивляемостью действию щелочей и кислот отличаются керамические материалы с плотным черепком — облицовочные плитки, плитки для полов, канализационные трубы, стекло. Стойкими к воздействию кислот и растворов солей являются пластмассы на основе полиэтилена, полистирола, поливинилхлорида. Высокой кислотостойкостью отличаются углеродистые стали, чугуны, гранит, каменное литье из базальта, шлакоситаллы. К щелочестойким материалам относятся хромоникелевые стали, латуни (никелевые), бетоны на глиноземистом цементе.
Коррозионная стойкость — свойство материала сопротивляться коррозии, т.е. разрушению, вызванному действием внешней агрессивной среды.
Коррозия (от лат. соггоdо — разъедаю) бывает химической и электрохимической. Благоприятной средой для развития химической коррозии является вода как пресная, так и морская. Электрохимическая коррозия образуется в результате воздействия растворителей, кислот, щелочей. Коррозии подвергаются металлы, бетон, горные породы. Коррозия горных пород и каменных материалов — это их растворение под влиянием химического воздействия воды. Коррозия бетона — это разрушение цементного камня от действия пресных, минерализованных вод.
Материалы, отличающиеся коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах, называют коррозионно-стойкими. К ним относятся керамические материалы с плотным черепком, стекло, асбесты, легированные стали, сплавы титана и алюминия, многие пластмассы и др.
Биологическая стойкость — способность материалов сопротивляться влиянию процессов жизнедеятельности бактерий и других живых организмов (биологической коррозии).
Большинство строительных материалов практически биостойкие — металлы и их сплавы, каменные и другие неорганические материалы, пластмассы. Материалы органической) происхождения — древесина, войлок, некоторые пластмассы и др. имеют низкую биологическую стойкость, так как само вещество материала служит питательной средой для образования гнили, червоточины, разложения вещества материала.
К химическим свойствам материалов относят адгезионную способность. Адгезия (от лат. аdhaesio — прилипание) — сцепление и связь между находящимися в контакте поверхностями разнообразных по составу твердых или жидких материалов.
Адгезионная способность проявляется в сопротивлении отрыву или разделению контактирующих материалов. Количественной оценкой адгезии является усилие отрыва, отнесенное к единице площади контакта.
Высокой адгезионной способностью обладают битумные и дегтевые, магнезиальные и другие вяжущие. Это свойство используется при изготовлении кровельных, гидроизоляционных материалов, фибролита, ксилолита (материала для полов); оно имеет большое значение при склеивании, сварке, нанесении защитно-декоративных покрытий (лакокрасочных, эмалевых и др.).
В связи с широким внедрением в строительную практику синтетических полимерных материалов важной характеристикой качества строительных материалов является их экологическая чистота (экологичность).
Под экологической чистотой следует понимать отсутствие токсичности, вредного биологического действия на людей.