Загальні відомості про будівельні матеріали.

Л Е К Ц І Я №7.

Тема: ″ Основні будівельні матеріали, що застосовуються

в будівництві.″

План уроку:

Загальні відомості про будівельні матеріали.

Класифікація будівельних матеріалів.

Загальні відомості про будівельні матеріали.

Для спорудження будівель і споруд використовуються різні будівельні матеріали.

 

Правильне використання будівельних матеріалів у відповідності з їх властивостями дозволяє значно підвищити ефективність будівництва і збільшити термін експлуатації будівель та споруд.

 

Кожен будівельний матеріал повинен задовольняти визначені технічні вимоги. Ці вимоги регламентуються ДБНами.

 

Згідно вимог будівельні матеріали поділяються на:

· Природні;

· Штучні;

При виборі матеріалів необхідно враховувати їх спроможність реагувати на окремо взяті в сукупності фактори – механічні, зовнішнє середовище, температуру і її коливання, хімічні реагенти, технологічні операції.

 

Будівельні матеріали характеризуються різними властивостями. Основні властивості будівельних матеріалів поділяються на:

 

· Фізичні властивості;

· Механічні властивості;

 

Фізичні властивості будівельних матеріалів характеризують його будову або відношення до фізичних процесів навколишнього середовища.

 

Основні фізичні властивості матеріалів:

 

· Середня густина () – відношення маси матеріалу до його об″єму в природному стані. Визначається за формулою:

 

де м- маса матеріалу; кг

V₁ - об″єм матеріалу в природному стані; м³

 

Від щільності матеріалу залежить його фізико – механічні властивості, наприклад міцність і теплопровідність.

 

· Пористість (П) матеріалу - це степінь заповнення його об″єму порами.

 

Розраховується пористість матеріалу за формулою:

 

 

де - середня щільність матеріалу;

- природня щільність матеріалу;

 

Пори - це дрібні лунки в матеріалі, які заповнені повітрям.

 

Пори бувають:

- відкриті;

- закриті;

- дрібні;

- великі;

 

Дрібні пори, які заповнені повітрям, придають матеріалу теплоізоляційні властивості.

Величина пористості для будівельних матеріалів коливається в межах від 0 (скло, метал) до 95 % для пінопластів.

 

· Порожнистість матеріалу – повітряні лунки, які утворюються між зернами рихло насипаного матеріалу (пісок, щебінь);

 

· Гігроскопічність - властивість матеріалу поглинати водяну пару із повітря і утримувати її внаслідок капілярної конденсації.

 

Гігроскопічність залежить від:

- температури повітря,

- відносної вологості повітря,

- виду, кількості та розміру пор

- від природи речовини.

· Водопоглинання – здатність матеріалу вбирати та утримувати воду. Характеризується водопоглинання кількістю води, яку вбире сухий матеріал занурений повністю у воду, і визначається у відсотках від маси матеріалу.

 

де - маса матеріалу в насиченому водою стані, кг;

- маса матеріалу в сухому стані; кг

V- об″єм матеріалу в природному стані; м³;

 

В наслідок насичення матеріалу водою властивості матеріалів можуть змінюватися.

 

· Вологовіддача – властивість матеріалу віддавати вологу навколишньому середовищу при відповідних умовах. На вологовіддачу впливають:

- властивості матеріалу;

- характер його пористості;

В природніх умовах вологовіддача будівельного матеріалу характеризується інтенсивністю втрати вологи при відносній вологості повітря 60% і температурі повітря 20⁰ С

 

· Вологість -це кількісний склад води в матеріалі, визначається в відсотках від маси абсолютно сухого матеріалу. Чим більша вологість тим нижча міцність матеріалу.

 

· Повітростійкість – це здатність матеріалу довготривалий час витримувати багатократне та систематичне зволоження і висушування без значних деформацій і втрати механічної міцності. Підвищити вовітростійкість матеріалів можно шляхом введення гідрофобних домішок, які придають матеріалам водовідштовхуючі властивості.

 

· Водопроникність – це здатність матеріалу пропускати воду під тиском. Водопроникність характеризується кількістю води, яка проходить протягом 1 години через 1м² площі під тиском 1 МПа.

 

· Морозостійкість – це здатність насиченого водою матеріалу витримувати багатократне поперемінне заморожування і відтаювання без ознак руйнування і значного зниження міцності. Вода, яка перетворюється на лід і розширюється при цьому до 9 %, розриває лунки в яких знаходиться. Це приводить до до зниження міцності, а потім до повного руйнування конструкцій.

 

Маркавиробівпо морозостійкостівизначається кількістю циклів заморожувань і відтаювань в насиченому водою стані, яке витримує матеріал без видимих слідів руйнування - тріщин і відшарувань. Марка виробів по морозостійкості буває М10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 ібільше.

· Теплопровідність – властивість _{матеріалу} пропускати тепло через свою товщину. Теплопровідність матеріалу оцінюють кількістю тепла, що проходить через зразок матеріалу товщиною 1 м, площею 1м² за 1 годину при різниці температур на протилежних плоско паралельних поверхнях зразка в 1⁰ С. Теплопровідність залежить від:

- структури матеріалу;

- степені пористості;

- вологості;

· Теплоємкість – властивість матеріалу поглинати при нагріванні тепло. Теплоємкість характеризується питомою теплоємкістю, яка визначається кількістю теплоти, необхідної для нагрівання 1 кг матеріалу на 1⁰ С і визначається за формулою:

 

 

де Q – кількість тепла затрачене на нагрівання матеріалу від температури t₁ до t₂ ;

m – маса матеріалу;

 

Теплоємність матеріалу може мати значення в тих випадках, якщо враховують акумуляцію тепла. (Розрахунок стін, перекриття).

 

· Вогнестійкість – здатність матеріалу витримувати дію високої температури в умовах пожежі без втрати несучої спроможності тобто зниження міцності і значних деформацій. Будівельні матеріали по вогнестійкості поділяються на:

1. незгораючі (бетон, цегла, метал);

2. важкозгоряючі (асфальт, фіброліт);

3. згоряючі (дерево, руберойд, пластмаси, фарби);

 

· Вогнеопірність – стійкість матеріалу протистояти довготривалому впливу високих температур, не деформуючись і розплавлюючись. Матеріали за ступенем вогнеопірності поділяються:

1. вогнеопірні;

2. тугоплавкі;

3. легкоплавкі;

 

· Проникність випромінювання ядерного розпаду. В атомній промисловості важливе значення набуває властивість матеріалів затримувати гама- промені і потоки нейронів, небезпечні для живих організмів. Потік радіоактивного випромінювання при зустрічі з конструкціями може поглинатися в різній степені в залежності

від:

- товщини огородження,

- виду випромінювання,