Свойства строительных материалов. Истинная плотность, средняя (насыпная) плотность, пористость.

Значение строительных материалов в пром.потенциале страны

Основой строительства являются различные строительные материалы, номенклатура которых очень широка.

В настоящее время в строительстве применяется более 1000 различных материалов и изделий

Производство стр.материалов связано с добычей и переработкой более 2 млрд тонн сырья ежегодно

Только на минеральные приходится половина всех грузоперевозок в стране

Промышленность строительных материалов получило свое значительное развитие в 1920-1940х годах

Особенно быстрое развитие началось после 1956 года когда было принято решение о внедрении полносборного домостроения, развитие сборного железобетона и применение, а также расширение его в строительстве

Успехи промышленных строительных материалов объясняются не только созданием крупных промышленных предприятий, но и значительным вкладом ученых в развитии науки о строит.материалах. Байков, Юнг, Боженов, Будников – способствовали развитию науки о вяжущих и бетонах

 

Охрана окружающей среды

Вторжение современных технологий нарушает естественное протекание в природных процессах и вызывает нежелательное изменение в биосфере

Разработаны технологии использования металлургических и кислотных шлаков в качестве заполнителей в бетоны и заполнение легких пористых заполнителей. Опасность №1. Формальдегид

Газ формальдегид — самое токсичное соединение, которое выделяется из отделочных материалов.

Причина: Формальдегид содержится в смоле, используемой при изготовлении древесно-стружечных плит (ДСП), древесно-волокнистых плит (ДВП), фанеры (ФРП), мастик, пластификаторов, шпатлевок и смазок для стальных форм.

Возможные последствия: Формальдегид раздражает слизистые оболочки и кожу, обладает канцерогенной активностью. Длительное вдыхание паров формальдегида, особенно в теплое время года, может провоцировать развитие различных кожных заболеваний, ухудшение зрения и болезни органов дыхания.

Опасность №2. Фенол

Причина: Использование лаков, красок и линолеума приводит к 10-кратному превышению уровня предельно допустимой концентрации фенола. Особенно опасно использование в помещении лаков и красок, предназначенных только для наружных работ, разрешенных к использованию на открытом воздухе.

Возможные последствия: Поражение почек, печени, изменение состава крови.

Опасность №3. Радиоактивное излучение

Причина: Некоторые строительные конструкции могут включать в себя природные материалы с содержанием радионуклидов, намного превышающим действующие нормы радиационной безопасности. Довольно часто при ремонте домов используется смесь бетона и гранитного щебня, которая обладает высоким радиационным фоном. Кроме того, причиной избыточного радиоактивного излучения могут быть некоторые виды распространенных в настоящее время фосфоресцирующих обоев (со светящимися в темноте элементами).

Возможные последствия: Онкологические заболевания, особенно велик риск развития рака легких.

Опасность №4. Молекулы стирола

Причина: Основным источником выделения стирола являются теплоизоляционные пенопласты, облицовочный пластик, линолеум, а также лаки, краски и клеи. Кроме того, значительно повышает концентрацию стирола в воздухе отделка стен и потолков сухой вагонкой.

Опасность №5. Аэрозоли тяжелых металлов

Причина: Некоторые виды обоев и ковровые покрытия аккумулируют в себе огромное количество аэрозолей тяжелых металлов. Кроме того, высоким содержанием тяжелых металлов отличаются бетон, цемент, шпатлевки и другие материалы с добавлением промотходов.

Опасность №6. ПВХ

ПВХ-продукты изготовлены из поливинилхлорида – опасного яда, способного разрушать нервную систему и вызывать раковые заболевания. Выделение винилхлорида в окружающую среду усиливается даже при небольшом нагреве.

 

Структура материаловедения. Основные понятия, термины и определения.

Материал- это вещество, обладающее необходимым комплексов свойств для выполнения заданной функции отдельно или в совокупности с другими веществами

Наука о стр.материалах, их составе, свойствах, внутренних строений, долговечности и надежности, технологиях изготовления и областях применения назыв. строительным материаловедением. Структура – совокупность устойчивых свойств тела, обеспечивающих его целостность. Различают макро(текстура), микроструктуру(кристаллические и аморфные) и внутреннее строение вещества(химические связи).

При изучении макроструктуры используется термин «текстура». Текстура – преимущественно ориентированное расположение элементов, составляющих материал, характеризующих рисунок его внешних слоёв и поверхностей.

Твёрдые вещества могут иметь, как правило, кристаллическое и аморфное строение.

Кристаллическое строение – упорядоченное расположение частиц в точках пространства, образующее кристаллическую решётку.

Аморфное строение характеризуется двумя особенностями: анизотропность(одинаковость свойств в любом направлении); переход в жидкое состояние с повышением температуры.

Так же, строительные материалы характеризуются химическим, минеральным и фазовым составом.

Композиционные материалы.

Материалы, полученные из двух и более компонентов, называются композиционными. В состав комп. Материалов входит, как правило, два типа составляющих. Первый компонент – прерывный, равномерно распределённый по всему объёму и выполняющий армирующие функции. Второй компонент – матрица, равномерно и непрерывно распределённая по всему объёму

Композитные материалы имеют высокую удельную прочность. Основные их свойства определяются жёсткостью матрицы, прочностью упрочняющих элементов, прочностью связи между матрицей и упрочняющими элементами. Адгезия – прочность сцепления матрицы с заполнителем. Когезия – характерная прочность самой матрицы.

Свойства строительных материалов. Истинная плотность, средняя (насыпная) плотность, пористость.

Все технические св-ва делятся на 5 групп:

-физические

-механические

-физико-химические

-технологические

Св-во – это особенность вещества или материала проявляющиеся при взаимодействие с окружающей средой или другими веществами. Все св-ва разделяются условно на физические (напр.,истинная плотность), механические (прочность), физико-химические (дисперсность),химические,технологические-способность материала подергаться обработке при изготовлении из него изделий
Свойства строит.мат-в:.

Истинная плотность – это масса единица вещества в абсолютно плотном состоянии

Средняя плотность – это масса единица вещества в естественном состоянии

Пористость – это степень заполнения объема материала порами

Свойства- особенность материала, проявля-ся при взаимодействии с окр. Средой или др. в-вом.

Истинная плотность – предел отношения массы к объёму, когда объём стягивается к точке, в которой определяется плотность (без учёта пустот и пор).

Средняя (насыпная) плотность – величина, определяемая отношением массы тела или вещества ко всему занимаемому объёму, включая имеющиеся пустоты и поры.

Пористость – степень заполнения объёма материала порами, измеряемая в процентах или долях объёма материала, принимаемого за единицу. V_пор=1- p_m/p*100%, где pm – средняя, а p – истинная плотность.

Водопоглощаемость - максимальное количество воды, которое способен впитывать и удерживать материал. Различается водопоглощение по массе и по объёму.(m1-насыщенного водой образца, m2-высушенного).

W= (m1-m2)/m2 W= (m1-m2)/V

Коэффициент разложения – способность материалов сохранять прочность при увлажнении характеризует его водостойкость. Отношение предела прочности при сжатии материала, в насыщенном водой состоянии, к пределу прочности в сухом состоянии. К=Rw/R

Морозостойкость – способность насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. За марку морозостойкости принимают наибольшее число циклов, при котором потеря прочности не превышает 5%.

Прочность – способность мат-ла сопротивлятся разрушению + необратимому изменению формы при действии внешних нагрузок.

Предел прочности при сжатии: Rсж=F/A

Предел прочности при изгибе: Rиз=3/2 Fl/(bh^2)