Механические свойства строит материалов: истираемость, износ, твердость, и методы определения

При обосновании технической целесообразности применения материала для устройства полов промышленных зданий, дорожных и аэродромных покрытий следует учитывать специальные механические свойства: ударную вязкость, твёрдость, истираемость и износостойкость.

Твёрдость – свойство материала сопротивляться проникновению в него других более твёрдых тел.

Для определения твердости материалов существует ряд методов. Твердость металла, бетона, пластмасс определяют вдавливанием в испытуемый образец под определенной нагрузкой в течение определенного времени стандартного стального шарика. За характеристику твердости принимают отношение нагрузки к площади отпечатка. Показатели твердости, полученные разными способами, нельзя сравнивать друг с другом. Высокая прочность материала не всегда говорит о его твердости (например, древесина по прочности при сжатии равнозначна бетону, а ее твердость значительно меньше). Для некоторых материалов (металлов) существует определенная связь между твердостью и прочностью, для однородных каменных материалов – между твердостью и истираемостью.

Для хрупких м-лов твёрдость определяют по шкале Мооса, к-рая представляет собой 10 специально полобранных минералов, расположенных по мере нарастания твёрдости: тальк, гипс, кальцит, плавиковый шпат, апатит, полевой шпат, кварц, топаз, корунд, алмаз.

Истираемость – св-во м-ла сопротивляться истирающим воздействиям

Испытывают на спец. кругах истирания. За характеристику истираемости принимают потерю массы или объема материала, отнесенных к 1см² площади истирания и опр-т по ф-ле:

где m1 - масса м-ла до истирания, m2 - масса м-ла после истирания, F - площадь истирания.

Износ – св-во материала сопротивляться одновременно воздействию истирания и и удара. Определяется с помощью вращающихся барабанов, куда вместе с пробой материала нагружают определенное количество металлических шаров. Показателем износа служит потеря массы пробы материала в результате проведенного испытания (в % от первоначальной массы).

Ударная вязкость (ударная или динамическая прочность)- св-во материала сопротивляться ударным нагрузкам. = работе, к-рую надо затратить на разрушение стандартного образца, отнесенной к единице объема (Дж/см³) или площади поперечного сечения (Дж/м²).