Кiрiспе

Құрылыс материалдары дегенiмiз – ғимараттар мен үймереттердi салғанда және жөндегенде пайдаланылатын табиғи және жасанды материалдар. Ғимараттар мен үймереттердiң қызметi мен пайдалану жағдайларына қарай құрылыс материалдарына санқилы талаптар қойылады.

Құрылыс материалдары жалпы және арнайы пайдаланылатын болып екiге бөлiнедi. Жалпы пайдаланылатындары: цемент, бетон, ағаш материалдары. Арнайы пайдаланылатындары: акустикалық (дыбыс ұстағыш), жылуұстағыш, отқа төзiмдi материалдар.

Қазiргi заманғы құрылыстың өнеркәсiп жолына түсуi және ауқымының кеңеюi дайын құрылыс бұйымдарының үлесiн құрылыс материалдарының жалпы өндiрiсiнде ұлғайтуды талап етедi. Зауыттарда жоғары сапада жасалған дайын бұйымдар құрылысшылардың еңбек өнiмдiлiгiн арттыруға, құрылыс бағасын төмендетiп, қарқынын шапшандатуға орасан зор ықпал етедi.

Техникалық прогресс қанат жайған атом ғасырында құрылыс жұмыстары бұрын-соңды болып көрмеген зор қарқынға ие болып отыр. Мiне, сондықтан құрылыс iсiнде түрлi құрылыс материалдарын өндiру үлкен роль атқарады. Сонау көне заманнан берi қолданып келе жатқан қыш кiрпiштерден қазiргi заманның отқа төзiмдi керамика бұйымдарына, сан қырлы ситалдарына, сан түрлi бетондар мен темiрбетондарына, кереметi көп полимер материалдарына дейiн құрылыста кеңiнен пайдаланады.

Құрылыс материалдарының түрлерi сан алуан. Қазiргi замандағы құрылыста байырғы құрылыс бұйымдары – керамикалық, табиғи тас, шынылармен қатар пластмасслар негiзiнде жасалған жаңа материалдар көп пайдаланылады.

Ғимараттарды салғанда ең алдымен жергiлiктi материалдарды (құм қиыршық тас, әк, кiрпiш т.б.) пайдалану қажет, өйткенi бұлай еткенде құрылыс материалдары құнының едәуiр бөлiгiн құрайтын көлiкке жұмсалатын қаржы азаяды.

Құрылыс материалдарының құны жалпы құрылыс құнының 60 процентiн алады, сондықтан құрылысшылар материалдарды техникалық негiзделген тұрғыда және үнемдi жұмсауы, тасымалдағанда және сақтағанда ұқыпты болулары тиiс. Оның үстiне, құрылыс материалдарын дұрыс таңдап алу салынатын ғимараттардың сапасына, ұзақ тұруына және құнына көп мөлшерде ықпал етедi.

Құрылыс материалдарына қойылатын талаптар мемлекеттiк стандарттарда (ГОСТ); техникалық шарттада (ТУ) және басқа нормативтiк құжаттарда көрсетiледi.

Стандарттарда құрылыс материалдары туралы негiзгi мағлұматтар, олардың анықтамасы, шикiзаттар, қолданылу саласы, классификациясы, сорттар мен маркалары, сынақ тәсiлдерi, сақтау мен тасымал шарттары келтiрiлген. Стандарттың заңдық күшi бар, оны сақтау (ұсыну) барлық кәсiпорындар мен ұйымдардың мiндетi ТУ - өнiмнiң сапасын белгiлейтiн мөлшерлiк-техникалық құжат.

Құрылысшылар үшiн құрылыстық мөлшерлер мен ережелер ресми құжат болып табылады, оларда негiзгi құрылыс материалдарының тiзiмi мен размерлерi, олардың сапасына қойылатын талаптар.

Техник-құрылысшы құрылыста басшы және құрылыс өндiрiсiн тiкелей ұйымдастырушы болғандықтан құрылыс материалдарының түр-түрiмен, олардың қасиеттерi мен қолданудың оңтайлы салаларымен жете таныс болғаны жөн.

I-ТАРАУ. ҚҰРЫЛЫС МАТЕРИАЛДАРЫНЫН НЕГІЗГІ ҚАСИЕТТЕРІ

Физикалық қасиеттері: Масса – берілген денедегі материал бөлшектерінің (атомдардың, малекулалардың, иондардың) жиынтығы. Масса белгілі көлемге ие, яғни кеңестік бөлігіне ие. Берілген зат үшін ол тұрақты және оның қозғалыс жылдамдығына, кеңістіктегі орнына тәуелді емес. Көлемі бірдей, бірақ әрқайсы әртүрлі заттан құрылған денелердің массалары әртүрлі болады.

Көлемі бірдей заттардың массаларының әртүрлілігін сипаттау үшін тығыздық(плотность) ұғымы еңгізіледі.

Тығыздық дәл және орташа болып екіге бөлінеді.

Дәл тығыздық-мүлде (абсалютно) тығыз күйдегі, яғни кеуексіз, бос емес күйдегі материалдың массасының оның көлеміне қатынасы.

ρ=m/V_а

ρ -дәл тығыздық кг/м³, г/см³

m- материалдың(үлгі-образец) массасы

Vа - абсолюттік көлем/ м³, см³

Құрылыс материалдарының көбінде саңылау (қуыс, тесік) болғандықтан олардың орташа тығыздығы көбіне дәл тығыздықтан кем болады. Тек өте тығыз материалдардың (болат, шыны, битум т.б.) дәл және орташа тығыздықтары бірдей дерлік, өйткені олардың ішіндегі кеуек көлемі өте аз (болымсыз).

Кейбір құрылыс материалдарының шынайы және орташа тығыздығы.

Материал	Тығыздық, кг/м³
дәл	орташа
Болат	7850-7900	7800-7850
Гранит	2700-2800	2600-2700
Әк тас	2400-2600	1800-2400
Құм	2500-2600	1450-1700
Цемент	3000-3100	900-1300
Керамикалық кірпіш	2600-2700	1600-1900
Ауыр бетон	2600-2900	1800-2500
Қарағай	1500-1550	450-600
Поропластар	1000-1200	20-100

№ І кесте.

Орташа тығыздық – материал үлгісі массасының, ішкі қуыстарды қосқандағы бүкіл көлеміне қатынасымен анықталатын физикалық шама. Орташа тығыздық мына формуламен есептелінеді:

ρ_m = m/Vа

мұндағы m -материалдың табиғи күйдегі массасы, кг немесе г,

Vа – табиғи күйдегі материалдың көлемі, м³ немесе см³.

Орташа тығыздық тұрақты шама емес, ол материалдың кеуектілігіне қарай өзгеріп отырады. Кеуектігін өзгерте отырып, қажетті орташа тығыздыққа ие жасанды материалды алуға болады. Мысалы орташа тығыздығы 1800-2500 кг/м³ ауыр бетон немесе о.т. 500-1800 кг/м³ жеңіл жасауға болады.

Материалдың орташа тығыздығына оның ылғалдылығы ықпал етеді: неғұрлым ылғалдылығы жоғары болса, соғырлы оның орташа тығыздығы жоғары болады. Материалдардың кеуектігі, жылу өткізгіштігін, жылу сыйымдылығын,конструкциялардың (массаларын қоса есептегенде) беріктігін және материалдарды тасымалдау құнын есептеу үшін орташа тығыздықты білу қажет.

Сусымалы материалдар (цемент, құм, қиыршық тас, үсақталған тас және т.б.) үшін үйінді тығыздығын анықтайды. Бұндай материалдардың көлеміне материалдың өзінің кеуектігі ғана емес, сонымен қатар қиыршықтар арасындары саңылаулар көлемі де керек.

Кеуектік материал ішіндегі қуыс, саңылау көлемі. Кеуектік тығыздықты І –ге дейін толтырады, яғни 100% жеткізеді,сондықтан оның формуласы мынадай

К=1-ρm/ρ немесе К=(1-ρm/ρ) 100%

Құрылыс материалдарының кеуектігі әрқилы болып келеді да, оның шамасы едәуір мөлшерде әртүрлі болады. Кірпіште кеуектірі 25-35%, ауыр бетонда 5-10%, газобетонда 55-85%, пенопласта 95%.

Материалдың қасиетіне кеуектіктің мөлшері ғана емес, оны құрайтын жекелеген саңылаулардың көлемі мен сипатына байланысты ықпал етеді. Саңылаулар ұсақ (0,1 мм-ге дейін), ірі (0,1 ден 2 мм-ге дейін), тұйық немесе бірі мен бірі қатынасқан.

Ұсақ, тұйық материал бойынша біркелкі таралған саңылаулар материалға жылу өткізбейтін қасиет дарытады.

Тығыздық пен кеуектік көбінесе материалдардың сусіңіргіштік, суөткізгіштік, аязға төзімділік, беріктілік, жылу өткізгіштік және т.б. қасиеттерінің қалыптасуына ықпал етеді.

Сусіңіргіштік – материалдың бойына су жұтып, оны бойында ұстап қалуы. Сусіңіргіштік шамасы материалдың сусіңген массасы мен мүлде құрғақ күйдегі массасының айырмасымен анықталады.

Сусіңіргіштікті көлем бойынша да масса бойынша да анықтайды:

С_с=[(m₁-m)/V]100% және W_m=[(m₁-m)/m]100%

m₁ -су сіңген заттың масса, г

m - құрғақ заттың массасы, г

V - заттың табиғи күйдегі көлемі, см³

Көлемдік су сіңгіштіктің массалық су сіңгіштікке қатынасы материалдың орташа тығыздығына тең:

W_V/W_m= (m₁-m)/V/ (m1-m)/m= m/V=P_m

Әртүрлі материалдардың су сіңгіштігі әртүрлі болып келеді: мысалы едендік керамикалық плиткалардың сусіңгіштігі 4%, керамикалық кірпіштікі 8-20, ауыр бетондікі 2-3, граниттікі 0,5-0,8, ал кейбір кеукті жылу оқшаулағыш материалдардікі 100%-тен жоғары.

Материалдардың бойына әбден сусіңіргеннен кейінгі беріктігін кему дәрежесін суға төзімділік деп аталады да, ол жұмсару коэффицентімен сипатталады:

K_жұм=R_с.с/R_қ

Rс.с – су әбден сіңген материалды сыққандағы беріктік шегі

Rқ – құрғақ материалдың беріктік шегі.

Жұмсару коэффицентінің мәні 0 ден 1-ге дейін барады.

Жұмсару коэффиценті 0-ге тең: күйдірілген балшықтан жасалған материалдар жұмсару коэффиценті 1-ге тең: шыны, болат, битум. Жұмсару коэффиценті 0,8 ден төмен емес материалдар суға төзімділер қатарына жатады. Мұндай материалды суда тұратын конструкциялар жасауға, ылғалы жоғары жерлердепайдалануға рұқсат етіледі.

Материалдың ылғалдылығы материалдың бойындағы ылғалдық құрғақ күйдегі массасына қатынасымен өлшенеді.

Материалдың ылғалдылығы оның өз қасиеттерімен (кеуектік, сусорғыштық) қандай байланысты болса, қоршаған ортаға да сондай тәуелді (ауаның ылғалдылығы, суға тиіп тұруы).

Ылғалбергіштік – қоршаған ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 60% және температурасы 20º жағдайында материал бір сөткеде жоғалтатын судың (стандарттық үлгінің массасы немесе көлмі проценімен) мөлшерімен сипатталатын материалдың айналадағы ауаға ылғал шығару қасиеті. Ылғалбергіштіктің көптеген материалдар үшін маңызы өте зор. Мысалы қабырғалық панельдер мен блоктар оларды орнату кезінде бойында ылғал өте жоғары болады да, қалыпты жағдайда ылғалбергіштік қасиетінің арқасында кебеді: қабырға материалының ылғалдылығы мен қоршаған ауаның ылғалдылығы теңескенше олардың бойындағы су буға айнала береді; яғни материал саңғырап кепкен құрғақ күйге жеткенше.

Сусорғыштық – деп қоршаған ауаның температурасы жоғарылағанда кеуек материалдардың белгілі мөлшерде су жұтуын (сіңіруін, тартуын) айтады.

Ағаш пен кейбір жылу оқшаулағыш материалдар суды өте көп мөлшерде сіңіретін болғандықтан, олардың массасы артып, беріктігі төмендеп, өлшемдері (размерлері) өзгереді. Мұндайда ағаштан жасалған және бірқатар конструкцияларға қорғаушы жабдықтар қолдануға тура келеді.

Суөткізгіштік – материалдың қысым күші мен су өткізу қасиеті.

Сусіңгіштік шамасы сыналатын материалдың 1 сағатта 1 см² ауданынан тұрақты қысымда өтетін су мөлшерімен сипатталады.

Су өткізбейтін материалдарға аса тығыз материалдар (болат, шыны битум) мен саңылаулары тұйықталған тығыз материалдар (мысалы, құрамы арнайы таңдалған бетондар) жатады.

Аязға төзімділік – суға қаныққан (тойған) материалдың күйреу мен беріктігін едәуір төмендетуден белгі бермей сан мәрте алма-кезек қатыру мен жібітуге төтеп беру қасиетін айтады.

Материал кеуегіндегі судың қатуы оның көлемінің 2%ке өсуіне әкеп соғады, кеуек қабырғаларына қысым түсіріп, материалдың күйреуіне ықпал етеді. Алайда көптеген кеуекті материалдардың барлық саңылаулары 90%тен артық суға толмайды да, соған қатқан мұздың қозғалуына мүмкіндік туады, тек алма-кезек бір қатырып, жібітуден соң ғана материал күйрей бастайды.

Кеуексіз, тызыс материалдар немесе азғана ашық кеуекті су сіңіруі 0,5%тен аспайтын материалдардың аязға төзімділігі жоғары болады.

Аязға төзімділіктің әмісе алма-кезек қату мен жібуге тап болатын қабырға материалдары үшін, сонымен қатар іргетастар мен жабындыларына пайданылатын материалдар үшін маңызы зор.Материалдардың аязға төзімділігін тоңазатқыш камераларда су әбден сіңген үлгілерді-15-17ºС температурада сақтап, одан соң 20ºС суға салып сынайды. Егер алдын-ала белгіленген мөлшерде алдымен қатырылып,артынан жібітілгенде өз массасының 5%тен артығынан айырылмаса және беріктігі 25%тен артық төмендемесе, материал аязға берік деп саналады. Егер үлгілерде қатырудан кейін күйреудің ізі байқалмаса, одан аязға төзімділік дәрежесін аязға төзімділік коэффицентін табумен анықтайды.

K_аяз=R_аяз/Rс.с

мұнда K_аяз – аязға төзімділік коэффиценті;

R_аяз – аязға төзімділікке сыналған сыққандағы материалдың беріктік шегі;

R_с.с – су әбден сіңген материалдың кысқандағы беріктік шегі;

Аязға төзімді материалдың 0,75 тен кем болмауы тиіс.

Қатыру мен жібіту циклдерінің санына (аязға төзімділік дәрежесі) қарай материалдар мындай маркаларға бөлінеді. Ма10,15,25,35,50,100,150,200 және одан да жоғары. Конструкциялардың түрлері мен ғимараттардың жұмыс істеу сипаттарына қарай құрылыс материалдарына аязға төзімділік тұрмысында әртүрлі талаптар қойылады. Мысалы, қыш (керамика) кірпіштің аязға төзімділігі 15 циклден кем болмауы тиіс, ал гидготехникалық ғимараттардың бетоны үшін 200 және одан да көп цикл.

Бу және газ өткізгіштік – бұл материалдың қысым күшімен су буын немесе газ (ауа) өткізуі бу немесе газ өткізеді.

Материалдың бу өткізуі бу немесе газ өткізгіштік коэффициентімен анықталады, ал ол қалыңдығы 1 м және ауданы 1 м² материал қабатынан 1 сағатты қабырғаның екі жағындағы парциалды қысымның айырмасы 1,33 Па болғанда өтетін будың немесе газдың мөлшерімен анықталады.

Материалдың бу өткізгіштігін қоршаған ауаның температурасынан төмен температурада жұмыс істейтін тоңазытқыштарды, басқа құрылыстар мен объектілерді оқшаулағанда есепке алу қажет, өйткені бұл жағдайда айнала ауадағы су буы оқшауланатын конструкцияға кіріп, тоңазып, су тамшыларына айналады ал бұл конструкцияның ылғалдануына, сөйтіп оның жылудан қорғау қасиеттерін едәуір кемітеде.

Материалдардың ауа өткізгіштігін оларды ғимараттардың сыртқы қабырғалары мен жабындарына пайдаланғанда есепке 11алу қажет, ал газетгізтігін оларды ғимараттардың (мысалы құйғындардың) конструкцияларында пайдаланады.

Жылу өткізгіштік – материалдың екі жағындағы темпиратурасы әртүрлі жағдайда өз бойынан жылу өткізу қасиеті. Материалдың жылу өткізгіштігі сыналатын 1 сағатта екі бетіндегі температура айырмасы 1ºС болғанда қалындығы 1 м, ауданы 1м² материалдан 1 сағатта өтетін жылу мөлшерімен анықталады.

Материалдың жылу өткізгіштігі көп нәрсеге тәуелді: материалдың табиғатына, оның құрлысына, кеуектігіне, ылғалдылығына, сонымен қатар жылу өту кезіндегі орташа температураға. Құрылысы кристалдық материалдың жылу өткізгіштігі жоғары болады да, құрылысы аморфты материалдікі төмен болады.

Егер материал құрылысы қабаттардан құралса немесе талшықтардан тұрса, онда да оның жылу өткізгіштігі жылу ағының талшыққа орай бағыттына байланысты болады. Мысалы, ағаштың талшық бойынша жылу өткізгіштігі көлденеңіндегіден екі есе артық болады.

Материалдың жылу өткізгіштігіне кеуектіктің көлемі мөлшері мен сипатына едәуір әсер етеді.

Кеуектері бірдей болса да, жекелеген кеуектерінің көлемі кіші материалдың жылу өткізгіштігі жекелеген кеуектерінің көлемі үлкен (ірі) материалдан кем болады.

Кеуектері тұйықталған (бірінен – бірі бөлек) материалдың кеуектері бірімен – бірі жалғасқан материалдың жылу өткізгішгішінен төмен болады. Біртекті материалдың жылу өткізгіштігі оның орташа тығыздығына байланысты. Сөйтіп, материалдың тығыздығы төмендесе, оның жылу өткізгіштігі де төмендейді және керісінше.

Құрғақ ауыр бетонның жылу өткізгіштігі 1,3-1,6, қыш кірпіштікі 0,8-0,9, миноралды мақтаныкі 0,06-0,09 Вт/м.ºС

Бұған сонымен қатар материалдың жылу өткізгіштігіне оның ылғалдылығы едәуір ықпал етеді. Ылғалды материалдардың құрғақ материалдарға қарағанда жылу өткізгіштігі артығырақ. Бұл болатыны-судың жылу өткізгіштігі ауанікіне қарағанда 25есе артық. Температура жоғарылағанда жылу өткізгіштік арта түседі, бұның құбырлар мен қазандықтарды оқшаулағанда қолданылатын материалдар үшін маңызы бар.

Материалдың жылу өткізгіштігін білу от жағылатын ғимараттардың қабырғалары мен жабындыларының қалындығының жылутехникалық есебін шығарғанда, сонымен бірге ыстық беттерді, мысалы құбырларды зауыт пештері т.б. жылулық оқшаулау қалыңдығын есептеп шығаруға қажет.

Жылусиымдылық – материалдың қыздырғанда белгілі мөлшерде жылу жұтып, суығанда жылу шығару қасиеті.

Жылусиымдылықтың көрсеткіші ретінде 1 кг материалды 1ºС қыздыруға қажетті жылу мөлшеріне пара-пар меншік жылусиымдылық қызмет етеді. Жасанды тас материалдарының жылусиымдылығы Пк /Дж/кгºС/0,75-0,92, ағаштың -2,4 – 2,7 болаттың 0-48, судың -4,187

Материалдардың жылусиымдылығы от жағылатын ғимараттардың қабырғалары мен жабындылардың жылуға төзімдігін есептегенде, сонымен қатар пештерді есептегенде есте ұсталынады.

Отқа төзімділік – материалдың өрт шыққанда жоғарғы температура мен суға төтеп беру қабілетін айтады. Құрылыс материалдың отқа төзімділік дәрежесіне қарай жанбайтын, (қиын) азар жанатын болып бөлінеді.

Жанбайтын – материалдар от немесе жоғарғы температураға ұшырағанда тұтанбай, бықсымайды және көмірге айналмайды. Мұндай материалға табиғи тас материалдар, кірпіш, бетон, болат жатады. Әзер жанатын материалдар от тигенде (отқа оранғанда) әзер тұтанады, бықсиды және көмірге айнала бастайды, алайда от көзін аластаған соң оның жануы мен бықсуы тиылады.

Жанатын материалдар от және жоғары температурада тұтанады және от көзі жойылғасында жануы жалғаса береді.

Мұндай материалдарға алдымен ағаш, киіз, толь және рубероид жатады.

Отқа беріктік – материалдың жоғарғы температура ұзақ уақыт болғанда балқымай, қалпын бұзбай төтеп беру қасиеті. Отқа беріктік дәрежесіне қарай материалдар отқа берік, әзер балқитын және жеңіл балқитын болып бөлінеді.

Отқа төзімді материалдар ұзақ уақыт 1580ºС артық температураға төтеп бере алады. Оларды өнеркәсіп пештерінің ішін қаптауға қолданады (шамот кірпіш).

Әзер балқитын материалдар 1350 ден 1580ºС –қа дейін төтеп береді. Жеңіл балқитын материалдар 1350ºС-тан төмен температурада жұмсара бастайды(кәдімгі балшық кірпіш).

МЕХАНИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕР

Беріктік, серпімділік, созылмалылық, морттық, соққыға қарсылық, қаттылық, уатылу, тозу.

Беріктік – сыртқы күштердің ықпалымен ішкі күштердің күйреуіне материалдың қарсылық ету қасиеті.

Ғимараттардағы материалдар әртүрлі сыртқы күштердің ықпалынан ішкі күштерге төтеп береді (сығу, созу, ию, кесу және т.б.). Беріктік көптеген материалдардың негізгі қасиеті болып табылады, элемент қабылдайтын жүктеменің (салмақ күштің немесе күш салмағынын) шамасы осы беріктік мөлшеріне байланысты.

Құрылыс материалдары шығу тегіне және құрылысына қарай әртүрлі күштерге әрқилы төтеп бере алады. Мысалы, негізгі минералдық материалдар (табиғи тастар, кірпіш, бетон және т.б.) қысуға жақсы қарсылық білдіреді, қиюға едәуір нашар, созуға одан нашар, сондықтан олар қысуға жұмыс істейтін конструкцияларда қолданылады. Басқа құрылыс материалдарды (металл, ағаш) қысу, ию және созуға көне береді, сондықтан оларды июге көнуге тиіс әртүрлі конструкцияларда (арқалықтар, тор көз арқалықтар) жасқамбай пайдаланады.

Материалдың беріктігі беріктік шегімен сипатталады (қысуда, июде, созуда).

Беріктік шегі деп материалдың күйреуіне әкеп соғатын жүктемеге сәйкес келетін күшті айтады. Қысқандағы беріктік шегі R _қс немесе созғандағы беріктік шегі

R _соз мына формула бойынша есептелінеді:

R _қс (R _соз)=R/F, мұнда

R -күйрететін жүктеме

F -материалдың көлденен қимасының ауданы, мм²

R_и - иілгендегі беріктік шегі:

шоғырланған (қадалған) бір күш түскенде

R_и=3РI/2вҺ²

өзара бірдей симметриямен қадалған екі күш болса,

R_и =Р(е-а)/вҺ ²

мында R - күйретуші күш, I – тіректер аралығы, а – күштердің арақашықтығы,

в мен Һ – аралықтың көлденең қимасының ені мен биіктігі.

Беріктік шегі тәжірибе арқылы анықталады. Арнайы әзірленген үлгілерді лабораторияда гидравликалық пресспен немесе үзу машинасымен сынақтан өткізеді.

Кейбір құрылыс материалдардың беріктік шегі.

№2 кесте.

Материал	Беріктік шегі
қысқанда	игенде	созғанда
Гранит	150-250	-	3-5
Ауыр бетон	10-50	2-8	1-4
Қыш кірпіш	7,5-30	1,8-4,4	-
Болат	210-600	70-120	380-900
Ағаш (талшық бойымен)	30-65	70-120	55-150
Шыныпластик	90-150	130-230	60-120

Материалдық беріктігі маркамен белгіленеді. Мысалы тастан жасалынған материалдар үшін мынадай маркалар тағайындалған: 4,7,10,15,23,35,50,75,100,125,150,200,300,400,500,600,800,1000.

Салмақ көтеретін конструкцияларды жасауға қолданылатын материалдардың марка бойынша беріктігі негізгі көрсеткіш болып табылады.

Серпімділік – материалдың күш түскенде түсін өзгеріп, күшті алып тастаған соң алғашқы қалпына келу қасиеті. Материалдың әлі де болса серпімділігінен айырылмауына сәйкес келетін ең үлкен күш серпімділік шегі деп аталады. Серпімділік құрылыс материалдарының оңды қасиеттерінің біріне жатады. Серпімді материалдардың мысалына резеңке, болат, ағаш жатады.

Созылмалылық – материалдың күш түскенде жарық, үзік пайда болмай түрін өзгертіп, күшті алып тастағанда өзгерген қалпына келу қасиеті. Бұл қасиет серпімділікке қарама-қарсы. Созылмалы материалға қорғасын, сазбалшық, қыздырылған битум мысал болады.

Морттық – материалдың сыртқы күштердің әсерінен түрін өзгертпестен қолма-қол күйреу (қирау) қасиеті. Морт материалдарға табиғи тастар, қыш материалдары, шыны, шойын, бетон және т.б. жатады.

Соққыға қарсылық – материалдың соққы түрінде түсетін күштердің қирауға төтеп беру қасиеті. Ғимараттарды пайдаланғанда кейбір конструкциялардағы материалдарға динамикалық (соққы) күштері түседі. Мысалы, мындай күштер ұста балғаларының іргетастарына, бункерлерге, жол жабындыларына. Соққы күштеріне морт материалдар нашар төтеп береді.

Қаттылық – материалдың өзінен қаттырақ басқа материалдардың кіруіне қарсылығы. Бұл қасиеттің едендер мен жол жабындыларына қолданылатын материалдары үшін маңызы зор.

Материалдардың қаттылығын анықтаудың бірнеше тәсілі бар. Ағаштың, болаттың қаттылығын оларға болат шарды басып анықтайды. Қаттылық мөлшерін шардың кіру тереңдігіне немесе таңбаның диаметіріне қарап мөлшерлейді. Табиғи тас материалдардың қаттылығын қаттылық шамасы (мосс тәсілі) бойынша анықтайды. Онда он түрлі минералды материал бірінен соң бірі орналасқан. Шкалада орналасқан алдынғы материалға одан кейін орналасқаны оп-оңай із қалдырады.

№3 кесте Минералдар қаттылығының шкаласы.

Қатылық көрсеткіші	Минерал	Қаттылық сипаттамасы
	Тальк немесе бор	Тырнақтан оңай із қалады
	Тас тұз немесе гипс	Тырнақтан із қалады
	Кальцит немесе ангидрид	Болат пышақтан із қалады аздаған күш түсірсе
	Қайнап кеткен шпат	Болат пышақтан із қалады
	Апатит	Болат пышақтан қатты басқанда із қалады
	Ортаклаз (дала шпаты)	Шынымен сәл тырналады, болат пышақ із қалдырмайды
	Кварц	Шыны оңай із қалдырады, болат пышақ батпайды
	Топаз
	Корунд
	Алмаз

ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕР

Химиялық қасиеттер – материалдың басқа затпен жұғысқанда химиялық өзгеріске ұшырауын сипаттайды. Материалдың химиялық қасиеттері барынша әрқилы, солардың ішіндегі ең негізгілері химиялық және тотығуға төзімділік.

Химиялық төзімділік – сілттілердің, қышқылдардың, суда еріген тұздар мен газдардың бүлдіру әрекетіне материалдың төтеп беру қабілеті.

Тотығуға төзімділік – ортаның тотықтыру әрекетіне материалдың төтеп беру қасиеті.

Көптеген құрылыс материалдарында бұл қасиеттер жоқ. Мысалы, цементтің барлығының дерлік қышқылға төтеп беруі төмен, битумда қоюланған сілті ерітінділерінің әсерінен әлдеқайда тез күйрейді, ағаш екеуіне де төтеп бере алмайды, екеуіне де төзімсіз.

Қышқылдар мен сілттілер табиғи тас материалдарының кейбіреулері (диабаз, андезит, базальт), тығыз күш, сонымен қатар пласстмассадан жасалған материалдардың көбісі тотығуға жақсырақ төтеп береді.

2-ТАРАУ. АҒАШТАН ЖАСАЛҒАН

ҚҰРЫЛЫС МАТЕРИАЛДАРЫ

Ағаштар туралы негізгі мағлұматтар.

Ағаш ежелден маңызды құрылыс материалы болып табылады, оның кең пайдалануын тығыздығы аз ғана болғанмен, беріктігі жоғарлығы, жылу өткізгіштігінің төмендігі, өндеуінің жеңілдігімен түсіндіруге болады. Сонымен қатар ағаштың айтарлықтай кемшілігі бар. Олар: әртүрлі бағыттағы қасиеттерінің әркелкілігі, оңай шіруі, жоғары сусорғыштығы, санқила ауруларының болуы.

Ағаш – көп жылдық өсімдік. Ол діңнен, бұтақтар мен тамырлардан тұрады. Ағаштың діңі басты және барынша құнды бөлігі, діңнің құрылымына ағаш құрылыс материалы ретіндегі сапасы тәуелді. Діңнің ағашы әр бағытта әртүрлі құрылымда болады. Тегінде ағашты үш түрлі тілік бойынша қарайды. Олар: көлдеңен, радиалды ұзын бойына (диаметрі немесе радиусы бойынша) және тангентальды ұзын бойына (хорда бойынша).

Ағаш құрылымын жай көзбен немесе микроскоппен зерттеуге болады.

Жай көзбен макроқұрылымын, микроскоппен микроқұрылымын білуге болады.

Макроқұрылымы; қабық,ағаш,камбий және өзек.

Микроқұрылымы: әртүрлі мөлшердегі және түрдегі көптеген тірі және өлі клеткалар. Тірі клетка қабық, протоплазма мен өзек. Атқаратын қызметіне қарай ағаш клеткалары өткізуші, механикалық, кор жинаушы болып бөлінеді.

ҚҰРЫЛЫСТА ҚОЛДАНЫЛАТЫН АҒАШ ТҰҚЫМДАРЫНЫҢ ТҮРЛЕРІ

Қылқан жапырақтылар:

Қарағай - қылқан жапырақтылардың ең көп таралған. Қарағайдың физикалық және механикалық қасиеттері жоғары және өндеуге оңай болғандықтан, құрылыста кең пайдаланылады.

Шырша - қылқан жапырақтылар қатарына жатады, шайырлылығы аз, беріктігі жағынан көрсеткіштері жақсы. Алайда ылғалды жерде қолданылғанда тез шіри бастайды.

Самырсын (пихта) – ағашы беріктік жағынан шыршаға жуық болғанмен, одан да тез шіруге бейім.

Балқарағай (кедр) – жеңіл ағаш, оңай өнделеді.

Жапырақты ағаштар, қылқан жапырақтыларға қарағанда құрылыста сирек пайдаланады.

Емен – ауыр, тығыз, қатты және өте берік ағаш. Ашық ауада да, суда да емен жақсы сақталады.

Шетен (ясень) – ағашы еменге ұқсас, тек түсі ашығырақ.

Шамшат (бук) – ақ түсті, әрі берік ағаш.

Қайың – ең көп таралған ағаш.

Қайын қатты, берік болғанмен, ылғалдану мен құрғаудың алма-кезек ауысуынан төтеп бере алмайды.

Көктерек (осина) – жұмсақ жеңіл ағаш.

АҒАШТЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ЖӘНЕ МЕХАНИКАЛЫҚ

ҚАСИЕТТЕРІ

Ағаштың түсі мен құрылым сипаты (текстура) бойынша оның қай түрге жататынын анықтауға болады. Ағаштың дәл тығыздығы оның барлық түрлеріне біршамалас келеді. Орташа 1,55 г/см³.

Ағаштың орташа тығыздығы оның түріне, кеуектігіне, өсу жағдайларына, ылғалдылық және т.б. байланысты.

Орташа тығыздық шамасы орташа 0,37-0,7 г/см³ аралығында болады.

Ылғалдылық – ағаштың бойындағы сол сәттегі ылғал мөлшері. Ағаш ылғалдығының 3 түрі болады: ұсақтамырлық (копилярлық), сусорғыштық және химиялық байланыстағы.

Ылғалдылық дәрежесіне қарай ағаштар: суағаш, жаңа кесілген (ылғалдығы 33 процент және одан жоғары), ауалық құрғақ (15 -20 %) бөлмелі құрғақ (8-12%) және мүлде құрғақ лаборатория 100-105º-та кептірілген.

Шартты ылғалдылық - 12%. Құрылыста ылғалдылығы 15-20 % ағаштарды пайдалануға рұқсат етіледі.

Сусорғыштық – құрғақ ағаштың қоршаған ортадан ылғал жұтуын немесе өз бойынан ылғал шығаруын айтады. Қоршаған ортаның ылғалдылығы ылғи өзгеріп отыратындықтан, ағаштын да ылғалдылығы өзгеріп отырады.

МЕХАНИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕР

Ағаштың механикалық қасиеттертері әр бағытта әртүрлі. Сонымен бірге ағаштың механикалық қасиеттертері ағаштың түріне, ылғалдылығына, ағаштың ақауларына (пороки) байланысты.

Ағаш материалдарының құрылыста пайдаланғанда оның осы қасиеттерін ескеру қажет.

№4 кесте. Қылқан жапырақты және жапырақты ағаштардың (12º ылғалдылықта) физика-механикалық қасиеттерінің орташа көрсеткіштері.

Ағаш түрлері	Орт. тыгыздығы кг/м³	Ұзын бойлық беріктік шегі
созғанда	сыққанда	тұрақты июде
Қарағай
Балқарағай
Шырша
Самырсын
Шамшат
Емен
Қайын
Көктерек

Ағаштың механикалық қасиеттері едәуір мөлшерде оның ылғалдылығына тәуелді. Ылғалдылығы артқан сайын ағаштың беріктігі азая түседі. Ағаштың ақаулары оның механикалық қасиеттерін едәуір төмендетеді.

Әртүрлі ортада (тұздар, сілттілер, қышқылдар) түрлі ағаштардың төзімділігі түрліше болады. Қышқылдар мен ертінділер ұзақ уақыт әсер еткенде ағаштар баяу бүліне бастайды. Өзен суынан қарағанда теңіз суынан ағаш төзімсіздеу келеді.

Ағаштың ақаулары:

бұтақтар, жарықтар, діңі мен құрылымының дұрыс қалыптасуы, бояуының түзу еместігі, жәндіктердің зақымы.

АҒАШ КОНСТРУКЦИЯЛАРЫНЫҢ ҰЗАҚ МЕРЗІМГЕ