Вопрос №1. Классификация строительных материалов по видам сырья. Привести при меры известных строительных материалов каждой подгруппы классификации: каменных, лесных, керамических и т. д.
Можно выделить следующие основные группы:
- древесные (круглый лес, пиломатериалы, заготовки для различных столярных изделий, паркет, фанера, плинтусы, поручни, дверные и оконные блоки, клееные конструкции);
- из природного камня (стеновые блоки и камни, облицовочные плиты, детали архитектурного назначения, бутовый камень для фундаментов, щебень, гравий, песок);
- керамические (на основе глин - кирпич, керамические блоки и камни, черепица, трубы, изделия из фаянса и фарфора, плитки облицовочные и для настилки полов, керамзит (искусственный гравий для легких бетонов) и др.);
- из стеклянных и других минеральных (неметаллических) расплавов (оконное и облицовочное стекло, стеклоблоки, стекло профилит (для ограждений), плитки, трубы, изделия из ситаллов и шлакоситаллов, каменное литье);
- из металлов и их сплавов (черные металлы (сталь и чугун), стальной прокат (двутавры, швеллеры, уголки), сплавы металлов, особенно алюминиевые);
|
|
- на основе минеральных вяжущих (например, на основе строительного гипса, цементов - битумные и дегтевые вяжущие, кровельные и гидроизоляционные материалы: рубероид, пергамин, изол, бризол, гидроизол, толь, приклеивающие мастики, асфальтовые бетоны и растворы);
- на основе искусственных полимеров (линолеумы, релин, синтетические ковровые материалы, плитки, древеснослоистые пластики, стеклопластики, пенопласты, поропласты, сотопласты и др). Эти группы материалов применялись и применяются в архитектуре, дизайне, реставрации, а такая классификация, как правило, используется при изучении материаловедения.
Вопрос №2. Общие свойства строительных материалов. Определение, классификация свойств строительных материалов. Примеры.
Свойства – характеристики, проявляющиеся в процессе применения и эксплуатации материалов. За исключением их экономических показателей, можно разделить на две группы: эксплуатационно-технические и эстетические. Первые обеспечивают необходимую защиту, прочность, долговечность здания, сооружения. Вторые относятся к материалам, определенные поверхности которых, называемые лицевыми, воспринимаются визуально в процессе эксплуатации материала и влияют на восприятие среды жизнедеятельности человека, в т.ч. внешнего вида зданий, сооружений и их интерьеров.
Эксплуатационные.
- Физические (плотность, пористость, водопоглощение, гигроскопичность, водостойкость, водонепроницаемость, влажность, теплопроводность, огнестойкость, морозостойкость),
|
|
- Механические (прочность, твердость, вязкость, износ, пластичность),
- Биохимические (кислотостойкость, щелочестойкость, коррозионная стойкость),
- Технологические (подвергается переработке),
- Комплексные (надежность);
Эстетические.
Форма, цвет, фактура, текстура, эстетичность, сочетаемость;
Технико-экономические.
- Плотность - бывает истинная, средняя и насыпная
- Пористость – степень заполнения материала порами (общая, открытая, закрытая)
- Влажность – кол-во воды, содержащееся в порах и на поверхности образца.
- Водопоглощение – способность материала при погружении его в воду впитывать и удерживать ее (по массе, по объему).
- Гигроскопичность – способность капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха.
- Водостойкость – способность материала не ухудшать свои механические свойства ниже определенного предела при его насыщении влагой.
- Водонепроницаемость – способность материала не пропускать воду через свою толщу при определенном давлении.
- Теплопроводность – способность материала пропускать через свою толщу тепловой поток, вызванный разницей температур на поверхностях, ограничивающих материал.
- Морозостойкость – способность водонасыщенных материалов выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без значительных технических повреждений и видимых признаков разрушения.
- Огнестойкость – свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение длительного времени (зависит от сгораемости материала).
Вопрос №3. Физические свойства строительных материалов.
- Истинная плотность – р = m/v, m – масса материала, v – объем в плотном состоянии.
- Средняя плотность – р = m/v2, m – масса материала, v2 – объем в естественном состоянии.
- Насыпная плотность – р = m/v3, m – масса материала, v3 – объем в насыпном состоянии.
- Пористость - степень заполнения материала порами (общая, открытая, закрытая). П=(1 – р/рср)*100%, р – плотность.
- Влажность (W=(m в -m с)/m с *100%) – кол-во воды, содержащееся в порах и на поверхности образца.
- Водопоглощение – способность материала при погружении его в воду впитывать и удерживать ее (по массе (Вм=(m нас- m сух)/ m сух *100%), по объему(Вм=(m нас- m сух)/ V*100%))(гранит – 0,1-0,8%).
- Гигроскопичность – способность капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха.
- Водостойкость – способность материала не ухудшать свои механ-е свойства ниже определенного предела при его насыщении влагой. Она харак-ся коэф-м размягчения (Кр=R нас/ R сух).
- Водонепроницаемость – способность материала не пропускать воду через свою толщу при определенном давлении (W2, W4, …W30).
- Теплопроводность – способность материала пропускать через свою толщу тепловой поток, вызванный разницей температур на поверхностях, ограничивающих материал (сталь-56 Вт/(м*С)). Она зависит от пористости, плотности, влажности, температуры.
- Морозостойкость – способность водонасыщенных материалов выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без значительных технич-х повреждений и видимых признаков разрушения (F50, F75, F100, …F1000).
- Огнеупорность – свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580*С), не размягчаясь и не деформируясь.
- Огнестойкость – свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение длительного времени (зависит от сгораемости материала).
Вопрос №4. Механические свойства строительных материалов.
Механические свойства строительных материалов - определяют поведение конструкций под действием внешних нагрузок. Нагрузки вызывают разрушение либо деформацию материалов. Сопротивление материалов механическому разрушению характеризуется их прочностными свойствами: прочностью, твердостью, истираемостью, сопротивлением удару, износом. Способность материалов изменять под нагрузкой форму и размеры характеризуется деформационными свойствами: упругостью, пластичностью, хрупкостью и ползучестью.
|
|
- Упругость - свойство материала восстанавливать свои форму и объем после прекращения действия внешних сил. Упругую деформацию называют обратимой. Наибольшее напряжение, при котором действует лишь упругая деформация, называют пределом упругости.
- Пластичность - свойство материала необратимо деформироваться под действием внешних сил. Пластическая (остаточная) деформация, не исчезающая после снятия нагрузки, называется необратимой. К упругим материалам относятся природные и искусственные каменные материалы, стекло, сталь; к пластичным - битумы при положительных температурах, некоторые виды пластмасс, бетонные и растворные смеси до затвердевания.
- Хрупкость - свойство материала разрушаться после незначительной пластической деформации. Хрупкому материалу в отличие от пластичного нельзя придать при прессовании желаемую форму, так как такой материал под нагрузкой дробится на части, рассыпается. Хрупкими являются природные и искусственные камни, стекло, чугун и др.
- Прочность - способность материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок. Мерой прочности материала является предел прочности - наибольшее напряжение, соответствующее нарастающей нагрузке, при которой образец материала разрушается. Прочность материала зависит от его структуры, пористости, влажности, дефектов строения, температуры, состояния поверхности и других факторов.
- Твердость - свойство материала сопротивляться проникновению в него более твердого тела.
- Истираемость - свойство материала уменьшаться в объеме и массе под действием истирающих усилий.