Характеристики строительных материалов: Основные свойства строительных материалов

29.09.2021 автор alexxlab

Содержание

Основные свойства строительных материалов

Водостойкость строительного материала – это способность материала сохранять свою проектную прочность при насыщении водой. Степень снижения прочности строительного материала под действием воды называется коэффициентом размягчения. Материалы, имеющие коэффициент выше 0,8 считаются водостойкими и могут применяться в воде или в местах с повышенной влажностью. Водостойкость строительных материалов – очень важный показатель именно для тех материалов, которые используются в воде или во влажных условиях. Некоторые материалы при насыщении водой могут увеличивать свои показатели по прочности, это обусловлено, прежде всего, химическим взаимодействием компонентов. Например, при насыщении водой цемент может превратиться в цементный камень. Водостойкость характеризуется коэффициентом размягчения kp = Rв/Rс, где Rв — прочность материала насыщенного водой, а Rс — прочность сухого материала. Меняется kp от 0 (размокающие глины) до 1 (металлы).

Водопоглощение строительного материала – это способность материала впитывать и удерживать влагу. Измеряется водопоглощение отношением объема или массы впитанной влаги к объему или массе строительного материала:w_m = (m₂-m₁)/m₁*100%,w_v = m₂-m₁/V*100%Где
m₂ — масса материала в насыщенном водой состоянии, кг;
m₁ — масса материала в сухом состоянии, кг;
V — объем материала в естественном состоянии, м³.Существует масса примеров, когда влаги в материале больше чем самого материала. Это происходит в том случае, когда удельный вес материала меньше плотности воды.Практически всегда избыточное водопоглощение приводит к избыточному наличию воды в стройматериале, что ведет к изменению очень важных качеств строительного материала, таких как прочность и теплопроводность.

Влагоотдача строительного материала – это способность материала отдавать влагу, находящуюся в порах. Так, например, штукатурные растворы, отдавая лишнюю влагу, существенно изменяют свои показатели по прочности, стеновые пенобетонные блоки впитывают влагу из растворов, а потом отдают ее в атмосферу. Чем выше влажность воздуха и меньше температура, тем хуже происходит влагоотдача. Измеряется влагоотдача в процентах влаги, отдаваемой стройматериалом при среднестатистической относительной влажности воздуха 60% и температуре +20 °С.

Характеристики строительных материалов | Компания «Коттедж»

Общие тепло-физические характеристики газобетонных блоков «КОТТЕДЖ»

Параметры	Плотность блоков
Параметры	D300	D350	D400	D500	D600	D700
Класс прочности на сжатие, (В.,Н/кв. мм)	1,5	1,5	2,0-2,5	2,5-3,5	3,5	5,0
Теплопроводность, (λ., В/(м.°С)	0,072	0,081	0,096	0,118	0,139	0,17
Паропроницаемость, (µ., мг/мчПа)	0,26	0,25	0,23	0,2	0,16	0,15
Марка по морозостойкости, (F., циклов)	100	100	100	100	100	100
Усадка при высыхании, (мм/м)	0,23	0,21	0,2	0,26	0,25	0,24
Предел огнестойкости	REI 240	REI 240	REI 240	REI 240	REI 240	REI 240

Теплопроводность
Диффузионные свойства
Плотность и вес
Прочность
Теплоаккумулирующая способность
Пожарно-технические характеристики, огнестойкость конструкции
Морозостойкость
Технологичность
Обрабатываемость
Экологичность
Долговечность

Теплопроводность

Теплопроводность — важное физическое свойство материала, которое характеризуется способностью за счёт движения молекул передавать тепло. Теплопроводность измеряется в Вт/м°С). Физический смысл этого таков: получившаяся величина показывает, какое количество теплоты пройдёт через 1 м вещества площадью 1 м2, если разница в температуре на противоположных поверхностных плоскостях составляет 1 градус по шкале Цельсия. Соответственно, тем лучше, чем меньше этот показатель для строительного материала.

Однако теплопроводность зависит от нескольких характеристик газобетона: плотность, качество макроструктуры, равновесная эксплуатационная влажность. Несмотря на то, что газобетон — пористый материал, он не впитывает влагу из окружающей среды, сохраняя уровень влажности в одних и тех же рамках, что приводит и к уменьшению теплопроводности.

Сравнительная таблица теплопроводности некоторых строительных материалов

Строительный материал	Плотность, кг/м³	Коэффициент теплопроводности, Вт/м°С
Строительный материал	Плотность, кг/м³	Сухое состояние	Эксплуатационная влажность
Автоклавный газобетон D500	500	0,12	0,14
Керамзитобетон	800	0,23	2,35
Железобетон	2500	1,69	2,04
Полнотелый глиняный кирпич	1800	0,56	0,81*
Пустотелый глиняный кирпич	1000	0,26	0,44*
Полнотелый силикатный кирпич	1800	0,70	0,87*
Дерево (сосна, ель)	500	0,09	0,18
Минеральная вата	150	0,042	0,045
Пенополистирол	35	0,028	0,028

*Данные актуальны при укладке на раствор плотностью 1800 кг/м³

Низкая теплопроводность газобетона освобождает от необходимости дополнительного дорогостоящего утепления и экономит время.

Наверх

Диффузионные свойства

Диффузионными свойствами называют паропроницаемость материала, то есть его способность пропускать через себя или задерживать воздух и другие газы (СО, СО₂).

Диффузионные свойства зависят от самого материала, от того, какова толщина стены, и какой он имеет коэффициент паропроницаемости. Коэффициент паропроницаемости определяется количеством водяного пара, которое проходит через стену толщиной 1 м за час при разности давления в 1 Па.

Паропроницаемость — важное свойство, от которого в большой степени зависит микроклимат в помещении, количество свежего воздуха, а также снижение опасности возникновения плесени и грибков.

Коэффициент паропроницаемости газобетона в разы выше, чем, например, у кирпича.

Сравнительная таблица паропроницаемости некоторых строительных материалов:

Строительный материал	Плотность, кг/м³	Коэффициент паропроницаемости, мг/мчПа
Автоклавный газобетон D500	500	0,20
Керамзитобетон	800	0,08
Железобетон	2500	0,03
Полнотелый глиняный кирпич	1800	0,11
Пустотелый глиняный кирпич	1000	0,15
Полнотелый силикатный кирпич	1800	0,11
Дерево (сосна, ель) поперёк волокон	500	0,06
Дерево (сосна, ель) вдоль волокон	500	0,32
Минеральная вата	150	0,30
Пенополистирол	35	0,05

Наверх

Плотность и вес

Показатель плотности строительного материала определяется количеством пустот и влияет на многие характеристики, например, на теплопроницаемость и вес при аналогичном объёме.

Автоклавнцый газобетон обладает так называемым транспортным весом. Он несколько превышает вес сухого газобетона, так как после обработки материал некоторое время сохраняет влажность, которая может дойти до 35%.

Тем не менее, вес газобетона меньше, нежели у других материалов, что имеет ряд преимуществ:

снижается нагрузка на фундамент;
последующая усадка минимальна;
снижаются затраты на перевозку;
не требуется специальная техника для подъёма блоков на этаж;
значительно упрощаются строительные работы.

Наверх

Прочность

Прочность на сжатие — главный показатель автоклавного газобетона, определяющий его свойства. Прочность на сжатие газобетона характеризуется классом В. Это означает, что блоки выдерживают давление и гарантируют прочность на осевое сжатие, соответствующую прочности эталонных образцов (кубы с ребром 150 мм).

Таблица расчётных сопротивлений газобетонных плит сжатию, срезу и растяжению для первой и второй групп состояний и различных классов прочности:

Класс прочности на сжатие	В 1	В 1,5	В 2,0	В 2,5	В 3,5	В 5,0	В 7,5
Сжатие осевое, Н/мм2	1 группа	0,63	0,95	1,30	1,60	2,20	3,10	4,60
Сжатие осевое, Н/мм2	2 группа	0,95	1,40	1,90	2,40	3,30	4,60	6,90
Сопротивление растяжению, Н/мм2	1 группа	0,06	0,09	0,12	0,14	0,18	0,24	0,28
Сопротивление растяжению, Н/мм2	2 группа	0,14	0,22	0,26	0,31	0,41	0,55	0,63
Сопротивление срезу, Н/мм2	1 группа	0,09	0,14	0,17	0,20	0,26	0,35	0,40
Сопротивление срезу, Н/мм2	2 группа	0,20	0,32	0,38	0,46	0,60	0,81	0,93

Предельные состояния — это такие состояния, когда выстроенная конструкция перестаёт оказывать сопротивление внешним нагрузкам и не удовлетворяет предъявляемым требованиям, что проявляется в повреждениях и смещениях. Всего существует две категории классификации предельных состояний: по пригодности к нормальной эксплуатации и по несущей способности.

Автоклавное производство предполагает, что прочность бетона напрямую зависит от плотности: чем выше плотность, тем более прочным будет материал. Кроме этого, на прочностные характеристики влияют макро- и микроструктура — структура ячеек и межпорового пространства. Эти показатели зависят от процесса производства, поэтому при одинаковой плотности данная характеристика может быть различной у разных производителей. Стандарты же задают определённые классы прочности при одной плотности.

Несмотря на это, автоклавный газобетон — это материал, который обладает наилучшими характеристиками прочности. Это позволяет не производить усиление стен до 5 этажей.

Наверх

Теплоаккумулирующая способность

Способность к теплоаккумуляции — это характеристика материала, которая заключается в способности удерживать тепло. Она находится в прямой зависимости от плотности материала, его теплопроводности и удельной теплоёмкости.

Удельная теплоёмкость — это величина, которая показывает, какое количество энергии необходимо передать материалу, чтобы увеличить или уменьшить температуру 1 кг материала на 1 градус Цельсия.

Но более важным показателем является способность накапливать и удерживать тепло — Qs, измеряемая в Дж/м²°С, и общее время остывания — ta, измеряемое в часах.

Стены из газобетона, произведённого автоклавным способом, обладают высокой теплоёмкостью, что повышает степень комфорта внутри помещения и препятствует резким перепадам температуры. Это, во-первых, снижает расходы на отопление и кондиционирование комнаты, а во-вторых, улучшает микроклимат и снижает вероятность заболеваний из-за сквозняков.

Наверх

Огнестойкость

Пожарная безопасность помещения — необходимость в современном мире. Любой материал обладает следующими характеристиками, которые влияют на огнестойкость конструкции:

горючесть;
распространение пламени по поверхности;
воспламеняемость;
дымообразование;
токсичность.

Огнестойкость измеряется во времени от начала горения, за которое материал полностью утрачивает свои свойства, в том числе: несущая способность (R), теплоизоляция (I), целостность (Е).

Автоклавный газобетон — это негорючий материал, он способен сохранять все свои основные свойства в течение 3-7 часов горения с одной стороны.

Газобетон прошёл большое количество испытаний, в результате которых было выявлено, что при температуре в 400°C прочность этого материала только увеличивается, а при повышении температуры возвращается к исходному значению. В случае пожара не требуется замены бетонных блоков, все работы по реконструкции могут быть сведены к повторной отделке помещения.

Постройки из газобетона полностью удовлетворяют требованиям стандарта DIN 4102.

Толщина стены, мм	Предел огнестойкости, мин.
Толщина стены, мм	30	60	90	120	180
Без штукатурки	150	175	200	240	240
С двухсторонней штукатуркой	115	150	175	200	200

Противопожарные газобетонные стены для разной толщины обладают разными пределами стойкости:

Назначение стены	Толщина стены из автоклавного газобетона, мм
Назначение стены	100	150	200-375
Противопожарная ненесущая стена	EI 120	EI 240	EI 240
Противопожарная несущая стена	—	REI 120	REI 240
Несущая стена внутри противопожарного отсека	—	R 120	R 240

Также стены из газобетона могут использоваться совместно с другими конструкциями, например, вентиляционные шахты, лифтовые шахты, дымоходы и т. д. Газобетон не боится открытого огня и может спокойно примыкать или даже быть частью подобных строений.

Наверх

Морозостойкость

Морозостойкость — это способность материала без видимых повреждений и потери основных свойств переносить полное замораживание и оттаивание.

Существует марка морозостойкости F, по которой и оценивается каждый материал. Она исчисляется в количестве таких циклов, при которых прочность не снижается более чем на 15%, и потерянная масса не составляет 5%.

Структура газобетона состоит из мельчайших капилляров и пор, которые, в отличие от капиллярной структуры, хорошо переносят замораживание за счёт того, что мельчайшие поры перераспределяют воду, которая обычно и является источником разрушения материала за счёт её расширения при замораживании.

Разрушение бетона возможно только тогда, когда превышена допустимая влажность, которая составляет для бетона плотностью 500 кг/м³ 40%. Добиться такой влажности в реальных условиях крайне сложно, обычно она составляет всего 5-6%, и потому морозостойкость во многих странах не является величиной, для которой необходимо законодательно задавать минимальные значения.

Эта уникальная характеристика газобетона позволяет значительно расширить географию его применения. Автоклавный газобетон — это наиболее подходящий материал для климата северо-запада России, когда за зиму температура может несколько раз перешагнуть нулевую отметку.

Наверх

Технологичность

На нынешнем уровне производства строительных материалов возможно и необходимо выпускать продукцию, которая будет удобна и может применяться для различных технологических и инженерных решений. Это выражается в том, что газобетон выпускается не только в виде стандартных стеновых блоков, но также в виде армированных изделий, таких как стеновые панели, перекрытия, перемычки и т.д.

Также технологичность заключается в том, что процесс возведения здания в несколько раз упрощается и становится значительно быстрее. Это происходит за счёт того, что автоклавный газобетон в несколько раз легче кирпича и имеет большие габариты при аналогичным весе. Стандартный блок выпускается со следующими габаритами: длина до 625 мм, высота до 500 мм, толщина до 500 мм.

За счёт новейших технологий удаётся избегать несоответствия в размерах (для газобетонных блоков погрешность составляется всего 1 мм), что также значительно упрощает процесс кладки.

Кроме того, у блоков могут быть предусмотрены ручные захваты, чтобы облегчить работу каменщика.

Также газобетонные блоки могут выпускаться с пазами или гребнями на боковой стороне, чтобы сократить расходы на клей и не создавать дополнительных «мостиков холода». Да и горизонтальные швы при использовании газобетона имеют толщину всего лишь 1-2 мм против сантиметра, если используются песчано-цементные смеси.

Наверх

Обрабатываемость

Лёгкость обработки — немаловажный фактор для строительства. Газобетонные блоки в этом смысле зарекомендовали себя гораздо лучше других материалов: их можно пилить, штробить и резать любым инструментом. Это позволяет придавать блоку практически любую форму, тем самым давая возможность реализовать самые смелые дизайнерские решения. Блоки из газобетона идеально подходят для создания нестандартных лестниц, арок, делать выемки для скрытого монтажа проводки и труб и так далее.

Наверх

Экологичность

Газобетон — полностью натуральный материал, произведённый из экологически чистого сырья: цемента, извести, кварцевого песка. Это является залогом того, что в процессе эксплуатации исключается причинение ущерба человеческому здоровью.

Каждому строительному материалу присваивается класс радиоактивности. При том, что четвёртым — самым высоким из допустимых классов — обладает керамзит или керамическая плитка, газобетону соответствует первый класс, то есть самый низкий. Выделяемое количество радиоактивного излучения рассчитывается исходя из массы. Если же пересчитать дозу излучения на квадратный метр стены, то получится, что газобетон или пенобетон безопаснее в 5-10 раз, нежели кирпич.

Также немаловажным фактором является то, что при воздействии больших температур (например, при пожаре) газобетон не выделяет токсинов.

Наверх

Долговечность

Автоклавный газобетон имеет самый долгий срок службы из всех материалов. Это обусловлено тем, что он практически не взаимодействует с разрушающими факторами: он не впитывает воду, не вымывается и не подвержен гниению или ржавению, он совершенно не горюч, микроорганизмы, насекомые и грызуны не могут причинить ему вред.

Также газобетон — чрезвычайно морозостойкий материал и легко преодолевает до 100 циклов с полным замораживаем и размораживаем. Вот почему его используют в полосах с тяжёлым, непостоянным климатом.

Лучшим доказательством долговечности данного материала являются дома, которые уже более 50 лет стоят без всяких разрушений. Это свойство делает газобетон необычайно популярным во всём мире. Его происходят в 50 странах на более чем 240 заводах.

Наверх

Задайте свой вопрос нашему специалисту

И мы вам ответим на указанную почту

Обратная связь

Ваше сообщение отправлено. Мы свяжемся с вами в течение 2х часов

Классификация и свойства строительных материалов.

Сайт строителя

Классификация и свойства строительных материалов.

Строительные материалы являются основой строительства. Для возведения зданий и сооружений требуется большое количество разнообразных строительных материалов, стоимость которых достигает почти 60% всей стоимости строительно-монтажных работ. Промышленность строительных материалов представляет собой сложный комплекс специализированных отраслей производства, изготовляющих большое количество продукции.

Классификация строительных материалов.

Чтобы легче разобраться в многообразии материалов, применяемых в строительстве, их классифицируют (разделяют) на группы, обладающие одним общим признаком. В основном применяют классификацию строительных материалов по технологическому признаку.

Свойства строительных материалов.

Физические свойства строительных материалов характеризуют вещество и структуру материала, а также его способность реагировать на внешние воздействия, не вызывающие изменения химического состава и структуры материала. Основными из них являются

Физические свойства строительных материалов.

Средняя плотность строительных материалов. Это масса единицы объема материла или изделия в естественном состоянии, то есть с пустотами и порами. Средняя плотность одного и того же материала может быть разной в зависимости от пористости и пустотности.

Гидрофизические свойства строительных материалов.

Гигроскопичность представляет собой свойство строительных материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их на своей поверхности. Она зависит от вида, количества и размера пор, от природы материала, от температуры воздуха и его относительной влажности. Когда влажность снижается, часть гигроскопичной влаги испаряется.

Теплофизические свойства строительных материалов.

Теплопроводность строительного материала. Теплопроводностью называют свойство материала пропускать тепло через свою толщину. Теплопроводность материала принято характеризовать величиной коэффициента теплопроводности.

Механические свойства строительных материалов.

Основными показателями, характеризующими прочность материала, являются сопротивление сжатию, растяжению, изгибу. Прочность материала при сжатии и растяжении характеризуется его пределом прочности. Предел прочности, или временное сопротивление, — напряжение в материале образца, соответствующее нагрузке, при которой он разрушается.

Технологические и акустические свойства строительных материалов.

Технологические свойства характеризуют способность строительного материала подвергаться тому или иному виду обработки. Так, древесина хорошо обрабатывается инструментами. Технологические свойства некоторых полимерных материалов включают способность сверлиться, обтачиваться, свариваться, склеиваться. Акустические свойства строительных материалов проявляются при действии звука на материал. Акустические материалы по назначению могут быть звукопоглощающие, звукоизолирующие, вибропоглощающие и виброизолирующие.

Химические свойства строительных материалов.

Химические свойства строительных материалов характеризуют способность материалов реагировать на внешние воздействия, ведущие к изменению химической структуры, а также воздействовать в этом отношении на другие материалы.

Свойства строительных материалов.

Базовые характеристики общестроительных материалов | ДОМ ИДЕЙ

Популярные стеновые материалы

Физические свойства строительных материалов являются теми базовыми понятиями, которые используют для характеристики своих изделий все производители. Однако достаточно часто в рекламе используются только те показатели, которые наиболее выгодно отличают товар на фоне остальных.

Нет необходимости вникать во все тонкости физических характеристик, но иметь достаточное представление о свойствах материалов, которые могут быть использованы в процессе строительства, для частного застройщика очень важно. Поэтому некоторые ключевые для проектирования и строительства дома характеристики основных строительных материалов стоит рассмотреть более подробно.

Структура материала

Этот термин характеризует внутреннее строение материала. Структура обусловлена формой, размерами, взаимным расположением составляющих частиц, пор, капилляров, микротрещин и других структурных элементов.

Исходя различий, отражающихся на неоднородности свойств, различают изотропные и анизотропные материалы.

Изотропные обладают одинаковыми свойствами во всех направлениях. Это затвердевшие бетоны и строительные растворы, керамический и силикатный полнотелый кирпич, ячеистые блоки, геотекстиль, плиты OSB, стекло, полистирол.

У анизотропных материалов физические свойства зависят от направления. Примерами могут служить железобетон, древесина, волокнистые материалы, полимерные мембраны, текстолит, стеклопластик.

В практике строительства анизотропия с определённым образом ориентированной неоднородностью свойств полезна тем, что сокращает расход материалов и повышает качество строительных конструкций. Наглядный пример – железобетон, гипсокартон и т.д.

Пористость материала

Характеризует степень заполнения строительного материала порами, то есть наполненными воздухом пустотами. Поры бывают крупные (0,1-2 мм) и мелкие (0,001-0,01 мм), а также открытые и закрытые. Уровень пористости влияет на прочность, водопоглощение, теплопроводность, морозостойкость и находится в диапазоне от 0% у стекла и стали и до 95-98% у пенополиуретана (пенопласта).

Практическая польза пористости выражается в том, что пустоты снижают вес и всегда придают материалу дополнительные теплоизоляционные свойства.

Плотность материала

Одна из базовых характеристик. В стандартных условиях мы имеем дело со средней плотностью, которая может изменяться в зависимости от структуры и влажности материала. Средняя плотность оказывает существенное влияние на механическую прочность, водопоглощение, теплопроводность и другие свойства материалов.

Практическое значение представляет не сама плотность, а удельный (или объёмный) вес материала в естественном состоянии, который измеряется как отношение массы материала к занимаемому им объёму, включая поры и пустоты. Чаще всего объёмный вес указывается в килограммах на кубический метр.

Величина объемного веса основных строительных материалов колеблется в весьма широких пределах (смотри таблицу). Путём изменения структуры материалов можно изменять их объёмный вес, например, получить тяжёлый бетон (2400 кг/м³) и особо лёгкий (менее 500 кг/м³). Кроме того, говоря об удельном весе необходимо указывать, к какой влажности материала он относится.

Практическая польза знания подобного параметра для застройщика следующая: всегда можно высчитать объём материала исходя из его веса (из тонны в метры кубические) и наоборот, что весьма полезно при определении потребности в транспортных средствах для перевозки и подъёма-разгрузки. Кроме того, знать объёмный вес необходимо для расчёта всех нагрузок на строительные конструкции, расчётах прочности, теплопроводности и т.д.

Объёмный вес некоторых строительных материалов

Строительный материал	Удельный вес в сухом состоянии, кг/м3
Сталь строительная	7800-7850
Гранит	2600-2700
Тяжёлый бетон	1800-2500
Ячеистый бетон	400-1200
Асфальтобетон	2000-2200
Керамический кирпич	1600-1900
Кирпич силикатный	1800-2000
Щебень	1600-1800
Песок	1400-1600
Земля сухая (растительная)	1200-1400
Лес хвойный строительный	650-700
Пенопласт	70-190

Прочность материала

Важный параметр, характеризующий свойства строительного материала выдерживать механические нагрузки.

Для практического применения используется параметр «марка», отображающий предел прочности материала при сжатии. Марка обозначается буквой «М» и цифрой, указывающей, какую нагрузку в килограммах может выдержать 1 квадратный сантиметр поверхности.

Высокую прочность имеет конструкционный бетон. Наверняка многие видели многоэтажные здания, частично опирающиеся на бетонные столбы.

Марка прочности это основной параметр, который используется для расчёта строительных конструкций. Например, кирпич М75 и М100 вполне подходит для стен 2-3 этажного дома, М125 и выше для многоэтажных зданий, М150 и выше для фундамента и цоколя, где нагрузка на ряды кладки очень велика.

Касательно кирпичной кладки следует иметь ввиду, что предел её прочности зависит не только от марки стенового материала, но и от марки и условий твердения кладочного раствора, а также от качества кладочных работ, а именно толщины и плотности швов.

Строительные материалы. Основные понятия

ЧАСТЬ 1.

Физико-механические и механические свойства строительных материалов.

Механические свойства строительных материалов

В настоящее время строительная индустрия развивается в направлении создания теплосберегающих строительных материалов. Наиболее перспективными энергосберегающими материалами считаются ячеистые бетоны и бетоны на легких заполнителях.

Материалы, которые не требуют дальних перевозок, добываются или вырабатываются вблизи района строительства, называются местными строительными материалами. К таким материалам обычно относятся песок, гравий, щебень, известь и т. д.

Источником производства строительных материалов служат природные ресурсы страны, которые в качестве строительных материалов могут использоваться в природном состоянии (камень, песок, древесина) или в виде сырья, перерабатываемого на предприятиях промышленности строительных материалов (полистирол, керамзит).

При изучении строительных материалов их можно классифицировать на такие виды: природные каменные материалы, вяжущие материалы, строительные растворы, бетоны и бетонные изделия, железобетонные изделия, искусственные каменные материалы, лесные материалы, металлы, синтетические материалы и т. д.

Все строительные материалы имеют ряд общих свойств, но качественные показатели этих свойств различны.

Физико-механические и механические свойства строительных материалов

Данную группу свойств составляют, во-первых, параметры физического состояния материалов и, во-вторых, свойства, определяющие отношение материалов к различным физическим процессам. К первым относят плотность и пористость материала, степень измельчения порошков, ко вторым — гидрофизические свойства (водопоглощение, влажность, водопроницаемость, водостойкость, морозостойкость), теплофизические (теплопроводность, теплоемкость, температурное расширение) и некоторые другие. Технические требования на строительные материалы приведены в Строительных нормах и правилах (СНиП).

Истинной плотностью, p_uназывается масса единицы объема материала, взятого в плотном состоянии. Для определения удельного веса необходимо вес сухого материала разделить на объем, занимаемый его веществом, не считая пор. Вычисляется она по формуле:

p

_u=m/V_a

где m — масса материала, V_a — объем материала в плотном состоянии.

Истинная плотность каждого материала — постоянная физическая характеристика, которая не может быть изменена без изменения его химического состава или молекулярной структуры.

Истинная плотность гранита 2,9 г/см³, стали — 7,85 г/см³, древесины — в среднем 1,6 г/см³. Так как большинство строительных материалов являются пористыми, то истинная плотность имеет для их оценки вспомогательное значение. Чаще пользуются другой характеристикой — средней плотностью.

Средней плотностью, p_c называется масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. вместе с порами и содержащейся в них влагой. Средняя плотность пористого материала, как правило, меньше истинной. Отдельные материалы, такие как сталь, стекло, битум, а также жидкие, имеют практически одинаковые истинную и среднюю плотности. Среднюю плотность вычисляют по формуле:

Средняя плотность ячеистого бетона (пенобетона) находится в пределах от 300 кг/м³ до 1200 кг/м³ (ГОСТ 25485 — 89), а полистиролбетона от 150 кг/м³ до 600 кг/м³ (ГОСТ Р 51263 — 99). Изделия (блоки) из этих строительных материалов легки в обращении (штабелировании, транспортировке, кладке).

p

_c=m/V_e

где m — масса материала, V_e — объем материала.

Среднюю плотность сыпучих материалов — щебня, гравия, песка, цемента и др. — называют насыпной плотностью. В объем входят поры непосредственно в материале и пустоты между зернами.

Эту характеристику необходимо знать при расчетах прочности конструкций с учетом их собственного веса, а также для выбора транспортных средств при перевозках строительных материалов.

Относительная плотность, d — отношение средней плотности материала к плотности стандартного вещества. За стандартное вещество принята вода при температуре 4^оС, имеющая плотность 1000 кг/м³.

Пористостью, П называется отношение объема пор к общему объему материала. Пористость вычисляется по формуле

Современные энергосберегающие строительные материалы обладают высокими показателями пористости (до 95%) и, соответственно, низкой теплопроводностью. Это связано с тем, что воздух имеет наименьшую теплопроводность.

П=(1 — p

_c/p_u)*100

где p_c, p_u — средняя и истинная плотности материала.

Пористость строительных материалов колеблется в широких пределах, начиная от 0 (сталь, стекло) до 95% (пенобетон).

Для сыпучих материалов определяется пустотность (межзерновая пористость). Истинная, средняя плотности и пористость материалов — взаимосвязанные величины. От них зависят прочность, теплопроводность, морозостойкость и другие свойства материалов. Примерные значения их для наиболее распространенных материалов приведены в таблице 1.

Таблица 1.
Наименование	Плотность, кг/м³		Пористость, %	Теплопроводность, Вт / (м * ^оС)
Наименование	истинная	средняя	Пористость, %	Теплопроводность, Вт / (м * ^оС)
Гранит	2700	2500	7,4	2,8
Вулканический туф	2700	1400	52	0,5
Керамический кирпич
— обыкновенный	2650	1800	32	0,8
— пустотелый	2650	1300	51	0,55
Тяжелый бетон	2600	2400	10	1,16
Пенобетон	2600	700	85	0,18
Полистиролбетон	2100	400	91	0,1
Сосна	1530	500	67	0,17
Пенополистирол	1050	40	96	0,03

Водопоглощением материала называется его способность впитывать и удерживать в своих порах воду. Оно определяется как разность весов образца материала в насыщенном водой и сухом состояниях и выражается в процентах от веса сухого материала (водопоглощение по массе) или от объема образца (водопоглащение по объему).

Водопоглощение определяют по следующим формулам:

Ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон), как и бетоны на легких заполнителях (полистиролбетон, керамзитобетон) обладают невысокими показателями водопоглощения 6 — 8 %.

W

_M=(m_в— m_c)/m_c и W_o=(m_в— m_c)/V

где m_в — масса образца, насыщенного водой, m_c — масса образца, высушенного до постоянной массы, V — объем образца.

Между водопоглощением по массе и объему существует следующая зависимость:

W

_o=W_M*p_c

Водопоглощение всегда меньше пористости, так как поры не полностью заполняются водой.

В результате насыщения материала водой его свойства существенно изменяются: уменьшается прочность, увеличивается теплопроводность, средняя плотность и т. п.

Влажность материала W определяется содержанием воды в материале в данный момент, поэтому процент влажности ниже, чем полное водопоглощение. Она определяется отношением воды, содержащейся в материале в момент взятия пробы для испытания, к массе сухого материала. Влажность вычисляется по формуле:

W=(m

_вл— m_c)/m_c*100

где, m_вл, m_с— масса влажного и сухого материала.

Водопроницаемостью называется способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость материала зависит от его пористости и характера пор. С водопроницаемостью сталкиваются при возведении гидротехнических сооружений, резервуаров для воды.

Обратной характеристикой водопроницаемости является водонепроницаемость — способность материала не пропускать воду под давлением. Очень плотные материалы (сталь, битум, стекло) водонепроницаемы.

Морозостойкостью называется способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и без значительного понижения прочности.

Разрушение происходит из-за того, что объем воды при переходе в лед увеличивается на 9%. Давление льда на стенки пор вызывает растягивающие усилия в материале.

Морозостойкость материалов зависит от их плотности и степени заполнения водой.

Образцы испытываемого материала, в зависимости от назначения, должны выдержать от 15 до 50 и более циклов замораживания и оттаивания. При этом испытание считается выдержанным, если на образцах нет видимых повреждений, потеря в весе не превышает 5%, а снижение прочности не превосходит 25%.

Морозостойкость имеет большое значение для стеновых материалов, которые подвергаются попеременному воздействию положительной и отрицательной температуры, и измеряется в циклах замораживания и оттаивания.

Теплопроводностью называется способность материала проводить тепло. Теплопередача происходит в результате перепада температур между поверхностями, ограничивающими материал.

Чем больше пористость и меньше средняя плотность, тем ниже коэффициент теплопроводности. Такой материал имеет большее термическое сопротивление, что очень существенно для наружных ограждающих конструкций (стен и покрытий). Материалы с малым коэффициентом теплопроводности называются теплоизоляционными материалами (минеральная вата, полистирол, пенобетон, полистиролбетон и др.) Они применяются для утепления стен и покрытий. Наиболее теплопроводными материалами являются металлы.

Значительно возрастает теплопроводность материалов с увлажнением. Это объясняется тем, что коэффициент теплопроводности воды составляет 0,58 Вт/(м*^оС), а воздуха 0,023 Вт/(м*^оС), т.е. превышает его в 25 раз. Коэффициенты теплопроводности отдельных материалов приведены в таблице 1.

Огнестойкостью называется способность материалов сохранять свою прочность под действием высоких температур. Сопротивление воспламенению определяется степенью возгораемости. По степени возгораемости строительные материалы делятся на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Полистиролбетон относится к слабогорючим материалам и имеет группу горючести Г1. Ячеистые бетоны не горючие материалы.

Несгораемые материалы не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К ним относятся каменные материалы (бетон, кирпич, гранит) и металлы.

Трудносгораемые воспламеняются с большим трудом, тлеют или обугливаются только при наличии источника огня, например фибролитовые плиты, гипсовые изделия с органическим заполнением в виде камыша или опилок, войлок, смоченный в глиняном растворе, и т. п. При удалении источника огня эти процессы прекращаются.

Сгораемые материалы способны воспламеняться и гореть или тлеть после удаления огня. Такие свойства имеют все незащищенные органические материалы (лесоматериалы, камыш, битумные материалы, войлок и другие).

Огнеупорностью называют свойство материала противостоять длительному воздействию высоких температур, не расплавляясь и не размягчаясь. По степени огнеупорности материалы подразделяют на следующие группы: огнеупорные, тугоплавкие и легкоплавкие. Огнеупорные выдерживают температуру 1580^оС и выше, тугоплавкие — 1350 — 1580^оС, легкоплавкие — менее 1350^оС. Огнеупорные материалы используются при сооружении промышленных печей, для обмуровки котлов и тепловых трубопроводов (огнеупорный кирпич, жаростойкий бетон и т. п.).

Механические свойства строительных материалов

К основным механическим свойствам материалов относят прочность, упругость, пластичность, релаксацию, хрупкость, твердость, истираемость и др.

Прочностью называется свойство материала сопротивляться разрушению и деформации от внутренних напряжений под действием внешних сил или других факторов (неравномерная осадка, нагревание и т.д.). Прочность материала характеризуют пределом прочности или напряжением при разрушении образца. При сжатии это напряжение определяется делением разрушающей силы на первоначальную площадь образца.

Различают пределы прочности материалов при сжатии, растяжении, изгибе, срезе и пр. Они определяются испытанием стандартных образцов на испытательных машинах.

Современные энергосберегающие конструкционные материалы, как правило, обладают достаточной прочностью на сжатие для возведения жилых помещений. Так, например, полистиролбетон плотностью 600 кг/м³ соответствует классу прочности В2. Ячеистый бетон плотностью 700 кг/м³ соответствует классу В2,5.

Важнейшим свойством бетона является прочность. Лучше всего он сопротивляется сжатию. Поэтому конструкции проектируют таким образом, чтобы бетон воспринимал сжимающие нагрузки. И только в отдельных конструкциях учитывается прочность на растяжение или на растяжение при изгибе.

Прочность при сжатии. Прочность бетона при сжатии характеризуется классом или маркой (которые определяют чаще всего в возрасте 28 суток). В зависимости от времени нагружения конструкций прочность бетона может назначаться и в другом возрасте, например 3; 7; 60; 90; 180 суток.

В целях экономии цемента, полученные значения предела прочности не должны превышать предел прочности, соответствующей классу или марке, более чем на 15%. Класс представляет собой гарантированную прочность бетона в МПа с обеспеченностью 0,95 и имеет следующие значения: B_b1 — B_b60, с шагом значений 0,5. Маркой называется нормируемое значение средней прочности бетона в кгс/см² (МПа*10).

При проектировании конструкции чаще всего назначают класс бетона, в отдельных случаях — марку. Соотношения классов и марок для тяжелого бетона по прочности на сжатие приведены в таблице 2.

Таблица 2.
Класс	B_b, МПа	Марка	Класс	B_b, МПа	Марка
B_b3,5	4,5	M_b50	B_b30	39,2	M_b400
B_b5	6,5	M_b75	B_b35	45,7	M_b450
B_b7,5	9,8	M_b100	B_b40	52,4	M_b500
B_b10	13	M_b150	B_b45	58,9	M_b600
B_b12,5	16,5	M_b150	B_b50	65,4	M_b700
B_b15	19,6	M_b200	B_b55	72	M_b700
B_b20	26,2	M_b250	B_b60	78,6	M_b800
B_b25	32,7	M_b300

На прочность бетона влияет ряд факторов: активность цемента, содержание цемента, отношение воды к цементу по массе (В/Ц), качество заполнителей, качество перемешивания и степень уплотнения, возраст и условия твердения бетона, повторное вибрирование.

Истираемость — способность материалов разрушаться под действием истирающих усилий. Эта характеристика учитывается при назначении материалов для пола, лестничных ступеней и площадок дорог.

перейти к второй части

Авторы статей «Строительная Лоция» сотрудники МП «ТЕХПРИБОР»
Векслер М.В.
Липилин А.Б.

С использованием материалов

Основы строительного дела.
Е.В. Платонов, Б.Ф. Драченко
ГОССТРОЙИЗДАТ УССР, Киев 1963.

Сравнительные характеристики стеновых строительных материалов

Некоторые свойства стеновых материалов в таблице:

Наименование материала	Плотность ρ кг/м³	Прочность R МПа	Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м °С)
Бетоны:
керамзитобетон	1000	7,5-10	0,33
керамзитопенобетон	800	5,0-7,5	0,21
ячеистый	800	5,0-7,5	0,21
газосиликат	600	2,5-3,5	0,14
газобетон	400	1,0-1,5	0,1
пенобетон	700	2,5-5,0	0,16
монолитной укладки *	300	0,5	0,07
Кирпич:
силикатный	1800	7,5-15	0,70
керамический	1800	7,5-10	0,56
Базальтовые плиты	250	0,5	0,052
Базальтоволокнистые плиты Parok	100	0,8	0,037
Пенопласт ПБС	25	0,08	0,036
Пенокерамика	300	1,0	0,085
Ракушечник	1200…1800	—	0,46…0,73
Шлакоблок	1200	5…10	0,47
Древесина	500	—	0,09

* Мобильные установки в строительных условиях

Сравнительные характеристики теплопроводности стен из различных материалов

Плотность керамического кирпича 1650 кг/м³
Плотность силикатного кирпича 1850 кг/м³

		Ширина стены (см)
		12	18	20	24	30	36	40	48	60	72	84	96
Теплопроводность (ВТ/мчас· 0С)	Коэф. на 1 метр	Тепропроводность стены
Керамический кирпич	0,81	6,75	4,5	4,05	3,37	2,70	2,25	2,02	1,68	1,35	1,13	0,96	0,84
Силикатный кирпич	0,90	7,50	5,00	4,50	3,75	3,00	2,50	2,25	1,87	1,50	1,25	1,07	0,93
Ячеистый бетон D 600 (газобетон)	0,14	1,16	0,77	0,70	0,58	0,46	0,38	0,35	0,29	0,23	0,19	0,16	0,14
Ячеистый бетон D 500 (газобетон)	0,12	1,0	0,66	0,60	0,50	0,40	0,33	0,30	0,25	0,20	0,16	0,14	0,12
Ячеистый бетон D 400 (газобетон)	0,10	0,8	0,55	0,50	0,41	0,33	0,27	0,25	0,20	0,16	0,13	0,12	0,10

Примечание: чем ниже коэффициент теплопроводности, тем выше теплоизоляция стены, тем больше экономия средств (зимой для обогрева, летом для охлаждения).

Инструкция по кладке наружних и внутренних стен из газобетонных блоков

Статья с сайта aerocrete.com

Основныe строительные материалы

в промышленном и гражданском строительстве: цемент, бетон, кирпич, камень, дерево, известь, песок, чёрные металлы, стекло, кровельные материалы, пластик и другие.

Источник производства строительных материалов
= природные ресурсы страны:

в природном состоянии (камень, песок, древесина)
в виде сырья, перерабатываемого на предприятиях промышленности строительных материалов (полистирол, керамзит).

Классификация строительных материалов

природные каменные материалы,
вяжущие материалы,
строительные растворы,
бетоны и бетонные изделия,
железобетонные изделия,
искусственные каменные материалы,
лесные материалы,
металлы,
синтетические материалы и т. д.

Свойства строительных материалов
Физико-механические свойства:

1. Параметры физического состояния материалов:

плотность
пористость материала
степень измельчения порошков

2. Свойства, определяющие
отношение материалов к различным физическим процессам:

гидрофизические (водопоглощение, влажность, водопроницаемость, водостойкость, морозостойкость),
теплофизические (теплопроводность, теплоемкость, температурное расширение)

Строительные материалы и их свойства

В строительстве при возведении зданий и сооружений применяются различные строительные материалы и изделия из них. Основными строительными материалами в промышленном и гражданском строительстве являются цемент, бетон, кирпич, камень, дерево, известь, песок, чёрные металлы, стекло, кровельные материалы, пластик и другие.
Источником производства строительных материалов служат природные ресурсы страны, которые в качестве строительных материалов могут использоваться в природном состоянии (камень, песок, древесина) или в виде сырья, перерабатываемого на предприятиях промышленности строительных материалов (полистирол, керамзит).
При изучении строительных материалов их можно классифицировать на такие виды: природные каменные материалы, вяжущие материалы, строительные растворы, бетоны и бетонные изделия, железобетонные изделия, искусственные каменные материалы, лесные материалы, металлы, синтетические материалы и т. д.
Все строительные материалы имеют ряд общих свойств, но качественные показатели этих свойств различны.
Физико-механические свойства составляют, во-первых, параметры физического состояния материалов и, во-вторых, свойства, определяющие отношение материалов к различным физическим процессам. К первым относят плотность и пористость материала, степень измельчения порошков, ко вторым — гидрофизические свойства (водопоглощение, влажность, водопроницаемость, водостойкость, морозостойкость), теплофизические (теплопроводность, теплоемкость, температурное расширение) и некоторые другие. Технические требования на строительные материалы приведены в Строительных нормах и правилах (СниП).

Вопросы к теме:

Какие основные строительные материалы вы знаете?
Откуда происходят строительные материалы?
Какие свойства материала определяют его физическогое состояние?
Какие свойства материала определяют его отношение к различным физическим процессам?

Свойства строительных материалов, используемых в строительстве, и их значение

🕑 Время чтения: 1 минута

Строительные материалы или строительные материалы являются основным требованием в этот современный век технологий. Есть много видов строительных материалов, используемых для различных строительных работ.

Свойства строительных материалов Чтобы материал можно было рассматривать как строительный, он должен обладать необходимыми инженерными свойствами, пригодными для строительных работ.Эти свойства строительных материалов определяют его качество и производительность, а также помогают принимать решения о применении этого материала. Такие свойства строительных материалов подразделяются на следующие категории.

Физические свойства
Механические свойства
Химические свойства
Электрические характеристики
Магнитные свойства
Тепловые свойства

Физические свойства строительных материалов

Это свойства, необходимые для оценки качества и состояния материала без какой-либо внешней силы.Физические свойства инженерных материалов следующие.

Насыпная плотность
Пористость
Прочность
Плотность
Индекс плотности
Удельный вес
Огнестойкость
Морозостойкость
Атмосферостойкость
Устойчивость к растрескиванию
Водопоглощение
Водопроницаемость
Гигроскопичность
Коэффициент размягчения
Огнеупорность

Насыпная плотность строительных материалов

Объемная плотность — это отношение массы к объему материала в его естественном состоянии, включая пустоты и поры.Выражается в кг / м ³. Объемная плотность влияет на механические свойства материалов, такие как прочность, теплопроводность и т. Д. Значения объемной плотности некоторых конструкционных материалов приведены ниже.

Строительный материал	Насыпная плотность (кг / м ³)
Кирпич	1600–1800
Песок	1450–1650
Сталь	7850
Тяжелый бетон Легкий бетон	1800–2500 500–1800
Гранит	2500–2700

Пористость строительных материалов

Пористость дает объем материала, занятого порами.Это отношение объема пор к объему материала. Пористость влияет на многие свойства, такие как теплопроводность, прочность, насыпная плотность, долговечность и т. Д.

Прочность строительных материалов

Свойство материала противостоять комбинированному воздействию атмосферных и других факторов известно как долговечность материала. Если материал более прочный, то он пригодится дольше. Стоимость обслуживания материала зависит от долговечности.

Плотность строительных материалов

Плотность — это отношение массы материала к его объему в однородном состоянии.Практически все физические свойства материала зависят от его плотности. Ниже приведены значения плотности некоторых строительных материалов.

Материал	Плотность (кг / м ³)
Сталь	7800–7900
Кирпич	2500-2800
Гранит	2600–2900

Индекс плотности

Отношение объемной плотности материала к его плотности называется индексом плотности.Следовательно, он дает объем твердого вещества в материале. В природе полностью плотный материал недоступен, поэтому индекс плотности всегда меньше 1 для любого строительного материала.

Удельный вес строительных материалов

Удельный вес — это отношение массы данного вещества к массе воды при 4 ^o C для равных объемов. Удельный вес некоторых материалов указан ниже.

Материал	Удельный вес
Сталь	7.82
Чугун	7,20
Алюминий	2,72

Огнестойкость строительных материалов

Способность противостоять огню, не изменяя своей формы и других свойств. Огнестойкость материала проверяется совместным воздействием воды и огня. Огнестойкие материалы должны обеспечивать большую безопасность в случае пожара.

Морозостойкость

Способность материала противостоять замораживанию или оттаиванию называется морозостойкостью.Это зависит от плотности и насыпной плотности материала. Более плотные материалы будут иметь большую морозостойкость. Влажные материалы обладают низкой морозостойкостью, при замерзании они теряют прочность и становятся хрупкими.

Устойчивость к атмосферным воздействиям

Свойство материала противостоять всем атмосферным воздействиям без потери прочности и формы. Выветривание влияет на долговечность материала. Например, коррозия железа возникает из-за атмосферных воздействий. Чтобы противостоять этому красочный слой предусмотрен.

Сопротивление растрескиванию

Способность материала безотказно выдерживать определенное количество циклов резких колебаний температуры называется сопротивлением растрескиванию. Это зависит от коэффициента линейного расширения.

Водопоглощение

Способность материала поглощать и удерживать воду известна как водопоглощение. Выражается в% от веса сухого материала. Это зависит от размера, формы и количества пор материала.

Водопроницаемость

Способность материала пропускать воду через себя называется водопроницаемостью.Плотные материалы, такие как стекло, металл и т. Д., Называются непроницаемыми материалами, которые не могут пропускать воду через них.

Гигроскопичность

Гигроскопичность — это свойство материала поглощать водяной пар из воздуха. Это зависит от относительной влажности, пористости, температуры воздуха и т. Д.

Коэффициент размягчения

Коэффициент размягчения материала — это отношение прочности на сжатие насыщенного материала к его прочности на сжатие в сухом состоянии. Это влияет на прочность водопоглощающих материалов, таких как грунт.

Огнеупорность

Свойство материала, который не может плавиться или терять форму при длительном воздействии высоких температур (1580 ^o C и более). Пример: огнеупорная глина — высокоогнеупорный материал.

Механические свойства строительных материалов

Механические свойства материалов выясняются путем приложения к ним внешних сил. Это очень важные свойства, которые отвечают за поведение материала при его работе. Механические свойства:

Прочность
Твердость
Эластичность
Пластичность
Хрупкость
Усталость
Ударная вязкость
Устойчивость к истиранию
Ползучесть

Прочность строительных материалов

Способность материала противостоять разрушению, вызванному действующими на него нагрузками, называется прочностью.Нагрузка может быть сжимающей, растягивающей или изгибающей. Он определяется делением предельной нагрузки, воспринимаемой материалом, на площадь его поперечного сечения. Прочность — важное свойство любых строительных материалов. Итак, чтобы обеспечить максимальную безопасность по прочности, для материалов предусмотрен коэффициент запаса прочности, который выбирается в зависимости от характера работ, качества материала, экономических условий и т. Д.

Твердость строительных материалов

Свойство материалов противостоять царапинам телом пастуха.Шкала MOHS используется для определения твердости материалов. Твердость наиболее важна при выборе конкретного заполнителя. Это также влияет на удобоукладываемость.

Упругость строительных материалов

Способность материала восстанавливать свою первоначальную форму и размер после снятия нагрузки называется эластичностью, а материал называется эластичным материалом. Идеально эластичные материалы подчиняются закону Гука, согласно которому напряжение прямо пропорционально деформации. Что дает модуль упругости как отношение единичного напряжения к единичной деформации.Чем выше значение модуля упругости, тем меньше деформации.

Пластичность

Когда к материалу прилагается нагрузка, если он подвергается остаточной деформации без трещин и сохраняет эту форму после снятия нагрузки, тогда говорят, что это пластичный материал, и это свойство называется пластичностью. Они придают устойчивость к изгибу, ударам и т. Д. Примеры: сталь, горячий битум и т. Д.

Хрупкость

Когда материал подвергается нагрузке, если он внезапно выходит из строя без какой-либо деформации, он называется хрупким материалом, и это свойство называется хрупкостью.Примеры: бетон, чугун и т. Д.

Усталость

Если материал подвергается повторяющимся нагрузкам, то разрушение происходит в некоторой точке, которая ниже точки разрушения, вызванной постоянными нагрузками. Такое поведение известно как утомляемость.

Прочность при ударе

Если материал подвергается внезапным нагрузкам и претерпевает некоторую деформацию, не вызывая разрыва, это называется его ударной вязкостью. Обозначает прочность материала.

Сопротивление истиранию

Потеря материала из-за трения частиц во время работы называется истиранием.Устойчивость материала к истиранию делает его прочным и обеспечивает долгий срок службы.

Ползучесть

Ползучесть деформация, вызванная постоянными нагрузками в течение длительного времени. Это зависит от времени и происходит очень медленно. В нормальных условиях это почти не заметно. Но в условиях высоких температур ползучесть происходит быстро.

Химические свойства строительных материалов

Свойства материалов против химического воздействия или химических комбинаций называются химическими свойствами. И они

Химическая стойкость
Коррозионная стойкость

Химическая стойкость строительных материалов

Способность строительных материалов противостоять воздействию химических веществ, таких как кислоты, соли и щелочи, известна как химическая стойкость.Подземные сооружения, сооружения у моря и т. Д. Следует строить с высокой химической стойкостью.

Коррозионная стойкость

Образование ржавчины (оксида железа) в металлах при воздействии атмосферы называется коррозией. Итак, металлы должны быть устойчивыми к коррозии. Для повышения коррозионной стойкости необходимо принять соответствующие меры. В противном случае это приведет к повреждению всей конструкции.

Электрические свойства строительных материалов Свойства материала проводить или противостоять электричеству через них — это электрические свойства материала.Например, древесина имеет большое электрическое сопротивление, а нержавеющая сталь — хороший проводник электричества.

Магнитные свойства строительных материалов

Магнитные свойства материалов, такие как проницаемость, гистерезис и т. Д., Требуются в случае генераторов и т. Д., Железо является магнитным материалом, а алюминий — немагнитным материалом.

Тепловые свойства строительных материалов

Тепловая мощность
Теплопроводность
Удельное термическое сопротивление
Удельная теплоемкость

Теплоемкость строительных материалов

Теплоемкость — это свойство материала поглощать тепло, и это необходимо для правильной вентиляции.Это влияет на термостойкость стен. Он выражается в Дж / Н ^o C и рассчитывается по формуле, приведенной ниже. Тепловая мощность, T = [H / (M (T ₂ — T ₁))] Где H = количество тепла, необходимое для повышения температуры с T ₁ до T ₂ T ₁ = Начальная температура T ₂ = Конечная температура M = Масса материала в N.

Теплопроводность

Количество тепла, передаваемого через единицу площади образца с единицей толщины в единицу времени, называется теплопроводностью.Измеряется в кельвинах. Это зависит от структуры материала, пористости, плотности и влажности. Высокопористые материалы, влажные материалы обладают большей теплопроводностью.

Термическое сопротивление

Это способность сопротивляться теплопроводности. И это величина, обратная теплопроводности. Когда его умножают на толщину материала, получается термическое сопротивление. Тепловое сопротивление грунта колеблется от 30 до 500 ⁰ Кл-см / Вт.

Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость — это количество тепла, необходимое для нагрева 1 Н материала на 1 ^o C.Удельная теплоемкость полезна, когда мы используем материал в высокотемпературных областях. Ниже приведены значения удельной теплоемкости некоторых конструкционных материалов.

Материал	Удельная теплоемкость Дж / Н ^o C
Сталь	0,046 х 10 ³
Дерево	от 0,239 до 0,27 x 10 ³
Камень	от 0,075 до 0,09 X 10 ³

Подробнее: Типы строительных материалов, используемых в строительстве, и их свойства

Свойства строительных материалов и их значение

В сегодняшнюю технологическую эпоху строительные материалы играют важную роль.Хотя строительство является их наиболее распространенным применением, ни одна инженерная область не обходится без этих материалов. Кроме того, промышленность строительных материалов вносит значительный вклад в нашу национальную экономику, поскольку ее продукция влияет как на скорость, так и на качество строительных работ.

В связи с широким спектром применения в зданиях и установках, а также разнообразными производственными процессами строительные материалы должны отвечать широкому спектру требований, включая прочность при низких и высоких температурах, устойчивость к обычной и морской воде, кислотам и щелочам, и так далее.

Свойства строительных материалов используются для разделения их на отдельные группы. Свойства строительных материалов продиктованы их основным применением. Только глубокое понимание свойств материала позволяет сделать рациональный выбор материала для конкретных условий эксплуатации.

Строительные материалы обычно имеют два свойства:

Физические свойства
Химические свойства

Давайте рассмотрим свойства этих строительных материалов более подробно.

Физические свойства строительных материалов

Существует около 20 физических свойств строительных материалов, по которым может быть сделан выбор строительных материалов.

Плотность
Насыпная плотность
Индекс плотности
Удельный вес
Удельный вес
Абсолютный удельный вес
Кажущийся удельный вес
Пористость
Коэффициент пустотности
0
0 Водостойкость
Водостойкость
Водостойкость
Проницаемость
Морозостойкость
Теплопроводность
Тепловая Емкость
Огнестойкость
Огнеупорность
Химическая стойкость
Прочность

Плотность (ρ)

Масса единицы объема однородного материала называется плотностью.Обозначается цифрой

Где,

M = масса (г)
V = объем (см³)

На рисунке ниже показана плотность некоторых из наиболее распространенных строительных материалов, используемых в строительной индустрии.

Насыпная плотность (ρь)

Масса единицы объема материала в его естественном состоянии называется насыпной плотностью. Он рассчитывается по следующей формуле:

Где,

M = масса образца (кг)
V = объем образца в естественном состоянии (м³)

Насыпная плотность меньше плотности для большинства материалов, но эти параметры почти идентичны для жидкостей и материалов, таких как стекло и плотные каменные материалы.Объемная плотность оказывает большое влияние на такие свойства, как прочность и теплопроводность.

На изображении ниже показана насыпная плотность некоторых строительных материалов:

Индекс плотности (ρо)

Индекс плотности — это отношение объемной плотности к плотности. Он выражает степень, до которой объем материала заполнен твердым веществом. Поскольку в природе не существует абсолютно плотных тел, индекс плотности всегда меньше 1,0 почти для всех строительных материалов.

Удельный вес (γ)

Удельный вес, также известный как удельный вес, — это вес материала на единицу объема.

Где,

γ = удельный вес (кН / м³)
ρ = плотность материала (кг / м)
г = плотность (м / с²)

В гражданском строительстве удельный вес может использоваться для определения веса конструкции, выдерживающей определенные нагрузки, при сохранении целостности и в пределах ограничений по деформации. Он также используется как свойство жидкости в гидродинамике.

Удельный вес (Gs)

Удельный вес твердых частиц материала — это отношение веса данного объема твердых частиц к весу равного объема воды при температуре 4 ° C.

Абсолютный удельный вес (Ga)

Истинный или абсолютный удельный вес определяется путем исключения как проницаемых, так и непроницаемых пространств (пустот) при определении истинного объема твердых частиц. Абсолютный удельный вес не имеет практического применения.

Кажущийся удельный вес (Гм)

Кажущийся удельный вес или удельный вес по массе рассчитывается с учетом как проницаемой, так и непроницаемой пустоты при расчете истинного объема твердых частиц. Это отношение массовой плотности мелкозернистого материала к массовой плотности воды.

Пористость (n)

Степень, в которой поры рассредоточены по объему вещества, называется пористостью. Он рассчитывается путем деления объема пор на объем образца.

Пористость — это, помимо прочего, хороший показатель объемной плотности, теплопроводности и долговечности материала.

Коэффициент пустот (д)

Коэффициент пустотности — это объем пустот, деленный на объем твердых частиц. Когда заполнитель заливается в контейнер любого типа, не все пространство внутри контейнера будет заполнено.

Термин «пустоты» относится к пустотам между частицами заполнителя. На процент пустот, как и на удельный вес, влияют компактность заполнителя и количество содержащейся в нем влаги.В большинстве случаев решения о недействительности выносятся в отношении материала, который был измерен без учета результатов.

Гигроскопичность

Способность материала собирать водяной пар из воздуха известна как гигроскопичность. На него влияют температура и относительная влажность воздуха, а также тип, количество и размер пор, а также состав вещества.

Водопоглощение

Водопоглощение означает способность материала поглощать и удерживать воду.Он представлен в процентах от веса или объема сухого материала.

Где,

M1 = масса насыщенного материала (г)
M = масса сухого материала (г)
V = объем материала (мм³)

Устойчивость к атмосферным воздействиям

Устойчивость к атмосферным воздействиям означает способность материала выдерживать чередование влажных и сухих условий в течение длительного периода времени без значительной деформации или потери механической прочности.

Также читайте: Керамика: свойства и классификация керамики
Также читайте: Древесина — классификация, типы, дефекты древесины

Водопроницаемость

Водопроницаемость означает способность материала пропускать воду под давлением.Стекло, сталь и битум водонепроницаемы.

Морозостойкость

Морозостойкость — это способность материала выдерживать многократное замораживание и оттаивание при одновременной потере значительной механической прочности. В этих условиях вода, удерживаемая в порах, при замораживании увеличивается в объеме до 9%. В результате стенки пор подвергаются значительному давлению и могут разрушиться.

Теплопроводность

Способность материала передавать тепло называется теплопроводностью.Тип материала, его структура, пористость, характер пор и средняя температура, при которой происходит теплообмен, — все это имеет значение. Поскольку воздух внутри пор способствует передаче тепла, материалы с большими порами обладают высокой теплопроводностью. У влажных материалов теплопроводность выше, чем у более сухих. Поскольку материалы, из которых изготовлены стены отапливаемых конструкций, обладают этим свойством, это является серьезным поводом для беспокойства. Это повлияет на жилую недвижимость.

Тепловая мощность

Теплоемкость — это способность материала поглощать тепло, измеряемая по его удельной теплоемкости.Теплоемкость важна при расчете термической устойчивости обогреваемых стен здания и нагрева материала, например, при заливке бетона зимой.

Огнестойкость

Способность материала выдерживать воздействие высоких температур без значительной деформации или потери прочности называется огнестойкостью. При длительном воздействии огня или высоких температур огнестойкие материалы с трудом обгорают, тлеют и воспламеняются, но горят или тлеют только в присутствии пламени.

Огнеупорность

Способность материала выдерживать непрерывное воздействие высоких температур без плавления или потери формы называется огнеупорностью. Огнеупорные материалы могут выдерживать температуры 1580 ° C и выше в течение продолжительных периодов времени. Легкоплавкие материалы могут выдерживать температуры ниже 1350 ° C, но тугоплавкие материалы могут выдерживать температуры в диапазоне от 1350 ° C до 1580 ° C.

Химическая стойкость

Как следует из названия, химическая стойкость описывает способность материала противостоять кислотам, щелочам, морской воде и газам.Материалы из природного камня, такие как известняк, мрамор и доломит, разлагаются даже слабыми кислотами, древесина устойчива к кислотам и щелочам, а битум распадается под воздействием щелочных растворов.

Прочность

Это относится к способности материала противостоять атмосферным и другим факторам.

Механические свойства строительных материалов

Прочность, сжатие, растяжение, изгиб, удар, твердость, пластичность, эластичность и сопротивление истиранию — все это важные механические свойства строительных материалов.

Прочность

Прочность — это способность материала выдерживать напряжения, вызванные нагрузками, наиболее типичными из которых являются сжатие, растяжение, изгиб и удар. Актуальность исследования множественной прочности подчеркивается тем фактом, что такие материалы, как камни и бетон, обладают высокой прочностью на сжатие, но низкой прочностью на растяжение, изгиб и ударную вязкость.

Твердость

Способность вещества сопротивляться проникновению более твердым телом называется твердостью.Шкала Мооса используется для определения твердости материала. Это список из десяти минералов, отсортированных в порядке возрастания твердости. Вдавливание стального шара используется для определения твердости металлов и полимеров.

9060

Твердость по Моосу	Минерал	Химическая формула	Абсолютная твердость
1	Тальк	OH ₃ 9027 9027 Si9 ₂	1
2	Гипс	CaSO ₄ · 2H ₂ O	2
3	Кальцит	CaCO _{3606 1462 900 4}	Флюорит	CaF ₂	21
5	Апатит	Ca ₅ (PO ₄) ₃ (OH ^—, Cl ^—, F ^—)	48
6	Ортоклаз полевой шпат	KAlSi ₃ O ₈	72
7	кварт z	SiO ₂	100
8	Топаз	Al ₂ SiO ₄ (OH ^—, F ^—) ₂	200
Корунд	Al ₂ O ₃	400
10	Алмаз	C	1500

Таблица, показывающая эластичность по шкале Мооса Под эластичностью понимается способность материала восстанавливать свою первоначальную форму и размеры при снятии нагрузки.Деформация твердых тел пропорциональна напряжению в пределах их упругости. Модуль упругости — это отношение единичного напряжения к единичной деформации. Его высокое значение означает материал с очень малым искажением.
Пластичность
Когда материал нагружен, он может изменять форму без образования трещин, и он может сохранять эту форму после снятия нагрузки. Такое поведение вещества называется пластичностью. Сталь, медь и горячий битум являются одними из примеров пластических материалов.
Нравится:
Нравится Загрузка …
Классификация строительных материалов | Определение
Этот пост посвящен классификации строительных материалов и техническим стандартам строительных материалов; в нем кратко описаны характеристики строительных материалов и их статус в строительной инженерии, а также представлена разработка строительных материалов.
Определения и классификации строительных материалов:
В общей среде для выживания людей все материалы или изделия, используемые в конструкциях или зданиях, называются строительными материалами, которые являются материальной основой всей строительной техники.
Материалы, используемые для строительных работ, — это все материалы, используемые для строительства фундаментов высотных зданий, полов, стен, балок, различных типов крыш и архитектурной отделки.
Строительные материалы самые разные. Обычно они группируются с разных сторон с точки зрения изучения, применения и описания. Общие классификации основаны на их химических компонентах и функциях.
1) Они классифицируются в соответствии с химическими компонентами строительных материалов, которые можно разделить на три типа: неорганические материалы, органические материалы и композитные материалы.
2) По функциям материалов их можно отнести к функциональным материалам и конструкционным материалам.
Для лучшего понимания Посмотрите видео, приведенное ниже:
Характеристики строительных материалов и их статус в архитектуре:
Строительные материалы — основа всей строительной техники. Промышленность строительных материалов, которая является одной из важнейших базовых отраслей национальной экономики, способствует развитию строительной индустрии.
Различные здания и сооружения построены из всех видов строительных материалов на основе разумного дизайна. Типы, характеристики и свойства строительных материалов напрямую связаны с применением, эстетикой и долговечностью зданий, а также стоимостью проекта. Развитие общества требует строительства большого количества качественных промышленных и общественных зданий.
Между тем, крупномасштабные водосберегающие проекты, транспортная инженерия и портовые проекты должны быть построены, чтобы приспособиться к быстрому развитию национальной экономики…
Для этого требуется много высококачественных строительных материалов, которые соответствуют прикладной среде проектов.Поэтому промышленность строительных материалов обычно считается основной отраслью строительства.
Строительные материалы не только имеют большой расход, но и дороги. В общей стоимости строительства стоимость строительных материалов часто составляет около 50%.
Таким образом, важно правильно выбрать и разумно использовать строительные материалы в строительстве для снижения затрат и повышения инвестиционной выгоды.
Продолжает появляться большое количество новых строительных материалов, часто способствующих инновациям и развитию строительных технологий.Например, появлению глиняного кирпича способствует кирпично-деревянная структура; железобетонная конструкция изготавливается из бетона и стального прутка; легкие высокопрочные материалы способствуют развитию современных зданий.
И многоэтажки; Применение различных функциональных материалов в строительной индустрии продолжает создавать диверсифицированную комфортную среду для жизни и производства и сберегать энергию.
Короче говоря, применение строительных материалов в проектах должно обладать следующими характеристиками: функция, требуемая проектами, долговечность, соответствующая условиям окружающей среды, богатые ресурсы для удовлетворения потребностей строительства и низкая цена.
В строительной среде идеальные строительные материалы должны быть легкими, высокопрочными, эстетичными, теплоизоляционными, звукопоглощающими, водонепроницаемыми, ударопрочными, огнестойкими, нетоксичными и эффективными и т. Д.
5 наиболее часто используемых строительных материалов
Строительная промышленность использует различные строительные материалы для различных аспектов строительства дома. Архитекторы консультируются с инженерами-строителями относительно несущей способности материалов, из которых они проектируют, и наиболее распространенными материалами являются бетон, сталь, дерево, кладка и камень.Каждый из них имеет разную прочность, вес и долговечность, что делает их подходящими для различных целей. Существуют национальные стандарты и методы испытаний, которые регулируют использование строительных материалов в строительной отрасли, так что на них можно положиться при обеспечении структурной целостности. Архитекторы также выбирают материалы исходя из стоимости и эстетики.
Строительные материалы обычно делятся на две категории: природные и искусственные. Такие материалы, как камень и дерево, являются натуральными, а бетон, кладка и сталь — искусственными.Но оба должны быть подготовлены или обработаны, прежде чем они будут использоваться в строительстве. Вот список строительных материалов, которые обычно используются в строительстве.
1. Сталь
Сталь
— это металлический сплав железа и углерода, а также часто других легирующих материалов, входящих в его состав, которые делают его более прочным и устойчивым к разрушению, чем железо. Нержавеющие стали устойчивы к коррозии и окислению из-за дополнительного хрома в их составе. Поскольку он настолько прочен по сравнению с его весом и размерами, инженеры-строители используют его в качестве структурного каркаса высоких современных зданий и крупных промышленных объектов.Некоторые из его качеств включают:
Сталь имеет высокие показатели прочности к массе и прочности.
Дорогой по сравнению с другими металлами. Инженеры-конструкторы могут проконсультироваться по выбору наиболее экономически эффективных размеров для использования в доме, чтобы выдержать фактическую нагрузку на здание.
Установка стали требует меньше времени, чем бетон.
Может быть установлен в любой среде.
Сталь может быть подвержена коррозии при неправильной установке или техническом обслуживании.
Хром, золото и серебро обычно используются для отделки или украшения, поскольку им не хватает прочности на растяжение стали.
2. Бетон
Бетон — это композитный материал, состоящий из мелкого и крупного заполнителя (например, гравия, щебня, переработанного бетона и геосинтетических заполнителей), связанных жидким вяжущим, например цементом, который со временем затвердевает или затвердевает. Портландцемент является наиболее распространенным типом цемента и представляет собой мелкодисперсный порошок, получаемый путем нагревания известняковых и глиняных материалов в печи с добавлением гипса. Итак, бетон с портландцементом состоит из минерального заполнителя, связанного с портландцементом и водой.После смешивания цемент затвердевает или затвердевает, превращаясь в подобный камню материал, который мы считаем бетоном.
Бетонные атрибуты:
Прочность зависит от смеси. Поставщики бетонной промышленности обычно предоставляют материалы, из которых изготовлен бетон, и проверяют бетонную смесь на ее прочность.
Бетон можно заливать в форму, чтобы принимать практически любую форму и затвердевать в материал, подобный камню.
Для отверждения требуется не менее семи дней, поэтому инженеры и архитекторы должны учитывать это время отверждения при составлении графиков строительства бетонных конструкций.
Универсальность, стоимость и прочность делают его идеальным материалом для фундамента дома. Бетонный фундамент дома является обычным делом, поскольку он может нести большую нагрузку и противостоять силам окружающей среды.
Для повышения прочности бетона на растяжение инженеры часто планируют армировать его стальными стержнями или стержнями (арматурой).
3. Дерево
Среди самых старых или, возможно, и самых старых строительных материалов, древесина использовалась в течение тысяч лет и обладает свойствами, которые делают ее идеальным строительным материалом — даже во времена инженерных и синтетических материалов.
Для использования в строительстве деревянные детали строгаются на станке и разрезаются на стандартные размеры, такие как 2 дюйма x 4 дюйма (фактическое 1,5 x 3,5 дюйма) и 2 дюйма x 6 дюймов (фактическое значение 1,5 x 5,5 дюйма), чтобы их размеры можно точно учесть в планах строительства — это известно как размерная древесина. Древесину больших размеров обычно называют древесиной или балками, и ее часто используют для создания каркасов больших конструкций, таких как мосты и многоэтажные здания.
Некоторые породы деревьев лучше подходят для одних целей и для использования в одних климатических условиях, чем другие.Строительные инженеры и архитекторы могут определить, какая древесина идеально подходит для строительного проекта.
Это легкодоступный и экономичный природный ресурс.
Древесина относительно легкая и ее легко стандартизировать по размеру.
Он обеспечивает хорошую изоляцию, поэтому многие архитекторы и инженеры любят использовать его для домов и жилых домов.
Древесина обладает высокой прочностью на растяжение — сохраняет свою прочность при изгибе — и очень прочна при вертикальном сжатии.
Из-за того, что древесина легкая и требует обработки под давлением, чтобы вступить в контакт с окружающей почвой, древесина является менее популярным выбором для фундаментов или стен подвала. (Однако постоянные деревянные фундаменты, известные как PWFs, набирают популярность среди строителей благодаря теплому и уютному жилому помещению в подвале из дерева, которое они предлагают.) Чаще всего дома с деревянным каркасом обычно имеют железобетонные или опорные и балочные фундаменты.

Выбор строительных материалов — один из бесчисленных аспектов строительного проекта. Узнайте больше о свойствах древесных материалов, используемых в строительстве. Онлайн-курс MT Copeland по древесным материалам , проводимый профессиональным строителем и мастером Джорданом Смитом.
4. Камень
Самый долговечный строительный материал из доступных — это тот, который использовался здесь тысячи лет: камень. Фактически, самые древние из сохранившихся в мире зданий построены из камня.У этого есть много преимуществ, хотя инженеры и архитекторы должны учитывать некоторые особенности при планировании здания из камня.
Сухие каменные стены из плотной породы использовались тысячи лет. Позже для их скрепления использовались различные формы строительного раствора.
Камень очень плотный, с ним трудно работать из-за его веса и сложности его перемещения.
Камень не является эффективным изолятором, так как его сложно поддерживать в тепле.
Различные типы камней лучше всего подходят для разных целей. Например, сланец огнестойкий. Гранит — один из самых твердых камней и один из самых прочных доступных продуктов; инки использовали известняк или гранит, чтобы построить свои невероятно прочные здания.
5. Кирпич / кладка
При каменном строительстве используются отдельные элементы (например, кирпичи) для создания конструкций, которые обычно соединяются каким-либо строительным раствором. Исторически глиняные кирпичи формировались в форме и обжигались в печи.Самая прочная и часто используемая кладка — это бетонный блок, который можно армировать сталью. В конструкции кладки можно использовать стекло, кирпич и камень.
Кладка прочная и огнестойкая.
Этот метод строительства способен выдерживать сжимающие нагрузки, что делает его хорошим материалом для несущих стен.
Каменная кладка, армированная бетоном или в сочетании с железобетоном, может поддерживать многоэтажные здания и может быть экономичным выбором.
Хотя это эффективный метод для использования во многих типах строительства, прочная кладка может зависеть от качества раствора и изготовления.
MT Copeland предлагает онлайн-курсы на основе видео, которые дают вам фундамент в области строительства с использованием реальных приложений. Классы включают профессионально подготовленные видеоролики, преподаваемые практикующими мастерами, и дополнительные загрузки, такие как викторины, чертежи и другие материалы, которые помогут вам овладеть навыками.
Физические свойства строительных материалов или строительных материалов
Строительные материалы являются основной частью строительной деятельности. В современном мире есть несколько строительных материалов, которые были созданы более экономичным способом. Прежде чем изобретать строительный материал, мы должны обратить внимание на его безопасные и экономичные аспекты. Эти аспекты строительного материала, мы должны проверить долгосрочные свойства этих строительных материалов.
Сегодня мы собираемся изучить свойства строительных материалов. Свойства строительных материалов можно разделить на физические свойства и механические свойства. Сначала мы узнаем о физических свойствах.
Физические свойства строительных материалов
1. плотность
Как известно, это масса вещества, занятая на единицу объема. Её единица измерения — кг / м³.
Плотность некоторых распространенных строительных материалов указана ниже
Сталь = 7800
Кирпич = 2600
Гранит = 2800
Дерево = 1500
2.Насыпная плотность
Насыпная плотность — еще одно важное свойство строительных материалов. Насыпная плотность измеряется в естественном состоянии, поэтому на них влияют поры и пустоты.
Насыпная плотность — это масса, занимаемая единицей объема в естественном состоянии.
В большинстве случаев насыпная плотность меньше плотности. Однако плотность и насыпная плотность почти одинаковы. Насыпная плотность является наиболее важным свойством строительных материалов. Насыпная плотность различных строительных материалов указана ниже.
Сталь = 7800
Кирпич = 1700
Гранит = 2500
Дерево = 600
3.Удельный вес
Третье свойство строительных материалов, о котором мы собираемся поговорить, — это удельный вес. Удельный вес определяется как вес, занимаемый на единицу объема. Разница между удельным весом и плотностью состоит в том, что плотность, умноженная на ускорение свободного падения, дает удельный вес. свойство строительных материалов пригодится для выяснения веса конструкции.
Символ, используемый для обозначения удельного веса: «w»
Итак, мы можем определить удельный вес с помощью уравнения
.
w = ρ × g
ρ = плотность вещества в кг / м³
g = ускорение свободного падения в м / с²
4.Удельный вес
Удельный вес определяется как отношение плотности данного вещества к плотности воды при 4 ° C.Удельный вес является важным свойством строительного материала.
Удельный вес — безразмерная величина.Удельный вес обозначается символом «G».
G = плотность вещества / плотность воды
Плотность воды составляет 1 г / куб.см или 1 кН / м³. Чтобы узнать свойства жидкостей, проверьте здесь.
5.Поростной
Как мы знаем, каждое вещество не является полностью однородным. Каждый материал состоит из твердых тел и пустот. Пористость — важный термин в геотехнической инженерии.
Пористость определяется как отношение объема пустот к объему твердых частиц.
Обозначение пористости — «n»
п = Vv / V
Vv = Объем пустот
V = Общий объем
6.Коэффициент пустотности
Коэффициент пустотности — еще одно важное свойство строительных материалов. Коэффициент пустотности — это отношение объема пустот к объему твердых частиц.
Коэффициент пустот обозначается символом «e»
e = Vv / VS
Прочие свойства строительных материалов
Атмосферостойкость
Индекс плотности
Проницаемость
Огнестойкость
Теплопроводность
Теплопроводность
Типы строительных материалов, используемых в строительстве
Вот несколько советов о том, как сделать ваш онлайн-курс беспроблемным.
В строительстве используется много типов строительных материалов, таких как бетон, сталь, дерево и каменная кладка. Каждый материал имеет разные свойства, такие как вес, прочность, долговечность и стоимость, что делает его подходящим для определенных типов применений. Выбор материалов для строительства основан на стоимости и эффективности противостояния нагрузкам и напряжениям, действующим на конструкцию. Как инженер-строитель, я работаю со своими клиентами, чтобы выбрать тип материалов, используемых в каждом проекте, в зависимости от размера и использования здания.

Производство строительных материалов — это хорошо организованная и стандартизированная отрасль, способная обеспечить надежные поставки высококачественных материалов для наших конструкций. Производство строительных материалов структурного класса подлежит процедурам контроля качества, которые включают в себя проверки и испытания в соответствии с национальными стандартами. стандарты и научные методы испытаний.
В обязанности инженера-строителя входит подготовка спецификаций проекта, включая все строительные материалы, применимые стандарты и положения, которым необходимо соответствовать.Это важная часть любого проекта, чтобы указать качество и свойства материалов, которые будут использоваться.
Строительные материалы обычно можно разделить на две категории: природные строительные материалы, такие как камень и дерево, и искусственные строительные материалы, такие как бетон и сталь. Обе категории обычно требуют определенного уровня подготовки или обработки перед использованием в структурном применении. Ниже приведен список материалов, которые я чаще всего использовал в проектах по инженерному консалтингу.
Тип материала Прочность образца на сжатие как сила (Ньютон) на единицу площади (мм2)
Сталь 300 МПа *
Бетон 25 МПа *
Кладка 10 МПа *
Дерево Параллельно волокну 5 МПа *
Перпендикулярно волокну 3.5 МПа *
* МПа: мегапаскаль или Н / мм2
Бетон:
Бетон — это композитный материал, состоящий из смеси цемента, таких заполнителей, как песок и щебень, и воды. Свойства бетона зависят от соотношений, используемых при расчете смеси. Поэтому поставщики бетона обычно предоставляют свойства материала и результаты испытаний для каждого участка бетона.
Свежий бетон можно заливать в формовочные изделия, чтобы принимать любую форму или форму, и требуется время, чтобы затвердеть в подобный камню материал.Для достижения большей прочности бетону требуется до 7 дней, и ему потребуется особое внимание к отверждению, чтобы избежать растрескивания или снижения прочности. Бетон очень универсален, и я предпочитаю использовать его в тех областях, где требуется сочетание прочности и долговечности. Например, бетон является отличным материалом для строительства фундаментов, где вес конструкции соприкасается с землей. Это требует прочности, чтобы выдерживать нагрузку, а также прочности, чтобы выдерживать контакт с окружающей почвой.
Бетон очень прочен при воздействии сжимающих напряжений, однако он хрупкий и имеет ограниченную прочность на растяжение. В сочетании со стальной арматурой железобетон прочнее и больше подходит для самых разных конструкций, таких как высокие многоэтажные здания, мосты, дороги, туннели и многие другие.
Сталь:
Сталь
— один из самых прочных строительных материалов с отличной прочностью как на растяжение, так и на сжатие.Благодаря высокому удельному весу он идеально подходит для каркаса высотных зданий и крупных промышленных объектов. Конструкционная сталь доступна в стандартных формах, таких как уголки, двутавровые балки и С-образные профили. Эти формы могут быть сварены вместе или соединены с помощью высокопрочных болтов для создания конструкций, способных противостоять большим силам и деформациям.
Сталь
— относительно дорогой строительный материал, поэтому инженер-строитель должен выбрать экономичные размеры и формы в соответствии с фактическими нагрузками на здание, чтобы избежать чрезмерного проектирования.Из-за более высокой стоимости стали я часто получаю вопросы от наших клиентов, которые спрашивают, есть ли способ уменьшить вес и размер некоторых стальных элементов конструкции. Это можно сделать, если можно уменьшить нагрузки на элементы и / или ввести дополнительные вертикальные опоры. Монтаж стали занимает меньше времени по сравнению с бетоном и может быть установлен в любой среде.
Дерево:
Древесина использовалась в качестве строительного материала тысячи лет и при правильном уходе может прослужить сотни лет.Это легкодоступный и экономически выгодный природный ресурс с легким весом и высокими механическими свойствами. Он также обеспечивает хорошую изоляцию от холода, что делает его отличным строительным материалом для домов и жилых домов.
Деревянные заготовки, используемые в строительстве, строгаются и распиливаются на станках с определенными габаритными характеристиками. Габаритные пиломатериалы выпускаются в широко доступных сечениях, таких как 2 «x4», 2 «x6» и т. Д. Это обычно используется при строительстве стен и полов.Вы не поверите, но 2 дюйма на 4 дюйма на самом деле имеют ширину 1 ½ дюйма и высоту 3 ½ дюйма. Древесина больших размеров, называемая деревом или балками, обычно используется для создания каркасов больших конструкций, таких как мосты и многоэтажные здания. Инженерная древесина — это еще один тип древесины, используемый в строительстве, который состоит из различных видов древесины, склеенных вместе, чтобы сформировать композитный материал, подходящий для конкретных строительных применений. Примерами конструкционной древесины являются клееный брус (клееный брус), фанера и ДВП.
Из-за своего небольшого веса древесина не является самым подходящим строительным материалом для выдерживания больших нагрузок и не идеальна для длинных пролетов. Древесина редко используется для фундаментов и стен подвала, так как ее необходимо обрабатывать давлением из-за ее контакта с почвой / влагой, что может быть довольно дорогостоящим. В доме с деревянным каркасом фундамент и стены подвала обычно сооружаются из железобетона.
Кладка:
Строительство каменной кладки — это использование отдельных единиц для создания конструкций, которые обычно используют строительный раствор, чтобы связать единицы вместе.Самым распространенным материалом, который я использую при проектировании каменных конструкций, является бетонный блок, при необходимости с вертикальным армированием стали. Кладка прочна в сопротивлении нагрузкам / напряжениям сжатия, что делает ее идеальной для строительства несущих стен. Другие материалы для кладки включают кирпич, камень и стеклоблок. Кладка — очень прочный и огнестойкий материал, однако он может быть чувствительным к раствору и качеству изготовления.
В моем офисе возросло использование кирпичной кладки в качестве несущих стен при проектировании многоэтажных зданий.Структурная система обычно состоит из бетонных полов, опирающихся на комбинацию кирпичной кладки и железобетонных стен, в зависимости от количества этажей и величины нагрузки на стены. Кирпичные стены с окнами или проемами нуждаются в горизонтальных балках или перемычках, чтобы выдержать вес стены наверху через проем. Каменная кладка не так удобна для больших проемов в стенах, как бетонный или стальной каркас, но может быть экономичным выбором, если размеры каркаса и проема разумные, а длина сегментов стены не слишком короткая.
Несущие стены из каменной кладки можно складывать друг на друга для строительства многоэтажных зданий. Нагрузкой на кладку стены первого этажа является совокупность всего веса перекрытий над ней. Следовательно, стена нижнего этажа должна быть прочнее, чем стены верхнего этажа. Этого можно добиться путем армирования пустот в нижней кладке стен стальными стержнями и бетонным раствором. Чем больше стальных стержней, тем меньше расстояние между залитыми ядрами — это более прочная кладка стен. Если несущая кирпичная стена не простирается до фундамента из-за наличия необходимых отверстий, таких как проходы для парковки, требуются большие бетонные или стальные передаточные балки для поддержки стены над проемом.
Есть еще много того, что можно обсудить по теме строительных материалов, но, надеюсь, это даст вам хорошее понимание каждого из основных материалов и приложений, которые лучше всего подходят для каждого из них. Если у вас есть какие-либо вопросы по любому из этих материалов, не стесняйтесь оставлять их в разделе комментариев ниже.
Все еще хотите узнать больше об основах проектирования конструкций? Получите наше БЕСПЛАТНОЕ полное руководство по основам проектирования конструкций здесь.
Хотите больше? Присоединяйтесь к другим архитекторам, подрядчикам и инженерам в нашем всеобъемлющем онлайн-курсе уже сегодня!
Мостафа — профессиональный инженер, увлеченный проектированием конструкций. Он работает вместе с Ноа в Crosier Kilgour & Partners в качестве конструктора и менеджера проекта. Он получил степень бакалавра и магистра в области инженерии в Каире, Египет, и докторскую степень в Университете Манитобы в Виннипеге, МБ, Канада, где он также преподает инженерное дело.Его исследования опубликованы во многих рецензируемых журналах и на международных конференциях. Мостафа имеет более чем 14-летний опыт работы в сфере инженерного консультирования и работал над крупными проектами с архитекторами, владельцами, подрядчиками, другими инженерами и профессионалами во многих странах, включая Канаду, Объединенные Арабские Эмираты, Египет и Саудовскую Аравию.
Последние сообщения Мостафы Эль-Моги (посмотреть все)
строительные материалы, строительные материалы, материалы, материалы, используемые в строительстве
(PDF) ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИСТОРИЧЕСКИХ ЗДАНИЙ
Артикул.29
ЖУРНАЛ ГРАЖДАНСКОГО ИНЖЕНЕРА 4-2017
————————————— ————————————————— ————————
DOI 10.14311 / CEJ.2017.04.0029 359
Общая оценка
Статистический анализ основных механических характеристик (прочность на сжатие fb, модуль упругости
E) выбранных материалов (песчаный мергель, песчаник, известняк, трахит, обожженный кирпич
) продемонстрировал значительный или очень значительный разброс измеренных значений (коэффициент вариации
€ (0.11; 0.47)), что соответствует плоскому распределению плотности вероятности, за исключением песчаника
, измеренные значения которого имеют резкое пиковое распределение.
Стандартные отклонения € (5,3; 32,9), где наименьшие значения стандартного отклонения составляли
, рассчитанные для обожженных кирпичей (7,9 для всего набора данных, 5,3 для выбранной местности — конструкции), а наибольшие значения стандартного отклонения
были рассчитано для известнякового песчаника (32,9 для всего набора данных)
и для песчаного мергеля (15.6 для всего набора данных значений, 13,5 для выбранного населенного пункта — структуры).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Значительный разброс измеренных значений основных механических характеристик природного камня
и жженого кирпича требует получения значений, описывающих основные характеристики стеновых блоков
(прочность, модуль упругости и др.) Из достаточного количества места отбора проб для определения остаточной несущей способности, в частности, каменной и смешанной кладки.Значения
, полученные на основе, например, отобранные керновые скважины действительны в основном в непосредственной близости от места отбора проб
и не могут быть экстраполированы на более крупные части кладки. Остаточная несущая способность кирпичной кладки
, определенная на основании недостаточного количества точек отбора проб или значений
, полученных из соответствующих нормативных документов и литературы, может быть классифицирована только как приблизительная.
БЛАГОДАРНОСТИ
Статья написана при поддержке проекта NAKI DG16P02M055 «Разработка и
исследований материалов, процедур и технологий восстановления, консервации и
Усиление исторических каменных конструкций и поверхностей и систем профилактического ухода
. Исторические и исторические здания, которым угрожают антропогенные и природные риски ».
СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
[1] Witzany, J. et al .: Chemická a biochemická degradace Karlova Mostu, analýza odolnosti a
bezpečnosti kamenné mostní konstrukce při povodniáné mostní konstrukce při povodniás, p 2003. № 6. С. 161–180.
[2] Котлик, П., Шрамек, Й., Каше, Дж .: Опука, СТОП, Прага, 2000, ISBN 80-8-5-1.
[3] Hanykýř, Vl., Kloužková, A., Bouška, P., Vokáč, M .: Stárnutí pórovitého keramického střepu, In:
SILIS — Keramický zpravodaj, Vol.25, No. 6/2009, pp. 5-10, Praha, ISSN 1210-2520.
[4] Heidingsfeld, V .: Fyzikální a chemická koroze stavebních materiálů. В: Voda nepřítel památek.
Odborný Seminář STOP. Praha: 1997, pp. 9-12
[5] Витцаны, Й., Чейка, Т., Výzkum fyzikálně Mechanických vlastností porézních zdících prvků, Stavební
obzor. 2008, 17 (10), 289-292. ISSN 1210-4027.
[6] Витцаны, Й., Чейка, Т.
No related posts.