Свойства материалов

Физико-механические свойства материалов

Материалы, применяемые в строительстве, должны обладать определенными физическими, механическими и химическими свойствами.

К физическим относятся свойства, характеризующие вещество и структуру материала, а также его способность реагировать на внешние воздействия, не вызывающие изменения химического состава. Механические свойства тоже входят в число физических, они характеризуют поведение материала при действии на него различных нагрузок.

«Материаловедение для штукатуров,
плиточников, мозаичников»,
А.В.Александровский

Краткие сведения о внутреннем строении материалов

Свойства материалов определяются внутренним строением вещества, из которого они состоят. Согласно молекулярно-кинетической теории все тела, как твердые, так и жидкие и газообразные, состоят из мельчайших отдельных частиц — молекул, которые состоят из еще меньших частичек — атомов, а те в свою очередь из еще меньших, так называемых элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и др.). Мельчайшей…

Прочность

Прочность — это способность материала сопротивляться разрушению под влиянием внутренних напряжений, возникающих в результате действия внешних нагрузок или других факторов. Внешние воздействия, которым подвергаются строительные материалы, могут вызывать у них напряжения сжатия, растяжения, изгиба, сдвига. Чаще всего строительные материалы работают на сжатие или изгиб. Прочность строительных материалов при сжатии, растяжении и т. п. характеризуется пределом…

Аморфные и кристаллические вещества

В зависимости от взаимного расположения частичек вещества различают аморфные и кристаллические. В аморфных телах расположение частичек имеет хаотический, случайный характер. В кристаллических телах частички вещества расположены в определенном порядке, присущем данному кристаллу. Такими частичками, составляющими кристаллы, могут быть атомы, молекулы, ионы (атомы или молекулы, имеющие электрический заряд за счет потери или захвата электрона) и группы…

Прочность (предел прочности)

Предел прочности определяют в лабораториях на прессах или разрывных машинах. В таблице приведены значения пределов прочности при сжатии и растяжении для некоторых строительных материалов. Пределы прочности некоторых материалов при сжатии и растяжении Материалы Предел прочности в кг/см2 при сжатии при растяжении Бетон 25 — 800 3 — 30 Кирпич глиняный обыкновенный 75 — 200 —…

Удельный вес

Под удельным весом понимают вес единицы объема вещества в плотном состоянии. Удельный вес обозначают буквой у (гамма). Чтобы определить удельный вес материала, надо разделить вес материала в граммах G на его объем V, выраженный в кубических сантиметрах. Таким образом, удельный вес: В некоторых случаях удельный вес выражают отвлеченной величиной, сравнивая его с удельным весом воды,…

Прочность (предел прочности при изгибе)

На рисунке схематически показана призма в состоянии изгиба. В своей верхней части она сжата, а в нижней части растянута. Между зоной сжатия и зоной растяжения проходит так называемый нейтральный слой; здесь волокна материала не испытывают ни сжатия, ни растяжения. Наибольшим деформациям, следовательно, наибольшему сжатию и растяжению, подвергаются крайние волокна. Схема работы балки при изгибе Схема…

Объемный вес

Объемным весом называют вес единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. с порами и пустотами. Объемный вес принято обозначать буквой γоб. Чтобы найти объемный вес материала, надо разделить вес материала G на его объем V1, включая поры и пустоты: Для рыхлых материалов (песка, щебня, цемента) определяют насыпной объемный вес. Его принимают равным весу материала,…

Упругость, пластичность, хрупкость, сопротивление удару

Упругость — это способность материала изменять под действием нагрузки свою форму без признаков разрушения и восянавливать ее в большей или меньшей степени после удаления нагрузки. Восстановление формы, в зависимости от величины действующей силы, может быть полным или неполным. Пример очень упругого материала — резина. Упругими являются и такие материалы, как сталь, дерево. Пластичность — это…

Плотность

Плотностью называют степень заполнения объема материала веществом, из которого он состоит. Значение плотности d0 можно определить «как отношение объема вещества материала в образце к полному объему образца: Это отношение можно заменить отношением объемного веса к удельному. Если обратимся к ранее приведенным формулам, то увидим, что: Подставив значения V и V1 и сделав соответствующее сокращение, получим:…

Твердость

Твердость — это способность материала сопротивляться проникновению в него более твердого тела. У некоторых материалов существует определенная взаимозависимость между твердостью и прочностью. Приближенные способы проверки прочности бетона или металла в конструкций основаны на измерении их твердости. Шкала твердости минералов по Моосу N° по шкале (показатель твердости) Минерал 1 Тальк или мел 2 Каменная соль или…

Пористость

Пористость материала — это объем, занимаемый в нем порами. Значение пористости легко подсчитать по формуле коэффициента Р0, величина которого в сумме с величиной плотности дает единицу: Для рыхлых материалов при расчетах учитывается насыпной объемный вес. Пористость и плотность в значительной степени определяют эксплуатационные свойства материалов, а именно: прочность, водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность. Значение пористости строительных материалов…

Истираемость

От твердости материала в значительной степени зависит его истираемость. Истираемость определяют по уменьшению веса образца, подвергаемого трению о другой материал. Истираемость определяют в лабораториях на специальных машинах — кругах истирания. Величину истираемости вычисляют по формуле: где: G1 — вес сухого образца до истирания; G2 — вес сухого образца после истирания; F — площадь истирания. Истираемость…