В. Крейс - Фундамент. Прочно и надежно
Способность же материала впитывать и удерживать в своих порах влагу – это водопоглощение . Его определяют по массе или объему в процентном соотношении. По объему оно меньше 100 %, по массе – более 100 %. Примером могут служить теплоизоляционные материалы. При насыщении материала водой ухудшаются его основные свойства, увеличиваются теплопроводность и средняя плотность, уменьшается прочность, так как связи между частицами ослабевают.
Водостойкость – степень снижения прочности материала при максимальном его водонасыщении. Определяется оно коэффициентом размягчения, а он, в свою очередь, равен отношению предела прочности в сжатом состоянии материала, который, кроме того, насыщен водой, к пределу прочности при том же сжатии, но в сухом состоянии.
При коэффициенте размягчения не меньше 0,8 материалы относят к водостойким и применяют в тех конструкциях, которые способны работать не только в обычных условиях, но и в воде, а также в местах с повышенной влажностью. К ним можно отнести железобетонные изделия, стеновые блоки, красный глиняный кирпич. Свойство материала терять находящуюся в его порах влагу – это влагоотдача . Она определяется количеством воды в процентном соотношении (по массе или объему), которое теряет материал естественным образом в сутки при относительной влажности. Данным свойством обладают многие строительные изделия. Например, стеновые блоки и панели, которые в процессе возведения здания, как правило, имея повышенную влажность, в обычных условиях высыхают; другими словами, вода испаряется из них до тех пор, пока не установится равновесие между влажностями материала и окружающего воздуха.
Способность материала пропускать воду под давлением называют водопроницаемостью . Она определяется количеством воды, которая проходит в течение 1 ч через образец площадью 1 м2 и толщиной 1 м при условии, что давление ее постоянное.
Битум, стекло, сталь, бетон специально подобранного состава, во-первых, являются плотными материалами, а во-вторых, не относятся к водопроницаемым.
Свойство пористых материалов поглощать влагу из воздуха называют гигроскопичностью . Теплоизоляционные материалы, древесина, кирпичи полусухого прессования могут поглощать достаточно большое количество воды; при этом их масса увеличивается, а прочность снижается. Они являются гигроскопичными материалами. Для древесины применяют защитные покрытия. Кирпич сухого прессования разрешается использовать лишь в зданиях и помещениях с пониженной влажностью воздуха. Если необходимо обложить подвал или погреб, рекомендуется применять красный глиняный кирпич, потому что он фактически не впитывает влагу, так как прошел процесс обжига.
Свойство материала передавать через толщу теплоту при наличии разности температур на поверхности называют теплопроводностью. Она определяется количеством теплоты, которая проходит через образец толщиной 1 м и площадью 1 м2 за 1 ч; причем разность температур противоположных поверхностей образца составляет 1 °C.
Данное свойство материалов зависит от таких факторов, как их строение и природа, влажность, пористость, а также от средней температуры, при которой происходит передача теплоты. Материалы крупнопористого и кристаллического строения являются наиболее теплопроводными. Кроме того, влажные материалы более теплопроводны, чем сухие. Это объясняется тем, что теплопроводность воды в 25 раз выше теплопроводности воздуха.
Теплопроводность увеличивается при повышении температуры, что имеет значение для теплоизоляционных материалов, которые применяют для изоляции трубопроводов, котельных установок и т. д. От нее зависит толщина стен и перекрытий отапливаемых зданий. Примерами могут служить кирпич, пенобетон, фибропенобетон.
Свойство материала поглощать при нагревании определенное количество теплоты и выделять ее при охлаждении называется теплоемкостью . Удельная теплоемкость, которая равна количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг материала на 1 °C, считается показателем теплоемкости. Например, удельная теплоемкость древесины – от 2,4 до 2,7, искусственных каменных материалов – от 0,75 до 0,92, воды – 4,187, стали – 0,48 и т. д.
Данное свойство необходимо учитывать при расчетах теплостойкости стен и перекрытий отапливаемых зданий, при расчете печей, подогрева составляющих растворной и бетонной смесей для зимних работ, так как оно может сказаться на качестве материалов и выполненных работ.
Способность материала ослаблять интенсивность звука при прохождении его через материал называют звукопоглощением . Степень поглощения звука характеризуется коэффициентом звукопоглощения. Звукопоглощение материала зависит от его структуры. Поглощают звук лучше материалы с открытыми порами, а материалы с замкнутыми порами поглощают его намного хуже. Многослойные стены и перегородки с чередующимися слоями пористых и плотных материалов обладают хорошими звукоизолирующими свойствами.
Свойство материала пропускать звуковую волну называют звукопроницаемостью . Она оценивается коэффициентом звукопроницаемости, характеризующим относительное уменьшение силы звука при прохождении его через толщу материала.
Свойство материала не деформироваться при воздействии высоких температур называют огнеупорностью . По степени огнеупорности все материалы можно подразделить на огнеупорные (шамотный кирпич), тугоплавкие (тугоплавкий кирпич), легкоплавкие (керамический кирпич).
Свойство материалов противостоять действию высоких температур называют огнестойкостью . Материалы по степени огнестойкости делят на:
несгораемые.
Материалы, которые не тлеют, не обугливаются, не воспламеняются под действием высоких температур и огня. Примерами могут служить сталь, бетон, кирпич;
трудносгораемые. Материалы, которые тлеют, обугливаются, а после удаления источника огня эти процессы прекращаются. Примерами могут служить асфальтовый бетон, металл, фибролит;
сгораемые. Материалы, которые тлеют, воспламеняются, продолжают гореть после удаления огня. Примерами могут служить пластмассы, толь, рубероид, дерево.
Кроме основных физических свойств, строительные материалы обладают механическими (это разновидность физических свойств).
К этим свойствам относят прочность, пластичность, упругость, хрупкость, сопротивление удару, твердость, износ, истираемость.
Способность материала сопротивляться разрушению при действии внешних сил, вызывающих в нем внутренние напряжения, называют прочностью . В свою очередь, прочность материала определяется пределом прочности при сжатии, изгибе, растяжении. Например, керамический кирпич, тяжелый бетон, облицовочный кирпич, ячеистый бетон будут иметь разную прочность при сжатии, растяжении и изгибе. Кроме того, предел прочности стеновых материалов при сжатии и изгибе определяют по ГОСТу 8462–85, можно воспользоваться и этим стандартом.
Свойство материала изменять под нагрузкой форму и размеры без образования разрывов и трещин и сохранять изменившиеся форму и размеры после удаления нагрузки называют пластичностью . Ее можно считать противоположностью упругости. Примерами пластичных материалов могут служить глиняное тесто, битум и т. д. Это свойство поможет при приготовлении строительного раствора для кладки, потому что он должен быть пластичным, легко расстилаться и разравниваться.
Свойство материала деформироваться под нагрузкой и принимать после снятия нагрузки первоначальные форму и размеры называют упругостью . Сталь, древесина, резина относятся к упругим материалам.
Свойство материала мгновенно разрушаться под действием внешних сил без заметной пластичной деформации называют хрупкостью . Кирпич, стекло, чугун, природные камни, бетон относятся к хрупким материалам.
Свойство материала сопротивляться разрушению под действием ударных нагрузок есть сопротивление удару . Принято считать, и это верно, что ударным нагрузкам плохо сопротивляются хрупкие материалы. К ним относятся стекло, керамические плитки и т. д. По большому счету, нет таких материалов, которые бы не разрушались. Все равно имеется для каждого материала такая ударная сила, под действием которой он разрушится.
Способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела называют твердостью . Это свойство необходимо при устройстве полов и дорожных покрытий. Определить твердость можно нанесением царапин эталонами твердости.
Разрушение материала при совместном действии истирания и удара называют износом . Менее подвержены износу материалы природного происхождения, такие как плиты из мрамора, гранита, базальта и другие, применяемые в строительстве.
