Основные свойства строительных материалов

Показатели плотности, пористости и теплопроводности (средние значения) для ряда строительных материалов

Наименование материала	Истинная плотность, г/см3	Средняя плотность, г/см3	Пористость, %	Теплопроводность, Вт/(м·°С
Бетон:
тяжелый	2,6	2,4	10	1,16
легкий	2,6	1	61,5	0,35
ячеистый	2,6	0,5	81	0,2
Кирпич:
обыкновенный	2,65	1,8	32	0,8
пустотелый	2,65	1,3	51	0,55
Природные камни:
гранит	2,7	2,67	1,4	2,8
пеностекло	2,7	1,4	52	0,5

Показатели плотности, пористости и теплопроводности (средние значения) для ряда строительных материалов

Наименование материала	Истинная плотность, г/см3	Средняя плотность, г/см3	Пористость, %	Теплопроводность, Вт/(м·°С
Стекло:
оконное	2,65	2,65	0	0,58
пеностекло	2,65	0,3	88	0,11
Полимерные материалы:
стеклопластик	2	2	0	0,5
мипора (вспененный полимер)	1,2	0,015	98	0,03
Древесные материалы:
сосна	1,53	0,5	67	0,17
древесноволокнистая плита	1,5	0,2	86	0,06

3. Физико-химические свойства строительных материалов.

• Дисперсность – характеризуется степенью измельчения твердого материала и оценивается удельной поверхностью. Удельная поверхность выражается отношением суммарной поверхности всех частиц в единице массы, м2/кг. Например: цемент – 350-500 м2/кг Активность химических процессов выше, чем больше их суммарная поверхность
• Дисперсные системы с радиусом частиц 0,1-1,0 мкм в жидкости находятся во взвешенном состоянии и оседают на дно – это суспензия (глиняная). Системы с радиусом частиц 0,0001-0,01 мкм называют коллоидными – оседание частиц не происходит.

Физико-химические свойства строительных материалов.

• Вязкость – обуславливается внутренним трением вещества во время перемещения одного слоя относительно другого. Характеризуется коэффициентом кинематической вязкости (м2/с) и определяется по формуле
• ν=η/ρ (2.16)
• где η – коэффициент динамической вязкости, Па·с; ρ – истинная плотность, кг/м3
• Когезия - показатель внутреннего сцепления материала, обусловленный межмолекулярными силами сцепления.
• Адгезия – внешнее сцепление материалов друг с другом на поверхности их контакта.

4. Механические свойства.

• Механические свойства характеризуют способность материалов сопротивляться действию механических сил.
• Физико-механические
• Прочность при сжатии – способность материала сопротивляться действию сжимающих нагрузок, которые вызывают в материале внутренние напряжения. Основная характеристика - предел прочности при сжатии, вычисляется по формуле:
• Rсж = Fр/ S (2.17)
• где Fp – разрушающая нагрузка (сила ), которая определяется на специальных (гидравлических) прессах, Н (кгс);
• S – площадь поперечного сечения образца до испытаний, м2 (см2).
• Граница прочности при сжатии определяется для строительных материалов в МПа (Н/мм2) или кгс / см2 ( 1 МПа ~ 10 кгс / см2 ).

Механические свойства (физико-механические)

• На результаты определения влияет форма и размеры образца, состояние их опорных поверхностей, скорость нагрузки образца, состав материала (химический, минералогический) пористость, влажность и др.
• В зависимости от прочности при сжатии строительные материалы делят на марки. В нормативных документах марки приведены в МПа (Н/мм2) или в кгс/см2. Например, марки цементов 30 (300), 40 (400), 50 (500), 55 (550) и 60 (600) МПа (кгс/см2).

• Схема разрушения хрупких материалов
• при сжатии куба опорными гранями

• Схема разрушения хрупких материалов
• при сжатии куба со смазанными
• опорными гранями

Механические свойства (физико-механические)

• Чем выше марка материала, тем выше качество конструкционного материала. Связь определяют коэффициентом конструкционного качества (ККК) по формуле:
• ККК = Rсж / о (2.18)
• где Rсж – предел прочности при сжатии, МПа;
• о – относительная плотность материала.
• Например, ККК тяжелого бетона - 16,6 МПа, древесины – 200 МПа, стали – 51 МПа, кирпича – 5,56 МПа.