1 Основные свойства строительных материалов

Средняя плотность _о (г/см³, кг/м³) – это масса 1 см³или 1 м³материала в естественном состоянии, т.е. вместе с порами, пустотами. Среднюю плотность определяют делением массы материалаm(г, кг) на весь занимаемый им объем вместе с имеющимися в нём порами и пустотамиV(см³, м³):

(1)

Среднюю плотность сыпучих материалов – глины, песка, щебня, цемента и др. – называют насыпной плотностью _н (кг/м³).

Истинная плотность (г/см³, кг/м³) – это масса 1 см³или 1 м³материала в абсолютно плотном состоянии. Истинную плотность определяют делением массы материалаm(г, кг) на абсолютный объемV_а(см³, м³), т.е. на объем, занимаемый только твердым веществом материала без пор:

(2)

Пористость П – это та часть объема материала, который занимают поры. Пористость в частях по объему вычисляют по формуле

, или после преобразования(3, 4)

Пористость в процентах вычисляют по формуле

(5)

Водопоглощение – это способность материала при непосредственном соприкосновении с водой поглощать и удерживать её в порах.Водопоглощение оценивают количеством воды, поглощаемой материалом за 48 часов выдерживания в воде.

Водопоглощение по массеВ_м (%) – отношение массы поглощенной воды к массе сухого образца:

(6)

где m_н – масса насыщенного водой образца, г; m_с – масса сухого образца, г.

Водопоглощение по объемуВ_о [%] – отношение объёма поглощенной воды к объему образца. Если учесть, что 1г воды равен 1 см³, водопоглощение по объёму вычисляется по формуле:

_, (7)

где V– объем образца, см³.

Морозостойкость – это способность насыщенного водой материала выдерживать многократное замораживание и оттаивание без значительных признаков разрушений.Один цикл испытания (F) включает одно замораживание в холодильной камере при минус 15–20 °С и последующее оттаивание в воде при +20 °С. Материал считается выдержавшим заданное количество циклов испытаний (F10 –F1000), если он не имеет значительных внешних признаков разрушений (трещин, выкрашиваний, шелушений и т.д.) и (или), если не снизились сверх допустимых пределов его масса (обычно не более чем на 5 %) и прочность (обычно не более чем на 15–25 %). В стандартах на те или иные материалы приводятся конкретные требования по морозостойкости.

Теплопроводность – это способность материала передавать тепло через свою толщу от одной поверхности к другой. Теплопроводность материалов оценивают коэффициентом теплопроводности, Вт/(м°С), показывающим какое количество тепла, Дж, проходит через материал толщиной 1 м, площадью 1 м² в течение 1 секунды при разности температур на противоположных поверхностях в 1°С.

Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению от внешних нагрузок. Прочность большинства строительных материалов оцениваютпределами прочностипри сжатии, изгибе и растяжении.Пределом прочности (R) называют напряжение (σ), которое возникает в материале в момент его разрушения. Для определения пределов прочности разрушают образцы материалов по схемам, показанным на рисунке 1.

1 – образец

Рисунок 1 – Схемы испытания прочности строительных материалов:

а – при сжатии; б – при растяжении; в – при изгибе

Пределы прочности вычисляют по формулам

,,(8, 9, 10)

где R_сж ,R_риR_изг – соответственно, пределы прочности при сжатии, растяжении и изгибе, МПа;Р – разрушающая нагрузка, Н; F– площадь поперечного сечения образца, мм²;bиh – ширина и высота поперечного сечения образца, мм; l– расстояние между опорами, мм.