Svojstva građevinskog materijala Prava gustina. Fizička svojstva građevinskog materijala. Parametri statusa, metode za njihovu definiciju. Efekat poroznosti na svojstva materijala
Prava gustinaρ (g / cm 3) - Masa u jedinici materijalnog volumena u apsolutno tijesnoj stanju, odnosno bez pore i praznine
Prosječna gustinaρ 0 (kg / m 3) - masa po jedinici zapremina materijala u prirodno stanje, odnosno, uz pore i praznine
Rasuta gustoćaρ N. (kg / m 3) - omjer mase materijala u stanju labavog rasutih rasutih od svog volumena. Poroznost- Stupanj popunjavanja količine materijala po zemlji. Razlikovati se između opće, otvorene i zatvorene poroznosti.
Otvorenost Od - broj otvorenih pora u količini materijala (određeno apsorpcijom vode)
Zatvorena poroznost PZ - Broj zatvorenih pora u količini materijala
Hidrofizička svojstva - Ove svojstva građevinski materijal u odnosu na vodu
Higroskopnost - nekretnina porozni materijal Apsorbiraju vodenu paru iz zraka.
Vlaga karakterizira relativni sadržaj vode u materijalu u procedu.
Apsorpcija vode - Sposobnost materijala da apsorbira i drži vodu s direktnim kontaktom s njom. Veličina apsorpcije vode ovisi o strukturi materijala i, prvenstveno od otvorene (kapilarne) poroznosti.
Razlikovati Apsorpcija vode po težini U m (%) - omjer mase apsorbiranim vodostajem MV u masu materijala u potpuno suhom stanju m
Volumen vodene apsorpcije U (%) - omjer zapremine apsorbiranim materijalom vode m b / ρ u svojoj količini u stanju zasićenog na vodi v 2:
Deformacije vlage- Ovo je skupljanje i oticanje. Skupljanje (paluba) - smanjenje jačine zvuka i veličine materijala kada se osuši. Uzrok je smanjenjem debljine slojeva vode koji okružuju čestice materijala i djelovanje kapilarskih snaga koje ih traže da okupljaju. Oticanje(oticanje) - povećanje jačine i veličine materijala tokom svoje vlage. Javlja se zbog propagirajuće djelovanja vode i smanjuju kapilarne sile.
Putnik- Sposobnost materijala da preskoči vodu kroz svoju debljinu. Karakterizira ga veličinu koeficijenta filtracije do F (m 2 / h), koji se određuje količinom vode prošli kroz 1 m 2 površine 1 sat u stalnom pritisku.
Vodootporan - Sposobnost materijala ne prolazi vodu, a povezana je s koeficijentom filtracije obrnuto ovisnosti.
Otpornost na vodu karakterizirani koeficijentom omekšavanja k r
Otpornost na smrzavanje - sposobnost materijala da izdrži višestruko i naizmjenično zamrzavanje i odmrzavanje u zasićenoj vodi.
Termofizička svojstva karakterizirajte omjer materijala do djelovanja topline.
Toplotna provodljivost- Sposobnost materijala za prenos topline iz tijela na veću temperaturu na manje topline.
Toplinska otpornostR., (m 2. o c) / w, debljina dizajna Δ je jednaka
Kapacitet toplineodređena količinom topline koja se mora prijaviti na 1 kg ovog materijala kako bi se povećala temperatura 1 o C. Otporan na vatru- Sposobnost materijala da izdrži dug efekt visoke temperature pod opterećenjem.
Otpornost na vatru - materijalna sposobnost da izdrži kratkoročnu izloženost otvorene vatre
Mehanička svojstva karakterizirajte sposobnost tijela da se opire unutrašnjim naprezanjima i deformacijama pod utjecajem snage, toplotnog, smanjenja ili drugih efekata.
Mehanička svojstva su podijeljena na:
- deformativna (elastičnost, plastičnost i drugi) i
- snaga (granice snage za kompresiju, napetost, savijanje, ljuljanje; utjecaj snage ili otpornost na udarce; otpornost na abraziju).
Plastičan - Nekretnina materijala za vrijeme punjenja u velikim granicama za promjenu veličine i obrasca bez oblikovanja pukotina i pauze i održavanje ovog obrasca nakon uklanjanja tereta.
Krhkost - Nekretnina materijala pod djelovanjem opterećenja sruši se bez primjetne plastične deformacije.
Irmanski objekti - Ovo su svojstva materijala za otpor, ne uništavajući, unutrašnji naprezanja i deformacije koje proizlaze iz utjecaja tereta ili drugih faktora.
Materijalna čvrstoća procjenjuje se čvrstoćom (vremenski otpor) utvrđenim u ovom obliku deformacije. Za krhke materijale (prirodno) kameni materijali, beton, građevinska rješenja, Cigla) Karakteristična glavna čvrstoća je zatezna snaga.
Snaga kompresijeR.szh.(MPA) jednak je maksimalnom kompresivnom naponu uzrokovan uništavanjem materijala
P. racije - Destruktivna snaga, H; F. - područje veličine za testiranje, m 2
Zatezna čvrstoća određuje se učitavanjem u uništavanje standardnih uzoraka na posebne preše (strojevi za testiranje).
Po istoj formuli definirati vrhunska zatezna čvrstoćaza Tex materijale, koji se otporno odolijevaju sa zatezanim naponima i deformitetima (drva, metali itd.).
Za mnoge materijale, (beton, opeka, drvo itd.) Odredite
Zatezna čvrstoća prilikom savijanjaR. Izg (MPA) po formulama:
Tvrdoća - Nekretnina materijala da se odupre prodoru drugog, čvršćeg materijala u nju.
Čvrstoća kamenih materijala, čaša se procjenjuje korištenjem skale tvrdoće MOOS-a koja se sastoji od 10 minerala smještenih u stupnju povećanja njihove tvrdoće (1 -tall, ... 10 - dijamant).
Škot viskoznost (dinamička čvrstoća) - Nekretnina materijala za otpor udarnih opterećenja, karakterizirana je količina radova utrošena na uništavanje standardnog uzorka na posebnim uređajima, nazvanim bakrama, upućenim na jedinicu zapremine (J / CM 3)
Otpornost na abraziju - nekretnina materijala otporan je na nagli efekti, karakteriziraju se ublaživost - gubitak mase tokom abrazije uzorka na abrazijskim krugovima, upućen na njenu površinu (g / cm 2)
Istovremeno utjecaj abrazije i utjecaja karakterizira otpornost na habanjematerijal
Nekretnine koje karakterišu karakteristike fizičkog stanja materijala.
Fizičko stanje građevinskog materijala u potpunosti karakterizira prosječna i istinska gustoća i poroznost.
Prosječna gustina ρc je masa količine materijalnog volumena u prirodnom stanju, tj. Sa porama. Može biti suhi materijal, u stanju prirodne ili druge vlage, naznačene u Gost. Srednja gustina (u kg / m3, kg / dm3, g / cm3) izračunava se formulom:
gdje je m masa materijala, kg, r; VE je zapremina materijala, M3, DM3, CM3.
Prilikom promjene temperature i vlažnosti srednjeg okruženja materijala, njegova vlaga se mijenja, a samim tim, prosječna gustina. Stoga se prosječni pokazatelj gustoće određuje nakon prilično sušenja materijala do stalne mase ili izračunati prema formuli:
ω-količina vode u materijalu (udio njegove mase);
rMW i RMS-prosječna gustoća vlažnog i suvog materijala.
Prosječna gustina rasutih materijala - ruševina, šljunak, pijesak, cement itd. - pozvan rasuta gustoća. Jačina zvuka uključuje pore izravno u materijalu i prazninu između zrna.
Prosječna gustina većine materijala obično je manja od njihove istinske gustoće. Odvojeni materijali, poput čelika, stakla, bitumena, kao i tečnosti, imaju gotovo iste istinske i prosječne gustoće.
Prosječna gustina materijala važna je karakteristika kada izračunava snagu strukture, uzimajući u obzir vlastitu masu, kako bi se utvrdila metoda i vrijednost prevoza materijala, za izračunavanje skladišta i opreme za podizanje i transportnu opremu. Veličina prosječne gustoće posredno je ocjenjuje na nekim drugim svojstvima materijala. Na primjer, za kamene materijale postoji približni odnos između prosječne gustoće i toplotne provodljivosti, te za drvo i neke kamene materijale (krečnjaka) - između snage i gustoće.
Prava gustina ρu je masa količine apsolutno gustog materijala, I.E., bez pora i praznine. Izračunava se u kg / m3, kg / dm3, g / cm3 po formuli:
gdje je m masa materijala, kg, r; VA je količina materijala u gustom stanju, M3, DM3, CM3.
Prava gustina svakog materijala je stalna fizička karakteristika koja se ne može mijenjati bez promjene hemijski sastav ili molekularna struktura.
Relativna gustina D je omjer prosječne gustoće materijala do gustoće standardne tvari. Voda je prihvaćena za standardnu \u200b\u200bsupstancu na temperaturi od 4 ° C, ima gustoću od 1000 kg / m3. Relativna gustina (vrijednost bez dimenzija) određuje se formulom:
Većina građevinskih materijala ima pore, pa ih imaju prava gustina Uvek više prosjeka. Samo u gustim materijalima (čelik, staklo, bitumen itd.) Tačne i prosječne gustoće su praktično jednake, jer je jačinu unutarnjih pora imalo neznatno male.
Poroznost p je stepen punjenja materijala po zemlji. Izračunava se u% formule:
gdje je ρc, ρu prosječna i istinska gustina materijala.
Za građevinske materijale P Fluktuali od 0 do 90%.
Posjeduju poroznost dijeli, otvorena i zatvorena:
Otvorena poroznost;
M1, M2 mase materijala u suvoj i vodenoj državi, respektivno
PZ-zatvorena poroznost:
Za rasuti materijal, praznina se određuje (međusobno poroznost). Istina, prosječna gustina i poroznost materijala su međusobno povezane vrijednosti. Oni ovise snagu, toplotnu provodljivost, otpornost na smrzavanje i druga svojstva materijala.
Eksperimentalna (ravna) metoda za određivanje poroznosti zasnovana je na zamjeni PORE prostora u materijalu sa tečnim helijumom i opisano je ranije.
Pore \u200b\u200bsu ćelije, nisu ispunjene strukturni materijal. U pogledu veličine mogu biti iz miliona milimetara na nekoliko milimetara.
Veće pore, na primjer, između zrnatih materijala ili šupljine, dostupnih u nekim proizvodima ( Šuplja opeka, paneli od armiranog betona), nazvane praznine. Pore \u200b\u200bsu obično ispunjeni zrakom ili vodom; U prazninama, posebno u širokopojasnoj mreži, voda ne može da se ne može trajati i slijedi.
Od veličine poroznosti i njenog karaktera (veličina i oblik pore, ujednačenu raspodjelu pore u smislu materijala, njihove građevine - izvještavanje pore ili zatvorene) ovise o najvažnijim svojstvima materijala: gustoće, snagu, izdržljivost , toplotna provodljivost, apsorpcija vode, vodootporna itd. Na primjer, otvoreni pore povećavaju propusnost i apsorpciju vode i pogoršavaju se otpornost na smrzavanje. Međutim, u materijalima koji apsorbiraju zvuk, otvoreni pore su poželjni, jer apsorbiraju zvučnu energiju. Povećanje zatvorene poroznosti zbog otvorenog povećanja trajnosti materijala i smanjuje njegovu toplotnu provodljivost.
Informacije o materijalnom poroznošću omogućavaju određivanje odgovarajućih područja njegove primjene.
Otpornost na vodu - materijalna sposobnost za održavanje snage kada je zasićen vodom. U nekim materijalima (na primjer, na cementnom betonu), jačina zasićenja vode se povećava u drugima (na primjer, gips materijali) - oštro opada.
Stopa otpornosti na vodu je koeficijent omekšavanja prema veličini, koji je definiran kao omjer snage čvrstoće (u kompresiji) materijala u zasićenoj vodi stanja R CX do snage suvog materijala R SZH: Do veličine \u003d R 'szh / r szh
Vrijednosti koeficijenta omekšavanja za razne materijale nalaze se u rasponu od 0 (neobjavljenih glinenih materijala) do 1 (staklo, metali, bitumen, Kina). Prividni su materijali sa koeficijentom omekšavanja od najmanje 0,8. Vodootporan, na primjer, su kvarcit, granit, mramor itd.
Poroznost
Poroznost p je stepen punjenja materijala po zemlji. Određena formulom n \u003d (1 - γ / ρ) · 100%; gdje je γ prosječna gustina materijala, kg / m 3; ρ je prava gustina materijala, kg / m 3.
Za rasuti materijale izračunava se poroznost međusobnontrole (praznina). Određuje se u istoj formuli, samo za izračunavanje istinske gustoće srednja gustinaili rasuti prosječnu gustoću.
U količini materijala, pora i praznine mogu biti istovremeno. Pore \u200b\u200b(iz grčkog pipa - otvora, rupe) su male ćelije u materijalu ispunjenom zrakom ili vodom, praznine su veće ćelije i šupljine između kriški materijala napunjenog zrakom ispunjenim zrakom.
Materijalna poroznost značajno utječe na svoja svojstva poput prosječne gustoće, čvrstoće, apsorpcije vode, vlage, propusnost vode, otpornost na mraz, toplotnu provodljivost itd.
Uzorirajuće vrijednosti poroznosti,%, za neke građevinske materijale prikazane su u nastavku:
metali i staklo 0
kvarcit do 1.
mramor 0.8-3.0
granit 1-3.
cigla 25-35.
tuf vulkanski 20-60
drvo 50-75
Poroznost je fizička nekretnina koja se koristi u neizravnoj procjeni apsorpcije vode stijena, njihova izdržljivost, itd. Poroznost izračunava se poznatim vrijednostima srednje i istinske gustoće.
Apsorpcija vode
Apsorpcija vode - Sposobnost materijala za apsorbiranje i zadržavanje vode u porama. To u pravilu ne karakterizira pravu poroznost materijala, jer se dio pore ispostavilo da je nepristupačan za vodu, a zrak je djelomično ostao u vodi ispunjen vodom. Apsorpcija vode određena je težinom u masu ili zapreminu u OB u procentima.
Apsorpcija vode B Max jednaka je omjeru mase vode apsorbiranog uzorka tijekom zasićenosti, do mase suvog uzorka: B mas \u003d [(m 1 - m) / m] 100%, gdje je m masa Suvi uzorak, kg; M 1 - Masa zasićene vode uzorka, kg.
Apsorpcija vode u jednakim omjerom mase vode apsorbira uzorak tokom zasićenja, do količine uzorka: u ob \u003d [(m 1 - m) / v] 100%
Za tranziciju B MAS K u obliku muke u OB \u003d V WT γ, koji izvede iz jednadžbe u kružnim za Mac \u003d (m 1 - m) / V: (m 1 - m) / m \u003d m / v \u003d γ.
Vlaživanje i zasićenje građevinskih materijala s vodom, u pravilu, negativno utječe na njihova osnovna svojstva - povećava prosječnu gustoću, toplinu i električnu provodljivost, smanjuje snagu. Apsorpcija vode ovisi o broju i prirodi pore. Uzorne vrijednosti apsorpcije vode,%, za različite materijale prikazane su u nastavku:
kvarcit 0,17
granit 0,09-0,65
mramor 0.05-0.3
keramička pločica za podove 1-4
brick 8-20.
Apsorpcija vode je važno fizičko vlasništvo kamena, koji uživaju procijenjenu procjenu izdržljivosti. Na primjer, ako navedeni parametar u stijeni ne prelazi 0,5%, ne doživljava se za otpornost na mraz, vjerujući da pasmina ima sasvim dovoljnu izdržljivost (u standardima na blokovima i brodovima). Na stijenama koje se koriste u proizvodnji zidnih materijala, apsorpcija vode ne smije prelaziti: za vulkanske tuffs - 50, za ostale pasmine-30%.
Određivanje apsorpcije vode pasmina rock Oni proizvode na pet uzoraka - kockice sa rebrom veličine 40-50 mm ili cilindre s promjerom i visinom od 40-50 mm. Svaki uzorak pročišćava četkom od labavih čestica, prašine i osušene do stalne mase. Nakon potpuno hlađenja uzoraka u zraku, oni se vagaju na radnoj površini ili bitanju, postavljenim u posudu sa temperaturom vode u jednom retku (vodostaj u plovilu treba biti 20-100 mm iznad gornjeg lica uzoraka) i održavano 48 sati. Sljedeći uzorci uklanjaju se iz plovila, obrišite suho sušenje mekom krpom i izvagali komad. U ovom slučaju, masa vode koja teče iz pora uzorka do skale vaga uključena je u masu uzorka zasićene vode.
Apsorpcija vode izračunavaju se kao aritmetički prosjek određivanja apsorpcije vode pet uzoraka. Vrijednosti ovog pokazatelja za najčešće vrste okrenut kamen CIS je dat u Dodatku.
Vlaga
Vlažnost je količina vlage sadržane u materijalu, koja se naziva masovnom materijalu u suhom stanju. Vlažnost W izračunava se formulom W \u003d [(m 1 - m) / m] 100% (ovdje m - masa suvog uzorka, kg; m 1
- Masa mokrog uzorka, kg).
Vlažnost uzima u obzir prilikom transporta, skladištenja i prihvatanja materijala po težini. Utječe na toplotnu provodljivost, otpornost na truljenje i neka druga svojstva materijala.
Putnik
Putnik - svojstva materijala za prolazak vode pod pritiskom. Ovo je jedna od glavnih karakteristika performansi krovova i hidroizolacijskih materijala, cerada, kože, veličinu propusnosti vode određena je količinom vode (ML), koja prolazi u jedinici vremena (h) kroz područje (H) 1 cm 2) na stalnom pritisku.
Obrnuto vlasništvo - Vodoprepornost - karakterizirani po posebno gustim materijalima (na primjer, čelik, staklo, bitumen) i gusti materijali sa zatvorenim porama (na primjer, beton posebno odabranog kompozicije).