ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Л-2 - 2010

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
СТРОИТЕЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Л-2 - 2010
1
Основные свойства строительных материалов
• Общие сведения
• Физические
свойства
• Механические
свойства
• Химические
свойства
• Технологические
свойства
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
2
Основные свойства строительных материалов
• Общие сведения
• Физические
свойства
• Механические
свойства
• Химические
свойства
• Художественнодекоративные
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
3
Механические свойства СМ
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
4
Механические свойства характеризуют
способность материала сопротивляться
действию внешних сил или иных
факторов, вызывающих в нем внутренние
напряжения сжатия, растяжения или
сдвига.
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
5
• Прочность - свойство материала сопротивляться
разрушению под действием внутренних
напряжений, вызванных внешними силами или
другими факторами (стесненная усадка,
неравномерное нагревание и т. п.).
• Прочность материала оценивают пределом
прочности (R), определенном при данном виде
деформации.
Важно! Для хрупких материалов (природных каменных материалов,
бетонов, строительных растворов, кирпича и др.) основной
прочностной характеристикой является предел прочности при
сжатии.
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
6
• Предел прочности при осевом сжатии равен
частному от деления разрушающей силы на
первоначальную площадь поперечного сечения
образца (куба, цилиндра, призмы).
Rсж = Рразр / F, кгс/см2 (МПа)
где Rсж - предел прочности при осевом сжатии
Рразр - разрушающая сила, кгс
F - первоначальная площадь поперечного сечения
образца, см2
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
7
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А.
Хайруллиной
8
• Предел прочности при изгибе определяют
путем испытания образца в виде балочек
на двух опорах.
Rизг = 3Рℓ / 2bh2, Мпа
где Rизг - предел прочности при изгибе;
Р – разрушающая нагрузка, кгс
ℓ - расстояние между опорами, см
b – ширина образца, см
h – толщина образца, см
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
9
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
10
• Предел прочности при осевом растяжении (Rр)
используется в качестве прочностной
характеристики стали, бетона, волокнистых и
других материалов.
В зависимости от соотношения Rр / Rсж можно
условно разделить материалы на три группы:
1) материалы, у которых Rр > Rсж (волокнистые древесина и др.) ;
2) Rр = Rсж (сталь);
3) Rр < Rсж (хрупкие материалы –
природные камни, бетон, кирпич).
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
11
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А.
Хайруллиной
12
Показатель удельной прочности
Коэффициент конструктивного качества
(ККК) материала равен отношению показателя
прочности R к средней плотности ρср
ККК = R / ρср
Лучшие конструкционные материалы имеют
высокую прочность при малой средней
плотности.
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
13
Примеры значений ККК для
некоторых строительных материалов:
1. стеклопластик - 225;
2. древесина (без пороков) - 200;
3. сталь высокопрочная - 127;
4. сталь - 51;
5. легкий конструкционный бетон - 22,2;
6. тяжелый бетон - 16,6;
7. легкий бетон - 12,5;
8. кирпич - 5,56.
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
14
Деформация твердых тел
Деформация – изменение формы или объема тела
под действием внешних сил:
упругая
Л-2 - 2010
пластическая
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
15
Упругость и Пластичность
• Упругостью твердого тела называют его
свойство самопроизвольно восстанавливать
первоначальную форму и размеры после
прекращения действия внешней силы.
Упругая деформация полностью исчезает
после прекращения действия внешней
силы, поэтому ее принято называть
обратимой.
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
16
• Пластичностью твердого тела называют его
свойство изменять форму и размеры под
действием внешних сил не разрушаясь,
причем после прекращения действия силы
тело не может самопроизвольно
восстановись свои размеры и форму, и в
теле остается некоторая остаточная
деформация, называемая пластической
деформацией.
• Пластическую, или остаточную, деформацию,
не исчезнувшую после снятия нагрузки,
называют необратимой.
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
17
Твердость
• Твердостью называют свойство материала
сопротивляться проникновению в него
другого, более твердого тела.
• Твердость материалов оценивают шкалой
Мооса, представленной десятью
минералами, из которых каждый
последующий своим острым концом
царапает все предыдущие.
Эта шкала включает минералы в порядке
возрастающей твердости от 1 до 10.
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
18
Показ.
твер.
ШКАЛА ТВЕРДОСТИ МООСА
Минерал
Характеристика твердости
1
ТАЛЬК
ЛЕГКО ЧЕРТИТСЯ НОГТЕМ
2
ГИПС
ЧЕРТИТСЯ НОГТЕМ
3
КАЛЬЦИТ
ЛЕГКО ЧЕРТИТСЯ СТАЛЬНЫМ НОЖОМ
4
ФЛЮОРИТ
(ПЛАВИКОВ
ЫЙ ШПАТ)
ЧЕРТИТСЯ СТАЛЬНЫМ НОЖОМ ПОД
НАЖИМОМ
5
АПАТИТ
С ТРУДОМ ЦАРАПАЕТСЯ НОЖОМ, СТЕКЛО НЕ
ЧЕРТИТ
6
ОРТОКЛАЗ
ПРИ СИЛЬНОМ НАЖИМЕ ЦАРАПАЕТ СТЕКЛО,
СТАЛЬНЫМ НОЖОМ НЕ ЧЕРТИТСЯ
7
КВАРЦ
ЛЕГКО ЧЕРТИТ СТЕКЛО
8
ТОПАЗ
КАЖДЫЙ ПОСЛЕДУЮЩИЙ ЧЕРТИТ
ПРЕДЫДУЩИЙ
9
КОРУНД
Применяются в качестве абразивных
Слайды разработаны А.А.
материалов
Хайруллиной
Л-2 - 2010АЛМАЗ
10
19
Твердость материалов также определяют на
специальных приборах вдавливая в них стальной
шарик или твердый наконечник
(в виде конуса или пирамиды). В результате
испытания вычисляют число твердости
HB (НR)= P / F
где F - площадь поверхности отпечатка.
Важно!
1. Высокая прочность материала не всегда говорит о его
твердости
2. От твердости материалов зависит их истираемость: чем
выше твердость, тем меньше истираемость.
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
20
Специальные механические
свойства
•
•
•
•
Истираемость
Износостойкость
Хрупкость
Ударная вязкость (ударная или
динамическая прочность)
Л-2 - 2010
Слайды разработаны А.А. Хайруллиной
21