Тема 1. Основные свойства строительных материалов
Строительные материалы — материалы для возведения и ремонта зданий и сооружений. Наряду со «старыми» материалами, такими как древесина, камень и кирпич, с началом промышленной революции появились новые стройматериалы — бетон, сталь, стекло и пластмасса.
Взаимосвязь строительных материалов и архитектуры.
Свою вещественную форму архитектура обретает с помощью материалов — основы развития новых конструктивных структур.
В условиях научно-технического прогресса роль материальной базы архитектуры неуклонно возрастает.
Материалы как одно из главных средств решения задач, выдвигаемых архитектурой, в современных условиях не только определяют осуществление творческого замысла и реальность новых архитектурных форм и конструктивных систем, но и в большей, чем когда-либо прежде, степени обусловливают характер и эстетическую выразительность формы, экономическую и функциональную целесообразность сооружения и, наконец, являются мощным объективным стимулом развития современной архитектуры.
Свойства материалов
Материалы и изделия должны обладать хорошими свойствами и качествами.
Свойство — характеристика материала, проявляющаяся в процессе его обработки, применении или эксплуатации.
Качество — совокупность свойств материала, обуславливающих его способность удовлетворять определённым требованиям в соответствии с его назначением.
Свойства строительных материалов и изделий классифицируют на четыре основные группы: физические, механические, химические, технологические и др.
К химическим относят способность материалов сопротивляться действию химически агрессивной среды, вызывающие в них обменные реакции приводящие к разрушению материалов, изменению своих первоначальных свойств: растворимость, коррозионная стойкость, стойкость против гниения, твердение. строительный ремонт архитектура
Физические свойства: истинная и средняя плотность, текстура, пористость, гигроскопичность, водонепроницаемость, морозостойкость, теплопроводность, огнестойкость.
1. Истинная и средняя плотность.
Под плотностью материала понимают степень заполнения его объема веществом, из которого он состоит.
Истинная плотность — постоянная физическая характеристика, которая не может быть изменена без изменения его химического состава или молекулярной структуры.
Архитектура здания
... выполняются путём обработки вещественного материала; воспринимаются зрителями непосредственно и визуально[9] [10] . 4. Основные области архитектуры 4.1. Проектирование зданий и сооружений Объёмно-планировочное ... Алвар Аалто[15] Пространство, а не камень — материал архитектуры . Николай Александрович Ладовский[15] Я верю в то, что архитектура — разумный способ организации пространства. Луис Кан[15 ...
Средней плотностью — называется масса единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. вместе с порами и содержащейся в них влагой. Средняя плотность пористого материала, как правило, меньше истинной. Отдельные материалы, такие как сталь, стекло, битум, а также жидкие, имеют практически одинаковые истинную и среднюю плотности.
2. Пористость.
Пористостью материала По называют степень заполнения объема материала порами.
По величине воздушных пор материалы разделяют на мелкопористые (поры имеют размеры в сотые и тысячные доли миллиметра) и крупнопористые (размеры пор от десятых долей миллиметра до 1 — 2 мм).
- г, Плотность и пористость материалов имеют очень большое значение в строительстве, так как с ними связаны такие важные свойства, как прочность, водопоглощение, водопроницаемость, теплопроводность, морозостойкость, звукопроницаемость, кислотно стойкость и др. Для изготовления водонепроницаемых конструкций нужны материалы с высокой идотноошо;
- малотеплопроводные конструкции необходимо изготовлять из медкопорйсшх материалов с пониженной теплопроводностью и т. д.»
3. Гигроскопичность.
Гигроскопичность — свойство капиллярно-пористого материала поглощать влагу из воздуха. С увеличением относительной влажности воздуха и снижением температуры гигроскопичность повышается.
Гигроскопичность отрицательно сказывается на свойствах строительных материалов. Так, цемент при хранении под влиянием влаги воздуха гидратируется и комкуется, при этом снижается его марка. Весьма гигроскопична древесина, от влаги она разбухает, коробится и трескается.
4. Водонепроницаемость.
Водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлением. Характеристикой водопроницаемости служит количество воды, прошедшее в течение 1 с через 1 м2 поверхности материала при заданном давлении воды. Для определения водопроницаемости используют различные устройства, позволяющие создавать нужное одностороннее давление воды на поверхность материала. Методика определения зависит от назначения и разновидности материала. Водопроницаем мость зависит от плотности и строения материала. Чем больше в материале пор и чем эти поры крупнее, тем больше его водопроницаемость.
При выборе стройматериалов для специальных целей (кровельные материалы, бетоны для гидротехнических сооружений, трубы и др.) чаще оценивают не водопроницаемость, а водонепроницаемость, характеризуемую периодом времени, по истечении которого появляются признаки просачивания воды под определенным давлением через образец испытуемого материала (кровельные материалы), или предельной величиной давления воды (Па), при котором вода не проходит через образец (например, бетон).
5. Морозостойкость.
Морозостойкостью называют способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без допустимого понижения прочности.
Некоторые строительные материалы, соприкасающиеся с водой и наружным воздухом (например, материалы гидросооружений, кровельные, стеновые), постепенно разрушаются; разрушение вызывается тем, что материал полностью насыщается водой, которая при температуре ниже нуля замерзает в порах, увеличиваясь в объеме примерно на 9%.
Гигиеническое значение воздуха и воды
... факторы во многом определяют образ жизни человека. Факторы внешней среды в гигиенической практике подразделяются: химические - элементы или соединения, входящие в состав воздуха, воды, почвы, пищи или являющиеся ... во, влажностью ф и барометрическим давлением Рб. Гигиеническое значение температуры воздуха определяется прежде всего ее влиянием на теплообмен организма, который является одним из видов ...
Лед, образующийся в порах материала, давит на стенки пор и может их частично разрушить, вследствие чего прочность материала понижается; этому способствует также перемещение (миграция) влаги по порам.
Плотные материалы (без пор или с незначительно открытой пористостью), поглощающие весьма мало воды, морозостойки.;
- Пористые же материалы обладают удовлетворительной морозостойкостью только в случае, если вода практически заполняет до 80—85% доступных пор.
6. Теплопроводность.
Теплопроводность — свойство стройматериала передавать теплоту через толщу от одной поверхности к другой.
Теплопроводность материала зависит от его химического состава и структуры, степени и характера пористости, влажности и температуры, при которых происходит процесс передачи теплоты.
В значительной мере теплопроводность зависит от величины пористости, размера и характера пор.
Мелкопористые материалы и материалы с замкнутыми порами обладают меньшей теплопроводностью, чем крупнопористые материалы и материалы с сообщающимися порами.
Это связано с тем, что в крупных и сообщающихся порах усиливается перенос теплоты конвекцией, что и повышает суммарную теплопроводность.
Теплопроводность большинства строительных материалов увеличивается с повышением их температуры. Это необходимо знать при выборе материалов для тепловой изоляции теплопроводов, котельных установок и т. п.
Теплопроводность материалов учитывается при теплотехнических расчетах толщины стен и перекрытий отапливаемых зданий, а также при определении требуемой толщины тепловой изоляции горячих поверхностей и холодильников.
7. Огнестойкость.
Огнестойкость — свойство материала противостоять действию высоких температур и воды в условиях пожара без значительной потери несущей способности.
По степени огнестойкости строительные материалы делят на несгораемые, трудно сгораемые и сгораемые. Несгораемые материалы в условиях высоких температур не подвержены воспламенению, тлению или обугливанию. При этом некоторые материалы почти не деформируются (кирпич, черепица), другие могут деформироваться, сильно (сталь) или растрескиваться (гранит).
Поэтому стальные конструкции часто требуется защищать другими, более огнестойкими материалами. Трудносгораемые материалы под воздействием высоких температур с трудом воспламеняются, тлеют и обугливаются, но только в присутствии огня. При удалении огня процессы горения, тления и обугливания прекращаются (фибролит, асфальтовый бетон и др.).
Сгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры воспла меняются и горят или тлеют и после удаления источника огня (древесина, войлок, битумы, смолы и др.).
Механические свойства: пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, сдвиге, упругость, пластичность, жёсткость, твёрдость.
Технологические свойства: удобоукладываемость, теплоустойчивость, плавление, скорость затвердевания и высыхания.
Строительные материалы (2)
... др.). Внутренняя структура материала определяет его механическую прочность, твердость, теплопроводность и другие важные свойства. Кристаллические вещества, входящие в состав строительного материала, различают по характеру ... или в кристаллах, состоящих из двух элементов (кварце, карборунде). Такие материалы отличаются высокой прочностью и твердостью, они весьма тугоплавки. Ионные связи образуются в ...
Использование строительных материалов значительно влияет на качество среды проживания, особенно во внутренних помещениях зданий. Исходя из принципов строительной биологии предлагается, чтобы строительные материалы и мебель отвечали следующим требованиям [119]:
- состояли из натуральных материалов или близких к натуральным составам;
- имели собственную радиоактивность не выше нормативной;
- не выделяли токсичных газов, частиц, вредных для здоровья;
- имели нейтральный или приятный запах;
- поддерживали комнатную влажность в психологически приемлемом диапазоне;
- создавали нейтральную электрическую атмосферу (не создавали электростатических зарядов);
- имели хорошие акустические свойства;
- не обусловливали больших изменений естественного магнитного поля;
- были способны к рециклингу;
- не обусловливали сверхэксплуатацию природных ресурсов;
- были термально сбалансированы.
