Byggematerialernes funktionelle egenskaber og pålidelighed bestemmes hovedsageligt af deres fysiske og kemiske egenskaber, som omfatter massefylde, rumvægt, porøsitet, holdning til lave temperaturer, vandabsorption, frostbestandighed, modstandsdygtighed over for aggressive miljøer osv. Definition af disse indikatorer og metoder til deres beregning er beskrevet i varevidenskabens teoretiske grundlag. Her giver vi en beskrivelse af de egenskaber, der er specifikke for byggematerialer og deres indikatorer.

Frostbestandighed er et materiales evne i vandmættet tilstand til at modstå gentagen vekslende frysning og optøning uden synlige tegn på ødelæggelse og uden et væsentligt fald i styrke. Nogle byggematerialer (vægbeklædning, tagdækning), der kommer i kontakt med vand og udeluft, forringes gradvist under drift på grund af det faktum, at materialet er mættet med vand, hvilket, når det fryser, øger dets volumen (med ca. 9%), hvilket fører til til ødelæggelse af porer.

Materialers frostbestandighed afhænger af styrke og tæthed. Tætte materialer med lav vandoptagelse er frostbestandige. Frostbestandighedstest udføres i kølekamre ved temperaturer under -17°C. Antallet af cyklusser kan nå fra 10 til 200. Frostbestandige materialer er dem, hvor der efter det angivne antal cyklusser ikke er revner, delaminering, et fald i styrke på ikke mere end 15% og et vægttab på ikke mere end 5 %. Baseret på antallet af frysecyklusser, de kan modstå, er byggematerialer opdelt i MRZ (F) kvaliteter: 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200.

Termisk ledningsevne er et materiales egenskab til at overføre varme. Termisk ledningsevne afhænger af materialetypen, porernes beskaffenhed, mængden af ​​porøsitet og fugtighed.

I porøse materialer passerer varme gennem porer fyldt med luft, hvis varmeledningsevne er meget lav. Derfor bedømmes materialets termiske ledningsevne ud fra porøsitetsværdien - jo større porøsitet, jo lavere er varmeledningsevnen.

Et materiales evne til at modstå høje temperaturer uden ødelæggelse kaldes brandmodstand. Ud fra brandmodstandsdygtighed opdeles materialer i tre grupper: brandsikre (mursten, asbestcementmaterialer), svære at brænde (filt imprægneret med lermørtel) og brændbare (træ, tagpap).

Et materiales evne til at modstå langvarig udsættelse for høje temperaturer uden deformation kaldes brandmodstand. Denne indikator er vigtig for materialer, der anvendes til fremstilling af komfurer og rør.

Styrke er et materiales egenskab til at modstå ødelæggelse under påvirkning af spændinger som følge af belastninger og andre faktorer. Oftest oplever byggematerialer tryk- eller trækspænding. Natursten og mursten modstår kompression godt, men er mindre modstandsdygtige over for spændinger (10-15 gange). Træ og stål fungerer godt i både kompression og spænding.

Styrke er normalt karakteriseret ved svigtspændingsindekset og beregnes ved at dividere belastningen med prøvens tværsnitsareal. Brudspændingen ved kompression af cement, asbestcementprodukter og mursten kaldes traditionelt "kvalitet". Almindelig ler mursten kan være kvaliteter fra 75 til 300, Portland cement fra 300 til 800. Karaktererne er standardiseret af GOSTs.

For mange byggematerialer er en vigtig indikator modstand mod aggressive miljøer. Denne indikator kaldes også kemisk (eller korrosions-) modstand. Denne egenskab er især vigtig for materialer til fundamenter, kældre, kloakrør og sanitetsudstyr. De mest modstandsdygtige er keramiske materialer, glas og specielle mursten. For eksempel er kalksandsten ustabil over for virkningen af ​​kulsyre opløst i vand, så den bruges ikke til fundamenter.

For materialer af organisk oprindelse (primært træ) er en vigtig egenskab biostabilitet - evnen til at modstå de ødelæggende virkninger af plante- og dyreorganismer (svampe, mosser, laver). De øger biostabiliteten ved at behandle med antiseptika.

En omfattende indikator for kvaliteten af ​​byggematerialer er holdbarhed, karakteriseret ved levetid.

Levetid er den tid, hvor et materiale eller produkt under drift bevarer sine egenskaber på et niveau, der sikrer dets funktioner. Levetiden bestemmes af styrke, frostbestandighed, slidstyrke, modstandsdygtighed over for aggressive miljøer og biostabilitet. Levetiden påvirkes af ældning af materialet, der sker under påvirkning af atmosfæren og andre faktorer. Dette er især vigtigt for polymermaterialer, cementer osv.

Harmløshed er karakteriseret ved et materiales evne til ikke at frigive stoffer til miljøet i mængder, der er skadelige for menneskers sundhed. I denne henseende udsættes polymermaterialer (linoleum, fliser osv.) for grundige sanitær-kemiske og toksikologiske tests. Disse grupper af egenskaber omfatter elektrificering, også karakteristisk hovedsageligt for polymermaterialer. Elektrificering har en skadelig effekt på menneskekroppen og øger forureningen. For at fjerne elektrificering anvendes antistatiske midler.

Æstetiske egenskaber er ofte afgørende ved valg af efterbehandlingsmaterialer, især til boligindretning, såsom tapet, fliser, linoleum osv. Disse egenskaber bestemmes af farve, mønster, tekstur, glans, form, tekstur. Træ, glas, keramik og polymermaterialer har høje æstetiske egenskaber.

Blandt de faktorer, der bestemmer byggematerialernes forbrugeregenskaber, er følgende af primær betydning:

Råmateriale, dets sammensætning og struktur;

Produktionsmetode (øgende porøsitet, reduktion af den volumetriske masse af mursten under brænding);

Anvendelse af beskyttende og dekorative belægninger (påvirker beskyttende egenskaber - mekanisk styrke, slidstyrke, kemikalie- og vandbestandighed, hårdhed, øgede æstetiske egenskaber (glasering af keramiske fliser).

Et vigtigt aspekt er ikke kun produktionen af ​​højkvalitets byggematerialer, men også bevarelsen af ​​kvaliteten under opbevaring og transport. Det er især vigtigt at overholde reglerne for emballering og transport af skrøbelige byggematerialer (glas, keramik). For mineralbindemidler er det ud over disse regler vigtigt at følge det korrekte opbevaringsregime. Når luftfugtigheden stiger, eller der kommer fugt ind, kan disse materialer fuldstændig miste deres forbrugeregenskaber.

Klassifikationer:

1. Arkitektoniske og konstruktionsmæssige klassifikationer af brugsklare materialer og produkter i henhold til deres tilsigtede formål.

1.1. Byggematerialer og produkter:

1.1.1. Materialer og produkter til bærende konstruktioner (sten, stål, træ);

1.1.2. Materialer og produkter til omsluttende konstruktioner

1.1.3. Varme- og lydisolerende konstruktionsmaterialer (lette, porøse);

1.1.4. Tagmaterialer (skifer, fliser, galvaniseret jern, bløde fliser);

1.1.5. Hydro- og dampbarrierematerialer (forskellige typer belægning);

1.1.6. Forsegling materialer og produkter;

1.1.7. Materialer og produkter til gennemskinnelige hegn (vinduer og døre);

1.1.8. Materialer og produkter til ingeniørmæssigt og teknisk udstyr i bygninger (varmesystem, klimaanlæg, belysningssystem osv.);

1.1.9. Materialer og produkter til specielle formål (varmebestandighed og brandmodstand)

1.2. Bygge- og efterbehandlingsmaterialer:

1.2.1. Materialer og produkter til de forreste lag af omsluttende strukturer af sandwich-typen (beklædning);

1.2.2. Materialer og produkter til hegn, altaner og loggiaer

1.2.3. Materialer og produkter til belægning af gulve og trapper (styrke, brandmodstand, æstetik);

1.2.4. Materialer og produkter til sammenklappelige, mobile og stationære skillevægge;

1.2.5. Materialer og produkter til nedhængte lofter (letvægtskonstruktion, stålbøjler);

1.2.6. Materialer og produkter til stationært udstyr og møbler (glas, træ, metal, plast);

1.2.7. Materiale til vejbelægninger;

1.3. Dekorationsmaterialer:

1.3.1. Til udvendig efterbehandling af bygninger og strukturer (maling til facadearbejde, polymercementbelægninger, pladematerialer);

1.3.2. Indvendig dekoration (keramik, porcelænsfliser, tapet);

1.3.3. Beskyttende belægninger (anti-korrosion, pletter);

2. Klassificering efter oprindelse . Materialer er opdelt i mineralske og organiske. Derudover er de opdelt i naturlige og kunstige.

3. Klassificering af kunstige materialer baseret på dannelsen af ​​struktur, egenskaber og forskningsmetoder (klassificering efter teknologi) til:

3.1. Ikke-affyring - hærdning sker ved relativt lave temperaturer under påvirkning af kemiske og fysisk-kemiske omdannelser af bindemidlet;

Moderne doseringsanordninger vejer massen af ​​hver fast komponent i betonblandingen og vejer væskevolumenet. Alle doseringsanordninger kan fungere i automatisk tilstand med høj nøjagtighed af vejekomponenter.

3.2 Stegning (hvoraf hærdning sker under afkøling af flydende smelter, der fungerer som bindemiddel);

Der er mange strukturelle klassifikationer baseret på materialer, for eksempel klassificering baseret på makro- og mikrostrukturer, klassificering i homogene og heterogene, klassificering af arkitektoniske og konstruktionsmæssige krav, klassificering baseret på byggematerialers og produkters egenskaber og andre.

Egenskaber kan være enkle eller komplekse. En simpel egenskab er en egenskab, der ikke kan opdeles i andre (længde, masse osv.). Kompleks egenskab er en egenskab ved et materiale eller produkt, der kan opdeles i 2 eller flere mindre komplekse og simple egenskaber (funktionalitet).

Integrerede kvaliteter – et materiales eller produkts mest komplekse egenskaber, bestemt af kombinationen af ​​dets kvalitet og effektivitet.

Komplekse egenskaber. Disse omfatter holdbarhed, pålidelighed, kompatibilitet, korrosionsbestandighed osv.

4. Fra et miljømæssigt perspektiv , byggematerialer, strukturer og produkter fremstillet af disse materialer skal opfylde følgende krav:

4.1. Mono-termisk ledningsevne (som sikrer tilstrækkelig termisk modstand);

4.2. Har god åndbarhed og porøsitet;

4.3. Vær ikke-hygroskopisk og lav lyd;

4.4. Sikring af styrken, brandmodstanden, holdbarheden af ​​bygninger og strukturer;

4.5. Udslip ikke flygtige eller lugtende stoffer, der direkte eller indirekte kan påvirke menneskers sundhed;

4.6. Vær let desinficeret;

4.7. Har en farve og tekstur, der opfylder de fysiologiske og æstetiske krav til en person;

5. Byggematerialers og produkters egenskaber efter deres art er klassificeret i 6 hovedgrupper: fysiske, kemiske, fysisk-kemiske, mekaniske, teknologiske og operationelle og 2 yderligere grupper: biologiske og æstetiske.

5.1. Fysiske egenskaber karakterisere den fysiske tilstand af materialet og er opdelt i flere undergrupper: gravitationel, termisk, hydraulisk, akustisk, elektrisk, som manifesterer sig, når de interagerer med røntgen, nuklear, ultraviolet og anden stråling.

Første gruppe , der karakteriserer træk ved den fysiske tilstand af materialet. Denne gruppe omfatter:

5.1.1 Massefylde er massen af ​​et materiale pr. volumenenhed, kg/m3, g/cm3, t/m3. Der er flere typer tætheder.

Ægte tæthed masse af materiale pr. volumenenhed uden porer eller hulrum.

Gennemsnitlig tæthed en masse materiale i sin naturlige tilstand med porer og hulrum.

Bulkdensitet er massefylden af ​​bulkmaterialer i bulktilstand.

Relativ tæthed - udtrykker forholdet mellem densiteten af ​​et materiale og densiteten af ​​et standardstof under visse fysiske forhold. Det er praktisk at tage vand ved 3,98 o C som standardstof; det er ved denne temperatur, at vandtætheden er 1 g/cm 3 .

5.1.2 Tomhed (porøsitet) - dette er i hvilken grad materialet er fyldt med porer eller hulrum.

P = (1 – ρ o / ρ) 100 (1)

hvor ρ o er den gennemsnitlige massefylde af materialet, g/cm 3 ;

ρ – materialets sande massefylde, g/cm3;

Anden gruppe , der karakteriserer et materiales evne til at udvise dets egenskaber, når det interagerer med et vandmiljø.

5.1.3 Vandoptagelse er et materiales evne til at absorbere og tilbageholde vand. Vandabsorption bestemmes af forskellen i massen af ​​prøven mættet med vand og i absolut tør tilstand.

Vandabsorption skelnes efter masse, dvs. forholdet mellem massen af ​​absorberet vand og massen af ​​den tørre prøve:

W m = ((m in – m c) / m c) 100 (2)

hvor m in er prøvens masse i fugtet tilstand, gr.

m c – prøvens masse i tør tilstand, gr.

og vandabsorption efter volumen W o:

W o = ((m in – m c) / V) 100 (3)

hvor V er prøvens volumen, cm 3

W o = W m d (4)

Absorptionen af ​​vand i porerne sker under påvirkning af kapillærkræfter og befugtningskræfter. For at mætte prøven fuldstændigt med vand, sænk den langsomt ned i vand eller kog den.

5.1.4 Vandmætning - Dette er fugtning af materialet under tryk. Karakteriseret ved mætningskoefficient:

Kn = W o / P (5)

hvor W o - vandabsorption efter volumen;

P – porøsitet;

Mætningskoefficienten karakteriserer i hvilken grad porerne i materialet er fyldt med vand. Mætningskoefficienten kan indirekte bestemme materialets frostbestandighed, hvis K n< 0,8, то материал считается морозостойким.

5.1.5 Vandgennemtrængelighed - Dette er et materiales evne til at passere vand under tryk. Karakteriseret ved filtreringskoefficient

K f = V i a / (6)

hvor V in er mængden af ​​vand, m 3, der passerer gennem en væg med området S =

1 m2, tykkelse a = 1 m for tiden t = 1 time, med en forskel i hydrostatisk tryk ved grænserne af væggen p 1 – p 2 = 1 m af vandsøjlen.

5.1.6 Vandtæthed er et materiales evne til at bevare sine egenskaber, når det fugtes. Vandbestandighed vurderes ved blødgøringskoefficienten, der er lig med forholdet mellem trykstyrken af ​​en prøve mættet med vand og trykstyrken af ​​en tør prøve:

K størrelse = R komprimeret sat. / R komprimeret tør (7)

hvor R compress.us er trykstyrken af ​​en prøve mættet med vand, MPa

R komprimeret tør – ultimativ trykstyrke af en tør prøve, MPa

Hvis blødgøringskoefficienten er mindre end 0,8, er materialet ikke vandtæt.

5.1.7 Vandtæthed - dette er et materiales evne til at forhindre filtrering af vand under tryk. Graden af ​​vandmodstand stiger med et fald i antallet af store porer og især gennem dem.

5.1.8 Frostbestandighed er et materiales evne til at modstå det nødvendige antal cyklusser med skiftevis frysning og optøning. I dette tilfælde bør reduktionen i materialets styrke ikke være mere end 15% og vægttabet ikke mere end 5%.

Et materiales frostbestandighed er højere, jo færre store åbne porer og jo større trækstyrke.

Følgende frostbestandighedsgrader findes: F 10,15,25,50,100,150,200…500.

5.1.9 Fugtdeformationer – porøse uorganiske og organiske materialer ændrer deres volumen og størrelse, når luftfugtigheden ændres.

Krympning (krympning) Dette er et fald i volumen og størrelsen af ​​materialet, når det tørrer. Det udtrykkes ved et fald i tykkelsen af ​​de vandlag, der omgiver materialets partikler og virkningen af ​​indre kapillærkræfter.

Tredje gruppe , der karakteriserer et materiales evne til at udvise dets egenskaber, når det interagerer med et termisk miljø.

5.1.10 Termisk ledningsevne – et materiales evne til at overføre varme gennem tykkelse fra en mere opvarmet overflade til en mindre opvarmet.

Loven om varmeoverførsel ved termisk ledningsevne blev først formuleret af Fourier. Ifølge denne lov er mængden af ​​varme Q (J), der passerer gennem væggen, direkte proportional med materialets varmeledningsevne, temperaturgradienten (t 1 - t 2), væggens areal (S) og den tid Z, hvorunder varmestrømmen passerer, omvendt proportional med vægtykkelsen:

Q = λ (S (t 1 – t 2) Z) / a, (J) (8)

λ = (Q a) / (S (t 1 – t 2) Z), W / (m o C) (9)

5.1.11 Varmekapacitet – et materiales egenskab til at absorbere varme. Varmekapacitet er karakteriseret ved den specifikke varmekapacitetskoefficient, dvs. mængden af ​​varme, der absorberes af 1 kilogram materiale, når det opvarmes med 1 grad. Den specifikke varmekapacitetskoefficient måles i J/kg o C(K). Jo større materialets specifikke varmekapacitet, desto højere, alt andet lige, er bygningens termiske modstand. For stenmaterialer er den specifikke varmekapacitetskoefficient i området 0,75 - 0,92 kJ/kg o C, for træ (fyr) 2,3 - 2,7 kJ/kg o C, for tung beton 0,8 - 0,9 kJ/kg o C, for stål 0,48 kJ/kg o C, vand 4,19 kJ/kg o C.

5.1.12 Termisk modstand – dette er et materiales evne til ikke at revne under pludselige og gentagne temperaturændringer. Jo lavere termisk udvidelseskoefficient og jo mere homogent materialet er, jo højere er termisk modstand.

5.1.13 Brandmodstand – dette er et materiales evne til at modstå kortvarig udsættelse for høje temperaturer under brandforhold (op til 1000 o C) og samtidig bevare konstruktionens bæreevne og stabilitet (beton, armeret beton, keramik, varmebestandigt stål) .

5.1.14 Brandmodstand – materialets evne til at modstå høje temperaturer (over 1580 o C) i lang tid uden at smelte.

5.2 . Kemiske egenskaber materialer er kendetegnet ved deres evne til at modstå virkningen af ​​et kemisk aggressivt miljø.

Syrebestandighed, alkaliresistens, opløselighed, kulsyre, hydrering osv.

5.2.1 Syrebestandighed – materialets evne til at modstå syrer.

5.2.2 Alkali-resistens – materialets evne til at modstå virkningerne af alkali.

5.2.3 Opløselighed – et materiales evne til at opløses i vand eller opløsninger af salte, syrer og baser. Opløselighed er karakteriseret ved hastigheden af ​​tab i prøvemasse til opløsningsområde:

P = ((m 1 – m 2) / F) 100 (10)

hvor m 1 er prøvens begyndelsesmasse, g;

m 2 – prøvens masse efter opløsningsprocessen, g;

F – opløsningsareal, cm2;

5.2.4 Toksicitet – dette er et materiales evne til under kemisk interaktion at frigive giftige stoffer, der er skadelige for menneskers og dyrs sundhed.

5.2.5 Hydrering – Dette er et materiales egenskab til at tilføje vand under en kemisk interaktion. Dehydrering er den omvendte proces.

5.2.6 Kulsyre er et materiales evne til at tilføre kuldioxid under en kemisk interaktion. Den omvendte proces med kulsyre kaldes dekarbonisering.

5.2.7 Vejrbestandighed – dette er et materiales egenskab til at modstå virkningerne af atmosfæriske faktorer, vand, luft, oxygen, svovl og andre gasser, skiftevis fugtning og tørring, opvarmning og afkøling i lang tid.

5.2.8 Korrosionsbestandighed er et materiales evne til at modstå processen med kemisk eller elektrokemisk ødelæggelse. For eksempel for at beskytte metaller mod korrosion, anvendes anodiske eller katodiske belægninger, beklædning osv.

5.2.9 Eksotermi – Dette er et materiales egenskab til at indgå i en kemisk reaktion med frigivelse af varme. Karakteristisk for kalklæseprocessen:

CaO + H 2 O = Ca (OH) 2 + (11)

5.2.10 Endotermi Dette er et materiales egenskab til at indgå i en kemisk reaktion med absorption af varme.

5.2.11 Antændelighed er et materiales evne til at antænde og undergå forbrænding.

5.2.12 Rådmodstand - dette er et materiales evne til at modstå henfaldsprocessen. For eksempel er forfaldsprocessen for træ forbundet med dannelsen af ​​sporer og svampe.

5.3. Fysisk-kemiske egenskaber materialer - sorption, adsorption, kemisorption, adhæsion, kohæsion mv.

5.3.1 Vedhæftning er et materiales egenskab til at klæbe til overfladen af ​​et andet materiale. Det er kendetegnet ved styrken af ​​vedhæftning, når et materiale er adskilt fra et andet.

5.3.2 Krystallisation – et byggemateriales evne til at antage en krystallinsk struktur.

5.3.3 Hygroskopicitet – dette er et kapillarporøst materiales egenskab til at absorbere vanddamp fra luften.

5.3.4 Sorption er processen med absorption af et stof (sorbent) af et andet stof (sorbent), uanset absorptionsmekanismen.

Afhængigt af sorptionsmekanismen skelnes adsorption, absorption og kemisorption.

- adsorption , dette er en ændring i koncentrationen af ​​et stof ved grænsefladen. Denne proces finder sted på alle interfaseoverflader, og alle stoffer kan adsorberes. Adsorption falder med stigende temperatur.

- absorption, Dette er processen med absorption af et stof af et andet gennem hele sorbentens volumen. For eksempel opløsning af gasser i væsker.

- kemisorption , dette er processen med absorption af et stof af et andet, ledsaget af kemiske reaktioner. Et typisk eksempel på kemisorption er absorption af ilt eller fugt af et metal med dannelse af oxider og hydroxider.

5.4. Mekaniske egenskaber. Dette er materialers evne til at modstå deformation og ødelæggelse under påvirkning af eksterne kræfter, styrke under kompression, spænding, stød, bøjning osv. Hårdhed, elasticitet, skrøbelighed, plasticitet, slid, deformerbarhed mv.

5.4.1 Styrke – materialers evne til under visse betingelser og grænser, uden at kollapse, at modstå indre spændinger og deformationer, der opstår under påvirkning af mekaniske, termiske og andre påvirkninger.

Der er en begrænsende tilstand af et materiale med hensyn til styrke, som kaldes trækstyrke. Afhængigt af den påførte belastning og påføringsbetingelser er der en grænse for tryk-, træk-, bøjnings-, vridnings- og forskydningsstyrke. Trækstyrken svarer til den maksimale spænding i tidspunktet for ødelæggelse af materialet. Styrken skyldes klæbekræfter, dvs. det er resultatet af vekselvirkningen mellem partikler af et materiale på atom-molekylært niveau. Disse kræfter afhænger af materialets fysiske natur og dets fysisk-kemiske organisering af strukturen, dvs. om den kemiske og mineralogiske sammensætning.

For eksempel:

1. Stål er stærkere end marmor eller granit, hvilket er en konsekvens af forskellen i kemisk sammensætning.

2. Diamant er stærkere end grafit eller kul, hvilket kun er en konsekvens af det anderledes arrangement af krystalgitteret.

Reducerer styrke, porer og mikrodefekter markant, som er stresskoncentratorer.

Der er to grupper af metoder til at bestemme styrken af ​​materialer.

Første gruppe– destruktive metoder til bestemmelse af materialers styrke. Metoden til at bestemme styrken af ​​materialer i den første gruppe involverer fremstilling af prøver af den korrekte geometriske form fra materialet, især terninger, prismer, cylindre af standardstørrelser, og at bringe dem til destruktion i kraftværker (presser). Som et resultat bestemmes den destruktive kraft, ved hjælp af hvilken styrken af ​​materialet bestemmes. Formlen til bestemmelse af trykstyrke er som følger:

R komprimering = F gange / S arr (12)

hvor F gange er brudkraften i kg (N);

S arr – prøveareal, cm 2 (mm 2);

Trykstyrke bestemt på terninger, der måler 15x15x15 cm, 10x10x10 cm, 20x20x20 cm; prismer 10x10x40 cm, 15x15x60 cm; cylindre

Bøjningsstyrke bestemt på bjælker, der måler 4x4x16cm, 2x2x30cm osv., prismer.

R og = (3P 1) / 2b h 2 (13)

hvor P er brudkraften, kN(kg),

l – afstand mellem understøtninger, cm,

b, h – snit af stråleprøven, cm,

Trækstyrke bestemt på prismer og cylindre.

Vridningsstyrke bestemt på prismer og cylindre.

5.4.2 Hårdhed er et materiales evne til at modstå indtrængning af et andet materiale ind i det. Hårdhed bestemmes af en hårdhedstester (ifølge Rockwell, Brinell).

En speciel prøvepyramide (kugler eller prismer, hovedsageligt lavet af metal (stål)) presses ind i kroppens overflade. Derefter bruges størrelsen af ​​printene til at bedømme hårdheden. Hårdheden af ​​sprøde materialer bestemmes på en konventionel 10-punkts skala. Hårdheden af ​​følgende ti mineraler tages som standard:

talkum; 2. Gips, 3. Calcit, 4. Flurit, 5. Akatit, 6. Orthoclase, 7. Kvarts, 8. Topaz, 9. Korund, 10. Diamant.

Hårdhed er af større betydning for teknologien af ​​materialer, der anvendes i strukturer med højkoncentrerede belastninger.

5.4.3 Slid er den gradvise ødelæggelse af overfladen

lag af materiale på grund af materialets friktionskræfter på overfladen af ​​et bevægeligt legeme.

Den fysiske essens af slid består i adskillelsen af ​​stærkere partikler fra den samlede masse af materialet. Ligesom styrke afhænger slid af størrelsen af ​​krystallerne indbyrdes.

Slidning bestemmes af mængden af ​​massetab af prøven pr. kontaktarealenhed af prøven med slidcirklen efter 1000 omdrejninger af cirklen:

Og = (m – m 1) / F, g/cm 2 (14)

Slid er vigtigt for gulve, trapper, skraldespande mv.

5.4.4 Elasticitet – et materiales egenskab til at genoprette sin oprindelige form og størrelse, efter at stress er fjernet.

Betydningen af ​​"elasticitet" for byggematerialer ligger i, at det i styrkeberegninger ikke er selve styrken, der tages i betragtning, dvs. ikke den spænding, som materialet svigter ved, men den elastiske grænse, dvs. den spænding, ved hvilken irreversibel plastisk deformation begynder at manifestere sig stærkt.

5.4.5 Plasticitet – et materiales evne til irreversibelt at ændre form og størrelse under belastning uden at der opstår revner. Den fysiske natur af plasticitet er forbundet med dislokationer. Plastmaterialer omfatter bitumen, træ, blødt stål, mastik osv.

En forenklet måde at bestemme murstensmærket på. Hammer

Soja 1 kg tages af den nederste del af håndtaget, albuen presses til kroppen ved taljen, rører ved skulderen med hammerslageren. Slaget påføres den største kant af murstenen. Afhængig af graden af ​​ødelæggelse af mursten i henhold til tabellen. 8 definerer sit brand.

	Tabel 8
Påvirkningsresultater	Omtrentligt mærke
Hammer
Murstenen brydes i mellemstore stykker	Under 75 – ægteskab
fra et slag
Murstenen ødelægges af to eller tre slag
Murstenen gnister, små fragmenter brækker af fra den

Symbolet for vægkeramiske materialer (mursten, sten) inkluderer ud over mærkets styrkeindikator værdien af ​​frostbestandighed i antallet af fryse- og optøningscyklusser og bogstavbetegnelser: K - keramik, R - almindelig, L - front, P - hul, O - enkelt, U - fortykket (til mursten), U - forstørret (til sten), Pr - profil. STB er angivet i slutningen af ​​betegnelsen.

For eksempel:

keramik almindelig hul enkelt mursten, styrke 150, frostbestandighed F15:

mursten KRPO-150/15/STB1160-99;

Forstørret almindelig keramisk sten, styrke 150, frostbestandighed F 15:

sten KRU 150/15/STB1160-99.

3.3. Bestemmelse af styrken af ​​ekspanderet lergrus

Styrke af ekspanderet lergrus bestemmes ved at klemme på

ren i en stålcylinder med en indvendig diameter svarende til højden. Cylinderen fyldes med ekspanderet ler til randen, lukkes med et stempel og placeres på pressens bundplade. Klem påfyldningen med en presse, indtil stemplet er nedsænket 20 mm i cylinderen, i dette øjeblik er indikatoren noteret.

	indikation af trykmålerenålen.				σ sd. h, MPa,
	Styrken af ​​tilslag, når det komprimeres i en cylinder
	beregnet med formlen
	σ sd. h

hvor F – kompressionskraft, kgf; A er cylinderens tværsnitsareal, lig med 177 cm2.

Ifølge testresultaterne af ekspanderet ler, ved hjælp af tabel. 9, bestemme graden af ​​grus efter styrke og den betonkvalitet, som den kan anvendes til.

						Tabel 9
	Grus trykstyrke			Grus mærker	Projekt stempel
		i cylinder, MPa		med hensyn til styrke	letvægtsbeton
		op til 0,5 inkl.
		St. 0,5 til 0,7 inkl.
		St. 0,7 til 1,0 inkl.
		St. 1,0 til 1,5 inkl.
		St. 1,5 til 2,0 inkl.
		St. 2,0 til 2,5 inkl.
		St. 2,5 til 3,3 inkl.
		St. 3,3 til 4,5 inkl.
		St. 4,5 til 5,5 inkl.
		St. 5,5 til 6,5 inkl.
		St. 6,5 til 8,0 inkl.
		St. 8,0 til 10,0 inkl.
	σ sd. h			Fremskyndet		styrke
			ekspanderet ler kan baseres på bulkværdi
			tæthed ved hjælp af grafen (fig. 3).
			Derudover styrken af ​​ekspanderet lergranulat
			kan groft bestemmes ved at klemme
			deres fingre. Hvis kornene er nemme
			er ødelagt, er deres styrke normalt ikke
			overstiger 1 - 1,2 MPa, hvis for dette
			du skal gøre en indsats, så styrke
	Ris. 3. Omtrentlig tidsplan		er 1,5 -			Granulat med
			styrke 2 – 3 MPa eller mere
	afhængighed af styrken af ​​keramik
	grus fra bulk tæt		gå i stykker ved let slag
	forbliv tør		mekanikers hammer.

3.4. Bestemmelse af slidstyrken af ​​gulvfliser

Modstandsdygtighed er et materiales evne til at modstå slibende belastninger. For gulvfliser er denne indikator forbundet med friktion på overfladen af ​​sålerne på folks sko og bevægelsen af ​​mekanismer. Slidstyrken vurderes ved tab af flisemasse pr. arealenhed på slidcirklen. For at bestemme vægttabet af fliser under slid

vælg en prøve på 70 × 70 mm eller 50 × 50 mm, som er forudvejet med en nøjagtighed på 0,1 g, og længden og bredden måles, og arealet beregnes med en nøjagtighed på 0,1 cm2. Prøven placeres i en holder på en metalskive (slidskive). Når skiven roteres, hvorpå sand tilføres ensartet, og belastningen på prøven ikke er mere end 0,06 MPa, opstår der slid af prøvens overflade, dvs. tab af dens masse. Efter 30 m vandring stoppes skiven, prøven fjernes og vejes. Processen gentages på prøven tre gange mere, hver gang den drejes 90° i én retning.

Slidstyrke Q, g/cm2, beregnes ved hjælp af formlen

		3m 4

hvor m 4 er det totale massetab efter 4 slidcyklusser, g; S – prøveareal, cm2; 3 – reduktionsfaktor til 12 testcyklusser.

Beregningsresultatet er afrundet til 0,01 g/cm2.

De opnåede data sammenlignes med kravene i GOST, ifølge hvilke vægttab ved test af uglaserede fliser ikke bør overstige 0,18 g/cm2.

Testspørgsmål til forsvar af afsluttet laboratoriearbejde

1. Til hvilket formål bruges materialerne i byggeriet i byggeriet?

2. Hvilke indikatorer karakteriserer kvaliteten af ​​vægmateriale?

3. Hvilken konklusion om murstenens kvalitet kan laves baseret på resultaterne af en visuel inspektion?

4. Hvordan bestemmer man murstenens mærke?

5. Hvad betyder udtrykket - murstensmærke for styrke 75, 100, 300?

6. Hvilke indikatorer karakteriserer kvaliteten af ​​det materiale, der bruges til udvendig efterbehandling (beklædning) af bygninger?

7. Hvilke indikatorer karakteriserer kvaliteten af ​​det materiale, der bruges til gulvbehandling?

8. Hvorfor er der ifølge GOST forskellige krav til vandabsorption pålagt de testede materialer?

9. Hvad afhænger tætheden af ​​keramiske produkter af?

10. Forklar symbolet - mursten KRU (KLU) - 125/75/STB1160-99.

11. Hvilke teknologiske metoder kan bruges til at øge vægmaterialernes varmeisoleringsegenskaber?

12. Hvilke teknologiske metoder kan bruges til at øge kvaliteten af ​​vægmateriale?

13. Forklar symbolet - stenKLPr-150/50/STB1160-99.

14. Forklar symbolet - PG250× 250 (247 × 247 × 8,0)

GOST6787-2001.

Liste over GOST'er og STB'er, der bruges ved udførelse af laboratoriearbejde

1. STB 1160-99. Keramiske mursten og sten. Tekniske forhold.

2. STB 1217-2000. Grus, knust sten og kunstigt sand er porøst. Tekniske forhold.

3. GOST 6787-2001. Keramiske fliser til gulve. Tekniske forhold.

4. GOST 7025-91. Keramiske og silikat mursten og sten. Metoder til bestemmelse af vandabsorption, tæthed og frostbestandighedskontrol.

5. GOST 8462-85. Vægmaterialer. Metoder til bestemmelse af tryk- og bøjningsstyrker.

6. GOST 9758-86. Porøse uorganiske fyldstoffer til byggearbejde. Testmetoder.

7. GOST 27180-2001. Keramiske fliser. Testmetoder.

Laboratoriearbejde nr. 4

FORSKNING AF EGENSKABERNE FOR FORSKELLIGE VARMEISOLERINGSMATERIALER OG PRODUKTER

Spørgsmål om adgang til laboratoriearbejde

1. Hvilke materialer kaldes termisk isolering?

2. Hvad er de vigtigste indikatorer for vurdering af kvaliteten af ​​termisk isoleringsmateriale?

3. Klassificering af varmeisoleringsmaterialer efter produktform.

4. Klassificering af varmeisoleringsmaterialer i henhold til strukturens art.

5. Metoder til at opnå en porøs struktur.

6. Klassificering af varmeisoleringsmaterialer efter oprindelsesart.

7. Klassificering af varmeisoleringsmaterialer efter grad af kompressibilitet.

8. Klassificering af varmeisoleringsmaterialer i henhold til graden af ​​brandmodstand.

9. Hvordan adskiller varmeisolerende materialer sig fra lydabsorberende materialer?

10. Hvilke organiske varmeisoleringsmaterialer kender du?

11. Hvilke uorganiske varmeisoleringsmaterialer kender du?

Termiske isoleringsmaterialer- en type byggematerialer. De er kendetegnet ved en meget porøs struktur og lav varmeledningsevne. Ved opførelse af bolig- og industribygninger medfører brugen af ​​termisk isolering besparelser i grundlæggende byggematerialer, en reduktion i tykkelsen og vægten af ​​vægge, tag- og loftkonstruktioner samt en reduktion i byggeomkostningerne. Ved at isolere termiske installationer (ovne, tørretumblere), rørledninger og udstyr reduceres varmetab, brændstof- og energiforbrug, hvilket giver mulighed for at spare op til 1 million tons standardbrændstof om året.

Baseret på typen af ​​råmateriale kan termiske isoleringsmaterialer opdeles i organiske, bestående af fibre eller opskummet polymer, og uorganiske, opnået fra mineralske smelter eller ved brænding af mineralske råvarer.

Med hensyn til form og udseende kan varmeisoleringsmaterialer (TIM) stykkes (plader, blokke, mursten osv.), rulles (måtter, strimler), snore (bundter, snore), løse og løse (perlit, glasuld, osv.), formet (cylindre, segmenter).

Baseret på deres struktur er varmeisoleringsmaterialer opdelt i fibrøst - mineraluld, træfiber; cellulær - skumglas, skumplast; granulær (løs) - ekspanderet perlit, ekspanderet ler, savsmuld, agloporit, pimpsten.

Binders kan bruges til at få TIM. Termiske isoleringsmaterialer er kendetegnet ved et stort antal lukkede, adskilte og åbne indbyrdes forbundne porer,

som er fyldt med luft eller gas.

Den samlede porøsitet af et materiale består af åben og lukket porøsitet. For termiske isoleringsmaterialer bør den samlede porøsitet være i området 40 – 98 %. Mængden af ​​åben porøsitet afhænger af materialets struktur. For materialer med en fibrøs struktur nærmer værdien af ​​åben porøsitet sig således totalen. I materialer med en cellulær struktur dominerer lukkede porer.

Materialer med små lukkede sfæriske porer har den bedste varmeisoleringsevne. Når porestørrelsen øges, forringes materialernes varmeafskærmende egenskaber, da luften indesluttet i porerne bevæger sig frit, og materialets varmeledningsevne øges. Derudover har sådanne materialer høj vandabsorption, hvilket også forringer de termiske isoleringsegenskaber.

Materialernes varmeisoleringsegenskaber afhænger i vid udstrækning af den gennemsnitlige densitet: Jo lavere den gennemsnitlige densitet er, desto bedre er de termiske isoleringsegenskaber.

Afhængigt af den gennemsnitlige massefylde (kg/m3) er TIM opdelt i fire grupper: især lav massefylde (ELD) med en densitetsgrad på 15, 25, 35, 50, 75; lav densitet (LD) – 100, 125, 150, 175; medium tæthed

(SP) – 200, 225, 250, 300, 350; tæt (Pl) – 400, 500, 600.

Den vigtigste indikator for materialers varmeisoleringsegenskaber er termisk ledningsevne. Afhængigt af denne værdi er TIM'er opdelt i klasser:

A – lav varmeledningsevne – op til 0,06 W/m K; B - gennemsnitlig termisk ledningsevne - fra 0,06 til 0,115 W/m K;

B – høj varmeledningsevne – fra 0,115 til 0,175 W/m K. Materialernes varmeisoleringsegenskaber afhænger også af forholdene

opbevaring og drift. Under langtidsopbevaring, såvel som drift under betydelige belastninger, komprimeres bløde varmeisoleringsmaterialer, deres porøsitet falder, og deres varmeisoleringsegenskaber forringes.

Afhængig af hårdheden er TIM opdelt i kvaliteter (tabel 1).

				tabel 1
Mærke af termisk isolering	Relativ komprimeringsværdi, %
materiale efter hårdhed	ved specifik belastning, kgf/cm2
M – blød
P – halvstiv
F - hårdt
Bugspytkirtel – øget stivhed
T – solid

Uanset deres struktur har termiske isoleringsmaterialer en betydelig ulempe - evnen til at blive fugtig. Materialer absorberer fugt fra luften eller absorberer den i direkte kontakt med vand. Samtidig stiger den gennemsnitlige tæthed, og de varmeisolerende egenskaber forringes, da den termiske ledningsevnekoefficient for luft, der fylder porerne, er 0,023 W/m K og vand 0,58 W/m K.

Driftstemperaturen af ​​termiske isoleringsmaterialer bestemmer muligheden for deres anvendelse. Organiske materialer bruges ved lavere temperaturer end uorganiske materialer. Hvert termisk isoleringsmateriale er kendetegnet ved et temperaturområde for anvendelse, som afhænger af dets materialesammensætning af det originale råmateriale, tilstedeværelsen eller fraværet af et bindemiddel.

Målet med arbejdet:

Den studerende skal erhverve sig: 1. Færdigheder:

− bestemmelse af varmeisolerende materialers fysiske og mekaniske egenskaber;

− arbejde med brugte enheder og udstyr; − søgning efter information i reference- og normativ litteratur. 2. Færdigheder:

− analysere den modtagne information;

− drage konklusioner om egenskaberne af de undersøgte materialer, deres afhængighed af sammensætning og struktur;

− bestemme det rationelle anvendelsesområde for termiske isoleringsmaterialer.

Anvendte instrumenter og udstyr:

1. Metal målelineal.

2. Vernier calipre.

3. Tekniske laboratorievægte.

4. Enhed til bestemmelse af kompressibilitet.

Når du udfører laboratoriearbejde, er det nødvendigt at bruge regulatoriske dokumenter: GOST'er, STB, der indeholder tekniske krav til de materialer, der undersøges. De data, der er opnået under arbejdet, indtastes i tabellen. 2.

tabel 2

Termiske isoleringsmaterialer og produkter

Navn på materiale	Anvendte råvarer			Klasse, materialegruppe
		Struktur	Produktets form	ved gennemsnitlig tæthed	ved termisk ledningsevne	ved hårdhed

Temperatur Anvendelsesområde, brug

1. Bestemmelse af gennemsnitsdensitet

Den gennemsnitlige massefylde af materialet bestemmes efter foreløbig tørring til konstant vægt eller i en tilstand af naturlig fugt.

Den gennemsnitlige massefylde ρ avg, g/cm3, kg/m3, af en tør prøve med regelmæssig geometrisk form bestemmes af formlen

ρ av =

hvor m er massen af ​​den tørre prøve, g, kg; V – prøvevolumen, cm3, m3.

Gruppen af ​​termisk isoleringsmateriale bestemmes af den gennemsnitlige tæthed.

2. Bestemmelse af porøsitet

Den totale porøsitet af materialet P p, %, bestemmes af formlen

				ρ jf

hvor ρ av - materialets gennemsnitlige tæthed,		kg/m3; ρ – ægte tæthed
materiale, kg/m3 (tabel 3).		Tabel 3
Grupper af varmeisoleringsmaterialer		Sand massefylde, kg/m3
Økologisk:
løskornet
cellulære
fibrøs polymer
fibrøs grøntsag
Uorganisk:
løskornet Visuelt bestemme materialets makrostruktur og forholdet mellem åben og lukket porøsitet i den samlede porøsitet. Evaluer effektiviteten af ​​det termiske isoleringsmateriale. 3. Bestemmelse af varmeledningsevne Den vigtigste faktor, der bestemmer termisk ledningsevne, er den gennemsnitlige tæthed af materialet, med en stigning, hvori den termiske ledningsevne stiger. Den termiske ledningsevne af materialet λ, W/m K, bestemmes eksperimentelt ved en temperatur på 25 o C. Det er muligt indirekte at estimere den termiske ledningsevne af et materiale ved hjælp af Nekrasov-formlen hvor ρ av – materialets gennemsnitlige tæthed, g/cm3. Materialets klasse bestemmes af den termiske ledningsevneværdi. 4. Bestemmelse af stivhed og elasticitet Graden af ​​bløde termiske isoleringsmaterialer med hensyn til stivhed bestemmes af værdien af ​​relativ kompression (komprimerbarhed). En prøve af kendt område placeres på bunden af ​​kompressibilitetsanordningen. Ved hjælp af en vægt skabes en specifik belastning på 5 10-3 kgf/cm2 på overfladen af ​​prøven. For eksempel, med et prøveareal på 100 cm2, vil den nødvendige masse af belastningen være: 5 10-3 kgf/cm2 × 100 cm2 = 0,5 kg. Dette er den første indlæsning af prøven. Efter 5 minutters belastning bestemmes prøvetykkelsen H o, mm. Indlæs jævnt prøven med en ekstra belastning til den samlede specifikke ingen belastning svarende til dens første værdi i tabellen. 1. – 0,02 kgf/cm2. Med et prøveareal på 100 cm2 vil lastens samlede masse være 0,02 100 = 2 kg. Efter 5 minutters belastning bestemmes tykkelsen H 1, mm - den anden belastning. Derefter fjernes hele lasten. Efter 15 minutter belastes prøven igen med en specifik belastning på 5 10-3 kgf/cm2 og efter 5 minutter bestemmes prøvens tykkelse H 2, mm - den tredje belastning. Kompressibilitet Jf i procent Cf = Men - H1 Men hvor H o ​​er tykkelsen af ​​prøven ved den første belastning, mm; Í 1 – prøvetykkelse ved anden belastning, mm. I henhold til kompressibilitetsværdien i overensstemmelse med tabellen. 1 bestemme TIM-mærket efter hårdhed. Hvis værdien af ​​H 1 under den anden påfyldning af prøven er 0, gentages testen ved den næste i tabellen. 1 specifik belastning – 0,4 kgf/cm2 eller 1,0 kgf/cm2. Elasticiteten af ​​TIM er en vigtig egenskab, da dens varmeledningsevne afhænger af materialets evne til at genoprette sin oprindelige form, efter at belastningen er fjernet. For blød TIM skal elasticitetsværdien være mindst 70 %. Elasticiteten af ​​det varmeisolerende materiale Y i procent bestemmes af formlen Men - H2 Y = 1 Men hvor Н 0 – prøvens tykkelse ved første belastning, mm; H 2 – prøvens tykkelse ved tredje belastning, mm. På baggrund af de opnåede værdier drages en konklusion om de elastiske egenskaber af de termiske isoleringsmaterialer, der undersøges. Testspørgsmål for at forsvare afsluttet laboratoriearbejde 1. Hvilken type porer er det ønskeligt at skabe i TIM og hvorfor? 2. Hvilken rolle spiller TIM'er i moderne byggeri? 3. Hvad er ulemperne ved TIM baseret på organiske råvarer, hvordan kan de elimineres? 4. Hvordan påvirker TIM opbevaringsforhold deres egenskaber? 5. Angiv de kendte varmeisoleringsprodukter baseret på planteråmaterialer. 6. Hvilke TIM'er kender du til varmeisolerende tilbagefyldninger? 7. Hvad er formålet med at bestemme TIMs deformative egenskaber? 8. Hvilken effekt har et materiales fugtindhold på dets varmeledningsevne? 9. På hvilke indikatorer afhænger vandoptagelsen af ​​TIM? 10. Hvilke varmeisoleringsmaterialer vil du bruge til at isolere industrielt udstyr med temperaturer over 900 o C?

Grundlæggende begreber, karakteristika ved klassifikationer, klassificering efter formål Alle byggematerialer og bygningskonstruktioner kan klassificeres i grupper efter forskellige kriterier: produkttype (stykker, ruller, mastiks osv.) anvendte grundlæggende råmaterialer (keramik, polymer osv.). ) produktionsmetoder (presset, rullekalender, ekstrudering osv.) formål (strukturel, strukturel efterbehandling, dekorativ finish.) specifikke anvendelsesområder: tagdækning, varmeisolering osv.) (væg,

oprindelse naturlig (naturlig) og kunstig. kemisk sammensætning (organisk, uorganisk) i henhold til graden af ​​klarhed til brug (råmaterialer - kalk, cement, gips, ubehandlet træ osv., halvfabrikata - fiberplader og spånplader, krydsfiner, bjælker, metalprofiler - materialer klar til brug - glasblokke, mursten, keramiske fliser osv.) Inddelingen af ​​SM i grupper kan ikke kun foretages af generelle karakteristika (isotrope, men også af individuelle anisotrope; særlige karakteristika er især tunge, lette, lette, især lette, efter densitet, efter brandmodstand, ifølge frostbestandighed.)

PRODUKTER-gruppen omfatter tømrerarbejde (vindues- og dørelementer, parket), isenkram (låse, greb, etc.), elektromekaniske (belysningsarmaturer, stikkontakter, afbrydere mv.), sanitet, rør og armaturer. PRODUKTER omfatter også SC dele: beton og armeret beton væg og fundament blokke; bjælker, søjler, gulvplader og andre produkter fra armeret betonfabrikker og byggeindustriens virksomheder; Mere komplekse strukturelle elementer (spær, rammer, buer, skaller, trapper) hører ofte til STRUKTUR-gruppen.

Navnene på strukturelle bygninger bestemmer også navnene på SM- og SI-klassifikationsgrupperne: væg, tag, varme-, lydtæt, akustisk. Byggematerialer og produkter: 1. Strukturelt: Strukturelt til omsluttende konstruktioner, varme- og lydisolerende tagdækning, vand- og dampspærre, tætning til gennemskinnelige hegn til ingeniør- og teknisk udstyr til specielle formål (varmebestandigt, brandbestandigt)

Strukturel og efterbehandling: til de forreste lag af omsluttende strukturer af sandwichtypen. til hegn af altaner og loggiaer til gulve og trapper til skillevægge til nedhængte (akustiske) lofter til stationært udstyr og møbler til vejbelægninger Finishing: til udvendig udsmykning af bygninger og strukturer til indvendig udsmykning til specielle dekorative beskyttende belægninger (korrosionsbeskyttende, brandhæmmende )

Arkitektoniske og konstruktionsmæssige krav til SM Arkitekt- og byggebranchens hovedprodukter SM- og SI-krav til byggematerialer er betinget klassificeret i 3 grupper: funktionel: (generel konstruktion, drift, sanitær og hygiejnisk) æstetisk økonomisk

Den første undergruppe af funktionelle arkitektoniske og generelle konstruktionskrav bestemmes af typen og formålet med M eller SI, nem transport og opbevaring, fremstillingsevne, uanset driftsformen for den struktur, hvor den skal bruges. Den anden undergruppe af funktionelle krav vedrører de kvalitative egenskaber af materialer og SI, næsten udelukkende til de operationelle krav til individuelle industrilokaler. definerede bygninger, konstruktioner, undergrupper af konstruktioner vil blive udlagt, hvor "i dette tilfælde". hedder

For nylig, især i forbindelse med den udbredte introduktion af syntetiske og polymere SM og SI i byggeriet, har sanitære og hygiejniske krav fået særlig betydning. Æstetiske krav til form, farve, mønster og overfladetekstur af SM og SI er tildelt en særlig gruppe. Ud over objektive faktorer er disse krav ikke fri for projektets generelle kunstneriske koncept og endda fra forfatter-arkitektens subjektive mening. Ikke mindre vigtig er gruppen af ​​økonomiske krav, der bestemmer den tekniske og økonomiske effektivitet og gennemførligheden af ​​udvikling, produktion og anvendelse af en eller anden SM og SI. Obligatoriske parametre for kundens økonomiske krav er en grænsepris (ifølge skønnet) og holdbarhed.

Operationelle og tekniske egenskaber af SM Fysiske strukturelle (densitet, porøsitet, volumetrisk masse) egenskaber ved SM negativ fugtoverførsel i forhold til virkningen af ​​temperatur vandgennemtrængelighed, vand og (vandabsorption, fugtighed, vandbestandighed, frostbestandighed) egenskaber, der karakteriserer forhold mellem SM og varmepåvirkning (brandmodstand, termisk ledningsevne, brandmodstand) Mekanisk styrke, hårdhed, slid Kemisk korrosionsbestandighed

De fleste moderne SM'er er kapillærporøse kroppe. Derfor er den vigtigste indikator, der påvirker mange egenskaber ved SM, porøsitet - i hvilken grad volumenet af materialet er fyldt med porer - mellemrum, hulrum mellem strukturelle elementer. Porerne kan indeholde gas (luft) eller væske. Der er mikroporer (0,001 -0,01 mm) og makroporer (0,1 -1,2 mm), åbne eller lukkede. Porøsitet bestemmes af formlen P = Vpore/Vo * 100% Baseret på porøsitet opdeles SM'er i lav porøsitet - P 50% (skumplast - P = 99%.

Den sande massefylde af et materiale er forholdet mellem massen af ​​et materiale i en absolut tæt tilstand og volumenet i en absolut tæt tilstand (densitet af et stof). Den gennemsnitlige massefylde af et materiale eller simpelthen densitet er forholdet mellem massen af et materiale i dets naturlige tilstand (med hulrum, porer, hulrum) til volumenet i dets naturlige tilstand. SM densiteter: Beton = 1800 -2600 kg/m 3 Stål = 7850 kg/m 3 Mursten = 1400 -1900 kg/m 3 Glas = 2400 -2600 kg/m 3

Hygroskopiciteten af ​​SM er dens evne til at absorbere vand og vanddamp fra luften. Vandabsorptionen af ​​SM efter volumen bestemmes af formlen *100%, hvor er massen af ​​prøverne i tør tilstand - prøvens masse i fugtet tilstand, V er prøvens volumen. Vandabsorption af SM efter vægt bestemmes af formlen *100%,

For nogle meget porøse CM'er kan vandabsorption efter masse være mere end 100%. Volumetrisk vandabsorption er altid mindre end 100 %. =150% træ, 12% mursten, 3% tung beton, 0,5% granit, stål og glas absorberer ikke vand. Fugtfrigivelse er et materiales evne til at frigive vand i nærvær af passende miljøforhold (lav luftfugtighed, opvarmning, luftbevægelse). Fugttab udtrykkes ved tørringshastigheden af ​​SM som en procentdel af massen (eller volumen af ​​prøven) tabt pr. dag ved en relativ luftfugtighed på 60 % og en temperatur på 20 C 0.

Fugtighed W - fugtindhold i materialet, relateret til massen af ​​CM i våd tilstand i % (betydeligt mindre end dens samlede vandabsorption) Vandpermeabilitet - CM'ens evne til at passere vand under tryk. Værdien af ​​vandgennemtrængelighed er karakteriseret ved, at mængden af ​​vand passerer gennem 1 cm 2 trykområde inden for en time; værdien, der testes, er tæt forbundet med det tilsvarende materiale, især ifølge GOST. hvorfra graden af ​​tæt karakter ved konstant er bestemt af vandpermeabiliteten af ​​materialets struktur. vandtæt (stål,

Vandmodstand - karakteriseret ved forholdet mellem den ultimative trykstyrke af et materiale mættet med vand og den ultimative trykstyrke af SM i tør tilstand med koefficienten Kr. Kp = 1 for metaller og glas. Hvis Kr

Termisk ledningsevne er et materiales evne til gennem sin tykkelse at overføre den varmestrøm, der opstår, når der er en temperaturforskel på overfladerne. Denne egenskab ved varmen, der passerer gennem en væg lavet af den testede CM med en tykkelse på 1 m (a) og et areal på 1 m 2 (A) over en periode på 1 time (t), vurderes ved en temperaturforskel af C 0. Brandmodstand er en CM's evne til at bevare fysiske egenskaber, når den udsættes for brand og høje temperaturer, der udvikler sig i en brand

I forhold til virkningerne af høje temperaturer, SM: ikke-brændbart - må ikke antændes, ikke ulme, ikke forkulle (beton, mursten, metal, sten). svære at brænde - de forkuller, ulmer, antændes med besvær, og når brandkilden fjernes, stopper deres forbrænding og ulmning (asfaltbeton, fiberplader). brændbart - brænde eller ulme efter fjernelse af brandkilden (træ, tagpap osv.). Brandmodstand er SM's egenskab til at modstå, uden deformation, langvarig udsættelse for høje temperaturer. Kolde modstand viskositet og - andre negative t. C 0. SM egenskab, opretholde operationel plasticitet, egenskaber ved

Akustiske egenskaber - lydisoleringsevne karakteriserer reduktionen i niveauet af påvirkninger af lydbølger, når de passerer gennem bygningens klimaskærm, lydabsorptionskapacitet. Optiske egenskaber - lystransmittans - evnen til at transmittere direkte og diffust lys, gennemsigtighed (for vinduer og andre lysbarrierer) - evnen til at transmittere direkte og diffust lys uden at ændre retningen af ​​dets udbredelse.

Mekaniske egenskaber Forbundet med SM'ens evne til at modstå forskellige kraftpåvirkninger. Styrke er et materiales evne til at modstå ødelæggelse eller irreversibel formændring under påvirkning af indre spændinger forårsaget af eksterne kræfter eller andre faktorer. Styrken af ​​SM vurderes ved trækstyrken R, (N/m 2) - spændingen svarende til den belastning, ved hvilken destruktionens begyndelse registreres. De mest almindelige belastninger er: - kompression - spænding - bøjning og stød.

Ultimativ trykstyrke (trækstyrke) R= P/A, hvor P er belastningen, ved hvilken de første tegn på svigt registreres, A er prøvens tværsnitsareal. Ultimativ bøjningsstyrke R=M/W, hvor M er bøjningsmomentet, hvor de første tegn på svigt registreres. W er sektionsmodulet for prøven. Styrken af ​​det samlede SM-arbejde under flere påvirkninger estimeres ofte ved at droppe belastningen på SM-prøven, brugt på dens ødelæggelse (før den første revne fremkommer) og refereret til enhed V i materialet.

Hårdhed er et mediums evne til at modstå indre belastninger, der opstår, når en anden, hårdere krop trænger ind i det. Afhængig af typen af ​​SM anvendes forskellige metoder til vurdering af hårdhed. For metaller, polymerbaserede materialer, træ - at trykke kugler, kegler eller pyramider ind i prøven. For natursten SM'er - rids med mineraler inkluderet i Mohs hårdhedsskala (de hårdeste er diamant T 10, kvarts T 7, talkum T 1). Hårdheden af ​​SM afhænger af dens tæthed. Denne egenskab er ikke altid direkte afhængig af styrke (stål har forskellig hårdhed). styrke kan være den samme

Slid er SM's evne til at falde i volumen og vægt på grund af ødelæggelsen af ​​overfladen af ​​laget under trykket af slibende kræfter. hvor A er arealet af materialet, som slibende påvirkninger påføres, m og m 1 er massen før og efter slid. Slidning afhænger i høj grad af tætheden af ​​SM. Denne egenskab er meget vigtig for SM brugt til gulve, fortove og veje. Meget modstandsdygtig over for slid PCM - basalt, granit mv.

Deformative egenskaber Elasticitet er et materiales evne til at deformeres under påvirkning af en belastning og spontant genoprette sin oprindelige form og størrelse efter ophør af eksponering for det ydre miljø. Plasticitet er et materiales evne til at ændre form og størrelse under påvirkning af ydre kræfter uden at kollapse. Efter ophør af kraft kan SM ikke spontant genoprette sin form og størrelse. Permanent deformation kaldes plastik. Mekanisk evne til betydelig skrøbelighed. et fast materiale udsat for plastik uden at kollapse under nogen form for deformation kaldes

Korrosionsbestandighed Ødelæggelse af SM under påvirkning af aggressive stoffer kaldes korrosion. Der er kemisk, fysisk (uden at ændre den kemiske sammensætning), fysisk-kemisk og elektrokemisk korrosion (på grund af forekomsten af ​​elektrisk strøm ved SM-fasegrænsen). Korrosionsbestandighed er SM's evne til at modstå de ødelæggende virkninger af aggressive stoffer. Ved vurdering af forskellen i korrosionsmassen af ​​aggressive mediumprøver og modstand før og SM efter, den tilsvarende styrke og elastiske egenskaber. bestemme virkningerne af forandringer

Graden af ​​destruktion af SM bestemmes ved vandabsorption under vakuum. Fremskridtet af ødelæggelsen af ​​SM-strukturen bedømmes på grundlag af ændringer i mængden af ​​vand absorberet af materialet. Baseret på forskellen i massen af ​​tørre og mættede prøver beregnes stigningen V af indre porer, der er tilgængelige for påvirkning af et aggressivt miljø. Denne værdi tages som et kriterium for korrosionsbestandigheden af ​​SM. SM's komplekse egenskaber – holdbarhed – pålidelighed – kompatibilitet

Holdbarhed er SM's og SI's evne til at opretholde de krævede egenskaber op til den grænsetilstand, der er specificeret af driftsbetingelserne. Et materiales holdbarhed afhænger af materialets sammensætning, struktur og kvalitet samt af samtlige driftsfaktorer, der påvirker det i løbet af perioden: belastningstilstand og -niveau, temperatur, fugtighed, miljøaggressivitet. Holdbarhed måles kvantitativt ved tiden (i år) fra driftstart i en given tilstand, indtil grænsetilstanden nås. Pålidelighed er en af ​​de vigtigste komplekse egenskaber ved en SM, som bestemmer dens evne til at udføre sine funktioner i en given tid og under givne driftsbetingelser, samtidig med at de etablerede egenskaber opretholdes inden for visse grænser.

Afhænger af: produktionsforhold, transportforhold, opbevaringsforhold, anvendelsesforhold, driftsforhold. Hovedbetydningen af ​​pålidelighed er udelukkelsen af ​​"fejl" af pludselig forringelse af egenskaberne af M under niveauet for afvisningsindikatoren. Kompatibilitet - evnen af ​​forskellige materialer eller komponenter til at danne et kompositmateriale, en holdbar og pålidelig SI, SC permanent forbindelse og stabilt udføre de nødvendige funktioner i en given tid

Æstetiske egenskaber ved SM De æstetiske egenskaber ved SM omfatter form, farve, tekstur, mønster (naturligt mønster - tekstur). Materialernes form opfattes direkte af interiøret og påvirker bygningen visuelt. I overfladeprocessen er originaliteten af ​​moderne drift, facadearkitektur eller formen af ​​frontmaterialer lakonisk. Dette er normalt et kvadrat eller et rektangel. Farve er en visuel fornemmelse, der opstår som følge af påvirkningen af ​​øjets nethinde af elektromagnetiske vibrationer, der reflekteres fra øjets ansigtsoverflade som følge af lysets virkning. De vigtigste egenskaber ved farve er nuance, lethed og mætning.

Farvetonalitet - viser hvilken del af det synlige spektrum farven på materialet tilhører; farvetoner måles kvantitativt ved bølgelængder. Lethed – karakteriseret ved den relative lysstyrke af reflektionsoverfladen, SM, som, bestemt af koefficienten, repræsenterer henholdsvis forholdet mellem den reflekterede lysflux og den indfaldende. Farvemætning er graden af ​​forskel mellem en kromatisk farve og en akromatisk farve med samme lyshed. Tekstur er den synlige struktur af den forreste overflade af SM, karakteriseret ved graden af ​​relief og glans. Tegning - linjer, striber, pletter og andre elementer på forsiden af ​​materialet, der er forskellige i form, størrelse, placering, farve.

Vurdering af kvaliteten af ​​byggematerialer Sandsynligheden for at træffe en effektiv beslutning af høj kvalitet, når man vælger den mest passende SM i processen med at designe et objekt, stiger, efterhånden som antallet af overvejede muligheder stiger, og vurderingen af ​​ikke kun de individuelle egenskaber ved SM stiger. og SI, men hele sættet af disse egenskaber, der bestemmer produktets kvalitet. Talrige metoder til vurdering af kvaliteten af ​​byggeprojekter (SC, SM, etc.) kan klassificeres: - efter graden af ​​universalitet - efter fuldstændigheden af ​​at tage hensyn til egenskaber: a) komplet, alle egenskaber tages i betragtning med den højest mulige nøjagtighed b) forenklet, kun grundlæggende egenskaber tages i betragtning.

- i henhold til de opgaver, der løses: a) metoder, der gør det muligt at rangordne efter kvalitet og samtidig vurdere, hvor mange gange et materiale er bedre end et andet; b) metoder, der kun tillader rangering. - efter vurderingens art: a) ekspert (med inddragelse af eksperter) b) ikke-ekspert (med tilstrækkelige oplysninger om alle genstande og alle deres ejendomme). En omfattende kvantitativ vurdering af kvalitet betragtes som en to-trins proces: 1) vurdering af simple egenskaber 2) vurdering af komplekse egenskaber. CM

I øjeblikket er kvantitativ vurdering og certificering af kvaliteten af ​​SM som udgangspunkt begrænset til vurdering af enkeltejendomme. Alle GOST'er og tekniske specifikationer regulerer antallet af indikatorer for nogle af de vigtigste egenskaber. Standardisering og forening af ledelsessystemer Standardisering er processen med at etablere og anvende standarder - et sæt regulatoriske og tekniske krav, normer og regler for produkter til massebrug, godkendt som obligatoriske for virksomheder og organisationer af producenter og forbrugere af disse produkter. GOST'er indeholder krav til SM's egenskaber, deres testmetoder, regler for accept, transport og opbevaring. GOST'er er obligatoriske til brug hele vejen igennem

Specifikationer eller midlertidige specifikationer - VTU - indeholder et sæt krav til kvalitetsindikatorer, testmetoder, acceptregler for visse typer materialer, der ikke er standardiserede eller har begrænset anvendelse. TU'er opererer inden for afdelingen eller ministeriet. Ud over GOST'er og TU'er gælder SNi i byggeriet. Py. Den 1. juli 2003 trådte loven om teknisk regulering i kraft i Rusland. Ifølge denne lov kan GOST'er afskaffes, og staten vil kun sikre sikkerheden i det tekniske miljø af produkter gennem regler. vedtagelse af standarder foreslås af virksomhederne selv. forbrug og kvalitetssystemer vil være

Standardiseringsmetoder omfatter ensretning og typificering. Med ensretning mener vi at bringe forskellige typer SM, SI, SK til et teknisk og økonomisk rationelt minimum af standardstørrelser, kvaliteter, former, egenskaber osv. involverer udvikling af standard SM, SI, SK Typificering baseret på generelle tekniske karakteristika. Typificeringskrav bestemmer frigivelsen af ​​SM, hvis dimensioner er knyttet til modulet - M (EMS). Den accepterede modulstørrelse i Rusland er 100 mm. Større moduler (3 M, 6 M, 12 M, 15 M, 30 M, 60 M) og fraktioneret (1/2 M, 1/5 M, 1/10 M, 1/20 M, 1/50 M, 1 /100 M). Modulet bruges til at koordinere dimensionerne af SM, SI, SK, dele af bygninger og bygninger som helhed.

→ Byggematerialevidenskab

Vurdering af materialekvalitet

Vurdering af materialekvalitet

Kvaliteten af ​​materialer vurderes af et sæt numeriske indikatorer for tekniske egenskaber, der blev opnået under test af de tilsvarende prøver. Der er standarder, der fastlægger obligatoriske testmetoder for de fleste materialer og produkter.

Statsstandarder (GOST'er) i Den Russiske Føderation er ved at blive udviklet for produkter af inter-industrimæssig betydning. De indeholder krav til disse produkters sikkerhed for miljø, liv, sundhed og ejendom samt brandsikkerhed. Derudover giver de de vigtigste indikatorer og metoder til overvågning af materialets kvalitetsegenskaber. GOST rapporterer ofte klassificeringen af ​​et materiale i henhold til en eller flere egenskaber. Specifikke numeriske værdier for egenskaber er angivet med mærkning af fremstillede produkter, regler for godkendelse og opbevaring af materiale, tolerancer og pasform af produkter.

Ud over statsstandarder er der industristandarder udviklet af ministerier for deres produkter - materialer eller råvarer af et relativt begrænset udvalg og anvendelsesområde. Der er standarder for byggematerialer produceret af individuelle virksomheder. De er obligatoriske for en given virksomhed (virksomhed) ved levering af produkter under kontrakten. Der er standarder fra videnskabelige, tekniske, ingeniørselskaber og andre offentlige sammenslutninger. Standarder (GOST'er) opdateres periodisk baseret på de seneste resultater inden for videnskab, teknologi og teknologi. De har lovens kraft, det vil sige, at de er strengt forbudt at blive krænket. De er ikke underlagt ophavsret (artikel 6 i standardiseringsloven).

De fleste byggematerialer, der anvendes til bærende konstruktioner og fungerer under påvirkning af statiske eller dynamiske belastninger, er mærket under hensyntagen til deres faktiske styrkeegenskaber. Til termisk isolering, vandtætning, akustisk og nogle andre materialer tages med henblik på mærkning, ikke styrke, men andre fysiske egenskaber - termisk ledningsevne, vandmodstand, frostbestandighed, gennemsnitlig tæthed osv.

Når man træffer det endelige materialevalg til et byggeprojekt, spiller økonomiske indikatorer en vigtig rolle. I betragtning af den samme kvalitet stræber de efter at vælge det billigste og mest tilgængelige materiale med hensyn til dets reserver i byggeregionen, især hvis det er lokalt, men under hensyntagen naturligvis til transportomkostninger såvel som den sandsynlige driftsmodstand ( holdbarhed) i strukturer.

At opfylde alle de nødvendige tekniske krav, der er nævnt tidligere, er en forudsætning for produktion af byggemateriale af god kvalitet. Denne betingelse er dog ikke nok til at producere materiale af højeste kvalitet. Så vil det kræves, at de samme numeriske indikatorer for egenskaber er lig med deres ekstreme værdier for optimale strukturer. Den højeste kvalitet af fremstillede produkter tjener som det første og vigtigste kriterium for avancerede teknologier inden for byggematerialevidenskab.