Mulla läbilaskvus

Materjali võime survestada vett. Vee läbilaskvuse tunnuseks on vee kogus, mis on läbinud 1 sekundi jooksul 1 m 2 materjalipinna rõhul 1 MPa. Tihedad materjalid (teras, klaas, enamik plastmassi) on veekindlad. Läbilaskvuse määramise meetod sõltub ehitusmaterjali tüübist. Läbilaskvus sõltub otseselt materjali tihedusest ja struktuurist - mida rohkem materjali poorid ja mida suuremad nad on, seda suurem läbilaskvus. Katuse ja hüdrauliliste materjalide valimisel ei hinnata tihti vee läbilaskvust, kuid veekindlust iseloomustab aeg, mille möödudes ilmuvad vee sissepuhumise tunnused teatud rõhu all või veesurve piirangud, mille juures vesi ei läbida proovi.

Materjali võime pikka aega vastu pidada korduva süstemaatilise niisutamise ja kuivatamise eest ilma oluliste deformatsioonideta ja mehaanilise tugevuse kadu. Paljudes materjalides niiskuse muutus põhjustab nende mahu muutusi - nad niisutatakse, kuivatatakse, praod jne. Erinevad materjalid käituvad erineva niiskuse mõjuga võrreldes erinevalt. Betoon, näiteks muutuvas niiskuses, on altid hävitavale, kuna tsemendikivi kuivab kuivades ja agregaat vaevu reageerib - selle tulemusena tekib tõmbetugevus, tsemendikivi eemaldub agregaadist. Et parandada hüdrofoobsete lisandite kasutatavate ehitusmaterjalide õhukindlust.

Materjali suuruse ja mahu muutus, kui selle niiskus muutub. Kuiva materjali suuruse ja mahu vähendamist nimetatakse kokkutõmbumiseni või kokkutõmbumiseni ja tõus on turse.

Kokkupõrge toimub ja suureneb materjali osakeste ümbrust ümbritsevate veekihtide vähendamise ja sisemise kapillaarjõu toimel, mis kipuvad materjali osakesi kokku viima. Turse on tingitud asjaolust, et osakesi või kiude tungivad polaarsed vee molekulid paksendavad nende hüdraatunud kestad. Väga poorseid ja kiudaineid, mis suudavad palju vett imeda, iseloomustab suur kokkutõmbumine (näiteks raku betoon 1-3 mm / m, raskmetall 0,3-0,7 mm / m, graniit 0,02-0,06 mm / m ; keraamiline telliskivi 0,03-0,1 mm / m.

Mineraalne koostis purskekivimeid on ka mitmekesine: feldspars, kvarts, amfibooli pürokseeni, vilgukivi, vähemal määral - oliviin, nefeliini-, Leucite, magnetiit, apatiidi ja teisi mineraale.

Moodustades mineraale tardkivikillustike mis moodustas umbes 99% kogu kompositsiooni on :. kvarts, kaalium põldpagu plagioklassi Leucite, nefeliini-, pyroxenes, amphiboles, vilgukivi, oliviin jne peaks näitama hulgas lisaseadme mineraalid tsirkoon ja apatiidi, rutiil, monatsiit, ilmeniit, kromiit, titaanit, ortiit ja teised; mõnikord on ka maagi mineraalid (magnetiit, kromiit, püriit, pürrootiit jne). Kivimites esineb ka väga väikestes kogustes (sajandikku protsenti) kivimit sisaldavaid lisandelemente: liitium, berüllium, boor, tina, vask, kroom, nikkel, kloor, fluor jne.

Päritolu mineraale purskekivimeid jagunevad primaarsed, mis moodustub kristalliseerumise enamik magma ja sekundaarse tulemusena moodustatud nende edasist muutumist, protsessidega sekundaarse mineraalse:.. Sericitization, kaolinization, chloritization, serpentinization jne toimel need protsessid esinevad mitmesugused keemilised reaktsioonid, eelkõige plagioklassid muudetakse seritsiidiks, tseoliidiks; pürokseenid ja amfiboolid läbivad kloriidiks, epidoteks.

Pimedate mineraalide koostis on samuti väga klassifitseeriv. Niisiis, oliviin on mineraal, mis ei ole küllastunud ränidioksiidiga, peamiselt ultraabikaolakividest. Keskmise tõuga on tavaliselt hornblende ja happelistes kivimites biotiit. Alkaalseid kive iseloomustab amfiboolide olemasolu.

Magneesiumisisalduse klassifitseerimisel on samaväärselt oluline ka sooli mineraalide sisaldus ja koostis, eriti päevakivi. Seega koosseisu plagioklassi vastab teatud happesuse rühma liigid: ultrabasic kivimid sisaldavad plagioklassi üks peamisi mineraalaineid aluselise kivimid sisaldavad aluselisi (kaltsiumi-rikkad) plagioklassi keskmise kivimid sisaldavad keskmise (naatrium-kaltsium) plagioklassi ja iseloomulikud happeline happelisi osakesi ( kaltsium) plagioklass. Kvarts on harilikest happelistest kivimitest mineraal, kuigi see võib esineda ka keskmises ja põhimas kivimites. See moodustub siis, kui magneesiumi sisaldus SiO2 ületab seda, mis peab metallidega liituma silikaatide moodustamiseks. Samal ajal ei esine kvarts (koos harvade eranditega) tardunud kividega koos oliviiniga, kvarts ja nefeliin ei leia samas kivis.

Oliiviumi esinemine kivimites näitab, et kivim on ränidioksiidiga küllastumatu. See mineraal vabaneb ainult magmetest, milles selle oksiidi sisaldus ei ole pürokseeni moodustamiseks piisav. Vastasel juhul ei moodustu oliviin, kuna piisava hulga sulatatud ränidioksiidiga muutub oliviin enstatitiks:

Mg2SiO4 + Si02 = Mg2Si2O6

(küllastumata mineraal) (küllastunud mineraal)

Samamoodi moodustub nefeliin, mis esineb ainult leeliselistes kivimites, küllastunud ränidioksiidiga. Magneetilise küllastatuse korral neeleri asemel ränidioksiidiga moodustub albiit:

NaAlSiO4 + 2SiO2 = NaAlSi3O8

(küllastumata mineraal) (küllastunud mineraal)

Kuid kaks mõistet ei tohi segi ajada: SiO2 sisaldus kivimites ja selle koostise küllastus selle oksiidiga. Viimane sõltub nii ränidioksiidi protsendist ja millistest alustest ja millises suhtelises koguses rohus. Tõepoolest on ultraabiosaadsed kivimid küllastumatud ränidioksiidiga (mida näitab oliviini olemasolu) ja selle oksiidiga üleküllastunud happeline kiht (see ilmneb kvartsi olemasolust), kuid põhilised kivimid, mis on räni jaoks piisavalt vähe, ei ole nende jaoks alati alati alla küllastunud. Ränisisaldusega rikas (seetõttu ei sisalda oliviini ja nefeliini) erinevused on tihti peamised ja tüüpilised keskmiste kivide jaoks.

Tuleb märkida, et materjali koostise üldised tunnusjooned on juba märgatavad makroskoopiaga. Kuid mida mõnikord makroskoopilise jätmine on ilmselge, sest kasutades neid uurija ei saa anda täpset määratlust nimi rock, sest tundmatu koostisega moodustavate omadused koostise plagioklass ja mafic mineraalid.

Kipsi sidujad on materjalid, mis on saadud kaltsium sulfaati sisaldavate toorainete abil. Kõige sagedamini on see looduslik kips CaSO4 · 2H2O ja anhüdriidi CaSO4, harvemini - mõned keemiatööstuse kõrvalsaadused (fosfo-kips, puusad).

Ehitage Mat / 3 Materjalide omadused seoses vee mõjuga

3 Materjalide omadused seoses vee mõjuga. Niiskus, vee imendumine.........

Niiskus - materjali niiskusesisaldus, viidates materjali massile kuivas olekus, mõõdetuna protsentides. Suure niiskusega - üle 20%, madal - vähem kui 5%. Hügroskoopsus - materjali võime imada veeauru õhust (kõrge niiskusastmega) ja säilitada see kapillaaride kondenseerumise tõttu. Materjali hügroskoopsus sõltub selle struktuuri omadustest, peamiselt pooride ja kapillaaride arvust ja laadist. Vee imendumine - materjali võime otseses kontaktis veega otseselt absorbeerida ja säilitada. Veeimavus sõltub struktuuri omadustest. Materjal absorbeerib rohkem kui 20% veest massi järgi, on kõrge, madalam kui 5%. Puidu ligikaudne veeimavus (massi järgi) võib ulatuda 150% -ni, keraamiline tellis-12, raskebetoon või linoleum-3, graniit-0,5%. Terasest ja klaasist materjalid ei ima vett. Veekindlust iseloomustab pehmenemiskoefitsient (Kr) - veega küllastunud materjali survetugevuse suhe materjali survetugevusesse kuivas olekus. Tihedad materjalid, mis imavad vähese veega, on vastupidavad. Läbilaskvus on materjali võimekus suruda vee alla. Materjali läbitavusaste on seotud selle struktuuri olemusega. Vee läbilaskvust iseloomustab vesiniku kogus, mis on läbinud ühe tunni jooksul läbi testitava aine pindala 1 ruutkilomeetril püsiva rõhu all. Eriti oluline on veekindel. katuse- ja veekindlate materjalide jaoks. Materjalid on eriti tihedad, see tähendab, et keskmine tihedus võrdub tõelise tihedusega (klaas või metallid), veekindel. Paljude materjalide niiskusesisalduse suurenemine avaldab negatiivset mõju nende füüsikalistele ja mehaanilistele omadustele. Mitmed materjalid (puit, betoon jne) suurendavad nende mahu niisutades, kusjuures järgneva kuivatamine väheneb. Süstemaatiline niisutamine ja kuivatamine võivad põhjustada materjali vahelduvaid pingeid ja aja jooksul põhjustada selle tugevuse ja hävimise kaotuse.

Allalaadimise jätkamiseks peate pildi koguma:

1 Ehitusmaterjalide põhiomadused

1.1 Üldteave

Ehituses kasutati erinevaid looduslikke ja kunstlikke materjale. Töötamise ajal puutuvad nad kokku keskkonnaga - füüsilised, mehaanilised ja keemilised tegurid, mis võivad muuta nende tehnilisi omadusi. On võimalik kujundada ja ehitada püsiv struktuur ja hoone ainult siis, kui teate kasutatud materjalide omadusi ja nende õiget kasutamist.

Valgevene projekteerimis- ja ehitusorganisatsioonid juhivad oma töödes NSVLi, SRÜ riikide ja Valgevene normatiivdokumente: riikidevahelised normatiivdokumendid: ehituskoodid ja eeskirjad (SNiP), ehituskoodid (SN), riikidevahelised standardid (GOST), tööstusharu standardid; Valgevene Vabariigi seadusandlikud dokumendid: Valgevene Vabariigi ehitusnorme (SNB), Valgevene Vabariigi riiklikud standardid (STB), Valgevene Vabariigi ehitus- ja arhitektuuriministeeriumi (RDS, RD RB) juhtimisdokumendid; tööstusdokumendid: tehnilised tingimused (TU), osakondade ehitusnõuded (VSN); juhtimisdokumendid (PD), tehnoloogilised normid (TN); soovitused, eeskirjad ja muud dokumendid.

Kõigi materjalide jaoks kõige olulisemad omadused on füüsikalised, keemilised, mehaanilised, tehnoloogilised, töökorras, keskkonnasäästlikud.

Selles osas loetletakse enamiku materjalide tüüpilised omadused. Teatud materjalirühmadele iseloomulikud omadused on loetletud vastavates jaotistes.

1.2 Füüsikalised omadused

Füüsikalised omadused määravad materjali füüsilise oleku. Nende hulka kuuluvad struktuuride ja masside omadused, materjali suhe vee mõjude, soojuse, tulekahju, kiirgustakistuse suhtes.

Tõesine tihedus ρi on absoluutselt tiheda materjali kogumaht ruumalaühikus, st E. ilma poorideta. See arvutatakse valemiga (kg / m3, kg / dm3 või g / cm3)

kus m on materjali mass kg, g; Va - materjali maht tihedas olekus,

m 3, dm 3, cm 3..

Enamike mineraalide, looduslike ja tehislike ehitusmaterjalide tõeline tihedus on 2,4-3,1 g / cm 3, orgaaniline (puit, bituumen, plastid) on 1,0-1,6 g / cm 3.

Keskmine tihedus ρkoos - mass looduslikus olekus oleva materjali mahuühiku kohta, st poorega. See võib olla kuiva materjali, mis on standardis määratletud loodusliku või muu niiskusega. Keskmine tihedus kg / m 3, kg / dm 3, g / cm3 arvutatakse valemiga

kus m on materjali mass, kg, g; V on materjali maht, m ​​3, dm 3, cm 3.

Materjalide keskmine tihedus varieerub laias valikus. Seega võib poorsel plastmassil olla keskmine tihedus 10 kg / m 3 ja teras - 7850 kg / m 3.

Puistetihedus ρn - mass lahtise materjali mahuühiku kohta. See määratakse purustatud kivi, kruusa, liiva, tsemendi jms jaoks. Puistetihedus, kg / m 3, kg / dm 3, g / cm3 arvutatakse valemiga

kus m on lahtise materjali mass, kg, g; V on lahtise materjali maht, m ​​3, dm 3, cm 3. Maht sisaldab poore otseselt materjali ja tühikute vahel terade vahel.

Enamiku materjalide keskmine ja puistetihedus on tavaliselt väiksemad kui nende tõeline tihedus. Eraldi materjalid, nagu näiteks teras, klaas, bituumen ja vedel, omavad peaaegu sama tõelist ja keskmist tihedust.

Materjalide keskmine ja puistetihedus on vajalik ehitiste ja rajatiste struktuurielementide massi kindlaksmääramiseks nende tugevuse arvutamisel, sõidukite laadimisel, ladude ja tõsteseadmete arvutamisel.

Suhteline tihedus d on materjali keskmise tiheduse ja tavalise aine tiheduse suhe. Tavaliselt võetakse vett temperatuuril 4 ° C, mille tihedus on 1000 kg / m 3. Suhteline tihedus (dimensionless kogus) määratakse kindlaks valemiga

Poorsus P - materjali mahu täitmise määr pooridega. Arvutatakse protsendina valemist

kus ρkoos, ρja - materjali keskmine ja tõeline tihedus.

Ehitusmaterjalide puhul on poorsus vahemikus 0 kuni 90%.

Puistematerjalide puhul määratakse tühisus (granulaarne poorsus).

Tõsi, materjalide keskmine tihedus ja poorsus on omavahel seotud kogused. Need sõltuvad tugevusest, soojusjuhtivusest, külmakindlusest, veekindlusest ja muudest materjalide omadustest. Kõige tavalisemate materjalide ligikaudsed väärtused on toodud tabelis 1.1.

Tabel 1.1. Materjalide füüsikalised omadused

Tihedus, g / cm 3

Niiskus W on materjali veesisaldus hetkel. See määratakse materjali sisalduva vee massi suhtega katsetamise ajal proovide võtmise ajaks kuivmassi massini. Arvutatakse protsendina valemist

kus maastal, mkoos - märgade ja kuivade materjalide mass;

Veekindlus on materjalide võime säilitada veega küllastunud tugevust. Seda hinnatakse pehmenduskoefitsiendiga Ksuurus, mis on võrdne pressitud materjali tugevuse suhtega vee küllastunud veesisalduses Rv, MPa, kuiva materjali tõmbetugevusega Rkoos, MPa:

Erinevate materjalide jaokssuurus = 0... 1. Niisiis, niiskusel, savi ei ole tugevust, selle Ksuurus = 0. Metallid, klaas täielikult säilitades tugevus vees, neile Ksuurus = 1. Madala keskkonnaga pehmendusteguriga ehitusmaterjale alla 0,8 ei kasutata.

Hügroskoopsus - materjalide võime absorbeerida välisõhku veeauru ja kondenseeruda kapillaarides. See väljendatakse protsendina massi (sorbtsioon) ja materjali massi suhtega suhtelise niiskuse 100% ja temperatuuri 20 ° C juures kuiva materjali massi suhtes.

Kui imendunud vesi toimib koos materjaliga keemiliselt, siis seda protsessi nimetatakse kemosorptsiooniks.

Hügroskoopsus sõltub materjalide olemusest. Mõned neist, näiteks puit, aktiivselt meelitavad vee molekule. Neid nimetatakse hüdrofiilseks. Teised, näiteks bituumen, ei ole niisutatud veega. Neid nimetatakse hüdrofoobseteks. Materjali hüdrofoobne parandamine parandab selle omadusi.

Niiskus - materjalide võime vabastada vett ümbritsevale õhule. Seda iseloomustab kuivatuskiirus, mis määratakse materjali päevas eralduva vee koguse suhtelise õhuniiskuse 60% ja temperatuuri 20 ° C juures. Vesi aurustub materjali seisundisse, kuni on saavutatud tasakaal niiskuse ja ümbritseva õhu niiskuse vahel, s.t. materjal jõuab õhukesesse olekusse.

Kuivatuskiirus on praktiliselt oluline seinaplaatide, paneelide jaoks. niiske krohv jne. Disainilahendused, millel on kõrge niiskus viivitusega viimistlustööd.

Vee imendumine - materjalide võime absorbeerida ja säilitada vett nende poorides. See on jagatud vee imendumiseks massi ja mahu järgi.

Veeimavus massi järgi Wm, % võrdub proovi imava vee massi ja kuiva proovi massiga.

Veeimavus mahu järgi Wumbes, % on võrdne proovi imava vee massi ja proovi ruumala suhtega.

Need määratakse kindlaks järgmiste valemitega:

kus maastal - proovi mass, veega küllastunud, g; mkoos - proovi mass, kuivatatud püsimassini, g; V on proovi maht, cm 3.

Vee imendumise mass ja maht on järgmised:

kus dkoos - materjali suhteline tihedus.

Vee imendumine on alati väiksem kui poorsus, kuna poorid ei ole täielikult veega täidetud.

Niiske materjali materjal muudab nende omadusi. Suureneb keskmine tihedus, väheneb tugevus, suureneb soojusjuhtivus.

Õhurõhk on materjali võime pikkade perioodide hügroskoopse niisutuse ja kuivamise ajal oma omadusi mitte muuta. Niiskuse muutus toob kaasa materjali turse ja kokkutõmbumise ning aja jooksul selle hävitamine. Hügroskoopiliste materjalide õhukindlus suurendab nende pinna hüdrofoobimist, hüdrofoobsete lisandite kasutuselevõttu tootmises.

Kapillaarne niisutamine ja difusioon. Kapillaarne niisutamine tuleneb vee võimest tõusta kapillaaride kaudu kõrgusele. Tõstekõrgus sõltub kapillaaride peenusest ja nende seinte märgumisastmest. Müüritise jaoks võib see olla üle metru.

Materjalides on võimalik vett hajutada, mis liigub kõrgema niiskusega kohtadest madalama niiskusega kohtadesse ja jaotub kogu ruumalas ühtlaselt.

Kapillaarse niisutuse ja vee difusiooni vastu kaitsmiseks on struktuurid kaitstud veekindlate materjalidega. Näiteks seotakse hoone ja seina vundamendi vahel hüdroisolatsiooni.

Läbilaskvus - materjalide võime survestada vett. Seda iseloomustab filtreerimiskoefitsientf, m / h, mis võrdub vee kogusega Vaastal, m 3, mis läbib materjali pindalaga S = 1 m 2 paksusega α = 1 m ajal τ = 1 h, kusjuures hüdrostaatilise rõhu erinevus ρ1 - ρ 2 = 1 m veesambast:

Läbilaskevõime vastupidine omadus on veekindlus - materjali võime mitte survest veega üle kanduda.

Materjali läbilaskvus sõltub selle poorsusest ja pooride olemusest. Hüdrosüsteemide, tunnelite ja veepaakide ehitamisel tekkis vee läbilaskvus.

Aurude läbilaskvus - materjalide võime paisuda veeauru läbi. Seda iseloomustab auru läbilaskvuse koefitsient μ, g / (m · h · Pa), mis võrdub veeauruga grammides Vρ (V on auru ruumala cm3, ρ on auru keskmine tihedus g / cm 3), mis läbib materjali paksusega α = 1 m, pindala S = 1 m 2 ajahetkel τ = 1 h, kusjuures osakaalud on erinevad p1 - lk2 = 133,3 Pa

Kui seinad ja pinnakatted niisutatakse, muutuvad nende kuumakindlad omadused külmutamise ajal hävituseks.

Suure niiskusega ruumidega kaitsed tuleb kaitsta aurude läbilaskmise eest aurukindlate materjalidega. Palkmaja põrandates on põrandaplaatide aurutõke sageli valmistatud madala aurude läbilaskvuse koefitsiendiga katusekivist.

Hingavõime on hoone aia materjali võime lasta läbi selle paksuse läbi õhku. Seda iseloomustab õhu läbilaskvuse koefitsient i, g / (m · h · Pa), mis on võrdne õhu kogusega grammides Vρ (V on õhu maht ruutmeetrites, ρ on keskmine õhutihedus g / cm3, mis läbib tara materjali paksusega δ = 1 m, pindala S = 1 m 2, aja jooksul τ = 1 h, kusjuures osaline rõhk erineb p1 - lk2 = 133,3 Pa.

Õhk tungib suunas kõrgemast rõhust madalamale rõhule. Seda nähtust nimetatakse filtreerimiseks. Tara välisõhu filtreerimist ruumis nimetatakse infiltratsiooniks ning ruumist väljastpoolt seda nimetatakse eksfiltratsiooniks.

Hingavuse tagab ruumide loomulik ventilatsioon. See on positiivne areng. Talvel võib infiltratsioon põhjustada kuumakadusid. See väljendub selle negatiivses omaduses.

Ilmastikukindlus - materjalide võime töötamise ajal säilitada oma esialgsed omadused pärast pikaajalist kokkupuudet atmosfääri teguritega (temperatuurikõikumised, päikesekiirgus, õhk, niiskus).

Külmakindlus - vee küllastunud olekus leiduvate materjalide võime mitte kokku kukkuda korduva vahelduva külmutamise ja sulatamise ajal.

Hävitamine tuleneb asjaolust, et vee kogus üleminekul jääle suureneb 9%. Jäätise rõhk pooride seintele põhjustab materjali tõmbetugevust.

Materjalide külmakindlus sõltub nende tihedusest ja pooride täitmise määrast veega.

Sageli esineb betooni kivide, betoonist kivide, betooni, betooni, silla toe ja hüdrauliliste konstruktsioonide muutuva veetaseme tsooni hävimise juhtumeid.

Soojusjuhtivus - materjalide võime soojusjuhtida. Soojusülekanne toimub materjali piiravate pindade temperatuuride erinevuste tõttu. Soojusjuhtivus λ, W / (m ∙ ° C) võrdub soojahulga Q, J läbiva materjaliga, mille läbimõõt on δ = 1 m, pindala S = 1 m 2 ajahetkel τ = 1 h ja pindade T1 - T2 = 1 ° C;

Materjalide soojusjuhtivus sõltub nende keskmisest tihedusest, keemilisest koostisest, struktuurist, pooride olemusest, niiskusest ja temperatuurist.

Kõige olulisem mõju soojusjuhtivusele on materjalide keskmine tihedus. Tuntud keskmise tihedusega, kasutades alltoodud valemit, on võimalik materjali õhukeses olekus soojusjuhtivus, λ, W / (m · ° C) ligikaudu arvutada

λ = 1,163 · (√ 0,0196 + 0,22 p 2 koos - 0,16).

See valem annab rahuldavaid tulemusi materjalide keskmise tihedusega 2500-2700 kg / m 3 kohta.

Suureneb märgatavalt materjalide soojusjuhtivus niiskuse eest. Selle põhjuseks on asjaolu, et vee soojusjuhtivus on 0,58 W / (m · ° C) ja õhu temperatuur 0,023 W / (m · ° C), st see ületab seda 25 korda. Jää rohkem soojusjuhtivus. See on 2,3 W / (m · ° C).

Temperatuuri tõusuga suureneb enamiku materjalide soojusjuhtivus ning ainult mõnes (metallid, magneesiumist tulekindlad materjalid) väheneb.

Materjali soojusjuhtivus mõjutab korpuse soojustakistust, näiteks hoone välissinet, pööningupinda. Tara soojuslik resistentsus R, m 2 · ° C / W, määratakse kindlaks valemiga

kus δ on aia paksus, m; λ - soojusjuhtivus, W / (m · ° С).

Kattekihi soojustakistus on otseselt proportsionaalne selle paksusega ja pöördvõrdeliselt selle materjali soojusjuhtivusega.

Soojusvõimsus on materjalide võime kuumutamisel soojust kuumutamisel kuumutada. Seda iseloomustab spetsiifiline soojusmaht c, J / (kg · ° C), mis võrdub soojuse Q, J kulutamisega materjali massi m = 1 kg soojendamiseks, et tõsta selle temperatuuri t2 - t1 = 1 ° C:

Kivimaterjalide spetsiifiline soojusvõimsus on 755-925, metsa 2420-2750 J / (kg ° C). Vesil on suurim soojusmaht - 4200 J / (kg ° C), mistõttu materjalide soojusenergia suureneb nende niisutamisel.

Kuumuse suutlikkust arvestatakse kuumutatud ehitiste seinte ja põrandate, soojendusmaterjalide talvel soojustkindluse arvutamisel.

Tulekindlus - materjalide võime mitte halveneda kõrgel temperatuuril ja vees tulekahju korral.

Tulekindlad materjalid on jagatud mittesüttivateks (mittesüttivad), raskesti põlevad (kõvad põlevad) ja põlevad (põlevad).

Mittesüttivad materjalid ei põle, ei tihedus ega ole söestunud. Need on kivimaterjalid, metallid.

Rasked põlevad materjalid on kõvastunud, leotatud või raskesti süttivad. Kui tuleallikas või soojus eemaldatakse, lõpetavad need protsessid. See puit on immutatud leegiaeglustitega.

Süttivad materjalid põletavad ja leotavad. Kui eemaldate tule või soojusallika, jätkub põletamine ja lagunemine. Nende hulka kuuluvad kõik kaitsmata orgaanilised ained.

Ehitusmaterjalid tulekahju ajal käituvad teisiti. Seega suureneb graniidist tugevus kuumutamisel temperatuurini 200 ° C ja on 160% originaalist. Seejärel, kui temperatuur tõuseb 600 ° C-ni, muutub see originaaliks ja 800 ° C juures väheneb tugevus ja see on ainult 35% originaalist.

Bituumenmastiksil on kõrge suitsu tekitav võime. Nende süttimistemperatuur on 340-350 ° C ja isesüttimine toimub 400-450 ° C juures.

Tulekindlus on materjalide võime taluda pikaajalist kokkupuudet kõrgete temperatuuridega, pehmendamata ja deformeerides. Tulekindluse ulatuse järgi jagunevad materjalid järgmistesse rühmadesse: tulekindlad, tulekindlad ja sulavad. Tulekindlad materjalid taluvad 1580 ° C ja üle selle, tulekindlad - 1350-1580 ° C, madala sulamistemperatuuriga - alla 1350 ° C.

Tulekindlate toodete hulka kuuluvad tulekileematerjalist tulekileematerjal, mis on valmistatud tulekliinikust, mida kasutatakse kõrgahju ja ahjude ahjude paigaldamiseks, tsemendiklinkri ahjud jne.

Tulekindlad tooted hõlmavad tulekindlaid savi tulekindlast savist, mida kasutatakse soojusseadmete vooderdamiseks.

Sulamiskõlblikest tellistest kuulub keraamiline materjal, mis on valmistatud telliskivist savist ja mida kasutatakse müüritise seinte jaoks.

Materjalide kiirgusresistentsus ja kaitsvad omadused. Kiirguskindlus - materjali võime säilitada ioniseeriva kiirgusega kokkupuutuva struktuuri ja omadusi. Materjali kiirguse mõjul võivad tekkida sügavad muutused - üleminek kristallilisest amorfsest seisundist.

Materjalide kaitsvate omaduste määrab nende võimsus viivitada neutroni- ja gammakiirgust. Neid hinnatakse materjali kihi paksusega, mis vähendab ioniseeriva kiirguse kogust kaks korda. Kiirguse T pool nõrgendamise kihi paksus1/2 betoon on 1 m, plii puhul 0,18 m.

Gamma kiirguse eest kaitsmiseks kasutatakse kõrgendatud tihedusega materjale (eriti rasket betooni, pliid, pinnast); neutronkiirgusest - vesi ja materjalid, mis sisaldavad seotud vett (limoniidi maagi, betooni, boori, kaadmiumi, liitiumi lisamisega).

TehLib

Teaduse ja tehnoloogia teaduskonna portaal Techie

Füüsikalised omadused

Materjali tihedus on vajalik, et arvutada konstruktsiooni tugevust oma massi järgi, materjali transportimise meetodi ja maksumuse kindlaksmääramiseks ladude ja materjalide käsitsemise seadmete arvutamiseks. Tihedust kontrollitakse kaudselt mõne muu materjali omaduste suhtes. Näiteks kivimaterjalide puhul on ligikaudne suhe tiheduse ja soojusjuhtivuse vahel ning puit ja mõned kivimaterjalid (lubjakivi) - tugevuse ja tiheduse vahel.

Tõepärane tihedus on kogus, mis määratakse homogeense materjali massi (kg) suhtena mahule, mida see võtab täiesti tihedas olekus V a (m 3), st ilma pooride ja tühimiketa:

Tõmbetugevus - kg / m või g / cm

Iga materjali tõeline tihedus on pidev füüsikaline omadus, mida ei saa muuta ilma keemilise koostise ega molekulaarstruktuuri muutmata.

Niisiis on anorgaaniliste materjalide, looduslike ja tehislike kivide tõeline tihedus, mis koosneb peamiselt räni, alumiiniumi ja kaltsiumi oksiididest, 2400... 3100 kg / m 3, orgaanilised ained, mis koosnevad peamiselt süsinikust, hapnikust ja vesinikust, on 800... 1400, puit, mis koosneb peamiselt tselluloosist, - 1550 kg / m 3. Metallide tegelik tihedus varieerub laias valikus: alumiinium - 2700 kg / m, teras - 7850, plii - 11300 kg / m 3.

Ehituskonstruktsioonides on materjal oma looduslikus olekus, st selle hõivatud maht sisaldab tingimata poore. Sellisel juhul kasutatakse materiaalse füüsilise oleku iseloomustamiseks keskmise tiheduse mõistet.

Keskmine tihedus - väärtus, mis määratakse homogeense materjali massi t (kg) suhtena selle mahu hulka, mida ta kasutab looduslikus olekus V e (m):

Kuna V e > V a (võrdsus ainult absoluutselt tihedates materjalides, mis ei sisalda pooreid - teras, klaas, vesi), siis suhe

Enamikel ehitusmaterjalidel on poorid, seega on nende tõeline tihedus alati üle keskmise. Ainult tihedate materjalide (teras, klaas, bituumen jne) korral on tegelik ja keskmine tihedus peaaegu võrdne, sest sisemise pooride maht on tühine.

Katse (otsene) meetod poorsuse määramiseks põhineb vedeldatud heeliumiga materjali pooride ruumi asendamisel ja seda on eelnevalt kirjeldatud.

Porid on rakud, mis ei ole täidetud konstruktsioonimaterjaliga. Suuruse ulatuses võivad need ulatuda ppm-st kuni mitu millimeetrit.

Mõnes tootes (näiteks õõnesplaatidest, raudbetoonist paneelidest) esinevad suuremad poorid, näiteks lahtiste materjalide terad või õõnsused, nimetatakse tühikuteks. Poorid täidetakse tavaliselt õhuga või veega; tühjades, eriti lairibaühendustes, ei suuda vesi püsida ega väljuda.

Ehitusmaterjalide poorsus - materjali mahu täitmise määr pooridega. Porisus on suhteline väärtus, väljendatuna protsendina või fraktsiooni materjali mahust. Kui keskmine ja tõsi tihedus on teada, siis materjali poorsus,%, arvutatakse valemiga

See varieerub laias laastus: 0,2... 0,8% - graniidist ja marmorist kuni 75... 85% soojusisolatsiooniga tellistest ja raku betoonist ning üle 90% - vahtplastist ja mineraalvillast.

Mõne ehitusmaterjali keskmise ja tõese tiheduse ning poorsuse väärtused

Materjali poorsust iseloomustab mitte ainult kvantitatiivne külg, vaid ka pooride olemus: suletud ja avatud, väikesed (suured kui sajandikud ja tuhandikud millimeetrist) ja suured (kümnendikest millimeeter kuni 2... 5 mm). Porade olemuse järgi hinnatakse materjali võime imeda vett. Niisiis, vahtpolüstürool, mille poorsus ulatub 95% -ni, on suletud poorid ja praktiliselt ei ima vett. Samal ajal absorbeerivad aktiivselt ka poore avatud olemust (enamus pooridest on ühendatud kapillaarid), mille poorsus on kolm korda väiksem (st umbes 30%).

Poorsuse suurus mõjutab oluliselt materjali tugevust. Ehitusmaterjal on vähem vastupidav mehaanilistele koormustele, kuumusele, kokkutõmbumisele ja muudele jõupingutustele, seda rohkem on pooride maht. Katsetulemused näitavad, et poorsuse suurenedes 0 kuni 20%, väheneb tugevus peaaegu lineaarselt.

Tugevus sõltub ka poori suurusest. See suureneb koos nende vähenemisega. Peenpoorsetest materjalidest, nagu ka suletud poorsusega materjalidest, on tugevam kui suure poorsuse ja avatud poorsuse tugevus.

Puistematerjalide (tsement, liiv, kruus, killustik) puhul arvutatakse puistetihedus.

Puistetihedus - väärtus, mis määratakse materjali massi t (kg) suhtena mahule, mida see hõivab olekus V n (m):

V väärtus n hõlmab kogu materjali osakeste mahtu ja osakestevaheliste ruumide mahtu, mida nimetatakse tühikuteks. Kui terakoormuse tihedus ja terade keskmine tihedus on granulaarse materjali poolest tuntud, siis on võimalik arvutada selle tühisus, a on suhteline omadus, väljendatuna ühiku osana või protsendina:

Olulisemad materjaliomadused: tihedus, tugevus, vastupidavus, soojusjuhtivus, veeimavus, veekindlus jne sõltuvad poorsuse suurusest ja selle olemusest (poori suurus ja kuju, pooride ühtlane jaotumine materjali mahu ja nende struktuuri vahel). Näiteks avatud poorid suurendab materjali läbilaskvust ja vee imendumist ning halvendab selle külmakindlust. Siiski on heli neelavate materjalide korral avatud poorid soovitavad, kuna nad neelavad helitugevust. Avatud suletud poorsuse tõttu suurendab materjali vastupidavus ja vähendab selle soojusjuhtivust.

Teave materjali poorsuse kohta võimaldab meil kindlaks määrata selle kohaldamise asjakohased valdkonnad.

Füüsikaliste protsesside seas on tegelikkuses kõige suurem väärtus vee ja aurukeskkonna, termiliste mõjude, heli lainete leviku, elektrivoolu, tuumakiirguse jms korral. Vee või auru staatiliste või tsükliliste mõjude suhe iseloomustab hüdrofüüsikalisi omadusi (hügroskoopsus, kapillaarne imemine, - absorptsioon, veekindlus, vee läbilaskvus, auru läbilaskvus, niiskuse deformatsioon, külmakindlus).

Niiskuse deformatsioonid - materjali suuruse ja mahu muutmine niiskuse muutumisel. Materjali suuruse ja mahu vähendamise ajal selle kuivatamisel nimetatakse kokkutõmbumist (kokkutõmbumist) ning suuruse ja mahu suurenemine märgumisel kuni materjali täieliku küllastamiseni veega on turse (paistetus). Kokkupõrge tekib ja suureneb materjali osakeste ümbritsevate veekihtide paksuse vähenemise ja sisemise kapillaarjõu mõju tõttu, mis kipuvad materjali osakesi kokku viima. Turse on tingitud asjaolust, et polaarsed vee molekulid, mis läbivad materjale moodustavate osakeste või kiudude vahel, nagu need kiilitakse üles, samas kui osakeste ümbritsevad hüdrasioonikestad paksenevad menisiku sees ja nendega kapillaarsed jõud. Väga poorse ja kiudstruktuuri materjalid, mis on võimelised absorbeerima palju vett, iseloomustab suur kokkutõmbumine (kiudude puit 30... 100 mm / m, raku betoon 1... 3 mm / m, keraamilised kiud 0.03... 0.1 mm / m, raskmetall 0, 3... 0,7 mm / m, graniit 0,02... 0,06 mm / m).

Vee imendumine on poorsest materjalist võime neeluda ja hoida tilk-vedeliku niiskust pooridesse. Veesisaldus on massi järgi ja vee imendumine mahu järgi.

Veeimavus massi järgi W m võrdsed vee massi suhtega t ext täiesti küllastav materjal kuivaine massist t

Veeimavus mahu järgi W ext %, iseloomustab materjali mahu täitmise määr veega. Veeimahutuseks arvutage veemahu V suhe ext materjali täielikul küllastamisel selle mahuni V e

Veeimavus mahu järgi võib arvutada teadaolevate vee imendumise väärtuste järgi massi ja keskmise tiheduse järgi, kasutades valemit

Materjalide vee imendumine oleneb poorsuse olemusest võib varieeruda. W väärtused M graniidist moodustavad need 0,02... 0,7%, raskmetallist betoonist 2... 4, tellised 8... 20, avatud poorsusega kerged isolatsioonimaterjalid - 100% ja rohkem. Veeimavus mahu järgi W o ei ületa poorsust, kuna materjali imendunud vee maht ei tohi ületada pooride mahtu.

W väärtused o ja w m iseloomustab äärmuslikku juhtumit, kui materjal ei suuda enam niiskust imada. Tõeliste struktuuride korral võib materjal sisaldada teatud niiskust, mis on saadud niisutava ainega, mis on saadud niiskuse korrapärase niisutamisel veega või vees auru kondenseerumisest porade õhust. Sellisel juhul iseloomustab materjali seisundit niiskus.

Niiskus - praegusel hetkel materjali massi suhe m aastal, materjali massist (vähemal määral mahult) kuivas olekus t koos

Niiskus võib nullist erineda, kui materjal on kuivanud W-ni M, mis vastab maksimaalsele veesisaldusele. Niiskus muudab paljusid materjali omadusi: ehituskonstruktsiooni mass suureneb, soojusjuhtivus suureneb; vee kokkutõmbamise mõju tõttu väheneb materjali tugevus.

Paljude ehitusmaterjalide jaoks on niiskus normaliseeritud. Nii on niiskus maapähklit - 2%, seina materjalid -5... 7, õhukindel puit - 12... 18%.

Veekindlus on materjali omadus säilitada tugevus, küllastades seda veega. Ehitusmaterjalide veekindluse kriteerium on pehmenemiskoefitsient - vee küllastunud materjali surve tugevuse suhe, R B kuiva materjali survetugevus R c

Materjalid, mille pehmenemiskoefitsient on suurem kui 0,75, nimetatakse veekindlaks.

Veekindlus on materjali omadus, mis talub rõhu all oleva vee läbitungimist. See omadus on eriti oluline betooni jaoks, mis saab veesurvet (torud, paagid, tammid). Betooni veekindlus on hinnatud tähisega W (W -2... W -8), mis tähistab maksimaalset ühepoolset hüdrostaatilist rõhku, mille korral standardproov ei kanna vett. Veekindlate materjalide puhul on veekindlust iseloomustanud aeg, mille möödudes vee läbimisest materjali proov (mastiks, veekindlus).

Hügroskoopsus - materjali võimekus õhu käes veeauru imendamiseks ja kondenseerimiseks. Hügroskoopsus on tingitud sorptsioonist, mis on füüsikalis-keemiline protsess, mille käigus veeaur imendub õhust nii nende adsorptsiooni tõttu materjali sisepinnale kui ka kapillaare kondenseerumisega. Kapillaarne kondensatsioon on võimalik ainult väikese raadiusega kapillaarides (vähem kui 10

7 m), sest küllastunud veevaba rõhu erinevus meniski nõgusa pinna ja lameda pinna vahel suure raadiusega kapillaarides ei ole märkimisväärne.

Hügroskoopsus sõltub nii materjali omadustest - poorsuse ulatust ja olemust, kui ka keskkonnatingimustes - temperatuuri ja suhtelist niiskust ning lahtiste materjalide puhul ka nende lahustuvust vees ja dispersiooni ning õhu temperatuuri vähenemist. See protsess on pöörduv. Hügroskoopsust iseloomustab materjali imendunud niiskuse massi suhteline suhteline õhuniiskus 100% ja temperatuur 20 ° C kuivaine massi suhtes, väljendatuna protsentides.

Vee kapillaarne imemine (tõus) poorsel materjalil toimub kapillaarsetes poorides, kui struktuuriosa puutub kokku veega. Näiteks võib põhjavesi tõusta kapillaaride kaudu ja niisutada seina alumist osa. Kapillaaripoore nimetatakse selliseks konstantseks raadiuseks, mille korral nende kapillaarne potentsiaal (kapillaarjõu väli energia potentsiaalne energia, viidates vedeliku ühiku massile) on palju suurem gravitatsioonipiirkonna potentsiaalist.

Kapillaarimütsi iseloomustab materjali kapillaaride tõusuvee kõrgus, imendunud vee hulk ja imemise intensiivsus.

Täpsemalt, võttes arvesse materjali pooride ebaregulaarset kuju ja nende erinevat ristlõike, veekoguse kõrgus määratakse katseliselt märgistatud aatomite meetodil või materjali elektrijuhtivuse mõõtmiseks.

Põhiliselt lahtiste materjalide niiskusesisalduse (nt betooni - liiva, killustiku täitematerjalide), dielektriliste ja neutronite meetodite jaoks on kasutatud operatiivset kontrolli. Dielektrilise mõõtmise meetod põhineb materjali niiskuse ja dielektrilise konstandi vahelisel suhtel. Neutronide meetod kasutab materjali läbivate kiire neutronite niiskuse suhet ja aeglustumist.

Kui materjal on veega küllastunud, muutub selle omadused märkimisväärselt: tihedus ja soojusjuhtivus suurenevad, materjalis esineb mõningaid struktuurimuutusi, mis põhjustavad sisemise pinge tekkimist, mis reeglina viib materjali tugevuse vähenemiseni.

Õhukindlus on materjali võime taluda niiskuse ja kuivamise tsüklilisi mõjusid ilma märgatavat deformatsiooni ja mehaanilise tugevuse kadu.

Korduv hügroskoopne niisutamine ja kuivatamine põhjustavad materjalis vahelduvaid pingeid ja aja jooksul kaotavad nad kandevõime.

Niiskuse efektiivsus on omadus, mis iseloomustab materjali kuivamise kiirust, kui keskkonnas on sobivad tingimused (väike niiskus, kuumus, õhu liikumine). Niiskuse taastumist iseloomustab tavaliselt kogus vett, mille materjal kaotab päevas 60% suhtelise õhuniiskuse ja 20 ° C temperatuuri juures. Looduslikes tingimustes on niiskuse taastumise tõttu mõni aeg pärast ehitamist tasakaalustatud hoonete niiskuse ja keskkonna vahel. Seda tasakaalu seisundit nimetatakse õhukeseseks (õhu niiske) olekuks.

Läbilaskvus - materjali võime survestada vett. Vee läbilaskvuse tunnuseks on vee kogus, mis on läbinud 1 s kuni 1 m 2 materjali pinnast antud veesurve juures. Läbilaskvuse kindlaksmääramiseks kasutage mitmesuguseid seadmeid, mis võimaldavad luua soovitud ühepoolse vee rõhu materjali pinnale. Määramise meetod sõltub materjali eesmärgist ja tüübist. Läbilaskev sild sõltub materjali tihedusest ja struktuurist. Mida rohkem poorid on materjalis ja mida suuremad need poorid, seda suurem on selle vee läbilaskvus.

Eriotstarbeliste ehitusmaterjalide (katusematerjalid, betoon hüdrokonstruktsioonide, torude jms jaoks) puhul ei ole vee läbilaskvus, mida sageli hinnatakse kui veekindlust, mida iseloomustab ajavahemik, mille järel on uuritava materjali proovis (katusematerjalid) teatud rõhu all leitud veekihid. või veesurve maksimaalne väärtus (Pa), milles vesi ei läbida proovi (näiteks betoon).

Auru läbilaskevõime ja gaasi läbilaskvus - materjali võime läbida selle paksuse kaudu veeauru või gaase (õhku). Auru läbilaskvust iseloomustab auru läbilaskvuse koefitsient, mis on arvuliselt võrdne 1 m paksuse materjali kihiga läbiva veevaba aine kogusega, 1 m2 suurune pindala 1 sekundi jooksul ja aururõhu erinevus 133,3 Pa. Sarnane koefitsient on hinnatud ja gaasi läbilaskvus (hingavus). Need omadused määratakse kindlaks ehitusmaterjali füüsikaliste omaduste terviklikuks hindamiseks või selle eriotstarbeks. Elamute seinte materjalidel peab olema teatav läbilaskvus (sein peab "hingama"), see tähendab, et välisseinad läbivad loodusliku ventilatsiooni. Vastupidi, niiskete ruumide seinad ja katted peavad olema kaitstud seestpoolt veeauru sisenemisest, eriti talvel, kui auru sisaldus ruumis on tunduvalt kõrgem kui väljapoole ja aur, mis tungib külma piirdeaedasse, kondenseerub, suurendab niiskust järsult nendes kohtades.. Mõnel juhul on peaaegu täielik gaasikindlus (gaasimahutid jne).

Külmakindlus on veega küllastunud materjali omadus, mis talub korduvat vaheldumisi külmutamist ja sulatamist, ilma oluliste hävitusmärkideta ja tugevuse vähendamiseta. Erinevate hoonete ja rajatiste struktuuride välistsoonides kasutatud materjalide vastupidavus sõltub peamiselt külmakindlusest. Materjalide hävitamine sellistes tsüklilistes mõjudes on seotud selle pingete ilmnemisega, mis on tingitud nii ühepikkast survetest, mis kasvavad jääkristallid materjali poorides, kui ka vee ümmarguse hüdrostaatilise rõhu tõttu, mis on tingitud jääde moodustumisest ligikaudu 9% (vee tihedus on 1 ja jää 0.917). Sellisel juhul võib pori seinte surve teatud tingimustel jõuda sadadele MPa-le.

On ilmne, et täiesti täidates poorse materjali kõik poore ja kapillaare veega, võib hävitamine tekkida ka ühe külmutusega. Kuid paljudes poorsetes materjalides ei saa vesi täita kogu juurdepääsetavate pooride mahtu, seetõttu on vee külmutamisel tekkinud jääl vaba ruumi laienemiseks. Kui poorne materjal on vees küllastunud, täidetakse makrokappillaarid peamiselt veega, mikrokapillarid täidetakse osaliselt veega ja serveeritakse reservidena, kus külmumisprotsessi käigus pressitakse vesi.

Kui poorse materjali kasutatakse atmosfääritingimustes (maapinnastruktuurid), on mikrokapillaarid peamiselt täidetud veega ümbritseva õhuga veeauru sorbtsioonist; suured poorid ja makrokapillaarid on reserveeritud. Sellest tulenevalt määratakse poorsete materjalide külmakindlus poorsuse suuruse ja olemuse ning nendest valmistatud konstruktsioonide töötingimuste järgi. See on suurem, seda vähem vee imendumist ja materjali tugevust pinge all. Arvestades materjali struktuuri heterogeensust ja vee ebavõrdset jaotumist, võib eeldada rahuldavat külmakindlust poorsetes materjalides, mille mahuvee imendumine ei ületa 80% pooride mahust. Materjali hävitamine toimub alles pärast korduvat vaheldumisi külmutamist ja sulatamist.

Külmakindlust iseloomustab alternatiivse külmutamise tsükkel -15, -17 ° C ja sulatamine vees temperatuuril umbes 20 ° C. Külmumistemperatuuri valik ei ole suurem kui -15, -17 CC on tingitud asjaolust, et kõrgemal temperatuuril ei saa väikestes poorides ja kapillaarides olev vesi külmuda. Tsüklite arv (bränd), mida materjal peab vastu pidama, sõltub hoone tulevaste teenuste tingimustest, ilmastikutingimustest ja on näidatud ehitusmaterjalide ja -materjalide standardites.

Külmakindluse kaar (kivimaterjalide F 10, F 15, F 25, F 35, F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300) iseloomustab külmumis- ja sulatamistsüklite arv, millele materjal on vastupidav Proovide vastuvõetav vähenemine tugevuse või kaalu vähendamisel.

Materjal loetakse katse läbinud juhul, kui pärast kindlaksmääratud arvu külmutus- ja sulatamistsüklite arvutamist proovide hõõrumine ja hõõrumine ei ületa 5% ja tugevus väheneb mitte rohkem kui 15% (mõne materjali puhul 25%). Külmakindluse määramiseks kasutatakse mõnikord kiirendatud meetodit, näiteks kasutades naatriumsulfaati. Selle soola kristallimine küllastunud aurudes, kui see proovide poorides kuivab, kordab külmutusvee mehhaanilist mõju, kuid tugevamal määral, kuna moodustunud kristallid on suuremad (märkimisväärne mahu kasv). Selliste testide üks tsükkel on külmutamise teel võrdne 5... 10 ja isegi 20 otsekatsetuse tsükliga. Mõne külmakindluse ligikaudse lähendamisega saab kaudselt hinnata pehmenemiskoefitsiendi suurust. Materjali pehmenduse suur langus (üle 10%) näitab, et materjal sisaldab savi või muid leotamise osakesi, mis avaldab kahjulikku mõju materjali külmakindlusele.

Materjali suhe püsiva või muutuva soojusefektiga on iseloomulik selle soojusjuhtivusele, soojusvõimsusele, soojustakistusele, tulepüsivusele, tulekindlusele.

Soojusjuhtivus - cp align = "JUSTIFY" / td / span ehitusmaterjalide omadused soojusülekande ülekandmiseks ühelt pinnalt teisele. Soojusjuhtivust K [W / (m * ° С)] iseloomustab soojuse hulk (J), mis läbib materjali 1 m paksuse, 1 m2 ala 1 s, temperatuuri erinevusega vastupidisel materjalipinnal 1 ° C.

See kinnisvara on oluline ehitusmaterjalide kasutamisel seina (seinad, katted ja põrandad) ja soojusisolatsioonimaterjalide ehitamiseks. Materjali soojusjuhtivus sõltub selle struktuurist, keemilisest koostisest, poorsusest ja pooride olemusest, samuti niiskusest ja temperatuurist, mille juures toimub soojusülekanne.

Soojusjuhtivust iseloomustab soojusjuhtivuse koefitsient, mis näitab, kui palju soojust j on võimalik materjali läbida 1 m 2 pinnale, materjali paksus on 1 m ja temperatuuri erinevus vastaskülgadel 1 ° C juures 1 tund. Soojusjuhtivus, W / (m * ° С), võrdub: õhu jaoks - 0,023; vee jaoks - 0,59; jää jaoks - 2,3; keraamiliste telliste jaoks - 0,82. Materjali õhupoorid vähendavad oluliselt selle soojusjuhtivust ning vee märgamine suurendab seda märkimisväärselt, kuna vee soojusjuhtivus on 25 korda kõrgem õhuhulgast.

Suureneva temperatuuri juures suureneb enamiku ehitusmaterjalide soojusjuhtivus, mis on seletatav materjali moodustavate molekulide kineetilise energia suurenemisega ja määratakse kindlaks valemiga

kus ja - soojusjuhtivus vastavalt temperatuuridel t ja 0 ° C; - temperatuuri koefitsient, mis näitab materjali soojusjuhtivuse koefitsiendi juurdekasvu suurenemist temperatuuri tõusuga 1 ° C; t on materjali temperatuur, ° С

Soojusvõimsus on materjali omadus, mis kuumutamisel soojendab kuumust. Suure soojusmahuga materjalid võivad järgneva jahutamise ajal tekitada rohkem soojust. Seetõttu, kui kasutate seinte, põrandate, vaheseinte ja muude ruumide osade suure kuumakindlusega materjale, võib ruumis hoida pikka aega stabiilsena. Soojusvõimsust hinnatakse soojusvõimsuse koefitsiendiga (spetsiifiline soojusmaht), st 1 kg materjali 1 ° C kuumutamiseks vajalikku soojust.

Ehitusmaterjalide soojusmahtu koefitsient on väiksem kui vee puhul, millel on suurim soojusvõimsus [4,2 kJ / (kg * ° C)]. Näiteks metsamaterjalide soojusvõimsuse koefitsient on 2,39... 2,72 kJ / (kg * ° C), looduslikud ja tehiskivist materjalid - 0,75... 0,92 kJ / (kg * ° C), teras - 0,48 kJ / (kg * ° С). Seega, materjalide niisutamisel suureneb nende soojusvõimsus, kuid samal ajal suureneb ka soojusjuhtivus.

Materjalide soojusenergia tegur, mida kasutatakse sulgurkonstruktsioonide (seinad, laed) termilise stabiilsuse arvutamiseks, materjali soojendamiseks talviste tööde ajal (betoon, kivi jne), samuti ahjude arvutamisel. Mõnel juhul on vaja välja arvutada ahju mõõtmed, kasutades selleks spetsiaalset mahulist soojusenergiat, so 1 m 3 materjali kuumutamiseks vajalikku soojust 1 ° C juures.

Soojustakistus - materjali võime kohaneda vaheldumisi (tsüklid) järsud soojusvahetused. See omadus sõltub suurel määral materjali homogeensusest ja selle koostisainete soojuspaisumistegurist. Lineaarse soojuspaisumise koefitsient iseloomustab 1 m pikkuse materjali pikenemist 1 ° C juures kuumutamisel, mahulise laienemise koefitsient iseloomustab 1 m 3 materjali suurenemist 1 ° C juures kuumutamisel.

Mida väiksemad need koefitsiendid ja mida kõrgem on materjali ühtlus, seda kõrgem on selle termiline stabiilsus, see tähendab, et suur hulk järsu temperatuuri muutumise tsükleid suudab tal vastu pidada. Niisiis on kivimaterjalid monomeerminaalsetest kividest (marmorist) rohkem kuumuskindel kui kivimid, mis koosnevad mitmest mineraalist (näiteks graniitist). Erinevate lineaarse laienemise koefitsientidega materjalide raske ühendamine võib struktuurides esile kerkida suuri pingeid ja selle tulemusel materiaalseid moonutusi ja pragunemist. Et vältida selle struktuuri suurte pikkade lõigatud deformatsioon õmblused.

Tulekindlus on materjali omadus, mis talub ilma kõrgete temperatuuride, leegi ja vee mõju tulekahjude tingimustes. Materjal sellistes tingimustes kas põletab või tekitab pragusid, tugevalt deformeerub ja hävitab tugevuse kaotus. Tulekindluse järgi on materjalid põlevad, aeglaselt põlevad ja põlevad.

Tulekindlad materjalid ei kuulu kõrgete temperatuuride süttimise, hõõgumise või kuumutamise alla - telliskivi, betoon jne. Kuid mõningad mittesüttivad materjalid - marmor, klaas, asbesttsement - hävitatakse terava kuumutamise teel ning teraskonstruktsioonid on oluliselt deformeerunud ja kaotavad oma tugevuse.

Leegile aeglustavad ained sütuvad tulekahju või kuumuse mõjul aeglaselt, kuid tulekahju allikas on eemaldatud, nende hõõgumine või põletamine lakkab. Selliste materjalide hulka kuuluvad puitkiudplaat, asfaltbetoon, tulekindlate ainetega immutatud puit.

Tulekahju või kuumuse põlemisel põlevad põlevad materjalid ja põlema pärast tuleallika eemaldamist. Need on puit, tapeet, bituumenist katus ja polümeersed materjalid jne.

Tulekindluse piirang on ajavahemik (minutid või tunnid) alates tulekahju tekkimisest kuni piirtaseme ilmnemiseni struktuuris. Piirväärt peetakse kandevõime kadu, st struktuuri kokkuvarisemine; mille kaudu põlemis- ja leegi tooted võivad tungida läbi vastastikuse pinna; tulepüsivusega vastuolus oleva pinnakatte vastuvõetamatu kuumutamine, mis võib põhjustada struktuuri teiste osade spontaanset süttimist.

Tulekindlus on materjali omadus, mis talub pikaajalist kokkupuudet kõrgete temperatuuridega (1580 ° C ja üle selle) deformeerides või pehmendades. Tööstuslike ahjude siseruumides kasutamiseks mõeldud tulekindlad materjalid (dina, tulekile, kroommagneesiit, korund) ei deformeerita ega pehmeneda temperatuuril 1580 ° C või kõrgemal. Tulekindlad materjalid (tulekindlate ahjuküttide telliskivid) taluvad, ilma sulatamiseta ja deformatsioonita, temperatuuri 1350... 15 ° C 80 ° C, madala sulamistemperatuuriga (keraamiline ehitusplast) - kuni 1350 ° C.

Materjalide akustilised omadused on omadused, mis on seotud materjali ja heli vastastikmõjuga. Heli- või helilaineteks on mehaanilised vibratsioonid, mis levivad tahke, vedelas ja gaasilises keskkonnas. Ehitaja on huvitatud heli ja materjali vastasmõjust kahe poolega: millisel määral materjal läbi paistab - helijuhtivus ja millisel määral materjal imab ja peegeldab sellele langevat heli - heli imendumine.

Kui heliriba satub ümbritsevale pinnale, kajastub helitugevus, imendub ja läbi tahkise. Imendunud energia summa E iseloomulik suhtarv kuulujutud E langemiseks pad heli neeldumistegur α

Heliadenemise koefitsient sõltub mitmest tegurist: heli (müra) tase ja omadused, neelduva materjali omadused, selle asukoha paigaldusmeetodid jäikade pindade (laed, seinad) ja mõõtmismeetodite suhtes.

Heli neeldumine sõltub pinna olemusest ja materjali poorsusest. Siledast pinnast koosnevad materjalid peegeldavad enamikku neile kantud heli, nii et ruumis, kus on sileda seinad, tekib pidevalt müra, mis peegeldub neist korduvalt. Kui materjali pinnal on avatud poorsus, siis imendub materjal materiaalsesse helivibreerimisse, mis siseneb pooridesse ja ei kajastu.

Füüsilise nähtuse olemus, mis tekib siis, kui pingeline keha helistab, on järgmine. Heli lained, mis langevad sellise materjali pinnale ja ulatuvad veelgi oma pooridesse, õhutavad kitsastes poorides paiknevat õhku. Samal ajal tarbitakse olulist osa helienergiast. Kõrge õhu tihendus ja selle hõõrdumine poore seinte vastu põhjustavad soojenemist. Selle tagajärjel muudetakse helivibratsioonide kineetiline energia soojusenergiaks, mis hajub keskkonda.

Heli summutamist hõlbustab helineeldava materjali painduva karkassi deformeerumine, mis kulub ka helienergiale; See osatähtsus on eriti märgatav poorse kiudmaterjaliga, millel on avatud vastastikune poorsus, mille kogumaht on vähemalt 75%.

Heli juhtivus sõltub materjali massist ja selle struktuurist. Materjal teeb heli vähem, seda suurem on selle mass: kui materjali mass on suur, siis ei pruugi helilainete energia selle läbimiseks piisav, sest selleks on vaja materjali võnkumiseks tuua.

Heliisolatsioonivarustuse kvaliteeti hinnatakse heli juhtivuse koefitsiendiga t, mis on barjääri kaudu edastatava heli energia summa suhe kõvera juhtivusega energiasse E pad

Tarvikute helikindlate omaduste andmine põhineb kolmel peamisel füüsikalisel nähtusel: lagede heliribade peegeldus aia pinnalt, heli lainete absorbeerimine aia materjali poolt, kokkupõrge löökide või õhus leviva müra tõttu, mis on tingitud konstruktsioonielementide ja materjalide deformatsioonist.

Võimalus peegeldada heliribasid on oluline välistingimustööde taradeks. Sellisel juhul kasutatakse õhus helilainete peegeldamiseks suurendamiseks suuri välispindu ehitatud massiivseid konstruktsioone.

Siseruumide jaoks on aia suur peegelduvus (vaheseinad) ebapiisav, kuna peegeldunud helilained võimendavad müra kõige mürarimas ruumis. Sellisel juhul rakendage mitmekihilised struktuurid, mis sisaldavad heliisolatsiooniga materjalide elemente, mille tõhusust hinnatakse elastsuse dünaamilise moduliga. Hõbedast isolatsioonibaladena kasutatakse mineraal- või klaasvilla poorseid ja kiudmaterjale, puidukiude (puitkiudplaate), poorsete terade (kiltkivi, räbu jne) täitmist.

Heliisolatsioonimaterjalide elastsuse väike dünaamiline moodus (kuni 15 MPa) ja õhu olemasolu poorides aitavad vähendada löökriistade ja helirõhu taset. Sellisel juhul tekib helitugevuse vähenemine tänu heliisolatsioonimaterjalide struktuuri elementide deformatsioonile ja osaliselt heli neeldumise tõttu.