![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Связь состава, структуры и свойств строительных материалов |
Связь состава , структуры и свойств строительных материалов Строительные материалы—это природные и искусственные материалы и изделия, используемые при строительстве и ремонте зданий и сооружений. Различия в назначении и условиях эксплуатации зданий и сооружений определяют разнообразные требования к строительным материалам и их обширную номенклатуру, Физические свойства Строительные материалы, применяемые при возведении зданий и сооружений, характеризуются разнообразными свойствами, которые определяют качество материалов и области их применения. По ряду признаков основные свойства строительных материалов могут быть разделены на физические, механические п химические. физические свойства материала характеризуют его строение или отношение к физическим процессам окружающей среды. физическим свойствам относят массу , истинную и среднюю плотность , пористость водопоглащение , водоотдачу , влажность , гигроскопичность , водопроницаемость , морозостойкость , воздухо-, паро -, газопроницаемость , теплопроводность и теплоемкость , огнестойкость и огнеупорность Масса —совокупность материальных частиц (атомов, молекул, ионов), содержащихся в данном теле. Масса обладает определенным объемом, т. е. занимает часть пространства. Она постоянна для данного вещества и не зависит от скорости его движения и положения в пространстве. Тела одинакового объема, состоящие из различных веществ, имеют неодинаковую массу. Для характеристики различий в массе веществ, имеющих одинаковый объем, введено понятие плотности, последняя подразделяется на истинную и среднюю. Истинная плотность — отношение массы к объему материала в абсолютно плотном состоянии, т. с. без пор и пустот. Чтобы определить истинную плотность р (кг/м3, г/см3), необходимо массу материала (образца) т (кг, г) разделить на абсолютный объем Va (м3,см3)» занимаемый самим материалом (без пор): Зачастую истинную плотность материала относят к истинной плотности воды при 4° С, которая равна 1 г/см3, тогда определяемая истинная плотность становится как бы безразмерной величиной.Таблица 1. Истинная и средняя плотность некоторых строительных материалов Материал Плотность, кг/м3 истинная средняя Стали 7850—7900 7800--7850 Гранит 2700—2800 2600—2700 Известняк 2400—2600 1800—2400 (плотный) Песок 2500—2600 1450—1700 Цемент 3000—3100 900—1300 Керамический 2600—2700 1600—1900 кирпич Бетон тяжелый 2600—2900 1800—2500 Сосна 1500—1550 450—600 Поропласты 1000—1200 20—100 Средняя плотность—физическая величина, определяемая отношением массы образца материала ко всему занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты. Среднюю плотность (m(кг/м3, г/см3) вычисляют по формуле:где m—масса материала в естественном состоянии, кг или г;V— объем материала в естественном состоянии, м3 или см3. Средняя плотность не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от пористости материала. Искусственные материалы можно получать с необходимой средней плотностью, например, меняя пористость, получают бетон тяжелый со средней плотностью 1800— 2500 кг/м3 или легкий со средней плотностью 500— 1800 кг/м3.
На величину средней плотности влияет влажность материала: чем выше влажность, тем больше средняя плотность. Среднюю плотность материалов необходимо знать для расчета их пористости, теплопроводности, теплоемкости, прочности конструкций (с учетом собственной массы) и подсчета стоимости перевозок материалов. Пористостью материала называют степень заполнения его объема порами. Пористость П дополняет плотность до 1 или до 100 % и определяется по формулам: Пористость различных строительных материалов колеблется в значительных пределах и составляет для кирпича 25—35 %, тяжелого бетона 5—10, газобетона 55— 85 пенопласта 95 %, пористость стекла и металла равна нулю. Большое влияние на свойства материала оказывает не только величина пористости, но и размер, и характер пор: мелкие (до 0,1 мм) или крупные (от 0,1 до 2мм), замкнутые или сообщающиеся. Мелкие замкнутые поры, равномерно распределенные по всему объему материала, придают материалу теплоизоляционные свойства. Плотность и пористость в значительной степени определяют такие свойства материалов, как водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, прочность, теплопроводность и др. Водопоглощение—способность материала впитывать воду и удерживать ее. Величина водопоглощения определяется разностью массы образца в насыщенном водой и абсолютно сухом состояниях. Различают объемное водопоглощение Wv, когда указанная разность отнесена к объему образца, и массовое водопоглощение Wm, когда эта разность отнесена к массе сухого образца. Водопоглощение по объему и по массе выражают в процентах и вычисляют по формулам: где т1,—масса образца, насыщенного водой, г; т—масса сухого образца, г; V—объем образца в естественном состоянии, см3. Насыщение материалов водой отрицательно влияет на их основные свойства: увеличивает среднюю плотность и теплопроводность, понижает прочность. Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении, т. е. состоянии полного насыщения материала водой, называется водостойкостью и характеризуется значением коэффициента размягчения К разм •'где Rнас — предел прочности при сжатии материала в насыщенном водой состоянии, МПа; Rсух—то же, сухого материала. Влажность материала определяется содержанием влаги, отнесенным к массе материала в сухом состоянии. Влажность материала зависит как от свойств самого материала (пористости, гигроскопичности), так и от окружающей его среды (влажность воздуха, наличие контакта с водой). Влагоотдача — свойство материала отдавать влагу окружающему воздуху, характеризуемое количеством воды (в процентах по массе или объему стандартного образца), теряемой материалом в сутки при относительной влажности окружающего воздуха 60 % и температуре 20'С. Величина влагоотдачи имеет большое значение для многих материалов и изделий, например стеновых панелей и блоков, мокрой штукатурки стен, которые в процессе возведения здания обычно имеют повышенную влажность, а в обычных условиях благодаря влагоотдаче высыхают: вода испаряется до тех пор, пока не установится равновесие между влажностью материала стен и влажностью окружающего воздуха, т.
е. пока материал не достигнет воздушно- сухого состояния. Гигроскопичностью называют свойство пористых материалов поглощать определенное количество воды при повышении влажности окружающего воздуха. Древесина и некоторые теплоизоляционные материалы вследствие гигроскопичности могут поглощать большое количество воды, при этом увеличивается их масса, снижается прочность, изменяются размеры. В таких случаях для деревянных и ряда других конструкций приходится применять защитные покрытия. Водопроницаемость—свойство материала пропускать воду под давлением. Величина водопроницаемости характеризуется количеством воды, прошедшей в течение 1 ч через 1 см2 площади испытуемого материала при постоянном давлении. К водонепроницаемым материалам относятся особо плотные материалы (сталь, стекло, битум) и плотные материалы с замкнутыми порами (например, бетон специально подобранного состава). Морозостойкость—свойство насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности. Замерзание воды, заполняющей поры материала, сопровождается увеличением ее объема примерно на 9%. в результате чего возникает давление на стенки пор, приводящее к разрушению материала. Однако во многих пористых материалах вода не может заполнить более 90 % объема доступных пор, поэтому образующийся при замерзании воды лед имеет свободное пространство для расширения. Разрушение материала наступает только после многократного попеременного замораживания и оттаивания. Паро- и газопроницаемость — свойство материала пропускать через свою толщу под давлением водяной пар или газы (воздух). Все пористые материалы при наличии незамкнутых пор способны пропускать пар или газ. Паро- и газопроницаемость материала характеризуется соответственно коэффициентом паро- или газопроницаемости, который определяется количеством пара или газа в л, проходящего через слой материала толщиной 1 м и площадью 1 м2 в течение 1 ч при разности парциальных давлений на противоположных стенках 133,3 Па. Знать теплопроводность материала необходимо при теплотехническом расчете толщины стен и перекрытий отапливаемых зданий, а также при определении требуемой толщины тепловой изоляции горячих поверхностей, например трубопроводов, заводских печей и т. д. Теплоемкость—свойство материала поглощать при нагревании определенное количество теплоты и выделять ее при охлаждении, Показателем теплоемкости служит удельная теплоемкость, равная количеству теплоты (Дж), необходимому для нагревания 1 кг материала на 1 °С. Удельная теплоемкость, кДж(кг-°С), искусственных каменных материалов 0,75—0,92, древесины — 2,4—2,7, стали — 0,48, воды—4.187. Теплоемкость материалов учитывают при расчетах теплоустойчивости стен и перекрытий отапливаемых зданий, подогрева составляющих бетона и раствора для зимних работ, а также при расчете печей. Огнестойкость— способность материала противостоять действию высоких температур и воды в условиях пожара. По степени огнестойкости строительные материалы делят на несгораемые, трудно сгораемые и сгораемые.
Анализ и Синтез Модель Познавательная и Прагматическая (управляющая) Согласование со средой Подобие и Ограниченность Адекватность Система Чёрный ящик Положительная и Отрицательная обратная связь Модель состава Модель структуры Свойство объекта Функция Граф Основы ТРИЗТеория Решения Изобретательских Задач (ТРИЗ) была разработана в СССР, начиная с конца 1940-х годов, советским инженером Г.С.Альтшуллером и школой его последователей. ТРИЗ не была признана официальной наукой, исследования проводились в основном на общественных началах. В настоящее время несколько компаний и учебных заведений в странах Запада и Азии коммерчески используют ТРИЗ. С материалами и ссылками по ТРИЗ можно подробно ознакомиться в Интернет [28]. Основные методы исследований в ТРИЗ (1) анализ мирового патентного фонда и развития техники и (2) анализ процесса поиска изобретательских идей. Многоэкранная схема сильного мышления Каждая техническая система входит в надсистему, являясь одной из ее частей и взаимодействуя с другими ее частями; но и сами системы тоже состоят из взаимодействующих частей подсистем
1. Основные свойства строительных материалов
2. Свойства портландцемента. Основные свойства строительных материалов
3. Улучшение свойств керамических материалов
4. Основные свойства исходных материалов и их влияние на качество готовых изделий
9. Структура и свойства пьезокерамических материалов, легированных никелем и медью
10. Физические свойства молока
11. Литература - Гигиена (ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ)
12. Cырьё, материалы, способы изготовления упаковочных материалов и тары из металла для мясных консервов
13. Древесина и материалы из неё. Керамические материалы и изделия
14. Физические свойства плёнок Cu для тонкопленочных фотопреобразователей
15. Физическая подготовка студентов - гидов-экскурсоводов для работы в условиях горной местностности
16. Пути экономии строительных материалов
17. Строительные материалы (лекции за 2-й курс)
18. Керамические строительные материалы и изделия
19. Конспект лекций по предмету Строительные материалы специальности Мосты и транспортные тоннели
20. Бухгалтерский учет на предприятии по производству строительных материалов
21. Керамические строительные материалы и изделия
26. Промышленность строительных материалов на пороге XXI века
27. Состав строительных материалов
28. Современные технологии производства строительных материалов. Проблемы таможенного контроля
29. Экспериментальные исследования диэлектрических свойств материалов (№30)
30. Экспериментальные исследования диэлектрических свойств материалов.
31. Машиностроительные материалы и их свойства
32. Основные свойства материалов
33. Свойства материалов и технологический процесс их переработки
34. Физические процессы и технологии получения материалов
35. Физические процессы в магнитных материалах
37. Строительные Нормы и Правила (СНиП 2.08.02-89*)
41. Особенности представления в Интернет материалов по искусству
45. Конфликт литературного произведения. На материале драмы М. Ю. Лермонтова "Маскарад"
46. Конспект критических материалов. Русская литература 2-й четверти XIX века
48. Прагматическая адаптация при переводе газетно-информационных материалов
50. История Московского Государственного Строительного Университета (бывшего МИСИ)
51. Особенности представления в Интернет материалов по искусству
52. Автоматизация расчета начислений заработной платы в строительном управлении N 151
53. Почерковедческая экспертиза: предмет, объекты, задачи, подготовка материалов
57. Композиционные и порошковые материалы
58. Теплоизоляционные материалы
59. Материалы швейного производства
60. Термическая обработка металлов. Композиционные материалы
61. Производство чугуна. Материалы для плавки и процессы в доменной печи
62. Электротехнические материалы, применяемые в силовых трансформаторах
63. Отчет по практике по курсу "Строительные машины"
64. Оптимальный раскрой промышленных материалов
66. Машиностроительные материалы
67. Композиционные и порошковые материалы
69. Характеристика материалов для производства мебели
75. Учебные материалы курса "Социальная психология"
76. Сверхпроводящие материалы в электронике. Магнитометр на СКВИДах
77. Оптимизация размещения материалов на складе
78. Материалы ядерной энергетики
79. Магнитомягкие материалы. Ферриты
80. Материалы с высокой проводимостью
81. Применение топлив, смазочных материалов и специальных жидкостей
82. Композиционные триботехнические материалы на основе олигомеров сшивающихся смол
83. Полимерные материалы, пластмассы
85. Типовые методические рекомендации по планированию и учету себестоимости строительных работ
89. Организация строительного производства
90. Основные экономические параметры строительного предприятия
91. Анализ финансового состояния предприятия на материалах ОАО "ОСПАЗ"
92. Нормирование расхода материалов в производстве
94. Хтонизм Геракла (по материалам античного Херсонеса)
98. Музыкальный инструмент и человеческое тело (на материале русского фольклора)