Содержание
Оценка строительных материалов
Предлагаем ознакомится со статьей на тему: «Оценка строительных материалов» с комментариями профессионалов. Все вопросы по теме вы можете задать нашему дежурному консультанту.
Строй-справка.ру
Отопление, водоснабжение, канализация
Навигация:
Главная → Все категории → Строительное материаловедение
Качество материалов оценивают совокупностью числовых показателей технических свойств, которые были получены при испытаниях соответствующих образцов. Существуют стандарты, устанавливающие для большинства материалов и изделий обязательные методы испытаний.
На продукцию, имеющую межотраслевое значение, разрабатываются Государственные стандарты (ГОСТы) Российской Федерации. Они содержат требования к безопасности этой продукции для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, а также пожарной безопасности. Кроме того, в них приводятся основные показатели и методы контроля качественных характеристик материала. Нередко в ГОСТе сообщается классификация материала по одному или нескольким признакам. Указываются конкретные числовые значения свойств с маркировкой выпускаемой продукции, правила приемки и хранения материала, допуски и посадки изделий.
Кроме государственных имеются стандарты отраслевые, разрабатываемые министерствами на свою продукцию, — материалы или сырье сравнительно ограниченного ассортимента и применения. Существуют стандарты на строительные материалы, выпускаемые отдельными предприятиями. Они обязательны для данного предприятия (фирмы) при доставке продукции по договору. Имеются стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений. Стандарты (ГОСТы) периодически обновляются на основе последних достижений науки, техники и технологии. Они имеют силу закона, т. е. их категорически запрещено нарушать. Они не являются объектом авторского права (ст. 6 Закона о стандартизации).
Большинство строительных материалов, применяемых для несущих конструкций и работающих под влиянием статических или динамических нагрузок, маркируют с учетом их реальных прочностных показателей. Для теплоизоляционных, гидроизоляционных, акустических и некоторых других материалов принимают с целью маркировки не прочностные, а другие физические свойства — теплопроводность, водонепроницаемость, морозостойкость, среднюю плотность и т. п.
При окончательном выборе материала для строительного объекта большую роль играет экономический показатель. При одинаковом качестве стремятся выбрать материал самый дешевый и доступный по его запасам в регионе строительства, особенно, если он местный, но с учетом, конечно, транспортных расходов, а также вероятной эксплуатационной стойкости (долговечности) в конструкциях.
Удовлетворение всех необходимых технических требований, отмеченных ранее, является обязательным условием выхода строительного материала хорошего качества. Однако этого условия недостаточно для выхода материала высшего качества. Тогда потребуется чтобы те же числовые показатели свойств были равны экстремальным значениям их при оптимальных структурах. Высшее качество выпускаемой продукции служит первым и основным критерием прогрессивных технологий в строительном материаловедении.
Навигация:
Главная → Все категории → Строительное материаловедение
Оценка строительных материалов
Основными критериями оценки экологичности строительных материалов и изделий являются фактические уровни их экологической чистоты и экологической безопасности.
Современный период развития жилищного строительства характеризуется сближением отечественных и зарубежных требований к качеству выполняемых работ, ростом запросов потребителей к экологии жилища и к комфортности проживания в нем. Самый безопасный вид строительства — это строительство деревянных домов из бруса.
Все это диктует необходимость повышения уровня экологической безопасности строительных материалов, изделий и конструкций, под которой понимают способность их обеспечивать при нормируемых условиях комфортность проживания человека и не оказывать на его здоровье и состояние экосистем негативного воздействия.
Экологическая чистота строительных материалов и изделий определяется содержанием, выделением или концентрацией в них вредных веществ. При оценке степени экологической чистоты строительных материалов в первую очередь учитывают их токсичность, радиоактивность и микробиологические повреждения.
ЭКСПЕРТИЗА МАТЕРИАЛОВ
К сожалению, применение некачественных материалов для строительных работ не такое уж редкое явление. Это вина недобросовестных застройщиков, которые любой ценой хотят снизить затраты. Неожиданности могут случиться во время эксплуатации такого объекта: вполне вероятны деформации и разрушения. Чтобы исключить эти последствия, следует заказать экспертизу строительных материалов, которая определит их свойства и параметры. В каких ситуациях провести экспертизу строительных материалов стоит обязательно?
· Когда необходимо определить вид или марку используемого строительного материала на соответствие заявленной в проекте;
· Когда требуется определить качество ( влажность, прочность) строительного материала;
· Когда необходимо определить уровень влажности стеновых материалов, деревянных конструкций, кровельных материалов в соответствии со СНиП и ГОСТ.
Независимая экспертиза поможет определить качество используемых материалов:
· Определение торговой марки используемого бетона;
· Выяснение соответствия железобетонных конструкций и стеновых панелей марке, указанной в договоре;
· Определение уровня качества и марки стройматериалов для кладки стен (кирпич, стеновые блоки и т.д.);
· Измерение показателей влажности деревянных конструкций, стройматериалов для кладки стен и кровли, определение их соответствия нормативам СНиП и ГОСТ;
· Оценка уровня качества и состояния металлических конструкций и пиломатериалов.
В МНСЭ работают опытные специалисты, обеспеченные современным качественным оборудованием, способным проводить разнообразные исследования в сложных условиях.
Экспертиза строительных материалов
Экспертиза строительных материалов необходима в тех случаях, когда необходимо проверить свойства строительных материалов, которые используются при строительстве. Как известно, подрядчики далеко не всегда добросовестно подход к выполнению своих обязанностей. И потому часто закупаются материалы, стоимость которых существенно завышена в строительных сметах и качество материалов не соответствует требованиям договора. Естественно, заказчику, который не имеет специализированного образования, сложно самостоятельно проконтролировать это процесс.
В процессе проведения данной экспертизы производится анализ договора, проектной документации и сметы, с целью определения, тех строительных материалов,которые были использованы в процессе строительства. Всем известно, что оценить требования проектно-сметной документации на первый взгляд бывает очень сложно. Тем более что на современном рынке представлено огромное количество строительных материалов, которые отличаются качеством и ценовой категорией. Именно на этом и зарабатывают недобросовестные строители.
В свою очередь,проведение экспертизы качества строительных материалов позволяет правильно определить, какие именно объемы и в каком количестве были использованы при строительстве конкретного объекта, соответствуют ли они требованиям проектно-сметной документации. Очень часто подрядные организации завышают то количество, которое им необходимо для проведения работ. Для тех заказчиков, которые не заинтересованы в том, чтобы лишний раз переплачивать, и необходимо проведение экспертизы,которая позволит добиться истины в данном вопросе.
Примечательно, что часто заказчика также интересует вопрос экологичности используемых при строительстве материалов, а также степень их безопасности для жизни и здоровья человека. При проведении этого типа экспертизы также может осуществлять проверка по данному параметру.
На сегодняшний день существует несколько основных способов, пользуясь которыми можно определить качество продукции.
Первый способ является органолептическим. Данный тип экспертизы заключается в том, что проводится визуальный осмотр работ, которые были выполнены. В процесс проведения экспертизы специалисты пристально изучают объект исследования,при этом также оценивают внешний вид и на основании всех этих показателей делают свои выводы. Примечательно, что решающую роль играет непосредственно опыт экспертов, которые используют свой опыт и профессиональные знания,позволяющие сделать правильные выводы.
Второй способ исследования предполагает использование инструментов. В арсенале специалистов нашей компании находится множество приборов и оборудования, которые позволяют определить,сколько именно и каких материалов было использовано при выполнении ремонта.
Третий способ позволят провести наиболее специфические исследования, так как речь идет о лабораторном методе. Основной метода служат лабораторные испытания которые проводятся после отбора проб на объекте исследования. Показания полученные при использовании лабораторного оборудования являются наиболее точными и достоверными.
Примечательно, что на сегодняшний день заказчик может заказать как проведение всех трех типов исследований одновременно, так и остановить свой выбор на одном из методов.Очень часто экспертизу материалов заказывают в том случае, если нужно обследовать весь объект сразу. Проверка является мощным инструментом также в том случае, если необходимо исследовать несчастные случаи на строительной площадке. Либо определить причину возникновения аварийной ситуации. Практика показывает, то такие лабораторные исследования просто незаменимы, так как позволяют обеспечить безопасность дальнейшей эксплуатации зданий. В том случае, если речь идет о здании, которое уже введено в эксплуатацию, экспертиза позвонит узнать степень его износостойкости. Если же несчастный случай все-таки произошел, для оценки ущерба также может понадобиться экспертиза строительных материалов.
Лабораторные исследования предполагает проверку химических свойств материалов, а также проверку их физических характеристик и структуры материала. Кроме того,специалисты также помогут определить, насколько расход материалов соответствует проектной документации и нормам.
Часто при осуществлении строительного контроля обнаруживается, что рабочие допустили ряд серьезных ошибок, что также привело к появлению трещин, либо к ухудшению качества конструкций. Данная строительная оценка также может оказать службу в этом случае, помогая определить первопричину проблемы.
Примечательно, что после того, как специалисты нашей компании проводят экспертизу строительных материалов, они также выдают специальное экспертное заключение, в котором содержатся все сведения о результатах проведённой экспертизы, а также рекомендации по устранению выявленных недостатков. В том случае если разбирательство с исполнителем доходит до суда, экспертное заключение может использоваться в качестве весомого аргумента.
Отдельно стоит отметить, что часто заказчики выбирают экспресс-экспертизу, по результатам которой также можно составить впечатление о том, в чем именно заключается проблема.
С уверенность можно говорить о том, что качественные строительные материалы являются залогом успешных строительных и ремонтный работ, и поэтому на их качестве не следует экономить. В то же время, не стоит переплачивать за приобретение строительных материалов подрядчиками, качество которых вызывает сомнения. Наши специалисты со стопроцентной гарантией помогут определить, каким на самом деле является качество приобретённых строительных материалов, а также проверят их на соответствие эксплуатационным характеристикам.
В том случае, если у вас возникли какие-либо проблемы с вашими подрядчиками, и вы хотели бы пролить свет на ситуацию, обращайтесь к специалистам нашей компании, которые помогут вам и дадут исчерпывающие ответы на все вопросы.
Оценка качества строительных материалов
16. Какие размеры бетонных кубов считаются стандартными для определения марки? 15*15*15 см
17. Прибор для определения нормальной густоты гипсового теста? Вискозимет Суттарда
18. Сроки схватывания гипсового теста определяются? По глубине погружения иглы прибора в тесто
19. Нормальная густота цементного теста? 180±5 см
20. Прибор для определения подвижности бетона? Конус СтройЦНИЛа
Теплоизоляционные, кровельные, гидроизоляционные, герметизирующие материалы
16. Керамзит это? Искусственный пористый заполнитель для бетона
17. Керамзит применяют для? Звуко и теплоизоляции изготовление бетонов
18. Отличие керамзитобетона от бетона из гранитного щебня? Щебень – его плотность и прочность выше
19.Керамзит применяют как? Для сверхлегких бетонов, сверхпрочных и тяжелых бетонов
20. Керамзит это?Искусственный пористый заполнитель для бетона
Взаимозависимость свойств строительных материалов
- Какие свойства материалов изменяются при изменении влажности? Средняя плотность, теплопроводность
- Какую физическую характеристику материала можно определить, если известны значения средней и истинной плотности? Пористость
- Какие факторы влияют на теплопроводность материала? Пористость, характер пор, влажность
- Какое свойство материала не зависит от влажности? Пористость
- Какие характеристики материалов влияют на их адгезионные свойства? Форма и характер поверхности материала
6.Какие материалы более морозостойкие? Плотные
7.Если материал будет работать в условиях переменного увлажнения, то с каким коэффициентом размягчения предпочтительно выбрать материал? Кразм = 0,8
8.Фактор, оказывающий влияние на прочность материала? Пористость
9.Как влияет пористость материала на его теплопроводность? Увеличение пористости – уменьшает теплопроводность
10.Какую величину можно определить отношением между объемным и весовым водопоглощением? Среднюю плотность
11.Какие факторы влияют на морозостойкость материала? Пористость, характер пор
12.От чего зависит значение средней плотности материала? От пористости
- С повышением влажности: Повышается электо- и теплопроводность.
- От чего зависит появление усадочных деформаций (например, у древесины)? От изменения влажности
- Как зависит прочность материала от его влажности? При увеличении влажности прочность уменьшается
16. Какое свойство бетона изменяется при увеличении воды затворения; при прочих равных условиях? Ухудшение прочностных свойств
17. Какое свойство бетона изменяется при увеличении воды затворения; при прочих равных условиях?
18. Какое свойство бетона изменяется при увеличении воды затворения; при прочих равных условиях?
19. Какое свойство бетона изменяется при увеличении воды затворения; при прочих равных условиях?
Какие технические свойства определяют качество строительных материалов
К основным техническим свойствам всех строительных материалов относятся: масса, плотность, пористость, прочность, водопоглощение, морозостойкость. Они служат как для оценки качества и особенностей применения материалов, так и для различных технико-экономических расчетов.
Некоторые же свойства являются специальными и важны при выборе материала лишь для некоторых условий эксплуатации (водостойкость, химическая стойкость, теплопроводность и др.)
Основные свойства строительных материалов определяют на стандартных образцах в соответствии с ГОСТ, соблюдая следующие условия:
– Массу образцов определяют с погрешностью не более 0,1%.
– Размеры образцов правильной геометрической формы определяют с погрешностью не более 1 мм.
– Объем образцов неправильной геометрической формы определяют с погрешностью не более 1%.
– Температура воздуха в помещении, в котором проводят испытания образцов, должна быть (25±10)°С, а относительная влажность воздуха – не менее 60%.
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 истинной и средней плотности.
Истинная плотность – масса единицы объема вещества материала в абсолютно плотном состоянии, т.е. без пор и пустот. Простейшими приборами, при помощи которых определяют истинную плотность, являются объемомер Ле-Шателье (см. рис. 1) и пикнометр.
Рис. 1. Объемомер Ле-Шателье
Для подготовки пробы отбирают навеску материала массой не менее 30 г и измельчают ее до полного прохождения через сито с сеткой № 02. Измельчение проводится с целью ликвидации пористости. Приготовленную порошкообразную пробу материала образцов высушивают до постоянной массы при температуре 105–110°С. Затем пробу охлаждают до температуры помещения в эксикаторе, чтобы избежать поглощение влаги из воздуха.
Определение истинной плотности проводят параллельно на двух навесках массой около 10 г каждая, отобранных от пробы. Отобранную навеску высыпают в чистый, высушенный и предварительно взвешенный пикнометр. Пикнометр взвешивают вместе с испытываемым порошком, затем наливают в него воду (или другую инертную жидкость) в таком количестве, чтобы он был заполнен приблизительно до половины объема.
Для удаления воздуха из материала навески и жидкости пикнометр с содержимым выдерживают под вакуумом в эксикаторе до прекращения выделения пузырьков. Допускается (при использовании в качестве жидкости воды) удалять воздух кипячением пикнометра с содержимым в течение 15-20 мин в слегка наклонном состоянии на песчаной или водяной бане.
После удаления воздуха пикнометр заполняют жидкостью до метки. Пикнометр помещают в термостат с температурой (20,0±0,5)°С, в котором выдерживают не менее 15 мин. После выдержки в термостате уровень жидкости доводят до метки по нижнему мениску. После достижения постоянного уровня жидкости пикнометр взвешивают. После взвешивания пикнометр освобождают от содержимого, промывают, заполняют той же жидкостью, удаляют из нее воздух, выдерживают в термостате, доводят жидкость до постоянного уровня и снова взвешивают.
Истинную плотность ( ) материала навески в г/см3 вычисляют по формуле
где масса пикнометра с навеской, г;
масса пикнометра, г;
плотность жидкости, г/куб.см;
масса пикнометра с жидкостью, г;
масса пикнометра с навеской и жидкостью, г.
За значение истинной плотности изделий принимают среднее арифметическое результатов определений истинной плотности материала двух навесок, рассчитанное с точностью до 0,01 г/см3. Расхождение между результатами параллельных определений не должно быть более 0,02 г/см3. При больших расхождениях истинную плотность изделий определяют снова.
Средняя плотность – отношение массы образца материала ко всему занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты. Среднюю плотность вычисляют по формуле
где масса материала, кг;
объем материала в естественном состоянии, м3;
Объем образцов правильной геометрической формы вычисляют по их геометрическим размерам. Если образец имеет форму куба или параллелепипеда, то измеряют его длину, ширину и высоту, причем каждую грань измеряют в трех местах и вычисляют среднее арифметическое значение. При определении объема образца цилиндрической формы на каждом из двух параллельных оснований цилиндра проводят два взаимно перпендикулярных диаметра и измеряют их, кроме того, определяют диаметр цилиндра во взаимно перпендикулярном направлении по середине высоты цилиндра. В точках пересечения отрезков диаметров с окружностью оснований измеряют высоту цилиндра. Диаметр цилиндра вычисляют как среднее арифметическое значение из шести указанных измерений. Высоту цилиндра определяют аналогично, исходя из четырех имеющихся измерений.
Объем образцов неправильной геометрической формы определяют с помощью объемомера или гидростатическим взвешиванием. Объемомер представляет собой сосуд произвольной формы (рис. 2), величина которого позволяет испытать имеющиеся образцы. В сосуд впаяна трубка внутренним диаметром 8–10 мм с загнутым концом. Объемомер наполняют водой температурой (20±2) °С до тех пор, пока она не потечет из трубки. Когда из трубки прекратится падение капель, под нее ставят предварительно взвешенную емкость. Образец, подготовленный к испытаниям, осторожно погружают на тонкой проволоке или нити в объемомер, при этом вода, вытесненная образцом, через трубку вытекает в емкость. После прекращения падения капель емкость с водой взвешивают и определяют массу и объем вытесненной воды VВ в см3 по формуле
где т1 – масса пустой емкости, г:
т2 – масса емкости с водой, вытесненной образцом, г;
rВ – плотность воды, принимаемая равной 1,0 г/см3.
1 — сосуд; 2 — трубка; 3 — емкость для сбора воды
Рис. 2. Объемомер.
Объем образца на гидростатических весах определяют взвешиванием его на воздухе и в воде в соответствии со схемой, приведенной на рис. 3.
1 – сосуд с водой; 2 – подвес для образца; 3 – образец; 4 – весы;
5 – разновес
Рис. 3. Гидростатические весы.
Точность определения средней плотности зависит от пористости материала, так как образец, погруженный в жидкость, не только вытесняет, но и впитывает ее. Образцы, имеющие мелкопористую структуру, перед испытанием парафинируют или насыщают водой не менее суток.
Объем предварительно насыщенных водой образцов V0в см3 определяют:
– при испытании в объемомере по формуле
– при испытании на гидростатических весах по формуле
где – масса насыщенного водой образца, определенная взвешиванием в воздухе, г;
– масса насыщенного водой образца, определеннаявзвешиванием в воде, г;
– плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.
Парафинирование производят следующим образом. Образец, высушенный до постоянной массы, нагревают до 60 °С и несколько раз погружают в расплавленный парафин с таким расчетом, чтобы на его поверхности образовалась пленка парафина толщиной около 1 мм. После этого образец взвешивают.
Объем образцов, подготовленных к испытанию парафинированием, определяют:
– при испытании в объемомере по формуле
– при испытании на гидростатических весах по формуле
где – масса высушенного образца, г;
– масса парафинированного образца, определенная взвешиванием в воздухе, г;
– масса парафинированного образца, определенная взвешиванием в воде, г;
– плотность парафина, принимаемая равной 0,93 г/см3.
Величину средней плотности определяют не менее чем на трех образцах. Окончательным результатом является среднее арифметическое значение средней плотности из трех замеров.
Насыпная плотность – характерна для сыпучих материалов (цемент, песок, щебень, гравий и др.). В этом случае в объем материала включают не только поры в самом материале, но и пустоты между зернами или кусками материала.
Насыпную плотность сыпучих материалов определяют путем взвешивания некоторого объема материала. Для установления насыпной плотности мелкозернистых материалов пользуются сосудом объемом 1 литр. Для крупнозернистых материалов используют цилиндрические сосуды объемом от 5 до 50 литров.
Определение производят следующим образом. Из специальной воронки или при помощи совка насыпают материал в предварительно взвешенный сосуд с небольшим избытком, который затем снимают металлической линейкой вровень с краями сосуда. После этого сосуд, заполненный материалом, взвешивают. Насыпную плотность определяют по формуле:
где т – масса мерного сосуда, г;
т1 – масса мерного сосуда с песком, г;
V – объем мерного сосуда, см3.
Пористостьматериала ( ) характеризуется степенью заполнения его объема порами и вычисляется в процентах по объему по следующей формуле:
где – средняя плотность песка, кг/м3;
– истинная плотность песка, кг/м3;
Пустотность –(объем межзерновых пустот) сыпучих материалов в стандартном неуплотненном состоянии определяют на основании значений истинной плотности и насыпной плотности. Пустотность ( ) в процентах по объему вычисляют по формуле
где – истинная плотность песка, кг/м3;
– насыпная плотность песка, кг/м3.
Водопоглощение – это свойство материала впитывать и удерживать в себе воду при непосредственном соприкосновении с ней. Водопоглощение зависит от наличия в материале открытых пор.
Водопоглощение можно определить тремя методами: 1) постоянным погружением испытуемого образца в воду; 2) кипячением образца с водой; 3) вакуумированием.
Порядок определения водопоглощения по первому методу следующий. Предварительно высушенные при температуре 110ºС и взвешенные образцы помещают в емкость, наполненную водой с таким расчетом, чтобы уровень воды в емкости был выше верхнего уровня уложенных образцов примерно на 50 мм. Образцы укладывают так, чтобы высота образца была минимальной (призмы и цилиндры укладывают на бок). Температура воды в емкости должна быть (20 ± 2) °С. Образцы взвешивают через каждые 24 ч водопоглощения с погрешностью не более 0,1 %. При взвешивании образцы, вынутые из воды, предварительно вытирают отжатой влажной тканью. Массу воды, вытекшую из пор образца на чашку весов, следует включать в массу насыщенного образца. Испытание проводят до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 %.
При определении водопоглощения путем кипячения образцов (второй метод) образцы подготавливают и укладывают в сосуд с водой аналогично первому методу, нагревают и доводят до кипения (примерно 1 час), кипятят приблизительно 5 часов и оставляют остывать до температуры помещения. После этого образцы взвешивают в порядке, указанном выше.
Вакуумирование образцов (третий метод) производят следующим образом. Подготовленные бразцы укладывают в вакуумный эксикатор (емкость) на подставку и заливают водой так, чтобы ее уровень был выше верха образца не менее чем на 2 см. Эксикатор закрывают крышкой и вакуумным насосом создают над поверхностью воды разрежение (0,05±0,01) МПа [(0,5±0,1) кгс/см2], фиксируемое манометром. Пониженное давление поддерживают, засекая время, до прекращения выделения пузырьков воздуха из образцов, но не более 30 мин. После восстановления атмосферного давления образцы выдерживают в воде столько же времени, сколько под вакуумом, чтобы вода заполнила объем, который занимал удаленный воздух. Далее действуют аналогично двум первым методам.
Водопоглощение образца по массе в процентах определяют с погрешностью до 0,1 % по формуле:
где – масса высушенного образца, г;
– масса водонасыщенного образца, г.
Водопоглощение образца по объему в процентах определяют с погрешностью до 0,1 % по формуле:
где V – объем образца, см3.
Влажность материала определяется содержанием влаги, содержащейся в порах и адсорбированной на поверхности, отнесенной к массе материала в сухом состоянии. Влажность зависит как от свойств самого материала (пористости, гигроскопичности), так и от окружающее среды (влажность воздуха, наличие контакта с водой). Для определения данного свойства необходимо взвесить образец в естественном состоянии, а затем высушить его до постоянной массы и вновь взвесить. Влажность в процентах по массе определяется по формуле:
где – масса образца в естественном состоянии, г;
– масса высушенного образца, г.
Морозостойкость – свойство насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения, значительного снижения прочности и потери массы.
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. Поэтому разрушение материала наступает только после многократного попеременного замораживания и оттаивания.
Принимая во внимание неоднородность строения материала и неравномерность распределения в нем воды, удовлетворительную морозостойкость можно ожидать у таких пористых материалов, в которых вода заполняет не более 80% пор, т.е. объемное водопоглощение таких материалов составляет не более 80% открытой пористости. Плотные материалы, не имеющие пор, или материалы с незначительной открытой пористостью, водопоглощение которых не превышает 0,5%, обладают высокой морозостойкостью. Морозостойкость имеет большое значение для стеновых материалов, систематически подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, а также для материалов, применяемых в фундаментах и кровельных покрытиях.
Для определения морозостойкости материалов контрольные и основные образцы насыщают водой. Контрольные образцы после водонасыщения испытывают на прочность. Основные образцы загружают в морозильную камеру в контейнере или устанавливают на сетчатый стеллаж камеры таким образом, чтобы расстояние между образцами, стенками контейнеров и вышележащими стеллажами было не менее 50 мм. Началом замораживания считают момент установления в камере температуры минус 16 °С. Образцы после замораживания оттаивают в ванне с водой при температуре (18±2)°С. При этом образцы должны быть погружены в воду таким образом, чтобы над верхней гранью был слой воды не менее 50 мм. Продолжительность циклов замораживания и оттаивания зависит от вида материала и от размеров образца. Число циклов переменного замораживания и оттаивания, после которых должно проводиться определение прочности или потери массы образцов, устанавливают в соответствии ГОСТом на испытуемый материал.
Материал признают морозостойким, если после заданного числа циклов замораживания и оттаивания потеря в массе образцов в результате выкрашивания и расслаивания не превышает 5%, а прочность снижается не более чем на 25%. Степень морозостойкости материала можно охарактеризовать коэффициентом морозостойкости:
где – предел прочности при сжатии образцов материала после испытания на морозостойкость, МПа; – предел прочности при сжатии насыщенного водой материала, МПа.
По числу выдерживаемых циклов попеременного замораживания и оттаивания материалы подразделяют на марки F10; F15; F25; F35; F50; F100; F150; F200 и более.
Для некоторых материалов существуют ускоренные методы определения морозостойкости материалов. Суть одного из методов заключается в насыщении основных и контрольных образцов перед испытанием 5%-ным водным раствором хлористого натрия. Затем образцы испытываются по приведенной выше методике лишь с тем отличием, что оттаивание производится в растворе хлористого натрия. Еще один ускоренный метод аналогичен описанному, однако температуру в морозильной камере опускают до –(50-55)°С. К примеру, для бетонов, выдержавших 8 циклов ускоренного попеременного замораживания-отаивания по третьему методу или 75 циклов по второму методу, назначается марка по морозостойкости F300.
Прочность – способность материала сопротивляться разрушению от действия внутренних напряжений, возникающих под влиянием внешней нагрузки. Поскольку в реальных конструкциях материал испытывает различные внутренние напряжения – сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг, кручение то и прочность материалов обычно характеризуется величиной предела прочности при сжатии, растяжении, изгибе и т.д. Численно предел прочности равен напряжению, соответствующему нагрузке, вызвавшей разрушение образца материала.
Предел прочности при сжатии или растяжении , МПа равен разрушающей силе, приходящейся на 1 м2 первоначального сечения материала в момент разрушения образца:
где – разрушающая сила, Н;
– площадь поперечного сечения образца, мм2.
Предел прочности при изгибе при одном сосредоточенном грузе и образце-балке прямоугольного сечения:
где – разрушающая сила, Н;
– пролет между опорами, мм;
и – ширина и высота поперечного сечения балки, мм.
Предел прочности при изгибе при одном сосредоточенном грузе и образце-балке прямоугольного сечения:
где – расстояние между грузами, мм.
Предел прочности материала определяют опытным путем, испытывая в лаборатории на гидравлических прессах или разрывных машинах специально изготовленные образцы (разрушающие методы), либо при помощи неразрушающих методов – склерометрическим, ультразвуковым и т.д. Для испытания образца на сжатие образцы изготовляют в виде куба или цилиндра, на растяжение – в виде круглых стержней, полос или «восьмерок», а на изгиб – в виде балочек. Форма и размеры образцов должны строго соответствовать требованиям ГОСТа на каждый вид материала.
Прочность строительных материалов обычно характеризуется маркой, которая соответствует по величине пределу прочности при сжатии, полученному при испытании образцов стандартных форм и размеров. К примеру, обозначение марки по прочности при сжатии М150 соответствует прочности 150 кгс/см2 (15МПа).
«___» ____________ 20__ г.
Надежность, долговечность и безопасность того или иного сооружения во многом зависят от качества строительных материалов, которые были использованы для его возведения. Вот почему к их выбору стоит подходить крайне внимательно. Чтобы подобрать хорошие стройматериалы, необходимо хоть немного ориентироваться в широком перечне их технологических свойств и качеств. В этой статье пойдет речь о видах, применении и основных свойствах строительных материалов. Кроме того, вы узнаете о некоторых новинках современного строительного рынка.
Эволюция стройматериалов
Под строительными материалами подразумеваются разнообразные по составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам вещества, которые используются или же могут быть использованы для возведения различных зданий и инженерно-технических сооружений. В историческом разрезе они возникли именно в тот момент, когда первобытный человек изготовил свои первые примитивные орудия труда и впервые задумался о том, чтобы соорудить крышу над своей головой.
Изначально человечество пользовалось тем, что было под рукой – древесиной, соломой, глиной, ветвями пальм. Природными красителями наносились рисунки на стены пещер и простейших жилищ. В древних городах Ближнего Востока была изобретена керамика, которая через Египет проникла в Западную Европу. С развитием науки и техники появлялись совершенно новые конструкционные и отделочные материалы.
В целом в эволюции строительной индустрии можно выделить три исторических этапа, для каждого из которых характерен свой набор материалов:
- Древесина, камень и кирпич (до середины XIX века).
- Сталь, стекло, бетон (середина XIX – середина XX веков).
- Железобетон, пластик, металлопластик, искусственный камень (начиная со второй половины ХХ века и до сегодняшнего дня).
Далее мы более подробно остановимся на основных свойствах строительных материалов и изделий. Что это за качества и насколько важно учитывать их при возведении какого-либо здания?
Классификация основных свойств строительных материалов
Строительный бизнес остается одним из самых прибыльных в наши дни. Современный рынок предлагает невероятно широкий выбор различных стройматериалов, элементов отделки, смесей и растворов. Практически ежегодно появляются десятки новейших наименований. И уследить за всеми новинками этого рынка не так-то просто.
Определение основных свойств строительных материалов – крайне важная задача. Ведь только благодаря этому, из всего многообразия предлагаемых продуктов можно выбрать именно те материалы, которые идеально подойдут для возведения конкретного объекта. Важно отметить, что все эти свойства не являются постоянными. Более того, они изменяются под воздействием тех условий (природных, климатических и т. п.), в которых будет эксплуатироваться здание.
Основные свойства строительных материалов принято делить на четыре группы:
- Физические (в том числе гидрофизические и акустические) – определяют характер взаимодействия конкретного материала с внешней средой.
- Механические – определяют устойчивость материала к механическим повреждениям.
- Химические – выявляют стойкость материала по отношению к различным химическим воздействиям.
- Технологические – показывают, насколько тот или иной материал поддается обработке.
Рассмотрим более подробно каждую из групп
Физические качества
К основным физическим свойствам строительных материалов относятся следующие:
- Плотность.
- Пористость.
- Гигроскопичность.
- Водоустойчивость.
- Водопроницаемость.
- Морозостойкость.
- Огнеупорность.
- Звукопоглощение.
Под плотностью понимают массу тела в единице его объема. Измеряется в кг/м3. Средняя плотность различных стройматериалов колеблется в широких пределах. Так, для натуральной древесины она составляет около 1200 кг/м3, для изделий из камня – от 2200 до 3300 кг/м3, а для стали – свыше 7500 кг/м3. Не менее важен показатель пористости материала. Причем учитывается не только наличие пор, но и их размер.
Среди основных свойств строительных материалов особое место занимают гигроскопичность (способность породы поглощать и удерживать влагу), водоустойчивость и водопроницаемость (способность пропускать через себя воду под давлением). Эти качества особенно важны при строительстве гидротехнических сооружений, резервуаров, дамб и речных плотин.
Механические качества
Перечислим основные механические свойства строительных материалов. Это:
- Твердость.
- Прочность.
- Сопротивляемость ударам.
- Износ.
Под твердостью подразумевается способность вещества противостоять проникновению в него постороннего тела. Для твердых материалов минерального происхождения разработана 10-балльная шкала твердости (по Моосу). Одному балу в ней соответствует тальк, а десяти балам – алмаз (см. схему ниже). Для определения твердости металлов и пластмасс используются различные методики (например, метод Бринелля или Виккерса).
Еще одна важная характеристика – это прочность. В частности, в строительстве учитываются пределы прочности стройматериалов на изгиб и на сжатие. Расчет данных параметров важен для определения допустимых нагрузок на конструкцию. Кстати, по этим показателям все стройматериалы делятся на две группы:
- Пластичные – те, которые легко изменяют свою форму без появления трещин (металлы, пластик).
- Хрупкие – те, которые весьма уязвимы к ударам и имеют низкий предел прочности на изгиб (кирпич, стекло, бетон, натуральный камень).
Под сопротивляемостью понимают количество работы, необходимое для полного разрушения образца, а под износом – устойчивость материала по отношению к ударным и истирающим нагрузкам, воздействующим одновременно. Обе эти характеристики являются основными свойствами дорожно-строительных материалов.
Химические качества
К химическим свойствам стройматериалов относятся:
- Адгезия.
- Растворимость.
- Способность к кристаллизации.
- Химическая стойкость.
Адгезия – это способность к соединению жидких и твердых веществ, которая обусловлена межмолекулярным взаимодействием. Именно благодаря этому качеству возникли такие стройматериалы, как цемент. Растворимость – это способность вещества создавать с жидким растворителем особую систему (раствор). Она зависит от нескольких факторов – температуры, давления, химического состава вещества.
Процесс, при котором из расплавов и растворов образуются кристаллы, называется кристаллизацией. Его широко используют для получения многих каменных материалов искусственного происхождения.
Очень важна химическая устойчивость того или иного стройматериала. Она показывает, насколько материал способен противостоять разрушительным воздействиям различных агрессивных веществ. Для этого рассчитывается специальный коэффициент (как отношение массы материала после химического воздействия к изначальной массе того же материала). Чем ближе этот коэффициент к единице – тем устойчивее является вещество к агрессивной химической среде.
Технологические качества
К технологическим свойствам стройматериалов относятся:
- Пластичность.
- Вязкость.
- Свариваемость.
- Ковкость и т. д.
Все эти свойства выражают способность того или иного материала к восприятию или не восприятию определенных технологических операций с целью изменения его формы, размера или же плотности. Они показывают, насколько материал поддается механической обработке, шлифовке, полировке.
Примерами технологичных материалов являются глина и древесина. Менее технологичны металлы, хотя их тоже можно обрабатывать как в расплавленном, так и в холодном состоянии.
Классификация стройматериалов
По способу получения все строительные материалы делят на:
- природные;
- искусственные.
По своему происхождению они бывают:
- каменные;
- лесные;
- металлические;
- стеклянные;
- полимерные и т. д.
В общем и целом условно можно выделить девять групп строительных материалов:
- Материалы для возведения фундамента и стен (бетон, кирпич, брус, бут и другие).
- Материалы для кровли (черепица, шифер, листовая сталь, рубероид).
- Отделочные материалы (гипсокартон, грунтовки, штукатурные смеси).
- Декоративные материалы (бумажные обои, паркет, ламинат, панели из искусственного камня).
- Материалы для монтажа (гвозди, шурупы, скобы, дюбеля).
- Строительные растворы (цемент, известь, клеевые смеси, акустические растворы).
- Полимерные материалы (пластик, полиэтилен, полистирол, поликарбонат).
- Изоляционные материалы (опилки, стружка, пеностекло, минеральная вата).
- Материалы для дорожного строительства (асфальт, асфальтобетон, битумы, брусчатка).
Новинки строительного рынка
Строительная индустрия в наше время развивается стремительными и очень бурными темпами. Ежегодно на этом рынке появляется ряд совершенно новых стройматериалов. Давайте вкратце познакомимся с самыми интересными из этих новинок.
Пеностекло – материал, который был изобретен в США еще в 40-е годы. Однако на нашем рынке он появился лишь в последние десятилетия. Его производят при очень высоких температурах (до 800-900 градусов). Гранулированное пеностекло успешно используют для утепления стен, фундамента, а также для теплоизоляции трубопроводов. Ведь оно может полностью повторять любую конфигурацию труб. Пожалуй, это основное свойство строительного материала. Кроме того, пеностекло обладает очень высокой прочностью на сжатие.
Цветной кирпич – стройматериал, появление которого на ура восприняли все архитекторы и дизайнеры. Ведь он позволяет реализовать самые смелые и самые креативные идеи. К тому же такой кирпич способен надолго сохранять свой изначальный внешний вид. Его уже широко применяют для облицовки многоэтажных зданий во многих городах.
Еще одна новинка последних лет – кортеновская сталь. В строительной практике она появилась совсем недавно – в начале 2000-х. Листы легированной стали отличаются высокой прочностью и необычным внешним видом. Они широко используются не только в промышленном, но и в жилом строительстве. Кроме того, кортеновская сталь нашла свое применение и в уличном городском искусстве.
В заключение…
Чтобы возвести надежный и красивый дом – нужны качественные стройматериалы. А чтобы выбрать таковые, необходимо хорошо разбираться в их свойствах. Они делятся на четыре группы: физические, химические, механические и технологические. К самым главным свойствам стройматериалов относятся: плотность, прочность, пористость, износоустойчивость, морозостойкость и химическая стойкость.
Источник https://nerestne.ru/otsenka-stroitelnyh-materialov/
Источник https://tc-shokolad.ru/kakie-tehnicheskie-svojstva-opredeljajut-kachestvo-stroitelnyh-materialov/
Источник