Основные свойства строительных материалов

Основные свойства строительных материалов определяют как правило области их применения и по савокупности признаков подразделяются на химические, физические, механические и технологические.
Свойства строительных материалов определяют области их применения. Только при правильной оценке качества материалов, т. е. их важнейших свойств, могут быть получены прочные и долговечные строительные конструкции зданий и сооружений высокой технико-экономическойэффективности.
Все свойства строительных материалов по совокупности признаков подразделяют на физические, химические, механические и технологические.
К физическим свойствам относятся весовые характеристики материала, его плотность, проницаемость для жидкостей, газов, тепла, радиоактивных излучений, а также способность материала сопротивляться агрессивному действию внешней эксплуатационной среды. Последнее характеризует стойкость материала, обусловливающую в конечном итоге сохранность строительных конструкций.

Химические свойства оцениваются показателями стойкости материала при действии кислот, щелочей, растворов солей, вызывающих обменные реакции в материале и разрушение его. Механические свойства характеризуются способностью материала сопротивляться сжатию, растяжению, удару, а также вдавливанию внего постороннего тела и другим видам воздействий на материал с приложением силы.
Технологические свойства— способность материала подвергаться обработке при изготовлении из него изделий.

Свойства строительных материалов

Свойства строительного материала определяются его структурой. Для получения материала заданных свойств следует создать его внутреннюю структуру, обеспечивающую необходимые технические характеристики. В конечном итоге знание свойств материалов необходимо для наиболее эффективного его использования в конкретных условиях эксплуатации.

Таблица-1. Основные свойства некоторых строительных материалов( в воздушно-сухом состоянии)

Структуру строительного материала изучают на трех уровнях:
макроструктура — строение материала, видимое невооруженным глазом; микроструктура — строение, видимое через микроскоп; внутреннее строение вещества, изучаемое на молекулярно-ионном уровне(физико-химические методы исследования — электронная микроскопия, термография, рентгеноструктурный анализ и др.).

Макроструктуру твердых строительных материалов (исключая горные породы, имеющие свою геологическую классификацию) делят на следующие группы: конгломератная, ячеистая, мелкопористая, волокнистая, слоистая и рыхло-зернистая (порошкообразная) .Искусственные конгломераты представляют собой большую группу.

Рисунок-1. Керамические стеновые материалы

Это различного вида бетоны, керамические и другие материалы. Ячеистая структура материала отличается наличием макропор. Она свойственна газо- и пенобетонам, газосиликатам и др. Мелкопористая структура характерна, например, для керамических материалов, получаемых в результате выгорания введенных органических веществ. Волокнистая структура присуща древесине, изделиям из минеральной ваты и др.

Рисунок-2. Рулонный материал для покрытия пола

Слоистая структура характерна для листовых, плитных и рулонных материалов. Рыхлозернистые материалы — это заполнители для бетонов, растворов, различного вида засыпка для теплозвукоизоляции и др.
Микроструктура строительных материалов может быть кристаллическая и аморфная. Эти формы нередко являются лишь различными состояниями одного и того же вещества, например кварц и различные формы кремнезема. Кристаллическая форма всегда устойчива. Чтобы вызвать химическое взаимодействие между кварцевым песком и известью в производстве силикатного кирпича, применяют автоклавную обработку сырца насыщенным водяным паром с температурой 175°С и давлением 0,8 МПа.

В то же время трепел (амфорная форма диоксида кремнезема) с известью при затворении водой образует гидросиликат кальция при нормальной температуре 15…25°С. Амфорная форма вещества может перейти в более устойчивую кристаллическую. Для каменных материалов практическое значение имеет явление полиморфизма, когда одно и то же вещество способно существовать в различных кристаллических формах, называемых модификациями.

Полиморфные превращения кварца сопровождаются изменением объема. Для кристаллического вещества характерны определенная температура плавления и геометрическая форма кристаллов каждой модификации. Свойства монокристаллов в разных направлениях неодинаковы. Теплопроводность, прочность, электропроводность, скорость растворения и явления анизотропии являются следствием особенностей внутреннего строения кристаллов. В строительстве применяют поликристаллические каменные материалы, в которых разные кристаллы ориентированы хаотично. Эти материалы по своим свойствам относятся к изотропным, исключение составляют слоистые каменные материалы (гнейсы, сланцы и др.).

Рисунок-3. Камень -сланец

Внутренняя структура материала определяет его механическую прочность, твердость, теплопроводность и другие важные свойства.

Кристаллические вещества, входящие в состав строительного материала, различают по характеру связи между частицами, образующими кристаллическую решетку. Она может быть образована: нейтральными атомами (одного и того же элемента, как в алмазе, или разных элементов, как в SiO2);

Ионами (разноименно заряженными, как в кальците СаСОз, или одноименными, как в металлах); целыми молекулами (кристаллы льда).
Ковалентная связь, обычно осуществляемая электронной парой, образуется в кристаллах простых веществ (алмазе, графите) или в кристаллах, состоящих из двух элементов (кварце, карборунде). Такие материалы отличаются высокой прочностью и твердостью, они весьма тугоплавки.
Ионные связи образуются в кристаллах материалов, где связь имеет в основном ионный характер, например гипс, ангидрид. Они имеют невысокую прочность, не водостойки.

Рисунок-4. Полевой шпат

В относительно сложных кристаллах (кальците, полевых шпатах) имеют место и ковалентная и ионная связи. Например, в кальците внутри сложного иона СО2/3 связь ковалентная, но с ионами Са2+ — ионная. Кальцит СаСО3 обладает высокой прочностью, но малой твердостью, полевые шпаты имеют высокие прочность и твердость.

Молекулярные связи образуются в кристаллах тех веществ, в молекулах которых связи являются ковалентными. Кристалл этих веществ построен из целых молекул, которые удерживаются друг около друга относительно слабыми ван-дер-ваальсовыми силами межмолекулярного притяжения (кристаллы льда), имеющими низкую температуру плавления.

Силикаты имеют сложную структуру. Волокнистые минералы (асбест) состоят из параллельных силикатных цепей, связанных между собой положительными ионами, расположенными между цепями. Ионные силы слабее ковалентных связей внутри каждой цепи, поэтому механические силы, недостаточные для разрыва цепей, расчленяют такой материал на волокна.

Рисунок-5. Пластинчатый минерал слюда

Пластинчатые минералы (слюда, каолинит) состоят из силикатных групп, связанных в плоские сетки. Сложные силикатные структуры построены из тетраэдров SiO4, связанных между собой общими вершинами (атомами кислорода) и образующих объемную решетку, поэтому их рассматривают как неорганические полимеры.

Строительный материал характеризуется химическим, минеральным и фазовым составом. Химический состав строительных материалов позволяет судить о ряде свойств материала — механических, огнестойкости, биостойкости, а также других технических характеристиках. Химический состав неорганических вяжущих материалов (извести, цемента и др.) и естественных каменных материалов удобно выражать содержанием в них оксидов (%).

Основные и кислотные оксиды химически связаны и образуют минералы, которые характеризуют многие свойства материала.Минеральный состав показывает, каких минералов и в каком количестве содержится в данном материале, например в портландцементе содержание трехкальциевого силиката (3CaO·SiO2) составляет 45…60%, причем при большем содержании этого минералла ускоряется процесс твердения и повышается прочность.

Фазовый состав и фазовые переходы воды, находящейся в его порах, оказывают большое влияние на свойства материала. В материале выделяют твердые вещества, образующие стенки пор, то есть каркас и поры наполненные воздухом или водой. Изменение содержания воды и ее состояния меняет свойства материала.

Классификация и стандартизация свойств

Основные и специальные свойства строительных материалов можно разделить на следующие группы с учетом тех воздействий на материалы, которые встречаются в эксплуатационных условиях: параметры состояния и структурные характеристики, определяю? щие технические свойства: химический, минеральный и фазовый состав; удельные характеристики массы (плотность и объемная масса) и пористость; дисперсность порошкообразных материалов;

физические свойства: реологические свойства пластично-вязких материалов; свойства гидрофизические, теплофизические, акустические, электрические, определяющие отношение материала к различным физическим процессам; стойкость против физической коррозии (морозостойкость, радиационная стойкость, водостойкость);

механические свойства, определяющие отношение материала к деформирующему и разрушающему действию механических нагрузок (прочность, твердость, упругость, пластичность, хрупкость и др.);

химические свойства: способность к химическим превращениям, стойкость против химической коррозии; долговечность и надежность.

Свойства материалов оценивают числовыми показателями, устанавливаемыми путем испытаний в соответствии со стандартами, В СССР создана единая государственная система стандартизации, которая позволяет применять стандартизацию во всех отраслях народного хозяйства. Тем самым обеспечивается эффективность действия стандартов как одного из средств ускорения научно-технического прогресса и повышения качества продукции.

Система органов и служб стандартизации представлена общесоюзным органом по стандартизации (Государственный комитет стандартов Совета Министров СССР) и его службами — службой стандартизации в отраслях народного хозяйства, службой стандартизации в союзных республиках. В зависимости от сферы действия стандарты делят на четыре категории: государственные (ГОСТ), отраслевые (ОСТ), республиканские (РСТ) и стандарты предприятий (СТП).

Государственные стандарты — это обязательный документ для всех предприятий, организаций и учреждений, независимо от их ведомственной подчиненности, во всех отраслях народного хозяйства СССР и союзных республик. В соответствии с постановлением Совета Министров СССР их утверждает Госстандарт, а стандарты в области строительства и строительных материалов — Государственный комитет СССР по делам строительства (Госстрой СССР), Особо важные государственные стандарты (по специальному переч-ню) утверждает Совет Министров СССР.

В области строительных материалов и изделий наиболее распространены стандарты: технических условий; технических требований; типов изделий и их основных параметров, методов испытаний; правил приемки, маркировки, упаковки, транспортирования и хранения.

Стандарты технических требований нормируют показатели качества, надежности и долговечности продукции, ее внешний вид. Вместе с тем такие стандарты устанавливают гарантийный срок службы и комплектность поставки изделий. Большинство стандартов на строительные материалы и изделия — это стандарты технических требований. Значительная часть требований в стандартах связана с физико-механическими характеристиками материалов (объемной массой, водопоглощением, влажностью, прочностью, морозостойкостью) .

Одна из особенностей государственной системы стандартизации в строительстве и технологии строительных изделий состоит в том, что кроме стандартов здесь действует система нормативных документов, объединенная в Строительные нормы и правила (СНиП). СНиП — это свод общесоюзных нормативных документов по проектированию, строительству и строительным материалам, обязательный для всех организаций и предприятий.

Методическую основу стандартизации размеров в проектировании, изготовлении строительных изделий и при возведении сооружений составляет Единая модульная система (ЕМС). Эта система представляет собой совокупность правил координации размеров элементов зданий и сооружений, строительных изделий и оборудования на базе основного модуля, равного 100 мм (обозначается 1М). Применение ЕМС позволяет унифицировать и сократить число типоразмеров строительных изделий. Это обеспечивает взаимозаменяемость деталей, выполненных из разных материалов или отличающихся по конструкции. Изделия и детали одинаковых типоразмеров, изготовленные в соответствии с требованиями ЕМС, могут быть использованы в зданиях разнообразного назначения.

В Единую модульную систему входят и производные модули, которые получают путем умножения основного модуля на целые или дробные коэффициенты. При умножении на целые коэффициенты образуются укрупненные модули, а при умножении на коэффициенты менее единицы — дробные модули (табл. 2).

Таблица-2. Размеры модулей в ЕМС

Производные укрупненные модули (60М, 30М, 12М) и кратные им размеры рекомендуется применять для назначения продольных и поперечных шагов зданий. Модули 6М, 3М, 2М предназначены для членения конструктивных элементов в плане зданий, назначения

ширины проемов. Основной модуль 1М и дробные модули от 1/2М до 1/20М применяют для назначения размеров сечения относительно малых элементов (колонн, балок и т. д.). Наиболее мелкие дробные модули (от 1/10М до 1/100М) используют для назначения толщин плитных и листовых материалов, ширины зазоров, допусков.

Созданные в СССР Строительные нормы и правила имеют большое международное значение. Решением Постоянной комиссии СЭВ по строительству СНиП взят за основу унифицированных норм и правил в области строительства для всех стран — членов СЭВ.

Работы по стандартизации в интернациональном масштабе проводятся специально созданной в 1947 г. Международной организацией по стандартизации (ИСО). Деятельность ИСО, как указано в ее уставе, имеет целью содействовать благоприятному развитию стандартизации во всем мире для того, чтобы облегчить международный обмен товарами и развивать взаимное сотрудничество в области научной, технической и экономической деятельности. Кроме ИСО активную работу в области международной стандартизации и социалистической экономической интеграции проводят Совет Экономической Взаимопомощи и его Международный институт по стандартизации.

Связь строения и свойств

Знание строения строительного материала необходимо для понимания его свойств и в конечном итоге для решения практического вопроса, где и как применить материал, чтобы получить наибольший технико-экономический эффект.

Строение материала изучают на трех уровнях: 1) макроструктура материала — строение, видимое невооруженным глазом; 2) микроструктура материала — строение, видимое в оптический микроскоп; 3) внутреннее строение веществ, составляющих материал, на молекулярно-ионном уровне, изучаемом методами рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии и т. п.

Макроструктура твердых строительных материалов*может быть следующих типов: конгломератная, ячеистая, мелкопористая, волокнистая, слоистая, рыхлозернистая (порошкообразная). *Примечание: природные каменные материалы сюда не относятся, так как горные породы имеют собственную геологическую коассификацию.

Искусственные конгломераты — это обширная группа, объединяющая бетоны различного вида, ряд керамических и других материалов.

Ячеистая структура характеризуется наличием макропор, свойственных газо- и пенобетонам, ячеистым пластмассам.

Мелкопористая структура свойственна, например, керамическим материалам, поризованным способами высокого водозатворения и введением выгорающих добавок.

Волокнистая структура присуща древесине, стеклопластикам, изделиям из минеральной ваты и др. Ее особенностью является резкое различие прочности, теплопроводности и других свойств вдоль и поперек волокон.

Слоистая структура отчетливо выражена у рулонных, листовых, плитных материалов, в частности у пластмасс со слоистым наполнителем (бумопласта, текстолита и др.).

Рыхлозернистые материалы — это заполнители для бетона, зернистые и порошкообразные материалы для мастичной теплоизоляции, засыпок и др.

Микроструктура веществ, составляющих материал, может быть кристаллическая и аморфная. Кристаллические и аморфные формы нередко являются лишь различными состояниями одного и того же вещества. Примером служит кристаллический кварц и различные аморфные формы кремнезема. Кристаллическая форма всегда более устойчива.

Чтобы вызвать химическое взаимодействие между кварцевым песком и известью, в технологии силикатного кирпича применяют автоклавную обработку отформованного сырца насыщенным водяным паром с температурой не менее 175°С и давлением 0,8 МПа. Между тем трепел (аморфная форма двуокиси кремния) вместе с известью после затворения водой образует гидросиликат кальция при нормальной температуре 15 — 25°С. Аморфная форма вещества может перейти в более устойчивую кристаллическую форму.

Практическое значение для природных и искусственных каменных материалов имеет явление полиморфизма — когда одно и то же вещество способно существовать в различных кристаллических формах, называемых модификациями. Наблюдаются, например, полиморфные превращения кварца, сопровождающегося изменением объема.

Особенностью кристаллического вещества является определенная температура плавления (при постоянном давлении) и определенная геометрическая форма кристаллов каждой его модификации.

Свойства монокристаллов неодинаковы в разных направлениях. Это механическая прочность, теплопроводность, скорость растворения, электропроводность и др. Явление анизотропии является следствием особенностей внутреннего строения кристаллов.

В строительстве применяют поликристаллические каменные материалы, в которых разные кристаллы ориентированы беспорядочно. Подобные материалы рассматриваются как изотропные по своим строительно-техническим свойствам. Исключение составляют слоистые каменные материалы (гнейсы, сланцы и др.).

Внутреннее строение веществ, составляющих материал, определяет механическую прочность, твердость, тугоплавкость и другие важные свойства материала.

Кристаллические вещества, входящие в состав строительного материала, различают по характеру связи между частицами, образующими пространственную кристаллическую решетку. Она может быть образована: нейтральными атомами (одного и того же элемента, как в алмазе, или разных элементов, как в SiO2); ионами (разноименно заряженными, как в СаС03, или одноименными, как в металлах); целыми молекулами (кристаллы льда).

Ковалентная связь, осуществляемая обычно электронной парой, образуется в кристаллах простых веществ (алмаз, графит) и в кристаллах некоторых соединений из двух элементов (кварц, карборунд, другие карбиды, нитриды). Такие материалы выделяются очень высокой механической прочностью и твердостью, они весьма тугоплавки.

Ионные связи образуются в кристаллах тех материалов, в которых связь имеет преобладающе ионный характер. Распространенные строительные материалы этого типа гипс и ангидрид имеют невысокую прочность и твердость, не водостойки.

В сложных кристаллах, часто встречающихся в строительных материалах (кальцит, полевые шпаты), осуществляются и ковалентная, и ионная связи. Внутри сложного иона С03-2 связь ковалентная, но сам он имеет с ионами Са+2 ионную связь. Свойства подобных материалов весьма разнообразны. Кальцит СаСОз при достаточно высокой прочности обладает малой твердостью. У полевых шпатов сочетаются довольно высокие показатели прочности и твердости, хотя и уступающие кристаллам алмаза с чисто ковалентной связью.

Молекулярные кристаллические решетки и соответствующие им молекулярные связи образуются преимущественно в кристаллах тех веществ, в молекулах которых связи являются ковалентными. Кристалл этих веществ построен из целых молекул, которые удерживаются друг около друга сравнительно слабыми ван-дер-ваальсовыми силами межмолекулярного притяжения (как в кристаллах льда). При нагревании связи между молекулами легко разрушаются, поэтому вещества с молекулярными решетками обладают низкими температурами плавления.

Силикаты, занимающие особое место в строительных материалах, имеют сложную структуру, обусловившую их особенности. Так, волокнистые минералы (асбест) состоят из параллельных силикатных цепей, связанных между собой положительными ионами, расположенными между цепями. Ионные силы слабее ковалентных связей внутри каждой цепи, поэтому механические воздействия, недостаточные для разрыва цепей, разделяют такой материал на волокна. Пластинчатые минералы (слюда, каолинит) состоят из силикатных групп, связанных в плоские сетки.

Сложные силикатные структуры построены из тетраэдров Si04, связанных между собой общими вершинами (общими атомами кислорода) и образующих объемную решетку. Это дало основание рассматривать их как неорганические полимеры.

Связь состава и свойств

Строительный материал характеризуется химическим, минеральным и фазовым составом.

Химический состав строительныхпор, т. е. «каркас» материала, и поры, заполненные воздухом и водой. Если вода, являющаяся компонентом этой системы, замерзает, то образовавшийся в порах лед изменяет механические и теплотехнические материалов позволяет судить о ряде свойств материала: огнестойкости, биостойкости, механических и других технических характеристиках. Химический состав неорганических вяжущих веществ (цемента, извести и др.) и каменных материалов удобно выражать количеством содержащихся в них окислов (в %). Основные и кислотные окислы химически связаны между собой и образуют минералы, которые и определяют многие свойства материала.

Минеральный состав показывает, какие минералы и в каком количестве содержатся в вяжущем веществе или в каменном материале. Например, в портландцементе содержание трехкальциевого силиката (3CaO-Si02) составляет 45 — 60%, причем при большем его количестве ускоряется твердение, повышается прочность цементного камня.

Фазовый состав материала и фазовые переходы воды, находящейся в его порах, оказывают влияние на все свойства и поведение материала при эксплуатации. В материале выделяют твердые вещества, образующие стенки свойства материала. Увеличение же объема замерзающей в порах воды вызывает внутренние напряжения, способные разрушить материал при повторных циклах замораживания и оттаивания.

Физические свойства строительных материалов — необходимая информация перед покупкой

Современное производство предлагает большой выбор для строительства. Рынки пестрят огромным количеством продукции как зарубежных, так и отечественных производителей.

Чтобы сделать правильный выбор в этой области, нужно иметь представление не только о том, какие именно материалы используются, скажем, при строительстве бани, но и о том, что входит в состав выбранных материалов, а также о свойствах, которыми они обладают.

Применяя любой из существующих материалов в частном строительстве необходимо учитывать все физические и механические свойства. Это позволит выбрать максимально подходящий строительный материал, качество которого будет соответствовать необходимым требованиям. Основные свойства материалов строительного типа можно классифицировать на несколько основных типов.

Первым типом свойств являются физические свойства, к которым можно отнести: полный объёмный вес, фактический удельный вес, плотность и его возможная пористость. Именно от этих свойств зависит соотношение того или иного строительного материала и его принадлежность к отдельным типам строительства.

Ко второму типу свойств относятся те свойства, которые определяют воздействие влаги на сам материал и возможные последствия при замерзании данной влаги. К таким свойствам относятся: поглощение влаги, изначальная влажность, а также отдача этой влажности в окружающую среду, стойкость к поглощению влаги и сопротивление промерзанию.

Третьим типом свойств считаются механические свойства, такие, как износ, прочность и плотность. К четвёртому типу свойств можно отнести все те свойства строительного материала, которые связанны с тепловым воздействием.

Более детально их можно охарактеризовать, как общая проводимость тепла, изначальная тепловая ёмкость и огнестойкость, а также огнеупорность. Кроме того, существуют некоторые тепловые свойства, которые присущи только определённому типу.

Некоторые строительные материалы имеют довольно редкую способность сопротивляться разрушению, которое может причинить воздействие различных кислот, газов, солей и щелочей. Такие свойства относятся к коррозийным или, как их принято называть, химическим свойствам.

К отдельному типу свойств относятся свойства технологического типа. К таким свойствам относится способность, которая способствует обработке механического типа отдельного строительного материала.

К примеру, пиломатериалы можно легко поддавать механической обработке ручным или автоматическим инструментом. Все перечисленные свойства необходимо принимать во внимание перед тем, как выбирать тот или иной строительный материал для частного строительства любого типа.

Основные характеристики физических и химических свойств материалов для строительства

Удельный вес – это общий вес отдельного строительного материала, который обозначается в объёмной единице. При этом состояние самого материала должно быть максимально плотным, исключая любые поры. Соответственно объёмный вес – это общий вес материала в данном его состоянии, учитывая любой уровень зернистости и пор.

Объёмный вес имеет ещё один довольно распространённый тип – насыпной вес. Таким весом считается общий вес наполнителей (песка или щебня), при котором не вычитывается вес пустот, которые образовываются между крупными частицами сыпучего строительного материала.

Плотность – это общая степень заполняемости объёма отдельного материала теми твёрдыми частицами, из которых сам материал состоит. Пористость – это соотношение общего объёма пористых частей материала с его общим объёмом.

Благодаря различной величине пор воздушного его можно разделить на крупнопористые и мелкопористые. Такие поры исчисляются в сотых и десятых миллиметра. Если в строительных материалах есть поры более крупного размера, по большей части это относится сыпучим вариантам, то такие поры принято называть пустотами.

Как правило, пористость обозначают в процентном соотношении. К примеру, металл имеет 0 процентов пористости, тогда как плита из минеральной ваты обладает 90 процентами пористости. Как правило, строительные материалы с максимальной пористостью играют роль хорошего теплоизолирующего материала, который используется как в наружном, так и во внутреннем строительстве.

Водопоглощение – это максимальная степень заполняемости свободного объёма влагой. Разница в надёжности и прочности отдельного строительного материала в своём сухом состоянии и напитанном влагой можно назвать коэффициентом смягчения материала.

Знание этого коэффициента необходимо для того, чтобы рассчитать прочность в условиях повышенной влажности. В противном случае надёжность сооружённой конструкции будет сомнительна. Данный коэффициент может варьировать от 0 до 1 у разных строительных материалов. Как правило, использование камня в условиях повышенной влажности недопустимо в том случае, если его размягчение равно 0.8.

Все строительные материалы, которые имеют коэффициент размягчения выше, чем 0.8, могут использоваться в условиях повышенной влажности. Такие называются влагостойкими.

Отдача влаги строительным материалом – это редкая способность материала, при которой в условиях изменения климата в окружающую среду отдаётся определённый процент влаги, которая содержалась в самом строительном материале.

Определить такую способность можно по тому, как быстро сохнет материал при повышенной температуре воздуха, а также веса отдаваемой влаги, которую можно узнать от общего веса строительного материала. Влажностью строительного материала называется количество жидкости, которая содержится в строительном материале в стандартной его форме.

Проницаемостью влаги называют отдельную способность, при которой под воздействием искусственного давления жидкость проходит сквозь строительный материал.

Морозостойкость – это отдельная способность материала в намокшем состоянии выдерживать резкие перепады температуры. При этом структура не должна разрушаться. Те строительные материалы, которые не отличаются высокой насыщаемостью влагой можно смело считать морозостойкими.

Для того, чтобы строительный материал обладал хорошей морозостойкостью его коэффициент размягчения не должен быть ниже 0.9. Довольно важным свойством строительного материала, который используется для строительства несущих стен является газопроницаемость. Данное свойство строительного материала отвечает за способность пропускания газа или воздуха через свою структуру.

Для того, чтобы снизить газопроницаемую способность, изделия из такого материала необходимо облицевать красками масляного типа, битумной или простой цементной штукатуркой.

Проводимость тепла – это способность материала пропускать через свою структуру тепловую энергию. Такое случается в тех случаях, когда температура воздуха с обеих сторон конструкции, которая построена из данного строительного материала, имеет разные показатели.

Знать такие свойства строительных материалов просто необходимо для того, чтобы обеспечить качественную поверхность несущих стен, междуэтажных перекрытий или изолирующих конструкций. В противном случае дом, который построен из строительных материалов с высокой проводимостью тепла в зимнее время будет довольно сложно обогреть.

А в летнее время года в помещении дома будет довольно жарко, что негативно отразится на микроклимате жилого пространства. Для максимально качественного строительства необходимо знать коэффициент проводимости тепла строительным материалом, который равен общему количеству тепловой энергии, обозначенной в килокалориях, которая проходит через конструкцию, толщина которой составляет 1 метр и общей площадью в 1 метр квадратный за период времени в 1 час. При этом температура воздуха с обеих сторон конструкции должна различаться всего в 1 градус по Цельсию.

Определить степень тепловой проводимости можно при учёте уровня пористости материала, его типа и веса, а также минимальной температуры нагревания, при которой происходит отдача или проводимость тепловой энергии. Максимальную проводимость тепловой энергии имеют те строительные материалы, которые имеют минимальное количество воздушных пор.

Дело в том, что сам воздух имеет довольно низкую тепловую проводимость. По этой причине, строительные материалы, которые имеют повышенную пористость, обладают минимальным процентом тепловой проводимости. Довольно большое значение имеет и сам тип пор в строительном материале.

К примеру, мелкопористый материал имеет меньший процент проводимости тепловой энергии, чем крупнопористый. Кроме того, материал, у которого поры изолированы друг от друга, тоже не считаются высоко проводимыми строительными материалами, в отличие от тех материалов, поры которого пересекаются. Объяснить это можно тем, что в порах большого размера происходит транспортировка воздуха, при которой осуществляется незначительная проводимость тепловой энергии.

Тепловая ёмкость – это способность отдельного материала поглощать некоторое количество тепловой энергии при воздействии на материал источника нагревания. Для того, чтобы определить коэффициент тепловой ёмкости строительного материала необходимо рассчитать общее количество тепла, определённого в килокалориях, которое потребуется для того, чтобы нагреть отдельный строительный материал до 1 градуса.

Такой коэффициент варьирует от 0 до 1. Каменные строительные материалы обладают коэффициентом тепловой ёмкости равным 0.20. пиломатериалы имеют в 3 раза большее значение данного коэффициента. Металлические строительные материалы не могут похвастаться высоким значением этого коэффициента. К примеру, у стали такой коэффициент равен 0.11.

Довольно важной особенностью считается тепловая устойчивость. Это способность сохранять приданную ему температуру максимально долгое время. Особенно важно это при строительстве несущих стен, перегородок или междуэтажных перекрытий. Чем дольше эти строительные элементы будут сохранять тепло на своей поверхности, тем проще будет отопить жилое пространство в зимнее время года.

Огнеупорность – это способность строительного материала максимально долгое время сопротивляться воздействию повышенной температуры, которая оказывает непосредственное воздействие на сам строительный материал.

Такие свойства довольно полезны при строительстве конструкций, которые долгое время находятся в условиях повышенной температуры. К таким конструкциям можно отнести печи, тепловые трубы или камины. Для всех этих строительных конструкций требуется строительный материал с повышенной огнеупорностью.

Коррозийная или химическая стойкость считается одним из самых редких качеств строительных материалов. Одним из типов, который успешно сопротивляется химическому воздействию считается керамика. Такой строительный материал может сопротивляться подобному воздействию достаточно долгое время, чего не могут сделать большинство. Таким образом, становится понятным, что знание различных особенностей строительного материала довольно важно при строительстве жилого дома или хозяйственных построек.

Например, основные физические свойства, на какие необходимо обратить свое внимание, — огнестойкость, теплоемкость, воздухопроницаемость, водопоглощение, пористость, устойчивость к радиации, звукопоглощение и другие.

Подробнее о некоторых из них.

Огнестойкость

Это способность сохранять свои основные характеристики (твердость, прочность и т.д.) даже при воздействии на него высоких температур. В зависимости от степени огнестойкости материалы делятся на:

• Сгораемые;
• Трудносгораемые;
• Несгораемые.

Например, сталь, бетон и кирпич относятся к несгораемым стройматериалам, так как они не тлеют и не воспламеняются при воздействии на них открытого огня. Все, что может произойти с данными материалами в таких случаях, — это их деформация.

Асфальтовый бетон и фибролит имеют отношение к трудносгораемым. При непосредственном воздействии на них пламени они тлеют и обугливаются, однако их тление прекращается после удаления источника высокой температуры. Самыми неустойчивыми к воздействию огня являются пластмассы, дерево и рубероид. Эти продолжают гореть и после того, как источник возгорания удалён.

Теплопроводность

Данная особенность подразумевает собой передачу тепла снаружи или внутри здания при разности температур. Структура, пористость и влажность – это основные свойства стройматериалов, от которых зависит теплопроводность.

Чем больше плотность, тем лучше он будет передавать тепло. Наличие в строительном материале влаги также позволяет увеличить его теплопроводность.

Воздухостойкость

Благодаря этому свойству строительный материал может выдержать неоднократное увлажнение и высыхание без потери формы и снижения прочности в течение долгого времени. Для того чтобы повысить воздухостойкость, в стройматериалы вводят водоотталкивающие добавки.

При строительстве дома следует обращать внимание не только на физические, но и на экологические особенности, который вы решили выбрать для работы. Для внутренней отделки лучше выбрать материал, который не только обладает устойчивостью к всевозможным неблагоприятным воздействиям, но и является экологически чистым. В доме будут жить люди, поэтому стоит задуматься, какое влияние на здоровье он будет оказывать.

Вариант для внутренней отделки

Многие люди не уделяют должного внимания материалу, предназначенному для отделочных работ внутри дома. Дело в том, что стены занимают большую часть площади жилого помещения, поэтому взгляд при входе в квартиру или дом сразу останавливается на них. Независимо от характера и положения в обществе люди хотят одного: чтобы стены в их доме были красивыми и надежными.

В отделке жилых помещений лучше всего выбирать штукатурку, древесину или текстильные материалы. Сейчас их называют “дышащими”. В помещениях небольшого размера очень выразительно будет смотреться отделка стен керамикой, камнем и древесиной. Такая отделка придаст не только эффект натуральности, но и сделает стены в помещении яркими и броскими. Если вам не по душе такая перспектива, то лучше использовать такие материалы в отделке дополнительных помещений (например, балкона или лоджии).

При для отделки стен нельзя исключать и тот факт, что отделка натуральными материалами может надоесть вам. Жаль будет менять декорации, в установку которых вложены не только немалые деньги, но и собственный труд. Поэтому окрашенные поверхности и обои обладают преимуществом перед натуральными “продуктами”.

Внутренняя отделка играет немалую роль в оформлении жилья. Но какой материал выбрать при строительстве? Практика показывает, что зачастую много вопросов возникает во время возведения стен. Ведь каждый знает, что стены должны быть прочными, обеспечивать защиту от различных атмосферных воздействий, а также обладать хорошей теплоизоляцией. Материалов, которые используются именно с этой целью, представлено много. Конечно, при выборе пригодятся знание о том, какие же есть основные свойства строительных материалов?

Кирпич: преимущества и недостатки

В первую очередь, такой материал обладает прочностью и устойчивостью к воздействию высоких температур. Хорошему по качеству кирпичу не страшны ни гниль, ни вода, ни огонь. Недостатком является его высокая теплопроводность, поэтому все кирпичные дома – холодные. Благодаря современным технологиям появляются варианты пористого кирпича, но даже он не сравнится с древесиной. Существует два типа: силикатный и керамический кирпич.

Силикатный кирпич изготавливают из воды, извести и песка, поэтому он имеет серовато-белый цвет. Он тяжелее и плотнее, чем глиняный кирпич, но легко впитывает воду, из-за его нельзя применять при строительстве фундамента.

В производстве керамического кирпича используются обожженные глиносодержащие смеси. Такой делится на строительный и облицовочный кирпич. При строительстве внутренних и внешних стен используется строительный кирпич, поскольку он обладает высокой устойчивостью к морозам, а также хорошо держит нагрузку. Для отделки фасадов берут облицовочный, который не только выполняет декоративную функцию, но и улучшает теплоизоляцию стен.

При выборе для строительства нужно обратить внимание на его цвет, прочностные качества, морозостойкость. Например, бледно-розовый цвет кирпича говорит о его недожоге. Соответственно, при возведении стен из такого материала ваш дом впитает всю воду, как губка. Не стоит приобретать и кирпич темно-бурого цвета, так как он абсолютно водонепроницаем, а значит, при строительстве не будет скрепляться раствором. Такой хорошо использовать для строительства дорожек – ходить по ним будет приятно и сухо.

Использование бетона при возведении домов

Бетон представляет собой каменный материал, который отличается огнестойкостью, долговечностью, низкой гигроскопичностью и высокой прочностью. В современном строительстве лидером является ячеистый бетон, обладающий хорошей теплоизоляцией. Благодаря этому качеству такой материал позволяет строить коттеджи и дома с достаточно тонкими стенами, вес которых получается небольшим. К разновидностям ячеистого бетона относятся пенобетон, газобетон и газосиликат, которые отличаются между собой способом образования ячеек и составом.

Основным минусом является его высокая гигроскопичность, поэтому при создании цоколя во время строительства нужна хорошая гидроизоляция. По поводу остальных характеристик, ячеистый бетон является экологичным материалом, обладающим низкой теплопроводностью, огнеупорностью, а также устойчивостью к морозам. Кроме этого он имеет сравнительно небольшой вес, что и делает его таким популярным.

Древесина в строительстве

Если кирпич или бетон используют, в основном, при возведении промышленных зданий и многоэтажных домов, то для строительства собственного дома нет ничего качественнее и лучше, чем древесина. Она удобна в обработке и является одним из самых прочных, но при этом легких материалов, сохраняющих тепло и приятный запах в течение длительного периода времени. Древесина не уступает в пластичности пластилину и глине, так как в сыром виде принимает необходимую форму. Цвет, текстура, запах и блеск – основные свойства строительных материалов из древесины.

Цвет древесины зависит от состава почвы, возраста дерева и климата. В древесине находятся различные дубильные вещества, которые и придают ей определенную окраску. Под текстурой подразумевается естественный рисунок, который имеют древесные волокна. Очень красивую текстуру имеют деревья, относящиеся к декоративным породам: дуб, красное дерево, орех. Среди всех разновидностей наибольший блеск имеет плотная и светлая древесина.

Наиболее часто в строительстве используется сосна. Благодаря высокому содержанию смолы она устойчива к гниению и различным атмосферным воздействиям. Сосна обладает мягкой структурой, что позволяет ей легко впитывать различные лаковые покрытия и красители. При усушке такой материал почти не коробится.

Ель во многом уступает сосне. Она хуже поддается обработке, содержание смолы в ее древесине небольшое, поэтому устойчивость к воздействию на атмосферных явлений низкая.

Материалы, используемые в дорожном строительстве

Такие мподвергаются различным воздействиям окружающей среды гораздо чаще, чем материалы, которые используются при отделке помещений. К механическим воздействиям относятся различные нагрузки со стороны транспортных средств, а также воздействие ветра и воды. Атмосферные осадки и колебания температуры относятся к физико-химическим факторам. С течением времени дорожные конструкции постепенно разрушаются, поэтому пригодность для каких-либо условий определяется по их свойствам.

Физические свойства определяют отношение к процессам, происходящим в окружающей среде. Удельный вес, объемная масса, влажность, усадка, свето- и огнестойкость – все это основные физические свойства дорожно строительных материалов.

Для дорожного строительства используются, в основном, природные каменные материалы. Их свойства зависят от состава горной породы, а также от ее состояния. Самой высокой прочностью обладают скальные породы, находящиеся в земной коре в виде массивов. Валунный камень, песок и гравий относятся к обломочным горным породам. Такие можно использовать в строительстве без специальной обработки. К примеру, песок применяется для приготовления различных растворов, а также в устройстве подстилающих слоев.

Свойства, характеризующие работу материала в различных элементах дорожной конструкции, называются эксплуатационными. Они определяют долговечность дорожной конструкции, т.е. ее работоспособность. Без знания этих свойств невозможно строить и эксплуатировать дороги. В некоторых случаях приходится обращать внимание на биохимические, теплоизоляционные и декоративные свойства.

Правильный выбор материалов для строительства и отделки позволит получить только положительный результат от работы.

Источник https://stroivagon.ru/stroitelstvo/osnovnyie-svoystva-stroitelnyih-materialov.html

Источник https://brotom.ru/stroitelstvo/doma/materialy/stroymaterialy/osnovnye-svojstva-stroitelnyx-materialov.html

Источник