Физические и механические свойства

1 ) Деформативные свойства: - упругость способность мат. изменять свою форму и размеры под действием нагрузки и полностью восстанавливаться после(закон Гука). Упругая деформация – обратимая. - пластические способность мат. изменять свою форму и размеры под действием нагрузки и сохранять их после - текучесть – нарастание деформации при постоянной нагрузке.                                            - ползучесть – явление нарастания деформации в течении длительного времени при нагрузках, которые не вызывают деформации за обычный период наблюдения.

1) Прочность – способность материала не разрушаться под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами. Прочность оценивается пределом прочности R_сжатия, R_{скалывания} и тд. для конструкционных материалов главное – Rсж. Rсж характеризует марку по прочности для большинства строительных материалов. Rсж=Рразрушающая/τ(площадь)=[МПа]. Факторы, от которых зависит прочность: 1) размер образца. Чем меньше образец, тем больше прочность. 15*15*15 – куб бетона. 2*2*3 – для древесины; 2) формы образца; 3) скорость нагружения образца. Чем быстрее дается нагрузка, тем больше получается результат по прочности, т.к. не успевают развиться пластические деформации; 4) состояние опорных поверхностей (сухие или смазанные смазкой). Rсмазанные=1/2 Rстандартного; 5) удельная прочность. Rуд=Кконструктивного качества=R/d [МПа]. Пр.: Бетон марки 200 - прочность 200 кг/см²

2)   Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого. На прессе Бринеля в поверхность материала вдавливается металлический шарик. От отпечатка определяется площадь сферы. НВ=Р(нагрузка)/S(площадь сферы) [МПа]. От твердости зависит истираемость и износ.

3)   Истираемость – способность материала сопротивляться истирающим воздействиям U(истираемость)=(m1 – m2)/S[г/см²], где m1 – до истирания; m2 – после истирания; S – площадь.

4)  Износ – способность материала сопротивляться одновременно истиранию и удару. Uизн=(m1 – m2)/m1*100%, где m1 – до испытания; m2 – после испытания.

5) Хрупкость – свойство мат. разрушаться внезапно, без деформаций. Внезапное разрушение обусловлено появлением и развитием трещин.

 

1) Гигроскопичность (способность материала поглощать пар из воздуха). Пр.: древесина, волокнистые и теплоизоляционные мат., т.е. материалы обладающие развитой внутренней поверхностью пор и высокой сорбционной способностью (адсорбция водяного пара на внутренней поверхности пор и капиллярная конденсация).

2)   Водопоглощение (способность поглощать воду и удерживать ее при контакте).     Wm (водопоглощение по массе)=(m_насыщ – m_сухого)/m_сухого▪100%.                                       W₀ (водопоглощение по объему)=V_воды/V_{естеств}=(m_насыщ – m_сух)/ρ_воды▪Vе. W₀=Wm▪d. Водопоглащение используется для оценки структуры материала используя сл. формулу  Кн (показывает какая часть заполнена водой)= W₀/П. если: Кн=0, то нет пор или поры замкнуты; Кн=1, то поры заполнены водой. Кн косвенно характеризует морозостойкость бетона. Увеличение объема при замерзании воды =9%.

3)   Водостойкость (способность мат. сохранять прочность в водонасыщенном состоянии) Кр (коэффициент размягчения)=R_воды /R_сухой. От 0 до 1.Если: Кр=1, то стекло; Кр=0, то глина.

4)   Водопроницаемость – способность материала пропускать воду под давлением.         Кф (водопотребность оценивается коэффициентом фильтрации)= V _в ▪ a (толщина слоя)/ S (площадь м² ) ▪ Δρ (давление на границах стенки) t (1 час)= г/м▪ ч▪ Па. Марки по водопроницаемости W2…W12 (2…12 – одностороннее гидростатическое давление, которое выдерживает материал) [кг▪с/см²] атмосфер.

5)   Капиллярное всасывание – поднятие воды по капилярам пористого материала. Когда часть конструкции в воде или во влажной среде.

6)  Газо- и паропроницаемость – способность пропускать через свою толщу пар или газ. Кг= V p (плотности) ▪ a/S▪ Δρ▪ t = г/м▪ ч▪ Па.

7)   Морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное, попеременное замораживание и оттаивание. Пр: материал насыщается водой, затем замораживается до –15 – 17 С⁰. Чем меньше поры, тем при более низких температурах замерзает вода. Затем материал помещают в воду комнатной температуры 25 С⁰ - это 1 цикл. F 35 – количество циклов = 35. ΔR (падение прочности)≤ 15 – 25%. Δm (потеря массы)≤5%. Ускоренные испытания морозостойкости, когда материал насыщается солью. 1 цикл с солью=10 или 20 циклам стандартным.