Определение и вычисление свойств.

I. Физические свойства:

1.1. Истинная плотность – масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии

                               

m – масса материала (образца) г, кг;

Va – абсолютный объем материала (образца) см³, м³.

 

1.2. Средняя плотность – масса единицы объема материала в естественном состоянии (с порами и пустотами)

                              

m – масса материала в естественном состоянии г, кг;

V – объем материала (образца) в естественном состоянии см³, м³.

Средняя плотность не является постоянной величиной и изменяется в зависимости от пористости материала. На величину средней плотности влияет влажность, чем выше влажность, тем больше средняя плотность. Среднюю плотность необходимо знать для расчета пористости, теплопроводности, теплоемкости, прочности материалов и конструкций.

 

1.3. Для сыпучих материалов (цемент, песок, щебень, гравий и др.) определяют насыпную плотность.

Насыпная плотность – масса единицы объема, в рыхлом или уплотненном состоянии

                               

m – масса мерного сосуда с материалом в рыхлом или уплотненном состоянии г, кг;

m1 – масса пустого сосуда г, кг;

V – объем сосуда см³, м³.

 

1.4. Пористость – степень заполнения объема материала (образца) порами

 

                       или    

Большое влияние на свойства материалов оказывают не только величина пористости, но и размер и характер пор: мелкие (0,1 мм) или крупные (от 0,1 до 2 мм) замкнутые или сообщающиеся.

 

1.5. Влажность материала – это содержание влаги по отношению к массе материала в сухом (высушенном) состоянии. Она зависит от пористости, гигроскопичности, плотности, от окружающей среды, контакта с водой и т.д.

 

                                      

mвл – масса материала во влажном состоянии г, кг;

mсух – масса высушенного материала г, кг.

 

1.6. Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать

     в себе воду без признаков разрушения. Водопоглощение определяют

     по массе и объему

                        ;             

mвл – масса материала (образца) насыщенного водой г;

mсух – масса сухого материала (образца) г;

V – объем материала (образца) в естественном состоянии см³.

 

Отношение между водопоглощением по массе и объему численно равно средней плотности.

 

        ;        

 

1.7. Водостойкость – способность материала сохранить свою прочность после насыщения водой. Она характеризуется коэффициентом размягчения

 

                                 

Rнас – предел прочности материала (образца) в насыщенном водой состоянии;

Rсух – предел прочности материала (образца) в сухом состоянии.

Он изменяется от 0 до 1.

Материалы с коэффициентом Kразм < 0,8 – не водостойки, а с Kразм > 0,8 – водостойки.

 

1.8. Морозостойкость – свойство насыщенного водой материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и снижения прочности.

Материал считают морозостойким, если потеря в массе не > 5%, а прочность снижена не > 25%.

 

                              

Rмрз – предел прочности при сжатии материала (образца) после испытания на морозостойкость (МПа);

Rнас – предел прочности при сжатии материала (образца) насыщенного водой материала (МПа).

Для морозостойких материалов Kмрз > 0,75.

 

II. Механические свойства:

2.1.   Прочность – свойство материала сопротивляться разрушению под воздействием внутренних напряжений, возникающих от внешних нагрузок.

Прочность материала характеризуется пределом прочности.

Предел прочности – напряжение соответствующее нагрузки, при которой происходит разрушение образца материала.

 

Предел прочности при сжатии или растяжении

 

Р – разрушающая нагрузка (Н, кН, кГс);

А – площадь поперечного сечения образца (см², мм²).

 

Предел прочности при изгибе

 

      ;    

Р – разрушающая нагрузка (Н, кН, кГс);

l – расстояние между опорами (мм, см);

a – расстояние между грузами (мм, см);

b и h – ширина и высота поперечного сечения балки (мм, см).

 

Прочность строительных материалов обычно характеризуют маркой. Её подбирают по справочной таблице в зависимости от вида материала.