Введение.

Строительные материалы и изделия составляют материальную основу строительства. Ни одно здание и сооружение нельзя пра­вильно спроектировать, построить и эксплуатировать без наличия соответствующих материалов и всестороннего знания их свойств и безопасности. В этом заключается конструктивная и жизнеобеспечи­вающая роль строительных материалов.

Основными строительными материалами являются: древесина, металл, керамика, стекло, полимеры, кирпич, бетон и железобетон.

Современные строительные материалы созда­ются на той же сырьевой основе, с применением современных ин­формационных технологий, новых рецептур компонентов и техноло­гических приемов, реализующих конструктивные процессы на нано­уровне, что придаёт им более высокое функциональное ка­чество, долговечность и надежность.

Уже сейчас имеется обилие фирменных названий отделочных, изоляционных и других материалов, которые в принципе отличают­ся только составом и технологией. Этот поток новых материалов бу­дет увеличиваться, а их эксплуатационные свойства — совершенст­воваться с учетом суровых климатических условий и энергетических ресурсов России.

Раздел I. Строительное материаловедение

Материаловедением называют науку, изучающую связь состава, строения и свойств материалов, а также закономерности их измене­ния при физико-химических, физических, механических и других воздействиях.

1. Основные свойства строительных материалов

1.1.Физические свойства

Параметры состояния

Истинная плотность ρ (г/см³, кг/м³) – масса единицы объема абсолютноплотного материала

, где v_а – объем материала без учета пор и пустот.

Средняя плотность ρ_m (г/см³, кг/м^3, в последующем - плотность) – масса единицы объема материала в естественном состоянии

, где v_е – объем материала в естественном состоянии вместе с порами.

Насыпная плотность ρ_н (г/см³, кг/м³) - масса единицы объема рыхло на­сыпанных зернистых или волокнистых материалов (цемента, песка, гравия, щебня, гранулированной минеральной ваты и т.п.).

Равна отношению массы материала в насыпном состоянии к его объему .

Относительная плотность d - выражает плотность материала по отношению к плотности воды (это безразмерная величина).

Структурные характеристики

Строение пористого материала характеризуется общей, откры­той и закрытой пористостью, распределением пор по их радиусам, средним радиусом пор и удельной внутренней поверхностью пор.

Пористость – степень заполнения объема материала по­рами.

.

Пористость выражается в долях единицы или процентах. У строительных материалов она колеблется в широких пределах: от 0 до 98%.

По величине поры могут быть от миллионных долей мм до нескольких мм. Если поры имеют диаметр больше 2 мм, то они называются пустотами.

Коэффициент плотности – степень заполнения объема материала твердым веществом.

.

О ткрытая пористость П₀ - отношение суммарного объема всех пор, насыщающихся водой, к объему материала

где m_с и m_вл — масса образца соответственно в сухом и насыщен­ном водой состоянии.

Закрытая пористость П₃ равна:

П₃ = П - П₀.

Открытые поры материала сообщаются с окружающей средой и могут сообщаться между собой, поэтому они заполняются водой при обычных условиях насыщения, например при погружении образцов материала в ванну с водой. Они увеличивают проницае­мость и водопоглощение материала и ухудшают его морозостойкость. Однако в звукопоглощающих материалах и изде­лиях умышленно создаются открытая пористость и перфорация, не­обходимые для поглощения звуковой энергии.