Основные физические свойства строительных материалов



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

основные физические свойства строительных материалов

По своим свойствам строительные материалы значительно различаются

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.

основные свойства строительных материалов

Поризованный кирпич

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.

основные свойства строительных материалов

Палитра строительных материалов

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.

основные свойства строительных материалов

Строительство сруба

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

основные свойства строительных материалов

Устройство насыпки

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.

основные физические свойства дорожно строительных материалов

Стекломагнезит — материал, который не боится огня

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.

основные физические свойства строительных материалов

Разнообразие камня для отделки

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.

основные свойства строительных материалов

Древесина в строительстве

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.

основные физические свойства дорожно строительных материалов

Кирпичи

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.

Ваш комментарий