Контрольнаробота
Тема:Будівельне матеріалознавство
ЗАВДАННЯ1
морозостійкість
Здатність насиченого водою матеріалу витримувати багаторазовепоперемінне заморожування і відтавання без ознак руйнування ізначного зниження щільності. Руйнування відбувається у зв'язку з тим, щовода, що знаходиться в порах, при замерзанні збільшується в об'ємі приблизно на 9%. Найбільше розширення води при переході в лід спостерігається при температурі-4 В° С, подальше зниження температури не викликає збільшення обсягу льоду. Призамерзанні води стінки пір відчувають значний тиск і можутьруйнуватися. При повному заповненні водою всіх пір руйнування матеріалу можестатися навіть при одноразовому заморожуванні. При насиченні пористого матеріалуводою заповнюються в основному макрокапілляри, мікрокапіляри заповнюються водоючастково і служать резервними порами, куди віджимається вода в процесізаморожування. Отже, морозостійкість будівельних матеріаліввизначається величиною і характером пористості і умовами їх експлуатації.
Вона тим вище, чим менше водопоглинання і більше міцністьматеріалу при розтягуванні. Щільні матеріали морозостійкі. З пористих матеріалівморозостійкістю володіють тільки ті матеріали, у яких в основному єзакриті пори або вода. Займає менше 90% пір. Матеріал вважаєтьсяморозостійким, якщо після встановлення числа циклів заморожування і відтаванняв насиченому водою стані міцність його знизилася не більше ніж на 15-25%, автрати в масі в результаті викрашування не перевищили 5%. Морозостійкістьхарактеризується числом циклів поперемінного заморожування при -15, -17 В° С івідтавання при температурі 20 В° С. Число циклів (марка), які повиненвитримувати матеріал, залежить від умов його майбутньої служби в спорудженні та відкліматичних умов. За кількістю витримуємо циклів поперемінногозаморожування, і відтавання (ступеня морозостійкості) матеріали поділяютьсяна марки Мрз 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 і більше. У лабораторних умовахзаморожування виробляють в холодильних камерах. Один-два цикли заморожування вхолодильній камері дають ефект, близький до 3-5-річному дії атмосфери.
ТЕПЛОПРОВІДНІСТЬ
Властивість матеріалу передавати теплоту через товщу від однієїповерхні до іншої. Теплопровідність характеризується кількістю теплоти(Дж), що проходить через матеріал товщиною 1 м площею 1 м2 протягом 1 секундипри різницях температур на протилежних поверхнях матеріалу в 1 В° С.Теплопровідність матеріалу знаходиться в прямій залежності від його хімічногоскладу, пористості, вологості і температури, при якій відбувається передачатепла. Волокнисті матеріали мають різну теплопровідність в залежності віднапрямки теплоти по відношенню до волокон (у деревини, наприклад,теплопровідність уздовж волокон в два рази більше, ніж поперек волокон).Дрібнопористі матеріали та матеріали із замкнутими порами мають більшутеплопровідністю, ніж великопористі матеріали та матеріали з сполученимипорами. Це пов'язано з тим, що у великих і сполучених порах посилюєтьсяперенесення теплоти конвекцією, що і підвищує сумарну теплопровідність.
Зі збільшенням вологості матеріалу теплопровідність зростає,оскільки вода має теплопровідність в 25 разів більшу, ніж повітря. Ще більшезростає теплопровідність сирого матеріалу з пониженням його температури,оскільки теплопровідність льоду в кілька разів більше, ніж теплопровідністьводи. Теплопровідність матеріалу має величезне значення при влаштуванніогороджувальних конструкцій будівель - стін, стель, підлог, дахів. Легкі і пористіматеріали мало теплопровідність. Чим вище об'ємна вага матеріалу, тим вище йоготеплопровідність. Наприклад, коефіцієнт теплопровідності важкого бетонуоб'ємною вагою 2400 кг/м3 дорівнює 1,25 ккал/м-ч-град, а пінобетону об'ємною вагою300 кг/м3 всього 0,11 ккал/м-ч-град.
теплоємність
Властивість матеріалу акумулювати теплоту при нагріванні. Принаступному охолодженні матеріали з високою теплоємністю виділяють більше теплоти.Тому при використанні матеріалів з підвищеною теплоємністю для стін,підлог, стель і інших частин приміщення температура в кімнатах можезберігатися стійкою тривалий час.
Коефіцієнт теплоємності - кількість теплоти, необхідної для нагрівання1 кг матеріалу на ГС. Будівельні матеріали мають коефіцієнт теплоємностіменше, ніж у води, яка володіє найбільшою теплоємністю (4,2 кДж/(кг В° С)).З зволоженням матеріалів їх теплоємність зростає, але разом з тим зростаєі теплопровідність.
Теплоємність матеріалу має значення в тих випадках, колинеобхідно враховувати акумуляцію тепла, наприклад при розрахунку теплотривкостістін і перекриттів опалювальних будівель з метою збереження температури вприміщенні без різких коливань при зміні теплового режиму, при розрахункупідігріву матеріалу для зимових робіт, при розрахунку пристрою печей. У деякихвипадках доводиться розраховувати розміри печі, використовуючи об'ємну питомутеплоємність - кількість тепла, необхідну для нагрівання 1 м3 матеріалу наГС.
водопоглинання
Властивість матеріалу поглинати і утримувати воду прибезпосередньому з нею зіткненні. Характеризується кількістю води,поглинається сухим матеріалом, зануреним повністю у воду, і виражається ввідсотках від маси (водопоглинення по масі).
Кількість поглинутої води зразком, віднесене до його об'єму, -водопоглинання за об'ємом. Водопоглинання по об'єму відображає ступінь заповненняпір матеріалу водою. Так як вода проникає не в усі замкнуті пори і неутримується у відкритих порожнинах, об'ємне водопоглинання завжди меншеістинної пористості. Об'ємне водопоглинання завжди менше 100%, аводопоглинення по масі може бути більше 100%.
Водопоглинання будівельних матеріалів змінюється головним чиномв залежності від обсягу пір, їх виду і розмірів.
В результаті насичення водою властивості матеріалів значнозмінюються: збільшуються щільність і водопровідних, у деяких матеріалів(Наприклад, деревини, глини) збільшується об'єм. Внаслідок порушення зв'язківміж частинками матеріалу і проникаючими частками води знижується міцністьбудівельних матеріалів.
коефіцієнт розм'якшення
Ставлення межі міцності при стисненні матеріалу, насиченоговодою, до межі міцності при стисненні матеріалу в сухому стані. Коефіцієнтрозм'якшення характеризує водостійкість матеріалу. Для легко розмокаєматеріалів, наприклад глини, коефіцієнт розм'якшення дорівнює 0. Для матеріалів,які повністю зберігають свою міцність при дії води (метал, скло тат.п.), коефіцієнт розм'якшення дорівнює 1. Матеріали з коефіцієнтом розм'якшеннябільше 0,8 ставляться до водостійким. У місцях, схильних систематичногозволоженню, застосовувати будівельні матеріали з коефіцієнтом розм'якшення менше0,8 не дозволяється.
влагоотдачи
Властивість, що характеризує швидкість висихання матеріалу за наявностіумов у навколишньому середовищі (пониження вологості, нагрів, рух повітря).Влагоотдача характеризується кількістю води, яке матеріал втрачає за добупри відносній вологості повітря 60% і температурі 20 В° С. У природнихумовах внаслідок влагоотдачи, через деякий час після закінченнябудівельних робіт, встановлюється рівновага між вологістю будівельнихконструкцій і навколишнім середовищем. Такий стан рівноваги називають повітряно-сухимабо повітряно-вологим рівновагою.
водопроникність
Здатність матеріалу пропускати воду під тиском.Характеристикою водопроникності служить кількість води, що минув протягом 1секунди через 1 м2 поверхні матеріалу при тиску 1 МПа. Щільні матеріали(Сталь, скло, більшість пластмас) водонепроникні. Методика визначенняводопроникності залежить від різновиду будівельного матеріалу.Водопроникність знаходиться в прямій залежності від щільності і будовиматеріалу - чим більше в матеріалі пор і чим вони більші, тим більшеводопроникність. При виборі покрівельних і гідротехнічних матеріалів частішевсього оцінюється не водопроникність, а в...
