Συγκριτικά χαρακτηριστικά των δομικών υλικών. Γενικές τεχνικές ιδιότητες των δομικών υλικών

Οι βασικές ιδιότητες των δομικών υλικών καθορίζουν, κατά κανόνα, τους τομείς εφαρμογής τους και ταξινομούνται σε χημικά, φυσικά, μηχανικά και τεχνολογικά σύμφωνα με το σύνολο των χαρακτηριστικών.
  Οι ιδιότητες των δομικών υλικών καθορίζουν το πεδίο εφαρμογής τους. Μόνο με σωστή εκτίμηση της ποιότητας των υλικών, δηλαδή των σημαντικότερων ιδιοτήτων τους, μπορούν να ληφθούν ανθεκτικές και ανθεκτικές δομές κτιρίων κτιρίων και δομών υψηλής τεχνολογικής και οικονομικής απόδοσης.
  Όλες οι ιδιότητες των δομικών υλικών σύμφωνα με το σύνολο των χαρακτηριστικών χωρίζονται σε φυσικές, χημικές, μηχανικές και τεχνολογικές.
  Αυτά περιλαμβάνουν τα χαρακτηριστικά βάρους του υλικού, την πυκνότητα, τη διαπερατότητα στα υγρά, τα αέρια, τη θερμότητα, τη ραδιενεργή ακτινοβολία, καθώς και την ικανότητα του υλικού να αντισταθεί στην επιθετική δράση του εξωτερικού περιβάλλοντος λειτουργίας. Ο τελευταίος χαρακτηρίζει την αντίσταση του υλικού, η οποία τελικά καθορίζει την ασφάλεια των δομικών κατασκευών.

Οι χημικές ιδιότητες αξιολογούνται από δείκτες αντοχής του υλικού υπό την επίδραση οξέων, αλκαλίων, διαλυμάτων άλατος, προκαλώντας μεταβολικές αντιδράσεις στο υλικό και καταστροφή του. που χαρακτηρίζεται από την ικανότητα του υλικού να αντιστέκεται στη συμπίεση, το τέντωμα, την πρόσκρουση, καθώς και την εσοχή ενός εξωτερικού σώματος και άλλων τύπων επιπτώσεων στο υλικό με την εφαρμογή δύναμης.
  Τεχνολογικές ιδιότητες - η ικανότητα ενός υλικού να μεταποιείται στην κατασκευή προϊόντων από αυτό.

Ιδιότητες δομικών υλικών

Οι ιδιότητες ενός δομικού υλικού καθορίζονται από τη δομή του. Για να αποκτηθεί ένα υλικό επιθυμητών ιδιοτήτων, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί η εσωτερική του δομή που να παρέχει τα απαραίτητα τεχνικά χαρακτηριστικά. Τελικά, η γνώση των ιδιοτήτων των υλικών είναι απαραίτητη για την αποτελεσματικότερη χρήση τους σε συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας.

Πίνακας 1. Οι κύριες ιδιότητες ορισμένων δομικών υλικών (σε ξηρή κατάσταση)

Η δομή του δομικού υλικού μελετάται σε τρία επίπεδα:
  μακροδομή - η δομή του υλικού που είναι ορατή με γυμνό μάτι. μικροδομή - μια δομή ορατή μέσω μικροσκοπίου. την εσωτερική δομή της ύλης που μελετάται στο επίπεδο των μοριακών ιόντων (μέθοδοι φυσικοχημικής έρευνας - ηλεκτρονική μικροσκοπία, θερμογραφία, ανάλυση ακτίνων Χ κ.λπ.).

Η μακροδομή των στερεών οικοδομικών υλικών (εξαιρουμένων των πετρωμάτων με τη δική τους γεωλογική ταξινόμηση) χωρίζεται στις ακόλουθες ομάδες: κροκαλοειδή, κυψελοειδή, λεπτά πορώδη, ινώδη, στρωματοποιημένα και χονδρόκοκκα (κονιώδη).

Σχήμα 1. Κεραμικά υλικά τοιχοποιίας

Είναι διαφόρων ειδών  σκυρόδεμα, κεραμικά και άλλα υλικά. Η κυτταρική δομή του υλικού χαρακτηρίζεται από την παρουσία μακροπόρων. Είναι χαρακτηριστικό του αερίου και του σκυροδέματος αφρού, πυριτικού αερίου και άλλων. Η λεπτή πορώδης δομή είναι χαρακτηριστική, για παράδειγμα, κεραμικών υλικών που προκύπτουν από την καύση εισαγόμενων οργανικών ουσιών. Η ινώδης δομή είναι εγγενής σε ξύλο, προϊόντα από ορυκτοβάμβακα κ.λπ.

Σχήμα 2. Roll δάπεδο υλικό

Η στρωματοποιημένη δομή είναι χαρακτηριστική των φύλλων, των πλακών και των κυλίνδρων. Τα χονδρόκοκκα υλικά είναι συσσωματώματα για σκυρόδεμα, κονιάματα, διάφορους τύπους απορροής θερμότητας και ηχομόνωσης κλπ.
  Η μικροδομή των δομικών υλικών μπορεί να είναι κρυσταλλική και άμορφη. Αυτές οι μορφές είναι συχνά μόνο διαφορετικές καταστάσεις της ίδιας ουσίας, για παράδειγμα χαλαζία και διάφορες μορφές πυριτίας. Η κρυσταλλική μορφή είναι πάντα σταθερή. Προκειμένου να προκληθεί χημική αλληλεπίδραση μεταξύ χαλαζιακής άμμου και ασβέστης στην παραγωγή πλίνθων πυριτικού, χρησιμοποιείται επεξεργασία σε αυτόκλειστα των πρώτων υλών με κορεσμένο ατμό με θερμοκρασία 175 ° C και πίεση 0,8 ΜΡα.

Ταυτόχρονα, το tripoli (μορφή αμμωνίας από πυρίτιο) με ασβέστη σχηματίζει υδροπυριτικό ασβέστιο όταν αναμειγνύεται με νερό σε κανονική θερμοκρασία 15 ... 25 ° C. Η μορφή του αμφορέα μιας ουσίας μπορεί να μετατραπεί σε μια πιο σταθερή κρυσταλλική. Για τα υλικά πέτρας, το φαινόμενο του πολυμορφισμού είναι πρακτικής σημασίας, όταν η ίδια ουσία είναι ικανή να υπάρχει σε διάφορες κρυσταλλικές μορφές, που ονομάζονται τροποποιήσεις.

Οι πολυμορφικοί μετασχηματισμοί του χαλαζία συνοδεύονται από μια μεταβολή του όγκου. Μια κρυσταλλική ουσία χαρακτηρίζεται από ένα συγκεκριμένο σημείο τήξης και το γεωμετρικό σχήμα των κρυστάλλων κάθε τροποποίησης. Οι ιδιότητες των μονών κρυστάλλων σε διαφορετικές κατευθύνσεις δεν είναι οι ίδιες. Η θερμική αγωγιμότητα, η αντοχή, η ηλεκτρική αγωγιμότητα, η ταχύτητα διάλυσης και τα φαινόμενα ανισοτροπίας αποτελούν συνέπεια των χαρακτηριστικών της εσωτερικής δομής των κρυστάλλων. Υλικά πολυκρυσταλλικής πέτρας χρησιμοποιούνται στην κατασκευή, όπου διαφορετικοί κρύσταλλοι είναι τυχαία προσανατολισμένοι. Σύμφωνα με τις ιδιότητές τους, τα υλικά αυτά είναι ισοτροπικά, με εξαίρεση τα στρωματοποιημένα πέτρινα υλικά (gneisses, shales κ.λπ.).

Σχήμα 3. Πέτρα σχιστόλιθου

Η εσωτερική δομή του υλικού καθορίζει τη μηχανική αντοχή, τη σκληρότητα, τη θερμική αγωγιμότητα και άλλες σημαντικές ιδιότητες.

Οι κρυσταλλικές ουσίες που αποτελούν το δομικό υλικό διακρίνονται από τη φύση του δεσμού μεταξύ των σωματιδίων που σχηματίζουν το κρυσταλλικό πλέγμα. Μπορεί να σχηματιστεί από: ουδέτερα άτομα (του ίδιου στοιχείου, όπως στο διαμάντι, ή διαφορετικά στοιχεία, όπως στο SiO2).

Ιόντα (αντίθετα φορτισμένα, όπως σε ασβεστίτη CaCO3, ή ομώνυμα, όπως στα μέταλλα). ολόκληρα μόρια (κρύσταλλοι πάγου).
  Ο ομοιοπολικός δεσμός, που συνήθως εκτελείται από ένα ζεύγος ηλεκτρονίων, σχηματίζεται σε κρυστάλλους απλών ουσιών (διαμάντι, γραφίτη) ή σε κρύσταλλα που αποτελούνται από δύο στοιχεία (χαλαζία, καρβουντντούχο). Τέτοια υλικά χαρακτηρίζονται από υψηλή αντοχή και σκληρότητα, είναι πολύ ανθεκτικά.
  Ιονικοί δεσμοί σχηματίζονται στους κρυστάλλους των υλικών, όπου ο δεσμός είναι κυρίως ιονικός στη φύση, όπως ο γύψος, ο ανυδρίτης. Έχουν χαμηλή αντοχή, δεν είναι αδιάβροχη.

Σχήμα 4. Άστριος

Σε σχετικά σύνθετους κρυστάλλους (ασβεστίτης, άστριος), λαμβάνουν χώρα τόσο ομοιοπολικοί όσο και ιονικοί δεσμοί. Για παράδειγμα, σε ασβεστίτη, εντός του σύνθετου ιόντος CO2 / 3, ο δεσμός είναι ομοιοπολικός, αλλά με ιόντα Ca2 +, είναι ιοντικός. Το Calcite CaCO3 έχει μεγάλη αντοχή, αλλά η χαμηλή σκληρότητα, οι άστριοι έχουν υψηλή αντοχή και σκληρότητα.

Οι μοριακοί δεσμοί σχηματίζονται στους κρυστάλλους αυτών των ουσιών στα μόρια των οποίων οι δεσμοί είναι ομοιοπολικοί. Ο κρύσταλλος αυτών των ουσιών είναι κατασκευασμένος από ολόκληρα μόρια που συγκρατούνται από σχετικά αδύναμες δυνάμεις διατερματικής έλξης van der Waals (κρυστάλλους πάγου) με χαμηλό σημείο τήξης.

Τα πυριτικά έχουν σύνθετη δομή. Τα ινώδη ορυκτά (αμίαντος) αποτελούνται από παράλληλες αλυσίδες πυριτίου διασυνδεδεμένες με θετικά ιόντα που βρίσκονται μεταξύ των αλυσίδων. Οι ιωνικές δυνάμεις είναι ασθενέστερες από τους ομοιοπολικούς δεσμούς μέσα σε κάθε αλυσίδα · επομένως, οι μηχανικές δυνάμεις που είναι ανεπαρκείς για να σπάσουν τις αλυσίδες διαιρούν το υλικό αυτό σε ίνες.

Σχήμα 5. Πιάτο μαρμαρυγία

Τα μεταλλικά ορυκτά (μαρμαρυγία, καολινίτης) αποτελούνται από ομάδες πυριτικού άλατος συνδεδεμένες σε επίπεδα δίκτυα. Οι σύνθετες δομές πυριτικού άλατος είναι κατασκευασμένες από τετράεδρα SiO4, που συνδέονται με κοινές κορυφές (άτομα οξυγόνου) και σχηματίζουν χύδην πλέγμα, επομένως θεωρούνται ως ανόργανα πολυμερή.

Το δομικό υλικό χαρακτηρίζεται από χημική, μεταλλική και φάση σύνθεσης. Η χημική σύνθεση των δομικών υλικών μας επιτρέπει να κρίνουμε μια σειρά υλικών ιδιοτήτων - μηχανική, ανθεκτική στη φωτιά, βιοσταθερότητα, καθώς και άλλα τεχνικά χαρακτηριστικά. Η χημική σύνθεση των ανόργανων συνδετικών υλικών (άσβεστος, τσιμέντο κ.λπ.) και των υλικών φυσικής πέτρας εκφράζεται εύκολα με την περιεκτικότητά τους σε οξείδια (%).

Τα ορυκτά και τα όξινα οξείδια είναι χημικώς συνδεδεμένα και σχηματίζουν μεταλλικά στοιχεία που χαρακτηρίζουν πολλές ιδιότητες του υλικού.Η ανόργανη σύνθεση δείχνει ποια ανόργανα άλατα και σε ποια ποσότητα περιέχεται σε αυτό το υλικό, για παράδειγμα, στο τσιμέντο Portland, η περιεκτικότητα σε πυριτικό τριασβέστιο (3CaO · SiO2) είναι 45-60% μια υψηλότερη περιεκτικότητα σε αυτό το μέταλλο επιταχύνει τη διαδικασία σκλήρυνσης και αυξάνει την αντοχή.

Η σύνθεση φάσης και οι μεταβάσεις φάσης του νερού στους πόρους του έχουν μεγάλη επίδραση στις ιδιότητες του υλικού. Στο υλικό σχηματίζονται στερεά που σχηματίζουν τα τοιχώματα των πόρων, δηλαδή το πλαίσιο και οι πόροι που γεμίζουν με αέρα ή νερό. Η αλλαγή του περιεχομένου νερού και της κατάστασής του αλλάζει τις ιδιότητες του υλικού.

Ταξινόμηση και τυποποίηση των ιδιοτήτων

Οι κύριες και ειδικές ιδιότητες των δομικών υλικών μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες ομάδες, λαμβανομένων υπόψη των επιπτώσεων στα υλικά που συμβαίνουν υπό συνθήκες λειτουργίας: παράμετροι κατάστασης και δομικά χαρακτηριστικά, καθορίζουν; γενικές τεχνικές ιδιότητες: χημική, μεταλλική και φάση σύνθεση. ειδικά χαρακτηριστικά μάζας (πυκνότητα και χύδην πυκνότητα) και πορώδες. διασπορά κονιοποιημένων υλικών.

φυσικές ιδιότητες: ρεολογικές ιδιότητες των πλαστικών-ιξωδών υλικών. υδρόφιλες, θερμοφυσικές, ακουστικές, ηλεκτρικές ιδιότητες που καθορίζουν την αναλογία του υλικού προς διάφορες φυσικές διεργασίες. αντίσταση στη φυσική διάβρωση (αντοχή στον παγετό, αντίσταση στην ακτινοβολία, αντίσταση στο νερό).

μηχανικές ιδιότητες που καθορίζουν την αναλογία του υλικού προς την παραμορφωτική και καταστροφική δράση των μηχανικών φορτίων (αντοχή, σκληρότητα, ελαστικότητα, ολκιμότητα, ευθραυστότητα κ.λπ.) ·

χημικές ιδιότητες: ικανότητα χημικών μετασχηματισμών, αντοχή στη χημική διάβρωση, ανθεκτικότητα και αξιοπιστία.

Οι ιδιότητες των υλικών αξιολογούνται με αριθμητικούς δείκτες που έχουν τεθεί με δοκιμές σύμφωνα με τα πρότυπα.Στην ΕΣΣΔ δημιουργήθηκε ένα ενοποιημένο κρατικό σύστημα τυποποίησης που επιτρέπει την τυποποίηση σε όλους τους τομείς της εθνικής οικονομίας. Αυτό εξασφαλίζει την αποτελεσματικότητα των προτύπων ως ένα από τα μέσα επιτάχυνσης της επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου και τη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων.

Το σύστημα των οργανισμών και υπηρεσιών τυποποίησης εκπροσωπείται από τον οργανισμό τυποποίησης της Ένωσης (Κρατική Επιτροπή Προτύπων του Συμβουλίου Υπουργών της ΕΣΣΔ) και τις υπηρεσίες του - την υπηρεσία τυποποίησης στους τομείς της εθνικής οικονομίας, την υπηρεσία τυποποίησης στις δημοκρατίες της Ένωσης. Ανάλογα με το πεδίο εφαρμογής, τα πρότυπα χωρίζονται σε τέσσερις κατηγορίες: κατάσταση (GOST), βιομηχανία (OST), δημοκρατική (PCT) και επιχειρηματικά πρότυπα (STP).

Τα κρατικά πρότυπα είναι ένα υποχρεωτικό έγγραφο για όλες τις επιχειρήσεις, οργανισμούς και θεσμούς, ανεξάρτητα από την υποταγή των υπηρεσιών τους, σε όλους τους τομείς της εθνικής οικονομίας της ΕΣΣΔ και των δημοκρατιών της Ένωσης. Σύμφωνα με το διάταγμα του Υπουργικού Συμβουλίου της ΕΣΣΔ, έχουν εγκριθεί από το Gosstandart και τα πρότυπα στον τομέα των δομικών κατασκευών και των οικοδομικών υλικών εγκρίνονται από την Κρατική Επιτροπή Κατασκευών της ΕΣΣΔ (Gosstroy της ΕΣΣΔ). Το Συμβούλιο Υπουργών της ΕΣΣΔ έχει εγκρίνει ιδιαιτέρως σημαντικά κρατικά πρότυπα (σύμφωνα με ειδική λίστα).

Στον τομέα των δομικών υλικών και προϊόντων, τα πιο κοινά πρότυπα είναι: οι τεχνικές συνθήκες, τεχνικές απαιτήσεις · τύποι προϊόντων και οι κύριες παράμετροι τους, μέθοδοι δοκιμής · κανόνες αποδοχής, επισήμανσης, συσκευασίας, μεταφοράς και αποθήκευσης.

Τα πρότυπα των τεχνικών απαιτήσεων εξομαλύνουν τους δείκτες ποιότητας, αξιοπιστίας και ανθεκτικότητας των προϊόντων, την εμφάνισή τους. Ωστόσο, τα πρότυπα αυτά καθορίζονται περίοδο εγγύησης τις υπηρεσίες και την πληρότητα της παράδοσης του προϊόντος. Τα περισσότερα πρότυπα για δομικά υλικά και προϊόντα είναι τεχνικά πρότυπα. Σημαντικό μέρος των απαιτήσεων στα πρότυπα σχετίζεται με τα φυσικομηχανικά χαρακτηριστικά των υλικών (πυκνότητα όγκου, απορρόφηση νερού, υγρασία, αντοχή, αντοχή στον παγετό).

Ένα από τα χαρακτηριστικά του κρατικού συστήματος τυποποίησης στον τομέα των κατασκευών και της τεχνολογίας των δομικών προϊόντων είναι ότι, εκτός από τα πρότυπα, λειτουργεί και εδώ ένα σύστημα κανονιστικά έγγραφα, ενωμένοι με τους Κανόνες και τους Κανόνες Κατασκευής (SNiP). Το SNiP είναι ένα σύνολο ρυθμιστικών εγγράφων που αφορούν το σχεδιασμό, την κατασκευή και το οικοδομικό υλικό, υποχρεωτικό για όλους τους οργανισμούς και τις επιχειρήσεις.

Το ενοποιημένο δομοστοιχειωτό σύστημα (EMC) αποτελεί τη μεθοδολογική βάση για την τυποποίηση των διαστάσεων στο σχεδιασμό, την κατασκευή δομικών προϊόντων και στην κατασκευή δομών. Το σύστημα αυτό είναι ένα σύνολο κανόνων για το συντονισμό των μεγεθών των στοιχείων των κτιρίων και των δομών, των δομικών προϊόντων και του εξοπλισμού που βασίζονται στην κύρια ενότητα, που ισούται με 100 mm (δηλούμενη με 1M). Η χρήση της EMC επιτρέπει την ενοποίηση και τη μείωση του αριθμού των τυποποιημένων μεγεθών των δομικών προϊόντων. Αυτό παρέχει εναλλαξιμότητα εξαρτημάτων κατασκευασμένων από διαφορετικά υλικά ή με διαφορετικό σχεδιασμό. Προϊόντα και μέρη ίδιου μεγέθους, κατασκευασμένα σύμφωνα με τις απαιτήσεις της EMC, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κτίρια για διάφορους σκοπούς.

Παράγωγα δομοστοιχεία, τα οποία αποκτώνται με πολλαπλασιασμό της κύριας ενότητας με ακέραιους ή κλασματικούς συντελεστές, περιλαμβάνονται επίσης στο ενιαίο αρθρωτό σύστημα. Όταν πολλαπλασιάζονται με τους ακέραιους συντελεστές, σχηματίζονται μεγεθυμένες μονάδες και όταν πολλαπλασιάζονται με συντελεστές μικρότερους από την ενότητα σχηματίζονται κλασματικές ενότητες (Πίνακας 2).

Πίνακας 2. Μεγέθη μονάδας EMC

Οι παραγόμενες διευρυμένες μονάδες (60Μ, 30Μ, 12Μ) και τα πολλαπλά τους μεγέθη συνιστώνται για την ταξινόμηση διαμήκων και εγκάρσιων βημάτων κτιρίων. Οι μονάδες 6M, 3M, 2M είναι σχεδιασμένες για τη διαίρεση των δομικών στοιχείων από πλευράς κτιρίων, σκοπό

το πλάτος των ανοιγμάτων. Η κύρια μονάδα 1Μ και οι κλασματικές μονάδες από 1 / 2M έως 1 / 20M χρησιμοποιούνται για την αντιστοίχιση μεγεθών διατομών σε σχετικά μικρά στοιχεία (στήλες, δοκοί κλπ.). Οι μικρότερες κλασματικές μονάδες (από 1 / 10M έως 1 / 100M) χρησιμοποιούνται για την ταξινόμηση των πάχους των πλακών και των φύλλων, το πλάτος των κενών, τις ανοχές.

Οι κτιριακοί κώδικες που δημιουργήθηκαν στην ΕΣΣΔ έχουν μεγάλη διεθνή σημασία. Με την απόφαση της Μόνιμης Επιτροπής Κατασκευής του SNiP της CMEA, ελήφθη ως βάση για ενιαία πρότυπα και κανόνες στον τομέα των κατασκευών για όλες τις χώρες μέλη του ΚΠΑΑ.

Οι εργασίες για την τυποποίηση σε διεθνή κλίμακα διεξάγονται από τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης (ISO), ο οποίος δημιουργήθηκε ειδικά το 1947. Οι δραστηριότητες του ISO, όπως αναφέρονται στον καταστατικό του, αποσκοπούν στην προώθηση της ευνοϊκής εξέλιξης της τυποποίησης σε όλο τον κόσμο προκειμένου να διευκολυνθεί η διεθνής ανταλλαγή αγαθών και να αναπτυχθεί αμοιβαία συνεργασία στον τομέα των επιστημονικών, τεχνικών και οικονομικών δραστηριοτήτων. Εκτός από το ISO, η ενεργός εργασία στον τομέα της διεθνούς τυποποίησης και της σοσιαλιστικής οικονομικής ολοκλήρωσης διεξάγεται από το Συμβούλιο για την Αμοιβαία Οικονομική Βοήθεια και το Διεθνές Ινστιτούτο Τυποποίησης.

Η σχέση δομής και ιδιοτήτων

Η γνώση της δομής του δομικού υλικού είναι απαραίτητη για να κατανοηθούν οι ιδιότητές του και τελικά να λυθεί το πρακτικό ζήτημα του τόπου και του τρόπου εφαρμογής του υλικού προκειμένου να επιτευχθεί το μέγιστο τεχνικό και οικονομικό αποτέλεσμα.

Η δομή του υλικού μελετάται σε τρία επίπεδα: 1) η μακροδομή του υλικού είναι η δομή που είναι ορατή με γυμνό μάτι. 2) η μικροδομή του υλικού - η δομή που είναι ορατή σε οπτικό μικροσκόπιο, 3) την εσωτερική δομή των ουσιών που συνθέτουν το υλικό στο επίπεδο μοριακού ιόντος που μελετάται με ανάλυση περίθλασης ακτίνων Χ, ηλεκτρονική μικροσκοπία κλπ.

Μακροδομή  στερεά οικοδομικά υλικά * μπορεί να είναι από τους ακόλουθους τύπους: συσσωματωμένο, κυψελοειδές, λεπτά πορώδες, ινώδες, στρωματοποιημένο, χονδρόκοκκο (σκόνη). * Σημείωση: τα υλικά φυσικής πέτρας δεν ανήκουν εδώ, αφού τα πετρώματα έχουν τη δική τους γεωλογική συν-ταξινόμηση.

Τα τεχνητά συγκροτήματα είναι μια εκτεταμένη ομάδα που ενώνει διάφορα είδη σκυροδέματος, μια σειρά κεραμικών και άλλων υλικών.

Η κυτταρική δομή χαρακτηρίζεται από την παρουσία μακροσκοπίων εγγενών στο αέριο και το αφρώδες σκυρόδεμα, κυψελοειδή πλαστικά.

Η λεπτή πορώδης δομή είναι χαρακτηριστική, παραδείγματος χάριν, από κεραμικά υλικά, πορώδη με μεθόδους διάλυσης υψηλού ύδατος και την εισαγωγή καυσαερίων προσθετικών.

Η ινώδης δομή είναι εγγενής σε ξύλο, υαλοβάμβακα, προϊόντα από ορυκτοβάμβακα κ.λπ. Το χαρακτηριστικό της είναι η απότομη διαφορά της αντοχής, της θερμικής αγωγιμότητας και άλλων ιδιοτήτων κατά μήκος και κατά μήκος των ινών.

Η στρωματοποιημένη δομή εκφράζεται σαφώς σε κυλινδρικά, φύλλα, πλαστικά υλικά, ιδιαίτερα σε πλαστικά με ένα στρωματοποιημένο πληρωτικό (μποομοπλάστη, τετολίθιο, κλπ.).

Τα χονδρόκοκκα υλικά είναι συσσωματώματα για σκυρόδεμα, κοκκώδη και κονιορτοποιημένα υλικά για μαστίχα, θερμοσυγκόλληση, βύσματα κλπ.

Μικροδιάταξη ουσιώντο οποίο συνιστά το υλικό μπορεί να είναι κρυσταλλικό και άμορφο. Οι κρυσταλλικές και άμορφες μορφές είναι συχνά μόνο διαφορετικές καταστάσεις της ίδιας ουσίας. Ένα παράδειγμα είναι ο κρυσταλλικός χαλαζίας και διάφορες άμορφες μορφές πυριτίας. Η κρυσταλλική μορφή είναι πάντα πιο σταθερή.

Για την πρόκληση χημικής αλληλεπίδρασης μεταξύ χαλαζιακής άμμου και ασβέστου, στην τεχνολογία τούβλου πυριτικού, χρησιμοποιείται η κατεργασία με αυτόκλειστο χυτευμένη πρώτη ύλη με κορεσμένο ατμό με θερμοκρασία τουλάχιστον 175 ° C και πίεση 0,8 ΜΡα. Εν τω μεταξύ, το tripoli (μια άμορφη μορφή διοξειδίου του πυριτίου), μαζί με ασβέστη, μετά από ανάμιξη με νερό σχηματίζει υδροπυριτικό ασβέστιο σε κανονική θερμοκρασία 15-25 ° C. Η άμορφη μορφή μιας ουσίας μπορεί να μετατραπεί σε μια πιο σταθερή κρυσταλλική μορφή.

Το φαινόμενο του πολυμορφισμού είναι πρακτικής σημασίας για τα φυσικά και τεχνητά υλικά πέτρας - όταν η ίδια ουσία είναι ικανή να υπάρχει σε διάφορες κρυσταλλικές μορφές, που ονομάζονται τροποποιήσεις. Για παράδειγμα, παρατηρούνται πολυμορφικοί μετασχηματισμοί του χαλαζία, που συνοδεύονται από μια μεταβολή του όγκου.

Ένα χαρακτηριστικό της κρυσταλλικής ύλης είναι ένα συγκεκριμένο σημείο τήξης (σε σταθερή πίεση) και ένα ορισμένο γεωμετρικό σχήμα των κρυστάλλων κάθε τροποποίησης.

Οι ιδιότητες των μονών κρυστάλλων δεν είναι οι ίδιες σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Αυτή είναι η μηχανική αντοχή, η θερμική αγωγιμότητα, ο ρυθμός διάλυσης, η ηλεκτρική αγωγιμότητα κλπ. Το φαινόμενο της ανισοτροπίας είναι συνέπεια των χαρακτηριστικών της εσωτερικής δομής των κρυστάλλων.

Στην κατασκευή χρησιμοποιούνται υλικά από πολυκρυσταλλική πέτρα στα οποία οι διαφορετικοί κρύσταλλοι είναι τυχαία προσανατολισμένοι. Τέτοια υλικά θεωρούνται ισοτροπικά ως προς τις κατασκευαστικές και τεχνικές ιδιότητες τους. Η εξαίρεση είναι τα στρωματοποιημένα πέτρινα υλικά (gneisses, σχιστόλιθος, κλπ.).

Η εσωτερική δομή των ουσιών  συνιστώντας το υλικό, προσδιορίζει τη μηχανική αντοχή, τη σκληρότητα, την ανθεκτικότητα και άλλες σημαντικές ιδιότητες του υλικού.

Οι κρυσταλλικές ουσίες που συνθέτουν το δομικό υλικό διακρίνονται από τη φύση του δεσμού μεταξύ των σωματιδίων που σχηματίζουν το χωρικό κρυσταλλικό πλέγμα. Μπορεί να σχηματιστεί από: ουδέτερα άτομα (του ίδιου στοιχείου, όπως στο διαμάντι, ή διαφορετικά στοιχεία, όπως στο SiO2). ιόντα (αντίθετα φορτισμένα, όπως σε CaC03 ή ομόνυμα, όπως σε μέταλλα). ολόκληρα μόρια (κρύσταλλοι πάγου).

Ο ομοιοπολικός δεσμός, που συνήθως εκτελείται από ένα ζεύγος ηλεκτρονίων, σχηματίζεται σε κρυστάλλους απλών ουσιών (διαμάντι, γραφίτης) και στους κρυστάλλους μερικών ενώσεων δύο στοιχείων (χαλαζία, καρβουντίνιο, άλλα καρβίδια, νιτρίδια). Τα υλικά αυτά διακρίνονται από πολύ υψηλή μηχανική αντοχή και σκληρότητα, είναι πολύ ανθεκτικά.

Οι ιωνικοί δεσμοί σχηματίζονται σε κρυστάλλους εκείνων των υλικών στα οποία ο δεσμός έχει κυρίως ιοντικό χαρακτήρα. Τα κοινά οικοδομικά υλικά αυτού του τύπου γύψου και ανυδρίτη έχουν χαμηλή αντοχή και σκληρότητα, δεν είναι αδιάβροχα.

Σε σύνθετους κρυστάλλους, που συχνά απαντώνται σε δομικά υλικά (ασβεστίτης, άστριος), πραγματοποιούνται ομοιοπολικοί και ιονικοί δεσμοί. Μέσα στο σύμπλοκο C03-2 ιόν, ο δεσμός είναι ομοιοπολικός, αλλά ο ίδιος έχει ιονικό δεσμό με Ca + 2 ιόντα. Οι ιδιότητες αυτών των υλικών είναι πολύ διαφορετικές. Το Calcite CaCO3 σε επαρκώς υψηλή αντοχή έχει χαμηλή σκληρότητα. Οι ασήμι συνδυάζουν μάλλον υψηλή αντοχή και σκληρότητα, αν και είναι κατώτερες από καθαρά ομοιοπολικά συνδεδεμένα κρυστάλλους διαμαντιών.

Τα μοριακά κρυσταλλικά πλέγματα και οι αντίστοιχοι μοριακοί δεσμοί σχηματίζονται κυρίως στους κρυστάλλους αυτών των ουσιών στα μόρια των οποίων οι δεσμοί είναι ομοιοπολικοί. Ο κρύσταλλος αυτών των ουσιών είναι χτισμένος από ολόκληρα μόρια που συγκρατούνται από σχετικά αδύναμες δυνάμεις van der Waals της διαμοριακής έλξης (όπως στους κρυστάλλους του πάγου). Όταν θερμαίνονται, οι δεσμοί μεταξύ των μορίων καταστρέφονται εύκολα, επομένως, οι ουσίες με μοριακά πλέγματα έχουν χαμηλά σημεία τήξης.

Τα πυριτικά άλατα, που κατέχουν μια ιδιαίτερη θέση στα δομικά υλικά, έχουν μια σύνθετη δομή που καθορίζει τα χαρακτηριστικά τους. Έτσι, τα ινώδη μέταλλα (αμίαντος) αποτελούνται από παράλληλες αλυσίδες πυριτίου, διασυνδεμένες με θετικά ιόντα που βρίσκονται μεταξύ των αλυσίδων. Οι ιωνικές δυνάμεις είναι ασθενέστερες από τους ομοιοπολικούς δεσμούς μέσα σε κάθε αλυσίδα · συνεπώς, οι μηχανικές καταπονήσεις είναι ανεπαρκείς για να σπάσουν οι αλυσίδες να διαχωρίζουν το υλικό αυτό σε ίνες. Τα μεταλλικά ορυκτά (μαρμαρυγία, καολινίτης) αποτελούνται από ομάδες πυριτικού άλατος συνδεδεμένες σε επίπεδα δίκτυα.

Οι σύνθετες δομές πυριτικού άλατος κατασκευάζονται από τετράεδρα Si04, που συνδέονται με κοινές κορυφές (κοινά άτομα οξυγόνου) και σχηματίζουν ένα χονδρό πλέγμα. Αυτό έδωσε το λόγο να θεωρηθούν ως ανόργανα πολυμερή.

Η σχέση της σύνθεσης και των ιδιοτήτων

Το δομικό υλικό χαρακτηρίζεται από χημική, μεταλλική και φάση σύνθεσης.

Η χημική σύνθεση των δομικών πόρων, δηλαδή το "πλαίσιο" του υλικού, και οι πόροι γεμάτοι με αέρα και νερό. Εάν το νερό, το οποίο αποτελεί συστατικό του συστήματος, παγώνει, τότε ο πάγος που σχηματίζεται στους πόρους αλλάζει τα μηχανικά και θερμοτεχνικά υλικά, πράγμα που μας επιτρέπει να κρίνουμε μια σειρά υλικών ιδιοτήτων: αντοχή στη φωτιά, βιοστατικότητα, μηχανικά και άλλα τεχνικά χαρακτηριστικά. Η χημική σύνθεση των ανόργανων συνδετικών υλικών (τσιμέντο, ασβέστη κ.λπ.) και των υλικών από πέτρα εκφράζεται εύκολα με την ποσότητα οξειδίων που περιέχονται σε αυτά (σε%). Τα βασικά και όξινα οξείδια δεσμεύονται χημικά και σχηματίζουν μεταλλικά στοιχεία, τα οποία καθορίζουν πολλές ιδιότητες του υλικού.

Η ανόργανη σύνθεση δείχνει τα ορυκτά και σε ποια ποσότητα περιέχονται στο συνδετικό υλικό ή στο πέτρινο υλικό. Για παράδειγμα, στο τσιμέντο Portland, η περιεκτικότητα σε πυριτικό τριασβέστιο (3CaO-SiO2) είναι 45-60% και με μεγαλύτερη ποσότητα, επιταχύνεται η σκλήρυνση και αυξάνεται η αντοχή της πέτρας τσιμέντου.

Η σύνθεση φάσης των μεταπτώσεων υλικού και φάσεων του νερού στους πόρους του επηρεάζει όλες τις ιδιότητες και τη συμπεριφορά του υλικού κατά τη λειτουργία. Τα στερεά σχηματίζονται στο υλικό, τα οποία σχηματίζουν τα τοιχώματα των ιδιοτήτων του υλικού. Η αύξηση του όγκου της κατάψυξης του νερού στους πόρους προκαλεί εσωτερικές καταπονήσεις που μπορούν να καταστρέψουν το υλικό κατά τη διάρκεια επαναλαμβανόμενων κύκλων κατάψυξης και απόψυξης.

Τα χαρακτηριστικά της δομής συνδέονται με δείκτες όλων των υλικών ιδιοτήτων. Υπάρχουν τρία επίπεδα της δομής του υλικού: η μακροδομή - η δομή που είναι ορατή με γυμνό μάτι, η μικροδομή - ορατή μέσω ενός οπτικού μικροσκοπίου και η εσωτερική δομή των ουσιών που συνθέτουν το υλικό στο επίπεδο των μοριακών ιόντων.

Οι κύριοι τύποι μακροδομής περιλαμβάνουν κροκαλοειδή, κυτταρικά, ινώδη, στρωματοποιημένα, χαλαρά (σκόνη).

Μελετάται η μικροδομή των υλικών, κρυσταλλική και άμορφη.

Η μεγάλη πλειοψηφία σύγχρονα υλικάεκτός από σκληρές ιξώδεις (στερεές) ουσίες, περιέχουν πόρους στη δομή τους - κενά, κοιλότητες, κύτταρα. Η ποσότητα και η φύση τους (μεγέθη, διανομή, ανοικτά ή κλειστά) επηρεάζουν άλλες λειτουργικές και τεχνικές ιδιότητες. Επομένως, το πορώδες είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του υλικού.

Φυσικές ιδιότητες υλικών:

Ιδιότητες των υλικών υπό την επίδραση της υγρασίας, του νερού, της κατάψυξης-απόψυξης.

Υγρασία - η περιεκτικότητα σε υγρασία στο υλικό, αναφερόμενη στη μάζα του υλικού σε ξηρή κατάσταση, μετρούμενη σε ποσοστό.

Υγροσκοπικότητα - η ικανότητα ενός υλικού να απορροφά υδρατμούς από τον αέρα (με την αυξημένη υγρασία του) και να τα συγκρατεί λόγω της τριχοειδούς συμπύκνωσης.

Η απορρόφηση νερού είναι η ικανότητα ενός υλικού να απορροφά και να συγκρατείται σε άμεση επαφή με το νερό. Η απορρόφηση νερού του υλικού, κατά κανόνα, είναι μικρότερη από το πορώδες του, αφού οι πόροι είναι κλειστοί ή πολύ μικροί και το νερό δεν διεισδύει σε αυτά.

Υδατοδιαπερατότητα - η ικανότητα ενός υλικού να περάσει νερό υπό πίεση. Η τιμή της διαπερατότητας του νερού χαρακτηρίζεται από την ποσότητα νερού που διέρχεται από 1 cm2 της επιφάνειας του υλικού δοκιμής σε σταθερή πίεση για 1 ώρα.

Για ειδικές περιοχές κατασκευής (για παράδειγμα, για την κατασκευή συστημάτων αποστράγγισης), μπορεί να απαιτείται υλικό με δεδομένο βαθμό διαπερατότητας. Στις περισσότερες περιπτώσεις, χρησιμοποιούν υλικά που παρέχουν δομικά στοιχεία με αντίσταση στο νερό. Η αντοχή στο νερό είναι ιδιαίτερα σημαντική για τα υλικά στεγάνωσης και στέγης.

Η αύξηση της περιεκτικότητας σε υγρασία πολλών υλικών επηρεάζει αρνητικά τα φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά τους. Πολλά υλικά (ξύλο, σκυρόδεμα, κτλ.) Αυξάνουν τον όγκο τους κατά την ύγρανση και με την επακόλουθη ξήρανση συρρικνώνονται. Η συστηματική διαβροχή και ξήρανση μπορεί να προκαλέσει εναλλασσόμενες καταπονήσεις στο υλικό και τελικά να οδηγήσει σε απώλεια της αντοχής και της καταστροφής του. Ο κορεσμός του υλικού με νερό οδηγεί σε αξιοσημείωτη επιδείνωση των θερμοφυσικών του χαρακτηριστικών, πράγμα που είναι ιδιαίτερα ανεπιθύμητο για τα υλικά κατασκευής φακέλων, καθώς και στη μείωση της αντοχής και της αντοχής του.

Αντοχή στον παγετό - η ικανότητα ενός υλικού κορεσμένου με νερό να αντέχει σε εναλλακτική κατάψυξη και απόψυξη χωρίς σημάδια καταστροφής και, κατά συνέπεια, χωρίς σημαντική απώλεια μάζας και αντοχής. Οι ανθεκτικοί στον παγετό είναι εκείνοι τα υλικά τα οποία, μετά από έναν δεδομένο αριθμό κύκλων κατάψυξης και απόψυξης, δεν έχουν σχισμές, ρωγμές, αποκόλληση και δεν χάνουν περισσότερο από την επιτρεπόμενη% αντοχή και μάζα σε σύγκριση με παρόμοια δείγματα που δεν έχουν δοκιμαστεί.

Ιδιότητες κάτω από τη δράση της θερμότητας, της φωτιάς, του ήχου.

Η ικανότητα ενός υλικού να μεταφέρει τη ροή θερμότητας μέσω του πάχους του που συμβαίνει όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας στις επιφάνειες που περιορίζουν το υλικό ονομάζεται θερμική αγωγιμότητα.

Αντοχή στη φωτιά - η ικανότητα των υλικών να διατηρούν φυσικές και μηχανικές ιδιότητες όταν εκτίθενται σε φωτιά και σε υψηλές θερμοκρασίες σε περίπτωση πυρκαγιάς. Η αντοχή στη φωτιά των υλικών και των προϊόντων καθορίζεται από τον βαθμό της ευφλεκτότητας με τη χρήση μεθόδων πυρόσβεσης και θερμομετρίας.

Η απορρόφηση ήχου είναι η ικανότητα των υλικών να απορροφούν ηχητικά κύματα.

Χημικές ιδιότητες:

Ιδιότητες υπό τη δράση επιθετικών ουσιών.

Αντοχή στη διάβρωση Η ικανότητα των υλικών να αντιστέκονται στη δράση επιθετικών ουσιών. Το τελευταίο μπορεί να καταστρέψει την ουσία του υλικού και τη δομή του. Ανθεκτικότητα σε οξέα, ανθεκτικότητα σε αλκάλια κ.λπ.

Μηχανικές ιδιότητες:

Ιδιότητες υπό τη δράση των στατικών και δυναμικών δυνάμεων.

Αντοχή - η ικανότητα των υλικών να αντιστέκονται στην καταστροφή ή τη μη αναστρέψιμη αλλαγή του σχήματος υπό την επίδραση εσωτερικών πιέσεων που προκαλούνται από εξωτερικές δυνάμεις ή άλλους παράγοντες.

Σκληρότητα - η ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στις εσωτερικές καταπονήσεις που προκύπτουν από την τοπική εισαγωγή ενός άλλου, πιο συμπαγούς σώματος.

Τριβή - η ικανότητα ενός υλικού να μειώνει τον όγκο και τη μάζα λόγω της καταστροφής του επιφανειακού στρώματος υπό την επίδραση των λειαντικών δυνάμεων.

Ελαστικότητα - η ικανότητα ενός υλικού να παραμορφώνεται υπό την επίδραση ενός φορτίου και να αποκαθιστά αυθόρμητα το αρχικό του σχήμα και μέγεθος μετά τον τερματισμό του εξωτερικού περιβάλλοντος. Η ελαστική παραμόρφωση εξαφανίζεται τελείως μετά τον τερματισμό του φορτίου, επομένως ονομάζεται συνήθως αναστρέψιμος.

Η πλαστικότητα είναι η ικανότητα ενός υλικού να αλλάζει σχήμα και μέγεθος υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων χωρίς να σπάει. Μετά τον τερματισμό της δύναμης, το υλικό δεν μπορεί να επαναφέρει αυθόρμητα το σχήμα και το μέγεθος του. Η υπολειμματική παραμόρφωση ονομάζεται πλαστικό.

Ευθρυπτότητα Η ικανότητα ενός στερεού υλικού να σπάσει υπό μηχανική καταπόνηση χωρίς σημαντική πλαστική παραμόρφωση.

Ξυλουργικά υλικά.

Το ξύλο ως δομικό υλικό έχει θετικές ιδιότητες όπως χαμηλό βάρος, υψηλή αντοχή (ειδικά όταν τεντώνεται), χαμηλή θερμική αγωγιμότητα (μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θερμομόνωση δωματίων), φιλικότητα προς το περιβάλλον, ευκολία επεξεργασίας, αισθητικές ιδιότητες.

Ταυτόχρονα, τέτοιες σοβαρές ατέλειες του ξύλου ως ανισοτροπία (δηλαδή, υλικό με άνισες ιδιότητες σε κατευθύνσεις σε σχέση με τις ίνες. (Για παράδειγμα, συρρίκνωση κατά μήκος των ινών είναι μικρότερη από ό, τι στις ίνες), υγροσκοπικότητα, αποσύνθεση, διόγκωση, στρέβλωση κατά την άνιση ξήρανση, , η υψηλή διαπερατότητα του ήχου, η καυσιμότητα, η παρουσία ελαττωμάτων περιορίζει τη διάρκεια ζωής και το εύρος λειτουργίας του.

Το ξύλο χρησιμεύει ως πρώτη ύλη για την παραγωγή περισσότερων από είκοσι χιλιάδων προϊόντων και προϊόντων. Οι μέθοδοι επεξεργασίας των πρώτων υλών από ξύλο χωρίζονται σε τρεις ομάδες: μηχανικές, χημικές-μηχανικές και χημικές.

Η μηχανική κατεργασία του ξύλου συνίσταται στην αλλαγή του σχήματος του με πριόνισμα, πλάνισμα, άλεση, ξεφλούδισμα κλπ. Ως αποτέλεσμα της μηχανουργικής κατεργασίας, αποκτώνται ποικίλα καταναλωτικά αγαθά και βιομηχανικά προϊόντα, προϊόντα και πρώτες ύλες για συναφείς μεταποιητικές βιομηχανίες. Κατά τη χημική-μηχανική επεξεργασία, λαμβάνεται ένα ενδιάμεσο προϊόν από ξύλο το οποίο είναι ομοιόμορφο σε σύνθεση και μέγεθος - ειδικά κομμένα τσιπς, θρυμματισμένο καπλαμά. Το μηχανικό ενδιάμεσο είναι επικαλυμμένο με συνδετικό υλικό. Υπό την επίδραση της θερμοκρασίας και της πίεσης, συμβαίνει μια αντίδραση πολυμερισμού του συνδετικού, ως αποτέλεσμα του οποίου το ενδιάμεσο προϊόν ξύλου προσκολλάται σταθερά. Κατά τη χημική και μηχανική κατεργασία, επιτυγχάνονται κόντρα πλακέ, ξυλουργική, ξύλινη ξυλεία και τσιμεντοσανίδες, ξύλο σκυρόδεμα και ινοσανίδες. Η χημική επεξεργασία του ξύλου πραγματοποιείται με θερμική αποσύνθεση, έκθεση σε διαλύτες αλκαλίων, οξέα, όξινα άλατα θειούχου οξέος.

Η αξία διαφόρων τύπων ξύλου έγκειται στην αντοχή, την αντοχή και την πρωτοτυπία του σχεδίου. Τέτοιο ξύλο χρησιμοποιείται για την κατασκευή όμορφων επίπλων, παρκέ, θυρών, διαφόρων ειδών εσωτερικού χώρου, που θεωρούνται ελίτ, δεδομένου του αρχικά υψηλού κόστους και της ποσότητας της προσπάθειας που δαπανήθηκε για την επεξεργασία του.

Η σύγχρονη τεχνολογία έχει τα μέσα να παρατείνει τη ζωή του ξύλου στις δομές. Μεταξύ αυτών είναι η ξήρανση, η αντισηπτική επεξεργασία και ο εμποτισμός με επιβραδυντικά πυρκαγιάς.

Οι κύριες πηγές εξοικονόμησης δασικών υλικών στις κατασκευές είναι η μέγιστη χρήση αποβλήτων ξύλου για την παραγωγή νέων βιομηχανικών υλικών, η επέκταση της διάρκειας ζωής του δέντρου και η ορθολογική χρήση του σε δομές.

Τα ζητήματα εξοικονόμησης ξύλου θα πρέπει επίσης να λαμβάνονται υπόψη κατά τη μεταποίηση και την επεξεργασία του ξύλου. Εδώ ο καθοριστικός ρόλος διαδραματίζει η σωστή επιλογή της οργάνωσης της τεχνολογικής διαδικασίας και των τρόπων επεξεργασίας. Το ξύλο χρησιμοποιείται ευρέως σύγχρονη κατασκευή  ως δομικό, φινιριστικό και θερμομονωτικό υλικό. Τα μαλακά ξύλα χρησιμοποιούνται για οικοδομικές κατασκευές, σκληρά ξύλα για διακόσμηση. Ονοματολογία προϊόντων ξύλου:

Ξύλο ως οικοδομικό υλικό: Ξύλο, Ξυλεία, Πίνακας, Λάθος

Ξύλινες οικοδομικές κατασκευές: Σφυρηλάτηση, Κάλυψη, Σκαλωσιά, Αγρόκτημα

Ξύλο ως διακοσμητικό υλικό: Κόντρα πλακέ, Παρκέ, Παρκέ, Παρκέ, Πάνελ τοίχου, Ξύλινες οροφές, Πλαίσια και γωνίες, Ξύλινα παράθυρα και πόρτες.

Χαμηλά κτίρια διαμερισμάτων από κορμούς ή ξυλεία είναι πολύ δημοφιλή.

Υλικά από φυσική πέτρα. Παραδείγματα εφαρμογής

Η φυσική πέτρα είναι ένα φυσικό δομικό υλικό. Όλοι οι βράχοι που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ονομάζονται φυσικές πέτρες. Αυτά περιλαμβάνουν: μάρμαρο, γρανίτη, τούφ, σχιστόλιθο, ψαμμίτη, ασβεστόλιθο και όνυχα. Τα πιο δημοφιλή σήμερα είναι πέτρες: γρανίτη, μάρμαρο, όνυχα και δολομίτης.

Ο γρανίτης είναι φυσική πέτρα πυριγενής προέλευσης, η οποία αποτελείται από χαλαζία, πλαγιόκλαση, κάλιο άστριο και μαρμαρυγία. Χρώματα: γκρι, κόκκινο, μπορντό κόκκινο, κόκκινο-ροζ, ροζ, καφέ-κόκκινο, γκρι-πράσινο, μαύρο-πράσινο με μεγάλες διαφανείς κηλίδες.

Το μάρμαρο είναι η πιο δημοφιλής και ελίτ πέτρα ανάμεσα στις φυσικές πέτρες. Τα μαρμάρινα τζάκια και οι σκάλες σήμερα αποτελούν χαρακτηριστικό της πολυτέλειας.

Το Onyx είναι το μισό κόσμημα. Αυτή η πέτρα έχει ένα ασυνήθιστο χρώμα, οι όμορφες και λεπτές λωρίδες δίνουν μια ασυνήθιστη ομορφιά σε αυτή την πέτρα.

Ο ψαμμίτης είναι φυσική πέτρα ιζηματικής προέλευσης, η οποία αποτελείται κυρίως από σωματίδια χαλαζία. Χρώμα κλίμακας: κίτρινο, μαύρισμα, γκρι, γκρι-πράσινες φυσικές αποχρώσεις.

Ο δολομίτης είναι φυσική πέτρα ιζηματογενούς προέλευσης, αποτελούμενη αποκλειστικά από το δολομίτη. Χρωματική κλίμακα: ροζ, κίτρινο φυσικές αποχρώσεις.

Τα υλικά φυσικής πέτρας λαμβάνονται με εξόρυξη και επεξεργασία πετρωμάτων. Τα πέτρινα υλικά σε σχήμα χωρίζονται σε

· Πέτρες ακανόνιστου σχήματος (θρυμματισμένη πέτρα, χαλίκι)

· Προϊόντα κομμάτια που έχουν το σωστό σχήμα (πλάκες, μπλοκ).

Τα αρχαιότερα κτίρια που σώζονται έως σήμερα είναι χτισμένα από φυσική πέτρα.

Οι ιδέες σχετικά με τις ιδιότητες των υλικών από φυσικές πέτρες σχετίζονται, κατά κανόνα, με υψηλή αντοχή και ανθεκτικότητα. Ωστόσο, η φυσική πέτρα είναι ένα υλικό που είναι πολύ διαφορετικό σε δομή, που αποτελείται συχνά από διάφορα ορυκτά και συχνά εκτίθεται σε σημαντικές καταπονήσεις κατά τη διάρκεια του σχηματισμού και την επακόλουθη εμφάνιση του φλοιού της γης. Οι ιδιότητες των υλικών από φυσικές πέτρες επηρεάζονται επίσης από τις μεθόδους εξόρυξης και επεξεργασίας τους. Οι λειτουργικές και τεχνικές ιδιότητες των υλικών από φυσικές πέτρες (καθώς και αισθητικές) καθορίζονται από τη δομή του βράχου. Κατά την εκτίμησή του, λαμβάνεται υπόψη μια άμεση σχέση με τη σύνθεση και τις ιδιότητες των ορυκτών που σχηματίζουν βράχια που διαφέρουν σε διάφορα χαρακτηριστικά.

Η γκάμα υλικών από φυσική πέτρα περιλαμβάνει μπλοκ, πέτρες, πλάκες, αρχιτεκτονικά και κατασκευαστικά προϊόντα (επίπεδη και προφίλ). Μεταξύ των αναφερομένων είναι τα υλικά ειδικής χρήσης: για υδραυλικές κατασκευές (θάλασσα και ποτάμι), υπόγειες κατασκευές και γέφυρες (σήραγγες, υποθαλάσσια και επιφανειακά τμήματα γεφυρών), για οδοποιία.

Εφαρμογή. Στην αρχιτεκτονική και την οικοδομική πρακτική χρησιμοποιούνται πέτρινα υλικά ως δομικά (μπλοκ για θεμέλια, τοίχοι), δομικά και φινιρίσματα (πλάκες για δάπεδα, σκάλες), φινίρισμα (πλάκες, προφίλ για εξωτερική και εσωτερική επένδυση).

Ανάλογα με την εφαρμογή, οι διακοσμητικές πέτρες αντιμετωπίζονται χωρίζονται σε τρεις ομάδες:

Πέτρες που δεν φέρουν σημαντικά μηχανικά φορτία (πλάκες που χρησιμοποιούνται για εξωτερική και εσωτερική επένδυση κτιρίων).

Πέτρες προοριζόμενες για υψηλά μηχανικά φορτία (πλάκες για δάπεδα, σκαλοπάτια κ.λπ.).

Πέτρες για την κατασκευή μνημειακών μνημείων και μεγάλων διακοσμητικών αρχιτεκτονικών στοιχείων (κίονες, πυλώνες κλπ.).

Τα φυσικά πέτρινα τεμάχια για τα θεμέλια και την τοιχοποιία των εξωτερικών τοίχων χρησιμοποιούνται ως τοπικό οικοδομικό υλικό για οικιστικά, δημόσια και βιομηχανικά κτίρια δύο, τριών και πενταόροφων.

Απαιτείται προστασία διάβρωσης. Για τη διακόσμηση των κτιρίων χρησιμοποιείται γυαλισμένη και γυαλισμένη πέτρα. Υδροφοβικά διαλύματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν με τον προκαταρκτικό καθαρισμό των ρύπων και της σκόνης.

Κεραμικά υλικά. Παραδείγματα εφαρμογής τους.

Τα κεραμικά υλικά έχουν πολυκρυσταλλική δομή, λαμβάνονται με χύτευση και θερμική επεξεργασία αργίλων με πρόσθετα. Το κύριο συστατικό πρώτης ύλης είναι ο πηλός - ιζηματογενής βράχος.

Τα κύρια στάδια της παραγωγής (παραλαβή): Προετοιμασία των πρώτων υλών - δοσολογία - ανάμιξη - χύτευση (πλαστική, ημι-ξηρή, χύτευση) - ξήρανση - πυροδότηση. Επεξεργασία της μπροστινής επιφάνειας: Μηχανική (για να αποκτήσετε ένα σχέδιο ανακούφισης), γυμναστική (για γυαλιστερό φινίρισμα), γυαλί (στρώση υαλοειδούς, για λάμψη), χαρτογραφία (σχεδίαση χρωματισμού με σύνθεση χρωματισμού), μεταξοτυπία (εφαρμογή σχεδίου ανακούφισης μέχρι βάθους 1 mm). Μαζί με υλικά από ξύλο και φυσική πέτρα, τα κεραμικά υλικά χρησιμοποιήθηκαν στην αρχαιότητα.

Μεταξύ των κεραμικών υλικών που κατασκευάζει η βιομηχανία είναι οι τοίχοι (τούβλα, πέτρες, μπλοκ), κεραμίδια και πλάκες, κεραμίδια, είδη υγιεινής, αρχιτεκτονικά και καλλιτεχνικά, καθώς και προϊόντα ειδικής χρήσης: σωλήνες, οδοστρώματα, οξείδια και πυρίμαχα, θερμομονωτικά χρώματα . Ιδιότητες: Λειτουργική και τεχνική: απορρόφηση νερού, αντοχή στον παγετό, θερμική αγωγιμότητα, αντοχή στη θερμότητα, αντοχή. Ωστόσο, το μειονέκτημα τους είναι η ευθραυστότητα.

Αισθητική: σχετίζεται με τον τύπο και τη σύνθεση των χρησιμοποιούμενων πρώτων υλών. Χρώμα, ανάγλυφα, λάμψη, διαύγεια.

Με βάση το σκοπό, η κατασκευή κεραμικών υλικών και προϊόντων ταξινομείται σε: υλικά τοιχοποιίας, κοίλα προϊόντα για δάπεδα, υλικά περιβλήματος για εξωτερική και εσωτερική διακόσμηση κτιρίων, υλικά στέγης, σωλήνες, πυρίμαχα υλικά, συσσωματώματα ελαφρού σκυροδέματος, είδη υγιεινής, ειδικά προϊόντα.

Τα κατασκευαστικά και δομικά κεραμικά υλικά φινιρίσματος περιλαμβάνουν, πρώτον, τούβλα, πέτρες και μπλοκ.

Εφαρμογή:

Το κεραμικό τούβλο είναι ένα από τα πιο συνηθισμένα υλικά. Περίπου τα μισά από όλα τα οικιστικά, δημόσια και κατασκευαστικά κτίρια ανεγέρθηκαν από τούβλο. Πήλινο πλινθόκαστρο από πλαστικό πρεσάρισμα είναι κατασκευασμένο από πηλό με ή χωρίς πρόσθετα αραίωσης. Το τούβλο είναι παραλληλεπίπεδο. Βαθμοί τούβλου: 300, 250, 200, 150, 125, 100. Πέτρα (πέτρα) κεραμική κοίλη πλαστική εξώθηση που παράγεται για την τοιχοποιία που φέρουν τοίχους  ενιαία ιστορία και πολυώροφα κτίρια, εσωτερικούς χώρους, τοίχους και χωρίσματα, επένδυση τοίχων από τούβλα.

Πολλά παραδείγματα χρήσης κεραμικών τούβλων σε εσωτερικούς χώρους δημόσια κτίρια. Τα ελαφριά τούβλα κατασκευάζονται με χύτευση και καύση μάζας από πηλό με καυστήρες πρόσθετων, καθώς και με μείγματα άμμου και αργίλου με καυστήρες πρόσθετες ύλες. Μέγεθος τούβλου: 250 × 120 × 88 mm, βαθμοί 100, 75, 50, 35. Ο πηλός από κοινό τούβλο χρησιμοποιείται όταν τοποθετούνται εσωτερικοί και εξωτερικοί τοίχοι, κολώνες και άλλα μέρη κτιρίων και κατασκευών. Πήλινα και κεραμικά κοίλα τούβλα χρησιμοποιούνται για την τοποθέτηση εσωτερικών και εξωτερικών τοίχων κτιρίων και κατασκευών πάνω από το στρώμα στεγάνωσης. Το ελαφρύ τούβλο χρησιμοποιείται όταν τοποθετούνται εξωτερικοί και εσωτερικοί τοίχοι κτιρίων με κανονική υγρασία μέσα στις εγκαταστάσεις.

Ένα άλλο κοινό κεραμικό υλικό είναι κεραμίδι. Τα πλακάκια στέγης κατασκευάζονται από ελαιώδη πηλό με ανάφλεξη στους 1000-1100 ° C. Το καλοφτιαγμένο πλακίδιο με ένα ελαφρύ χτύπημα σφυριού παράγει έναν καθαρό, μη κουρασμένο ήχο. Είναι ισχυρό, πολύ ανθεκτικό και πυράντοχο. Μειονεκτήματα - υψηλή μέση πυκνότητα, στάθμιση υποστηρικτική δομή  τις στέγες, την ευθραυστότητα, την ανάγκη να τοποθετηθούν οροφές με μεγάλη κλίση για να εξασφαλιστεί η γρήγορη ροή του νερού. Τα κεραμικά πλακίδια χρησιμοποιούνται ευρέως στη Δυτική Ευρώπη για στέγες χαμηλών ανελκυστήρων, αποδίδοντας φόρο τιμής στην αρχιτεκτονική εκφραστικότητα αυτού του υλικού και την υψηλή αντοχή του.

Οι κεραμικοί σωλήνες αποστράγγισης είναι κατασκευασμένοι από πηλό με ή χωρίς πρόσθετα αραίωσης, εσωτερική διάμετρο 25-250 mm, μήκος 333, 500, 1000 mm και πάχος τοιχώματος 8-24 mm. Κατασκευάζονται σε ειδικές εγκαταστάσεις ιλύος από τούβλα. Οι κεραμικοί σωλήνες αποχέτευσης χρησιμοποιούνται για την κατασκευή συστημάτων αποστράγγισης, υγρασίας και άρδευσης, αγωγούς συλλογής-αποστράγγισης. Κεραμικά πλακάκια, πλάκες, χρησιμοποιούνται για την επένδυση προσόψεις των κτιρίων, κατά κανόνα, δημόσιες και διοικητικές. Συχνά προτιμούν πλάκες σχετικά μεγάλων μεγεθών.

Σημαντικές ποσότητες της χρήσης κεραμικών πλακιδίων, πλακών, για την εσωτερική επένδυση των τοίχων των λουτρών, τουαλέτες, πισίνες. Σε αυτά τα δωμάτια, αυτά τα κεραμικά προϊόντα χρησιμοποιούνται επίσης για την κάλυψη του pilaf.

Μεγάλη σημασία στη σύγχρονη λακωνική αρχιτεκτονική είναι η χρήση διακοσμητικών και καλλιτεχνικών κεραμικών για τοίχους, διακοσμητικά ένθετα, ογκομετρικές συνθέσεις, σχάρες και μικρά στοιχεία.

Υλικά από γυαλί και άλλα τήγματα ορυκτών. Παραδείγματα εφαρμογής τους.

Τα ορυκτά (μη μεταλλικά τήγματα) είναι πυκνό-υγρές ιξώδεις μάζες φυσικών πρώτων υλών και βιομηχανικών σκωριών.

Ανάλογα με την πρώτη ύλη, υπάρχουν:

Γυαλί, πετρώματα χαλαζία

Πέτρα (από πυριγενή και βράχια)

Σκωρία (βιομηχανική σκωρία)

Το γυαλί είναι ένα υπερψυγμένο τήγμα σύνθετης σύνθεσης από ένα μίγμα πυριτικών και άλλων ουσιών. Τα προϊόντα μορφοποιημένης υάλου υπόκεινται σε ειδική θερμική κατεργασία - πυροδότηση.

Τα γυάλινα υλικά έχουν τεχνητή άμορφη δομή που παράγεται από ένα τήγμα ορυκτών που περιέχει συστατικά που σχηματίζουν γυαλί (οξείδια πυριτίου, βορίου, αλουμινίου, κλπ.). Εκτός από τα υλικά από γυαλί, απομονώνονται υλικά από πέτρες και σκωρίες.

Οι λειτουργικές και τεχνικές ιδιότητες των γυάλινων υλικών εξαρτώνται, καταρχάς, από τη σύνθεση και τη δομή της, η οποία διακρίνεται από την απουσία του σωστού χωροδικτύου και της ισοπρογχικότητας.

Υλικά από γυαλί και άλλα τήγματα ορυκτών μπορούν να χωριστούν σε δύο κύριες ομάδες: ημιδιαφανές και αδιαφανές (αντιμετωπίζει, ειδικοί σκοποί: θερμομόνωση, ηχοαπορροφητικά, ανθεκτικά στα οξέα).

Το πιο συνηθισμένο στην κατασκευή γυαλί παραθύρων είναι άχρωμο με λεία επιφάνεια. Το γυαλί παραθύρων παράγεται σε φύλλα μεγέθους από 2500x2500 έως 3210x6000 mm. Έχει μετάδοση φωτός 84 ... 90%. Σύμφωνα με το πάχος, το γυαλί διαιρείται σε: μονό (πάχος 2 mm), ενάμισι (2,5 mm), διπλό (3 mm), παχύρρευστο (4-10) mm

Το γυαλί απεικόνισης παράγεται στιλβωμένο και αλεσμένο με τη μορφή επίπεδων φύλλων πάχους 2-12 mm. Χρησιμοποιείται για υαλοπίνακες και ανοίγματα. Άλλα φύλλα από γυαλί μπορούν να υποβληθούν σε περαιτέρω επεξεργασία: για να λυγίσουν, να μετριάσουν, να εφαρμόσουν επικαλύψεις.

Το γυαλί υψηλής αντανάκλασης είναι ένα συνηθισμένο γυαλί παραθύρου, στην επιφάνεια του οποίου εφαρμόζεται μια λεπτή ημιδιαφανής μεμβράνη που αντανακλά το φως, με βάση το οξείδιο του τιτανίου. Το γυαλί με μια μεμβράνη αντικατοπτρίζει έως και το 40% του προσπίπτοντος φωτός, μετάδοση φωτός 50-50%. Το γυαλί μειώνει την θέαση από έξω και μειώνει τη διείσδυση της ηλιακής ακτινοβολίας στο δωμάτιο.

Το ραδιοπροστατευτικό φύλλο γυαλιού είναι ένα συνηθισμένο γυάλινο παράθυρο, στην επιφάνεια του οποίου εφαρμόζεται λεπτή διαφανής μεμβράνη θωράκισης. Μια μεμβράνη θωράκισης εφαρμόζεται στο γυαλί κατά τη διαδικασία σχηματισμού του σε μηχανές. Η μετάδοση φωτός δεν είναι μικρότερη από 70%.

Ενισχυμένο γυαλί - γίνεται στις γραμμές παραγωγής με συνεχή κύλιση με ταυτόχρονη κύλιση σε ένα φύλλο μεταλλικού πλέγματος. Αυτό το γυαλί έχει μια ομαλή επιφάνεια με σχέδια, μπορεί να είναι άχρωμο ή έγχρωμο.

Το γυαλί απορρόφησης θερμότητας έχει την ικανότητα να απορροφά τις υπέρυθρες ακτίνες από το ηλιακό φάσμα. Προορίζεται για ανοίγματα υαλοπινάκων, προκειμένου να μειωθεί η διείσδυση της ηλιακής ακτινοβολίας στις εγκαταστάσεις. Αυτό το γυαλί μεταδίδει ορατές ακτίνες τουλάχιστον 65%, υπέρυθρες ακτίνες που δεν υπερβαίνουν το 35%.

Οι γυάλινες σωλήνες είναι κατασκευασμένες από απλό διαφανές γυαλί με κατακόρυφη ή οριζόντια τάνυση Το μήκος των σωλήνων είναι 1000-3000 mm, η εσωτερική διάμετρος είναι 38-200 mm. Οι σωλήνες αντέχουν υδραυλική πίεση μέχρι 2 MPa.

Τα σιτάρια λαμβάνονται με την εισαγωγή μιας ειδικής σύνθεσης καταλυτών κρυστάλλωσης στην τετηγμένη γυάλινη μάζα. Τα προϊόντα σχηματίζονται από ένα τέτοιο τήγμα, στη συνέχεια ψύχονται, ως αποτέλεσμα του οποίου η τετηγμένη μάζα μετατρέπεται σε γυαλί. Κατά τη διάρκεια της επακόλουθης θερμικής επεξεργασίας του γυαλιού, λαμβάνει χώρα η πλήρης ή μερική κρυστάλλωση του - σχηματίζεται ένα κοίλωμα. Έχουν μεγάλη αντοχή, χαμηλή μέση πυκνότητα, υψηλή αντοχή στη φθορά. Χρησιμοποιούνται για την τοποθέτηση εξωτερικών ή εσωτερικών τοίχων, την κατασκευή σωλήνων, πλακών για δάπεδα.

Το Stemalit είναι ένα επίπεδο γυαλί διαφόρων υφασμάτων, επικαλυμμένο στη μία πλευρά με κεραμικά κρύσταλλα κωφούς διαφορετικών χρωμάτων. Είναι κατασκευασμένο από γυαλιστερή οθόνη ή γυαλισμένο γυαλί πάχους 6-12 mm. Χρησιμοποιείται για την εξωτερική και εσωτερική επένδυση κτιρίων, την κατασκευή πάνελ τοίχου.

Marblit  - ορθογώνιες ή τετράγωνες πλάκες από χρωματιστό βιτρό. Η εξωτερική επιφάνεια των πλακών είναι συνήθως γυαλισμένη, η εσωτερική πλευρά είναι κυματοειδή. Το γυάλινο μάρμαρο έχει μαρμάρινο χρώμα και είναι ένα είδος μαρμάρου. Το Marblit χρησιμοποιείται για προσόψεις και εσωτερικά κτίρια.

Το Smalt ονομάζεται κομμάτια από χρωματιστό γυαλί ακανόνιστου σχήματος και το μεγαλύτερο μέγεθος (20 mm). Χυτεύεται με τη μορφή πλακών, οι οποίες στη συνέχεια σπάνε σε κομμάτια. Εφαρμογή σμάλτου για διακόσμηση προσόψεων, κατασκευή Το γυαλισμένο γυαλί οικοδομής έχει την ελάχιστη οπτική παραμόρφωση, γεγονός που την καθιστά ιδανική για χρήση σε τεχνολογίες παραθύρων, για υαλοπίνακες, εγκατάσταση παρμπρίζ, παραγωγή καθρεφτών και

Παραδείγματα. Αρχιτεκτονική εικόνα σύγχρονο κτίριο, κτίρια σε μεγαλύτερο βαθμό που καθορίζονται από τη δομή των σύγχρονων στοιχείων που εμφανίζονται στην πρόσοψη, και τα αεροπλάνα του γυαλιού. Γεωμετρικά καθαρά σχήματα και σημαντικές περιοχές από γυαλί με αρχικές ιδιότητες είναι χαρακτηριστικές.

Οι κωφοί τοίχοι κουρτινών που επηρεάζουν την αρχιτεκτονική εικόνα των κτιρίων μπορούν να τοποθετηθούν πάνω από τα ανώτατα όρια ή εντός της γειτονιάς τους. Αλλά συχνά παρέχονται πλήρεις υαλοπίνακες των αναφερθέντων τοίχων.

Κτίρια με περιφράξεις κατασκευασμένα από γυάλινα υλικά μπορεί να έχουν μια ομαλή πρόσοψη ή πρόσοψη με αναπτυγμένες πλαστικές προεξοχές, εσοχές.

Η αναλογία ημιδιαφανών και θαμπών τμημάτων της πρόσοψης, οι αναλογίες άρθρωσης, το χρώμα του γυαλιού είναι οι παράμετροι που σας επιτρέπουν να δημιουργείτε τοίχους κουρτινών με μια ποικιλία εξωτερικής εμφάνισης. Η αρχική εμφάνιση της πρόσοψης επιτυγχάνεται συνδυάζοντας ημιδιαφανή και ημιδιαφανή γυάλινα υλικά.

Όχι λιγότερο σημαντικό, συμπερ. για αρχιτεκτονική εμφάνιση, γυάλινα υλικά σε οικιστικά, βιομηχανικά κτίρια, νηπιαγωγεία, σχολεία, πανεπιστήμια.

Βασική σημασία έχει το γεγονός ότι τα γυάλινα υλικά παραμένουν φιλικά προς το περιβάλλον καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους.

Πεδίο εφαρμογής:

Αρχιτεκτονική (διακόσμηση προσόψεων), εσωτερικοί χώροι (χωρίσματα, πόρτες, τοίχοι), υαλοπετάσματα (παράθυρο, παράθυρο, βιτρίνα, σκληρυμένα, ενισχυμένα κ.λπ.) ως υλικό τελειώματος (χρωματιστά φύλλα, μικρά και πλακάκια) υαλοβάμβακα και θερμομονωτικά προϊόντα. Τα κομμάτια γυάλινων προϊόντων (γυάλινες κούφια και υαλοβάμβακα) χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ημιδιαφανών τοίχων.

Μεταλλικά υλικά. Παραδείγματα εφαρμογής τους.

Βασικές αρχές της παραγωγής: η κύρια συνιστώσα πρώτης ύλης για την απόκτηση ME. - πετρώματα μεταλλεύματος. Τις περισσότερες φορές για την παραγωγή ME. χρησιμοποιήστε κόκκινο, μαγνητικό καφέ και σιδηρομεταλλεύματος. Οι κύριες τεχνολογικές λειτουργίες στην κατασκευή υλικών: επεξεργασία πρώτων υλών(σύνθλιψη, πλύσιμο, εκμετάλλευση σιδηρομεταλλεύματος)   - δόση - τήξη(παραγωγή μετάλλων)   - χύτευση(παραλαβή των υλικών μου) .   Εάν είναι απαραίτητο, εφαρμόστε μηχανικά και χημικά. τις μεθόδους φινιρίσματος, τα βερνίκια, τα χρώματα, τις λεπτές μεμβράνες ή μεμβράνες πολυμερούς.

Me., Χρησιμοποιείται για την παραγωγή κτιρίων, χωρίζονται σε 2 ομάδες:

Το σιδηρούχο μέταλλο - κράμα σιδήρου και άνθρακα - χυτοσίδηρο και χάλυβα. Τα σιδηρούχα μέταλλα αποτελούν περίπου το 95% των μεταλλικών προϊόντων στον κόσμο.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ № 1

ΓΕΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

ΥΛΙΚΑ ΚΤΙΡΙΟΥ

ΓΕΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΤΙΡΙΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Οι κύριες τεχνικές ιδιότητες όλων των οικοδομικών υλικών περιλαμβάνουν: μάζα, πυκνότητα, πορώδες, αντοχή, απορρόφηση νερού, αντοχή στον παγετό. Χρησιμεύουν τόσο για την αξιολόγηση της ποιότητας και των χαρακτηριστικών της χρήσης υλικών όσο και για διάφορους τεχνικούς και οικονομικούς υπολογισμούς.

Ορισμένες ιδιότητες είναι ιδιαίτερες και σημαντικές όταν επιλέγετε ένα υλικό μόνο για ορισμένες συνθήκες λειτουργίας (αντοχή στο νερό, χημική αντοχή, θερμική αγωγιμότητα κ.λπ.)

Οι βασικές ιδιότητες των δομικών υλικών προσδιορίζονται σε τυποποιημένα δείγματα σύμφωνα με την GOST, τηρώντας τις ακόλουθες προϋποθέσεις:

- Η μάζα των δειγμάτων προσδιορίζεται με σφάλμα όχι περισσότερο από 0,1%.

- Οι διαστάσεις των δειγμάτων του σωστού γεωμετρικού σχήματος καθορίζονται με σφάλμα όχι μεγαλύτερο από 1 mm.

- Ο όγκος των δειγμάτων ακανόνιστου γεωμετρικού σχήματος προσδιορίζεται με σφάλμα όχι μεγαλύτερο από 1%.

- Η θερμοκρασία του αέρα στο δωμάτιο όπου δοκιμάζονται τα δείγματα πρέπει να είναι (25 ± 10) ° C και η σχετική υγρασία πρέπει να είναι τουλάχιστον 60%.

Μάζα- ένα σύνολο υλικών σωματιδίων (ατόμων, μορίων, ιόντων) που περιέχονται σε ένα δεδομένο σώμα. Η μάζα έχει έναν ορισμένο όγκο, δηλ. καταλαμβάνει μέρος του χώρου. Είναι σταθερή για μια δεδομένη ουσία και δεν εξαρτάται από την ταχύτητα και τη θέση της στο διάστημα. Σώματα ίδιου όγκου, αποτελούμενα από διάφορες ουσίες, έχουν άνιση μάζα. Για να χαρακτηριστούν οι διαφορές στη μάζα των ουσιών που έχουν τον ίδιο όγκο, εισάγεται η έννοια της πραγματικής και της μέσης πυκνότητας.

Πραγματική πυκνότητα  Είναι η μάζα ενός όγκου μονάδας μίας ουσίας υλικού σε μια απόλυτα πυκνή κατάσταση, δηλ. χωρίς πόρους και κενά. Τα απλούστερα όργανα με τα οποία προσδιορίζεται η πραγματική πυκνότητα είναι ένας μετρητής όγκου Le Chatelier (βλέπε σχήμα 1) και μια λήκυθος.

Το Σχ. 1. Μετρητής όγκου Le Chatelier

Για την προετοιμασία του δείγματος λαμβάνεται ένα δείγμα υλικού που ζυγίζει τουλάχιστον 30 g και συνθλίβεται μέχρι να διέλθει από κόσκινο με πλέγμα αρ. 02. Η άλεση πραγματοποιείται για την εξάλειψη του πορώδους. Το παρασκευασθέν δείγμα σκόνης του υλικού των δειγμάτων ξηραίνεται σε σταθερή μάζα σε θερμοκρασία 105-110 ° C. Στη συνέχεια το δείγμα ψύχεται σε θερμοκρασία δωματίου σε ξηραντήρα για να αποφευχθεί η απορρόφηση υγρασίας από τον αέρα.

Ο προσδιορισμός της πραγματικής πυκνότητας πραγματοποιείται παράλληλα σε δύο δείγματα βάρους περίπου 10 g η καθεμία, που λαμβάνονται από το δείγμα. Το επιλεγμένο δείγμα χύνεται σε μια καθαρή, ξηρανθείσα και προζυγισμένη λήκυθος. Η λήκυθος ζυγίζεται μαζί με τη σκόνη δοκιμής, στη συνέχεια χύνεται νερό (ή άλλο αδρανές υγρό) σε τέτοια ποσότητα ώστε να γεμίζεται περίπου στο ήμισυ του όγκου.

Για να αφαιρεθεί ο αέρας από το υλικό του δείγματος και το υγρό, η λήκυθος με τα περιεχόμενα διατηρείται υπό κενό σε ξηραντήρα έως ότου σταματήσει η δημιουργία φυσαλίδων. Επιτρέπεται (όταν χρησιμοποιείται νερό ως υγρό) να απομακρυνθεί ο αέρας με βρασμό μιας λήκυθου με περιεχόμενο για 15-20 λεπτά σε ελαφρώς κεκλιμένη κατάσταση σε λουτρό άμμου ή νερού.

Αφού αφαιρεθεί ο αέρας, η λήκυθος γεμίζεται με υγρό στο σήμα. Η λήκυθος τοποθετείται σε θερμοστάτη με θερμοκρασία (20,0 ± 0,5) ° C, στην οποία διατηρείται για τουλάχιστον 15 λεπτά. Αφού κρατηθείτε στον θερμοστάτη, η στάθμη του υγρού φτάνει στο σημάδι στο χαμηλότερο μηνίσκο. Αφού φθάσει σε σταθερή στάθμη υγρού, ζυγίζεται η λήκυθος. Μετά τη ζύγιση, η λήκυθος απελευθερώνεται από το περιεχόμενο, πλένεται, γεμίζεται με το ίδιο υγρό, απομακρύνεται ο αέρας, διατηρείται σε θερμοστάτη, το υγρό φέρεται σε σταθερό επίπεδο και ζυγίζεται ξανά.

Η πραγματική πυκνότητα () του υλικού του δείγματος σε g / cm 3 υπολογίζεται από τον τύπο

όπου η μάζα της λήκυθου με ένα ζεύγος g,

Η μάζα της λήκυθας, g.

Η πυκνότητα του υγρού, g / cc.

Μάζα μιας λήκυθου με υγρό, g.

Βάρος πικνομέτρου με δείγμα και υγρό, g.

Για την τιμή της πραγματικής πυκνότητας των προϊόντων, λαμβάνεται ο αριθμητικός μέσος όρος των αποτελεσμάτων του προσδιορισμού της πραγματικής πυκνότητας του υλικού των δύο δειγμάτων, υπολογισμένο με ακρίβεια 0,01 g / cm3. Η απόκλιση μεταξύ των αποτελεσμάτων των παράλληλων προσδιορισμών δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 0,02 g / cm3. Με μεγάλες αποκλίσεις, η πραγματική πυκνότητα των προϊόντων καθορίζεται και πάλι.

Μέση πυκνότητα  - ο λόγος της μάζας του υλικού του δείγματος προς τον ολόκληρο όγκο που καταλαμβάνεται από αυτόν, συμπεριλαμβανομένων των πόρων και των κενών που υπάρχουν σ 'αυτό. Η μέση πυκνότητα υπολογίζεται από τον τύπο

όπου είναι η μάζα του υλικού, kg.

Ο όγκος του υλικού στην φυσική του κατάσταση, m 3.

Ο όγκος δειγμάτων του σωστού γεωμετρικού σχήματος υπολογίζεται από τις γεωμετρικές τους διαστάσεις. Αν το δείγμα έχει σχήμα κυβικού ή παραλληλεπίπεδου, τότε μετρήστε το μήκος, το πλάτος και το ύψος του και κάθε πρόσωπο μετριέται σε τρία μέρη και υπολογίστε την αριθμητική μέση τιμή. Κατά τον προσδιορισμό του όγκου ενός κυλινδρικού δείγματος διεξάγονται δύο αμοιβαία κάθετες διαμέτρους σε κάθε μία από τις δύο παράλληλες βάσεις κυλίνδρων και μετρώνται, επιπλέον, η διάμετρος του κυλίνδρου προσδιορίζεται σε μία αμοιβαία κάθετη κατεύθυνση στο μέσο του ύψους του κυλίνδρου. Στα σημεία τομής των τμημάτων των διαμέτρων με την περιφέρεια των βάσεων, μετράται το ύψος του κυλίνδρου. Η διάμετρος του κυλίνδρου υπολογίζεται ως ο αριθμητικός μέσος όρος των έξι υποδεικνυόμενων μετρήσεων. Το ύψος του κυλίνδρου καθορίζεται παρομοίως, με βάση τις τέσσερις διαθέσιμες μετρήσεις.

Ο όγκος των δειγμάτων ακανόνιστου γεωμετρικού σχήματος προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας μετρητή όγκου ή υδροστατική ζύγιση. Ο μετρητής όγκου είναι ένα δοχείο αυθαίρετου σχήματος (σχήμα 2), η αξία του οποίου σας επιτρέπει να δοκιμάσετε τα υπάρχοντα δείγματα. Ενας σωλήνας με εσωτερική διάμετρο 8-10 mm με ένα λυγισμένο άκρο συγκολλήθηκε μέσα στο δοχείο. Ο μετρητής όγκου γεμίζεται με νερό σε θερμοκρασία (20 ± 2) ° C έως ότου εξέρχεται από το σωλήνα. Όταν τα σταγονίδια σταματούν να πέφτουν από τον σωλήνα, τοποθετείται κάτω από αυτό ένα δοχείο πριν από τη ζύγιση. Το δείγμα που προετοιμάζεται για δοκιμή εμβαπτίζεται προσεκτικά σε ένα λεπτό σύρμα ή σπείρωμα σε ένα ογκομετρικό όργανο, ενώ το νερό που μετατοπίζεται από το δείγμα ρέει μέσω ενός σωλήνα σε ένα δοχείο. Αφού σταματήσει η πτώση των σταγόνων, η δεξαμενή νερού ζυγίζεται και προσδιορίζεται η μάζα και ο όγκος του εκτοπισμένου νερού V στο  σε cm 3 σύμφωνα με τον τύπο

όπου t 1 –   κενή μάζα, g:

t 2 – η μάζα του δοχείου με νερό που μετατοπίζεται από το δείγμα, g.

r in  - η πυκνότητα νερού, που λαμβάνεται ίση με 1,0 g / cm3.

1 - σκάφος · 2 - σωλήνα. 3 - ικανότητα συλλογής νερού

Το Σχ. 2. Μετρητής έντασης.

Ο όγκος του δείγματος σε υδροστατική ισορροπία προσδιορίζεται ζυγίζοντας τον σε αέρα και σε νερό σύμφωνα με το σχήμα που φαίνεται στο Σχ. 3.

1 - σκάφος με νερό · 2   - αναστολή για το δείγμα, 3 - δείγμα. 4 –   κλίμακες?

5 –   βάρη

Το Σχ. 3. Υδροστατικές κλίμακες.

Η ακρίβεια του προσδιορισμού της μέσης πυκνότητας εξαρτάται από το πορώδες του υλικού, αφού ένα δείγμα βυθισμένο σε ένα υγρό όχι μόνο μετατοπίζει αλλά και το απορροφά. Δείγματα που έχουν λεπτή πορώδη δομή κηλιδώνονται ή κορένουν για τουλάχιστον 24 ώρες πριν από τη δοκιμή.

Όγκος δειγμάτων προ-κορεσμένου νερού V  0 σε cm 3 καθορίζουν:

όπου είναι η μάζα ενός δείγματος κορεσμένου με νερό, που προσδιορίζεται με ζύγιση στον αέρα, g.

- μάζα του κορεσμένου με νερό δείγματος, που προσδιορίζεται με ζύγιση σε νερό, g.

  - η πυκνότητα νερού, που λαμβάνεται ίση με 1 g / cm 3.

Η αποτρίχωση γίνεται ως εξής. Το δείγμα, ξηραμένο σε σταθερό βάρος, θερμαίνεται στους 60 ° C και βυθίζεται αρκετές φορές σε τηγμένη παραφίνη έτσι ώστε να σχηματίζεται στην επιφάνεια του μία μεμβράνη παραφίνης πάχους περίπου 1 mm. Μετά από αυτό, το δείγμα ζυγίζεται.

Ο όγκος των δειγμάτων που παρασκευάστηκαν για τη δοκιμή αποτρίχωσης καθορίζεται από:

- όταν δοκιμάζεται σε όγκο σύμφωνα με τον τύπο

- όταν δοκιμάζεται σε υδροστατική ισορροπία σύμφωνα με τον τύπο

όπου –

–   η μάζα του κερωμένου δείγματος, προσδιοριζόμενη με ζύγιση στον αέρα, g.

–   το βάρος του κηρωμένου δείγματος, που προσδιορίζεται με ζύγιση σε νερό, g.

  - η πυκνότητα της παραφίνης, που λαμβάνεται ίση με 0,93 g / cm3.

Η μέση τιμή πυκνότητας προσδιορίζεται από τουλάχιστον τρία δείγματα. Το τελικό αποτέλεσμα είναι ο αριθμητικός μέσος όρος της μέσης πυκνότητας των τριών μετρήσεων.

Πυκνότητα πυκνότητας  - τυπικά για χύδην υλικά (τσιμέντο, άμμο, χαλίκι, χαλίκι κ.λπ.). Σε αυτή την περίπτωση, όχι μόνο οι πόροι στο ίδιο το υλικό, αλλά και τα κενά μεταξύ κόκκων ή τεμαχίων υλικού περιλαμβάνονται στον όγκο του υλικού.

Η ολική πυκνότητα των χύδην υλικών προσδιορίζεται με τη ζύγιση ενός ορισμένου όγκου υλικού. Για να καθοριστεί η πυκνότητα των λεπτόκοκκων υλικών, χρησιμοποιείται ένα δοχείο όγκου 1 λίτρου. Για χονδρόκοκκα υλικά χρησιμοποιούνται κυλινδρικά δοχεία με όγκο από 5 έως 50 λίτρα.

Ο προσδιορισμός έχει ως εξής. Από μια ειδική χοάνη ή με μια σέσουλα, χύστε το υλικό σε ένα προζυγισμένο δοχείο με μια μικρή περίσσεια, η οποία στη συνέχεια αφαιρείται με έναν μεταλλικό χάρακα που ξεχειλίζει με τα άκρα του δοχείου. Μετά από αυτό, ένα δοχείο γεμάτο με υλικό ζυγίζεται. Η ολική πυκνότητα καθορίζεται από τον τύπο:

όπου t -  μάζα του μετρηθέντος δοχείου, g.

t  1 - μάζα δοχείου μέτρησης με άμμο, g.

V -  όγκος δοχείου μέτρησης, cm 3.

Πορώδεςτο υλικό () χαρακτηρίζεται από τον βαθμό πλήρωσης του όγκου του με τους πόρους και υπολογίζεται ως ποσοστό κατ 'όγκο σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο:

όπου είναι η μέση πυκνότητα άμμου, kg / m 3.

  - πραγματική πυκνότητα άμμου, kg / m 3,

Κενό -(όγκος των ενδοκοκκωδών κενών) χύδην υλικών σε τυπική μη στερεοποιημένη κατάσταση καθορίζεται με βάση τις τιμές της πραγματικής πυκνότητας και της πυκνότητας όγκου. Το κενό () σε ποσοστό επί τοις εκατό κατ 'όγκο υπολογίζεται από τον τύπο

όπου είναι η πραγματική πυκνότητα άμμου, kg / m 3.

  - χύδην πυκνότητα άμμου, kg / m 3.

Απορρόφηση νερού - αυτή είναι η ιδιότητα ενός υλικού που απορροφά και συγκρατεί το νερό από μόνο του όταν βρίσκεται σε άμεση επαφή με αυτό. Η απορρόφηση νερού εξαρτάται από την ύπαρξη ανοικτών πόρων στο υλικό.

Η απορρόφηση ύδατος μπορεί να προσδιοριστεί με τρεις μεθόδους: 1) με συνεχή εμβάπτιση του δείγματος δοκιμής σε νερό, 2) βρασμού του δείγματος με νερό. 3) εκκένωση.

Η διαδικασία για τον προσδιορισμό της απορρόφησης νερού από το η πρώτη μέθοδος  επόμενο. Τα προ-αποξηραμένα και ζυγισμένα δείγματα σε θερμοκρασία 110 ° C τοποθετούνται σε δοχείο γεμάτο με νερό έτσι ώστε η στάθμη του νερού στο δοχείο να είναι περίπου 50 mm υψηλότερη από το ανώτερο επίπεδο των στοιβαγμένων δειγμάτων. Τα δείγματα τοποθετούνται έτσι ώστε το ύψος του δείγματος να είναι ελάχιστο (τα πρίσματα και οι κύλινδροι τοποθετούνται στις πλευρές τους). Η θερμοκρασία του νερού στη δεξαμενή πρέπει να είναι (20 ± 2) ° C. Τα δείγματα ζυγίζονται μετά από κάθε 24 ώρες απορρόφησης νερού με σφάλμα όχι περισσότερο από 0,1%. Κατά τη ζύγιση, τα δείγματα που λαμβάνονται από το νερό σφραγίζονται με ένα υγρό πανί. Η μάζα του νερού που ρέει από τους πόρους του δείγματος στο δοχείο ζύγισης πρέπει να περιλαμβάνεται στη μάζα του κορεσμένου δείγματος. Η δοκιμή διεξάγεται μέχρις ότου τα αποτελέσματα δύο διαδοχικών ζυγίσεων διαφέρουν κατά όχι περισσότερο από 0,1%.

Κατά τον προσδιορισμό της απορρόφησης ύδατος με βρασμένα δείγματα ( δεύτερη μέθοδος) τα δείγματα παρασκευάζονται και τοποθετούνται σε ένα δοχείο με νερό παρόμοια με την πρώτη μέθοδο, θερμαίνονται και φέρονται σε βρασμό (περίπου 1 ώρα), βράζονται για περίπου 5 ώρες και αφήνονται να κρυώσουν σε θερμοκρασία δωματίου. Μετά από αυτό, τα δείγματα ζυγίζονται με τη σειρά που υποδεικνύεται παραπάνω.

Εκκένωση δειγμάτων ( τρίτη μέθοδος) παράγονται ως εξής. Τα παρασκευασμένα δείγματα τοποθετούνται σε ξηραντήρα κενού (δοχείο) σε ένα περίπτερο και γεμίζουν με νερό έτσι ώστε το επίπεδο του να είναι τουλάχιστον 2 cm πάνω από την κορυφή του δείγματος.Ο φυγοκεντρητής κλείνει με ένα καπάκι και μια αντλία κενού δημιουργεί κενό πάνω από την επιφάνεια του νερού (0,05 ± 0,01) MPa [(0,5 ± 0,1) kgf / cm2], σταθεροποιημένο με ένα μανόμετρο. Μειωμένη πίεση διατηρείται ανιχνεύοντας χρόνο μέχρι την παύση της απελευθέρωσης φυσαλίδων αέρα από τα δείγματα, αλλά όχι περισσότερο από 30 λεπτά. Μετά την αποκατάσταση της ατμοσφαιρικής πίεσης, τα δείγματα διατηρούνται σε νερό για το ίδιο χρονικό διάστημα με το κενό, έτσι ώστε το νερό να γεμίσει τον όγκο που καταλαμβάνει ο αφαέτωτος αέρας. Στη συνέχεια δρουν παρόμοια με τις δύο πρώτες μεθόδους.

Η απορρόφηση νερού του δείγματος κατά βάρος σε ποσοστό προσδιορίζεται με σφάλμα έως 0,1% σύμφωνα με τον τύπο:

όπου –   μάζα ξηρού δείγματος, g.

–   βάρος δείγματος κορεσμένου με νερό, g

Η απορρόφηση νερού του δείγματος σε όγκο σε ποσοστό προσδιορίζεται με ένα σφάλμα μέχρι 0,1% σύμφωνα με τον τύπο:

όπου V  - όγκος δείγματος, cm 3.

Υγρασία  το υλικό προσδιορίζεται από την περιεκτικότητα σε υγρασία που περιέχεται στους πόρους και προσροφάται στην επιφάνεια, αναφερόμενη στη μάζα του υλικού σε ξηρή κατάσταση. Η υγρασία εξαρτάται τόσο από τις ιδιότητες του ίδιου του υλικού (πορώδες, υγροσκοπικότητα) όσο και από το περιβάλλον (υγρασία του αέρα, επαφή με το νερό). Για να προσδιοριστεί αυτή η ιδιότητα, είναι απαραίτητο να ζυγιστεί το δείγμα στη φυσική του κατάσταση και στη συνέχεια να στεγνώσει σε σταθερή μάζα και να ζυγιστεί και πάλι. Η υγρασία σε ποσοστό επί τοις εκατό κατά βάρος καθορίζεται από τον τύπο:

όπου –   η μάζα του δείγματος στη φυσική του κατάσταση, g.

–   η μάζα του ξηρού δείγματος, g

Αντίσταση παγετού  - η ιδιότητα του ύδατος-κορεσμένου υλικού να αντέχει σε πολλαπλές εναλλαγές κατάψυξης και απόψυξης χωρίς σημάδια καταστροφής, σημαντική μείωση της αντοχής και της απώλειας βάρους.

Η κατάψυξη του νερού που γεμίζει τους πόρους του υλικού συνοδεύεται από αύξηση του όγκου του κατά περίπου 9%, με αποτέλεσμα την πίεση στα τοιχώματα των πόρων, οδηγώντας στην καταστροφή του υλικού. Εντούτοις, σε πολλά πορώδη υλικά, το νερό δεν μπορεί να γεμίσει περισσότερο από το 90% του διαθέσιμου όγκου πόρου · επομένως, ο πάγος που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια της κατάψυξης του νερού έχει ελεύθερο χώρο για επέκταση. Συνεπώς, η καταστροφή του υλικού γίνεται μόνο μετά από επανειλημμένη εναλλακτική κατάψυξη και απόψυξη.

Λαμβάνοντας υπόψη την ετερογενή δομή του υλικού και την άνιση κατανομή του νερού μέσα σε αυτό, μπορεί να αναμένεται ικανοποιητική αντοχή στον παγετό σε τέτοια πορώδη υλικά στα οποία το νερό δεν γεμίζει περισσότερο από το 80% των πόρων, δηλ. η ογκομετρική απορρόφηση νερού αυτών των υλικών δεν είναι μεγαλύτερη από το 80% του ανοικτού πορώδους. Πυκνά υλικά που δεν έχουν πόρους ή υλικά με ασήμαντο ανοικτό πορώδες, η απορρόφηση των οποίων δεν υπερβαίνει το 0,5%, έχουν υψηλή αντοχή στον παγετό. Η αντοχή στον παγετό έχει μεγάλη σημασία για τα υλικά τοιχοποιίας που υπόκεινται συστηματικά σε εναλλασσόμενη κατάψυξη και απόψυξη, καθώς και για υλικά που χρησιμοποιούνται σε θεμέλια και στέγες.

Για τον προσδιορισμό της αντοχής σε παγετό των υλικών, τα δείγματα ελέγχου και τα βασικά δείγματα κορεσμένα με νερό. Τα δείγματα ελέγχου μετά τον κορεσμό του νερού δοκιμάζονται για αντοχή. Τα κύρια δείγματα φορτώνονται στον καταψύκτη σε ένα δοχείο ή τοποθετούνται σε μια σχάρα με πλέγμα του θαλάμου έτσι ώστε η απόσταση μεταξύ των δειγμάτων, των τοιχωμάτων των δοχείων και των υπερκείμενων ράβδων να είναι τουλάχιστον 50 mm. Η αρχή της κατάψυξης θεωρείται η στιγμή της καθιέρωσης της θερμοκρασίας στο θάλαμο μείον 16 ° C. Μετά από κατάψυξη, τα δείγματα αποψύχονται σε λουτρό με νερό σε θερμοκρασία (18 ± 2) ° C. Σε αυτή την περίπτωση, τα δείγματα θα πρέπει να βυθιστούν στο νερό έτσι ώστε ένα στρώμα νερού τουλάχιστον 50 mm να είναι πάνω από την επάνω όψη. Η διάρκεια των κύκλων κατάψυξης και απόψυξης εξαρτάται από τον τύπο του υλικού και από το μέγεθος του δείγματος. Ο αριθμός των κύκλων μεταβλητής κατάψυξης και απόψυξης, μετά τον οποίο πρέπει να πραγματοποιηθεί προσδιορισμός της αντοχής ή της απώλειας βάρους των δειγμάτων, καθορίζεται σύμφωνα με την GOST στο υλικό δοκιμής.

Ένα υλικό αναγνωρίζεται ως ανθεκτικό στον παγετό εάν, μετά από δεδομένο αριθμό κύκλων κατάψυξης και απόψυξης, η απώλεια μάζας των δειγμάτων ως αποτέλεσμα τσιπς και αποκόλλησης δεν υπερβαίνει το 5% και η ισχύς μειώνεται κατά 25% κατ 'ανώτατο όριο. Ο βαθμός αντοχής στον πάγο του υλικού μπορεί να χαρακτηριστεί από τον συντελεστή αντοχής στον παγετό:

όπου είναι η αντοχή σε θλίψη των δειγμάτων υλικού μετά από δοκιμή αντοχής σε παγετό, MPa; - τελική αντοχή σε θλίψη του υλικού που έχει κορεστεί με νερό, MPa.

Σύμφωνα με τον αριθμό των ανθεκτικών κύκλων εναλλασσόμενης κατάψυξης και απόψυξης, τα υλικά χωρίζονται σε βαθμούς F10. F15; F25; F35; F50; F100; F150; F200 και άλλα.

Για ορισμένα υλικά, υπάρχουν επιταχυνόμενες μέθοδοι για τον προσδιορισμό της αντοχής σε παγετό των υλικών. Η ουσία μιας από τις μεθόδους είναι να κορεσθούν τα βασικά δείγματα και τα δείγματα ελέγχου πριν από τη δοκιμή με 5% υδατικό διάλυμα χλωριούχου νατρίου. Στη συνέχεια, τα δείγματα δοκιμάζονται σύμφωνα με την παραπάνω διαδικασία, με τη μόνη διαφορά ότι η τήξη πραγματοποιείται σε ένα διάλυμα χλωριούχου νατρίου. Μια άλλη επιταχυνόμενη μέθοδος είναι παρόμοια με αυτή που περιγράφεται, ωστόσο, η θερμοκρασία στον καταψύκτη κατεβαίνει σε - (50-55) ° C. Για παράδειγμα, για σκυρόδεμα που έχει περάσει 8 κύκλους επιταχυνόμενης εναλλαγής κατάψυξης-απόψυξης σύμφωνα με την τρίτη μέθοδο ή 75 κύκλους σύμφωνα με τη δεύτερη μέθοδο, αποδίδεται ο βαθμός αντοχής σε παγετό F300.

Αντοχή - η ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται σε κάταγμα από τη δράση εσωτερικών τάσεων που προκύπτουν υπό την επίδραση εξωτερικού φορτίου. Επειδή σε πραγματικές κατασκευές το υλικό βιώνει διάφορες εσωτερικές τάσεις - συμπίεση, τάση, κάμψη, διάτμηση, στρέψη, τότε η αντοχή των υλικών χαρακτηρίζεται συνήθως από την αξία της τελικής αντοχής στη συμπίεση, το τέντωμα, την κάμψη κλπ. Αριθμητικά, η αντοχή εφελκυσμού είναι ίση με την τάση που αντιστοιχεί στο φορτίο που προκάλεσε την καταστροφή του δείγματος υλικού.

Η τελική αντοχή σε θλίψη ή εφελκυσμό, MPa, ισούται με την αντοχή θραύσεως ανά 1 m 2 της αρχικής διατομής του υλικού κατά τη στιγμή θραύσης του δείγματος:

όπου είναι η καταστροφική δύναμη, N;

  - επιφάνεια εγκάρσιας διατομής του δείγματος, mm 2.

όπου είναι η καταστροφική δύναμη, N;

  - άνοιγμα μεταξύ στηριγμάτων, mm.

Και - το πλάτος και το ύψος της διατομής της δοκού, mm

Αντοχή κάμψης με ένα συγκεντρωμένο φορτίο και μία δοκίδα δοκού ορθογωνικής διατομής:

όπου είναι η απόσταση μεταξύ των φορτίων, mm.

Η αντοχή σε εφελκυσμό του υλικού προσδιορίζεται εμπειρικά, ελέγχοντας ειδικά δείγματα (καταστροφικές μεθόδους) στο εργαστήριο χρησιμοποιώντας υδραυλικά πρέσες ή μηχανές δοκιμής εφελκυσμού ή χρησιμοποιώντας μη καταστρεπτικές μεθόδους που χρησιμοποιούν σκληρομετρικές, υπερηχητικές, κ.λπ. Για τη δοκιμή του δείγματος για συμπίεση, τα δείγματα γίνονται με τη μορφή κύβου ή κυλίνδρου, σε τάση - με τη μορφή στρογγυλών ράβδων, λωρίδων ή "φωλιών" και για κάμψη - με τη μορφή δοκών. Το σχήμα και το μέγεθος των δειγμάτων πρέπει να συμμορφώνονται αυστηρά με τις απαιτήσεις της GOST για κάθε τύπο υλικού.

Η αντοχή των δομικών υλικών χαρακτηρίζεται συνήθως από ένα εμπορικό σήμα που αντιστοιχεί σε μέγεθος σε σχέση με την αντοχή στη θλίψη που επιτυγχάνεται με τη δοκιμή δειγμάτων τυποποιημένων σχημάτων και μεγεθών. Για παράδειγμα, η ονομασία της μάρκας για την αντοχή σε θλίψη M150 αντιστοιχεί σε ισχύ 150 kgf / cm2 (15MPa).