Потребительские свойства строительных материалов

Материалы, применяемые в жилищном строительстве, обладают большим числом свойств, проявляющихся в процессе потребления. К важнейшим из них относятся: функциональные, эргономические, безопасность, долговечность и эстетические.

Функциональные свойства строительных материалов объединяют большое количество физических и механических свойств, характеризующих специфику эксплуатации отдельных строительных материалов.

Прочность — свойство твердого тела воспринимать в определенных пределах воздействие внешних сил без признаков разрушения. Это важнейшее свойство конструкционных, стеновых, крепежных и кровельных материалов, а также минеральных вяжущих веществ (МВВ). Показатели прочности — разрушающее напряжение и величина деформации в момент разрушения. Разрушающее напряжение для МВВ и изделий на их основе (кирпича и стеновых камней) выражается условным показателем — маркой. Например, силикатный кирпич имеет мркировку от 75 до 250. Под внешним воздействием материалы могут, практически не деформируясь, разрушаться, т. е. обладать определенной хрупкостью. Хрупкость строительных материалов оценивают по их ударной прочности. Ее определяют для декоративного бумажно-слоистого пластика, полистирольных, полипропиленовых и керамических плиток и других материалов.

Гибкость — это одновременное проявление в материале упругих и пластических деформаций при приложении к нему внешних сил — важное свойство для кровельных материалов, покрытий пола и крепежных материалов. Показателем гибкости является сохранение целостности материала при изгибе его на стержне определенного диаметра или изгибе под определенным углом.

Твердость — способность материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела под действием внешних нагрузок. Твердость пластичных материалов определяют, как правило, путем вдавливания в образец малодеформирующихся тел (инденто- ров), изготовленных в виде шарика, конуса, пирамиды или плоского цилиндра. Твердость хрупких материалов определяется на специальных приборах.

Упругость — способность материала мгновенно принимать исходную форму при снятии нагрузок. Наиболее часто упругость материалов для покрытий пола оценивают на приборах ТШР-2 и ТТ-1.

Истираемость — уменьшение массы материала при интенсивном перемещении по его поверхности более твердого предмета (например, абразивной шкурки). Истираемость материала тесно связана с его твердостью, упругостью и эластичностью. С увеличением твердости и упругости материала его истираемость снижается. Сопротивление истиранию материалов для полов определяют на приборах МИВ-3 и МИВОВ-2, красочного слоя влагостойких обоев — на приборе УКБ-3. При оценке некоторых строительных материалов определяют их плотность и пористость — свойства, нормируемые для стеновых, кровельных, теплоизоляционных и других материалов.

Теплозащитные свойства являются важной характеристикой строительных материалов, предназначенных для сооружения стен и покрытий, а также теплоизоляции. Показателем теплозащитных свойств материалов служит коэффициент теплопроводности X, показывающий количество тепла, проходящее в течение 1 ч через материал толщиной 1 см и площадью 1 м2 при разности температур между поверхностями в 1 °С.

Теплопроводность — способность материала передавать тепло через толщу от одной своей поверхности к другой. Это свойство каждого материала характеризуется коэффициентом теплопроводности. У пористых материалов одного вещественного состава теплопроводность уменьшается с повышением их пористости и возрастает с увеличением влажности.

Влажность материала — содержание в нем влаги, отнесенное к массе материала в сухом состоянии, — важнейшее свойство, характеризующее степень сохранения строительных материалов.

Водопоглощаемость — способность материала поглощать и удерживать воду; устанавливается путем полного насыщения водой предварительно высушенного материала. Водопоглощаемость определяют для стеновых материалов и покрытий полов. При увлажнении минеральных пористых материалов заметно снижается их прочность.

Водостойкость — степень снижения прочности материала при предельном водонасыщении. Снижение прочности материала при насыщении водой вызывается рядом причин: действием абсорбционно-активной среды, набуханием отдельных элементов. Водостойкость характеризует устойчивость строительных материалов к систематическому воздействию воды. Показателем водостойкости является коэффициент размягчения который вычисляют по формуле

где Рнас разрушающее напряжение при сжатии насыщенного водой образца, кгс/см2; Н/м2;

Рсух — разрушающее напряжение при сжатии образца в воздушно-сухом состоянии, кгс/см2, Н/м2.

Так, коэффициент размягчения глины и бумаги равен нулю, а металла и стекла — единице. Материалы, эксплуатируемые в условиях повышенной влажности, должны иметь коэффициент размягчения не менее 0,8. К ним относятся цемент и изделия на его основе, изделия из стекла, металлов, пластических масс, большинство изделий из керамики и некоторые другие.

Водостойкость определяют для кровельных и стеновых материалов, материалов для полов.

Водонепроницаемость — способность материала сопротивляться проникновению воды при наличии внешнего давления. Водонепроницаемость определяют временем, в течение которого образец не пропускает воду при постоянном гидростатическом давлении, или степенью гидростатического давления, выдерживаемого образцом в течение определенного промежутка времени. Водонепроницаемость устанавливают для рулонных кровельных материалов, асбестоцементных листов, глиняной черепицы.

Линейная стабильность характеризует постоянство линейных размеров рулонных и листовых материалов. Для определения линейной стабильности используют метод нанесения рисок до и после термической обработки образцов.

К функциональным свойствам МВВ относятся вяжущая способность, дисперсность.

Вяжущая способность МВВ — способность перехода в камневидное состояние строительного теста (или раствора) за определенный промежуток времени. Показателем вяжущей способности МВВ является время начала и конца схватывания, которое определяет срок потребления определенного вида МВВ с момента приготовления строительного раствора.

Дисперсность (тонкость помола) — свойство, характеризующее размер частиц МВВ. Для определения тонкости помола извести и гипса применяют сито № 02, цементов — сито № 008. Показателем дисперсности МВВ является масса остатка на сите (гипс, известь) или масса вещества, прошедшего через сито (цемент).

Оптические свойства определяют для стекла оконного, специальных стекол, стеклопрофилита, стеклоблоков и стеклопакетов, а также стеклопластиков.

Светопропускающая способность характеризует свойство материала максимально пропускать сквозь толщу падающий на него световой поток. Показатель светопропускающей способности — количество пропускаемого света, выраженное в процентах.

Эргономические свойства строительных материалов объединяют удобство применения, гигиеничность и безопасность материалов в процессе применения и эксплуатации.

Удобство применения (пользования) строительных материалов характеризуется соответствием физических параметров антропометрическим данным человека и его физическим возможностям. Удобство применения строительных материалов оценивают такими показателями, как масса, форма, размеры, легкость и простота крепления и замены. Оценивают массу как штучных, так и рулонных строительных материалов. Строго контролируется масса кирпича и камней стеновых, асбестоцементных листов, толя и рубероида. Нормируется масса 1 м2 кровельных материалов (толя, черепицы, 1 пог. м коньковой черепицы). Размеры строительных материалов в основном соответствуют антропометрическим данным человека. Так, ширина кирпича, камней стеновых соответствует антропометрическим возможностям кисти руки и равна 120 мм. Размеры асбестоцементных листов по ширине не превышают 1130 мм, что соответствует возможностям удержания и переноса человеком листов на значительное расстояние. Ширина большинства рулонных кровельных материалов составляет 1000—1050 мм, а рулонных материалов для полов 1000, 1600, 2000, 2500 и 3000 мм, что определяется удобствами укладки материалов и размерами проходов, коридоров, кухонь. Простота и легкость крепления материала определяются его природой, наличием тканевой или бумажной основы, а также клеевого слоя. Некоторые эластичные поливинилхлоридные (ПВХ) материалы можно соединить методом сварки.

Гигиеничность строительных материалов характеризует их соответствие нормальным условиям жизнедеятельности человека, степень их загрязняемости и очищаемости.

Безопасность материалов подразумевает их безвредность для человека и окружающей среды. Строительные материалы разных видов могут обладать механической и биологической опасностью, огнеопасностью.

Механическая опасность возникает при контакте с листовыми кровельными материалами, стеклом оконным, имеющим острые углы и режущие кромки; крепежными материалами, которые имеют заостренную часть стержня. Отдельные строительные материалы представляют опасность только при нарушении их целостности: сколы, трещины. Нормативные документы строго регламентируют состояние кромок, углов и сколов для всех видов хрупких строительных материалов.

Биологическая опасность материалов проявляется путем вредного воздействия на человека некоторых веществ, входящих в состав модифицированных природных и синтетических материалов. Такое воздействие на внутренние органы человека могут оказывать фенол, формальдегид, стирол и другие соединения. Поэтому облицовочные и отделочные материалы из пластмасс, материалы для полов проверяют на выделение вредных веществ при помощи хроматографических и спектрометрических анализов. Биологически безопасны строительные материалы из стекла, древесины, бумаги, металла, керамики и МВБ.

Огнеопасность строительных материалов зависит от их огнестойкости.

Огнестойкость — способность материалов противостоять кратковременному действию высоких температур, развивающихся в условиях пожара при сохранении важнейших первоначальных свойств (прочности, целостности, твердости).

По огнестойкости строительные материалы подразделяют на три категории. Горючими являются строительные материалы из бумаги, древесины, пластмасс; негорючими — материалы из МВВ, глины, стекла, металла; трудносгораемыми — фибролит, ксилолит и др.

Долговечность строительных материалов выражается сроком службы. Она косвенно характеризуется износостойкостью, морозостойкостью, стойкостью к воздействию агрессивных сред, биостойкостью, теплостойкостью и светостойкостью.

Износостойкость — способность материала сопротивляться разрушению при многократном ударно-скользящем воздействии. Прочность при износе оценивается потерей массы образцов материала, выраженной в процентах, или уменьшением толщины материала. Прочность при износе является одним из важнейших факторов, определяющих долговечность строительных материалов.

Морозостойкость — способность материала в водонасыщенном состоянии выдерживать многократное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и заметного снижения прочности. Показателем морозостойкости строительных материалов является количество циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое может выдержать образец материала в водонасыщенном состоянии. По числу циклов попеременного замораживания и оттаивания строительные материалы подразделяют на марки: Мрз 10, 15, 35, 50, 100, 150 и более. Морозостойкость может служить косвенной характеристикой долговечности таких строительных материалов, как камни стеновые, кирпич, шифер.

Стойкость к воздействию агрессивных сред, содержащихся в воде, исключительно важна для материалов, соприкасающихся с реагентами, часто присутствующими в грунтовых и сточных водах. К таким строительным материалам относятся цемент, кирпич, керамические плитки, применяемые для сооружения фундаментов зданий и подвальных помещений. Цементы и глиняный кирпич обладают высокой стойкостью к воздействию агрессивных сред. Силикатный кирпич неустойчив к воздействию растворенной в воде углекислоты и поэтому непригоден для сооружения фундаментов.

Биостойкость — способность материалов сопротивляться разрушающему действию растительных и животных организмов (грибов, лишайников, мхов). Важное значение имеет биостойкость строительных материалов органического происхождения. Например, повысив биостойкость древесных строительных материалов, можно в 5—7 раз увеличить их долговечность. Достигается это обработкой древесины антисептиками.

Теплостойкость (теплоустойчивость) — способность материалов сохранять первоначальные свойства под действием внешнего теплового воздействия (например, солнца). Теплостойкость определяется для некоторых отделочных, облицовочных и рулонных кровельных материалов (например, пластика ДБСП, облицовочной плитки из пластмасс, толя, рубероида). Показателем теплостойкости покровного слоя для кровельных рулонных материалов является температура размягчения покровного состава. Для стеклорубероида теплостойкость определяют при нагревании в вертикальном положении в течение 4 ч. На посыпке при этом не должны появляться вздутия и другие дефекты покровного слоя из тугоплавкого битума.

Светостойкость (светоустойчивость) — способность материала длительное время сохранять первоначальный внешний вид при интенсивном воздействии естественного (солнечного) или искусственного освещения.

Обои, декоративная пленка ПДО, пластик ДБСП в процессе эксплуатации теряют интенсивность цвета, блеск, поэтому такие материалы обязательно проверяют на светоустойчивость. Светостойкость определяется количеством часов облучения, при котором внешний вид материала остается неизменным.

Эстетические свойства характеризуют внешний вид большинства материалов для полов, отделки и облицовки.

Внешний вид материала, как правило, оценивают по цвету, белизне, блеску и рисунку, рельефу и реже по другим особенностям.

Цвет — избирательное отражение падающего светового потока поверхностью материала. В сочетании с блеском и рисунком цвет создает определенное представление о материале. Так, окраска облицовочных и отделочных материалов в темные и «теплые» цвета (черный с оттенками, красный и оранжевый с оттенками, желтый и желто-зеленый) создает представление массивности («тяжести»), прочности материала. Окраска отделочных и облицовочных материалов в светлые и «холодные» цвета (белый с оттенками, сине-голубой с оттенками, сине-фиолетовый) создает впечатление их «легкости». В ряде отделочных материалов используют сочетания цветов. Оценку цвета строительных материалов проводят путем сравнения с эталоном.

Белизна — неизбирательное рассеянное отражение поверхностью материала падающего светового потока. Белизна как элемент белого цвета нормируется для МВ В, облицовочных и отделочных материалов. Определяют белизну с помощью компараторов цвета, фотометров.

Блеск — неизбирательное направленное отражение поверхностью материала падающего светового потока. На степень блеска влияют рисунок и фактура материала. Материалы с определенной степенью блеска имеют соответствующую гладкость поверхности, которая в свою очередь характеризует возможность поддержания материала в чистом виде. Сочетание цвета, блеска, а также фактуры поверхности создают рисунок, определяющий внешний вид материала. Рисунок на поверхности разреза древесины называют текстурой; она, как и цвет, является характерной особенностью породы дерева. Красивой, ярко выраженной текстурой отличается разрез древесины дуба, бука, ясеня, клена.

Рисунок строительных материалов оценивают экспертным и органолептическим методами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >