Строительные материалы и изделия стр.11
Водостойкость — это способность материала противостоять растворяющему, адсорбционному и химическому воздействию воды. Водостойкость характеризуют коэффициентом размягчения кр, равным отношению прочности материала, насыщенного водой, к прочности сухого материала: кр = Rnас/Rcyx.
Коэффициент размягчения изменяется от 0 (глина) до 1 (сталь). Материалы с кр < 0,8 являются неводостойкими, их не применяют в конструкциях, работающих в воде.
Водонепроницаемость характеризуют наибольшим перепадом давления воды, который выдерживает материал в условиях стандартного испытания (см. подразд. 9.5).
Понятие морозостойкость неоднозначно для абсолютно плотных и пористых материалов. Для материалов на основе битумов и полимеров, а также для металлов под морозостойкостью понимают способность сохранять пластические свойства на морозе и характеризуют морозостойкость наинизшей температурой, при которой материал еще не становится хрупким и его можно деформировать, не опасаясь образования трещин.
Морозостойкость бетона, кирпича и других пористых материалов — это способность насыщенных водой образцов сохранять свою прочность при многократном замораживании и оттаивании воды в порах. Морозное разрушение материала происходит в результате расширения воды при переходе в лед (при одинаковой массе объем льда больше объема воды примерно на 9 %).
Морозостойкость характеризуется маркой (F15, F25, ..., F1000) — числом циклов замораживания и оттаивания, которое выдерживает материал в условиях стандартного испытания. Марку по морозостойкости задают в проекте сооружения в зависимости от возможного насыщения водой и прогнозируемого числа переходов температуры через О "С.
Прямой метод оценки морозостойкости включает в себя:
1) подготовку двух серий образцов (основных и контрольных);
2) предварительное насыщение образцов водой;
3) выполнение заданного маркой числа циклов замораживания (в морозильной камере при t < -17 °С) и оттаивания (в воде при />17 °С) основных образцов;
4) испытание образцов обеих серий на прочность при сжатии.
Отношение прочности основных образцов к прочности контрольных называется коэффициентом морозостойкости (/кмрз = = Лосн/ЛКОнтр)- Считается, что материал выдержал заданное число циклов, если коэффициент морозостойкости оказался не ниже некоторого нормированного значения (для кирпича — 0,75; для гидротехнического бетона — 0,95).
Морозостойкость тем выше, чем меньшую долю составляет открытая пористость; больше в порах остается защемленного воздуха, который легко сжимается при расширении замерзающей воды и не дает подняться давлению; выше прочность материала при растяжении.
2.4. Теплофизические свойства материалов
Теплофизические свойства материалов необходимы при проектировании ограждающих конструкций зданий и сооружений и определяют выбор материалов для них. Проблему термонапряженного состояния конструкций также невозможно решить без знания этих свойств.
Таблица 2.2
Таблица 2.2
|
Материал |
Теплофизические характеристики |
||
|
Коэффициент теплопроводности X, Вт/(м • "С) |
Удельная теплоемкость с, кДж/(кг • °С) |
КЛТР, ю-ус |
|
|
Гранит |
2,9 |
0,84 |
1,0...1,5 |
|
Бетон (тяжелый) |
1,4 |
1,05 |
1,0... 1,4 |
|
Кирпич (кладка) |
0,8 |
0,80 |
— |
|
Сосна(поперек волокон) |
0,17 |
2,7 |
0,4...0,7 |
|
Пенополистирол |
0,045 |
1,7 |
6...9 |
|
Воздух (неподвижный) |
0,024 |
— |
— |
|
Вода |
0,58 |
4,18 |
— |
|
Лед |
2,3 |
2,1 |
— |
|
Сталь |
0,46 |
1,1...1,2 |
|
|
Медь |
— |
— |
|
В случае замерзания воды в порах теплопроводность увеличится почти в 4 раза, так как X льда составляет 2,32 Вт/(м • °С). Следовательно, необходимо защищать теплоизоляционные материалы от увлажнения.