Свойства портландцемента. Основные свойства строительных материалов

Наличие воды в порах материала повышает его теплопроводность, так как вода имеет коэффициент 0,50 Вт/(м×К), а воздух – 0,02 Вт/( м×К). При замерзании влажных материалов коэффициент теплопроводности еще более повышается, потому что коэффициент теплопроводности льда равен 2, т.е. в 100 раз больше, чем у воздуха.

Теплоемкость – свойство материала поглощать при нагревании опр

еделенное количество тепла. При охлаждении материалы выделяют тепло, причем тем больше, чем выше их теплоемкость. Коэффициент теплоемкости равен количеству тепла (Дж), необходимого для нагревания 1 кг материала на 1 К

, (8)

где Q – количество тепла, кДж; т – масса материала, кг; (t1 – t2) – разность температур, К.

Теплоемкость неорганических строительных материалов (бетон, кирпич, природные каменные материалы) изменяется в пределах 0,75–0,92 кДж/(кг×К), древесины – 0,7 кДж/(кг×К), вода имеет наибольшую теплоемкость – 4 кДж/(кг×К).

С повышением влажности материалов их теплоемкость возрастает. Этот показатель имеет большое значение при проверке теплоотдачи стен и перекрытий, расчете подогрева материалов для зимних работ.

Если строительный материал состоит из нескольких составных частей (например, бетон или строительный раствор), то средневзвешенный коэффициент теплоемкости такого материала рассчитывают по формуле теплоемкости смеси

, (9)

где p – весовые части составляющих материалов; С – коэффициенты их теплоемкости.

Термостойкость – способность материала выдерживать без разрушений определенное количество резких колебаний температуры. Единицей измерения этого свойства является количество теплосмен, определяемое для многих теплоизоляционных и огнеупорных материалов.

Жаростойкость – способность материала выдерживать температуру эксплуатации до 1000 °С без нарушения сплошности и потери прочности.

Огнеупорность – способность материала выдерживать длительное воздействие высоких температур без деформаций и разрушения. По степени огнеупорности материалы подразделяют на огнеупорные, работающие без снижения свойств при температуре свыше 1580 °С, тугоплавкие – 1580 – 1350 °С и легкоплавкие – ниже 1350 °С. К этим материалам специального назначения относятся шамотные (обожженная глина), динасовые (состоящие в основном из оксида кремния) и высокоглиноземистые (содержащие преимущественно оксид алюминия), которые применяют в виде мелкоштучных кирпичей для внутренней футеровки промышленных тепловых агрегатов (доменные, сталеплавильные, стекловаренные печи, автоклавы и т.д.).

Огнестойкость – свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение определенного времени. Ко всем материалам, используемым в строительстве, и особенно к тем, из которых выполняют несущие конструкции: стены, колонны, перекрытия, – предъявляют требования по огнестойкости, которые зависят от категории здания и сооружения по пожаробезопасности, определяемой СниПом, СНБ. Для оценки огнестойкости введен показатель возгораемости, основанный на трех признаках предельного состояния: потере несущей способности (снижение прочности и увеличение деформаций), теплоизолирующих свойств и сплошности. Предел огнестойкости конструкций и материалов характеризуется временем (ч) с начала теплового воздействия и до появления одного из признаков предельного состояния.

По возгораемости строительные материалы подразделяют на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

К несгораемым относят бетон, кирпич, сталь, природные каменные материалы.

Трудносгораемые – материалы, которые под действием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются, но после удаления источника огня их горение и тление прекращаются (фибролит, состоящий из древесных стружек и цементного камня, асфальтобетон, некоторые полимерные материалы).

Сгораемые – материалы, которые при контакте с огнем загораются и горят открытым пламенем даже в случае ликвидации источника огня (древесина, битум, полимерные материалы).

При действии звука на материал проявляются его акустические свойства. По назначению акустические материалы делят на четыре группы: звукопоглощающие, звукоизолирующие, виброизолирующие и вибропоглощающие.

Звукопоглощающие материалы предназначены для поглощения шумового звука. Основной акустической характеристикой является величина коэффициента звукопоглощения, равная отношению количества поглощенной материалом звуковой энергии к общему количеству падающей на поверхность материала в единицу времени. Звукопоглощающими материалами называют те, у которых коэффициент звукопоглощения больше 0,2. Эти материалы обладают открытой пористостью или имеют шероховатую, рельефную поверхность, поглощающую звук.

Звукоизолирующие материалы применяют для ослабления ударного звука, передающегося через строительные конструкции здания из одного помещения в другое. Оценку эффективности звукоизоляционных материалов проводят по двум основным показателям: динамическому модулю упругости и относительной сжимаемости (%) под нагрузкой.

Звукоизолирующая способность – один из параметров оптимизации наружных и внутренних ограждающих конструкций. Звукоизолирующая способность зависит от природы материала и конструктивного решения, например, стены или перегородки. Для однослойной конструкции звукоизолирующие свойства зависят от массы единицы площади поверхности.

Известно, что при толщине стены (перегородки) из ячеистого бетона 100 мм и r=500-800 кг/м3 индекс изоляции воздушного шума (Rw) составляет Rw=32-38 дБ (нормативные значения для перегородок – Rw=43 дБ, для межквартирных стен – Rw=52 дБ). Отсюда следует, что распространенное применение блоков толщиной около 100 мм из ГАТ для устройства перегородок не дает ожидаемого эффекта, т.к. звукоизолирующие свойства таких перегородок неудовлетворительны.

С увеличением толщины стен и с повышением плотности бетона повышается и звукоизолирующая способность ячеистого бетона. При r=800 кг/м3 и толщине стены 200 мм Rw=45 дБ.

Для устройства межквартирных стен или перегородок следует использовать двух- или многослойную конструкцию с воздушной прослойкой или с заполнением воздушного зазора пористым материалом. Наличие плотных штукатурных слоев также повышает звукоизолирующую способность конструкций.

Двуслойные конструкции (с воздушным промежутком до 50 мм) межквартирных стен, например, из ячеистых бетонов достаточно трудоемки и сложны в исполнении.

Виброизолирующие и вибропоглощающие материалы предназначены для устранения передачи вибрации от машин и механизмов на строительные конструкции зданий.

3. Основные направления решения экологических проблем в стройиндустрии

Антропогенное воздействие строительства разнообразно по своему характеру и происходит на всех этапах строительной деятельности – начиная от добычи стройматериалов и кончая эксплуатацией готовых объектов. С серьезными нарушениями ландшафтов и загрязнением окружающей среды связано ведение работ непосредственно на стройплощадке. Нарушения эти начинаются с расчистки территории строительства, снятия растительного слоя и выполнения земляных работ. При расчистке территории строительства, ранее уже занимавшейся под застройку, образуется значительное количество отходов, загрязняющих окружающую среду при сжигании, или загромождающих свалочные территории, что меняет морфологию участков, ухудшает гидрологические условия, способствует эрозии. Степень воздействия на природу зависит от материалов, применяемых для строительства, технологии возведения зданий и сооружений, технологической оснащенности строительного производства, типа и качества строительных машин, механизмов и транспортных средств и других факторов.

 Скачать реферат