Требования к строительным материалам, свойства и оценка качества строительных материалов

Содержание

Слайд 2

Основные понятия, признаки классификаций, классификация по назначению Все строительные материалы и

Основные понятия, признаки классификаций, классификация по назначению

Все строительные материалы и строительные

конструкции можно классифицировать на группы по различным признакам:
виду продукции (штучные, рулонные, мастичные и т. д.)
применяемому основному сырью (керамические, полимерные и т. д.)
способам производства (прессованные, вальцево-каландровые, экструзионные и т. п.)
назначению (конструкционные, конструкционно-отделочные, декоративно - отделочные.)
конкретным областям применения (стеновые, кровельные, тепло-изоляционные и т.д.)
Слайд 3

происхождению природные (естественные) и искусственные. химическому составу (органические, неорганические) по степени

происхождению природные (естественные) и искусственные.
химическому составу (органические, неорганические)
по степени готовности к

применению (сырьевые -известь, цемент, гипс, необработанная древесина и т. д. , материалы-полуфабрикаты -ДВП и ДСП, фанера, брусья, металлические профили-материалы, готовые к применению -стеклоблоки, кирпичи, керамические облицовочные плитки и т. д.)

Деление СМ на группы может производиться не только по общим, но и по отдельным частным признакам (изотропные и анизотропные; особо тяжелые, облегченные, легкие, особо легкие, по плотности, по огнестойкости, по морозостойкости.)

Слайд 4

К группе ИЗДЕЛИЯ относятся столярные (оконные и дверные блоки, паркет), скобяные

К группе ИЗДЕЛИЯ относятся
столярные (оконные и дверные блоки, паркет),
скобяные (замки, ручки

и т.д.),
электромеханические (осветительная арматура, розетки, выключатели и т.д.),
санитарно-технические, трубы и фитинги.
К ИЗДЕЛИЯМ так же относятся
детали СК: бетонные и ж/б стеновые и фундаментные блоки;
балки, колонны, плиты перекрытий и др. продукция комбинатов ЖБИ и предприятий стройиндустрии;
Более сложные элементы СК (фермы, рамы, арки, оболочки, лестничные марши) часто относятся к группе КОНСТРУКЦИЯ.
Слайд 5

Названия структурных зданий определяют и наимено-вания классификационных групп СМ и СИ:

Названия структурных зданий определяют и наимено-вания классификационных групп СМ и СИ:

стеновые, кро-вельные, тепло-, звукоизоляционные, акустические.
Строительные материалы и изделия:
1. Конструкционные:
для ограждающих конструкций
тепло-звукоизоляционные
кровельные
гидро -и пароизоляционныее
герметизирующие
для светопрозрачных ограждений
для инженерно-технического оборудованияя
специального назначения(жаростойкие, огнеупорные)
Слайд 6

Конструкционно-отделочные: для лицевых слоев ограждающих конструкций типа сэндвич. для ограждений балконов

Конструкционно-отделочные:
для лицевых слоев ограждающих конструкций типа сэндвич.
для ограждений балконов и лоджий
для

полов и лестниц
для перегородок
для подвесных (акустических)потолков
для стационарного оборудования и мебели
для дорожных покрытий
Отделочные:
для наружной отделки зданий и сооружений
для внутренней отделки
для специальных декоративных защитных покрытий (антикоррозионных, огнезащитных)
Слайд 7

Архитектурно-строительные требования к СМ Основные архитектурно-строительные требования к продукции промышленности СМ

Архитектурно-строительные требования к СМ

Основные архитектурно-строительные требования к продукции промышленности СМ и

СИ условно классифицируются на 3 группы:
функциональные :
(общестроительные, эксплуатационные, санитарно-гигиенические)
эстетические
экономические
Слайд 8

Вторая подгруппа функциональных требований относится к качественным характеристикам материалов и СИ,

Вторая подгруппа функциональных требований относится к качественным характеристикам материалов и СИ,

почти исключительно определяемым эксплуатационным режимом зданий, сооружений, отдельных помещений и конструкций, где данная промышленная продукция будет уложена «в дело». Требования этой подгруппы называются эксплуатационными.

Первая подгруппа функциональных архитектурно-строительных требований общестроительных обусловлена
видом и назначением М или СИ, удобством транспортирования и хранения,
технологичностью применения независимо от эксплуатационного режима той конструкции, в которой он будет применен.

Слайд 9

Эстетические требования к форме, цвету, рисунку и фактуре поверхности СМ и

Эстетические требования к форме, цвету, рисунку и фактуре поверхности СМ и

СИ выделены в особую группу. Помимо объективных факторов эти требования не свободны от общего художественного замысла проекта и даже от субъективного мнения автора-архитектора.
Не менее важна группа экономических требований, определяющих технико-экономическую эффективность и целесообразность разработки, производства и применения того или иного СМ и СИ. Обязательные параметры экономических требований заказчика – лимитная цена (по смете) и долговечность.

В последнее время, особенно в связи с широким внедрением в строительство синтетических и полимерных СМ и СИ, особую значимость приобрели санитарно-гигиенические требования.

Слайд 10

Эксплуатационно-технические свойства СМ Физические структурные (плотность, пористость, объемная масса) свойства СМ

Эксплуатационно-технические свойства СМ

Физические
структурные (плотность, пористость, объемная масса)
свойства СМ по отношению к

действию воды и отрицательной температуры (водопоглощение, влагоотдача, водопроницаемость, влажность, водостойкость, морозостойкость)
свойства характеризующие отношение СМ к действию тепла (огнестойкость, теплопроводность, огнеупорность)
Механические
прочность, твердость, истираемость
Химические
Коррозионная стойкость
Слайд 11

Большинство современных СМ представляют собой капиллярно-пористые тела. Поэтому важнейшим показателем, влияющим

Большинство современных СМ представляют собой капиллярно-пористые тела. Поэтому важнейшим показателем, влияющим

на многие свойства СМ является пористость – степень заполнения объема материала порами – промежутками, полостями между элементами структуры.
Поры могут содержать газ (воздух) или жидкость. Различают микро(0,001-0,01мм) и макропоры (0,1-1,2 мм), открытые или закрытые.
Пористость определяется по формуле
П=Vпор/Vo*100%
По пористости СМ подразделяются на
низкопористые – П<30% (стекло, сталь П=0,)
среднепористые – П=30-50% кирпич – 25%
высокопористые П>50%(пенопласты - П=99%.
Слайд 12

Истинной плотностью материала называется отношение массы материала в абсолютно плотном состоянии

Истинной плотностью материала называется отношение массы материала в абсолютно плотном состоянии

к объему в абсолютно плотном состоянии (плотность вещества)

Средней плотностью материала или просто плотностью называется отношение массы материала в естественном состоянии (с пустотами, порами, полостями) к объему в естественном состоянии.
Плотности СМ:
Бетоны =1800-2600 кг/м3
Стали =7850 кг/м3
Кирпич =1400-1900 кг/м3
Стекло =2400-2600 кг/м3

Слайд 13

Слайд 14

Влагоотдача – свойство материала выделять воду при наличии соответствующих условий в

Влагоотдача – свойство материала выделять воду при наличии соответствующих условий в

окружающей среде (понижение влажности, нагрев, движение воздуха).
Влагоотдачу выражают скоростью высыхания СМ в процентах массы (или объема образца), теряемых в сутки при относительной влажности воздуха 60% и температуре 20С0.
Слайд 15

Влажность W – содержание влаги в материале, отнесенная к массе СМ

Влажность W – содержание влаги в материале, отнесенная к массе СМ

во влажном состоянии в % (значительно меньше, чем его полное водопоглощение)

Водопроницаемость – способность СМ пропускать воду под давлением. Величина водопроницаемости характеризуется количеством воды, прошедшим в течение часа через 1 см2 площади испытуемого материала при постоянном давлении, величина которого определяется соответствующим ГОСТом. Степень водопроницаемости тесно связана с характером строения материала. Материалы особо плотные водоне-проницаемы (сталь, стекло).

Слайд 16

Водостойкость – характеризуется отношением предела прочности при сжатии материала, насыщенного водой

Водостойкость – характеризуется отношением предела прочности при сжатии материала, насыщенного водой

к пределу прочности при сжатии СМ в сухом состоянии - коэффициентом Кр.
Кр = 1 для металлов и стекла.
Если Кр < 0,8, то СМ не применяют в конструкциях, посто-янно подверженных действию воды.
Морозостойкость - свойство насыщенного водой СМ выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и соответственно без значи-тельных потерь массы и прочности.
Слайд 17

Теплопроводность - это способность СМ передавать через свою толщину тепловой поток,

Теплопроводность - это способность СМ передавать через свою толщину тепловой поток,

возникающий при разности температур на поверхностях.

Это свойство оценивается количеством теплоты, проходящей в течение 1 часа (t) через стену из испытуемого СМ толщиной 1 м (a), площадью 1 м2 (A) при разности температур С0

Огнестойкость – это способность СМ сохранять физические свойства при воздействии огня и высоких температур, развивающихся в условиях пожара

Слайд 18

По отношению к воздействию высоких температур СМ: несгораемые – не воспламеняются,


По отношению к воздействию
высоких температур СМ:
несгораемые – не

воспламеняются, не тлеют, не обугливаются (бетон, кирпич, металл, камни).
трудносгораемые – обугливаются, тлеют, с трудом воспламеняются, с удалением источника огня их горение и тление прекращаются (асфальтобетон, фибролит).
сгораемые – горят или тлеют после удаления источника огня (древесина, рубероид и т.д.).
Огнеупорность – свойство СМ противостоять, не деформируясь, длительному воздействию высоких температур.
Хладостойкость – свойство СМ, сохранять пластичность, вязкость и другие эксплуатационные характеристики при отрицательных tС0.
Слайд 19

Акустические свойства – звукоизолирующая способность характеризует снижения уровня воздействий звуковой волны

Акустические свойства –
звукоизолирующая способность
характеризует снижения уровня
воздействий звуковой волны

при
их прохождении через
ограждающие конструкции здания,
звукопоглощающая способность.
Оптические свойства –
светопроницаемость –
способность пропускать прямой
и рассеянный свет, прозрачность
(для окон и других световых
ограждений)– способность пропускать
прямой и рассеянный свет,
не изменяя направления его распространения.
Слайд 20

Механические свойства Связаны с возможностью СМ сопротивляться различным силовым воздействиям. Прочность

Механические свойства
Связаны с возможностью СМ сопротивляться различным силовым воздействиям.
Прочность – способность

СМ сопротивляться разрушению или необратимому изменению формы под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами.
Прочность СМ оценивается пределом прочности R, (H/м2) – напряжением, соответствующим нагрузке, при котором фиксируется начало разрушения.
Наиболее распространены нагрузки:
- сжатие
- растяжение
- изгиб и удар.
Слайд 21

Предел прочности при сжатии (растяжении) R= P/A, где P – нагрузка,

Предел прочности при сжатии (растяжении)
R= P/A,
где P – нагрузка, при которой

фиксируются первые признаки разрушения,
A – площадь поперечного сечения образца.
Предел прочности при изгибе
R=M/W,
где M – изгибающий момент, при котором фиксируются первые признаки разрушения.
W – момент сопротивления сечения образца.
Прочность СМ при ударе часто оценивается по суммарной работе нескольких сбрасываний груза на образец СМ, затраченной на его разрушение (до появления первой трещины) и отнесенной к единице V материала.
Слайд 22

Твердость – способность СМ сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим при проникновении в

Твердость – способность СМ сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим при проникновении в

него другого, более твердого тела.
В зависимости от вида СМ применяют различные методы оценки твердости. Для металлов, материалов на основе полимеров, древесины – вдавливание в образец шариков, конусов или пирамид. Для природных каменных СМ – царапают минералами входящими в шкалу твердости Мооса (самые твердый – алмаз Т10, кварц Т7, тальк Т1).
Твердость СМ зависит от его плотности. Это свойство не всегда находится в прямой зависимости от прочности (стали различной прочности могут иметь одинаковую твердость).
Слайд 23

Истираемость – способность СМ уменьшаться в объеме и массе, вследствие разрушения

Истираемость – способность СМ уменьшаться в объеме и массе, вследствие разрушения

поверхности слоя под давлением истирающих усилий.
где А – площадь материала, к которой прикладываются истирающие воздействия,
m и m1 – масса до и после истирания.
Истираемость в большей мере зависит от плотности СМ. Эта характеристика очень важна для СМ, применяемых для полов, тротуаров и дорог. Очень стойкие к истирающим воздействиям ПКМ - базальт, гранит и т.д.
Слайд 24

Деформативные свойства Упругость – способность СМ деформироваться под влиянием нагрузки и

Деформативные свойства
Упругость – способность СМ деформироваться под влиянием нагрузки и самопроизвольно

восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения воздействия внешней среды.
Пластичность – способность СМ изменять форму, размеры под воздействием внешних сил не разрушаясь. После прекращения силы, СМ не может самопроизвольно восстановить форму и размеры. Остаточная деформация называется пластической.
Способность твердого материала разрушаться при механических воздействиях без сколько-нибудь значительной пластической деформации называется хрупкостью.
Слайд 25

Коррозионная стойкость Разрушение СМ под воздействием агрессивных веществ называется коррозией. Различают

Коррозионная стойкость
Разрушение СМ под воздействием агрессивных веществ называется коррозией. Различают химическую,

физическую (без изменения химического состава), физико-химическую и электрохимическую коррозию (из-за возникновения электрического тока на границе фаз СМ).
Коррозионная стойкость – способность СМ сопротивляться разрушительному действию агрессивных веществ.
При оценке коррозионной стойкости СМ определяют разность масс образцов до и после воздействия агрессивной среды и соответствующие изменения прочностных и упругих характеристик.
Слайд 26

Степень разрушения СМ определяется при водопогло-щении под вакуумом. О ходе разрушения

Степень разрушения СМ определяется при водопогло-щении под вакуумом. О ходе разрушения

структуры СМ судят на основании изменения объема воды, поглощаемой материалом. По разности массы сухих и насыщенных образцов рассчитывают прирост V внутренних пор, доступных воздействию агрессивной среды. Эту величину принимают за критерий коррозоустойчивости СМ.

Комплексные свойства СМ
– долговечность
– надежность
– совместимость

Слайд 27

Долговечность – способность СМ и СИ сохранять требуемые свойства до предельного

Долговечность – способность СМ и СИ сохранять требуемые свойства до предельного

состояния, заданного условиями эксплуатации. Долговечность материала зависит от состава, структуры и качества материала, а также от совокупности воздействующих на него в период эксплуатационных факторов: режима и уровня нагрузок, температуры, влажности, агрессивности среды.
Долговечность количественно измеряется временем (в годах) от начала эксплуатации в заданном режиме до момента достижения предельного состояния.
Надежность – одно из основных комплексных свойств СМ, определяющее его способность выполнять свои функции в течении заданного времени и при данных условиях эксплуатации, сохраняя при этом в определенных пределах установленные характеристики.
Слайд 28

Зависит от: условий производства, условий транспортирования, хранения, условий применения, условий эксплуатации.

Зависит от:
условий производства,
условий транспортирования,
хранения,
условий применения,
условий эксплуатации.
Основное значение надежности

состоит в исключении «отказов» внезапного ухудшения свойств М ниже уровня браковочного показателя.

Совместимость – способность разнородных материалов или компонентов композитных материалов, СИ, СК образовывать прочное и надежное неразъемное соединение и стабильно выполнять при этом необходимые функции в течение заданного времени

Слайд 29

Эстетические свойства СМ К эстетическим свойствам СМ относятся форма, цвет, фактура,

Эстетические свойства СМ
К эстетическим свойствам СМ относятся форма, цвет, фактура,

рисунок (природный рисунок - текстура).
Форма материалов, лицевая поверхность которых воспринимается визуально в процессе эксплуатации, непосредственно влияет на своеобразие фасада или интерьера здания. В современной архитектуре форма облицовочных материалов лаконична. Это, как правило, квадрат или прямоугольник.
Цвет – зрительное ощущение, возникающее в результате воздействия на сетчатку глаза электромагнитных колебаний, отраженных от лицевой поверхности СМ в результате действия света. Основные характеристики цвета – цветовая тональность, светлота и насыщенность.
Слайд 30

Цветовая тональность – показывает к какому участку видимого спектра относится цвет

Цветовая тональность – показывает к какому участку видимого спектра относится цвет

материала, количественно цветовые тона измеряются длинами волн.
Светлота – характеризуется относительной яркостью поверхности СМ, определяемой коэффициентом отражения, который представляет соответственно отношение отраженного светового потока к падающему.

Насыщенность цвета – степень отличия хроматического цвета от ахроматического той же светлоты.
Фактура – видимое строение лицевой поверхности СМ, характеризуемое степенью рельефа и блеска.
Рисунок – различные по форме, размерам, располо-жению, цвету линии, полосы, пятна и другие элементы на лицевой поверхности материала.

Слайд 31

Оценка качества строительных материалов Вероятность принятия эффективного, качественного решения при выборе

Оценка качества строительных материалов
Вероятность принятия эффективного, качественного решения при выборе наиболее

целесообразных СМ в процессе проектирования объекта повышается по мере увеличения числа рассматриваемых вариантов и оценки не только отдельных свойств СМ и СИ, а всей совокупности этих свойств, определяющих качество продукции. Многочисленные методы оценки качества строительных объектов (СК, СМ и т.д.) можно классифицировать:
- по степени универсальности
- по полноте учета свойств:
а) полные, учитываются все свойства с максимально высокой точностью
б) упрощенные, учитывают только основные свойства.
Слайд 32

-по решаемым задачам: а) на методы позволяющие ранжировать по качеству и

-по решаемым задачам:
а) на методы позволяющие ранжировать по качеству и

одновременно оценивать во сколько раз один материал лучше другого;
б) методы, позволяющие произвести только ранжировку.
- по характеру исполнения оценки:
а) экспертная (с привлечением экспертов)
б) неэкспертная (при наличии достаточной информации по всем объектам, и по всем их свойствам).
Комплексную количественную оценку качества СМ рассматривают как двухступенчатый процесс:
1) оценка простых свойств
2) оценка сложных свойств.
Слайд 33

В настоящее время количественная оценка и аттестация качества СМ, как правило,

В настоящее время количественная оценка и аттестация качества СМ, как правило,

ограничивается оценкой отдельных свойств. Все ГОСТы, ТУ регламентируют число показателей некоторых важнейших свойств.
Стандартизация и унификация СМ
Стандартизацией называется процесс установления и применения стандартов – комплекса нормативно-технических требований, норм и правил на продукцию массового применения, утвержденных в качестве обязательных для предприятий и организаций-изготовителей и потребителей указанной продукцию. В ГОСТах приведены требования к свойствам СМ, методам их испытаний, правилам приемки, транспортирования и хранения. ГОСТы обязательны для применения на всей территории России.
Слайд 34

ТУ или временные ТУ – ВТУ – содержат комплекс требований к

ТУ или временные ТУ – ВТУ – содержат комплекс требований к

показателям качества, методам испытаний, правилам приемки к определенным видам материалов, которые не стандартизированы или ограниченно применяются. ТУ действуют в пределах ведомства, министерства. Кроме ГОСТов и ТУ в строительстве действуют СНиПы.
С 1 июля 2003 года в России вступил в действие закон о техническом регулировании. Согласно этому закону ГОСТы могут упраздняться, а государство будет обеспечивать лишь безопасность продукции для потребления и окружающей среды посредством принятия системы технических регламентов. Стандарты качества будут предлагать сами предприятия.