Презентация на тему: Свойства строительных материалов

• 1 слайд

  Оп.01 Основы материаловедения
  Профессия «Мастер общестроительных
  работ»
  Преподаватель: Хайруллина С.А.
  Тема урока: Свойства строительных материалов
  

• 2 слайд

  -Ознакомиться основными структурными характеристиками материалов.
  -Изучить основные свойства строительных материалов.
  Цель урока:
  

• 3 слайд

  Каждый материал, применяемый в строительстве, обладает комплексом разнообразных свойств, определяющим область его рационального применения и возможность сочетания с другими материалами.
  Основные свойства строительных материалов физические, механические и химические.
  
  
  

• 4 слайд

  Средняя плотность  
  Истинная плотность 
  Пористость 
  
  Основные структурные характеристики материалов
  

• 5 слайд

  
  
  Средняя плотность материала (далее мы будем называть ее просто плотностью), физическая величина, определяемая отношением массы материала ко всему занимаемому им объему , включая имеющиеся в них пустоты и поры.
  
  Следовательно, плотность материала меняется в зависимости от его структуры. Поэтому искусственные материалы (бетоны, керамику и т. п.) путем изменения их структуры можно получать с заданной (требуемой) плотностью. Например, меняя пористость бетона, можно получить тяжелый бетон плотностью более 2200 кг/м3 или особо легкий - плотностью менее 500 кг/м3.
  
  

• 6 слайд

  характеризуется массой единицы объема материала, причем имеется в виду объем только твердого вещества, из которого состоит материал , без учета объема пор и пустот.
  
  истинная плотность - это плотность вещества, из которого состоит материал.
  У непористых материалов (стекло, сталь, битум) средняя плотность равна истинной. Истинная плотность каждого вещества - постоянная характеристика (физическая константа), которая не может быть изменена, как средняя плотность материала, без изменения его химического состава или молекулярной структуры.
  
  Истинная плотность материала
  

• 7 слайд

  - степень заполнения объема материала порами.
  
  Пористость 
  Пористость является основной структурной характеристикой, определяющей такие свойства материала, как водопоглощение, теплопроводность, акустические свойства, морозостойкость, прочность и др.
  

• 8 слайд

  Физические свойства материала характеризуют его поведение под воздействием физических факторов, моделирующих воздействие внешней среды и условия работы материала (действие воды, высоких и низких температур и т. п.).
  Физические свойства материалов
  

• 9 слайд

  - способность материалов впитывать и удерживать в своих порах влагу - зависит от пористости материала и характеризуется максимальным количеством воды, которое может поглотить абсолютно сухой материал.
  
  Водопоглощение 
  

• 10 слайд

  - величина, показывающая, сколько воды в данный момент находится в материале по отношению к его сухой массе (реже по отношению к объему материала). Влажность материала выражается в процентах и может изменяться от 0% (абсолютно сухой материал) до значения полного водопоглощения. Влажность материала зависит как от свойств самого материала (пористости, гигроскопичности), так и от окружающей его среды (влажность воздуха, наличие контакта с водой).
  Влажность 
  

• 11 слайд

   - способность материалов поглощать водяные пары из воздуха. Гигроскопичность зависит от химического состава материала и характера его пористости. К гигроскопичным материалам относятся древесина и гипс. Характерные для древесины усушка и набухание, сопровождающиеся короблением и возникающие даже без непосредственного контакта с водой, являются следствием ее гигроскопичности. Снизить гигроскопичность можно, покрывая поверхность материала гидрофобными (водоотталкивающими) веществами. Например, древесину покрывают водостойкими лаками и красками.
  Гигроскопичность
  

• 12 слайд

  
  - способность материала терять находящуюся в его порах воду. Влагоотдачу определяют количеством воды, испаряющейся из образца материала в течение суток при температуре воздуха 20 °С и относительной влажности 60%. Влагоотдачу учитывают, например, при сушке стен зданий и уходе за твердеющим бетоном. В первом случае желательна быстрая влагоотдача, а во втором, наоборот, замедленная.
  Влагоотдача 
  

• 13 слайд

  - способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное, попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения.
  Морозостойкость 
  

• 14 слайд

   - способность материала передавать теплоту сквозь свою толщу от одной своей поверхности к другой в случае, если температура у этих поверхностей разная. Теплопроводность материала характеризуется количеством теплоты (в джоулях), которое способен пропустить материал через 1 м2 поверхности при толщине 1 м и разности температур на поверхностях 1 К в течение 1 с.
  Теплопроводность
  

• 15 слайд

  - способность материала поглощать при нагревании теплоту. Показателем теплоемкости служит удельная теплоемкость, равная количеству теплоты, необходимой для нагревания единицы массы материала на 1 К. Удельная теплоемкость большинства природных и искусственных каменных материалов находится в пределах (0,7...1) · 103 Дж/(кг · К). Поэтому количество теплоты, нужное для нагрева той или иной строительной конструкции до одной и той же температуры, зависит не от вида материала, а от массы конструкции.
  Теплоемкость 
  

• 16 слайд

   - свойство материала расширяться при нагревании и сжиматься при охлаждении - характеризуется температурными коэффициентами объемного и линейного расширения. В строительстве чаще используетсятемпературный коэффициент линейного расширения, показывающий, на какую долю первоначальной длины увеличится размер материала в рассматриваемом направлении при повышении температуры на 1 К.
  
  Тепловое расширение
  

• 17 слайд

  - способность материала выдерживать без разрушения воздействие огня и воды в условиях пожара. Разрушение материала в таких условиях может произойти из-за того, что он сгорит, растрескается, полностью потеряет прочность. Для повышения огнестойкости материалов используют антипирены - вещества, которыми пропитывают или покрывают материал. Антипирены выделяют газы, не поддерживающие горения, или под действием высокой температуры образуют пористый защитный слой на материале, чем замедляют его нагрев. По степени огнестойкости различают несгораемые, трудносгораемые и сгораемые материалы.
  Несгораемые материалы под действием огня или высокой температуры не горят и не обугливаются. К таким материалам относятся бетон, кирпич и т. п. Однако некоторые несгораемые материалы (стекло, асбестоцемент, мрамор) при резком нагревании разрушаются, а стальные конструкции при сильном нагревании теряют прочность и деформируются.
  Трудносгораемые материалы под действием огня медленно воспламеняются и после удаления огня их горение и тление прекращаются. К этим материалам относятся фибролит, пропитанная антипиренами древесина, асфальтобетон.
  Сгораемые материалы под действием огня или высокой температуры горят и продолжают гореть после удаления источника огня.
  
  Огнестойкость 
  

• 18 слайд

   - способность материала длительно работать в условиях высоких температур без деформаций и размягчения. По степени огнеупорности различают: легкоплавкие (огнеупорность ниже 1350°С), тугоплавкие(огнеупорность от 1350 до 1580°С) и огнеупорные (огнеупорность выше 1580°С) материалы.
  Огнеупорность
  

• 19 слайд

  -это свойства, связанные с взаимодействием материала и звука. Звук, или звуковые волны, - это механические колебания, распространяющиеся в твердых, жидких и газообразных средах. Строителя интересуют две стороны взаимодействия звука и материала: в какой степени материал проводит сквозь свою толщу звук - звукопроводность и в какой мере материал поглощает и отражает падающий на него звук - звукопоглощение.
  Звукопроводность зависит от массы материала и его строения. Материал тем меньше проводит звук, чем больше его масса: если масса материала велика, то энергии звуковых волн не хватает, чтобы пройти сквозь него, так как для этого надо привести материал в колебание. Плохо проводят звук пористые и волокнистые материалы, так как звуковая энергия поглощается и рассеивается развитой поверхностью материала, переходя при этом в тепловую энергию.
  Звукопоглощение зависит от характера поверхности материала. Материалы с гладкой поверхностью отражают большую часть падающего на них звука (эффект зеркала), поэтому в помещении с гладкими стенами звук, многократно отражаясь от них, создает постоянный шум. Если же поверхность материала имеет открытую пористость, то звуковые колебания, входя в поры, поглощаются материалом, а не отражаются. Так, мягкая мебель, ковры заглушают звук.
  
  Акустические свойства материалов 
  

• 20 слайд

   Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться действию внешних механических сил, вызывающих в нем сжатие, растяжение, изгиб, срез, кручение, истирание. Основные механические свойства строительных материалов: прочность, деформативность (упругость, пластичность), твердость, износостойкость.
  
  Механические свойства
  

• 21 слайд

  - свойство материала в определенных условиях и пределах воспринимать нагрузки или другие воздействия, вызывающие в нем внутренние напряжения, без разрушения.
  Прочность 
  

• 22 слайд

  Если взять два шарика - резиновый и глиняный - и начать их сжимать, то оба они под действием приложенной силы начнут деформироваться. Если прекратить действие силы, резиновый шарик восстановит свою форму, а глиняный останется деформированным.
  Материалы, ведущие себя подобно резиновому шарику, т. е. восстанавливающие свою форму и размеры после снятия нагрузки, называются упругими. Материалы, ведущие себя подобно глине, т. е. сохраняющие деформации после снятия нагрузки, называются пластичными. Соответственно обратимые деформации называются упругими деформациями, а необратимые - пластическими.
  К упругим материалам относятся природные и искусственные каменные материалы, стекло, сталь; к пластичным - битумы ( при положительных температурах), некоторые виды пластмасс, свинец, бетонные и растворные смеси до затвердевания.
  
  Упругость и пластичность.
  

• 23 слайд

  - способность материалов сопротивляться проникновению в них других материалов. Твердость - величина относительная, так как твердость одного материала оценивается по отношению к другому. Самый простой метод определения твердости - по шкале твердости. В эту шкалу входят 10 минералов, расположенных по возрастающей твердости, начиная от талька (твердость 1) и кончая алмазом (твердость 10). Твердость исследуемого материала определяют, последовательно царапая его входящими в шкалу твердости минералами.
  Обычно твердость определяют на специальных приборах. Так, для оценки твердости металлов и других твердых материалов применяют метод Бринелля, основанный на вдавливании под определенной нагрузкой в испытуемый образец шарика из закаленной стали. По диаметру отпечатка от шарика рассчитывают число твердости .
  Высокая прочность материала не всегда говорит о его твердости. Так, древесина, хотя по прочности при сжатии равна бетону, а при изгибе и растяжении превосходит его, имеет значительно меньшую, чем у бетона, твердость.
  
  Твердость 
  

• 24 слайд

  - способность материала противостоять воздействию на него сил трения и ударных воздействий от движущихся предметов. Определяют ее на специальных приборах, снабженных абразивными насадками и моделирующих реальный процесс изнашивания. Износостойкость - важное свойство материалов, используемых для покрытий полов, дорог и т. п.
  Износостойкость 
  

• 25 слайд

  Химические свойства материала характеризуют его способность к химическим превращениям под влиянием веществ, с которыми он находится в соприкосновении, а также некоторых физических (например, нагревание, облучение, электрический ток) и биологических (микроорганизмы, грибки и др.) воздействий. Из химических свойств материалов для строителя главные - коррозионная стойкость материалов в строительных конструкциях и их химическая активность. Последнее свойство важно, например, для материалов, используемых как связующее (например, цемент, синтетические смолы)
  
  Химические свойства
  
  

• 26 слайд

  - разрушение твердых тел, которое вызывается химическими и электрохимическими процессами, протекающими в них при взаимодействии с внешней средой. Коррозионному разрушению подвергаются не только металлы, но и каменные материалы, бетон, пластмассы, древесина.
  Основными агрессивными агентами, вызывающими коррозию строительных материалов, являются: пресная и соленая вода, минерализованные почвенные воды, растворенные в дождевой воде газы (SO2, SO3, NO2) от промышленных предприятий и автомашин. На промышленных предприятиях коррозию строительных материалов часто вызывают более сильные агенты: растворы кислот и щелочей, расплавленные материалы и горячие газы.
  Особый вид коррозии - биокоррозия - разрушение материала под действием живых организмов (например, грибков, микробов). Биокоррозия - это не только гниение органических материалов (древесины, битума и др.), но и разрушение бетона и металла продуктами жизнедеятельности поселившихся на них микроорганизмов.
  Изменение структуры и химического состава пластмасс под влиянием внешней среды носит название "старение". Наиболее вредные воздействия на пластмассы оказывают солнечное облучение, кислород воздуха и повышенные температуры.
  Коррозия строительных материалов опасна не столько химическими изменениями в материале, сколько связанными с ними изменениями физико-механических характеристик материалов.
  Коррозия 
  

• 27 слайд

  строительных материалов, как вяжущие вещества или минеральные добавки, зависит не только от их состава и строения (т. е. от активности составляющих их молекул), но и от тонкости измельчения. Причина этого в том, что химические процессы протекают либо при непосредственном контакте этих веществ друг с другом (т. е. на их поверхности), либо при растворении веществ (растворение происходит также с поверхности). Таким образом, чем больше поверхность вещества, тем активнее оно в химическом отношении. Поверхность увеличивается при увеличении степени измельчения его частиц.
  Химическая активность 
  

• 28 слайд

  -Что было сложного?
  -Что было не понятно ?
  -Что вас затруднило?
  
  Рефлексия