Физические свойства материалов

Потребительские свойства любого строительного объекта в первую очередь определяются материалами, из которых он сооружается.

Основные физические свойства, характеризующие физическое состояние строительных материалов, такие, как прочность, теплопроводность, теплоемкость, морозостойкость, влажность, водостойкость, водопоглощение, водонепроницаемость, строго регламентируются нормативными документами. Материалы, не отвечающие соответствующим критериям, использовать при строительстве жилых зданий ЗАПРЕЩЕНО.


Прочность – способность материалов сопротивляться разрушению под действием внешних сил, вызывающих деформации и внутренние напряжения в материале. Характеризуются пределом прочности, т.е. наибольшим напряжением, соответствующим нагрузке, при которой материал разрушается. Прочность конструкционных строительных материалов характеризуется маркой, которая, как правило, соответствует минимально допускаемому значению предела прочности при сжатии. Для строительных материалов обычно выделяют также предел прочности на растяжение и предел прочности на изгиб.

Понятие «масса» применяется во всех случаях, когда имеется в виду свойство тела или вещества, характеризующее их инерционность и способность создавать гравитационное поле (скалярная величина), а понятие «вес» - в случаях, когда имеется в виду сила, возникающая вследствие взаимодействия с гравитационным полем (векторная величина).


Масса не зависит от ускорения свободного падения, а вес пропорционален этому ускорению (равен mq ).

Масса выражается в килограммах (граммах, мегаграммах, миллиграммах, тоннах и т.д.), а вес, как любая сила, - в ньютонах (килоньютонах, меганьютонах, деканьютонах и т.д.).

Под физической величиной «грузоподъемность» следует понимать максимальную массу, на подъем и транспортирование которой в данных условиях рассчитано данное устройство – грузоподъемный кран, грузовой автомобиль, железнодорожный вагон, судно.

Грузоподъемность выражается в единицах массы (обычно в тоннах), а не в единицах силы.

Помимо грузоподъемности можно использовать другую физическую величину – подъемную силу, например, силу, на которую рассчитывается прочность троса, к которому подвешивается груз. И ее, естественно, следует выражать в единицах силы.

Плотность – величина, определяемая отношением массы вещества к занимаемому им объему (кг/м3, г/см3).

В ряде случаев необходимо использование дополнительных характеристик плотности строительных материалов.

Средняя плотность ( p m ) – физическая величина, определяемая отношением массы тела или вещества ( m ) ко всему занимаемому ими объему ( V ), включая имеющиеся в них пустоты и поры.

Поры – ячейки в материале, заполненные воздухом (газом или жидкостью). Пустоты – заполненное воздухом пространство между частицами.

Истинная плотность – предел отношения массы к объему, когда объем стягивается к точке, в которой определяется плотность тела или вещества (т.е. без учета имеющихся в них пустот и пор).

Насыпная плотность – отношение массы зернистых материалов, материалов в виде порошка ко всему занимаемому ими объему, включая и пространство между частицами.

Удельный вес – это отношение веса тела к его объему и, следовательно, зависит от ускорения свободного падения. Он выражается в ньютонах на кубический метр (Н/м3) и равен произведению плотности на ускорение свободного падения.

В качестве характеристики материала или вещества должна приводится плотность – величина постоянная для данного материала или вещества, а не их удельный вес. Например, следует говорить о плотности стали 7850 кг/м3, а не о ее удельном весе.