Теоретическая прочность
Модуль упругости
Относительная деформация
Хрупкость
Пластичность
Упругость
Коэффициент конструктивного качества
ККК = RСЖ/rо
RСЖ — прочность при сжатии;
rо — средняя плотность.
ККК численно равен длине образца единичного сечения, который может выдержать без разрушения свой собственный вес.
Упругость — свойство материала принимать после снятия нагрузки первоначальную форму и размеры.
Пластичность — свойство материала необратимо изменять форму или размеры под действием внешних сил, не разрушаясь.
Хрупкость — свойство материала разрушаться при небольшой деформации.
ε=∆l/l
∆l — абсолютная деформация;
l — первоначальный линейный размер образца.
Закон Гука: ε=σ/Е
Теоретическая прочность характеризуется напряжением, необходимым для разделения двух примыкающих друг к другу слоев атомов.
В реальных материалах присутствуют дефекты различного уровня: молекулярные, поры, трещины, вследствие чего фактическая прочность значительно ниже, чем теоретическая.
Сталь: теор. прочность — 30 000 МПа, реальная — 400 МПа;
Стекло: теор. прочность — 14 000 МПа, реальная — 70…140 МПа;
Композиционные строительные материалы
Одной из основных задач строительного материаловедения является создание поликомпонентных (композиционных) материалов с заданными свойствами. Композиционные материалы состоят из матрицы и армирующего компонента.
Большинство строительных материалов можно рассматривать как композиционные, которые включают различные по физическим свойствам или по химическому составу компоненты или фазы.
Характерными признаками композиционных материалов считают:
1 – гетерогенность и многофазность;
2 – поликомпонентность;
3 – существование поверхностей раздела между отдельными компонентами и фазами;
4 – отличие физико-технических свойств композиционных материалов от свойств их составляющих;
5 – неоднородность в микромасштабе и однородность в макромасштабе;
6 – состав, форма и распределение компонентов запроектированы заранее.
Общая классификация композиционных строительных материалов
Строительные композиционные материалы могут быть классифицированы в зависимости от их происхождения, назначения, состава (с учетом вида вяжущего вещества, размеров и вида армирующих компонентов), технологии получения и способа твердения, например по:
- происхождению: композиты природные и композиты синтезированные;
- назначению: конструкционные, изоляционные, отделочные и композиты, которые имеют специальные физические и химические свойства;
- типу матрицы: неметаллические (полимерные, керамические, стеклянные, неорганические, органические), металлические, полупроводниковые;
- форме и размеру компонентов, которые используются для армирования: порошки, частички, гранулы (дисперсное армирование); волокна; пластины; трехмерные каркасы;
- виду армирующего компонента: макродисперсные (порошковые, зернистые) – краски, растворы, бетоны; волокнистые – изделия на основе минеральной ваты, армоцементы, фибробетоны; слоистые (пластинчатые) – фанера; скелетные – железобетонные изделия;
- структуре и размещению компонентов: дисперсноупрочненные материалы и хаотично армированные короткими (дискретными) частичками игольчатой формы (короткие волокна, нитевидные кристаллы – усы), которые ориентированы в пространстве случайно (при этом композиционные материалы являются анизотропными в микрообъеме, но изотропными в объеме изделия); анизотропные материалы, в которых, волокна (пластины) ориентированы в определенном направлении;
- по виду вяжущего вещества: материалы, полученные на основе органических вяжущих (полимерные) и неорганических вяжущих (портландцементные, гипсовые, глиноземистые, шлакощелочные).
Лекция 2.2 Неорганические вяжущие вещества. Воздушные вяжущие. Гидравлические вяжущие.
Вяжущие вещества — порошкообразные материалы, которые при взаимодействии с водой образуют пластичную массу, а затем, под влиянием физико-химических процессов со временем переходят в камневидное состояние.
Классификация вяжущих веществ:
1. Минеральные (неорганические); из горных минералов;
2. Органические; полимерные вяжущие вещества (чёрные органические);