Основные свойства строительных материалов

ТВЕРДОСТЬ

Твердостью  называется свойство материала сопротивляться прониканию в него постороннего более  твердого тела. Это свойство не находится  в прямой зависимости от прочности: материалы с разными значениями предела прочности (например, стали разных марок) могут обладать примерно одинаковой твердостью. Применяются различные способы испытания твердости материалов, сопоставлять же можно тольт ко показатели, полученные одним и тем же способом.

Твердость однородных каменных материалов определяют по шкале  твердости, в которой десять специально подобранных минералов расположены  в таком порядке, что на каждом из них все последующие могут  оставлять черту (табл. 3).

При испытании  цифровой показатель твёрдости образца  может оказаться между показателями двух соседних минералов, взятых по шкале  твердости. Например, если испытываемый материал чертится ортоклазом, а сам  не чертит апатит, то его твердость  принимают равной 5,5.

Для определения  твердости древесины, стали и  бетона в образцы вдавливают стальной шарик под определенной нагрузкой  и определяют глубину вдавливания.

ИСТИРАЕМОСТЬ

Истираемостью называют способность материала  уменьшаться в весе и объеме под  действием истирающих усилий. Истираемость имеет большое значение для тех материалов, которые в условиях службы в строительных конструкциях подвергаются истирающему воздействию (например, материалы для полов, лестниц, угольных и других бункеров).

СОПРОТИВЛЕНИЕ УДАРУ

Сопротивлением удару называется способность материала сопротивляться ударным воздействиям.

Строительные  материалы в некоторых конструкциях (в полах, дорожных покрытиях, бункерах) кроме истирания подвергаются также  ударным воздействиям. Для испытания  материалов на удар применяют специальные приборы — копры (рис. 5). Образец испытываемого материала устанавливают на песчаное основание 1 у направляющих плоскостей 2. Гиря 3, подвешенная на определенной высоте от поверхности испытуемого образца, сбрасывается на него до разрушения образца (до появления первой трещины). Суммарная работа нескольких сбрасываний, затраченная на разрушение образца, в кГ • м, отнесенная к единице объема материала в CMS, характеризует сопротивление материала удару в кГ • м/см3.

УПРУГОСТЬ

Упругостью  называется свойство материала восстанавливать  первоначальную форму после снятия нагрузки, под действием которой  форма материала в той или  иной мере изменяется. Восстановление первоначальной формы может быть полным при малых нагрузках и  неполным при больших. В последнем случае в материале возникают так называемые остаточные деформации.

Предел упругости  материала — это то наибольшее напряжение при различных видах  деформации материала, при котором  еще не обнаруживается их остаточная (пластическая) деформация. Условный предел упругости представляет собой наименьшее напряжение, которое вызывает появление остаточной деформации заданной очень малой величины.

ПЛАСТИЧНОСТЬ  И ХРУПКОСТЬ

Пластичностью называют способность материала  под влиянием действующих на него усилий изменять свои размеры и форму без образования трещин и сохранять ее после снятия нагрузки.

Помимо материалов пластичных (битумы, дерево, глиняное тесто и  др.) имеются материалы хрупкие, которые  разрушаются без предварительной  деформации, как только действующие на них усилия достигают величины разрушающих нагрузок. Для хрупких материалов очень характерна значительная разница между пределами прочности при сжатии и растяжении. Например, у природных каменных материалов (гранит и др.) предел прочности при растяжении составляет всего '/«—7бо предела прочности при сжатии. Хрупкие материалы плохо сопротивляются удару.

Пластичность и хрупкость  материалов могут существенно изменяться в зависимости от таких факторов, как влажность, температура, скорость нарастания действующей нагрузки.