конспект- шпаргалка "Материаловедение" для дизайнеров
план-конспект занятия

1.Материалы, классификация, стандартизация.(введение) - 15.01.2021

Строительные материалы классифицируют несколько признаков:

а)по происхождению:

1.Природные(древесина, природный камень);

2.Искусственные(пластик, стекло, цемент);

3.Смешанные(фибра, ЦСП-цементостружечтая плита, пенополистирол).

б)По происхождению:

1.неорганические

{Металосодержащие(железная пуда); б)не рудные(песок,щебень, горн. порода)};

2.органические(все, что горит:древесина);

3.смешанные(цсп, пенополистирол, фибралит).

в)по способу получения:

1.механической обработкой;

2.путем термической обработки(бетон, раствор, железозетон);

3.путем расплава(Металлы, стекло);

4.обжигом(керамика, известняк, цемент).

г)по назначению:

1.Конструкционные - для устройства конструкций зданий(кирпич, древесина, сталь, гипсокартон);

2.Кровельные, теплоизоляционные-для сохранея темп., гидроизоляционные-защита от воды(битум, шифер);

3.Облицовачные(плитка, лицевой кирпич);

4.Отдедочные-декоративность, законченный внешний вид.(краски, камни);

5. Специального назначения(кислотоупорный цемент, огнеупорные);

6. Санитарнотехнического назначения(...трубы,).

Домашка:

Щебень классификация.

По происхождению: природный.

По хим. составу: неорганические нерудные.

По способу получения: механическая обработка

По назначению: конструкционный

ГОСТ:

   В настоящее время в нашей стране действует государственные стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты(ОСТ), технические условия(ТУ) для отдельных предприятий, а также межгосударственные и региональные стандарты, региональные своды правил и др. В этих документах содержатся краткое описание материалов, способы их изготовления, форма и размеры, марки, методы испытаний, правила транспортирования, хранения и т.п. Кроме этих документов используется также своды правил(СП) на базе строительных норм и правил(СНиП), представляющие собой объединённые нормативные документы по проектированию и строительству и строительным конструкциям.

   В стандартах и СП требования к св-вам материалов выражены в виде марок на эти материалы.

Марка - это условный показатель, устанавливаемый по главным эксплуатационным характеристикам(марки плотности, прочности, морозостойкости)

2.Основные свойства строительных  материалов - 29.01.2021

Св-ва материалов - иметь какие то качества и недостатки.

Материалы находятся в работе, например на фундамент влияет: грунтовые воды, нагрузка от вышестоящих элементов и частей здания. Требования: прочность, водостойкость, коррозионная стойкость, водонепроницаемость.

а.Физические:

1. Структурные св-ва.

• Плотность - степень заполнения объёма материала веществом, из которого он состоит. Различают среднюю и истинную плотность.

Истинная ρ=        Средняя ρф=                (; ;

• Пористость – степень заполнения объёма материала.

К абсолютно плотным материалам относят битум, стекло, сталь.

Различают среднюю…                                П=(1-)*100

2. Гидрофизические св-ва характеризуют отношение материалов к действию воды.

• Влажность - степень влажности в материале(обозначается в %). Различают рабочую влажность(12%) и равновесную влажность.
• Гигроскопичность - способность поглощать водяные пары из воздуха
• Водопоглащение - это способность материала насыщаться водой до полного насыщения(по массе и объему:)

• Влагоотдача - это скорость сушки
• Водостойкость - способность материала сохранять свои свойства при насыщении водой.
• Водопроницаемость - сп-сть мат. пропускать воду под давлением.
• Морозостойкость - способность материала в насыщенном состоянии выдерживать многократные попеременные замораживания и отмораживания без значительного понижения прочности.

Измеряют циклами. За цикл принимают одно замораживание и одно отмораживание.

F - марка морозостойкости(F10, F50)

3. Теплофизические свойства - характеризуют отношение материалов к действию тепла.

• Теплопроводность - это способность материала пропускать тепловой поток при наличии разных температур на поверхностях.

                     λ1, Bm(м.с) λ=

• Теплостойкость - способность материала не разрешаться при многократных резких изменений температуры
• Огнестойкость - способность материала не разрушаться от действия высоких температур и воды при пожаре

Материалы по огнестойкости делятся на:

• Сгораемых - они горят в присутствии источника огня, при тушении огня дальше горят(дерево, пластик, битум)
• Трудносгораемые - горят только в присутствии огня(фибролит, ЦСП). Тлеют без источника.
• Несгораемые(кирпич, керамика, металлы)

b.Механические св-ва

.Механические св-ва - характ-ет способность материала противостоять различным разрушениям и нагрузкам

• Прочность на сжатие, растяжение, изгиб - это стойкость материала сопротивлятся разрушению от внутренних напряжений возникших под действиям различных внешних нагрузок.

• Твердость - это способность материала оказывать сопротивление проникновения в него более твердого тела.

Определяепот  шкале Мооса

• Упругость - это способность материала по воздействием нагрузок изменять форму и размеры и восстанавливать после прекращения действий нагрузок.

Характерны для стали, древесины

• Пластичность - сво-во материала изменит свою форму и размеры под воздействием нагрузок и сохранить их после снятия нагрузок (нагретый битум, глина)
• Хрупкость - это сво-во матер. мгновенно разрушаться под воздействием внешних сил без предварительной деформации.
• (природные камни, стекло, керамика, чугун и т.д.)
• Истираемость - это способность материала разрушаться под действием истирающих усилий(полы, дорожки, ступени)
• Износостойкость - это способность матер. противостоять одновременным истирающим и ударным нагрузкам.

c.Специальные св-ва материалов

c.Специальные св-ва материалов

1. Акустические св-ва - связанные с взаимодействием материала и звука

• Звукопроводимость - это сво-во материала проводить звук через свою толщу. Она зависит от строения и массы материала. (Тяж. мат. - кирпич, а так же пористые и вопол...
• Звукопоглощение - это сво-во материала поглощать и отражать падающий на него звук. Оно зависит от толщины материала, частоты звукового тона, а также от характера поверхности материала.

• Материалы с гладкой поверхностью хорошо отражают падающий на них звук.

Материалы с развитой открытой пористостью хорошо поглащают и не отражают падающий на них звук(ковры, мягкая мебель)

• сообщающиеся поры поглощают звук лучше, чем замкнуться.

2. Химические - способность материала к химическим превращениям под воздействием веществ, с которыми он находится в сопротивлении.

• Химическая стойкость - это способность материала противостоять разрушающему влиянию щелочей, кислот, растворенных в воде солей, газов.
• Кориозная стойкость - это сво-во материала сопротивлятся коррозийному воздействию среды. (Лучше всех сопротивляются  мат. из пластмасс и стекловолокна)
• Биостойкость -  это способность материала сохранять свою прочность при контакте с живыми организмами (т.е. не явл. для них питательной средой)
• Атмосферостойкость - это сво-во материала не разрушаться под влиянием климатических условий, атмосферных агентов(темпер. воздуха; осадков; солнечной радиации; различных газов, в том числе промышленных, микроорганизмов.
• Адгезия - это сво-во одного материала прилипать к поверхности другого, измеряемое прочностью сцепления при отрыве одного из них от другого(железобетон)
• Долговечность - это способность материала или изделия сохранять свои св-ва в конструкции в течении запроектированного срока в конструкции эксплуатации в определенных условиях(пример: железобетонные конструкции)

Она зависит от факторов: истирания, замораживания и оттаивания, газовоздушная среда, выщелачивание щелочью , химического воздействия веществ, коррозия арматуры)

Для повышения долговечности сооружения необходимо правильно применять материалы и совершенствовать их, повышая хим., атмосферную, температуру, водо- и морозостойкость.

2.2 - 05.02.2021

Свойства - характеристики проявляющиеся в процессе применения и эксплуатации материала. За исключением экономических показателей их делят на:

• Эксплуатационно-технические - обеспечивает необходимые защиту, прочность, долговечность.

• Структурные характеристики:

• Макроструктура - видна невооружённым глазом(кора дерева)

• Виды макроструктуры(структуры)

• Конгломератная - предлагает соединения разнородных веществ(асфальт)
• Ячеестая(Пенобето, газобетон) [работает как теплоизоляция]
• Волокнистая(Стекловата, Минвата)
• Слоистая - несколько соединённых слоев, может разнородных(Гипсокартон, фанера, сендвич[дюралюминевые металлические стены, между ними МИНеральнаВата])
• Рыхлоземлистые/порошкообразные(Цемент, песок, щебень, гравий) - сыпучий материал, несвязанный между собой

• Микроструктура - видимые в микроскоп

• Изучая микроструктуру выделяют материалы:

• Кристаллические(решетка при затвердевании цемента)
• Аморфные - преврашаемые из одного состояния в-ва в другое(переплавка стекла-жидкое, не жидкое)

• Эстетические - относится к материалам, поверхности которых называют лицевыми. Воспринимаются визуально в процессе эксплуатации материала и влияют на восприятие среды человеком(внешнего вида здания и интерьеров)

Методы оценки структурных характеристик:

1. Ренгено-структурный аназиз
2. Термический анализ - основан на выделении теплоты при изменении(плавление стекла) температур.

3. Хроматографический анализ - промыванием(подходящим растворителем, выпариванием от грязи
4. Люминесцентный анализ. Бетон, гипс светятся при облучении ультрафиолетом. Для поиска в руде так сказать их
5. Люминофорный метод. Гомогенность - определение веществ, с помощью добавление других в-тв, благодаря которым они светятся.

6. Спектральный анализ - позволяет определить излучение различных элементов(например физический состав веществ, из которых состоит материал)

7. Методы относящиеся к порам

1. Пористость зависит от характера пор. Определяют пористость методом Микроскопического количественного анализа
2. Ртутная порометрия - тоже метод пор. Основан на вдавливании ртути в поры материала.

3. Метод молекулярных щупов
4. Метод просачивания воздуха
5. И др.

Высокая пористость материала обеспечивает:

• Низкую теплопроводность
• Высокое звукопоглощение(открытые сообщающиеся поры, потому что звук имеет линейный характер)
• Открытые поры

• Увеличиваются водопоглощение
• Снижают морозостойкость
• Долговечность материала

Правило: материалы одинакового объема, состоящие из одинаковых веществ могут иметь неодинаковую массу. Для характеристики есть плотность истинная и плотность средняя.