3. Эксплуатационные свойства строительных материалов

Надежность – сложное свойство объекта сохранять во времени в установленных пре­делах значения его па­раметров. Надежность складывается из частных свойств: безотказность, долго­вечность, ремонтопригод­ность и сохраняемость.

Долговечность (работоспособное состояние, работоспособность) – состояние объ­екта, при кото­ром его параметры находятся в установленных допусках. Долговечность заключается в способности объекта не достигать предельного состояния в тече­ние некоторого времени или наработки при установленной системе технического обслу­живания и ремонта.

Факторы, способные вызвать ослабление и разрушение структуры материала, называются агрессивными, а развивающиеся под их действием процессы – процессами коррозии. Агрессивные факторы (физические, химические, биологические) позволяют материалу проявлять или изменять свои физические, химические и биологические свойства.

Морозостойкость – способность материалов сохранять свою прочность при циклическом замораживании и оттаивании в водонасыщенном состоянии. Определяются коэффициентом морозостойкости α_мрз ≥ 0,95, т.е. допускается потеря прочности при этом не более 5 %. Морозостойкость оценивается в циклах. Морозостойкость — свойство насыщенных водой материалов выдерживать многократное попеременное замораживание-оттаивание без признаков разрушения и снижения прочности.

Водонепроницаемость — свойство материала,позволяющее не пропускать через себя воду под давлением. Водонепроницаемые: сталь, стекло, бетон.

Биостойкость – способность материалов сохранять свою прочность при контакте с живыми организмами, т.е. не являться для них питательной средой.

Химстойкость – способность материалов к химическим превращениям под влияние веществ, с которыми данный материал находится в соприкосновении.

4. Природные каменные материалы

Го́рные поро́ды — природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре.

Минера́л — природное тело с определённым химическим составом и упорядоченной атомной структурой (кристаллической структурой), образующееся в результате природных физико-химических процессов и обладающее определённым химическим составом и физическими свойствами.

По геологической классификации горные породы подразделяют на три типа:

1) Изверженные (первичные) горные породы образовались при остывании поднявшейся из глубин земли расплавленной магмы.

Глубинные горные породы образовались при медленном остывании магмы в глубине земной коры при больших давлениях вышележащих слоёв земли, что способствовало формированию пород с плотной зернисто-кристаллической структурой, большой и средней плотностью, высоким пределом прочности при сжатии. Эти породы обладают малым водопоглощением и высокой морозостойкостью. К этим породам относят гранит, сиенит, диорит, габбро и др.

Излившиеся породы образовались в процессе выхода магмы на земную поверхность при сравнительно быстром и неравномерном охлаждении. Наиболее распространёнными излившимися породами являются порфир, диабаз, базальт, вулканические рыхлые породы.

2) Осадочные (вторичные) горные породы образовались из первичных (изверженных) горных пород под воздействием температурных перепадов, солнечной радиации, действия воды, атмосферных газов и др.

К обломочным рыхлым горным породам относят гравий, щебень, песок, глину.

Химические осадочные породы: известняк, доломит, гипс.

Органогенные горные породы: известняк-ракушечник, диатомит, мел.

3) Метаморфические (видоизменённые) горные породы образовались из изверженных и осадочных горных пород под влиянием высоких температур и давлений в процессе поднятия и опускания земной коры. К ним относят глинистый сланец, мрамор, кварцит.

Классификация и основные виды природных каменных материалов

По способу получения каменные материалы подразделяют на:

• рваный камень (бут) — добывают взрывным способом

• грубоколотый камень — получают раскалыванием без обработки

• дроблёный — получают дроблением (щебень, искусственный песок)

• сортированный камень (булыжник, гравий).

Каменные материалы по форме делят на

• камни неправильной формы (щебень, гравий)

• штучные изделия, имеющие правильную форму (плиты, блоки).

Щебень — остроугольные куски горных пород размером 5-70 мм, получаемые при механическом или природном дроблении бута (рваный камень) или естественных камней. Его используют в качестве крупного заполнителя для приготовления бетонных смесей, устройства оснований.

Гравий — окатанные куски горных пород размером 5-120 мм, также используется для приготовления искусственных гравийно-щебёночных смесей.

Песок — рыхлая смесь зёрен горных пород размером 0,14-5 мм. Он образуется обычно в результате выветривания горных пород, но может быть получен и искусственным путём — дроблением гравия, щебня, и кусков горных пород.