4. Властивості будівельного матеріалу

До будівельних матеріалів належать речовини органічного і  неорганічного походження, які мають властивості, необхідні  для їхнього застосування у конструкціях і виробах при спорудженні будинків. Вони поділяються на природні (вода, камінь,  пісок, глина) і штучні (цемент, вапно, скло) матеріали, а за  умовами роботи і призначенням – на конструкційні (природні  і штучні кам’яні матеріали, в’яжучі речовини, метал, полімери, деревина, композиційні матеріали) і матеріали спеціального призначення (теплоізоляційні, акустичні, гідроізоляційні,  покрівельні, антикорозійні, опоряджувальні).  За складом розрізняються органічні матеріали (деревина,  бітум, пластмаси), мінеральні (цегла, цемент, бетон) і метали  (сталь, чавун, алюмінієві сплави).  Кожному матеріалу притаманні характерні для нього властивості. Вони і визначають область застосування матеріалів, їх  довговічність, можливість поєднання з іншими. 

Класифікація основних властивостей

1. Фізичні

• структурно-фізичні – характеризують особливості фізичного стану матеріалу (істинна густина, питома вага, середня густина, насипна густина, пористість, порожнистість);

• гідрофізичні – зумовлюють реакцію матеріалу на дію вологи (гігроскопічність, капілярне всмоктування, водопоглинання, водостійкість, вологість, водопроникність, гідрофільність, гідрофобність, вологові деформації, морозостійкість);

• теплофізичні – визначають реакцію матеріалу на дію теплоти і вогню (теплопровідність, теплостійкість, вогнестійкість, температурні деформації, вогнетривкість, жаростійкість тощо);

• фізико-механічні – характеризують здатність матеріалу чинити опір руйнуванню під дією різних механічних навантажень (міцність при стиску, розтягу, вигині, твердість, стиранність, опір удару, деформативні властивості);

• фізико-хімічні – характеризують взаємозв’язок  фізичного та хімічного  станів чи хімічних процесів, що відбуваються у матеріалі (дисперсність, в’язкість, пластичність мінерального тіста, когезія, адгезія, здатність до твердіння чи емульгування).

2.  Хімічні –  характеризують здатність матеріалу до хімічних перетворень при взаємодії з речовинами, що контактують з ним: стійкість до мінералізованих середовищ; кислотостійкість; лугостійкість; токсичність.

3. Технологічні –  визначають здатність матеріалу сприймати технологічну обробку чи переробку: полірувальність; подрібнюваність; гвоздимість; розпилюваність; абразивність; формівність; злежуваність; розшаровуваність.

4. Спеціальні властивості: декоративність (колір, блиск, фактура); акустичні властивості; електропровідність; прозорість; радіаційна непроникність.

5. Експлуатаційні  властивості – характеризують здатність матеріалу чинити опір руйнівній дії зовнішніх факторів: атмосферостійкість, повітростійкість, біологічна стійкість, корозійна стійкість, старіння, надійність.

5. На властивості будівельного матеріалу істотно впливає його склад.

Хімічний склад звичайно характеризується кількістю оксидів (у процентному вираженні), що їх містить матеріал. За наявністю тих чи інших оксидів можна робити висновки щодо хімічної стійкості, міцності, вогнестійкості та інших властивостей матеріалу.

Мінералогічний склад виражається видом і кількістю мінералів (хімічних сполук), які утворюють будівельний матеріал мінерального (неорганічного) походження. Матеріали можуть бути моно-та полімінеральними. В останньому випадку великого значення набуває кількісне співвідношення мінералів з різними властивостями. Виготовляючи штучні будівельні матеріали, можна регулювати це співвідношення, тобто управляти їхніми властивостями (різновиди портландцементу).

Фазовий склад характеризується наявністю в матеріалі різних фаз: твердої (кристалічні й аморфні речовини), рідкої (вода) та газоподібної (повітря). Тверді речовини утворюють «каркас» матеріалу, стінки пор, які звичайно заповнені повітрям і водою. Коли вода витісняє повітря «бо відбувається перехід води у твердий стан (лід), тоді змінюються міцність і теплопровідність матеріалу.

Властивості штучних матеріалів можна регулювати в процесі їх виготовлення, змінюючи сировину, технологічні параметри й обладнання, а також використовуючи різноманітні добавки. При цьому, навіть застосовуючи один і той самий вид сировини, можна випускати різні за властивостями будівельні матеріали. Наприклад, з глинястої сировини можна виготовляти порожнисту керамічну цеглу із середньою густиною 1350 кг/м³, а також легкий заповнювач бетону — керамзит із середньою густиною 350 кг/м³.

11.