СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

СТРОЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ § 1. Общие сведения

Материаловедением называют науку, изучающую связь состава, строения и свойств материалов, а также закономерности их измене­ния при физико-химических, физических, механических и других воздействиях. Всякий материал в конструкциях зданий и сооруже­ний воспринимает те или иные нагрузки и подвергается действию окружающей среды.

Нагрузки вызывают деформации и внутренние напряжения в ма­териале, поэтому проектирование зданий и сооружений требует точ­ных характеристик прочностных и деформативных свойств приме­няемых материалов, называемых механическими свойствами.

Кроме прочности строительные материалы должны обладать стойкостью, т. е. способностью сопротивляться физическим и хи­мическим воздействиям среды: воздуха и содержащихся в нем паров и газов, воды и растворенных в ней веществ, колебаниям температу­ры и влажности, совместному действию воды и мороза при много­кратном замораживании и оттаивании, воздействию химически аг­рессивных веществ — кислот, щелочей и др.

Исходя из условий работы материала в сооружений, строитель­ные материалы можно разделить по назначению на две группы.

Первую группу составляют материалы универсального типа, пригодные для несущих конструкций: природные каменные мате­риалы; искусственные каменные материалы, получаемые на основе вяжущих веществ без обжига (бетоны, строительные растворы); по­лучаемые термической обработкой минерального сырья (керамика, стекло, ситаллы, металлы); конструкционные пластмассы; лесные материалы и др.

Вторая группа объединяет строительные материалы специально­го назначения, необходимые для защиты конструкций от вредных влияний среды, а также для повышения эксплуатационных свойств зданий и создания комфорта: теплоизоляционные материалы; аку­стические; гидроизоляционные, кровельные и герметизирующие; отделочные; антикоррозионные и др.

Изделия, конструкции должны обеспечивать долговечность и на­дежность при длительной эксплуатации.

12

Долговечность — свойство изделия сохранять работоспособ­ность до предельного состояния с необходимыми перерывами на ремонт. Предельное состояние определяется разрушением изделия, требованиями безопасности или экономическими соображениями. Долговечность строительных изделий измеряют обычно сроком службы без потери эксплуатационных качеств в конкретных кли­матических условиях и режиме эксплуатации. Например, для железобетонных конструкций нормами предусмотрены три степени долговечности: I — соответствует сроку службы не менее 100 лет, II — 50 лет, III — 20 лет.

Надежность представляет собой общее свойство, характери­зующее проявление всех остальных свойств изделия в процессе экс­плуатации. Надежность складывается из долговечности, безотказно­сти, ремонтопригодности и сохраняемости. Эти свойства связаны между собой.

Безотказностью называют свойство изделия сохранять работо­способность в определенных режимах и условиях эксплуатации в те­чение некоторого времени без вынужденных перерывов на ремонт. К показателям безотказности относят вероятность безотказной работы.

Отказом называют событие, при котором система, элемент или изделие полностью или частично теряют работоспособность. Потеря работоспособности вызывается такой неисправностью, при которой хотя бы один из основных параметров выходит за пределы установ­ленных допусков.

Ремонтопригодность — свойство изделия, характеризующее его приспособленность к восстановлению исправности и сохране­нию заданной технической характеристики в результате предупреж­дения, выявления и устранения отказов. Показателем ремонтопри­годности является среднее время ремонта на один отказ данного ви­да, а также трудоемкость и стоимость устранения отказов.

Сохраняемость — свойство изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного технической документацией. Сохраняемость количественно оценивают временем хранения и транспортирования до возникновения неисправности.