Основные свойства строительных материалов

Необходимо отметить, что вопрос о материалах должен вставать не в последнюю очередь. Вернее, не вставать вовсе. Эстетическое проектирование неразрывно связано с конструктивным. Другими словами, придумывая образ, параллельно надо решать, как его исполнить на практике. Во время размышлений над конструкцией подсознание проектировщика должно услужливо «подсовывать» подходящие материалы, изученные ранее. Совершенно необходимо хорошо знать материалы и свободно владеть информацией, постоянно пополняя эту «библиотеку».

Все проектирование и строительство производится строго по стандартам (см. также раздел «Словарь»). Стандарты делятся на ГОСТы (Государственный стандарт), СНиПы (Строительные нормы и правила), ТУ (Технические условия).

ГОСТы обязательны на всей территории России и содержат требования к различным характеристикам материалов, методам их испытания, приемки, транспортировки и складирования.

СНиПы действуют на всей территории России и содержат нормы и правила проектирования, строительства, характеристики используемых материалов, допуски и т. д. СНиПы обычно создаются для определенной отрасли.

Технические условия (ТУ) содержат требования к качеству, метрологии, правилам приемки работ и т. д. ТУ действуют в пределах министерства.

Свойства материалов можно разделить на две условные группы: эсплуатационно-технические свойства и эстетические качества.

Истинная плотность материала – физическая величина, равная отношению массы материала к его объему в абсолютно плотном состоянии.

Средняя плотность материала – отношение его массы в естественном состоянии к его объему (см. таблицу 1).

Насыпная плотность – определяется для сыпучих тел. В сыпучем теле присутствуют не только поры в самом материале, но и пустоты между зернами или его кусками.

Пористость материала – характеризуется степенью заполнения его объема порами.

Влажность – содержание влаги в материале, выраженное в %. Измеряется как разность массы образца во влажном и в сухом состоянии.

Водопоглощение – это способность материала впитывать влагу и удерживать ее.

Водостойкость – характеризуется коэффициентом размягчения.

Водопроницаемостью называют свойство материала пропускать воду под давлением.

Паропроницаемость – это способность слоя материала пропускать водяной пар в результате разности парциального давления водяного пара при одинаковом атмосферном давлении на обеих сторонах слоя строительного материала. Эта способность характеризуется коэффициентом паропроницаемости или сопротивления паропроницаемости µ (см. таблицу 1).

Морозостойкостью называют способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать циклическое попеременное замораживание и оттаивание без значительного снижения прочности. Материалы, выдерживающие более 100 циклов считаются обладающими высокой морозостойкостью, менее 10 циклов – низкой.

Теплопроводность материала определяется в лаборатории и измеряется коэффициентом λ (см. таблицу 1).


Прочностью материала называют его способность сопротивляться разрушению под действием внешних сил. Характеризуется максимальным напряжением, которое он выдерживает перед разрушением. Это напряжение называется пределом прочности. Виды прочности: на сжатие, на растяжение, на изгиб.

Предел прочности при сжатии – это максимальное напряжение, которое выдерживает образец при испытаниях на прессе.

Твердостью материала называется способность сопротивляться проникновению в него инородного тела. При определении твердости однородных каменных материалов используют шкалу Мооса (см. также раздел «Дерево и его имитация»).

Критерии твердости по шкале Мооса:

– легко чертится ногтем (тальк, мел),

– чертится ногтем (каменная соль),

– легко чертится стальным ножом (гипс, кальцит),

– чертится стальным ножом с небольшим нажимом (плавиковый шпат),

– чертится стальным ножом с нажимом, стекла не царапает (апатит),

– слегка царапает стекло (ортоклаз),

– легко царапает стекло (кварц, топаз, корунд, алмаз).

При определении твердости материалов из дерева используют метод Бринелля (см. также раздел «Натуральный камень»), в США – шкалу Janka. Суть этих способов заключается в способности древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. Древесные породы делятся на мягкие, твердые и очень твердые.

Упругостью называют способность материала после снятия нагрузки принимать первоначальную форму без остаточных деформаций.

Пластичностью называют способность материала изменять под действием нагрузки свою форму без признаков разрушения и сохранять эту форму после разгрузки.

Хрупкостью называют способность материала разрушатся под действием нагрузки без пластической деформации. У хрупких материалов сопротивление растяжению значительно меньше чем сжатию.

Огнестойкостью материала называют его способность сохранять свои физико-механические свойства под воздействием высоких температур. Выделяют 3 группы:

1) несгораемые материалы, например, металл, бетон, камень;

2) трудносгораемые материалы – материалы, состоящие из сгораемых и несгораемых составляющих, например, асфальтобетон;

3) сгораемые материалы, например, дерево, большинство строительных пластмасс.

Эстетические качества.

К параметрам эстетического воздействия можно отнести цвет, форму, рисунок и фактуру материала. Более подробно эти характеристики будут рассмотрены в соответствующих разделах.

Когда-то я работал частным дизайнером-архитектором, но сейчас у меня другой род деятельности - занимаюсь web-разработкой.