Базовые характеристики используемых в строительстве материалов

Базовые характеристики используемых в строительстве материалов

Физические свойства строительных материалов являются теми базовыми понятиями, которые используют для характеристики своих изделий все производители. Однако достаточно часто в рекламе используются только те показатели, которые наиболее выгодно отличают товар на фоне остальных.

Популярные стеновые материалы

Нет необходимости вникать во все тонкости физических характеристик, но иметь достаточное представление о свойствах материалов, которые могут быть использованы в процессе строительства, для частного застройщика очень важно. Поэтому некоторые ключевые для проектирования и строительства дома характеристики основных строительных материалов стоит рассмотреть более подробно.

Структура материала

Этот термин характеризует внутреннее строение материала. Структура обусловлена формой, размерами, взаимным расположением составляющих частиц, пор, капилляров, микротрещин и других структурных элементов.

Исходя различий, отражающихся на неоднородности свойств, различают изотропные и анизотропные материалы.

Изотропные обладают одинаковыми свойствами во всех направлениях. Это затвердевшие бетоны и строительные растворы, керамический и силикатный полнотелый кирпич, ячеистые блоки, геотекстиль, плиты OSB, стекло, полистирол.

У анизотропных материалов физические свойства зависят от направления. Примерами могут служить железобетон, древесина, волокнистые материалы, полимерные мембраны, текстолит, стеклопластик.

В практике строительства анизотропия с определённым образом ориентированной неоднородностью свойств полезна тем, что сокращает расход материалов и повышает качество строительных конструкций. Наглядный пример – железобетон, гипсокартон и т.д.

Пористость материала

Характеризует степень заполнения строительного материала порами, то есть наполненными воздухом пустотами. Поры бывают крупные (0,1-2 мм) и мелкие (0,001-0,01 мм), а также открытые и закрытые. Уровень пористости влияет на прочность, водопоглощение, теплопроводность, морозостойкость и находится в диапазоне от 0% у стекла и стали и до 95-98% у пенополиуретана (пенопласта).

Практическая польза пористости выражается в том, что пустоты снижают вес и всегда придают материалу дополнительные теплоизоляционные свойства.

Плотность материала

Одна из базовых характеристик. В стандартных условиях мы имеем дело со средней плотностью, которая может изменяться в зависимости от структуры и влажности материала. Средняя плотность оказывает существенное влияние на механическую прочность, водопоглощение, теплопроводность и другие свойства материалов.

Практическое значение представляет не сама плотность, а удельный (или объёмный) вес материала в естественном состоянии, который измеряется как отношение массы материала к занимаемому им объёму, включая поры и пустоты. Чаще всего объёмный вес указывается в килограммах на кубический метр.

Величина объемного веса основных строительных материалов колеблется в весьма широких пределах (смотри таблицу). Путём изменения структуры материалов можно изменять их объёмный вес, например, получить тяжёлый бетон (2400 кг/м3) и особо лёгкий (менее 500 кг/м3). Кроме того, говоря об удельном весе необходимо указывать, к какой влажности материала он относится.

Практическая польза знания подобного параметра для застройщика следующая: всегда можно высчитать объём материала исходя из его веса (из тонны в метры кубические) и наоборот, что весьма полезно при определении потребности в транспортных средствах для перевозки и подъёма-разгрузки. Кроме того, знать объёмный вес необходимо для расчёта всех нагрузок на строительные конструкции, расчётах прочности, теплопроводности и т.д.

Объёмный вес некоторых строительных материалов

Строительный материал
Удельный вес в сухом состоянии, кг/м3
Сталь строительная
7800-7850
Гранит
2600-2700
Тяжёлый бетон
1800-2500
Ячеистый бетон
400-1200
Асфальтобетон
2000-2200
Керамический кирпич
1600-1900
Кирпич силикатный
1800-2000
Щебень
1600-1800
Песок
1400-1600
Земля сухая (растительная)
1200-1400
Лес хвойный строительный
650-700
Пенопласт
70-190

Прочность материала

Важный параметр, характеризующий свойства строительного материала выдерживать механические нагрузки.

Для практического применения используется параметр «марка», отображающий предел прочности материала при сжатии. Марка обозначается буквой «М» и цифрой, указывающей, какую нагрузку в килограммах может выдержать 1 квадратный сантиметр поверхности.

Высокую прочность имеет конструкционный бетон. Наверняка многие видели многоэтажные здания, частично опирающиеся на бетонные столбы.

Марка прочности это основной параметр, который используется для расчёта строительных конструкций. Например, кирпич М75 и М100 вполне подходит для стен 2-3 этажного дома, М125 и выше для многоэтажных зданий, М150 и выше для фундамента и цоколя, где нагрузка на ряды кладки очень велика.

Касательно кирпичной кладки следует иметь ввиду, что предел её прочности зависит не только от марки стенового материала, но и от марки и условий твердения кладочного раствора, а также от качества кладочных работ, а именно толщины и плотности швов.

Что нам стоит дом построить