Что такое свойство материала
Физические свойства материалов: описание понятия, методы определения, суть материаловедения
Определение
Важно знать и то, что физические свойства материала могут быть различными для различных его агрегатных материалов. Скажем, тепловые, электрические, механические, физические, оптические свойства вещества зависят от избранного направления в кристалле.
Наполнение термина
Физические свойства вещества включают такие как:
Вам будет интересно: Что означает многоточие в разных случаях?
А физические свойства материала представлены в основном следующим:
И физические, и химические, и технологические свойства материалов одинаково важны. Но мы разберем подробнее первую категорию. Представим характеристику самых важных физических свойств конструкционных материалов.
Плотность
Одно из важнейших свойств в материаловедении. Плотность разделяется на три категории:
Вам будет интересно: Трон Ивана Грозного: описание, откуда появился, легенды, с ним связанные
Пористость
Среди физических, технологических и механических свойств материалов не последнее место занимает и пористость. Это степень заполнения объема изделия порами.
Закрытые поры по распределению и размеру характеризуется следующим:
Пустотность
Водопроницаемость
Водопроницаемостью называется способность материала отдавать жидкость при его высушивании и поглощать воду при увлажнении.
Во время исследования физических свойств материалов нужно обратить внимание на то, что насыщение водой может проходить двумя путями: при воздействии вещества в жидком состоянии или при воздействии только его пара.
Гигроскопичность
Если материал активно притягивает своей поверхностью молекулы воды, то он называется гидрофильным. Если материал, напротив, отталкивает их от себя, то он носит имя гидрофобного. Помимо этого, отдельные гидрофильные материалы отлично растворяются в воде, в то время как гидрофобные стойко сопротивляются воздействию водных сред.
Водопоглощение
Водопоглощение будет меньше истинной пористости изделия, так как определенное количество пор в нем остается закрытыми. Поэтому оно будет изменяться от их количества, объема, степени открытости. На величину будет влиять и природа материала, его гидрофильность.
В результате насыщения материала водой остальные его физические свойства порой значительно изменяются: возрастает теплопроводность и плотность, увеличивается объем (характерно для глины, древесины), понижается прочность из-за нарушения связей между отдельными частицами.
Влагоотдача
Воздухостойкость
Воздухостойкостью называется способность материала в течение длительного времени выдерживать многократное систематическое высушивание и увлажнение без потерь своей механической плотности, а также без значительных деформаций.
Водопроницаемость
Важно отметить, что встречаются и полностью водонепроницаемые материалы. Это сталь, битум, стекло, основные разновидности пластмасс.
Морозостойкость
Важное физическое свойство в российских реалиях. Так зовется способность материала, насыщенного водой, выдерживать многократные попеременные замораживания и оттаивания без значительного уменьшения прочности, появления видимых признаков разрушения.
Соответственно, морозостойкость будет определять степень насыщения пор водой, его плотность. Морозостойкими считаются именно плотные материалы. Из пористых в эту категорию можно отнести только те, которые отличаются большим присутствие закрытым пор. Или чьи поры вода заполняет не более чем на 90 %.
Физические свойства способны представить важные способности материалов. Некоторые из них мы уже подробно разобрали в статье. Это способность выдерживать холод, многократные наполнения водой и высушивания, удерживать, впитывать, отдавать жидкость и другие важные характеристики.
Понятие свойство материала. Классификация свойств
Классификация строительных материалов
Номенклатура материалов, применяемых в современном строительстве огромна. Чтобы легче ориентироваться в многообразии строительных материалов и изделий, чаще всего их классифицируют по назначению, исходя из условий работы материалов в сооружениях и по технологическому признаку, учитывая вид сырья, из которого получают материал, и способ изготовления (керамические, древесные, каменные, бетонные и железобетонные и т.д.).
Для архитектурного и строительного материаловедения наиболее удобна классификация по назначению: материалы условно делят на две группы: конструкционные и материалы специального назначения.
Иногда встречается разделение материалов на конструкционные, конструкционно-отделочные и отделочные, однако не совсем верно, т.к. классификация не включает огромную группу материалов, например, герметики.
Конструкционные материалы, применяемые главным образом для несущих конструкций, различают следующие:
1) природные каменные;
3) искусственные каменные, получаемые:
а) омоноличиванием с помощью вяжущих веществ (бетон, железобетон, растворы);
б) спеканием (керамические материалы и огнеупоры);
в) плавлением (стекло и ситаллы);
4) металлы (сталь, чугун, алюминий, сплавы);
7) композиционные материалы (асбестоцемент, железобетон, полимербетон, фибробетон, стеклопластик и др.).
Строительные материалы специального назначения, необходимые для защиты конструкций от вредных воздействий среды или повышения эксплуатационных свойств и создания комфорта, следующие:
3) гидроизоляционные, кровельные и герметизирующие;
7) материалы для защиты от радиационных воздействий и др.
Понятие свойство материала. Классификация свойств
Важным слагаемым, определяющим качество современной архитектуры, является качество применяемых в строительстве конструкционных и отделочных материалов и изделий. Борьба за повышение качества промышленной продукции неразрывно связана с его оценкой, управлением, контролем и аттестацией. Чтобы управлять качеством, необходимо, прежде всего, научиться его измерять.
Каждый материал обладает комплексом разнообразных свойств, определяющих область его рационального применения и возможность сочетания с другими материалами.
Свойство — способность материала определенным образом реагировать на отдельный или чаще всего действующий в совокупности с другими внешний или внутренний фактор. Действие того или другого фактора обусловлено как составом и строением материала, так и эксплуатационными условиями материала в конструкции зданий и сооружений.
Простое свойство— свойство материала (изделий), которое нельзя подразделить на другие. Например, масса материала» или «длина изделия» не могут быть представлены другими, более простыми свойствами.
Качество— сложное свойство, совокупность всех функциональных и эстетических свойств материала (изделия), обусловливающих его способность удовлетворять определенным требованиям в соответствии с его назначением.
Интегральное качество (соотношение цена/качество)— наиболее сложное свойство материала (изделия), определяемое совокупностью его качества и экономичности.
Общие свойства строительных материалов и изделий можно классифицировать на три основные группы: функциональные, эстетические и экономические. Каждая группа представляет собой сложное свойство, которое, в свою очередь, является совокупностью менее сложных свойств.
Свойства строительных материалов и изделий по их природе классифицируют на три основные группы: — физические, механические и химические.Такое деление широко применяется для изучения методов оценки свойств, для выявления закономерных связей между строением и свойствами веществ и других исследовательских и прикладных целей.
К физическим свойствамматериалов относятся:
· характеристики структур и массы (плотность, пористость, пустотность и др.);
· свойства, определяющие отношение материалов к действию воды, пара, газов (гигроскопичность, водопоглощение, водопроницаемость, влагостойкость, водостойкость, паропроницаемость, газопроницаемость и др.);
· отношение материалов к действию тепла, огня, холода, электрического тока, звуковых волн, излучений (теплопроводность, термостойкость, огнестойкость, огнеупорность, хладостойкость, электропроводность, звукоизолирующая и звукопоглощающая способность, радиационная стойкость и др.);
· отношение к комплексному действию внешней среды, например, одновременного действия воды и холода (морозостойкость) и т.п.
Для архитектора не менее важны физические свойства материалов, характеризующие их цвет, блеск, фактуру, текстуру и др.
Под механическими свойствами материалов понимают их способность сопротивляться деформированию и разрушению (в сочетании с упругим и пластическим поведением) под действием внешних сил.
К этим свойствам относятся: прочность (при сжатии, растяжении, изгибе, ударе, срезе, кручений и т.д.), твердость, упругость, деформативность, хрупкость, ударная вязкость, пластичность, текучесть, ползучесть, выносливость (усталость), истираемость и др.
Кроме этих основных групп свойств можно выделить биологические свойства строительных материалов и изделий, характеризующих их стойкость к действию грибков, микроорганизмов, насекомых и их личинок, и др. Однако все биологические процессы могут быть сведены к химическим.
Санитарно-гигиеническиехарактеристики материалов, в основном, зависят от их химического состава и оцениваются методами санитарно-химического анализа. Исключение составляет характеристика загрязняемости, которая определяется, главным образом, наличием на поверхности материала открытых пор. Санитарно-гигиенические свойства правомерно выделить в отдельную группу, однако обычно они рассматриваются в группе химических свойств.
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
Каждый из строительных материалов обладает рядом свойств, отличающих его от другого материала. К таким свойствам, отличающим материалы друг от друга, относятся: внешний вид, состав, структура, удельный и объемный вес, плотность, пористость и т. п.
Свойства, присущие отдельным материалам, рассматриваются ниже — в характеристике каждого материала в отдельности, здесь же приводятся понятия об общих физико-механических свойствах материалов.
УДЕЛЬНЫЙ И ОБЪЕМНЫЙ ВЕС
Вес — это величина силы тяжести, обычно измеряемая граммами, килограммами или тоннами. Удельным весом называется вес 1 см3 материала в граммах, взятого в абсолютно плотном состоянии.
Удельный вес воды равен единице (1 см3 воды весит 1 г). Удельный вес всех остальных твердых, сыпучих и жидких материалов сравнивается с весом воды. Удельный вес материалов определяется в лабораториях.
Объемным весом называется вес единицы объема материала, находящегося в естественном состоянии, т. е. вместе с порами и пустотами. Если единицей объема материала служит 1 м3, то его вес выражают в тоннах и, следовательно, объемный вес определяют в т/м3. При измерении объема материала в кубических сантиметрах вес выражается в граммах, а объемный вес — в г/см3.
ПЛОТНОСТЬ И ПОРИСТОСТЬ
Плотностью называется степень заполнения объема материала веществом. Плотность тела выражается в процентах от общего его объема.
Материалов с плотностью 100% очень мало (сталь, кварц, стекло); плотность большинства материалов значительно меньше 100%.
Пористостью называется степень заполнения объема материала порами. Пористость тоже выражается в процентах от общего объема этого материала. Таким образом, процент, выражающий плотность, и процент, выражающий пористость материала, должны в сумме дать 100%. Поры — это замкнутые или сообщающиеся между собой ячейки в материале, заполненные воздухом.
Плотность и пористость оказывают большое влияние на такие важные свойства материалов, как прочность, водопоглощение, теплопроводность, морозостойкость и, следовательно, долговечность.
ВОДОПОГЛОЩЕНИЕ, ВЛАГООТДАЧА, ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ
Водопоглощение определяется способностью материала поглощать воду. Количество воды, поглощенной порами материала, взятое в процентах к общему объему материала, выражает водопоглощение. Водопоглощение вследствие этого не может быть больше пористости.
Водопоглощение снижает прочность материала, уменьшает его морозостойкость, теплопроводность и вследствие этого является вредным свойством для строительных материалов.
Влагоотдача — скорость высыхания материалов — свойство, противоположное водопоглощению. По мере высыхания материала в нем восстанавливаются морозостойкость, прочность, теплопроводность.
Водопроницаемостью называется способность материала пропускать сквозь свою толщу воду.
Степень водопроницаемости зависит от пористости материала и от вида пор: поры замкнутые не пропускают воды. Чем больше в материале незамкнутых пор и пустот, тем больше его водопроницаемость.
МОРОЗОСТОЙКОСТЬ
Морозостойкостью называется способность материала противостоять разрушающему влиянию на него мороза. Морозостойкость определяется попеременным замораживанием и оттаиванием насыщенного водой материала.
УПРУГОСТЬ, ПЛАСТИЧНОСТЬ, ХРУПКОСТЬ
Упругостью называется способность материала, изменившего под влиянием нагрузки свою форму, восстановить ее после того, как эта нагрузка будет удалена. Примером упругого материала может служить ученическая резинка: такую резинку можно сложить вдвое, но после того, как ее освободили, она полностью выпрямится.
Пластичность — свойство, противоположное упругости и заключается в способности материала сохранять измененную под влиянием нагрузки форму после того, как эта нагрузка будет удалена. Примером пластичного материала может служить оконная замазка, которой легко придать любую форму.
Хрупкостью называется способность материала легко изменять свою форму под влиянием даже небольшой нагрузки. Хрупкому материалу в отличие от пластичного, как правило, нельзя придать желаемую форму, так как такой материал разрушается под нагрузкой: дробится на части или рассыпается. Примером хрупкого материала может служить стекло.
ПРОЧНОСТЬ, ТВЕРДОСТЬ, ИСТИРАЕМОСТЬ
Прочностью называется способность материалов сопротивляться разрушению под действием нагрузки. Прочность проявляется в способности материала сопротивляться сжатию, растяжению, изгибанию, скручиванию, срезыванию, удару и т. д. Прочность влияет на способность материала противостоять истиранию, выветриванию и т. д.
Твердость — свойство материала сопротивляться прониканию в него другого тела. От твердости материалов зависит их истираемость.
Истираемостью называется свойство материала терять со своей поверхности мельчайшие частицы под влиянием трения о другое тело. Истираемость имеет большое значение для материалов, применяющихся для полов, лестниц; в частности, материалы, применяемые для окраски полов, лестниц, должны обладать малой истираемостью.
ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ, ГАЗО- И ПАРОПРОНИЦАЕМОСТЬ
Воздухопроницаемостью, а также газо- и паропроницаемостью называют способность материала пропускать через свою толщу воздух, газ и пар.
ОГНЕСТОЙКОСТЬ
Использована литература: В. П. Иванов. «Малярные, обойные и стекольные работы», М., 1958
СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
Смотреть что такое «СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ» в других словарях:
свойства материалов — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN properties of materials The physical and chemical characteristics of the substances or parts of which a thing or object is made. (Source: RHW)… … Справочник технического переводчика
Свойства материалов — Термины рубрики: Свойства материалов Агрегация материала Активация материалов Активность вещества Анализ вещественный … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Тепловые свойства материалов — Термины рубрики: Тепловые свойства материалов Влажностное состояние ограждающей конструкции Влажность эксплуатационная … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Теплоизоляционные свойства материалов — Термины рубрики: Теплоизоляционные свойства материалов Isover кт Thermacompact s Thermaflex Thermaflex frz Thermaflex ас Thermal Алюминиевая фольга Асбозурит … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Механические свойства материалов — Механические свойства материалов, такие как прочность, сопротивление разрушению, твёрдость и др. являются во многих случаях определяющими для принятия решения о применении материала. Методы проверки механических свойств Следует отметить следующие … Википедия
Механические свойства материалов — совокупность показателей, характеризующих сопротивление материала воз действующей на него нагрузке, его способность деформироваться при этом, а также особенности его поведения в процессе разрушения. В соответствии с этим М. с. м. измеряют … Большая советская энциклопедия
Свойства акустические — – способность поглощать звуковую энергию. Это свойство оце нивает коэффициент звукопоглощения. альфа=Епогл./Епадающ., > 0,25. Зависит от пористости, плотности, структуры, от частоты и угла падения. [Юхневский П. И., Широкий Г. Т. Строительные… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Свойства — – определенные характеристики вещества. [Блюм Э. Э. Словарь основных металловедческих терминов. Екатеринбург 2002] Рубрика термина: Общие термины Термины рубрики: Свойства Влажность огнеупорного сырья Водопоглощение керамической плитки … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Свойства портландцемента — – качество портландцемента характеризуется тонкостью помола, сроками схватывания, равномерностью изменения объема, прочностью и рядом других свойств. [Портик А. А. Все о пенобетоне. – СПб.: 2003. – 224 с.] Рубрика термина: Свойства цемента… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Свойства горной породы — Термины рубрики: Свойства горной породы Анизотропность горной породы Взаимосвязь физических свойств горной породы Влажность горной породы … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов