Свойства – характеристики, проявляющиеся в процессе применения и эксплуатации материалов, исключая их экономические показатели. Свойства можно разделить на две группы: эксплуатационно–технические и эстетические. Эксплуатационно-технические свойства обеспечивают необходимую защиту, прочность, долговечность здания. Эстетические свойства материалов влияют на восприятие среды жизнедеятельности человека, в том числе внешнего вида зданий и их интерьеров.
Эксплуатационно-технические свойства
*Характеристики структуры
С этими характеристиками связаны показатели всех свойств материалов. Различают три уровня структуры материалы: макроструктура – строение, видимое невооруженным глазом, микроструктура – видимое в оптический микроскоп, и строение на молекулярно-ионном уровне.
К основным видам макроструктуры относят конгломератную, ячеистую, волокнистую, слоистую, рыхлозернистую (порошкообразную).
Конгломератная структура предлагает соединение разнородных веществ, обычно в виде зерен, кусков различных форм и размеров.
Ячеистая структура характеризуется наличием макропор, у мелкопористых большинство ячеек гораздо меньших размеров (менее 1мм).
Волокнистая структура присуща материалам с природными или искусственными волокнами, расположенными в одном определённом направлении.
Слоистая структура предполагает наличие нескольких, в том числе разнородных слоёв.
Рыхлозернистые (порошкообразные) структуры состоят из большого количества не связанных зерен или мелких частиц.
Подавляющее большинство современных материалов, кроме жестко-вязкого (твёрдого) вещества, содержат в структуре поры – промежутки, полости, ячейки. Их количество и характер (размеры, распределение, открытые или закрытые) влияют на другие эксплуатационно-технические свойства. Поэтому пористость – важный и определяющий показатель структуры.
Эксперементально-расчётный метод определения пористости, %, связан с известными значениями истинной плотности «ρ» и средней плотности «ρₑ» материала:
П= ( 1- ρ/ρₑ ) х 100 (%)
В зависимости от показателя пористости различают низкопористые (менее 30%), среднепористые (от 30 до 50%) и высокопористые (более 50%) материалы.
*Весовые характеристики
Вес – это сила, с которой строительный материал притягивается землёй. Этот показатель измеряется в ньютонах (Н)
Основная весовая характеристика материала – масса, являющаяся неизменным его свойством и измеряемая в граммах, килограммах, тоннах.
Материалы одинакового объёма, состоящие из одинаковых веществ, могут иметь неодинаковую массу. Для характеристики различий в массе материалов, имеющих одинаковый объём, служит плотность – истинная и средняя.
Истинная плотность «ρ» (г/см³, кг/м³) – отношение массы к объёму материала в абсолютно плотном состоянии, то есть без пор и пустот.
ρ= m / V, где
m – масса материала, г, кг
V – объём в плотном состоянии, см³, м³
Средняя плотность «ρ» (г/см³, кг/м³) – отношение массы материала к его объёму в естественном состоянии с возможными порами и пустотами:
ρ = m / V
Плотность материала влияет на его долговечность. Характерным признаком материалов, у которых средняя плотность равна истинной плотности (например, у стекла, металлов) является непроницаемость для жидкостей и газов.
*Свойства материалов при действии влаги, воды, замораживания-оттаивания.
Влажность – содержание влаги в материале, отнесённое к массе материала в сухом состоянии, измеряемое в %.
Высокой можно считать влажность более 20%, низкой – менее 5%.
Гигроскопичность – способность материала поглощать водяные пары из воздуха ( при его повышенной влажности) и удерживать их в следствие капиллярной конденсации. Гигроскопичность зависит от количества и характера пор и капилляров. Материалы с одинаковой пористостью, но имеющие более мелкие поры и капилляры, обладают более высокой гигроскопичностью, чем крупнопористые.
Водопоглощение – способность материала при непосредственном контакте с водой впитывать её и удерживать.
В = ( m – mₑ ) х 100, где
mₑ – масса образца материала в воздушно-сухом состоянии
m – в водонасыщенном состоянии
Водостойкость материала характеризуется коэффициентом размягчения ( К ) – отношение предела прочности при сжатии материала, насыщенного водой, к пределу прочности при сжатии материала в сухом состоянии.
Водопроницаемость– способность материала пропускать воду под давлением. Величина водопроницаемости характеризуется количеством воды, прошедшей в течении 1 часа через 1 см² площади испытуемого материала при постоянном давлении.
Морозостойкость – способность, насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и соответственно без значительных потерь массы и прочности. При замерзании вода в порах увеличивается в объёме примерно на 9%, в результате возникает давление на стенки пор, которое может привести к разрушению материала. Понижению прочности материала способствует также перемещение влаги по порам и капиллярам.
*Свойства материалов при действии тепла, огня, звука.
Теплопроводность – способность материала передавать через свою толщу тепловой поток, возникающий при разности температур на поверхностях, ограничивающих материал. Это свойство оценивается количеством теплоты, прошедшей в течении 1 часа через испытуемый материал толщиной 1м при разнице температур на его противоположных поверхностях в 1ºС. Тепловодность измеряется коэффициентом « λ» в Вт/(м ºС).
Теплопроводность материала снижается при увеличении его пористости, особенно если она носит закрытый характер.
Огнестойкость – способность материалов сохранять физико-механические свойства при воздействии огня и высоких температур, развивающихся при пожаре.
По степени горючести материалы делят на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.
Несгораемые материалы при действии огня и соответственно высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются (природные камни, бетон, кирпич, металлы).
Трудносгораемые материалы под воздействием огня или высоких температур обугливаются, тлеют или с трудом воспламеняются, но после удаления источника огня их горение и тление прекращаются (асфальтобетон, цементный фибролит).
Сгораемые материалы горят или тлеют под воздействием огня и продолжают гореть после его устранения (древесина, пластмассы).
Звукопоглощение – способность материалов поглощать звуковые волны.
Звукопоглощение материала характеризуется коэффициентом звукопоглощения, показывающем, какое количество звуковой энергии поглотил материал в единицу времени по сравнению с общим количеством падающей звуковой энергии.
С увеличением массы материала повышается его звукоизолирующая способность. Степень поглощения звука материалом зависит от его структуры, величины и характера пористости, толщины.
*Свойства материалов при действии агрессивных веществ.
Коррозионная стойкость – способность материалов сопротивлятся действию агрессивных веществ. Агрессивные вещества могут разрушать вещество материала и его структуру.
По механизму коррозионного процесса можно выделить следующие основные виды коррозии: физическая, приводящая к физическому разрушению материала без изменения его химического состава; химическая, определяющая необратимые изменения химического состава материала; физико-химическая, в результате которой происходят физическое разрушение материала и изменение материала и изменение его химического состава; электрохимическая, сопровождающаяся изменением химического состава материала в результате возникновения электрического тока на границе его фаз.
* Свойства материалов при действии статических и динамических сил.
Прочность – способность материала сопротивляться разрушению или необратимому изменению формы под действием внутренних напряжений, вызванных внешними силами или другими факторами.
Прочность материалов оценивают пределом прочности – напряжением, соответствующим нагрузке, при которой фиксируется начало разрушения. Наиболее распространённые нагрузки – сжатие, растяжение, изгиб и удар
Твёрдость – способность материала сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим при местном внедрении другого, более твёрдого тела.
Твёрдость материала в большей мере зависит от его плотности.
Истираемость – способность материала уменьшаемость в объёме и массе вследствие разрушения поверхностного слоя под воздействием истирающих усилий. Её оценивают по потере массы после истирания, отнесённой к единице площади истирания, - г/см².
* К деформативным свойствам материалов относятся упругость, пластичность, хрупкость.
Упругость – способность материала деформироваться под влиянием нагрузки и самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней среды.
Пластичность - способность материала изменять свою форму, размеры под действием внешних сил, не разрушаясь. После прекращения действия силы материал не может самопроизвольно восстановить форму и размеры. Остаточная деформация называется пластической.
Хрупкость – способность твёрдого материала разрушаться при механических воздействиях без сколько-нибудь значительной пластической деформации.
Эстетические характеристики материалов
К рассматриваемым характеристикам относятся форма, цвет, фактура, рисунок (природный – текстура)
Форма материалов, лицевая поверхность которых воспринимается визуально в процессе эксплуатации, непосредственно влияет на своеобразие фасада или интерьера здания. В современной архитектуре форма облицовочных материалов, как правило, лаконична – квадрат, прямоугольник.
Цвет материалов - зрительное ощущение, возникающее в результате воздействия на сетчатку глаза человека электромагнитных колебаний, отражённых от лицевой поверхности в результате действия света.
Все цвета материалов можно разделить на две группы – ахроматические ( белые, чёрные и серые всех оттенков) и хроматические ( красные, оранжевые, жёлтые, зелёные голубые, синие, фиолетовые со всеми промежуточными оттенками).
Объективная оценка цвета базируется на установленном положении о том, что любой цвет можно получить при смешении трёх определённых монохроматических колебаний. При количественной оценке цвета его выражают в выбранной системе измерения обычно через красный, синий и зелёный цвета, взятые в соответствующих пропорциях.
Основные характеристики цвета – цветовая тональность, светлота и насыщенность .
Цветовая тональность показывает, к какому участку видимого спектра относится цвет материала.
Светлота характеризуется относительной яркостью поверхности материала.
Насыщенность цвета - степень отличия хроматического цвета от ахроматического той же светлоты.
При определении насыщенности цвета рационально применять визуальные методы определения цвета, т.е. его качественную оценку. При этом учитывается комплекс факторов: характер источника света (его спектральный состав), цвет и яркость фона, размеры образцов и расстояние между ними. Применяя визуальные методы оценки цвета, используют атласы цвета, картотеку цветовых эталонов, образцы материалов-эталонов.
Фактура – видимое строение поверхности материала, характеризуемое степенью рельефа и блеска. По степени рельефа выделяют гладкие, шероховатые (высота рельефа до 0,5 см) и рельефные (высота рельефа более 0,5 см) фактуры.
По степени блеска различают блестящие и матовые фактуры.
Фактуру определяют инструментальным или визуальным методами. При инструментальном методе используют измерительные инструменты: металлические линейки, рулетки, угломеры, толщинометры.
Визуальная или качественная оценка фактуры связана с расстоянием, с которого она рассматривается. При выборе фактуры учитывается комплекс факторов, в том числе цвет материала. Фактура более отчётливо воспринимается на светлой поверхности.
При рельефной бугристой фактуре объём помещения воспринимается меньшим, чем при фактуре гладкой, горизонтальные рельефы способствует зрительному сохранению высоты и удлинению помещения.
Рисунок – различные по форме, размерам, расположению, сочетанию, цвету линии, полосы, пятна и другие элементы на лицевой поверхности материала. Если упомянутые элементы создала природа, рисунок называют текстурой (например, текстура древесины, природного камня).
Важно представлять, что все эстетические характеристики воспринимаются вместе и, например, определённые виды фактуры могут заметно менять цветовые параметры – насыщенность, светлоту.
Стандартизация и классификация материалов
Стандартизацией называется процесс установления и применения стандартов – комплекса нормативно – технических требований, норм и правил на продукцию массового применения, утверждённых в качестве обязательных для предприятий и организаций – изготовителей и потребителей указанной продукции.
В зависимости от среды действия и уровня утверждения стандарты в РФ подразделяют на различные категории.
В государственных стандартах (ГОСТах) приведены требования к свойствам материалов, методам их испытаний, правилам приёмки, транспортирования и хранения.
Технические условия (ТУ ) содержат комплекс требований к показателям качества, методам испытаний, правилам приёмки к определённым видам материалов, которые не стандартизированы или ограниченно применяются.
Кроме стандартов, в строительстве и производстве материалов действует система нормативных документов – строительные нормы и правила (СНиП) – свод нормативных документов по проектированию, строительству и материалам, обязательных для всех организаций и предприятий.
Для удобства изучения и применения материалы целесообразно разделить на определённые группы по единому классификационному признаку.
При применении строительные материалы разделяют на группы в зависимости от назначения: конструкционные, конструкционно-отделочные и отделочные.
Конструкционные материалы обеспечивают защиту от различных физических воздействий, обеспечивает прочность и долговечность зданий. Эти материалы скрыты в «теле» конструкции (кирпич, теплоизоляционные материалы).
Конструкционно-отделочные материалы также обеспечивают определённую защиту, прочность, но одна или несколько поверхностей, которые называют лицевыми, воспринимаются визуально (лицевой кирпич, линолеум).
Отделочные материалы – основная функция – визуальное восприятие одной или нескольких поверхностей (плитки керамические, обои, фасадные плитки).
Источник: http://stroilogik.ru/stroitelstvo/stroi-materialy/97-klassifikaciya.html | 
