Домашнему мастеру, решившему построить печь, камин или отопительный комплекс своими руками, изложенного выше может оказаться явно недостаточно. Потребуется постичь еще очень многое, с чем и попытаемся познакомиться в данноv разделе сайта.

Физико-механические и химические свойства материалов.

Все строительные материалы характеризуются рядом физико-механических и химических свойств, которыми и определяется степень их пригодности для сооружения того или иного объекта. Наиболее важными из них являются: плотность, объемная масса, пористость, водопоглоще-ние, прочность, пластичность, огнестойкость, огнеупорность, растворимость, антикоррози-онность.

Различаются понятия плотности и объемной массы, хотя единицы измерения обеих величин одинаковы - кг/м3 (или г/см3).

Плотность материала

Масса единичного объема вещества (без учета пустот, пор и т. п.).

Объемная масса

Объемной массой называют отношение массы материала к занимаемому объему в естественном состоянии материала, т. е. с учетом пустот, пор и т. п. Для таких материалов, как металлы, стекло, смолы, объемная масса равна плотности. Для многих строительных материалов значения плотности и объемной массы не совпадают. Например, плотность гранитного щебня равна 3300 кг/м3, объемная масса 1800-1900 кг/м3. Кроме того, объемная масса некоторых материалов - величина переменная.

Например, объемные массы свежевзрыхленного и слежавшегося песка будут разными. Изменяется объемная масса и с изменением влажности материалов. Во избежание путаницы принято определять объемную массу любого материала в воздушно-сухом состоянии. Ниже приведены объемные массы некоторых строительных материалов, кг/м³:

Пористость материала

Пористость материала — доля объема пор в общем объеме пористого тела. Одна из основных характеристик, определяющих свойства катализаторов, сорбентов, многих строительных и теплоизолирующих материалов. Плотность и пористость материалов влияют на прочность, водопоглощение, водонепроницаемость, теплопроводность, морозостойкость и другие свойства.

Водопоглощение

Водопоглощение характеризует способность материала впитывать в себя и удерживать воду. Водопоглощение выражается в процентах, определяющих разность массы материала, предельно насыщенного водой, и этого же образца материала в абсолютно сухом состоянии. Водопоглощение обыкновенного глиняного кирпича в зависимости от степени обжига колеблется от 8 до 20%. Насыщенные водой материалы теряют прочность. Объемная масса и теплопроводность таких материалов возрастают.
Отношение прочности материала, насыщенного водой, к прочности сухого материала называется коэффициентом размягчения материала. Для стали, битума, например, этот коэффициент равен 1, т. е. эти материалы являются абсолютно водостойкими. Для кирпича-сырца, а равно для глинопесчаного раствора коэффициент размягчения равен 0, т. е. в воде эти материалы распадаются. Поэтому кирпич-сырец и глиняный раствор нельзя применять при кладке дымовых труб над крышей и фундаментов в водонасыщенных грунтах.

Прочность

Прочность — способность материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок, в узком смысле - только сопротивление разрушению. Прочность твердых тел обусловлена, в конечном счете, силами взаимодействия между атомами и ионами, составляющими тело. Прочность зависит не только от самого материала, но и от вида напряженного состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.), от условий эксплуатации (температура, скорость нагружения, длительность и число циклов на-гружения, воздействие окружающей среды и т. д.). В зависимости от всех этих факторов в технике приняты различные меры прочности: предел прочности, предел текучести, предел усталости и др. Повышение прочности материалов достигается термической и механической обработкой, введением легирующих добавок в сплавы, радиоактивным облучением, применением армированных и композиционных материалов. В печных конструкциях внешние воздействия, которым, подвержены материалы, вызывают сжатие, изгиб, срез, смятие.