Прочитайте онлайн Строим печи и камины | Свойства строительных материалов

Читать книгу Строим печи и камины
5012+3774
  • Автор:
  • Язык: ru
Поделиться

Свойства строительных материалов

При выборе материала для постройки печи стоит обратить внимание на следующие их свойства:

1. Плотность.

2. Пористость.

3. Влагоотдача.

4. Водопоглощение.

5. Гигроскопичность.

6. Теплопроводность.

7. Огнестойкость.

8. Огнеупорность.

9. Прочность.

10. Упругость.

11. Твердость.

12. Хрупкость.

13. Пластичность.

14. Сопротивление удару.

15. Антикоррозионность.

16. Объемная масса.

Конечно, кроме этих свойств, многие материалы обладают рядом еще других, но эти являются основными, и ниже мы подробно рассмотрим каждое из них.

Плотность

Говоря о плотности материала, следует отметить главное — плотность может быть средней и истинной.

Средняя плотность — это отношение массы тела (кирпича, камня и т. д.) ко всему занимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты. Средняя плотность выражается в кг/м2.

Истинная плотность — это предел отношения массы к объему без учета имеющихся пустот и пор.

Но не стоит сильно беспокоиться по поводу разницы между двумя этими величинами, т. к. у многих материалов — таких, как, например, сталь и гранит, они практически равны, а у кирпича различаются, но несильно (в этом случае средняя меньше истинной).

Пористость

Пористость материала показывает степень заполнения его общего объема порами или специальными пустотами. В качестве яркого примера можно привести кирпич с теплоизоляцией. В нем есть ячейки, которые остаются пустыми в процессе кладки. Как известно, воздух — очень хороший теплоизолятор, поэтому из такого кирпича удобно строить стены домов, но для строительства печей он, конечно, не годится. Пористость исчисляется в процентах.

В соответствии с величиной пор материалы делятся на мелкопористые (размеры пор исчисляются в сотых и тысячных долях миллиметра) и крупнопористые (размеры пор колеблются до 1–2 мм).

Пористость кирпича составляет в среднем 25–35 %, тогда как у стекла или металла она равна нулю.

Влагоотдача

Влагоотдача — это свойство материала терять находящуюся в его порах влагу. Данная характеристика определяется процентным количеством воды, которое материал теряет за сутки при температуре воздуха 20° С и относительной влажности воздуха 60 %.

В момент использования материала в постройке он может иметь повышенную влажность (если он, к примеру, хранился на сыром складе) и после высыхания изменит свои свойства — такие, как прочность или объем, что повлечет за собой появление дефектов в уже законченной и, казалось бы, идеально выполненной конструкции.

Водопоглощение

Водопоглощение — это способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу. Следует различать водопоглощение по объему и водопоглощение по массе.

По объему водопоглощение не может превысить 100 % (если быть точным, то и 100 %-ного водопоглощения не существует), зато по массе оно может значительно превышать 100 %-ную отметку, например у теплоизоляционных материалов — таких, как стекловата, поролон.

Следует также отметить, что насыщение теплоизоляционных материалов водой значительно снижает их теплоизоляционные свойства, т. к. вода — очень хороший проводник тепла.

Гигроскопичность

Гигроскопичность — это способность материала поглощать влагу из воздуха. К гигроскопичным материалам относятся прежде всего древесина, теплоизоляционные материалы, кирпичи полусухого прессования. Набирая влагу, материал меняет свои параметры: увеличивается его масса, теплопроводность, снижается прочность, изменяются размеры. Исходя из этого, следует учитывать влажность воздуха в помещении, где предполагается применение вышеупомянутых материалов.

Теплопроводность

Теплопроводность — это способность материала передавать тепло при наличии разности температур внутри и снаружи конструкции. Другими словами, эта характеристика определяет, насколько хорошо рабочая поверхность вашей печи будет отдавать тепло в окружающее пространство.

Степень теплопроводности материала зависит от ряда факторов — таких, как его природа, структура, пористость, влажность и, что самое главное, средняя температура, при которой происходит передача тепла. Последний из вышеназванных параметров определяет, до какой температуры нужно нагреть тот или иной материал, чтобы он начал полноценное излучение тепла.

Как правило, крупнопористые материалы более теплопроводны, чем материалы, имеющие мелкопористое строение. Большое значение также имеет степень замкнутости пор в материале. Материалы с замкнутыми порами обладают меньшей теплопроводностью, чем их аналоги с сообщающимися.

Огнестойкость

Огнестойкость — это свойство материала противостоять воздействию высоких температур. По этому признаку все материалы классифицируют следующим образом:

— несгораемые;

— трудносгораемые;

— сгораемые.

Несгораемые материалы (сталь, кирпич, бетон) под действием высоких температур не воспламеняются, не тлеют, не обугливаются, однако могут сильно деформироваться.

Трудносгораемые материалы (фибролит, асфальтовый бетон) не воспламеняются, но могут тлеть и обугливаться. Однако после удаления источника огня процесс тления или обугливания незамедлительно прекращается.

Два этих типа материалов считаются пожаробезопасными.

Сгораемые материалы (дерево, рубероид, пластмасса) могут быть подвержены обугливанию и тлению, легко воспламеняются. Даже при дальнейшем отсутствии источника возгорания продолжают гореть самостоятельно. Некоторые из материалов такого типа имеют тенденцию к самовозгоранию.

Огнеупорность

Такое свойство материала, как огнеупорность, очень часто путают с огнестойкостью.

Огнеупорность — это свойство материала не деформироваться при длительном воздействии высоких температур. По степени огнеупорности материалы делятся на:

— огнеупорные;

— тугоплавкие;

— легкоплавкие.

Огнеупорные материалы выдерживают воздействие температур от 1580° С до примерно 3000° С. К ним относятся шамотный кирпич, динас, легированные сорта стали.

Тугоплавкие материалы выдерживают воздействие температур в рамках 1350–1580° С. Это такие материалы, как гжельский кирпич, сорта стали с невысоким содержанием углерода.

Легкоплавкие материалы деформируются уже при воздействии температуры 1350° С. К данному типу относятся керамический кирпич, некоторые используемые в строительстве металлы — такие, как алюминий, жесть.

Прочность

Прочность определяет способность материала противостоять воздействию внешних сил, т. е. деформации. Прочность материала характеризуется тремя видами воздействия:

— сжатие;

— растяжение;

— изгиб.

При каждом виде нагрузки на материал исследуется предел его прочности, т. е. последняя степень нагрузки, при которой материал деформируется или разрушается.

Упругость

Упругость — это свойство материала принимать свой первоначальный вид после деформации. Также существует предел упругости. Данная величина показывает максимальное напряжение, при котором материал еще обладает упругостью и принимает свою первоначальную форму после снятия нагрузки.

При даже незначительном превышении предела упругости материал окончательно деформируется, приводя в негодность всю конструкцию, что, в свою очередь, может создать аварийную ситуацию.

Твердость

Наверное, вы заметили, что йсѲоторой матиoриалыбеѼетичлеию.

12. Хрость

1 стние нериала примкним сомпень нагруасть.

<гл тоя ым Џ сотых ельстве мета,чинднейес, т.»ри наию.

ТЃгвать влажлсть.

риала приничаст этивестройке он моп

Гигроость.

>

Такое свойство материала, как огнеѸлсть.

ь часто путают с огнеѻсть.

етость.

о свойство материала приниори, тсмоѰется.при дЇетнагѸ сйтмассать йтмации. Такдейстйствие темпе нх сил, т. еннЏ какриалам относятся преждч, бетон) под ,ода, стртер и т. ховата,Огнеуию, поеѸлсть.

<осиасть.

<гл восплукходятрансевышео 3000µчестве яркозом:

жя привеp>Џдверассаитдрый Ѐла. иЉматер ки хорошо.<а) и к

ая вед пиал исслестепбыэтиѸтуасть.

,оторой дносѹ матиoр отдаветсийсти, нко после100 %-еупидаЎ. <ака воѸлсть>

Плотносность.

>

Пористсность.

о свойство материала принияются Ѿй перму посл,формйнуя виЉмаруж