Характеристика і основні властивості опоряджувальних матеріалів. Фізичні властивості.
Фізичні властивості визначають відношення матеріалу до дії води, пари, газів, тепла, вогню, холоду, електричного струму, звукових хвиль, випромінювання, а також відношення до комплексної дії навколишнього середовища.
Атмосферостійкість – властивість матеріалу чинити опір руйнівній дії сонячного проміння, дощу, морозу, снігу, вітру та інших атмосферних факторів (наприклад, газів і пилу, що забруднюють нижні шари атмосфери). Показник враховують при визначенні терміну служби матеріалу в покритті на фасадах.
Вологовіддавання – властивість матеріалу віддавати вологу в навколишнє середовище. Вологовіддавання характеризується швидкістю виділення вологи (висихання), тобто кількістю води (у відсотках від маси або об’єму стандартного зразка), що втрачається матеріалом протягом однієї доби при відносній вологості повітря 60% і температурі 20˚С. В умовах експлуатації вологовіддавання відбувається до встановлення рівноважного стану між вологістю матеріалу і повітря. Така рівновага, що називається повітряно-сухим станом, установлюється приблизно через півроку – рік після закінчення будівництва.
Вологостійкість – властивість матеріалу чинити тривалий опір руйнівній дії вологи при періодичному зволожуванні і висиханні. Цей показник – важлива експлуатаційна характеристика матеріалів конструкцій, що працюють в умовах змінного зволожування і висушування. Вологостійкість матеріалу кількісно визначають як
W = R′cт / Rcт ,
де R′ст і Rст – межі міцності при стисненні зразків матеріалу відповідно після зволоження, висихання та у природно-сухому стані. Задовільна вологостійкістьматеріалу становить 0,8...1, знижена – 0,65...0,8, незадовільна вологостійкість – менша 0,65.
Вологість – процентний вміст вологи, що віднесений до маси матеріалу в сухому стані. Показник враховують при розрахунку водоцементного відношення при добиранні складу бетону розчину і визначають як
W= (m1− m) /m1⋅100 ,
де m -маса сухого зразка; m1 – маса вологого зразка.
Водопоглинання – властивість матеріалу всмоктувати й утримувати в собі воду. Водопоглинання враховують при виборі матеріалу для гідроізоляції і теплоізоляції. Водопоглинання характеризується кількістю води, яка увібрана сухим матеріалом, що цілком занурений у воду, і виражається у відсотках від його об’єму (водопоглинання за об’ємом В0). Визначається як
В0 = (m1 − m)/ V⋅100 ,
де m – маса сухого зразка, г; m1 – маса зразка, що насичений вологою, г; V – об’єм зразка у природному стані. Водопоглинання за об’ємом характеризує удавану пористість матеріалу і завжди менше 100% (звичайно в матеріалі є деяка кількість замкнутих пор).
Водопроникність – властивість матеріалу пропускати під тиском воду Цей показник є головною експлуатаційною характеристикою гідроізоляційних матеріалів. Оцінюється часом, після закінчення якого вода під тиском (500 Па) проникає у матеріал.
Водостійкість – властивість матеріалу зберігати основні фізико-механічні властивості при насиченні водою. Водостійкість пов’язана з щільністю і структурою пор. Показник враховують при виборі матеріалів для конструкцій, що працюють при тривалому впливі води. Кількісно – характеризується коефіцієнтом розм’якшення і визначається як
Kрозм = R′cт/Rст ,
де R′ст і Rст – межі міцності при стисненні зразків матеріалу відповідно при насиченні водою й у сухому стані, Па.
В'язкість – властивість матеріалу, що знаходиться у в’язкотекучому стані, чинити опір необоротній зміні форми або об’єму. Показник враховують при приготуванні лакофарбових сумішей із заданими реологічними характеристиками. В’язкість лакофарбових матеріалів визначають за тривалістю витікання (с) певної кількості матеріалу через каліброване сопло віскозиметра.
Газопроникність – властивість матеріалу пропускати через свою товщу гази при наявності перепаду тиску. Показник необхідний при виборі лакофарбового покриття, що експлуатується в газонасиченому середовищі. Ступінь газопроникності характеризується коефіцієнтом газопроникності газу (у дм3 ), що проходить за 1 годину через стіну матеріалу товщиною 1 м і площею 1 м2 при перепаді тисків у 133 Па.
Гігроскопічність – властивість матеріалу поглинати воду з повітря. Показник враховують при сушінні або зволоженні матеріалу, його зберіганні і перевезенні. Матеріали, що активно поглинають воду, називають гідрофільними, такі, що відштовхують – гідрофобними. Гігроскопічність визначається відношенням кількості води, яка поглинена матеріалом, до маси цього сухого матеріалу.
Звукоізолювальна здатність – властивість матеріалу знижувати рівень звукових хвиль при їхньому прониканні через його товщу. Оцінюється динамічним модулем пружності, що не повинен бути вищим 1,2 МПа (навантаження у 20 МПа). Показник необхідний для вибору звукоізоляційних матеріалів перекриття і огородження. Звукоізолювальна здатність огороджень вимірюється в децибелах (ДБ).
Звукопоглинальна здатність – властивість матеріалу поглинати звукові хвилі. Показник необхідний для вибору матеріалу із заданими акустичними властивостями. Кількісно звукопоглинальна здатність оцінюється коефіцієнтом звукопоглинання α, який визначається відношенням енергії звукових хвиль, яку увібрав матеріал, до загальної кількості енергії, що падає на нього.
Морозостійкість – властивість матеріалу у насиченому водою стані і при багаторазовій дії знакоперемінних температур зберігати основні властивості в заданих межах. Показник необхідний для визначення розрахункового діапазону температур, при яких можливо застосування матеріалу на фасадах. Кількісно морозостійкість характеризується кількістю циклів поперемінного заморожування і розморожування, яке може витримати насичений водою зразок; при цьому допускається зниження міцності на стиснення не більше ніж на 25% і втрата за масою не більша 5%. За ступенем морозостійкості (кількості витриманих циклів) матеріали поділяють на марки (Мрз): 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200, 300 і вище. Після заданої кількості циклів поперемінного заморожування і розморожування визначають міцність на стиснення зразків, що не мають видимих слідів руйнування, і обчислюють коефіцієнт морозостійкості як
Kмрз = R′′cт/R′ст ,
де R′ст і R′′ст – межі міцності при стискуванні зразків матеріалу, відповідно після випробовування на морозостійкість і водонасичених зразків до заморожування, Па. У морозостійких матеріалів ≥ 0,75 Kмрз , що відповідає гранично допустимому рівню, зниження міцності не більше ніж на 25%.
Вогнестійкість – властивість матеріалів і виробів зберігати фізико-механічні властивості при дії вогню. Цей показник визначає пожежонебезпеку матеріалу. Вогнестійкість конструкційних матеріалів характеризується межею вогнестійкості – тривалістю (год.) опору впливу вогню до втрати міцності.
Щільність – властивість матеріалу, яка кількісно характеризує відношення його маси до об’єму. Показник щільності необхідний для приблизних розрахунків габаритів матеріалу, товщини покрить, навантаження від них на будівлю. Визначається як
ρ = m/V ,
де m – маса матеріалу, г (кг), V – об’єм матеріалу у природному стані, тобто разом з порами, см3 (м3).
Пористість – властивість матеріалу, що характеризується ступенем заповнення його об’єму порами. За цим показником розраховують акустичні і теплотехнічні характеристики матеріалів, їхню проникність. Пористість визначається в безрозмірних одиницях або у відсотках як
П =Vпор / V0 ,
де Vпор – об’єм пор у матеріалі, V0 – об’єм матеріалу.
Прозорість – властивість матеріалу пропускати світло, не змінюючи напрямку його поширення. Показник враховують при використанні полімерних матеріалів у зоні світлових променів. Визначається як
τпр = І′/ І0 ,
де І′- інтенсивність світла, що пройшло вихідну поверхню; І0 – інтенсивність світла, що падає на протилежну поверхню матеріалу. Цей показник називають коефіцієнтом прозорості.
Радіаційна стійкість – властивість матеріалу протистояти впливу інтенсивних потоків радіоактивного випромінювання, що змінює його структуру і властивості. Показник враховують при виборі конструкційних матеріалів, що працюють в зоні іонізувальних випромінювань, для забезпечення надійного захисту від них.
Світлопроникність (або просвічуваність) – властивість матеріалу пропускати пряме і розсіяне світло. Показник необхідний при розрахунку освітленості приміщень. Цей показник характеризується коефіцієнтом світлопроникності і кількісно визначається як
η = l / l0 ,
де l – повний світловий потік, що виходить із шару матеріалу у всіх напрямках ; l0 – світловий потік, що падає на матеріал.
Світлостійкість – властивість матеріалу зберігати свій колір під дією світлових променів. Показник враховують при виборі світлостійких пігментів у покриттях та в’яжучих у композиціях.
Теплоємність – властивість матеріалу поглинати певну кількість тепла при нагріванні і виділяти його в навколишнє середовище при охолодженні. Показник враховують при визначенні теплотривкості зовнішніх огороджень. Теплоємність характеризується коефіцієнтом теплоємності, що дорівнює кількості теплоти в кДж, яка необхідна для нагрівання 1 кг матеріалу на 1°С.
Питома теплоємність (С) – відношення теплоємності до одиниці кількості матеріалу. Розрізняють питому теплоємність за масою (віднесену до одиниці маси) і за об’ємом (віднесену до одиниці об'єму).
Теплопровідність – властивість матеріалу передавати через свою товщу тепловий потік при різниці температур на поверхнях, що обмежують матеріал. Показник необхідний для розрахунку температурно-вологісного режиму матеріалів зовнішніх стін. Теплопровідність характеризується кількістю теплоти в кДж, що проходить за 1 годину через 1 м2 матеріалу товщиною 1 м при різниці температур на протилежних поверхнях 1°С. Залежить від будови і складу матеріалу, його середньої щільності пористості і вологості.
Теплозасвоєння – властивість матеріалу сприймати тепло при коливанні температури на його поверхні. Показник враховують при виборі матеріалів для покриття підлоги. Характеризується коефіцієнтом теплозасвоєння. Для теплої підлоги цей коефіцієнт повинен дорівнювати 11,63 Вт/(м2·К).
Термостійкість – властивість матеріалів зберігати свої основні фізико-механічні характеристики і не змінювати структуру при термічних впливах. Показник враховують при виборі матеріалів, що піддаються термічним впливам. Поняття термостійкості застосовують в основному до вогнетривких і крихких матеріалів.
Усадка – властивість матеріалу зменшуватися в розмірах (лінійна усадка) і об’ємі (об’ємна усадка) за рахунок проходження в ньому фізико-механічних процесів під впливом різних факторів: температури, вологи тощо. Показник враховують при готуванні штукатурних, шпатлювальних і лакофарбових сумішей, виготовленні облицювальних матеріалів.
Холодостійкість – властивість матеріалів (переважно металів і пластмас) зберігати пластичність, в’язкість та інші експлуатаційні характеристики при зниженні температури. Показник необхідний при виборі матеріалів, що експлуатуються в умовах низьких температур. Еластичність – властивість матеріалу витримувати без пошкодження вигин з площини. Показник необхідний для оцінювання експлуатаційних властивостей лакофарбових покриттів. Кількісно оцінюється у мм за мінімальним діаметром металевих стрижнів, навколо яких відбувається вигин.