Современные работы по постройке крыши и настилу кровли, стр. 6

Линейный коэффициент температурного расширения (ЛКТР) характеризует свойство материала изменять размеры при нагревании. ТКЛР равен относительному удлинению материала при нагревании на один градус.

У каждого материала ЛКТР постоянен. Например, у дерева вдоль волокон – (3–5)?10^-6, у полимеров – в 10–20 раз больше, у стали – (10–14)?10^-6.

Механические свойства

Механические свойства – это способность сопротивляться всем видам внешних воздействий с приложением силы. По совокупности признаков различают прочность материалов при сжатии, изгибе, ударе, кручении, истирании, а также твердость, пластичность, упругость.

Прочность – это свойство материала сопротивляться разрушению под действием напряжений, возникающих от нагрузки.

Материалы, находясь в сооружении, могут испытывать различные нагрузки. Характерными для кон струкций крыши являются сжатие, растяжение, изгиб, пластичность и упругость. Такие материалы, как: кровельная сталь, древесина, асбестоцемент – хорошо работают на сжатие, изгиб и растяжение, поэтому их используют в конструкциях, испытывающих эти нагрузки, а бетоны – хорошо работают на сжатие и в 5-10 раз хуже – на растяжение, изгиб, удар, поэтому их используют в конструкциях, работающих на сжатие.

Прочность строительных материалов характеризуется пределом прочности, измеряется в паскалях (Па) и представляется напряжением, соответствующим нагрузке, вызывающей разрушение образца материала.

Предел прочности при сжатии различных материалов колеблется в пределах от 0,5 до 1000 Мпа и более. Прочность зависит также от структуры, плотности, пористости, влажности и направления приложения нагрузки.

Упругость – это свойство материала восстанавливать свою форму и размеры после снятия нагрузки. Пределом упругости считают напряжение, при котором остаточные деформации впервые достигают минимальной величины, установленной техническими условиями на данный материал.

Хрупкими называют материалы, разрушающиеся при статических испытаниях при очень малых остаточных деформациях. К хрупким материалам относятся чугун, природный камень, бетон, керамические материалы, асбестоцемент.

Пластичными называют материалы, которые при статических испытаниях до момента разрушения получают значительные остаточные деформации. Пластичность является весьма важным и положительным качеством материала.

К пластичным материалам относятся малоуглеродистая сталь, медь, мастики, пасты, битумы и дегти при положительных температурах. Большинство пластичных материалов при понижении температуры приобретают хрупкие свойства, т. е. у них происходит переход от пластического разрушения к хрупкому. Так ведут себя битумные материалы, металлы и др.

Трещиностойкость – это снижение упругопластических деформаций при отрицательных температурах. Исчезает однородность материала на его поверхности, что очень важно для материалов, используемых при устройстве оболочки крыши. Трещиностойкость характеризуется коэффициентом трещиностойкости.

Химические свойства

К физико-химическим свойствам отдельных материалов – битумов, дегтей, природных и синтетических смол, масел – относится способность образовывать с водой жидкие дисперсии – эмульсии. Эмульсией называется система из двух несмешивающихся жидкостей, где капельки одной жидкости (дисперсная фаза) распределены в другой (дисперсная или внешняя среда).

Химическая стойкость – это способность материалов противостоять разрушающему действию кислот, щелочей, растворенных в воде солей и газов, органических растворителей (ацетона, бензина, масел и др.). Химическая стойкость характеризуется потерей массы материала при действии на него агрессивной среды в течение определенного времени. Например, битум БНК 45/180 при выдерживании в 5 %-й соляной кислоте за 150 суток теряет 1 % массы, в 5 %-й серной кислоте – 0,8 %.

Щелочестойкими должны быть материалы, стойкие к воздействию щелочей, например пигмента, применяемого для окрашивания металлической кровли.

Сероводород и углекислый газ в больших количествах содержится в воздухе, особенно в районах промышленных предприятий. Поэтому для окрашивания металлических кровель нельзя применять краски, в состав которых входят свинец и медь, так как последние, вступая в реакцию с сероводородом, чернеют.

Атмосферостойкость – способность материала длительное время сохранять свои первоначальные свойства и структуру после совместного воздействия погодных факторов: дождя, света, кислорода воздуха, солнечной радиации, колебаний температуры.

Оценивается атмосферостойкость временными показателями: час, сутки, месяц, год. Например, органические вяжущие, битумы и дегти, подвергаясь атмосферным воздействиям, ускоряют свое старение, т. е. становятся хрупкими и теряют водоотталкивающие свойства за счет нарушения целостности гидроизоляционного ковра. Атмосферостойкость находится в прямой зависимости от свойств материала и его состава.

Биологические свойства

Биологические свойства – это свойства материалов и изделий сопротивляться разрушающему действию микроорганизмов. Так в Средней Азии материалы, содержащие битум, разрушаются под действием микроорганизмов, которые для своего развития поглощают органические составляющие битума. Биостойкость битумных и деревянных материалов повышается специальными добавками – антисептиками. Кроме этого органические материалы необходимо оберегать от увлажнения.

Особые свойства

Растворимость – способность материала растворяться в воде, бензине, скипидаре, масле и других жидкостях-растворителях. Растворимость может быть как положительным, так и отрицательным свойством. Если материалы под воздействием растворителей разрушаются, то растворимость в этом случае играет отрицательную роль.

Битумы обладают способностью растворяться в бензине. Это положительное свойство растворимости битума используется при приготовлении холодных битумных мастик, наносимых на изолируемые поверхности тонким слоем.

Паропроницаемость – свойство материала пропускать водяные пары, содержащиеся в воздухе, под действием разности их парциальных давлений на противоположных поверхностях слоя материала. Водяные пары стремятся попасть в область меньшего давления, т. е. на сторону слоя материала с меньшей температурой. Этим объясняется увлажнение изоляции, применяемой для поверхности с отрицательными температурами. Влага, проникая в слой изоляции с теплой стороны, увлажняет ее, а при отрицательной температуре – замерзает, что вызывает ухудшение свойств изоляции и ее разрушение. Кровельные гидроизоляционные мягкие материалы хорошо сопротивляются проникновению в них влаги, т. е. они паропроницаемы.

Паропроницамость характеризуется коэффициентом паропроницаемости, размерность которого – кг/(м?ч?Па).

Газопроницаемость – свойство материала, характеризуемое количеством газа, проходящего через образец определенного размера при заданном давлении.

Строительные материалы с большой пористостью обладают газопроницаемостью. Степень газопроницаемости зависит еще от размера и характера пор.

Усадка – это уменьшение линейных размеров и объема под воздействием изменения температуры, влажности, солнечной радиации или в результате процессов, происходящих в материале, таких, как старение, вулканизация и полимеризация у полимерных материалов. У рулонных кровельных материалов (бризол, изол, различные пленки) удлинение может быть относительным и остаточным. Усадку выражают в процентах от первоначального размера изделия.