Физические свойства керамических материалов
- Подробности
- Создано 09.08.2011 20:47
- Обновлено 24.05.2012 02:58
- Автор: Admin
Удельный вес (у) — вес единицы объема абсолютно плотного материала Удельный вес керамических материалов, имеющих пористое строение (кирпич и ему подобные, а также строительный фаянс), находится в пределах от 2,5 до 2,65 г/см3, а материалов, имеющих плотное строение (плитки для пола), — от 2,7 до 2,8 г/см3.
Объемный вес (уоб) — вес единицы объема материала в естественном состоянии. Объемный вес колеблется в пределах от 0,1 г/см3 для хорошо вспученого перлита до 2,4 г/см3 для плотного клинкера, фарфора. Кирпич глиняный обыкновенный имеет сравнительно большой объемный вес (до 1,9 г/см3), поэтому для его снижения делают кирпич повышенной пористости, пустотелым. Кирпич строительный легкий имеет объемный вес около 0,7 г/см3.
Объемный насыпной вес (уоб.н) — вес единицы объема сыпучего материала, высушенного до постоянного веса или естественной влажности, рыхлонасыпанного с высоты 10 см в мерный сосуд объемом от 1 до 50 л (в зависимости от предельной крупности зерен материала).
Объемный насыпной вес является важной характеристикой свойств пористых заполнителей. В зависимости от него пористые заполнители подразделяются на марки: 100, 150, 200 и т. д. Это означает, что объемный насыпной вес данного материала должен быть соответственно 100, 150, 200 кг/м3 и т.д.
Пористость (р) — степень заполнения объема материала порами. Пористость колеблется в широких пределах — практически от 0,0% для фарфора до 60-80% для легкого кирпича и керамзита. Пористость кирпича глиняного обыкновенного 20-40%.
Пустотность — степень заполнения объема материала или изделия пустотами (воздушными полостями). Например, для стеновых камней пустотность составляет 22-52%, для кирпича пустотелого — 15-50%. В зарубежных странах изготовляют камни с пустотностью 62%.
Водопоглощение (W) — свойство материала впитывать и удерживать в себе воду, характеризуемое степенью заполнения пор материала водой при его кипячении, выраженное в процентах к весу в сухом состоянии. Для керамических материалов и изделий водопоглощение можег колебаться от 0,0% для твердого фарфора до 60-70% для легковесного кирпича. Оно регламентируется соответствующими нормативными документами, так как от этого показателя зависит качество изделия.
Водопроницаемость (Qв) — способность материала пропускать воду под давлением. Водопроницаемость как показатель свойств имеет большое значение для кровельных (черепица), санитарно-строительных и других керамических материалов и изделий. Водопроницаемость керамических материалов может быть снижена обжигом до спекания, глазурованием и другими средствами.
Газопроницаемость (Qг, м3/м2·ч) — способность материала пропускать (или не пропускать) газ (воздух). Это свойство в большей мере относится к пористой керамике, предназначенной для очистки воздуха и газов от пыли и других механических примесей. Она должна иметь пористость в пределах 30-50% с равномерно распределенными порами диаметром 70-200 мк, высокую проницаемость. Например, пористые трубы внутренним диаметром 40-60 мм и длиной 300-1000 мм, пористостью 45-50%, размером пор 80-100 мк имеют газопроницаемость 300-400 м3/м2·ч при атмосферном давлении и температуре 20 °С.
Предел прочности при сжатии (?к ) · Прочность — свойство материала сопротивляться разрушению от действия внутренних напряжений, возникающих при приложении нагрузки или других факторов. Предел прочности при сжатии для керамики колеблется в большом интервале: от 35 кг/см2 для кирпича строительного легкого до 5500 кг/см2 для технического фарфора. Кирпич Далее везде температура а градусах Цельсия (°С) глиняный обыкновенный пластического прессования марки 200 имеет прочность 200 кг/см2 и выше. Для пустотелых изделий прочность определяют с учетом всей площади изделий, испытывающей нагрузку, без вычета площади пустот (брутто).
Строительные свойства керамики могут быть охарактеризованы также коэффициентом конструктивного качества (к.к.к.), который равен отношению предела прочности материала к его объемному весу. Например, для кирпича глиняного обыкновенного марки 100 в кладке к.к.к.= 100/1800=0,055, т. е. выше, чем для обыкновенного бетона (0,040).
Предел прочности при изгибе (?и). Находясь в кладке, кирпич работает на изгиб. ГОСТ 530-2007 регламентирует предел прочности кирпича при изгибе. Так как керамические материалы преимущественно хрупкие, то для них этот показатель невысокий. Например, для кирпича глиняного обыкновенного марки 200 ?и=26-34 кг/см2, для фарфоровых изделий — до 1200 кг/см2.
Предел прочности при разрыве (?р). Он соответствует условному напряжению, которое может выдержать образец или изделие из керамики без разрушения. На разрыв должны работать канализационные трубы, так как при эксплуатации в них создается гидростатическое давление, вызывающее растягивающие усилия в стенках труб. Поэтому необходимо, чтобы черепок был высокопрочным, а труба при испытании на гидростатическое давление должна выдерживать не менее 2 ат. В настоящее время изготовляют и применяют трубы, выдерживающие гидростатическое давление выше 10 ат. Высоким пределом прочности при разрыве обладает новый керамический материал — керамическое волокно.
Предел прочности при ударе (?у) характеризует ударную вязкость — свойство, которым должны обладать материалы, применяемые для дорожного покрытия и полов.
Прочность на истирание (?ист) определяется отношением потери в весе образца после испытания на истирание к площади истирания. Такой прочностью должны обладать плиты и плитки для полов, кирпич для дорожных
одежд и др. Например, плитки для полов при стандартном испытании не должны иметь потерю в весе более 0,1 г/см2.
В ряде случаев эти материалы подвергаются не только истиранию, но и износу — совместному действию истирания и удара, поэтому такие материалы должны хорошо работать и на износ.
Смотрите также: