Физико-механические свойства материалов материалов для паркетных полов
Эксплуатационные качества полов в значительной степени зависят от свойств применяемых для них материалов, важнейшим свойством которых должна быть прочность.
Прочность — способность материала сопротивляться разрушению и образованию остаточных деформаций от действия внешних нагрузок. Любая внешняя нагрузка (тяжелый груз, удар, трение, царапанье) вызывает в материале внутренние напряжения, под действием которых его отдельные частицы стараются сместиться относительно друг друга, разойтись, оторваться от общей массы; иными словами, внутренние напряжения стремятся разрушить материал.
Одним из основных показателей прочности строительных материалов является.предел прочности при сжатии. Имеются и другие характеристики прочности: предел прочности при изгибе, предел прочности при разрыве, твердость и т. д.
Предел прочности при сжатии имеет решающее значение при определении качества основания под полы. Если основание удовлетворяет требованиям по прочности при сжатии, оно почти всегда удовлетворяет и по другим прочностным показателям. Предел прочности при сжатии определяют в лаборатории на образцах, специально изготовленных из материалов, из которых укладывается основание (бетон, цементно-песчаный раствор, асфальтовая смесь), или на образцах, вырубленных для контроля из готового, уже отвердевшего основания. Образцам, как правило, придают форму правильных кубов. Их измеряют, взвешивают и разрушают на лабораторных прессах, отмечая при этом максимальную нагрузку, которую может выдержать образец до начала разрушения.
Предел прочности при сжатии показывает наибольшую нагрузку в килограммах, которую может выдержать каждый квадратный сантиметр поверхности материала (кг/см2).
Прочность материалов в значительной мере зависит от их объемного и удельного веса, пористости и плотности.
Объемным весом называется вес единицы объема материала в его естественном состоянии. Например, вес кубика отвердевшего бетона, раствора или асфальтобетона с площадью грани в 1 см2, т. е. вес 1 см3, и будет объемным весом данного материала. Для определения объемного веса совсем не обязательно вырезать правильные кубики из материалов. Практически объемный вес описываемых материалов определяют так: небольшой кусок материала любой формы взвешивают с достаточной точностью, а затем определяют его объем. Объем можно определить различными способами. Например, образец покрывают тонким слоем парафина и опускают в мерный цилиндр с водой. Точно измеренный объем воды, вытесненной образцом, покажет его объем. Для получения объемного веса вес образца в граммах делят на его объем в кубических сантиметрах.
В лабораториях объем определяют в специальном объемомере — металлическом цилиндре с внутренним диаметром 150 и высотой 350 мм. В цилиндр впаяна медная трубка, конец которой загнут вниз. Объемомер наполняют водой до тех пор, пока из трубки не потечет вода. Падение капель из трубки прекратится, когда уровень воды в цилиндре достигнет 250 мм. Под трубку ставят предварительно взвешенный стакан, а образец, покрытый парафиновой пленкой, опускают на тонкой проволоке в объемомер. Вода, вытесненная образцом, будет стекать по трубке в стакан. После прекращения падения капель стакан с водой взвешивают и по весу вытесненной воды определяют объем образца.
По объемному весу можно, например, судить о качестве производства работ по устройству оснований. Так, для бетона основании объемный вес должен быть не менее 1800 кг/мъ, а для цементных стяжек около 1500 кг/м3.
Более низкие объемные веса свидетельствуют о том, что бетонная смесь или цементный раствор при укладке недостаточно уплотнили.
По объемному весу можно судить также о теплопроводности материала, его прочности и т. д.
Другим показателем качества материала является удельный вес — вес единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии. Объемный вес показывает вес единицы объема материала вместе с порами и пустотами, т. е. в таком виде, в каком существует этот материал в обычных условиях. Удельный вес показывает вес единицы объема самого материала без пустот и пор. Для плотных каменных материалов, стекла, металлов или жидкостей объемный вес или удельный вес — почти одно и то же. Такие материалы, как бетон или цементный раствор, литой асфальт или асфальтобетон, не являются абсолютно плотными, так как содержат большое число воздушных пор и пустот. Поэтому для них объемный и удельный веса выражаются разными величинами. Удельный вес выражается в граммах, отнесенных к кубическому сантиметру (г/см3).
Удельный вес пористых материалов чаще всего определяют в стеклянной мерной колбе с высоким горлышком, на котором нанесены деления. Колбу наполняют до определенного деления водой, а затем в нее насыпают измельченный до порошкообразного состояния и предварительно взвешенный испытываемый материал до тех пор, пока уровень воды не поднимется до следующей метки. Разница показаний объема воды в колбе показывает точный объем всыпанного порошка. Затем взвешивают остаток порошка и, таким образом, оказывается известным вес всыпанного материала в колбу.
Почти все строительные материалы имеют плотность меньше 100%, так как обязательно содержат большее или меньшее число пор.
Пористостью называется отношение объема пор к общему объему материала. Если из объема материала, взятого в естественном виде, вычесть плотность, получим значение пустотности материала.
Поры бывают мелкими и крупными. Мелкие поры, объем которых измеряется сотыми долями миллиметра, характерны для обычных бетонов и растворов, а крупные поры размером от десятых долей до 2 мм называются пустотами. Пустотность определяется точно так же, как и пористость, и является характеристикой сыпучих материалов (щебня, песка, гравия). Определение плотности и пористости имеет большое значение для характеристик оснований под полы, изготовленных из легких бетонов. Такие основания применяют тогда, когда необходима надежная теплоизоляция полов. Воздух, находящийся в порах, служит теплоизоляционной прослойкой.
Твердость — способность одного материала сопротивляться проникной^нию в него другого, более твердого тела. Показатель твердости часто используют при приблизительном определении прочности бетонных или це-ментно-песчаных оснований и стяжек, потому что твердость поверхности конструкций из бетонов и растворов находится в прямой зависимости от их прочности. Чем выше прочность или марка бетона или раствора, тем выше его твердость.
Практически для ускоренных определений прочности или марки бетонных или цементно-песчаных оснований пользуются молотком конструкции И. А. Физделя. Молоток имеет на обушке стальной шарик, которым ударяют по основанию, в результате чего в материале образуется круглая лунка. По диаметру лунки определяют прочность бетона или раствора. Основание из бетона или раствора можно считать достаточно прочным, если при ударе средней силы диаметр лунки не превышает 10 мм.
От твердости древесины паркета зависит сопротивление паркета истиранию и обработке его режущим инструментом. По степени твердости древесные породы делятся на три группы: очень твердые (граб, дуб, бук, ясень), твердые (сосна, лиственница, вяз и др.), мягкие (ель, липа и др.).
Водопоглощение — степень заполнения объема материала водой, характеризует способность того или иного материала впитывать воду. Для различных строительных материалов водопоглощение колеблется в широких пределах и в основном зависит от двух причин: от числа пор и от возможности проникновения в них воды. Для плотных бетонов водопоглощение составляет около 3, для обычных бетонов — 8—10, для растворов — 12—16%. Некоторые материалы могут иметь водопоглощение более 100%, например древесина, некоторые виды древесноволокнистых плит и др.
Водопоглощение определяют путем погружения воз-душшэ-сухого материала в воду до полного водонасыще-ния. Помещенный в воду образец время от времени взвешивают. По мере насыщения пор водой образец все время увеличивается в весе. Наконец наступает такой момент, когда вес образца перестает увеличиваться, что свидетельствует о полном его водонасыщении.
Влажность показывает, насколько поры материала в данный момент заполнены водой и каково весовое содержание воды в этом материале по отношению к тому же материалу в совершенно сухом состоянии. Почти все материалы во влажном состоянии имеют меньшую прочность, чем сухие. Кроме того, многие материалы, а древесина в первую очередь, высыхая, уменьшаются в объеме, деформируются и растрескиваются. Даже самые
Лучшие теплоизоляционные материалы во влажном состоянии теряют свои свойства, так как их воздушные поры оказываются заполненными водой, а вода обладает хорошей теплопроводностью.
Влажность паркета — главный показатель пригодности его к применению. Паркет, влажность которого превышает 10%, не годен к применению.
В воздухе всегда имеется значительное количество водяных паров. Только строительные материалы с нулевым водопоглощением, т. е. не содержащие пор, соприкасаясь с воздухом, могут оставаться в совершенно сухом состоянии. Все материалы, имеющие воздушные поры, обычно имеют какую-то влажность. Влажность материалов, находящихся в закрытых помещениях, зависит от влажности окружающего воздуха. Поэтому говорят, что материалы находятся в воздушно-сухом или в равновесном с влажностью воздуха состоянии.
Каждый вид материала в соответствии со своей структурой имеет свою равновесную влажность. Нормальная влажность воздуха внутри жилого помещения находится в пределах 50—60%. В соответствии с этим влажность паркета должна составлять 6—10%, влажность досок черного пола при деревянном основании 15, лаг — 18%. Если основанием под паркет служит сборный или монолитный бетон, его влажность не должна превышать 4%, а влажность цементно-песчаной стяжки должна быть не более 6%; влажность песка для засыпок не более 4%.
Перед настилкой паркета паркетчик всегда должен знать влажность основания и паркета. Влажность древесины, бетонных и цементно-песчаных оснований определяют в лаборатории. Для этого из материалов специально отбирают пробы или образцы. Для каждого материала имеется свой метод отбора проб. Из бетонных и цементно-песчаных оснований вырубают образцы весом 10—20 г на всю толщину слоя. Если при этом образец крошится, то собирают все наиболее крупные куски. Из паркетной планки, из ее середины, выпиливают поперек полоску шириной до 15 мм. Причем выпиливают ручной пилой, так как механический инструмент сильно нагревает образец, что изменяет его влажность. Из досок или лаг таким же образом выпиливают образцы или высверливают коловоротом стружку.
После отбора образцы сразу же помещают в стеклянные или металлические бюксы с плотно закрывающимися крышками. Далее в лаборатории бюксы с образцами взвешивают с точностью до 0,01 г и помещают в сушильный шкаф. Температура в шкафу должна быть не выше 105 °С, так как при более высокой температуре древесина теряет не только влагу, но и некоторую часть своего состава.
В производственных лабораториях, как правило, влажность древесины определяют при помощи электровлагомеров (рис. 6) различных систем. Принцип их работы одинаков. Влажность древесины определяют путем замера электрического сопротивления образца. Чем выше влажность древесины, тем меньше ее электрическое сопротивление. Работа с электровлагомером состоит в следующем: рукоятку с двумя или тремя иголками накалывают или забивают в образец так, чтобы иголки были направлены вдоль годичных слоев древесины. Затем пускают ток, под действием которого стрелка измерителя сопротивления на шкале прибора покажет влажность древесины в процентах. Для каждой породы древесины имеется собственная шкала влажности. Обычно на электровлагомерах помещают шкалу влажности для сосны, а для остальных пород дается таблица пересчета влажности для этих пород по сосне.
Электровлагомер более удобен для определения влажности в производственных условиях, так как результат испытаний можно получить сразу же, через несколько секунд, тогда как определение влажности лабораторным методом занимает около суток. Тем не менее следует помнить, что лабораторный метод более точный и надежный. Влажность оснований у нас, как правило, определяют лабораторным путем.
Прочность, удельный или объемный вес, влажность, размеры и другие качественные показатели определяются Государственными стандартами (ГОСТ) на материалы и изделия.
Все товары и материалы, в том числе строительные, выпускаемые нашей промышленностью, должны соответствовать установленным для них ГОСТам. ГОСТы являются государственным документом, в котором перечислены основные, наиболее важные требования, определяющие качество материалов и их сортность. В ГОСТах указываются также методы испытаний материалов для определения их качества, способ упаковки, транспортирования и хранения. Любой материал, хотя бы по одному только пункту, не соответствующий требованиям ГОСТа, должен быть забракован и возвращен поставщику как некачественный.
Каждый ГОСТ имеет свой номер, состоящий из нескольких цифр, и год издания, который пишется через черточку. Например, ГОСТ на паркет обозначается ГОСТ 862—60. Здесь цифра 862 показывает номер стандарта, а цифра 60 — год его выпуска.
Паркетные работы - Физико-механические свойства материалов материалов для паркетных полов
Остались вопросы по теме - "Физико-механические свойства материалов материалов для паркетных полов", задайте их на