Materiale de construcții

Rezistenţa, siguranţa în exploatare, durabilitatea şi eficienţa tehnico-economică a construcţiilor depind de calitatea materialelor puse în operă, de caracteristicile tehnice determinate de compoziţia chimică, structura şi comportarea faţă de acţiunea distructivă a agenţilor fizici şi chimici externi.

Aprecierea calitativă şi cantitativă a proprietăţilor fizico-chimice şi fizico-mecanice constituie criteriul esenţial pentru stabilirea atât a domeniului de utilizare a materialelor cât şi pentru calculul dimensional al elementelor de construcţii.

Materialele de construcţii sunt într-o gamă foarte mare şi proprietăţile lor fizico-mecanice şi chimice depind de compoziţia chimică şi structura chimică a lor.

Caracteristicile materialelor se determină în laboratoare de specialitate, prin analize şi încercări pe baza standardelor şi normelor în vigoare sau in situ

Analizele - pot fi fizice şi chimice constând din descompunerea materialului în părţi componente.

Printr-o analiză chimică se stabileşte compoziţia în oxizi şi minerale corespunzătoare sau se poate merge până la stabilirea compoziţiei pe elemente chimice. O analiză fizică poate fi de exemplu stabilirea compoziţiei granulometrice a unui agregat.

Încercările - reprezintă determinarea caracteristicilor fizico-mecanice pe materialul luat ca un tot.

Încercările pot fi:

-nedistructive (fără a afecta structura materialului);

-distructive ( prin distrugerea materialului).

Încercările pot fi efectuate pe elemente de construcţie sau pe corpuri (epruvete) special confecţionate din materialul supus incercării, cu forme şi dimensiuni stabilite prin standarde şi norme specifice.

Metodologiile de determinare a proprietăţilor materialelor, precum şi valorile admisibile ale lor, sunt bine precizate în standarde (sau norme) elaborate pentru fiecare tip de material.

Analizele şi încercările se efectuează pe probe medii, alcătuite prin metodologii bine precizate prin standarde sau norme, astfel încât probele să fie reprezentative.

Deoarece materialele de construcţii sunt neomogene compoziţional şi mai ales structural, pentru caracterizarea materialelor trebuiesc efectuate mai multe analize şi determinări pentru a obţine valori medii ale proprietăţilor, care trebuie să se înscrie în limitele admisibile pentru caracteristica determinată. Pentru acelaşi material şi aceeaşi solicitare se pot face încercări pe corpuri de probă de forme şi dimensiuni diferite iar pentru interpretarea rezultatelor se folosesc coeficienţi de echivalenţă.

Pentru a caracterizare cat mai corect un material de constructie este necesar sa se faca o corelatie intre analize si incercari, ceea ce sta si la baza interdependentei dintre compozitia chimica - structura fizica - proprietati-utilizarea materialelor, reprezentand si principiul fundamental al stiintei materialelor.

PROPRIETĂŢI FIZICO-MECANICE ŞI CHIMICE ALE MATERIALELOR

A.Densităţi

Diversitatea structurală a materialelor de construcţie a determinat necesitatea introducerii

în practică a mai multor modalităţi de exprimare a densităţilor în funcţie de natura materialului şi anume: - densitate (absolută), densitate aparentă, densitate în grămadă (în vrac) în stare afânată sau compactă (îndesată).

a)Densitatea - , reprezintă masa unităţii de volum şi se calculează ca raport între masa (m) şi volumul (V) materialului.

unde: V- volumul materialului fără pori şi goluri.

Densitatea este determinată de compoziţia şi strucura materialului şi caracterizează integral materialele absolut compacte (metale, sticlă).

Pentru materialele poroase determinarea densităţii se realizează după transformarea lor în pulbere însoţită de determinarea porozităţii.

b)Densitate aparentă - - este raportul dintre masa solidului poros şi volumul sau aparent care include şi porii, fisurile şi eventualele goluri interioare.