Știința materialelor

Capitolul I.

PROPRIETĂŢI GENERALE ALE MATERIALELOR DE CONSTRUCŢIE

Calitatea materialelor din care este executată o construcţie influenţează rezistenţa, siguranţa în exploatare, durabilitatea şi eficienţa tehnico-economică a acesteia. Calitatea materialelor este determinată de:

1. compoziţia chimică şi mineralogică

2. structura

3. comportarea faţă de acţiunea distructivă a agenţilor fizici şi chimici externi

Criteriul esenţial pentru stabilirea domeniului de utilizare a materialelor şi pentru calculul dimensional al elementelor de construcţie constă în aprecierea calitativă şi cantitativă a proprietăţilor fizico-mecanice a materialelor.

Determinarea proprietăţilor materialelor se realizează în laboratoare de specialitate prin efectuarea de analize şi încercări pe baza standardelor sau normelor în vigoare.

Analizele pot fi fizice sau chimice şi se efectuează pe părţile componente ale materialului, rezultate din descompunerea acestuia.

Prin încercări, se determină caracterisiticile fizico-mecanice pe materialul luat ca un tot.

Încercările pot fi nedistructive (nu afectează structura materialului) sau distructive (prin distrugerea materialului).

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

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

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

Deoarece materialele de construcţie sunt în general neomogene compoziţional şi mai ales structural, pentru caracterizarea materialelor trebuiesc efectuate mai multe analize şi determinări pentru a obţine valori medii ale proprietăţilor; acestea sunt ulterior comparate cu limitele admisibile pentru caracteristica determinată.

Materialele de construcţie se utilizează în conformitate cu condiţiile de calitate impuse de standarde, norme sau cerinţe rezultate din exploatarea construcţiilor.

I.1 TIPURI DE MATERIALE DE CONSTRUCŢIE

În funcţie de structură, de natura legăturilor dintre componenţi, de tehnologia de obţinere, materialele de construcţie se pot împărţi în trei mari categorii:

1. materiale unitare

2. materiale compozite

3. materiale asociate

Materialele unitare sunt considerate acelea care se caracterizează prin existenţa unei omogenităţi avansate în toată masa materialului.

În funcţie de strucura lor, materialele unitare pot fi:

1. solide cristaline omogene (metale, diamant)

2. solide cristaline eterogene (clincher de ciment, ceramică)

3. solide vitroase (sticle)

Materialele compozite sunt alcătuite din mai multe componente, compatibile, cu proprietăţi complementare, produsul rezultat având unele caracterisitici superioare constituenţilor individuali. Proprietăţile lor sunt determinate de conlucrarea constituenţilor la limita lor de separaţie (de exemplu matrice-constituenţi înglobaţi).