Упругость — 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.
Материал претерпевает пластичные и хрупкие разрушения. Хрупкими материалами называют такие, которые разрушаются при статических испытаниях, при очень малых остаточных деформациях. К хрупким материалам относятся чугун, каменные природные материалы, бетон, керамические материалы, асбестоцемент. Пластичными — называют такие материалы, которые при статических испытаниях до момента разрушения получают значительные остаточные деформации. Пластичность является весьма важным и желательным качеством материала. К пластическим материалам относятся малоуглеродистая сталь, медь, растворные и бетонные смеси, мастики, пасты, битумы и дегти при положительных температурах. Хрупкие материалы обычно гораздо лучше работают на сжатие, чем на растяжение. Они плохо сопротивляются ударам и очень чувствительны к местным напряжениям. Пластичные материалы этих недостатков не имеют. Но большинство материалов при понижении температуры приобретают хрупкие свойства, т.е. у них происходит переход от пластического разрушения к хрупкому. Так ведут себя битумные материалы, некоторые полимеры, металлы и др.
Трещиностойкость — это снижение упруго-пластических деформаций при отрицательных температурах. Исчезает сплошность и однородность материала на его поверхности, что очень важно для материалов, используемых для содержания оболочки крыши. Трещиностойкость характеризуется коэффициентом трещиностойкости.
Химические свойства кровельных материалов
К числу физико-химических свойств относится способность отдельных материалов — битумов, дегтей, природных и синтетических смол, масел — образовывать с водой жидкие дисперсии — эмульсии. Некоторые эмульсии, например битумные и дегтевые, хотя и в ограниченных масштабах, применяют для «холодной» обработки дорожных покрытий, для грунтовки бетонных и других поверхностей, перед нанесением гидроизоляционных составов. Эмульсией называется система из двух несмешивающихся жидкостей, где капельки одной жидкости (дисперсная фаза) распределены в другой (дисперсная или, иначе называемая, внешняя среда).
Химическая стойкость — 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 течение 150 сут. в 5%-ной соляной кислоте теряет 1 % массы, в 5%-ной серной кислоте — 0,8 %. Щелочестойкими должны быть материалы, которые не разрушаются при воздействии щелочей, например пигмента, употребляемые для окрашивания металлической кровли.
Сероводород и углекислый газ содержатся в воздухе в больших количествах, особенно вблизи промышленных предприятий. Поэтому для окрашивания металлических кровель нельзя применять краски, в состав которых входят свинец и медь, так как последние вступают в реакцию с сероводородом и 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, применяемые в производстве кровельных материалов, подвергаясь атмосферным воздействиям, ускоряют свое старение, т.е. становятся хрупкими и теряют водоотталкивающие свойства за счет нарушения сплошности гидроизоляционного ковра. Атмосферостойкость дегтевых материалов (толя, толь-кожи и др.) ниже атмосферостойкости битумных материалов (рубероида, пергамина и др.). Атмосферостойкость находится в прямой зависимости от свойств материала и его состава.
Биологические свойства кровельных материалов
Биологические свойства — свойство материалов и изделий сопротивляться разрушающему действию микроорганизмов. Органические материалы или неорганические на органических связках под действием температурно-влажностных факторов могут разрушаться вследствие развития в них микроорганизмов, вызывающих гниение и разрушающих материалы в процессе их эксплуатации. Так в Средней Азии материалы, содержащие битум, разрушаются под действием микроорганизмов, которые для своего развития поглощают органические составляющие битума. Специальные добавки — антисептики — повышают биостойкость битумных и деревянных материалов. Кроме того, чтобы сохранять биостойкость органических материалов, рекомендуется оберегать их от увлажнения. Биостойкость материалов на основе дегтевых вяжущих выше биостойкости битумных, так как дегти содержат токсичную карболовую кислоту.
Особые свойства кровельных материалов
Растворимость — способность материала растворяться в воде, бензине, скипидаре, масле и других жидкостях — растворителях. Растворимость может быть и положительным, и отрицательным свойством. Если синтетические материалы разрушаются под действием растворителей, 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, которые в присутствии бензина могут быть нанесены на поверхность тонким слоем.
Паропроницаемость — свойство материала пропускать водяные пары, содержащиеся в воздухе, под действием разности их парциальных давлений на противоположных поверхностях слоя материала. С повышением температуры парциальное давление водяных паров возрастает. Таким образом, 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 изоляцию, а при температуре ниже нуля — замерзает. Это вызывает ухудшение свойств изоляции и ее разрушение. Кровельные гидроизоляционные мягкие материалы хорошо сопротивляются прониканию в них влаги и потому являются паронепроницаемыми. Паропроницаемость характеризуется коэффициентом паропроницаемости, размерность его — кг/(м*ч*Па).
Газопроницаемость — свойство материала, характеризуемое количеством газа, проходящего через образец определенного размера при заданном давлении. При возникновении у поверхностей ограждения разности давления газа происходит его перемещение через поры и трещины материала. Строительные материалы с большой пористостью обладают повышенной газопроницаемостью, но степень газопроницаемости зависит не только от абсолютной величины, но и размера и характера пор. Так как кровля является одеждой верхнего перекрытия, то к кровельным материалам предъявляются высокие требования по газопроницаемости.
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: карбонизационных и контракционных — у минеральных. У рулонных кровельных материалов, таких, как изол, бризол, различные пленки, удлинение может быть относительным и остаточным. Усадку выражают в процентах от первоначального размера изделия. Для снижения усадочных напряжений и сохранения монолитности конструкции стремятся уменьшить усадку материала, вводя различные добавки. Особенно ярко усадочные явления проявляются в мастичных кровлях.
Набухание — свойство, противоположное усадке, вызываемое увлажнением материала, и оно намного ниже усадки. У кровельных материалов набухание незначительное, так как они приближаются к абсолютно плотным материалам с водопоглощением, близким к нулю. Материал основания рулонных кровельных материалов (картон) подвержен явлениям набухания.
Адгезия — сопротивление отрыву или сдвигу материала, нанесенного на изолируемую поверхность. Кровельные рулонные и мастичные материалы должны обладать высокой адгезионной способностью. Адгезию выражают величиной силы, приложенной к материалу, с целью его отрыва или сдвига от изолируемой поверхности. Например, адгезия к бетону холодной асфальтовой мастики ИИ-20 при 20 °С составляет 0,23 МПа, а при предварительной огрунтовке пастой — 0,43 МПа. Следовательно, состояние гидроизолируемой поверхности влияет на величину адгезии.
Добавить комментарий