Деформативные свойства

Релаксация – свойство материала самопроизвольно снижать напряжения при условии, что начальная величина деформации зафиксирована жёсткими связями и остаётся неизменной.

Упругость – свойство материала принимать после снятия нагрузки первоначальные форму и размеры. Количественно упругость характеризуется пределом упругости, условно равным напряжению, когда материал начинает получать остаточные деформации очень малой величины, устанавливаемой в нормативных документах для данного материала. К упругим материалам относятся природные и искусственные каменные материалы, стекло, сталь.

Модуль упругостиЕ (модуль Юнга) характеризует меру жёсткости материала, т.е. его способность сопротивляться упругому изменению формы и размерам при приложении к нему внешних сил. Модуль упругости Е связывает упругую относительную деформацию ε и одноосное напряжение в этом материале σ соотношением, выражающим закон Гука:

ε = . (4.2.1)

Пластичность – свойство материала при нагружении в значительных пределах изменять размер и форму без образования трещин и разрывов и сохранять эту форму после снятия нагрузки. Примером пластичного материала служат битумы (при положительных температурах), некоторые виды пластмасс, свинец, бетонные и растворные смеси до затвердевания.

Хрупкость – свойство материала разрушаться «внезапно» без заметных пластических деформаций, чётко проявляемое при ударной нагрузке (например, стекло).

Гибкость – способность упруго-пластичного материала сохранять сплошность структуры (без появления трещин) при огибании вокруг стержня определённого диаметра.

Специальные механические свойства

В ряде случаев для обоснования технической целесообразности применения материала следует учитывать специальные механические свойства, к которым относятся ударная вязкость, твёрдость, истираемость и износостойкость.

Ударная вязкость (ударная или динамическая прочность) – свойство материала сопротивляться ударным нагрузкам. Ударная вязкость измеряется работой разрушения.

Твёрдость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого более твёрдого. Твёрдость – величина относительная, т.к. твёрдость одного материала оценивается по отношению к твёрдости другого.

Высокая прочность материала не всегда говорит о его твёрдости. Так, древесина по прочности при сжатии сравнима с бетоном, а при изгибе и растяжении во много раз превосходящая его, значительно уступает бетону в твёрдости.

Истираемость И (г/см²) - свойство материала сопротивляться истирающим воздействиям. Истираемость оценивают потерей первоначальной массы образца материала, отнесённой к площади поверхности истирания F и вычисляют по формуле:

И = , (4.3.1)

где m₁ и m₂ – масса образца до и после истирания.

Износостойкость – способность материала сопротивляться одновременному воздействию истирания и удара.

ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Химические свойства

Химические свойства материала характеризуют его способность к химическим превращениям и изменению структуры под влиянием веществ, с которыми он находится в соприкосновении, а так же некоторых физических (например, нагревание, облучение, электрический ток) и биологических (микроорганизмы, грибки и др.) воздействий. Из химических свойств материалов важнейшим является коррозионная и химическая стойкость, атак же горючесть.

Коррозионная стойкость – свойство материала не разрушаться под действием химических и электрохимических процессов, протекающих в нём при взаимодействии с внешней средой.

Химическая стойкость – свойство материала сопротивляться действию агрессивной среды (кислоты, щелочи, растворы солей, газы), при взаимодействии которой с материалом может происходить его разрушение (коррозия).

Горючесть – свойство материала гореть, т.е. участвовать в сложном, быстро протекающем химическом процессе, сопровождающимся выделением теплоты и света.

Отдельно стоит отменить о химической активности, которая важна для материалов, используемых как связующее (например, цемент).