В табл. 2 приведены плотности и пористость различных материалов, применяемых при устройстве кровель.
Относительная плотность выражает плотность материала по отношению к плотности воды (это величина безразмерная).
Строительные материалы по своей структуре пористые. Исключение составляют металлы, мономинералы, стекло. Пористость материалов обычно колеблется в довольно широких пределах – от 0 до 98 %. Для кровельных материалов важное значение имеет не абсолютная величина пористости, а соотношение открытых и закрытых пор. Открытые поры сообщаются с окружающей средой и между собой и при обычных условиях могут заполняться водой. Открытые поры увеличивают проницаемость и водопоглащение материала и ухудшают его морозостойкость, что неприемлемо для кровельных материалов.
Пористый материал обычно содержит как открытые, так и закрытые поры, увеличение закрытой пористости за счет открытой повышает его долговечность. Все свойства материала определяются его составом, строением и, главное, величиной и характером пористости.
Гидрофизические свойства
Гигроскопичность – свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из влажного воздуха. Этот процесс, называемый сорбцией, обратимый. Волокнистые материалы со значительной пористостью, например, теплоизоляционные и стеновые, обладают развитой внутренней поверхностью пор и поэтому высокой сорбционной способностью. У кровельных материалов, наоборот, сорбционная способность низкая из-за малой внутренней поверхности пор.
Водопоглащение – способность материала поглощать и удерживать воду. Водопоглащение характеризует в основном открытую пористость, так как вода не проходит в закрытые поры. Все кровельные материалы имеют незначительную величину водопоглащения. Водопоглащение ухудшает основные свойства кровельных материалов: увеличивает относительную плотность, материал набухает, его прочность и морозостойкость снижаются.
Степень снижения прочности материала при предельном его водонасыщении называется водостойкостью. Водостойкость численно характеризуется коэффициентом размягчения Кразм, который показывает степень снижения прочности в результате насыщения материала водой.
Водопроницаемость – способность материала пропускать воду под давлением. Степень водопроницаемости зависит от пористости материала, формы и размеров пор. Чем больше в материале замкнутых пор и пустот, тем меньше его водопроницаемость. Кровельные материалы должны иметь низкую водопроницаемость, они относятся к плотным материалам (их относительная плотность близка к единице). Стекло, сталь, полиэтилен, битум и др. практически водонепроницаемы.
Водонепроницаемость рулонных кровельных материалов определяется по времени, в течение которого образцы не пропускают воду при постоянном гидростатическом движении.
Влажность – это степень содержания влаги в материале. Влажность материала зависит от влажности окружающей среды, свойств и структуры самого материала. В кровельных материалах показатель влажности близок к нулю.
Морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать требуемое число циклов попеременного замораживания и оттаивания. В зависимости от числа циклов, которые выдержал материал, устанавливается его марка по морозостойкости.
Благодаря высокой плотности и низкому водопоглощению кровельные материалы имеют высокую морозостойкость.
Теплотехнические свойства
Теплопроводность – это способность материала передавать теплоту через свою толщу при наличии раз нос ти температур по обе стороны материала. Тепло про водность зависит от вида материала, пористости, ха рак тера пор, его влажности и плотности, а также от сред ней температуры, при которой происхо дит пе ре – дача теплоты. Значение теплопроводности характеризуется коэффициентом теплопроводности. С увеличением влажности материала коэффициент теплопроводности резко возрастает, т. к. снижаются показатели теплоизоляционных свойств материала (рис. 12).
Рис. 12. Зависимость теплопроводности неорганических веществ от плотности: 1 – материалы, насыщенные водой; 2, 3 – воздушно-сухие материалы с разной влажностью; 4 – сухие материалы
На заметку