В. Н. Чубуков дорожно-строительные материалы

Упругость – способность материалов под воздействием нагрузок изменять форму и размеры и восстанавливать их после прекращения действия нагрузок. Упругость оценивается пределом упругости σ_уп, МПа, который равен отношению наибольшей нагрузки, не вызывающей остаточных деформаций материала, P_уп, Н, к площади первоначального поперечного сечения F_о, мм²:

σ_уп = P_уп / F_о.

К упругим материалам следует отнести некоторые стали, древесину, линолеум.
Пластичность – способность материалов изменять свои форму и размеры под воздействием нагрузок и сохранять их после снятия нагрузок. Пластичность характеризуется относительным удлинением или сужением. Пластичными материалами являются нагретый битум, глина/
Разрушение материалов может быть хрупким или пластичным. При хрупком разрушении пластические деформации незначительны.
Релаксация – способность материалов к самопроизвольному снижению напряжений при постоянном воздействии внешних сил. Это происходит в результате межмолекулярных перемещений в материале. Релаксация оценивается периодом релаксации – временем, за которое напряжение в материале снижается в е = 2,718 раза, где е – основание натурального логарифма. Период релаксации составляет от 1· 10^-10 секунд для материалов жидкой консистенции и до 1· 10¹⁰ секунд (десятки лет) у твердых.
При нагружении конструкций происходит выравнивание напряжений в материале. В этом проявляется положительное действие релаксации. В предварительно напряженном железобетоне происходит снижение напряжения в арматуре. В этом проявляется отрицательное влияние релаксации.
Твердость – способность материалов оказывать сопротивление проникновению в них более твердого материала.
Для разных материалов она определяется по разным методикам. Так, при испытании природных каменных материалов пользуются шкалой Мооса, составленной из 10 минералов, расположенных в ряд, с условным показателем твердости от 1 до 10, когда более твердый минерал, имеющий более высокий порядковый номер, царапает предыдущий. Минералы расположены в следующем порядке: тальк или мел, гипс или каменная соль, кальцит или ангидрит, плавиковый шпат, апатит, полевой шпат, кварцит, топаз, корунд, алмаз.
Твердость металлов, бетона, древесины, пластмасс оценивают вдавливанием в них стального шарика, алмазного конуса или пирамиды. Твердость материала не всегда соответствует прочности. Так, древесина имеет прочность, одинаковую с бетоном, но значительно меньшую твердость. Более твердые материалы меньше подвергаются истиранию в дорожных покрытиях, полах, трудоемкость же обработки повышается.
Истираемость – способность материалов разрушаться под действием истирающих усилий. Истираемость И, в г/см², вычисляется как отношение потери массы образцом (m ₁ – m ₂), г, от воздействия истирающих усилий к площади истирания F, см^2:


И = (m ₁ – m ₂) / F.

Определяется истираемость путем испытания образцов на круге истирания или в полочном барабане. Эта характеристика учитывается при назначении материалов для пола, лестничных ступеней и площадок, дорог. Материалы с малой истираемостью имеют высокую износостойкость.