Химические свойства строительных материалов » Строительный вестник
Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Химические свойства строительных материалов

Химические свойства строительных материалов



В группу химических входят свойства материалов, характеризующие их способность к химическим превращениям под влиянием веществ, находящихся с ними в непосредственном контакте.
Способность материалов не разрушаться в химически агрессивных средах характеризует их химическую стойкость. Коррозия (от лат. “corrosio” — разъедание) — разрушение материалов под влиянием агрессивной среды. По степени влияния на строительные конструкции среды разделяют на неагрессивные (H), слабоагрессивные (Сл), среднеагрессивные (Cp) и сильноагрессивные (Си). Критериями агрессивности среды к тем или иным материалам являются снижение их прочности и внешние проявления признаков коррозии при эксплуатации конструкций на протяжении одного года.
Различают газообразные, жидкие и твердые агрессивные среды. В зависимости от вида и концентрации газовоздушные среды условно подразделяют на четыре группы: А, В, С и D. По мере увеличения растворимости газов в воде, повышения температуры и влажности агрессивность газовоздушных сред возрастает. Например, если при относительной влажности W≤60% среда группы С относительно бетона и асбестоцемента является слабоагрессивной, то при W=61-75 она становится средне-, а при W≥75 - сильноагрессивной.
Под влиянием кислорода или озона развивается окислительная деструкция полимеров. Этому способствует также свет, влажность, теплота. Изменения, которые при этом происходят, называют старением полимеров.
Степень агрессивного влияния жидких сред определяется концентрацией агрессивных веществ, температурой, напором или скоростью движения жидкости вблизи поверхности материала. К агрессивным веществам, растворенным в воде, относятся кислоты, едкие щелочи, некоторые соли. В частности, применительно к цементным бетонам агрессивное влияние воды зависит в основном от концентрации ионов водорода (pH), содержания свободной углекислоты, магнезиальных солей и сульфатов.
Общее содержание солей в речных водах не превышает 0,3-0,5 г/л. Грунтовые и подземные природные воды содержат повышенное количество минеральных солей и других примесей. Морская (океанская) вода может содержать до 35 мг/л солей, из них до 70% хлорида натрия, около 11% сульфатов магния, кальция, калия.
Стойкость материалов к щелочным и кислотным растворам зависит от их состава и структуры. Неметаллические кислотостойкие материалы по химическому составу представлены преимущественно кислотными, щелочестойкие - основными оксидами. Например, силикатные материалы (стекло, кварцит, асбест и др.), содержащие, в основном, оксид кремния, стойки к действию кислот, но способны взаимодействовать со щелочами, а магнезит, известняк, мрамор, в состав которых входит преимущественно оксид кальция или магния, щелочестойки, но разрушаются под действием кислот.
К наиболее химически стойким относятся полимерные материалы. Вместе с тем ряд из них при определенных условиях также подвергаются химической деструкции. Сравнительно легко разлагаются в горячей воде, кислотах и щелочах гетероцепные полимеры, содержащие в главной цепи атомы кислорода, азота, серы (полиамиды, тиоколы, силоксаны, полиэфиры и др.). Легко реагируют с кислотами полимеры, структура которых характеризуется двойными связями, например, некоторые виды синтетических каучуков и поливинилацетат.
Для металлических сплавов при одновременном воздействии циклически изменяющихся нагрузок и внешней коррозионной среды характерна коррозионная усталость. Критерием коррозионной усталости является максимальное механическое напряжение, при котором после установленного числа циклов переменной нагрузки в заданных условиях материал еще не разрушается полностью (условный предел коррозионной усталости). Сопротивление коррозионной усталости повышают нанесением на металлы гальванических, полимерных и др. защитных покрытий, обработкой наклепом и закалкой, легированием.
Серьезные повреждения для различных материалов возможны при воздействии биологических факторов (биокоррозия). Например, интенсивную биокоррозию бетона вызывают динитрофицирующие, уролитические и другие бактерии. Динитрофицирующие бактерии окисляют сернистые соединения, имеющиеся в сточных водах сначала до сероводорода, а затем до серной кислоты. Уролитические бактерии действуют, главным образом, на мочевину, гидролизуя ее. При этом выделяются аммиак и углекислота.
Бактерии, образующие кислоты, вызывают активную коррозию также ряда металлов и сплавов.
Основные биологические факторы, воздействующие на древесину - грибы. Грибы выделяют особый фермент - цитазу, превращающий нерастворимую в воде целлюлозу (C6H10O5)n в растворимую глюкозу (C6H12O6)n.
К твердым агрессивным средам, воздействующим на материалы, относятся соли, аэрозоли, пыль. Степень их агрессивного влияния определяется дисперсностью, растворимостью в воде, гигроскопичностью.
Стойкость материалов к химической коррозии повышают, увеличивая их плотность, подбирая химико-минералогический состав и регулируя структуру, вводя специальные вещества, замедляющие коррозионные процессы (ингибиторы), применяя различные защитные покрытия.
К химическим свойствам материалов относится их токсичность (от греч. toxicon - яд) - способность оказывать вредное воздействие на живой организм обусловленное наличием ядовитых веществ - токсикантов. Токсичность строительных материалов оценивают путем сравнения их состава с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) содержащимися в них и выделяющимися в окружающую среду токсических веществ.
Основным возможным источником токсических веществ в жилых зданиях являются некоторые полимерные материалы, например, в случае незавершенности процессов полимеризации или старения и деструкции под воздействием эксплуатационных факторов. Применяемые в строительстве материалы должны соответствовать требованиям экологической безопасности, обладать удовлетворительными санитарно-гигиеническими показателями, установленными в нормативных документах.
Добавлено Serxio 23-02-2016, 01:50 Просмотров: 1 354
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent