Войти  |  Регистрация
Авторизация

Зависимость свойств строительных материалов от их химического, фазового состава и строения



Технические свойства строительных материалов обусловлены их химическим, фазовым составом и строением (структурой и текстурой).
Химический состав характеризует содержание в материале химических элементов или оксидов этих элементов и позволяет оценить технические свойства материала.
Фазовый (в том числе минеральный) состав определяет содержание в материале твердых, жидкой и газовой фаз. Например, по минеральному составу клинкера можно судить о свойствах портландцемента.
В строительстве применяются преимущественно твердые тела. Твердое состояние – одно из четырех агрегатных состояний, отличающееся стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих колебания около положения равновесия. Минимальному уровню свободной энергии твердых тел соответствует кристаллическое состояние.
Большинство строительных материалов имеет неоднородное строение, они содержат вещества в трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном (конгломераты, композиты, гетерогенные системы). Например, цементный бетон состоит из твердых веществ (цементного камня и заполнителей), являющихся основными структурообразующими компонентами, которые и составляют основу (матрицу) твердого тела. В то же время бетон является пористым телом и поры могут содержать конденсированную воду (жидкая фаза), водяной пар и воздух (газовая фаза). Изменения технических свойств строительных материалов может быть обусловлено фазовыми переходами отдельных компонентов при взаимодействии с окружающей средой – реакциями гидратации, карбонизации и др.
Строение материала – это обобщенный термин включающий понятия структуры (микро- и макроструктуры) и текстуры.
Структура материала – это совокупность устойчивых связей материала, обеспечивающая сохранение его основных свойств при внешних воздействиях и внутренних изменениях.
Структура обусловлена формой, размерами, взаимным расположением структурообразующих элементов (фаз), а также пор и других дефектов. Наиболее общим является подразделение материалов по структуре на изотропные, обладающие одинаковыми свойствами в трех измерениях (стекло, металлические сплавы), и анизотропные, свойства которых различны в разных направлениях. Элементы структуры, которые можно установить визуально, называют макроструктурой. Микроструктуру изучают с помощью светового и электронного микроскопов.
Текстура – преимущественная ориентация составных частей (кристаллов, молекул) в твердых телах, приводящая к анизотропии свойств. Текстура горных пород обусловлена ориентировкой и пространственным расположением составных частей (минеральных агрегатов). К числу текстурных признаков относят также пористость. Многие строительные материалы (бетон, строительные растворы, пористая керамика, теплоизоляционные материалы) являются пористыми телами. Для формирования свойств материала имеет значение не только объем пор, но и их характер – размеры и форма (структура пространства занятого порами). По размерам различают микро- и макропоры, по форме – поры открытые (в том числе капиллярные) и условно замкнутые. Характер пор оказывает сильное влияние на свойства и область применения строительного материала. Например, если пористая (газонаполненная) пластмасса содержит преимущественно замкнутые поры, то она является хорошим теплоизоляционным материалом. Если преобладают открытые поры, материал является акустическим.
Задачей науки о строительных материалах является изучение зависимостей физических свойств материалов от их химического, фазового составов и структуры. Целенаправленное, научно обоснованное изменение химического и фазового составов и структуры путем регулирования парам технологии их изготовления позволяет получать строительные материалы высокого качества при минимальных затратах.
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