9. Химические cвойства: растворимость, кристаллизация, химическая активность, соле-, кислото-, щелочестойкость.

Растворимость — способность материала растворяться в воде, масле, бензине, скипидаре и других жидкостях-растворителях. Растворимость может быть и положительным, и отрицательным свойством. Например, если в процессе эксплуатации синтетический облицовочный материал разрушается под действием растворителя, растворимость материалов играет отрицательную роль.

При приготовлении холодных битумных мастик используется способность битумов растворяться в бензине. Это дает возможность наносить материал на поверхность тонким слоем, и поэтому растворимость в данном случае является положительным свойством.

Солее- Кислото- и щелочестойкость — свойство материала не разрушаться под действием солей кислот и щелочей. Кислоты весьма агрессивны к металлам, штукатурке, бетону, ряду осадочных горных пород, силикатному кирпичу. Кроме минеральных агрессивны также органические кислоты — уксусная, масляная, молочная. Агрессивны к бетону и другим материалам растворы сахара, патока, фруктовые соки и т. д. Кислотостойкими материалами являются некоторые природные камни — диабаз, базальт, андезит, гранит, но и они разрушаются плавиковой кислотой. Кислотостойки плотная керамика, стекло и большинство материалов из пластмасс. Из щелочей весьма агрессивны концентрированные растворы едкого кали и каустической соды. Щелочестойкими должны быть пигменты, применяемые для цветной штукатурки и различных окрасок по бетону, цементным и известковым штукатуркам, содержащим известь — сильную щелочь. Нещелочестойкие пигменты врастворах и окрасках быстро обесцвечиваются.

Химическая активность - это свойство материалов подвергаться химическим превращениям под влиянием воды, температуры, солнечной радиации или при взаимодействии с другими веществами.

Химические превращения наблюдаются при хранении и технологическом использовании материалов, а также в период эксплуатации строительных конструкций. Например, длительное хранение во влажной атмосфере вызывает гидратацию и снижение активности цемента. В итоге получается так называемый лежалый цемент, сильно уступающий по качеству свежеизготовленному.

Химическая активность таких материалов, как вяжущие вещества или минеральные добавки, зависит не только от их состава и строения, но и от тонкости измельчения.

10. Механические и технологические свойства.

Механические свойства характеризуют поведение материалов при действии нагрузок различного вида (растягивающей, сжимающей, изгибающей и т.д.).

В зависимости от того, как материалы ведут себя под нагрузкой, их подразделяют на:

Пластичные – это, как правило, материалы однородные, состоящие из крупных, способных смещаться относительно друг друга молекул (органические вещества), или состоящие из кристаллов с легко деформируемой кристаллической решеткой (металлы).

Хрупкие материалы (бетон, природный камень, кирпич) хорошо сопротивляются сжатию и в 5 –50 раз хуже – растяжению, изгибу, удару (соответственно стекло – гранит).

Одним из основных показателей является прочность при соответствующем виде деформации.

Прочность ¾ свойство материала сопротивляться внутренним напряжениям и деформациям, возникающим в материале под действием внешних факторов. Показатели прочности материала зависят от размеров, формы образца (рис.2), скорости его нагружения и других факторов.

Предел прочности на сжатие или растяжение определяют по формуле , (МПа или кгс/см²), где F – разрушающая нагрузка, Н (кгс); А – площадь поперечного сечения образца до испытания, мм² (см²).

Определение предела прочности на сжатие строительных материалов проводят согласно ГОСТам путем испытания образцов кубов на механических или гидравлических прессах. Прочность зависит от структуры материала, вещественного состава, влажности, направления приложения нагрузки.

Предел прочности при изгибе , где M – изгиб момент, Н/м; W – мом-т сопротивления, м³.

Предел прочности на изгиб определяют по формулам: при одной сосредоточенной нагрузке и балке прямоугольного сечения: , (МПа), (кгс/см²), при двух равных нагрузках, расположенных симметрично оси балки: , (МПа), (кгс/см²) где F – разрушающая нагрузка, Н (кгс); l – пролет между опорами, мм (см); a и b – ширина и высота поперечного сечения балки, мм (см); h – расстояние между грузами, мм (см). Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в его поверхность другого более твердого тела правильной формы.

В общем случае для бетонов можно записать U=j(r,n,N,L,D_і,A_u),

где n – объемная доля цементирующего вещества; L – параметры (характеристика) среды эксплуатации изделий; A_u – коэффициент анизотропии усадки (параметр качества бетона).

Для некоторых материалов существенное значение имеет и набухание. Важными являются требования по биологической и радиационной стойкости материалов.

Истираемость ¾ свойство материала постепенно разрушаться тонкими слоями под действием истирающих усилий; оценивается потерей первоначальной массы образца, отнесённой к единице его площади или уменьшением толщины материала: ,

где m ¾ масса образца до испытания, г;

m₁ ¾ масса образца после испытания, г; А ¾ площадь истирания, см².

Износ – разрушение материала при совместном действии истирающей и ударной нагрузок.