17 Вопрос Составы строительных материалов. Его влияние на физические свойства

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ – позволяет судить о некоторых свойствах строительных материалов : огнестойкости, биостойкости, механических и других характеристиках строительных материалов. Химический состав неорганических вяжущих веществ (цемент, гипс, известь и др.) и каменных материалов удобно выражать количеством содержащихся в них оксидов. Основные и кислотные окиды химически связаны между собой и обрауют минералы, которые определяют многие свойства материалов.

МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ – показывает какие минералы и, в каком количестве содержатся в вяжущем веществе или материале.

ФАЗОВЫЙ СОСТАВ – характеризуется наличием и соотношением в материале твердого вещества, воздушных пор и воды в порах. Наличие этих фаз и фазовые переходы воды – оказывают влияние на все основные свойства материалов. Твердое вещество в материале создает жесткий каркас материала с распределенной системой пор – частично или полностью заполненных водой. В зависимости от температуры вода в порах может находиться в жидком, газообразном и твердом состоянии в виде льда. Соответственно и свойства материала в этих случаях будут существенно меняться.

 

СТРУКТУРА материала – взаимное расположение, форма, размеры частиц материала, наличие пор, их размер и характер.

СТРУКТУРА материалов изучается на 3-х уровнях:

МАКРОСТРУКТУРА – строение видимое невооруженным глазом. Макроструктура твердых строительных материалов может быть :

- Конгломератная – частицы разной крупности - бетон, керамогранит,

- Ячеистая - много пор – газобетон, пенопласт,

- Волокнистая – древесина, асбест

- Слоистая – фанера, бумапласт,

- Рыхлозернистая – песок, щебень, цемент

МИКРОСТРУКТУРА – строение видимое в оптический микроскоп . Микроструктура вещества, входящего в состав строительного материала может быть аморфной и кристаллической.

Аморфные вещества – химически более активны, характеризуются изотропностью – равномерностью свойств во всех направлениях. При нагревании размягчаются, переходя в жидкое состояние. Не имеют четко выраженной температуры плавления.

Кристаллические вещества – анизотропны – в разных направлениях имеют разные свойства, имеют определенную геометрическую форму – куб,тетраэдр, и т.д., определенную температуру плавления, более прочны.

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА – изучается на малекулярно-ионном уровне, узучаемом методами: РСА (рентгено-структурного анализа), электронной микроскопии, ДТА (дифференциально – термического анализа) и др.

Внутреннее строение вещества определяет его механические свойства , прочность, тугоплавкость и т.д., и характеризуется взаимным расположением атомов, молекул, ионов, расстоянием между ними, характером связи (ковалентная, ионная, ван-дер-вальсовая, межмолекулярные), сил сцепления, структурой кристаллической решетки.

В строительных материалах практически всегда имеются неоднородности строения, дефекты строения (поры, трещины), которые также в значительной степени влияют на свойства материалов – ухудшая их. В целом структура материала всегда обусловливает его свойства. С увеличением пористости материала - прочность, плотность, теплопроводность как правило уменьшается.