15. Растворимость веществ: ее значение на формирование строительных материалов и их долговечность.

Растворимость - свойство растворяться в воде и др. растворителях (бензине, керосине, скипидаре, спирте), т.е. способность веществ образовывать молекулярные и ионные дисперсии в соответствующих средах. Характеризуется количеством растворенного вещества (г) в литре растворителя. Растворимость существенным образом зависит от температуры, увеличиваясь с ее возрастанием.

Растворимость веществ влияет на долговечность материалов, снижая ее (примеры: коррозия цементного камня и бетона); неводостойкость строительных растворов на глине и извести; пониженная водостойкость силикатного кирпича.

В тоже время растворимость участвует в процессе формирования новых материалов. С растворимости начинается формирование камней на основе минеральных вяжущих веществ.

16. Гидрофильность и гидрофобность веществ. Их влияние на область применения материалов и их долговечность. Олеофильность и олеофобность веществ.

Смачиваемость поверхности зерен определяет возможность их использования в условиях контакта с соответсвующими жидкостями. Чаще всего приходится иметь дело с водной средой. В этом случае применимы термины: гидрофильность - способность смачиваться водой (вода в виде тонкой пленки распределяется по поверхности зерен вещества) и гидрофобность - явление, когда вода не растекается по поверхности зерен, а концентрируется на ней в виде капель. Аналогично этому применительно к маслам используют термины - олеофильность, олеофобность.

Многие вещества по-разному наделены этими свойствами. Одни - только гидрофильны, другие - только олеофобны, некоторые занимают промежуточное положение - они и гидрофильны и олеофобны. Например, в бетонах вещества цементной связки - гидрофильны, а вещество заполнителя скорее олеофобно, чем гидрофильно. И если под действием воды связка между заполнителем и цементным камнем не нарушается, то под действием масла такое явление может иметь место. Если через бетон начинается фильтрование масла (так иногда бывает в металлообрабатывающих цехах), то масла вытесняют воду, вследствие чего связь между заполнителем и цементным камнем нарушается - бетон теряет значительную часть своей прочности.

17. Адсорбционная способность веществ : сущность, влияние на долговечность материалов. Гигроскопичность.

Сорбция - (от лат. sorbeo - поглощаю), поглощение твердым телом или жидкостью различных веществ (жидкостей либо газов) из окружающей среды.

Различают:

• адсорбцию - повышение концентрации вещества вблизи поверхности раздела фаз, т.е сорбция на поверхности (рис 3.8);

• абсорбцию - процесс, когда поглощение, начавшееся на поверхности, распространяется в глубь поглотителя;

• хемосорбцию – поглощение сопровождается химическим взаимодействием поглощаемого вещества с веществом поглотителем.

Для строительного материаловедения интересна адсорбция тонкой пленки воды на поверхности металлов или частиц раствора каменными материалами.

Адсорбция обусловлена наличием адсорбционных сил, имеющих различную природу. Принято различать межмолекулярные (Ван-дер-Ваальсовые) и химические (ионные, ковалентные) силы у атомов и молекул, находящихся на поверхности.

Вещество, способное поглощать (адсорбировать) другое вещество на своей поверхности, называется адсорбентом. Адсорбирующие вещество называется адсорбтивом.Многие вещества обладают адсорбционной способностью к воде, что часто приводит к снижению механической прочности, к их набуханию и усушке, к пластическим деформациям твердых тел и т.д. С адсорбцией связаны: гигроскопичность - способность веществ изменять свою влажность в зависимости от влажной среды; размягченность - потери прочности при увлажнении; набухание и усушка.

Гигроскопичность – это свойство материала поглощать влагу из парогазовой смеси (из влажного воздуха). Гигроскопическая влага по состоянию ее в материале может быть разделена на адсорбционно-связанную, удерживаемую на поверхности частиц материала сорбционными силами, и капиллярную, находящуюся в микропорах материала.

Количественно гигроскопичность материала можно охарактеризовать отношением массы влаги, поглощенной образцом из воздуха к массе сухого образца.

Сорбционная влажность в сочетании с эталонной, капиллярной пористостью и гидрофильностью материалов вызывает явление капиллярного всасывания.