18. Изменение веществ при нагревании, влияние на свойства материалов.

При нагревании межионные расстояния увеличиваются, силы ионов ослабевают, свойства вещества изменяются и оно переходит из твердого в жидкое состояние.

Коэффициент термического расширения (КГР) при нагревании вещество увеличивается в объеме. У каждого вещества свой коэффициент термического расширения. При значительной температуре разности его для веществ, составляющих материал, возникают значительные внутренние напряжения, ослабляющие связь между зернами. Это иногда приводик к разрушению материала.Пример: крупнозернистый финский красный гранит, разрущающийся при переменном действии температур, за что прозван "рапакиви" (гнилой камень). А мелко зернистые граниты отличаются долговечностью. Силикатный кирпич нельзя применять при высокой температуре из-за несовместимости КТР, составляющих вещесво.

Отношение материала к действию высоких температур.

В некоторых специальных конструкциях материалы подвергаются действию высоких температур, иногда резко меняющихся по величине во времени. В результате материал растрескивается или размягчается и прочность его снижается. Причины потери прочности в этом случае: разница в коэффициентах термического расширения входящих в материал веществ, плавление на некоторых компонентов (легкоплавкие эвтектики) полиморфные превращения.В этих случаях к материалам предъявляются требования, обозначаемые как термостойкость, огнеупорность, деформация под нагрузкой при высоких температурах

19. Объемные и линейные температурные деформации. Термостойкость.

Термостойкость-способность материала выдержать резкие температуры (смены) не разрушаясь. Характеризуется количеством теплосмен до критической потери массы и прочности.ТЕРМОСТОЙКОСТЬ – способность материала выдерживать резкие смены температур, не разрушаясь. Характеризуется количеством теплосмен, т.е. циклов попеременного нагревания образцов до 800 град С (1000° С) и охлаждении их в воде или на воздухе. О термостойкости образцов в этом случае судят по состоянию образцов и потери их в массе. Пример, термостойких материалов: кремнеземистое стекло, жаростойкие бетоны. Огнеупорная керамика.

20. Огнеупорность и огнестойкость материалов. Пути их повышения.

Огнеупорность-свойство материала выдерживать длительное воздействие высокой температуры (от 1580°С и выше), не размягчаясь и не деформируясь. Огнеупорные материалы применяют для внутренней футеровки промышленных печей. Определяется с помощью конусов Зегера.

По огнеупорности делятся на : высокоогнеупорные (деформируются при температуре 1800°) ; огнеупорные (1580°-1800°) ; тугоплавкие (1350°-1580°) ; легкоплавкие(˃1350°)

Огнестойкость-свойство материала сопротивляться действию огня при пожаре в течение определенного времени. Она зависит от сгораемости материала, т.е. от его способности воспламеняться и гореть.

По огнестойкости: трудносгораемые(композиты, некоторые полимеры) ; несгораемые( керамика, бетон, металлы) ; сгораемые (древесина).

Однако необходимо учитывать, что некоторые несгораемые материалы при пожаре растрескиваются (гранит) или сильно деформируются (металлы) при температуре, начиная с 600°С. Поэтому конструкции из подобных материалов нередко приходится защищать более огнестойкими материалами.

Сгораемые органические материалы, которые горят открытым пламенем, необходимо защищать от возгорания. Широко используют конструктивные меры, исключающие непосредственное воздействие огня на материал в условиях пожара. Применяют защитные вещества-антипирены.

Антипирены — химические препараты, предохраняющие древесину и материалы на ее основе от воздействия огня.

Существуют следующие общедоступные методы повышения огнестойкости строительных конструкций и материалов:

1.Пропитка материалов и конструкций антипиренами.

2.Покрытие поверхности специальными огнезащитными красками (толщина слоя защитного покрытия до 200 мкм).

3.Обмазка огнезащитными пастами (огнестойкой мастикой и герметиками) и огнезащитной штукатуркой слоем, толщиной до 2-х см.

4.Облицовка огнестойкими обоями

5.Защита строительных конструкций жесткими экранами: огнестойкими плитами, панелями, щитами и др

Очень популярны метод повышения огнеупорности – обработка конструкций и материалов специальными веществами, которые называются антипирены. Антипирены должны иметь дующие свойства:

1.Препятствовать горению и тлению защищаемого материала;

2.Не вызывать коррозию металлических конструкций;

3.Не влиять (не повышать) на гигроскопичные свойства деревянных конструкций;

4.Не являться ядовитыми для людей и животных;

5.Не влиять на финишные покрытия, нанесенные на обработанный ими (антипиренами) материал;

6.Обеспечивать биостойкость пропитанного ими материала (самостоятельно или в комплексе с растворами антисептиков);

7.Не затруднять механическую обработку материала;

8.Не влиять на другие свойства пропитываемого материала;

9.Сохранять защитные свойства в течение длительного срока.