Общие принципы повышения коррозионной стойкости

Коррозионная стойкость определяется массой материала, превращенного в продукты коррозии в единицу времени с единицы площади, находящегося во взаимодействии с агрессивной средой, а также размером разрушенного слоя в мм за год.

Основными принципами повышения коррозионной стойкости строительных изделий и конструкций являются:

- подбор состава композиций, отличающегося низкой активностью в агрессивных средах;

- использование специальных покрытий для химической, тепловой и механической защиты изделий и конструкций от воздействия агрессивных сред.

Следует отметить, что основным критерием, определяющим эксплуатационные свойства строительных материалов, является время. Поэтому такие характеристики материала, как водостойкость, морозостойкость и коррозионная стойкость, являются не истинно физическими свойствами, а лишь условными показателями изменения состояния его структуры при продолжительном постоянном или циклическом воздействии на материал агрессивной среды.

Сохранение эксплуатационных характеристик во времени принято называть долговечностью строительных материалов.

Заключение

Рассматривая последовательно цепочку «состав — химические связи — структура — свойства», следует выделить следующие основные моменты:

1. Состав - это качественная и количественная характеристика веществ, составляющих сырьевые материалы или готовые изделия. Состав является химической и энергетической основой вещества или материала. Он определяет химический потенциал системы, ее энергетическое состояние, термодинамику ее состояния или перехода, а, следовательно, тип и энергию химической связи.

Состав — это первое, основополагающее звено в цепочке выше указанной взаимосвязи, которое играет главенствующую роль в создании требуемой структуры материала и определяет основные параметры технологии его получения.

2. Химические связи — это результат взаимодействия атомов, ионов, молекул, обусловливающий их устойчивое состояние в виде различных веществ и материалов.

Тип химической связи определяет характер и устойчивость конденсированной системы, предопределяет механические, физические, химические свойства материала, такие, как прочность, растворимость, реакционная способность, теплопроводность, темпе плавления и др., а также устойчивость кристаллической или аморфной структуры.

Современное материаловедение, в том числе строительное материаловедение, рассматривает взаимосвязь «химические связи — свойства» в аспекте повышения качества материалов. Все свойства строительных материалов, их поведение в период эксплуатации, устойчивость, инертность или подверженность взаимодействию со средой, приводящая к коррозионным процессам, связаны с особенностями электронного строения атома, характером связи с другим атомом. Зная особенности электронно-атомного строения вещества, можно изменять и совершенствовать химическую связь, изменяя, совершенствуя структуру и свойства материалов.

3. Структура — совокупность устойчивых связей, обеспечивающих соединению (материалу) единое целое.

Структуру тела (материала) можно классифицировать по двум основным признакам: по процессу формирования и по определенному состоянию.

По первому признаку структура подразделяется на коагуляционную, конденсационную и кристаллизащюнную, а по второму — на кристаллвческую (устойчивую), аморфвую (неустойчивую) и аморфно-кристаллическую (сложную).

Большинство гидратационных материалов образует кристаллическую структуру, большинство обжиговьих материалов — аморфно - кристаллическую или стеклокристаллическую, а большинство плавленых — аморфную или стеклообразную структуру.

Стеклокристаллическая структура подразделяется на два вида:

образующаяся из кристаллической структуры по разрушительному процессу (традиционная керамика);

образующаяся из стеклообразной структуры по созидательному процессу (ситаллы).

Тип и характер структуры определяют весь комплекс свойств строительных материалов.

4. Свойство — особенность вещества или материала, проявляющаяся при взаимодействии с окружающей средой или другим веществом (материалом).

Любой материал с определенным внутренним строением, микро- и макроструктурой и свойствами можно представить в виде системы (наподобие термодинамической), элементы которой взаимосвязаны и роль каждого элемента строго определена.

В данном случае координатами такой системы могут быть: масса, определяющая химические поля взаимодействия, а следовательно, химические свойства; объем, определяющий поля напряжения, а следовательно, механические свойства; температура, определяющая тепловые поля, а следовательно, термические свойства материала.

Свойства материала взаимосвязаны и выполняют роль индикаторов, которые в любой период его существования характеризуют то или иное состояние системы, т.е., по аналогии с термодинамической системой, являются основными параметрами материала как системы.

Взаимосвязь свойств наглядно прослеживается при рассмотрении теллофизическмх и деформативных свойств материала.

Свойство — это качественная, отличительная характеристика вещества, материала или изделия. В материаловедении эта характеристика является заключительным звеном в цепи “состав — химическая связь — структура — свойство”, а при разработке технологии и создания нового материала — основным, определяющим параметром или условием его получения.

16