Связь строения, состава и свойств материалов
Строение и свойства
Знание строения строительного материала необходимо для понимания его свойств и в конечном итоге для решения практического вопроса, где и как применить материал, чтобы получить наибольший технико-экономический эффект.
Строение материала изучают на трех уровнях:
1) макроструктура материала - строение, видимое невооруженным глазом;
2) микроструктура материала - строение видимое в оптический микроскоп;
3) внутреннее строение веществ, составляющих материал, на молекулярно-ионном уровне, изучаемом методами рентгено-структурного анализа, электронной микроскопии и т.п.
Макроструктура
твердых строительных материалов может быть следующих типов: конгломератная, ячеистая, мелкопористая, волокнистая, слоистая, рыхлозернистая (порошкообразная).
Искусственные конгломераты - это обширная группа, объединяющая бетоны различного вида, ряд керамических и других материалов.
Ячеистая структура характеризуется наличием макропор, свойственных газо- и пенобетонам, ячеистым пластмассам.
Мелкопористая структура свойственна, например, керамическим материалам, поризованным способами высокого водозатворения и введением выгорающих добавок.
Волокнистая структура присуща древесине, стеклопластикам, изделиям из минеральной ваты и др. Ее особенностью является резкое различие прочности, теплопроводности и других свойств вдоль и поперек волокон.
Слоистая структура отчетливо выражена у рулонных, листовых, плитных материалов, в частности у пластмасс со слоистым наполнителем (бумопласта, текстолита и др.).
Рыхлозернистые материалы - это заполнители для бетона, зернистые и порошкообразные материалы для мастичной теплоизоляции, засыпок и др.
Микроструктура веществ,
составляющих материал, может быть кристаллическая и аморфная. Кристаллические и аморфные формы нередко являются лишь различными состояниями одного и того же вещества. Примером служит кристаллический кварц и различные аморфные формы кремнезема. Кристаллическая форма всегда более устойчива. Чтобы вызвать химическое взаимодействие между кварцевым песком и известью, в технологии силикатного кирпича применяют автоклавную обработку отформованного сырца насыщенным водяным паром с температурой не менее 175°С и давлением 0,8 МПа. Между тем трепел (аморфная форма диоксида кремния) вместе с известью после затворения водой образует гидросиликат кальция при нормальной температуре 15-25°С. Аморфная форма вещества может перейти в более устойчивую кристаллическую форму.
В строительстве применяют поликристаллические каменные материалы, в которых разные кристаллы ориентированы беспорядочно. Подобные материалы рассматриваются как изотропные по своим строительно-техническим свойствам. Исключение составляют слоистые каменные материалы (гнейсы, сланцы и др.).
Внутреннее строение
веществ, составляющих материал, определяет механическую прочность, твердость, тугоплавкость и другие важные свойства материала.
Кристаллические вещества, входящие в состав строительного материала, различают по характеру связи между частицами, образующими пространственную кристаллическую решетку. Она может быть образована: нейтральными атомами (одного и того же элемента, как в алмазе, или различных элементов, как в Si02); ионами (разноименно заряженными, как в СаСОз, или одноименными, как в металлах); целыми молекулами (кристаллы льда).
Интересное из раздела
Общая оценка воздействия на окружающую среду и внедрение экологического менеджмента на при
На нынешний момент общее состояние ведения хозяйства на
нефтеперерабатывающих заводах России является не всегда эффективным и не
наносит вред окружающей среде. Сертификация по ИСО 14000, явл ...
Экология Краснодарского края
Развитие
промышленности, сельского хозяйства, транспортной инфраструктуры, сети портов,
нефте- и газопроводов, строительство оросительных систем и водохранилищ,
урбанизация территории, - вс ...
Разрушение озонового слоя
Озон, находящийся на высоте около 25 км от земной поверхности, пребывает в состоянии динамического равновесия. Он представляет собой
слой повышенной концентрации толщиной около 3 мм. Страт ...
