Структура материалов и ее разновидности

Декабрь 17, 2011 в свойства строительных материалов

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Строительные материалы – естественные и искусственные материалы, минерального и органического происхождения правильной формы (кирпич,  панель), рыхлые обломочные (щебень, песок), порошки (вяжущие вещества),  волокнистые (древесина, асбест), пластичные смеси, суспензии и эмульсии, применяемые для жилищного, промышленного, транспортного, гидротехнического, дорожного и специального строительства.

Строительные изделия – элементы, изготовленные из строительных материалов (железобетонные конструкции, форма, стеклоблок, панель и др.).

Общность строительных материалов проявляется:

? в однотипности многих технологических процессов и операций при переработке сырья;

? в процессах формирования структуры с одинаковым характером отвердевания отформованных изделий;

? в основных свойствах и их взаимосвязи, что особенно проявляется при оптимальных структурах;

? в наличии общих законов, согласно которым строго определенно изменяются качественные характеристики различных материалов.

2.1. Структура материалов и ее разновидности



Сведения об общих принципах структуры материалов приведены в разделе «Физико-химические основы технологии строительных материалов». В данном разделе приведены разновидности структур, рассматриваемых на разных уровнях.

Макроструктура материала – это структура, наблюдаемая невооруженным глазом или под небольшим увеличением. Она обусловлена взаимным расположением компонентов материала, количеством и характером макропор и микродефектов. Различают конгломератную, ячеистую, волокнистую, слоистую, рыхло-зернистую, мелкопористую структуру. Большинство материалов имеют сложную комбинированную макроструктуру.

Конгломератную структуру составляют материалы, у которых зерна прочно скреплены между собой и при этом отличаются внешним видом, цветом, свойствами. Для ячеистой структуры характерно наличие макро- и микропор, свойственных ячеистым бетоном, ячеистому стеклу и другим теплоизоляционным материалам. Волокнистую структуру имеют материалы, у которых волокна, расположенные параллельно друг другу обладают различными свойствами вдоль и поперек волокон. Эти же свойства характерны и для слоистой структуры. Рыхло-зернистая структура состоит из отдельных, не связанных друг с другом зерен.

Рассматривая разновидности макроструктур материалов, отмечает наличие неоптимальных, оптимальных и рациональных структур.

Оптимальная структура характеризуется равномерных распределением частиц по объему; отсутствием или малым содержанием дефектов структуры как концентраторов напряжений или аккумуляторов агрессивной среды. Наблюдается непрерывная прослойка связующего вещества в виде пространственной сетки. Данной структуре соответствуют улучшенные показатели качества материалов, которые обусловлены повышенной (пониженной) плотностью, минимальным количеством жидкой среды, повышенной концентрацией твердой (кристаллической или аморфной) фазы, минимумом (максимумом) объема пор и рядом других причин, чаще энергетического характера.

Неоптимальная структура. Неоптимальная структура характеризуется тем, что не удовлетворяется хотя бы одно из обязательных условий оптимальной структуры.

При одинаковой технологии можно получить неограниченное количество неоптимальных структур, гораздо меньше оптимальных и 1-2 рациональных структур. К последним относятся оптимальные структуры, при которых конгломерат в полной мере соответствует заданным показателям качества в реальных условиях производства.

Важным фактором является то, при каких условиях получается рациональная структура.

Микроструктура материала – структура, наблюдаемая под большим увеличением (оптический микроскоп). Обусловливается структурой исходных минералов, микропористостью, микродефектами, формирующимися за счет воды и газов, присутствующих в исходных веществах в момент структурообразования. Оценка микроструктуры производится по строению (кристаллическое и аморфное строение), при этом можно достаточно четко говорит об активности материалов. Внутренняя структура материала изучается на молекулярно-ионном уровне с использованием физико-химических методов анализа (электронная микроскопия, термографический анализ, рентгенофазовый анализ и др.).

Качество и эффективность строительных материалов оцениваются химическим, минералогическим и фазовым составами.

Химический состав материала дает информацию о том, какие оксиды и в каком количестве находятся в нем (мас. %). Химический состав позволяет судить об огнестойкости, биостойкости, механических и других технических характеристиках материала. В зависимости от химического состава все материалы можно разделить на органические, неорганические и металлы. Все органические материалы горючие, минеральные – огнестойки.

Оксиды, химические связанные друг с другом, образуют минералы.

Минералогический состав дает информацию о том, какие минералы и в каком количестве находятся в материале (мас. %). Минералогический состав позволяет судить о характерных свойствах материалов. Различают природные минералы, находящиеся в горных породах и искусственные минералы, которые образуются в результате физико-химической переработки горных пород в процессе получения искусственных материалов (вяжущие вещества, керамические материалы, изделия из силикатных расплавов и др.).

Фазовый состав и фазовые переходы воды, находящейся в порах, оказывают большое влияние на свойства материалов. В материале выделяют твердые вещества и поры, наполненные воздухом или водой. Изменение содержания воды и ее состояние меняют свойства материалов.

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .