Связь состава, структуры и свойств строительных материалов (стр. 3 из 5)

Химические свойства характеризуют способность материала к химическим превращениям под воздействием веществ, с которыми он находится в соприкосновении. Химические свойства материала весьма разнообразны, основные из них—химическая и коррозионная стойкость. Химическая стойкость—способность материалов противостоять разрушающему влиянию щелочей, кислот, растворенных в воде солей и газов.

Коррозионная стойкость— свойство материалов сопротивляться коррозионному воздействию среды.

Многие строительные материалы не обладают этими свойствами. Так, почти все цементы плохо сопротивляются действию кислот, битумы сравнительно быстро разрушаются под действием концентрированных растворов щелочей, древесина не стойка к действию тех и других. Лучше сопротивляются действию кислот и щелочей некоторые виды природных каменных материалов (диабаз, андезит, базальт), плотная керамика, а также большинство материалов из пластмасс.

Вывод : на основе описанных выше связи свойств , состава, и структуры строительных материалов можно понять что связь самая непосредственная , например :

Пористые материалы – структура пористая (поры замкнутые иле нет ) , водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, прочность, теплопроводность .

Задача № 17

Однослойная наружная стеновая панель из лёгкого бетона теплопроводностью 0,5 Вт/м×°С , имеет толщину 28 см . Какую толщину может иметь равноценная в теплотехническом отношении наружная стена , выполненная из керамического кирпича . Теплопроводность кирпичной кладки 0,915 Вт/м×°С .

Решение

Ответ : толщина стены из кирпичной кладки будет не менее 50,96 см

Что такое коррозия строительных материалов ? Приведите примеры коррозии строительных материалов . Ответ мотивируйте

Коррозионная стойкость— свойство материалов сопротивляться коррозионному воздействию среды.

Древесина . Стойкость древесины различных пород к действию агрессивных сред (растворов солей, щелочей и кислот) неодинакова. Древесина хвойных пород характеризуется большей коррозионной стойкостью, чем древесина лиственных пород. При длительном воздействии кислот и щелочей древесина медленно разрушается. Интенсивность разрушения зависит от концентрации растворов, например, слабощелочные растворы, почти не разрушают древесины, а действию слабых растворов минеральных кислот она сопротивляется лучше, чем бетон. В морской воде древесина хуже сохраняется, чем в речной. Коррозией древесины можно считать её разрушение из-за гниения , полного разложения .

Металлы . Коррозией называют разрушение металла под воздействием окружающей среды. В результате коррозии безвозвратно теряется около 10—12 % ежегодного производства черных металлов.

Виды коррозии. В зависимости от механизма процесса разрушения металла коррозия может быть химической и электрохимической.

Химическая коррозия возникает при действии па металл сухих газов или жидкостей органического происхождения, которые не являются электролитами. Примером химической коррозии служит окисление металла при высоких температурах, в результате чего на его поверхности возникает продукт окисления—окалина. Данный вид коррозии встречается редко.

Электрохимическая коррозия образуется в результате Бездействия на металл электролитов (растворов кислот, щелочей и солей). Ионы металла переходят в раствор, при этом металл постепенно разрушается. Этот вид коррозии может также возникать при контакте двух разнородных металлов в присутствии электролита, когда между этими металлами проходит гальванический ток. В гальванической паре любых двух металлов будет разрушаться тот металл, который стоит ниже в ряду электрохимических напряжений. Например, железо в ряду напряжений расположено выше цинка, по ниже меди, следовательно, при контакте железа с цинком будет разрушаться цинк, а при контакте железа с медью—железо. В металлах, из-за наличия неоднородных структурных составляющих может возникнуть микрокоррозия. Распространяясь по границам зерен металла, она вызывает межкристаллическую коррозию.

На какие классы подразделяются породообразующие минералы ? Охарактеризуйте их.

§ 11. Породообразующие минералы

В природе насчитывается более 2000 минералов, но в образовании горных пород участвует лишь около 50, носят они название породообразующих. Каждый минерал характеризуется определенными химическим составом и физическими свойствами: плотностью, твердостью, прочностью, стойкостью, характером излома, блеском, цветом и др.

Большинство породообразующих минералов имеет кристаллическую структуру и обладает анизотропией свойств т.е. у анизотропных минералов физические свойства неодинаковы по различным кристаллографическим направлениям. Строительные свойства горных пород определяются химическим составом породообразующих минералов и их основными физико-механическими свойствами,

Наиболее распространенный в земной коре минерал кварц — кристаллический кремнезем Si02 в природе встречается в виде самостоятельной породы (кварцевого песка) и в составе многих горных пород. Кварц—один из самых прочных, твердых и стойких минералов. Он непрозрачен, часто имеет молочно-белый цвет, характеризуется отсутствием спайности, т. е. под действием удара раскалывается не по определенным плоскостям, а дает раковистый излом произвольной формы. Истинная плотность его 2,65 г/см³, твердость 7 (по шкале твердости), предел прочности при сжатии превышает 1000 МПа. При обычной температуре кварц не реагирует с кислотами и щелочами. При 1710 °С кварц плавится, образуя после быстрого охлаждения кварцевое стекло. При выветривании магматических горных пород стойкие зерна кварца не разрушаются, а образуют кварцевый песок.

Полевые шпаты—довольно распространенные минералы, участвующие в образовании многих горных пород, По химическому составу полевые шпаты представляют собой алюмосиликаты калия, натрия или кальция. Полевые шпаты характеризуются хорошо выраженной спайностью по двум направлениям. Из разновидностей полевых шпатов в природе различают: ортоклаз (прямораскалывающийся) К₂О× Al₂O₃×6SiO₂ плагиоклаз • (косораскалывающийся) в виде альбита Na₂O× Al₂O₃×6SiO₂ и анортита CaO Al₂O₃×2SiO₂ . Цвет полевых шпатов от белого до темно-красного, истинная плотность 2.50—2,76 г/см³, твердость 6, предел прочности при сжатии от 120 до 170 МПа, температура плавления 1170—1550°С. Эти минералы обладают низкой атмосфероустойчквостью и при выветривании разрушаются с образованием минерала каолинита, являющегося основной частью глинистых осадочных гсфных пород. В чистом виде полевые шпаты применяют в качестве плавней при производстве керамических материалов.

Слюды по химическому составу являются слоистыми водными алюмосиликатами. В природе много разновидностей слюд, среди которых чаще всего встречаются биотит и мусковит. Биотит не прозрачен, темного, даже черного цвета с характерным металлическим блеском. Мусковит—прозрачная бесцветная слюда. Слюды имеют совершенную спайность, расщепляясь на тонкие гибкие пластинки. Истинная плотность 2.8—3.2 г/см³, твердость 2—3.

Большое содержание слюд придает горной породе слоистость, снижает ее прочность и стойкость, затрудняет полировку.

Железисто-магнезиальные минералы имеют темную окраску и носят название темноокрашенных. Наиболее распространенными породообразующими минералами являются роговая обманка, авгит и оливин. Истинная плотность их 3—3,6 г/см³, твердость 5,5—7,5. Минералы этой группы обладают высокими прочностью, ударной вязкостью и атмосферостойкостью, эти же свойства они передают н содержащим их магматическим горным породам.