Структура и состав строительных материалов

При различных строительных работах не маловажным фактором является выбор строительных материалов. На сегодняшний момент существует очень большой номенклатурный перечень строительных материалов, как зарубежных, так и отечественных. Но при описании, какого-либо строительного материала большинство терминов непонятны покупателю.

Для того чтобы правильно разобраться в терминологии строительных материалов рассмотрим их свойства поподробнее. К свойствам строительных материалов относят физические свойства, химические, механические и технологические.

Для того чтобы определится со свойствами первичных строительных материалов необходимо знать их состав. Существуют следующие виды составов строительных материалов:

1.Химический состав.

Химический состав – это процентное содержание химических элементов в материале.

По химическому составу можно определить огнестойкость, биологическую стойкость, прочность материала.

2.Минеральный состав.

Минеральный состав определяет состав и количество минералов в материале.

По минеральному составу определяется твердость и прочность материала.

3.Фазовый состав.

Фазовый состав – это содержание в материале однородных по химическому составу и физическими свойствами частей.

Фазовый состав определяет теплотехнические, механические свойства материала.

Строение материала определяется по структуре и текстуре материала.

Структура показывает внутреннее строение материала, которое определяется формой и размерами структурных элементов.

По структуре материалы разделяют на изотропные (одинаковые свойства материалов) и анизотропные (различные свойства материалов)

Строение, которое определяет расположение и распределение составных частей материала в пространстве, называется текстурой. Различают слоистую, полосчатую, массивную и др. текстуры строительных материалов. Цены на стройматериалы зависят от используемых компонентов и производителя (плата за бренд).

В основном строительные материалы состоят из пористой структуры. Пористая структура бывает:

1. Мелкопористая (размеры пор не больше 1 - 2 мм). Например, керамика, твердые строительные растворы и т.д.

2. Крупнопористые или пустоты (размер пор не больше 1 см). К ним относятся поропласты, пенобетоны и газобетоны и др.

Разделяют макроструктуру и микроструктуру.

Макроструктуру материала можно увидеть невооруженным глазом или при увеличении. Макроструктура бывает волокнистая, слоистая, конгломератная и другие.

Микроструктуру материала определяют с помощью микроскопа.

По микроструктуре можно определить минеральный и фазовый состав материала.

Все вещества по физическому составу бывают твердые, газообразные, жидкие и плазма. Материалы в твердом и жидком состоянии применяют при малярных и штукатурных работах.

Твердое тело – это разное тело определенной формы. К ним относятся стекло, воск, металлы и др. Твердые тела могут быть в двух состояниях: кристаллическом и аморфном.

К кристаллическим телам относят лед, металлы и гранит, а к аморфным – стекло и др.

Кристаллические тела характеризуются урегулированным расположением атомов и молекул, а аморфные тела – беспорядочным.

Кристаллические тела могут переходить из твердого состояния в жидкое состояние при постоянной температуре плавления, которая равна температуре отвердения.

Аморфные вещества имеют не определенную температуру, то есть в жидкое состояние переходят постепенно.

При малярных и штукатурных работах используют сыпучие и кумовые твердые материалы и жидкие материалы (сочетание твердого и газообразного состояния).

Также при малярных и штукатурных работах используют коллоидно-дисперсные растворы и системы, смеси с различным составом.

Дисперсные системы состоят из двух или более числа фаз. В дисперсных системах различают две фазы: дисперсную (пузырьки, кристаллики) и дисперсионную (распределение в газе, жидкости или твердом теле). Величина дисперсности зависит от размера частиц. При размере частиц больше 0,1 мкм применяют, как правило, эмульсии, суспензии. Недостатком эмульсий, суспензий является их неустойчивость.

Суспензией называется система, в которой частицы твердой дисперсной фазы находятся на поверхности жидкой дисперсионной среды. К суспензиям относят готовые краски.

Эмульсией называют систему, в которой жидкая дисперсная фаза распределена в жидкой дисперсионной среде.

Также частицы дисперсной фазы в суспензии и эмульсии имеют свойство осаждаться

Коллоиды – это системы, которые находятся между истинными и грубодисперсными системами. К ним относятся зола, гель. Одним главным свойством коллоидных систем является образование геля. Образование геля объясняет процесс твердения и свойства материалов. При вибрации бетонных, растворных и др. смесей гели переходят в разжиженное состояние, т.е. в золи. Это явление называется тикстропия.

Коллоиды могут увеличиваться в объеме и образовывать коллоидные растворы (золи). К таким коллоидам можно отнести крахмал, животные клеи, мыло.

Истинные растворы имеют изменяющийся состав, который состоит из двух и больше компонентов. Истинный раствор относится к дисперсным гомогенным системам, которые образуются при произвольном растворении вещества в растворителе. Например, растворение кислоты, спирта в воде.

Также большое значение имеет поверхность раздела фаз для дисперсных и коллоидных систем. Явление, при котором происходит поглощение, концентрирование вещества на поверхности раздела фаз, называется адсорбция. К адсорбирующим веществам относят поверхностно-активные вещества, которые снижают поверхностное натяжение. С помощью поверхностно-активных веществ можно получить устойчивые эмульсии и суспензии.