Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
К лекции № 1
Материалом называется вещество, обладающее необходимым комплексом свойств, для выполнения заданной функции отдельно или в совокупности с другими веществами.
«Состав – структура – свойство»
Состав является химической и энергетической основой вещества или материала.
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.
Все свойства строительных материалов, их поведение в период эксплуатации, устойчивость, инертность или взаимодействие со средой – коррозийные процессы – связаны с особенностями электронного строения, характером связи атомов друг с другом.
Можно изменять и совершенствовать структуру и свойства строительных материалов при производстве их и применении, зная особенности электронно-атомного строения вещества материала.
2. Структура (строение, расположение, порядок) – внутреннее строение материала, обусловленное формой, размерами, взаимным расположением составляющих его частиц, пор, капилляров, поверхностей раздела фаз, микротрещин и др. структурных элементов; совокупность устойчивых связей, обеспечивающих соединение материала в единое целое.
Так и характер структуры определяет весь комплекс свойств строительных материалов.
3. Свойство – отличительная особенность материала, проявляющаяся во взаимодействии с окружающей средой или другим материалом.
Свойствами называют способность материалов определенным образом реагировать на воздействие отдельных или совокупных внешних или внутренних силовых, усадочных, тепловых и других факторов.
Свойства материала взаимосвязаны и выполняют роли индикаторов, которые в любой период его существования характеризуют то или иное состояние системы, являются основными параметрами материала как системы.
Представим материал с его микро- и макроструктурой и свойствами в виде системы, элементы которой взаимосвязаны и роль каждого элемента строго определена.
Диаграмма равновесия
основных свойств строительных материалов.
Координаты материала как системы:
М – масса, определяет химические поля взаимодействия;
V – объем, определяет поля направления;
Т – температура, определяет тепловые поля.
Координаты термодинамических потенциалов системы:
D – диффузия, S – энтропия, Е – деформация.
Основная формула материаловедения
«Состав – химическая связь – структура – технология - свойство»
Знание этой цепочки позволяет специалисту-строителю при проектировании и выполнении строительно-монтажных работ найти наилучшее применение в строительстве каждому материалу и найти взаимозаменяемые материалы.
4. Характеристика пор строительных материалов
Макроструктура материала — строение, видимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении.
Микроструктура материала — строение, видимое под микроскопом. Внутреннее строение веществ изучают методами рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии и т. д.
Пористость – важная характеристика макроструктуры. Ее назначение для материалов неоднозначно.
Несущие конструкции и морозостойкие материалы – пористость нежелательная.
Ограждающие конструкции и стеновые материалы – пористость благоприятна.
Теплоизоляционные и акустические материалы – пористость необходима.
Гидроизоляционные материалы, стекло, металлы и сплавы, битум – пористость недопустима.
5. Основные характеристики структуры.
Литература
1. Г.И. Горбунов. Основы строительного материаловедения. М., АСВ, 2002.
2. К.Н. Попов, М.Б. Каддо. Строительные материалы и изделия. М. В.Ш. 2002.
3. В.Г. Микульский и др. Строительные материалы. М., АСВ. 2007.
4. К.Н. Попов и др. Оценка качества строительных материалов. М. В.Ш. 2004.
Для строительного и архитектурного материаловедения наиболее удобна классификация по назначению: материалы условно делят на две группы: конструкционные и материалы специального назначения.
Конструкционные материалы, применяемые главным образом для несущих конструкций, различают следующие:
1) природные каменные;
2) вяжущие1;
3) искусственные каменные, получаемые:
а) омоноличиванием с помощью вяжущих веществ (бетон, железобетон, растворы);
б) спеканием (керамические материалы и огнеупоры);
в) плавлением (стекло и ситаллы);
4) металлы (сталь, чугун, алюминий, сплавы);
5) полимеры;
6) древесные;
7) композиционные материалы (асбестоцемент, железобетон, полимербетон, фибробетон, стеклопластик и др.).
Строительные материалы специального назначения, необходимые для защиты конструкций от вредных воздействий среды или повышения эксплуатационных свойств и создания комфорта, следующие:
1) теплоизоляционные;
2) акустические;
3) гидроизоляционные, кровельные и герметизирующие;
4) отделочные;
5) антикоррозионные;
6) огнеупорные;
7) материалы для защиты от радиационных воздействий и др.
Классификация строительных материалов по технологическому признаку, характеризуются по виду сырья, из которого получают материал, и способу изготовления:
плавление – (стекло, металл).
– механическая обработка – (природные камни, древесина).
В зависимости от химического состава все материалы делят на:
1 вяжущие материалы (неорганические и органические клеи) могут быть отнесены также и к материалам специального назначения. Следует учитывать, что все классификации являются довольно условными: всегда находятся материалы, которые могут быть отнесены и к той и к другой группе.
етодический материал к лекции № 1
Предмет изучения
Материаловедение – наука о строении и свойствах
строительных материалов и
целесообразных областях их
практического применения в
зданиях и сооружениях.
Материаловедение изучает:
Строение (структуру) и свойства материалов, связь между составом, строением, свойствами
Состав
Строение
Свойства
Закономерности изменения свойств материалов в зависимости от изготовления и обработки их, а также в процессе эксплуатации здания и сооружения.
Методы исследования материалов
Макроанализ – визуальный метод исследования структуры, фактуры материала внешним осмотром
Микроанализ –
оценка структурных характеристик и состава материала
Экспериментальные методы разрушающего и неразрушающего контроля физических, математических и эксплуатационных свойств материала
Специальные испытания – на водо-, морозо- и термостойкость, коррозионную стойкость, экологическую безопасность и др.
Поры – промежутки, полости, ячейки в структуре материала
Классификация
По размеру пор
По характеру пор
По количеству и распределению в материале
Очень крупные поры, пустоты – более 1 см
Макропоры – более 1…(2) мм
Крупные капилляры 0,05…1…(2) мм
Микропоры – менее 0,05 мм
|
Опасные при эксплуатации |
|
Безопасные |
Замкнутые – теплоизоляционные материалы
Сообщающиеся – открытые – акустические материалы
Высокопористые По>50% (древесина, пенопласт)
Среднепористые По=30-50% (кирпич)
Низкопористые По<30% (тяжелый бетон)
Типы макроструктуры строительных материалов
Слитное строение
Ячеистая
Мелкопористая
Волокнис-тая
Слоистая
Рыхло-зернистая
Зерна прочно соединены между собой
Наличие макропор, равномерно распределенные
Выгорающие добавки, высокое водозатворение капилляры и микропоры
Анизатроп
ность свойств волокон, расположенных параллельно друг другу
Отчетливо видны слои картона, шпона и др.
Зернистые и порошкообразные материалы
Конгломераты: бетоны различного вида, природные и керамические материалы
Композиты: железобетон стеклопластики, древесина и др.
Газо-пенобетон, ячеистые пласт массы, пеностекло
Керамические материалы
Древесина, стеклопластики, изделия из минеральной ваты
Рулонные листовые плитные материалы
Заполнители для бетонов и растворов, наполнители и др.