Строительные материалы и изделия стр.2
Третьим компонентом являются различные добавки, применяемые в малых дозах, но позволяющие существенно скорректировать свойства композиции.
Связующее вещество в композиционных материалах образует матрицу — непрерывную среду, включающую в себя частицы или волокна наполнителя (заполнителя).
В курсе строительных материалов рассматриваются закономерности процессов и явлений, лежащих в основе получения материалов с заданными свойствами, а также происходящих при эксплуатации материалов в конструкциях и определяющих их долговечность.
Изучение данного курса позволит сформировать знания основ строительного материаловедения, общих законов структурообра-зования искусственные строительных конгломератов, связи строительно-технических свойств материалов с их составом и строением; приобрести навыки по испытанию строительных материалов, оценке их физико-технических свойств, стойкости и надежности, правильному выбору материалов, их оптимальных сочетаний в конкретных условиях строительства.
РАЗДЕЛ I. ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ
Гл а в а 1
ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ и свойств СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Понятие о материалах как многофазных системах
Многофазность, т.е. неоднородность (гетерогенность), материалов обусловлена присутствием в их структуре частей (зерен, кристаллов, прослоек, пор и т.д.) различного химического состава, физических свойств и агрегатного состояния. Например, в структуре полиминеральных горных пород присутствуют кристаллы, различающиеся по цвету, форме и химическому составу. То же самое можно видеть под микроскопом в структуре стали и многих других материалов. Все частицы с одинаковым химическим составом, структурой и агрегатным состоянием несмотря на то, что они рассеяны по объему материала, объединяют понятием «фаза».
Фаза — это однородная по химическому составу и атомной структуре часть системы, граничащая с другими фазами по физическим поверхностям раздела. Совокупность фаз в физической химии называют системой. Гетерогенные материалы характеризуются фазовым составом (в случае горных пород — это минералогический состав). Фазами являются химические элементы, химические соединения и растворы (твердые, жидкие и газообразные). Газы при смешивании всегда образуют растворы в любых сочетаниях и пропорциях. Для того чтобы получить твердый раствор, компоненты должны быть растворимы в жидком (расплавленном) состоянии.
В зависимости от природы компонентов при отвердевании состояние раствора сохраняется или расплав распадается на механическую смесь кристаллов двух (или более) фаз. В твердом растворе атомы одного вещества либо занимают промежутки между атомами другого вещества (твердый раствор внедрения), либо вытесняют атомы другого вещества и занимают их место (твердый раствор замещения).
Многофазная система всегда представляет собой механическую смесь частиц той или иной степени дисперсности.
Дисперсность — это раздробленность вещества, характеризуемая средним размером частиц dcp; дисперсностью D = 1 /dcp\ удель ной поверхностью iS"ya = S/m, где S— общая площадь поверхности всех частиц; т — масса всех частиц.