Строительные материалы и изделия стр.4
Значит, поверхностное натяжение о можно одновременно трактовать и как удельную поверхностную энергию. Эта величина определяет различие между соприкасающимися фазами. Чем резче различаются фазы, тем больше о. Если различия отсутствуют, то о = 0, т.е. нет межфазной поверхности. Поверхностная энергия системы, равная G = oS^m, определяется качеством поверхности а и ее количеством — площадью S = Syjlm. Таким образом, материалы, являясь гетерогенными системами, обладают поверхностной энергией, играющей значительную роль в формировании свойств материалов и обусловливающей поверхностные процессы и явления, которые будут описаны далее.
Классификация материалов как композиционных систем. Выделим в структуре материала две части. Одна из них, являющаяся непрерывной дисперсионной средой (матрицей), вмещает в себя другую — раздробленную, состоящую из разобщенных частиц и называемую условно дискретной фазой, хотя фазой, как таковой, она может и не являться, а быть многофазной. В зависимости от агрегатного состояния этих двух структурных составляющих можно выделить девять типов материалов как многофазных систем (табл. 1.1).
В зависимости от агрегатного состояния дисперсионной среды мы имеем материалы, представленные на одной из трех стадий
Таблица 1.1
Таблица 1.1
|
Дисперсная система |
Характерные свойства материалов |
||
|
Дисперсионная среда |
Дискретная фаза |
Примеры материалов |
|
|
Твердая |
Твердая |
Горные породы, бетон, керамические материалы, наполненные пластмассы |
Прочность, твердость, упругость |
|
Жидкая |
Влажные или водонасыщен-ные пористые материалы (легкие бетоны, пенопласты, древесина и др.) |
Влажность, водо-поглощение |
|
|
Газообразная |
Пористые материалы (легкие бетоны, пенопласт, древесина) в сухом состоянии |
Пористость |
|
|
Жидкая |
Твердая |
Бетонная смесь, керамическая масса, формовочные полимерные массы, мастики, малярные суспензии (краски и эмали) |
Пластичность, вязкость, формуемость |
|
Жидкая |
Битумные, полимерные и другие эмульсии (основа мастик, клеев, красок, технологических жидкостей) |
Диспергируе-мость, устойчивость к расслоению |
|
|
Газообразная |
Вспененные формовочные массы (для получения пеноп-ластов, газобетона и др.) |
Кратность вспенивания, устойчивость пены, пористость |
|
|
Газообразная |
Твердая |
Цементы и другие вяжущие вещества, глина, песок, щебень, стекловата, порошкообразные наполнители |
Дисперсность, зерновой состав, пустотность |
|
Жидкая |
Распыляемые жидкости (лаки, краски, мастики, глазури, гидрофобизаторы) |
Качество распыления |
|
|
Газообразная |
Дисперсные системы отсутствуют |
— |
|
технологического процесса. На стадии подготовки компоненты сырьевой смеси представляют собой раздробленную массу с воздушной дисперсионной средой (цемент, песок, глина, щебень и т.д.). На стадии формования материалы имеют жидкую дисперсионную среду и представляют собой пластичные смеси (бетонная смесь, керамическая масса), которым придают форму будущих изделий и которые характеризуются пределом текучести, вязкостью, формуемостью (технологическими свойствами). Стадию готового продукта представляют материалы (бетон, кирпич), характеризуемые прочностью, твердостью, долговечностью (техническими свойствами), придаваемыми твердой дисперсионной средой.