КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Сравнительная характеристика пористости некоторых материалов
Свойства силикатных материалов с аморфно-кристаллической структурой
Как видно из приведенных данных, ситаллы и каменное литье имеют небольшое количество стеклофазы по сравнению с керамической плиткой и, видимо, поэтому имеют более высокую (в 10-20 раз) механическую прочность. Вместе с тем, фарфор содержит стекловидную фазу в большем размере, чем ситаллы и каменное литье, а прочность имеет большую. Несомненно, свойства материалов с аморфно-кристаллической структурой зависят не только от количества этих фаз, но и от их качественного состава и взаимного расположения друг относительно друга. Макроструктура внутреннего слоя строительного материала достаточно хорошо просматривается на срезе невооруженным глазом или через обычную лупу. В состав структуры входят отдельные твердые тела (зерна) различной крупности, поры и матрица, объединяющая зерна в единый монолит. В качестве матрицы могут быть затвердевший цементный камень, алюмосиликатное или полимерное стекло, затвердевшая глина и пр. Еще раз подчеркнем, что деление структуры строительных материалов на макро- и микроструктуру является весьма условным. Такое деление имеет чисто методологическое значение; оно позволяет упростить реологические модели деформирования систем, характеризующихся разным размером компонентов, и, следовательно, применить для описания процессов более простые математические модели.
Единая и монолитная структура строительного материала может быть оптимальной и не оптимальной. Оптимальная структура характеризуется равномерным распределением компонентов системы (заполнители, поры, элементы матрицы и пр.) по строительному материалу; отсутствием или минимальным количеством дефектов; наличием непрерывной пространственной сетки – матрицы; наибольшей плотностью упаковки зерен твердой дискретной составляющей как на микро-, так и на макроуровне. Не оптимальными являются структуры, в которых не соблюдается хотя бы одно из перечисленных условий. Текстура материала определяется формой зерен и пор, их размерами, объемом и взаиморасположением. Пористость строительных материалов колеблется от 0 до 90-98%. Для сравнения в табл. 3 приведены величины пористости некоторых материалов. Таблица 3
Помимо объема пор на свойства материалов большое влияние оказывают геометрическая и структурная характеристики пор. К геометрической характеристике относят размер пор, их общую удельную поверхность и объем пор. К структурной характеристике относят форму пор (ячеистая, замкнутая, волокнистая) и характер пор (открытые, замкнутые, сообщающиеся). Наиболее общей для различных видов материалов является классификация по размеру пор (по Г.И Горчакову): - макропоры > 10мкм; - капиллярные поры > 1мкм; - контракционные – 1-10-2 мкм; - поры геля – 10-2-10-4мкм. В стеновых материалах, где основными взаимодействующими фазами являются вода и цементный камень, верхний критический размер пор, впитывающих воду, не превышает 20 мкм, тогда как в огнеупорных материалах, работающих в среде расплавленных шлаков, этот критерий составляет 25 мкм. В последнем случае химическое взаимодействие жидкой и твердой фаз уменьшает потенциал капиллярного подсоса.
В стеновых материалах с учетом изменения фазового состояния воды макропоры являются резервными, а микропоры (<0,05 мкм) – безопасными. При уменьшении радиуса пор ниже критического значения (< 0,5 мкм) исчезает капиллярный подсос, однако жидкость все же заполняет даже мельчайшие поры за счет конденсации паров на их стенки с последующим переходом пленок в столбик жидкости. Такое свойство заполнения пор жидкостью называют гигроскопичностью структуры. Согласно эмпирическому уравнению Фрейндлиха можно рассчитать количество адсорбированного газа или водяного пара (α): α = K∙pl/n, (3) где pl/n – давление газа; К – эмпирический коэффициент, постоянный для адсорбента и газа при определенной температуре. Такие высокопористые материалы, как силикагель, керамзитовый гравий и др., могут быть использованы в качестве регуляторов влажности в замкнутых объемах. Ограждающие конструкции из ячеистого бетона и керамического кирпича, благодаря гигроскопичности структуры и в зависимости от климатических условий, регулируют влажностный режим помещения, т.е. они как бы дышат. Важными характеристиками, позволяющими достаточно полно описать влияние текстуры на свойства ТНиСМ являются газо-, паро и водопроницаемость. Газопроницаемость – свойство пористой структуры пропускать газ при перепаде давлений, зависящее от размеров и вида пор, поэтому этот показатель часто используют при оценке равномерности структуры. Наибольшее значение газопроницаемости соответствует размеру пор порядка 20 – 100 мкм. Однако проницаемость газов через бетоны может происходить и при более низких значениях размера пор (0,1 мкм и ниже), например, в тонких трещинах. Газопроницаемость весьма чувствительна к изменению структуры изделий. Так, если при некотором изменении структуры открытая пористость изменилась в 2 раза, то газопроницаемость меняется более чем в 100 раз. В табл.4 представлены сравнительные данные по воздухопроницанию некоторых строительных конструкций. Таблица 4
Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 560; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |