Какие свойства у материалов можно отнести к химическим
Заказать геологию
Геологические изыскания
Тел: +7 (495) 728-94-19
Тел: +7 (963) 659-59-00
Москва, Олонецкий пр. д. 4/2
e-mail: mail@buroviki.ru
выполняем работы по г. Москве
и всей Московской области
Библиотека
Свойства стройматериалов:
Архитектурно-строительные
Основные требования
Пластичные и хрупкие материалы
Технологические свойства
механические свойства
газопроницаемость
теплопроводность материалов
огнестойкость материалов
огнеупорность и хладостойкость
морозостойкость материалов
упругость, твердость, истираемость
звукоизоляция и звукопоглощение
светопроницаемость
химические свойства
радиационная стойкость
Экономические требования
Библиотека
Нормативы, CНиПы, СП
Статьи по геологическим изысканиям
Новости отрасли
Полезные ресурсы
Статическое зондирование грунтов
Фундамент – общие сведения
Грунтовые воды
Опасные геологические явления
Лабораторные исследования грунтов
Общие сведения о грунтах
Бурение геологических скважин
Свойства строительных материалов
Для студентов
ООО «Буровики»:
Контакты
Рекомендательные письма
Допуски и Лицензии
Цены и сроки, прайс лист
Написать письмо
Геология Порядок работ Библиотека Цены Контакты
Главная / Библиотека / Свойства материалов / Химические свойства
Химические свойства материала
Кислотостойкость и щелочестойкость – свойства материалов, характеризующие их способность противостоять разрушающему действию соответственно растворов -кислот или их смесей и водных растворов щелочей. Эти свойства определяются отношением (в %) массы измельченного материала, обработанного определенными растворами кислот или щелочей, к его массе до обработки.
Материалы, отличающиеся повышенной кислотостойкостью, -кислотостойкие материалы (углеродистые стаяли, чугуны, содержащие более 2,5% С, титан, гранит, каменное литье из диабаза и базальта, силикатное стекло, керамические материалы, шлакоситаллы, кислотостойкий бетон и др.) имеют неодинаковую степень стойкости к действию различных кислот. К щелочестойким материалам
относятся специальные хромоникелевые стали, никелевые латуни, известняки, бетоны на основе портландского и глиноземистого цемента, содержащее окись бора стекло и др. Степень их стойкости к разрушающему действию растворов различных щелочей также не универсальна и требует конкретной оценки в зависимости от предполагаемой области применения на объектах промышленного и сельскохозяйственного строительства.
Важным свойством, характеризующим стойкость строительных и, в первую очередь, полимерных материалов, является их маслобензостойкость (топливостойкость) – способность этих материалов противостоять действию жидких углеводородных топлив. При контакте с углеводородами и маслами минерального происхождения многие полимеры, особенно резины, набухают; у
резиновых материалов степень набухания может достигать нескольких сот процентов. Маслобензостойкость необходимо учитывать при выборе материалов для покрытия полов гаражей, станции технического обслуживания, некоторых промышленных зданий и т.п.
При выборе химически стойких материалов необходимо учитывать также свойства материалов противостоять действию растворов солей, газов и одновременному действию нескольких агентов в химически агрессивных средах.
Коррозийная стойкость -свойство материала сопротивляться коррозии – разрушению в результате действия внешней агрессивной среды.
Коррозия
(от лат. corrodo – разъедаю) металлов – разрушение вследствие химического и электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой; коррозию железа и сплавов на его основе называют ржавлением.
Определяется коррозионная стойкость составом и структурой материала, наличием механических напряжений, состоянием поверхности, условиями воздействия агрессивной среды. Материалы, стойкие в одних средах, нестойки в других: например, известняки стойки по отношению к щелочам, но разрушаются под действием минеральных кислот. Количественно коррозионная стойкость материалов оценивается по 10-балльной
шкале, характеризующей одностороннее уменьшение толщины материала (в мм/год).
Материалы,
отличающиеся коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах (оценка по шкале не выше 5 баллов), называются коррозионностойкими. К ним относятся керамические материалы с плотным черепком, стекла, асбесты, легированные стали, сплавы гитана и алюминия, многие пластмассы и др. Большинство природных каменных материалов (кроме гранита, базальта, кварцита), цементы (кроме кислотостойкого) нестойки по отношению к действию кислот. Коррозионную стойкость металлов повышают
легированием, рафинированием (очисткой от вредных примесей), нанесением
защитных покрытий, химико-термической обработкой и другими способами. Для защиты бетона {и других неметаллических материалов) также применяют защитные покрытия; коррозионную стойкость бетона повышают увеличением плотности, применением специальных цементов, тщательным подбором состава.
К химическим свойствам материалов относят их адгезионную способность. Адгезия (от лат. adhaesio-прилипание)-сцепление и связь между находящимися в контакте поверхностями разнородных по составу (твердых или жидких) тел (фаз), обусловленные межатомными силами притяжения. Адгезионная способность проявляется в сопротивлении отрыву или разделению контактирующих материалов. Количественной мерой адгезии
служит усилие отрыва, отнесенное к единице плошали контакта. Это свойство имеет большое значение при сварке и пайке материалов, склеивании, нанесении защитно-декоративных (эмалевых, лакокрасочных и др.) покрытий, когда в начальной стадии одна из фаз находится в жидком состоянии. Иногда физико-химическая адгезия может дополняться так называемой механической адгезией, при которой происходит механическое зацепление затвердевшего клея или покрытия за неровности (шероховатости)
твердой поверхности.
В связи со все расширяющимся внедрением в архитектурно-строительную практику синтетических полимерных материалов (и особенно отделочных пластмасс) важным критерием аттестации качества строительных материалов и изделий является оценка их санитарно-гигиенических характеристик – токсичности, биологического действия вредных для людей химических загрязнений внешней среды и интенсивного запаха в результате
миграции из материалов остаточных мономеров, катализаторов, стабилизаторов, пластификаторов, растворителей
и других низкомолекулярных соединений, а также в результате деструкции в
процессе переработки и эксплуатации. Эта санитарно-химическая оценка ведется на основе действующих норм предельно допустимых концентраций вредных веществ и методов токсикологической стандартизации сырья, полуфабрикатов и готовой продукции. Применение в зданиях и сооружениях материалов, обладающих любой степенью токсичности, категорически запрещается.
Геологические изыскания под частный дом
Стоимость геологических изысканий
Как происходит работа: Договор > Бурение > Технический отчет
Содержание технического отчета
Сделать заказ на геологические изыскания
Источник
Сайт строителя
Химические свойства строительных материалов характеризуют способность материалов реагировать на внешние воздействия, ведущие к изменению химической структуры, а также воздействовать в этом отношении на другие материалы.
Основные химические свойства:
растворимость и стойкость к коррозии
- кислотостойкость
- щелочестойкость
- газостойкость
Растворимость. Растворимость – это способность материала растворяться в жидких растворителях: воде, керосине, бензине, масле и других, образовывая новые растворы. Растворимость зависит от химического состава веществ, давления и температуры. Показателем растворимости является произведение растворимости, представляющее собой предельное содержание растворенного вещества в граммах на 100 мл раствора при нормальном давлении и заданной температуре.
Стойкость к коррозии. Стойкость к коррозии является свойством материала сохранять свои качества в условиях агрессивной среды. Такой средой могут быть вода, газы, растворы солей, щелочей, кислот, органические растворители, а также биологические организмы (бактерии, водоросли и т.п.). Древесина, пластмассы, битумы и некоторые другие органические материалы при обычных температурах относительно стойки к действию кислот и щелочей средней и слабой концентрации.
Адгезия. Адгезия представляет собой соединение, сцепление твердых и жидких материалов по поверхности. Это свойство обусловлено межмолекулярным взаимодействием. Адгезионные силы сцепления очень важны при получении строительных материалов, состоящих из многих компонентов, например железобетон.
Кристаллизация. Кристаллизация представляет собой процесс образования кристаллов из паров, растворов, расплавов при электролизе и химических реакциях, который сопровождается выделением тепла.
Долговечность. Долговечность представляет собой способность материала сопротивляться комплексному действию атмосферных и других факторов в условиях эксплуатации. Старение – это процесс постепенного изменения, ухудшения свойств материалов в условиях эксплуатации.
Знание этих и других свойств позволяет сравнивать материалы между собой и определять область их применения с учетом технико-экономической целесообразности. Так, в условиях эксплуатации гидротехнических сооружений строительные материалы, изделия и конструкции, из которых они построены, подвергаются периодическому или постоянному воздействию воды и агрессивных сред, поэтому к ним предъявляются повышенные требования по водостойкости, морозостойкости, водонепроницаемости, коррозионной стойкости и др.
Многие материалы под влиянием водопоглощения ярко проявляют повышенные пластические свойства. Практика строительства показывает, что выбор технически целесообразного материала обосновывают не только его прочностные характеристики, но стойкость к воздействию внешней среды, в которой работает конструкция. Обычно эта стойкость материала во времени (долговечность) неразрывно связана с его химическими и физико-химическими свойствами. Физико-химические в свою очередь тесно связаны со структурой материала и зависят от ее изменения под влиянием внешних и внутренних факторов.
Вследствие проникновения химических реагентов из внешней среды внутренние химические реакции с образованием новых соединений могут значительным образом отразиться на структуре. Изменение структуры (микроструктуры и макроструктуры) в первый период может привести к псевдоупрочнению, а в дальнейшем – к сокращению долговечности материала. Применяемый в строительстве материал обычно подвергают технологической обработке.
Способность поддаваться такой обработке является порой решающим показателем при выборе материала. Так, при массовой заготовке щебня для бетонных работ учитывается способность горной породы дробиться без образования плоских щебенок, поэтому при выборе материалов всегда учитывают его способность реагировать на отдельные или взятые в совокупности следующие факторы: физические, механические, внешнюю среду, температуру и ее колебания, химические реагенты, технологические операции и т.д. Эта способность материала реагировать на указанные факторы определяется его свойствами.
Оценить технические свойства и сравнить материалы между собой возможно по показателям, которые получают при испытании материалов в полевых, производственных или лабораторных условиях. Полученные знания основных технических свойств строительных материалов и изделий дают возможность рационально их использовать в строительстве. Например, по известным значениям истинной и средней плотности строительных материалов можно рассчитать, какой плотностью (или пористостью) обладают эти материалы, и составить достаточно полное представление о прочности, теплопроводности, водопоглощении и других важных характеристиках строительных материалов, чтобы в дальнейшем на этом основании решать вопрос об их применении в тех или иных сооружениях и конструкциях.
Для расчета нагрузок при определении массы сооружений для транспортных расчетов и выбора емкости складских помещений необходимо знать величину средней плотности строительных материалов. Без данных о прочности применяемых материалов невозможны расчеты прочности и устойчивости сооружений и конструкций. Прогноз их долговечности невозможен без знания таких свойств материала, как отношение к влаге, воздействию окружающей среды, смене температур и др.
Свойства строительных материалов не остаются постоянными, а изменяются во времени в результате механических, физико-химических и биохимических воздействий среды, в которой эксплуатируется строительная конструкция или изделие. Эти изменения могут протекать и медленно (разрушение горных пород), и быстро (вымывание из бетона растворимых веществ). Следовательно, каждый материал должен обладать не только свойствами, позволяющими применять его по назначению, но и определенной стойкостью, обеспечивающей долговечную эксплуатацию изделия или конструкции.
Знание основных свойств строительных материалов необходимо также для выполнения расчетов, позволяющих оценить их качество, соответствие техническим требованиям, возможность применения в конкретных условиях эксплуатации.
Употребляемые в строительстве материалы должны удовлетворять определенным требованиям, которые устанавливаются государственными стандартами (ГОСТами). В строительстве соответствие поступающих материалов требованиям ГОСТа проверяют специальные лаборатории.
Любой вид продукции обладает определенными свойствами, представляющими интерес для потребителей. Для строительных материалов важны такие качества, как прочность, плотность, теплопроводность, морозостойкость, стойкость по отношению к действию воды, агрессивных сред и др. Качеством называется сумма свойств, определяющих пригодность материала и изделия для использования по назначению. Так, для кровельных материалов оценка их качества производится по сумме таких свойств, как водостойкость, водонепроницаемость, термостойкость, прочность на изгиб, атмосферостойкость и др.
Контроль качества строительных материалов и изделий проводят по разработанным нормам, требованиям и правилам. В зависимости от контролируемого производственного этапа различают контроль входной, технологический и приемочный.
Входной контроль включает проверку соответствия поступающих материалов и изделий установленным требованиям. Например, на предприятиях сборного железобетона проверяют качество поступающих исходных материалов: заполнителей и цемента для бетона, арматурной стали, закладных деталей, отделочных и других материалов.
Технологический контроль состоит в проверке соответствия установленным требованиям температуры, давления, времени выдерживания, тщательности перемешивания и других показателей технологического процесса.
Приемочный контроль заключается в проверке соответствия готовых изделий требованиям стандартов или технических условий.
Все материалы и изделия выпускают по государственным и межгосударственным стандартам – ГОСТ, СТ СЭВ, ИСО, СТБ, СНБ. Деятельность стандартизации существует для повышения качества продукции, безопасности ее получения и безопасности. Методы испытаний также стандартизированы. Кроме этого, в строительстве существуют «Строительные нормы» и «Технические нормативные правовые акты», представляющие собой объединенные нормативные документы по проектированию, строительству и строительным материалам.
Свойства строительных материалов.
Источник
Каждый предмет, окружающий человека, изготовлен из определенного сырья. В его качестве выступают различные материалы. Для того чтобы эффективнее их использовать, прежде всего следует тщательно исследовать присущие им свойства и характеристики.
Виды свойств
В настоящее время исследователи определили три основных вида свойств материалов:
- физические;
- химические;
- механические.
Каждое из них описывает определенные характеристики того или иного материала. В свою очередь они могут комбинироваться, например, физические и химические свойства материалов объединяются в физико-химические.
Физические свойства
Физические свойства материалов дают характеристику их строения, а также отношения к любого рода процессам (физического характера), которые исходят из внешней среды. Эти свойства могут быть:
- Удельными характеристиками строения и структурными характеристиками – истинная, средняя и насыпная плотности; закрытая, открытая или общая плотности.
- Гидрофизическими (ответная реакция на воздействие воды либо мороза) – водопоглощением, влагоотдачей, влажностью, морозостойкостью.
- Теплофизическими (свойства возникающие под воздействием тепла либо холода) – теплопроводностью, теплоемкостью, огнеупорностью, огнестойкостью и др.
Все они относятся к основным физическим свойствам материалов и веществ.
Удельные характеристики
Истинной плотностью называется физическое свойство материалов, которое выражается отношением массы вещества к его объему. При этом исследуемый объект должен пребывать в абсолютной плотности, то есть без пустот и пор. Средней плотностью называют физическую величину, которая определяется отношением массы вещества к объему, занимаемому им в пространстве. При расчете этого свойства объем объекта включает в себя все внутренние и внешние поры и пустоты.
Сыпучим веществам характерно такое физическое свойство материалов, как насыпная плотность. Объем такого объекта исследования включает в себя не только пористость материала, но и образовавшиеся между элементами вещества пустоты.
Пористость материала – это величина, которая выражает степень заполненности общего объема вещества порами.
Гидрофизические свойства
Последствия воздействия на материал воды или морозов во многом зависят от степени его плотности и пористости, которые влияют на уровень водопоглощения, водопроницаемости, морозостойкости, теплопроводности и др.
Водопоглощением называется способность вещества впитывать и удерживать в себе влагу. Высокий уровень пористости при этом играет важную роль.
Влагоотдача является свойством, противоположным водопоглощению, то есть характеризует материал со стороны отдачи влаги в окружающую его среду. Эта величина играет важную роль в обработке некоторых веществ, например, строительных, которые в процессе возведения имеют высокую влажность. Благодаря влагоотдаче они высыхают до тех пор, пока их влажность не сравняется с окружающей средой.
Гигроскопичность – это свойство предусматривающее поглощение объектом водяных паров извне. Например, древесина способна поглощать много влаги, в результате чего растет ее масса, снижается уровень прочности и меняется размер.
Усушка или усадка – это гидрофизическое свойство материалов, которое предусматривает уменьшение его объемов и размера в процессе высыхания.
Водостойкостью называется способность вещества сохранять свою прочность в результате увлажнения.
Морозостойкостью является способность материала, насыщенного водой, многократно выдерживать заморозку и оттаивание без снижения уровня прочности и разрушения.
Теплофизические свойства
Как упомянуто выше, такие свойства описывают последствия воздействий тепла или холода на вещества и материалы.
Теплопроводностью называется способность объекта передавать тепло от поверхности к поверхности через свою толщу.
Теплоемкость – свойство вещества, предусматривающее поглощение определенного количества тепла при нагревании и выделение того же количества тепла при охлаждении.
Огнестойкостью называется физическое свойство материала, которое описывает его способность противостоять действию высокой температуры и жидкости при пожаре. В соответствии с уровнем огнестойкости материалы и вещества могут быть несгораемыми, трудносгораемыми и сгораемыми.
Огнеупорность – это способность объекта выдерживать длительные воздействия высокими температурами без последующего расплавления и деформации. В зависимости от уровня огнеупорности вещества могут быть огнеупорными, тугоплавкими и легкоплавкими.
Паро- и газопроницаемостью называется физическое свойство материалов пропускать через себя под давлением воздушные газы либо водяной пар.
Химические свойства
Химическим называются свойства, которые описывают способность материалов реагировать на воздействия окружающей среды, ведущие к изменениям в их химической структуре. Кроме того, к таким свойствам относятся и характеризующие вещества со стороны их влияния на структуры других объектов. С точки зрения химических свойств материалы описываются уровнем растворимости, кислото- и щелочестойкостью, газоустойчивостью и антикоррозийностью.
Растворимостью обозначается способность вещества к растворению в воде, бензине, масле, скипидаре и других растворителях.
Кислотостойкость показывает уровень стойкости материала к воздействию минеральных и органических кислот.
Щелочестойкость учитывается при технологических обработках веществ, так как помогает распознать их природу.
Газостойкостью характеризуют способность объекта противостоять взаимодействию с газами, которые входят в состав атмосферы.
С помощью показателя антикоррозийности можно узнать, насколько вещество поддается разрушению коррозией, возникающей в результате воздействия на него внешней среды.
Механические свойства
Механическими свойствами называются реакции материалов на приложенные к ним механические нагрузки.
Физические и механические свойства материалов часто пересекаются, однако существует ряд исключительно механических показателей. Со стороны механики вещества характеризуются упругостью, прочностью, твердостью, пластичностью, усталостью, хрупкостью и др.
Упругостью является способность тел (твердых) к сопротивлению воздействиям, направленным на изменение их объема либо формы. Объект с высокой величиной упругости устойчив к механическим напряжениям и способен самостоятельно восстанавливаться, возвращаясь в исходное состояние после прекращения воздействия.
Прочность показывает, насколько материал устойчив к разрушению. Его максимальный показатель для определенного объекта называется пределом прочности. Пластичность также относится к прочностным показателям. Она является свойством (характерным для твердых тел) бесповоротно изменять свой внешний вид (деформироваться) под влиянием сил, исходящих извне.
Усталостью называется накопительные процесс, при котором в результате повторяющихся механических воздействий растет уровень внутреннего напряжения материала. Этот уровень будет увеличиваться до тех пор, пока не пересечет предел упругости, в результате чего материал начнет разрушаться.
Одним из самых распространенных свойств является твердость. Она представляет собой уровень сопротивления объекта вдавливанию.
Методика определения физических свойств
Для того чтобы узнать определенные физические свойства материала, используются различные способы, каждый из которых направлен на исследование какого-то определенного показателя.
Для того чтобы определить плотность образца материала, зачастую пользуются методом гидростатического взвешивания. Он предусматривает измерение объема вещества по массе вытесняемой им жидкости. Истинную плотность рассчитывают математическим путем, разделив массу объекта на его абсолютный объем.
Эксперимент по определению величины водопоглощения производится в несколько этапов. Прежде всего образец материала взвешивается, производится измерение его размеров и вычисляется объем. После этого он погружается в воду на 48 часов для насыщения жидкостью. Спустя 2 дня образец достают из воды и немедленно взвешивают, после чего математическим путем вычисляется водопоглощение материала.
Большинство методов определения физических свойств материалов на практике сводятся к использованию специальных формул.
Определение химических свойств
Все основные химические свойства веществ определяются путем создания условий для взаимодействия объекта исследования с различными реагентами. Для определения растворимости используется вода, масло, бензин и другие растворители. Уровень окисления и подверженности образованию коррозии определяется с помощью различных окислителей, которые способствуют общим, петтинговым и межкристаллитным реакциям.
Определение механических характеристик
Механические свойства веществ в значительной степени зависят от их структуры, сил, которые к ним прикладываются, температуры и внешнего давления. Практически все механические характеристики материалов устанавливаются в процессе лабораторных испытаний. Самыми простыми из них являются растяжение, сжатие, кручение, нагружение и изгиб. Так, например, предел прочности материала при изгибе и сжатии определяется при помощи гидравлического пресса.
Кроме того, при определении механических свойств также используют специальные формулы, которые зачастую основываются на массе объекта и его объеме.
Источник