Старение материалов. УРОК 4. Старение мат-ов. Урок 28 Тема 2 Физические свойства строительных материалов. Долговечность и старение материалов
 Скачать 39.5 Kb.
|
|
Группа ГК-21 Урок 2/8 Тема 1.2 Физические свойства строительных материалов. Долговечность и старение материалов.  Старением материаланазываются необратимые процессы физических и химических превращений материала, происходящие под действием внешних физических, химических и биологических факторов и вызывающие ухудшение электрических и механических показателей материала. Долговечность материалов в условиях эксплуатации определяется не только свойствами материалов, но и действием разнообразных факторов, вызывающих изменение характеристик материалов. Основные факторы, изменяющие свойства материалов можно разделить на природные и техногенные факторы. Здесь можно выделить физические, химические, биологические факторы. Физические факторы. В первую очередь, это изменение температуры. Дело в том, что при изменении температуры меняются многие характеристики. Впрочем, об этом уже говорилось в той лекции, когда вводили понятия температурных коэффициентов, показывающих изменение физических свойств материалов: Ткl, Ткr, Ткe и т.п.Одну из главных ролей играет температурный коэффициент расширения Ткl. Ясно, что различные материалы имеют различные коэффициенты линейного расширения. Поэтому они удлиняются по-разному при нагревании, а соответственно и сокращаются по-разному при охлаждении. Поскольку любое изделие состоит из частей, изготовленных из различных материалов, то само механическое сочленение материалов при изменении температуры вызывает появление механических напряжений в обоих материалах. Другим важным фактором старения, также связанным с изменением температуры, является переход через нулевую температуру. При замерзании воды ее объем увеличивается, поэтому, если вода попала в какую-нибудь трещину в материале, она при превращении в лед начнет расширяться, что вызовет рост этой трещины. При таянии вода заполнит свежеобразованный участок трещины, а при повторном замерзании произойдет дальнейший рост трещины. Такой тип старения характерен для каменных материалов. С температурой также связано старение материалов, содержащих масла. И это уже физико-химический фактор. При росте температуры резко растет скорость химических реакций, в том числе реакций окисления. Поэтому, если где-то начинается рост температуры, то активизируются процессы разложения масла, его испарения и соответственно приводит к ухудшению его характеристик. Химические факторы старения заключаются в действии химических агентов на стройматериалы. Например, резина, пластмассы, дерево и т.д. при контакте с химикатами изменяют свои свойства. Частным случаем является воздействие влаги. Влага уменьшает механическую прочность. Периодическое увлажнение и высушивание может привести к короблению изделий, расслоению, растрескиванию и т.д. Биологические факторы старения - это в первую очередь действие грибков и микроорганизмов. Для большинства видов материалов в нашей стране они актуальны. Грибки вызывают гниение дерева, потерю механической прочности. Также грибок губит и кирпич, и бетон, и отделочные растворы.Техногенные факторы старения – недобросовестные условия эксплуатации зданий и сооружений убивают объекты и стройматериалы. Коррозией материала называются химические превращения материала (прежде всего окисление), происходящие при участии внешней среды. Коррозия характерна для материалов, состав и структура которых далеки от природных. Традиционно термин "коррозия" применяют только к металлам.Обязательным условием возникновения коррозии является наличие влаги, причем по влаге должна осуществляться проводимость между участками, участвующими в процессе коррозии. Основной металл, который подвергается коррозии, и который необходимо защищать от коррозии - это железо, точнее сталь. Итог коррозии - образование каверн в монолите материала, заполнение этих каверн и окружающего пространства рыхлой рыжеватой массой, состоящей из гидроксида железа Fe(OH)2, окисленного гидроксида Fe(OH)3. В принципе, к каждому из гидроксидов могут присоединиться несколько молекул воды, получаются гидраты окислов двух и трехвалентного железа. Долговечность - способность материала, изделия, конструкции, системы сохранять свои эксплуатационные свойства (работоспособность) при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Долговечность определяется сроком службы в годах, в течение которого целесообразно их техническое обслуживание и ремонт, т.е. до момента их полной замены или капитального ремонта. |