Химические свойства строительных материалов
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
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.
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.
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.
Химические вещества как строительные и поделочные материалы
Химические вещества широко используются не только для проведения химических экспериментов, но и для изготовления различных поделок, а также в качестве строительных материалов.
Химические вещества, как строительные материалы
Рассмотрим ряд химических элементов, которые применяются в строительстве и не только. Например, глина – мелкозернистая осадочная горная порода. Она состоит из минералов группы каолинита, монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов. Она содержит песчаные и карбонатные частицы.
Глина является хорошим гидроизолятором. Данный материал применяют для изготовления кирпичей и в качестве сырья для гончарного дела.
Мрамор также является химическим материалом, который состоит из рекристализованного кальцита или доломита. Окраска мрамора зависит от примесей в него входящих и может иметь полосчатый или пестрый оттенок.
Благодаря оксиду железа мрамор окрашивается в красный цвет. С помощью сульфида железа он приобретает сине-черный оттенок. Другие цвета также обусловлены примесями битумов и графита.
В строительстве под мрамором понимают собственно мрамор, мраморизованный известняк, плотный доломит, карбонатные брекчии и карбонатные конгломераты. Его широко используют в качестве отделочного материала в строительстве, для создания памятников и скульптур.
Мел также является осадочной горной породой белого цвета, которая не растворяется в воде и имеет органическое происхождение. В основном, он состоит из карбоната кальция и карбоната магния и оксидов металла. Мел используется в:
Область применения данного химического материала весьма разнообразна.
Эти и еще многие другие вещества можно использовать в строительных целях.
Химические свойства строительных материалов
Поскольку строительные материалы – это тоже вещества, они имеют свои химические свойства.
К основным из них относятся:
Химические свойства материалов необходимо учитывать при проведении строительных работ, чтобы не допустить несовместимости или нежелательной совместимости некоторых строительных веществ.
Композитные материалы химического отверждения
Что такое композитные материалы химического отвержения и для чего они применяются?
Это такие материалы, которые представляют собой систему из двух компонентов, например, «порошок-паста» или «паста-паста». В данной системе один из компонентов содержит химический катализатор, обычно это пероксид бензола или другой химический активатор полимеризации.
При смешивании компонентов начинается реакция полимеризации. Данные композитные материалы чаще используют в стоматологии для изготовления пломб.
Нанодисперсные материалы в химической технологии
Нанодисперсные вещества применяются в промышленном производстве. Их используют в качестве промежуточной фазы при получении материалов с высокой степенью активности. А именно при изготовлении цемента, создании резины из каучука, а также для изготовления пластмасс, красок и эмалей.
При создании резины из каучука, к нему добавляют тонкодисперсную сажу, что повышает прочность изделия. При этом частицы наполнителя должны быть достаточно мелкими, чтобы обеспечить однородность материала и иметь большую поверхностную энергию.
Химическая технология текстильных материалов
Химическая технология текстильных материалов описывает процессы подготовки и обработки текстильных изделий с помощью химических веществ.
Знание данной технологии нужно для текстильных производств. Данная технология базируется на неорганической, органической, аналитической и коллоидной химии. Суть ее заключается в освещении технологических особенностей процессов подготовки, колорирования и заключительной отделки текстильных материалов различного волокнистого состава.
Об этих и других химических технологиях, например, такой, как химическая организация генетического материала можно узнать на выставке «Химия». Выставка пройдет в Москве, на территории «Экспоцентра».
Химия строительная
Строительная химия – это всевозможные составы, с помощью которых проводятся строительные и отделочные работы. К химии можно отнести различные клеи для плитки, линолеума, панелей, герметики и монтажную пену, пропитывающие материалы для различных поверхностей, в том числе грунтовки, связывающие составы ми многое другое. То есть, строительная химия – это все, что применяется в работе, помимо строительных материалов (кирпичи, блоки, керамика), вяжущих веществ естественного происхождения и некоторых видов наполнителей.
При проведении ремонтных работ любой сложности также не обойтись без химии: разных типов гидроизоляции, герметиков, монтажной пены, клеев и т.д.
Основные типы строительной химии
Всю химию условно можно разделить на несколько крупных групп:
2. Грунтовки имеют свое специфическое предназначение и в первую очередь служат для подготовки поверхности под дальнейшую отделку. То есть, с их помощью можно обработать потолок или стену перед окрашиванием, шпатлеванием, оклейкой обоями и проведение иных строительных и отделочных мероприятий. Действие грунтовки направлено на снижение впитываемой способности обрабатываемого материала и придания ему особых свойств, например, устойчивость к влаге, грибку.
3. Пластификаторы – в отличие от других химических составов не являются самостоятельным составом, а добавляются с растворы на основе цемента. Например, пластификаторы добавляют в цементный раствор, бетон для придания им таких свойств, как: пластичность, морозостойкость, водостойкость, медленное схватывание и т.д.
4. Герметики – вполне самостоятельный материал на основе полимеров и каучуков. Применяются для заделки пустот, щелей, монтажных швов при установке дверей, окон. К герметикам относится и монтажная пена, отличающаяся практичностью, удобством применения, экономичностью.
Лаки и краски также имеют химическое происхождение и в своем большинстве представляют собой достаточно жидкую консистенцию вещества, которое после его нанесения на поверхность, образует прочную пленку с особыми свойствами и характеристиками.
По окончании всех видов работ можно отдохнуть, но лишь после того, как все построенные и отремонтированные элементы приобретут соответствующий вид, а над этим можно трудиться не один день, если под рукой не окажется специальных химических веществ: растворителей и очищающих жидкостей.
Безопасность строительной химии
Большинство строителей и домашних мастеров не исключают, а наоборот приветствуют применение материалов на основе химических веществ, считая, что это повысит качество и сократит время проведения работ. Но существует и группа людей, которая считает, что использование таких составов как химия строительная наносит вред организму и может повлечь за собой неприятные последствия. Так кто же прав? Действительно ли химия может стать опасной для людей и нужно ли от нее отказываться?
Если вы поставили перед собой задачу: построить теплый и комфортный дом или сделать качественный ремонт, то просто не обойдетесь без химических добавок, так как они имеются в большинстве материалов. Вред от них минимальный, если использовать составы по прямому назначению и строго с соблюдением инструкции. В таком случае проблемы со здоровьем вам не грозят, а получение качественно выполненной работы обеспечено.