// //
Дом arrow Бетоны arrow Строительные материалы - композиты
Строительные материалы - композиты

 К композитам можно отнести многие строительные материалы: бетон и железобетон, строительные растворы, фибробетон, асбестоцемент, древесностружечные и древесноволокнистые плиты и др. Они не обладают прочностью истинных композитов, но в принципе состоят из тех же компонентов: матрицы и упрочнителя.

 Теория композиционных материалов заключается прежде всего в понимании композита как системы с несколькими структурными уровнями, скомпонованными через поверхности раздела в единый монолит - конгломерат (от лат. соnglотеrаtus- уплотненный, смесь).

 Строительные материалы на основе неорганических и органических вяжущих веществ иногда объединяют названием искусственные конгломераты в отличие от природных конгломератов, имеющихся в земной коре. Природные и искусственные конгломераты образуются с обязательным цементированием полизернистых и другого вида заполнителей (наполнителей) - волокнистых, пластинчатых, посредством первичных связей (химических, электрических, металлических и т.п.) или вторичных веществ - вяжущих (связующих).

 Свойства конгломерата в первую очередь обусловливаются сцеплением (склеиванием) связующего с заполнителем. В отсутствии такового компоненты материала образуют механическую смесь и проявляют независимо друг от друга индивидуальные свойства.

 Неорганические и органические вяжущие обладают определенными клеющими способностями и их функции состоят в склеивании в единое целое отдельных зерен, частиц, образуя конгломерат. Поэтому все вяжущие можно считать клеями. Склеивание определяется двумя факторами: адгезией- прочностью сцепления клея и материала и когезией- прочностью самого клея. Нарушение склеивания может произойти по причине слабой адгезии или когезии (или же самого склеиваемого материала). В местах склейки возникает контактный слой, толщина которого у полимерных клеев равняется долям микрона, а у минеральных -20-50 мк.

 Адгезия может быть специфической и механической. Специфическая адгезия объясняется различными видами физико-химических связей; механическая - шероховатостью поверхности, усадочными напряжениями, защемлением, вызывающим трение и др. Адгезия в чистом виде выявляется при нормальной отрывающей силе, вызывающей нормальные напряжения. Высокая адгезия возможна только при совершенном контакте клея со склеиваемыми поверхностями. При этом большое значение имеет чистота поверхности, хорошая ее смачиваемость, шероховатость - что увеличивает площадь контакта.

 У минеральных клеев наилучшими адгезионными свойствами обладают растворимое стекло, магнезиальный цемент, затем портландцемент и глиноземистый; худшими - пуццолановый и шлакопортландцемент, строительный гипс и известь. Строительные растворы на портландцементе с высоким содержанием 2CaO·SiОСтроительные материалы - композиты показывают сцепление несколько выше, чем портландцемент с обычным минералогическим составом или с высоким содержанием 3CaO·SiОСтроительные материалы - композиты.

 В полимерных клеях адгезионные качества определяются функциональными группами, входящими в состав молекул: например, гидроксильная - ОН, карбоксильная - СООН, нитрильная - СN и др. Немаловажную роль при этом играют режим полимеризации, ряд физико-химических и технологических факторов и их различные сочетания (повышенное давление, температура, горячее прессование и т.п.). Высокими адгезионными свойствами обладают эпоксидные, полиэфирные, кремнийорганические другие смолы.

 На долю искусственных конгломератов ориентировочно приходится 90% строительных материалов, примерно 10% приходится на металлические и деревянные материалы. Но в соответствии с теориями о кристаллитном строении (мелкие кристаллы, не имеющие ясно выраженной формы) эти материалы имеют структуры также сходные с конгломератами. Они содержат заполнитель в виде кристаллов и вяжущую часть - своеобразные аморфные вещества.

 Таким образом, большинство строительных материалов можно отнести к композиционным материалам, так как в них имеются в том или ином виде матрица и упрочняющий компонент. Причем последний может быть как дисперсно-упрочняющим, так и волокнистым.

 Для матрицы применяют цемент, известь, гипс, битум, керамику, полимеры и др. Матрицей могут быть и более сложные материалы, уже являющиеся композитами: строительный раствор, бетон, где матрица - цементный камень, упрочняющий компонент - мелкий и крупный заполнитель. При армировании этих композитов получают как бы новые композиты - армоцемент и железобетон соответственно. Этот композит имеет двойное и тройное упрочнение, то есть, как отмечалось выше, системы с несколькими структурными уровнями. Исходя из этих предпосылок, строительные материалы можно классифицировать как композиты.

 Вопросы для подготовки специалистов:

 1. Чем объясняются высокие прочностные свойства конструкционных композитов?

 2. Что такое матрица и упрочняющие компоненты?

 3. Из каких материалов можно получать наиболее прочные композиты?

 4. Перспективы развития композиционных материалов.

 Материал подготовил Демьянов А.А.

 

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.