Химические свойства строительных материалов реферат

Обновлено: 02.07.2024

Строительные материалы — это природные и искусственные материалы и изделия, используемые при строительстве и ремонте зданий и сооружений. Различия в назначении и условиях эксплуатации зданий и сооружений определяют разнообразные требования к строительным материалам и их обширную номенклатуру.

Строительные материалы и изделия | Классификация

По степени готовности различают собственно строительные материалы и строительные изделия — готовые изделия и элементы, монтируемые и закрепляемые на месте работы. К строительным материалам относятся древесина, .

Строительные материалы | Физические свойства

Истинная плотность ρu — масса единицы объема абсолютно плотного материала, т. е. без пор и пустот. Вычисляется она в кг/м3, кг/дм3, г/см3 по формуле.

Строительные материалы | Механические свойства

Прочность — способность материалов сопротивляться разрушению и деформациям от внутренних напряжений, возникающих в результате воздействия внешних сил или других факторов, таких как неравномерная осадка, нагревание и .

Строительные материалы | Химические свойства

Строительные материалы | Технологические свойства

Группа технологических свойств выражает способность материала к восприятию определенных технологических операций, выполняемых с целью изменения его формы, размеров, характера поверхности, плотности и пр. Это качество материалов определяют в числовых или визуальных показателях по способности их .

Строительные материалы | Надежность

Долговечность — свойство изделия или конструкции сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами на ремонт. Предельное состояние определяется степенью разрушения изделия, требованиями безопасности или .

Выбор стройматериалов для загородного дома

По данным на конец 2009 года 37% россиян имеют собственность за городом, из них 22% владеет земельным участком, 11% являются хозяевами дома сезонного проживания и 4% считают свой дом пригодным для круглогодичного использования. Цифры красноречиво говорят о .

Как выбрать строительные материалы?

Каждый человек хотя бы раз в жизни сталкивается с проблемой ремонта. Для большинства это действительно не вопрос, а именно проблема. Как говорится в известной шутке, начав ремонт, его можно только приостановить, но не закончить.

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Строительные материалы характеризуются показателями тех основных свойств, которые являются важнейшими при их использовании в конструктивных элементах зданий и сооружений: прочность, объемный вес, морозостойкость, .

Коррозионная стойкость — свойство материала сопротивляться коррозионному воздействию среды. Распространенной и благоприятной средой для развития химической коррозии является вода (пресная и морская). Агрессивность воды зависит от степени ее минерализации, жесткости, щелочности или кислотности. Химически агрессивной средой является также воздух, содержащий пары оксидов азота, хлора, сероводорода и т. д.

Вложенные файлы: 1 файл

контр по ст материалам.docx

1.Химические и экологические свойства строительных материалов.

Химические свойства выражают степень активности материала к химическому взаимодействию с реагентами и способность сохранять постоянными состав и структуру материала в условиях инертной окружающей среды. Некоторые материалы склонны к самопроизвольным внутренним химическим изменениям в обычной среде. Ряд материалов проявляет активность при взаимодействии с кислотами, водой, щелочами, растворами, агрессивными газами и т. д. Химические превращения протекают также во время технологических процессов производства и применения материалов.

Химическая стойкость — свойство материалов противостоять разрушающему действию химических реагентов: кислот, щелочей, растворенных в воде солей и газов. Она зависит от состава и структуры материалов. Так, мрамор, известняки, цементный камень в строительных растворах и бетонах, в химическом составе которых преобладает оксид кальция (СаО), легко разрушаются кислотами, но стойки к действию щелочей. Силикатные материалы, содержащие в основном диоксид кремния (SiO2), стойки к действию кислот, но взаимодействуют при повышенной и нормальной температуре со щелочами.

Изменение структуры материала под влиянием внешней агрессивной среды называют коррозией.

Металлы и сплавы подвергаются коррозии под действием сред, не проводящих электрический ток, например некоторых газов при высокой температуре нефтепродуктов, содержащих органические кислоты. Такую коррозию металлов называют химической. Чаще металлы, в том числе стальная арматура железобетонных конструкций, корродируют в средах, проводящих электрический ток, — водных растворах солей, кислот, щелочей. В этом случае возникает электрохимическая коррозия.

Особым видом коррозии является биокоррозия — разрушение материалов под действием живых организмов — грибов, насекомых, растений, бактерий и микроорганизмов.

Растворимость — способность материала растворяться в воде, масле, бензине, скипидаре и других жидкостях-растворителях. Растворимость может быть и положительным, и отрицательным свойством. Например, если в процессе эксплуатации синтетический облицовочный материал разрушается под действием растворителя, растворимость материалов играет отрицательную роль.

При приготовлении холодных битумных мастик используется способность битумов растворяться в бензине. Это дает возможность наносить материал на поверхность тонким слоем, и поэтому растворимость в данном случае является положительным свойством.

Кислото- и щелочностойкость неорганических материалов оценивается модулем основности:

M = (CaO+MgO+Na2O+K2O) / (SiO2+Al2O3).

При малом модуле основности, когда в материале содержится повышенное количество кремнезема и глинозема, он более стоек в кислых средах. При высоком модуле основности с преобладанием основных оксидов они более щелочестойки.

Высокую кислотостойкость имеют керамические материалы — плитки, трубы, кирпич. Цементные бетоны, материалы из карбонатных горных пород активно разрушаются кислотами.

Адгезия — свойство одного материала прилипать к поверхности другого. Она характеризуется прочностью сцепления между материалами. Зависит от их природы, состояния поверхностей. Это свойство имеет важное значение при изготовлении композиционных материалов, бетонов, клееных конструкций.

Рост требований к надежности стройматериалов, изделий и конструкций, полученных с применением минерального сырья, тесно связан с максимальной комфортностью и полной безопасностью для здоровья человека.

Экологические свойства стройматериалов

Долгие годы промышленность стройматериалов была ориентирована на выпуск материалов и изделий, отвечающих требованиям автоматизированного промышленного производства, индустриального применения и высокого качества готовой продукции. Из поля зрения выпадали вопросы безопасности стройматериалов.

Получение высококачественной экономически выгодной и экологически безопасной продукции является основным направлением современной индустрии стройматериалов.

Использование на протяжении долгих лет традиционно считавшихся безопасными стройматериалов, в свете их радиационного воздействия на людей, заставило по-новому оценить эти материалы с экологической точки зрения (см. рис. 1).

Аэфф = АRa + 1,31.ATh + 0,085.AK , (1)

где АRa и АTh – удельные активности 226Ra и 232Th, находящихся в равновесии с остальными членами уранового и ториевого рядов, АK – удельная активность К-40, Бк/кг.

По НРБ-99 эффективная удельная активность (Аэфф) природных радионуклидов в стройматериалах (щебень, гравий, песок, бутовый камень, цементное и кирпичное сырье и пр.), добываемых на их месторождениях или являющихся побочным продуктом промышленности (отходы промышленного производства, используемые для изготовления стройматериалов – золы, шлаки и пр.), не должна превышать:

- для материалов, используемых в строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях (I класс):

Аэфф= АRa +1,3АTh+0,09АK ≤ 370 Бк/кг; (2)

- для материалов, используемых в дорожном строительстве в пределах территории населенных пунктов и зон перспективной застройки, а также при возведении производственных сооружений (II класс):

Аэфф Ј 740 Бк/кг;

- для материалов, используемых в дорожном строительстве вне населенных пунктов (III класс):

При 1,5 кБк/кг 4,0 кБк/кг материалы не должны использоваться в строительстве.

Так как большинство стройматериалов являются многокомпонентными, выявление закономерностей содержания естественных радионуклидов в таких материалах в зависимости от эффективной удельной активности исходных компонентов является актуальным для обеспечения радиационной безопасности. Для измерения активности материалов используются дозиметрические средства.

В целях поиска эффективных путей снижения содержания естественных радионуклидов в строительных материалах, необходимо выявить основные закономерности получения стройматериалов с минимальным их содержанием. Учитывая, что на долю заполнителей в составе бетонов и растворов приходится большая часть объема материала, а многие заполнители имеют высокие значения эффективной удельной активности (гранитный щебень, керамзитовый гравий, шлаки, золы и др.), одной из важных задач является установление влияния различных видов заполнителей на содержание естественных радионуклидов.

Прогнозирование содержания ЕРН в стройматериалах позволит на стадии проектирования при известных значениях эффективной удельной активности исходного сырья установить их безопасность для населения и определить рациональные пути их использования. Особенно это важно в производстве, например, керамических изделий. В результате спекания глин происходит возрастание содержания ЕРН за счет их концентрирования в составе материалов .

Особенностью стройматериалов некоторых регионов является то, что кроме естественных, в их составе присутствуют техногенные радионуклиды. Это обстоятельство требует дополнительных мер по обеспечению контроля за содержанием не только естественных, но и техногенных радионуклидов в сырьевых материалах и готовых изделиях.

Но эффективная удельная активность ЕРН не всегда в полной мере может характеризовать опасность радоновыделения. Материалы, относящиеся к безопасным по содержанию ЕРН, могут оказаться крайне опасными по радону за счет его высокой эманирующей способности. Выявление особой роли радона в облучении людей в бытовых условиях и на производствах, далеких от радиационно-опасных технологий, является одной из причин повышенного внимания в последние годы к проблеме радона, условиям его образования и накопления в помещениях.

Различные материалы, содержащие радиоактивные элементы, выделяют в окружающую среду образующиеся в них радиоактивные эманации . Количество выделяемой эманации зависит от природы, физического состояния, температуры эманирующего тела и др. Степень эманирования характеризуется коэффициентом эманирования .

Коэффициент эманирования представляет собой отношение количества радона, свободно выделяемого веществом единичной массы Q1, к количеству образующегося в веществе радона Q2 :

Другой величиной, характеризующей эманирование, является эманирующая способность. Эманирующая способность – это количество свободного радона, выделяемого единицей массы вещества при условии радиоактивного равновесия. Эта величина связана с удельной активностью радия АRa в материале следующим соотношением [1]:

где R – эманирующая способность материала, Бк/кг;

АRa – эффективная удельная активность радия, Бк/кг;

кэм – коэффициент эманирования.

В настоящее время изучение эманирующей способности стройматериалов в нашей стране (да и за рубежом, за исключением нескольких видов строительных материалов) основано на единичных измерениях, которых явно недостаточно. Приводимые в литературе данные по коэффициенту эманирования стройматериалов малочисленны и противоречивы. Они не позволяют установить закономерности получения стройматериалов и изделий с низкой эманирующей способностью. Учитывая многообразие строительных материалов, технологии их изготовления и различные виды образующихся при этом структур, следует ожидать большое разнообразие факторов, влияющих на коэффициент эманирования.

Использование в производстве стройматериалов промышленных отходов носит комплексный характер: экономический, экологический и социальный. Они являются ресурсосырьевой базой для производства строительных материалов.

Однако промышленные отходы могут успешно быть утилизированы только в том случае, если учитываются не только технологические, но и экологические свойства как отходов, так и материалов на их основе. Поэтому строительные материалы, содержащие промышленные отходы, должны быть стабильными во времени при воздействии различных факторов, чтобы исключить вредное воздействие на человека и вторичное загрязнение окружающей среды.

Исследования последних лет по определению содержания свинца и хрома в водопроводной воде, протекающей по цементным трубам, заставило по-иному взглянуть на проблему тяжелых металлов в стройматериалах. Тяжелые металлы, содержащиеся в таких промышленных отходах, как пиритные огарки, ферроникелевые, феррованадиевые, гальванические и другие шламы, отработанные формовочные смеси, пыли-уноса цементных заводов, превышают предельно-допустимые концентрации в десятки и сотни раз. Попадая с сырьевыми материалами и корректирующими добавками в цемент, с заполнителями и отходами в растворы и бетоны, а из стройматериалов водопропускных сооружений в питьевую воду, могут наносить значительный вред здоровью людей. Другой путь миграции тяжелых металлов осуществляется по цепочке: стройматериалы, грунт, грунтовые воды, водопроводная вода, организм человека.

Приводимые в литературных источниках сведения по миграции тяжелых металлов не дают представления о закономерностях и особенностях процессов связывания и миграции, а также факторах, определяющих эти процессы. В настоящее время практически отсутствуют результаты теоретических исследований по данному вопросу.

Моделирование процессов миграции тяжелых металлов из цементных композиций, в зависимости от различных факторов (плотности, открытой пористости, температуры, добавок и др.), позволило выявить ряд закономерностей получения экологически безопасных строительных материалов с использованием промышленных отходов. Необходимо учитывать и тот факт, что в результате коррозионного воздействия агрессивных сред возможно вымывание тяжелых металлов из состава материала.

В настоящее время наиболее изучены экологические свойства асбеста, полимерных и материалов на основе органических вяжущих. Что касается строительных материалов на основе минеральных вяжущих, то изучение их экологических свойств находятся на начальной стадии. Отсутствуют и теоретические основы, позволяющие с научной точки зрения оценить экологические свойства стройматериалов в зависимости от их структурно- технологических характеристик. Учитывая негативное влияние промышленных отходов на окружающую среду и здоровье населения, создание и отработка новых эффективных технологий их переработки и обезвреживания в составе строительных материалов при обеспечении экологической безопасности, является важной экономической и социально-экологической задачей.

Химические свойства материала характеризуют его способность к химическим превращениям под влиянием веществ (воздействий), с которыми он находится в соприкосновении, а также способность сохранять постоянными состав и структуру материала в условиях инертной окружающей среды.

Некоторые материалы склонны к самопроизвольным внутренним химическим изменениям в обычной среде.

Ряд материалов проявляет активность при взаимодействии с кислотами, водой, щелочами, растворами солей, агрессивными газами и т. д.

Химические превращения протекают также во время технологических процессов производства и применения материалов.

Химическая (коррозионная) стойкость - свойство материала сопротивляться коррозионному воздействию среды (жидкой, газообразной, твердой) или физических воздействий (облучение, электрический ток).

При контакте с агрессивной средой в структуре материала происходят необратимые изменения, что вызывает снижение его прочности и преждевременное разрушение конструкции.

Основными агрессивными агентами, вызывающими коррозию строительных материалов, являются: пресная и соленая вода, минерализованные почвенные воды, растворенные в дождевой воде газы от промышленных предприятий и автомашин. На промышленных предприятиях коррозию строительных материалов часто вызывают более сильные агенты: растворы кислот и щелочей, расплавленные материалы и горячие газы.

Металлы и сплавы подвергаются коррозии под действием сред, не проводящих электрический ток, например некоторых газов при высокой температуре, нефтепродуктов, содержащих органические кислоты. Такую коррозию металлов называют химической. Чаще металлы, в том числе стальная арматура железобетонных конструкций, испытывать разрушительное действие коррозии в средах, проводящих электрический ток, - водных растворах солей, кислот, щелочей. В этом случае возникает электрохимическая коррозия.

Особым видом коррозии является биокоррозия - разрушение материалов под действием живых организмов (например, грибков, микробов). Биокоррозия - это не только гниение органических материалов (древесины, бумаги и др.), но и разрушение бетона и металла продуктами жизнедеятельности поселившихся на них микроорганизмов. Изменение структуры и химического состава пластмасс под влиянием внешней среды называется старением. Наиболее вредные воздействия на пластмассы оказывают солнечное облучение, кислород воздуха и повышенные температуры.

Химическая активность - это свойство материалов подвергаться химическим превращениям под влиянием воды, температуры, солнечной радиации или при взаимодействии с другими веществами.

Химические превращения наблюдаются при хранении и технологическом использовании материалов, а также в период эксплуатации строительных конструкций. Например, длительное хранение во влажной атмосфере вызывает гидратацию и снижение активности цемента. В итоге получается так называемый лежалый цемент, сильно уступающий по качеству свежеизготовленному.

Химическая активность таких материалов, как вяжущие вещества или минеральные добавки, зависит не только от их состава и строения, но и от тонкости измельчения.

10.Экономические требования к строительным материалам.

В технических заданиях-заказах промышленности на разработку и производство новых видов строительных материалов и изделий обязательными параметрами, регламентирующими экономические требования заказчика к продукции отрасли, являются лимитная цена и долговечность. Лимитная цена на строительные материалы (изделия) выражает предельно допустимый уровень затрат с учетом важнейших технико-экономических показателей новой продукции, предназначенной для замены ранее освоенной или в дополнение к ней. Эти расчеты ведут экономисты с участием технологов по производству данной продукции. Архитектор задает ее основные параметры, виды отделки, основные типоразмеры и т.п. Высокая прочность, долговечность, огнестойкость материалов для основных несущих конструкций зданий и сооружений настолько важны, что ради их обеспечения, в определенных условиях, можно полностью пренебречь эстетическими (или иными) свойствами, восполнив их в процессе строительства дополнительной отделкой, облицовкой и т.п.

11.Эстетические требования к строительных материалов.

Эстетические требования к форме, цвету, рисунку и фактуре поверхности строительных материалов и изделий, также определяемые, в основном, их назначением и областью применения, выделены в отдельную группу. Помимо названных объективных факторов эти требования не свободны от общего художественного замысла проекта и даже от субъективного мнения автора-архитектора. Однако пренебрежение объективными факторами в угоду субъективным может привести к отрицательным последствиям. Например, требования к цвету отделочного материала для внутренней отделки стен производственного здания определяются не только стремлением гармонично решить интерьер, но и создать в нем благоприятные светотехнические условия, обеспечивающие достаточную освещенность, психофизиологический комфорт и, в конечном счете, высокую производительность труда.

Сформулировать эстетические требования даже к определенной труппе строительных материалов или изделий, объединенных общей областью применения в конструкциях или отделке зданий,- задача чрезвычайно сложная и методически недостаточно разработанная. По этой причине при классификации архитектурно-строительных требований к промышленной продукции эстетические требования иногда не выделяют в отдельную группу, а объединяют их с функциональными, нормируя лишь показатели светлоты, цветового тона и насыщенности цвета некоторых отделочных материалов.

Ошибочно полагать, что эстетические требования должны предъявляться только к отделочным материалам. В наименьшей степени они распространяются на проектирование формы, профиля сечения, характер обработки Лицевой поверхности и другие параметры многих изделий для несущих и ограждающих конструкций.

Классификация горных пород.

Горные породы представляют собой скопление минеральных масс, состоящих из одного или нескольких минералов. Например, гранит состоит из трех минералов - полевых шпатов, кварца и слюды, а известняк - из одного кальцита. Процентное содержание минералов в горной породе определяет ее состав. Форма, размеры и взаимное расположение минералов в горной породе обусловливают ее структуру. Минералогический состав и структура, в свою очередь, определяют свойства горной породы.

Минералом называют однородное по составу, строению и свойствам твердое тело, образовавшееся в результате сложных физико-химических процессов, происходящих в земной коре. Горные породы, состоящие из одного минерала, называются мономинеральными, а состоящие из нескольких минералов - полиминеральными. Содержащиеся в составе горных пород минералы разделяют на породообразующие и второстепенные. Первые, примерно 40. 50 минералов, участвуют в образовании горных пород и обусловливают их свойства; вторые встречаются в них только в виде примесей. Основными породообразующими минералами являются кремнезем, алюмосиликаты, карбонаты и сульфаты.

По химическому составу минералы могут быть: простыми веществами (сера, графит); оксидами и гидрооксидами; солями различных кислот (хлориды - каменная соль; сульфаты - гипс; карбонаты - кальцит) и наиболее распространенными в природе сложными соединениями - силикатами и алюмосиликатами различных металлов (полевые шпаты, слюды, асбест).

По происхождению горные породы делятся на магматические (изверженные), осадочные и метаморфические (видоизмененные).

Метаморфические (видоизмененные) породы образуются в природе в результате изменения состава и строения осадочных и изверженных пород. Текстура метаморфических пород может быть сланцеватой (глинистые сланцы) и массивной (мрамор и кварциты).

Магматические (первичные) породы образовались в результате застывания и кристаллизации магмы – расплавленной массы преимущественно силикатного состава, образуют глубинах земной коры. К таким породам относятся граниты, сиениты, габбро и др.

Осадочные породы образовались в результате разрушения горных пород (механические отложения) и биологического (органогенные породы) или химического (химические осадки) преобразования природного минерального сырья. Песчаники, Мел.

13.Основные породообразующие минералы горных пород.

К числу минералов, называемых породообразующими, относятся кварц, полевые шпаты, слюды, карбонаты, сульфаты и железистомагнезиальные минералы. От минералогического состава горных пород в значительной степени зависят их строительные свойства.

В наибольшем количестве в земной коре (литосфере) содержится свободный кремниевый ангидрид или кремнезем SiC₂. В состав большинства минералов он входит в виде силикатов — химических соединений с основными окислами. Свободный природный кристаллический кремнезем встречается в виде кварца — одного из наиболее распространенных в земной коре.

В природе встречается минерал опал аморфной структуры, представляющий собой гидрат кремнезема. Аморфный кремнезем.

Второе место после кремнезема занимает в земной коре глинозем - Свободный глинозем в природе встречается в виде минералов корунда и других глиноземистых минералов.

Корунд — один из наиболее твердых минералов. Его используют для производства высокоогнеупорных материалов, он является ценным абразивом.

Другой глиноземистый материал—диаспор — представляет моногидрат глинозема Н₂О и содержит 85%. Диаспор входит в состав бокситов.

Глинозем обычно находится в виде химических соединений с кремнеземом и другими окислами, называемых алюмосиликатами. Наиболее распространенными в земной коре алюмосиликатами являются полевые шпаты, которые составляют по весу более половины всей массы литосферы. К этой же группе минералов относятся слюды и каолиниты. Различают ортоклаз или калиевый полевой шпат и плагиоклазы.

Слюды представляют собой водные алюмосиликаты сложного и разнообразного состава. Наиболее часто встречаются следующие виды слюд: калиевая (мусковит) железистомагнезиальная (биотит), вермикулит.

Каолинит или водный алюмосиликат представляет собой продукт выветривания изверженных и метаморфических горных пород.

• ГРУППА ЖЕЛЕЗИСТО-МАГНЕЗИАЛЬНЫХ СИЛИКАТОВ

Наиболее распространенными породообразующими минералами железисто-магнезиальной группы являются пироксены, амфиболы и оливин.

Пироксены, из семейства которых наиболее часто встречаются авгиты.

К амфиболам относится роговая обманка.

В осадочных горных породах наиболее часто встречаются породообразующие карбонатные минералы (карбонаты), важнейшие из них — кальцит, магнезит и доломит.

Сульфатные минералы (сульфаты), так же как и карбонаты, часто встречаются в осадочных горных породах; важнейшие из них — гипс и ангидрит.

Изверженные горные породы.

Первичные или изверженные горные породы в зависимости от того, где остывала магма, делятся на глубинные и излившиеся.

Глубинные породы (интрузивные) образовались в результате остывания магмы на большой глубине от поверхности земли в условиях высокой температуры и высокого давления.

Излившиеся породы (эффузивные) образовались в результате остывания магмы, излившейся в виде лавы, на поверхность земли (новейшие породы) или близко к поверхности в виде жил (древние породы) при давлениях и температурах, мало отличавшихся от существующих на поверхности земли.

• ГЛАВНЕЙШИЕ ГЛУБИННЫЕ ПОРОДЫ

К числу главнейших глубинных пород, применяемых в строительстве, относятся гранит, сиенит, лабрадорит, габбро и диорит.

• ГЛАВНЕЙШИЕ ИЗЛИВШИЕСЯ ПОРОДЫ

Диабаз (аналог габбро).

К новейшим излившимся породам относятся трахит, андезит и базальт.

Кроме указанных выше массивных пород к изверженным горным породам относятся обломочные— продукт переотложения и цементации рыхлого материала, выбрасываемого вулканами; они разделяются на рыхлые —- вулканические пеплы, песок, пемза и цементированные — вулканические туфы, трассы, туфовая лава.

Вулканическими пеплами называют неправильной формы порошкообразные частицы вулканической лавы, выброшенной в раздробленном состоянии; более крупные частицы называют вулканическими песками.

Осадочные горные породы.

В составе литосферы на долю осадочных пород приходится лишь около 5 %, однако они занимают до 75 % площади поверхности Земли. Характерным для осадочных пород является слоистость залегания (их называют пластовыми) и в большинстве случаев более пористое строение и меньшая прочность, чем у плотных магматических пород. В зависимости от условий образования осадочные породы подразделяют на три группы: механические отложения (обломочные), химические осадки, органогенные отложения.

Механические отложения (рыхлые и цементированные) образовались в результате разрушения других пород под воздействием процесса выветривания (действие воды, ветра, колебаний температуры, замораживания и оттаивания и других атмосферных факторов). В результате даже самые прочные массивные магматические породы разрушаются, образуя обломки разных размеров: глыбы, куски и более мелкие частицы.

Наряду с механическими разрушениями в результате взаимодействия составных частей горных пород с веществами, находящимися в окружающей среде, может происходить химическое разрушение. Так, полевые шпаты под действием воды, содержащей диоксид углерода, разрушаются, образуя водные силикаты алюминия, в частности минерал каолинит — водный кремнезем и углекислые соли калия, натрия, кальция:

Продукты разрушения остаются на месте или чаще переносятся водными потоками, ветром, ледниками в другие места и после осаждения образуют рыхлые скопления пластов обломочных осадочных пород (песка, глины, гравия, природного щебня). Некоторые из них в последующем подвергаются цементированию природными цементами, выпавшими в толще рыхлых осадков из омывающих их растворов, образуя сплошные (сцементированные) горные породы различной плотности (песчаники, конгломераты, брекчии).

Химические осадки образовались в результате выпадения в осадок веществ, перешедших в состав водных растворов в процессе разрушения горных пород. Они являются следствием изменения условий среды, взаимодействия растворов различного состава и испарения (гипс, ангидрит, магнезит, доломит, известковые туфы).

Органогенные отложения — породы, образующиеся в результате отложения отмирающего растительного мира и мелких животных организмов водных бассейнов. Многие морские организмы при жизни извлекают из воды соли кальция, растворенный кремнезем для построения своих скелетов, раковин, панцирей, стеблей. После отмирания, осаждаясь на дно и уплотняясь, они образуют пластовые отложения органогенных пород. Для строительных целей используют мел, известняки разных видов, диатомиты и трепелы.

Химические свойства материалов характеризуют их способность реагировать на различные вещества, способные изменить химический состав материала. К химическим свойствам относятся растворимость и коррозионная стойкость, в том числе кислото, щелоче и газостойкость.

Растворимость — способность материала растворяться в воде, масле, бензине, скипидаре и других жидкостях — растворителях. Растворимость может быть и положительным, и отрицательным свойством. Например, если в процессе эксплуатации отделанные поверхности разрушаются под действием растворителя, растворимость материалов играет отрицательную роль. При изготовлении холодных битумных мастик используется способность битумов растворяться в бензине. Это дает возможность наносить материал на поверхность тонким слоем, и поэтому растворимость играет положительную роль.

Коррозионная стойкость — способность материала сопротивляться коррозионному воздействию среды. Коррозионная среда может быть жидкой (вода, растворы солей, щелочей и кислот, органические растворители) и газообразной (пары, производственные газы). Коррозионной стойкостью обладают, например пигменты, смолы, кислотоупорный цемент, битумные мастики и др.

Кислотостойкое™ — способность материала сохранять свои свойства под действием кислот. Кислотостойкостью обладают материалы, представляющие собой соли сильных кислот (азотной, соляной, кремнефтористой), а также некоторые синтетические материалы. Кислотостойкими материалами являются, например стекло (если не считать фтористую кислоту), поливинилхлоридные и специальные керамические плитки, полиэтиленовые пленки. Кислотостойкость материалов имеет большое значение при отделке некоторых промышленных сооружений, например отстойников.

Щелочестойкость— способность материалов сохранять свои свойства под действием щелочей. Этим свойством должны обладать материалы, которыми отделывают промышленные сооружения, подвергающиеся воздействию щелочей. Щелочестойкими должны быть и пигменты (красители), употребляемые для цветной штукатурки, так как в состав штукатурных растворов входит известь (гидрат окиси кальция — сильная щелочь). Такими пигментами являются охра, умбра. Декоративная штукатурка с нещелочестойкими пигментами быстро теряет свой первоначальный цвет.

Газостойкость — способность материала не вступать во взаимодействие с газами, находящимися в окружающей среде. Для промышленных зданий и сооружений, где возможно присутствие различных газов, используют специальные материалы. Материалы, применяемые в жилищном строительстве, должны быть стойкими в основном к углекислому газу и сероводороду, так как эти газы могут содержаться в воздухе в больших количествах, особенно вблизи промышленных предприятий. Поэтому для отделки фасадов зданий нельзя употреблять пигменты, в состав которых входит свинец или медь; такие пигменты вступают в реакцию с сероводородом и чернеют.

Читайте также: