Физико-химические свойства

Физико-химические свойства – способность веществ раскрывать межмолекулярные связи под влиянием физических явлений.

К основным методам изучения физико-химических свойств относится растворимость, удельная поверхность порошкообразных материалов, адгезия, структурная прочность, вязкость, химическая стойкость, биохимическая стойкость.

Растворимость – способность образовывать межмолекулярные и дисперсные системы в соответствующих средах: минералы в воде, органические вещества в растворителях. Измеряется: грамм/литр.

Дисперсность – характеристика размеров твердых частиц и капель жидкости. Многие строительные материалы, например, минеральные вяжущие вещества находятся в тонкоизмельченном состоянии и обладают большой суммарной поверхностью частиц. Величина, характеризующая степень раздробленности материала и развитости его поверхности, характеризуется удельной поверхностью S_уд (см²/гр). С увеличением удельной поверхности вещества возрастает его химическая активность. Например: ПЦ с S_уд = 3000-3500 см²/грчерез сутки твердения связывает 10-13 % воды, а с удельной поверхностью 4500-5000 см²/гр около 18 %.

Адгезия – свойство одного материала прилипать к поверхности другого материала. Адгезия двух различных материалов зависит от природы материала, формы и состояния поверхности, условий контакта. Она появляется и развиваетя в результате сложных поверхностных явлений, возникающих на границе раздела фаз, и характеризуется прочностью сцепления при отрыве одного материала от другого. Важное значение адгезионные свойства имеют при получении композиционных материалов (бетонов, клееных изделий, отделочных материалов).

Многие строительные материалы в процессе их изготовления проходят пластично-вязкое состояние (цементные, глиняное тесто, бетонные смеси, матсики, формуемые материалы из полимеров).

По своим физическим свойствам пластично-вязкие тела занимают промежуточное положение между жидкими и твердыми телами. Тесто можно разрезать ножом, что нельзя сделать с жидкостью, но вместе с тем это же тесто принимает форму сосуда, в который оно помещено, то есть ведет себя как жидкость. Пластично-вязкие смеси характеризуются реологическими показателями – структурной прочностью, вязкостью и тиксотропией.

Структурная прочность - прочность структурных связей между чатсицами материала. Ее оценивают предельным напряжением сдвига, при котором начинает течь подобно жидкости. Это происходит тогда, когда в материале нарушаются внутренние связи между его частицами – разрушается его структура.

Вязкость – способность материала поглощать механическую энергию при его деформировании. Когда пластично-вязкий материал начинает течь, напряжения в материале зависят уже от скорости его деформации. Коэффициент пропорциональности, связывающий скорость деформации и необходимое для этого напряжение, называют вязкостью ŋ (Па∙ с).

Тиксотропия – способность пластично-вязких обратимо восстанавливать свою структуру, разрушенную механическими воздействиями. Физическая основа тиксотропии – разрушение структурных связей внутри пластично-вязкого материала. При этом материал теряет структурную прочность и превращается в вязкую жидкость, а после прекращения механического воздействия материал обретает структурную прочность. Явление тиксотропии используют при виброуплотнении бетонных и растворных смесей, при нанесении мастичных и окрасочных составов шпателем.

Химическая стойкость – свойство материал сопротивляться действию агрессивной среды (кислоты, щелочи, растворы солей, газы), при взаимодействии которой с материалом может происходить его разрушение (коррозия). Степень разрушения зависит от многих факторов, и прежде всего от состава материала и его плотности. Коррозионную стойкость оценивают химическим анализом.

Биохимическая стойкость – это свойство материала противостоять воздействию грибов, прорастания растений, порчи насекомыми и грызунами, то есть биокоррозии.