Строение и свойства

Связь строения состава и свойств.

Общие сведения.

Материаловедение – наука, изучающая связь состава, строения и свойств материалов, закономерности их изменения при физико-химических, физических, механических и других воздействиях.

Материалы по назначению делят на:

Первая группа – материалы универсального типа, пригодные для несущих конструкций: природные и искусственные каменные материалы, конструкционные пластмассы, лесные материалы.

Вторая группа – строительные материалы специального назначения, необходимые для защиты конструкций от вредных влияний среды, повышения эксплуатационных свойств и создания комфорта: ТИМ, акустические материалы, ГИМ, кровельные, отделочные.

Изделия и конструкции должны обеспечивать долговечность и надежность при длительной эксплуатации.

Долговечность – свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами на ремонт. Предельное состояние определяется разрушением изделия, требованиями безопасности, экономическими факторами.

Надежность – свойство, характеризующее проявление всех остальных свойств изделия в процессе эксплуатации, складывается из долговечности, безотказности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Безотказность – свойство изделия сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации в течение некоторого времени без вынужденных перерывов на ремонт.

Отказ – событие, при котором система, элемент или изделие полностью или частично теряют работоспособность, т.е. появляется неисправность, когда один из основных параметров выходит за пределы установленных допусков.

Ремонтопригодность – свойство изделия, характеризующее его приспособленность к восстановлению исправности и сохранению заданной характеристики предупреждением, выявлением и устранением отказов. Показатель – среднее время ремонта на один отказ данного вида, трудоемкость, стоимость устранения отказов.

Сохраняемость – свойство изделия сохранять необходимые эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного документацией. Количественно – время от хранения и транспортирования до возникновения неисправностей.

Строение материала изучают на трех уровнях: макроструктура – строение, видимое невооруженным глазом; микроструктура – строение, видимое в микроскоп; внутреннее строение веществ, составляющих материал.

Типы макроструктуры твердых строительных материалов: искусственные конгломераты (бетоны, керамика); ячеистая структура (наличие макропор – газобетон, пенобетон, ячеистые пластмассы); мелкопористая структура (материалы, с мелкими порами); волокнистая структура (древесина, стеклопластики, минвата); слоистая структура (рулонные, плитные материалы); рыхлозернистые материалы (заполнители, порошкообразные материалы).

Микроструктура веществ бывает кристаллическая (более устойчивая) и аморфная.