Строение строительных материалов

Строение материалов может быть определено на трех различных уровнях: макроструктура материала определяется невооруженным глазом, микроструктура – уже с использованием микроскопа, а внутреннее строение – только с помощью лабораторных анализов, термографии, рентгена и других высокотехнологичных способов.

Макроструктура материала

Макроструктура, видимая невооруженным глазом, подразделяется на конгломератную, ячеистую, мелкопористую, волокнистую, слоистую и рыхлозернистую:

  • Конгломератная структура свойственна материалам, имеющим видимое сплошное строение, например керамика, плотные марки бетонов и другие
  • Ячеистая структура определяется наличием пор достаточно большого размера, такая структура свойствена газобетонам, пенобетонам, газосиликатам
  • Мелкопористая структура керамики может быть получена в результате выгорания, при высокотемпературной обработке, введенных органических веществ
  • Волокнистая структура свойственна древесине и минеральной вате. При механическом воздействии такие материалы легко разделяются на волокна, которые в свою очередь имеют уже более прочное строение.
  • Слоистой структурой обладают листовые, рулонные и плитные материалы
  • Рыхлозернистая или порошкообразная структура отличается отсутствием связей между отдельными частями материала: это различные заполнители и засыпки, песок

Микроструктура материала

Микроструктура изучается под микроскопом: выделяют устойчивую кристаллическую структуру и аморфную, которая при определеннях условиях стремится перейти в более устойчивую кристаллическую.

Кристаллическая форма всегда устойчива, для нее определена температура плавления и форма кристаллов разных модификаций вещества, входящиего в состав материала. Кристаллы могут быть как монокристаллическими, так и поликристаллическими (если в состав материала входит одно и то же вещество в различных модификациях):

  • Монокристаллы имеют разные свойства (теплопроводность, электропроводность, прочность и другие) в разных направлениях. Такое поведение объясняется тем, что все входящие в состав кристаллы, иногда имеющие сложную форму, ориентированы в одном направлении.
  • Поликристаллы, в отличие от монокристаллов, относятся к изотропным и имеют примерно одинаковые свойства в разных направлениях (кристаллы ориентированы хаотично)

Внутреннее строение

Внутреннее строение материала определяет его свойства:

  • Типы химических связей определяют такие свойства как прочность, твердость, теплопроводность материала.
  • Химический состав определяет механические свойства материала, его огнестройкость, устойчивость к биологическим и химическим воздействиям
  • Фазовый состав, определяемы наличием в составе материала веществ, находящихся в разных состояниях, например твердых веществ, образующих каркас и воздушных пустот. Фазовый состав определяет постоянность свойств в различных условиях, так например наполнение пор водой значетельно меняет свойства всего материала.