Состав и строение материалов

Химический состав. В зависимости от химического состава принято выделять органические и неорганические вещества.

Органические вещества представляют собой соединения углерода с другими элементами (древесина, битум и полимерные материалы).

Органические вещества имеют серьезные недостатки:

1) при температурах выше 200-300⁰С большинство органических соединений горит. 2) при развитии на органических материалах грибов или микроорганизмов происходит гниение.

Следовательно долговечность органических материалов невелика. Однако многие положительные свойства органических материалов (невысокая плотность, относительно высокая прочность, легкость обработки и др.)

Неорганические (минеральные) вещества, применяемые в строительстве представляют собой соединения уже окисленных химических элементов. Например, песок – оксид кремния SiO₂; глина; стекло. Будучи уже в окисленном состоянии, они не способны окисляться, т.е. гнить и гореть. В этом отношении они устойчивее (долговечнее) органических веществ. Однако их переработка в изделия, как правило, более трудоемка и энергоемка, чем переработка органических материалов.

Кристаллические и аморфные тела. Все вещества состоят из мельчайших частиц – атомов и молекул. В зависимости от степени упорядоченности расположения атомов (или молекул) твердых веществ различают кристаллические и аморфные (стеклообразные) тела.

Кристаллическими называют тела, в которых атомы (или молекулы) расположены в правильном геометрическом порядке, причем этот общий порядок соблюдается как для атомов, расположенных в непосредственной близости друг от друга (ближний порядок), так и на значительном расстоянии (дальний порядок).

Аморфными называют тела, в которых только ближайшие друг к другу атомы находятся в более или менее упорядоченном расположении; дальний же порядок отсутствует.

Микро- и макроструктура материалов. Под структурой материала подразумевают взаимное расположение, форму и размер частиц материала, наличие пор, их размер и характер.

Различают микроструктуру – строение материала, видимое только под микроскопом, и макроструктуру – строение материала, видимое невооруженным глазом или при небольшом увеличении.

Поры – один из важнейших элементов структуры большинства строительных материалов – представляют собой воздушные ячейки в материале размером от долей микрона до сантиметра. Количество, размер и характер пор во много определяют свойства материала.

В зависимости от формы и размера частиц и их строения различают: зернистые, волокнистые и слоистые материалы.