Предмет фізико-хімічної механіки

Розділ 1. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ І ВИЗНАЧЕННЯ ФІЗИКО-ХІМІЧНОЇ МЕХАНІКИ ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ

Предмет фізико-хімічної механіки

Одним із найважливіших завдань сучасного будівельного матеріалознавства є отримання матеріалів із наперед заданими властивостями і структурою, які відповідають умовам їх експлуатації.

Фізико-хімічна механіка є яскравим прикладом створення промислових технологій на основі досягнень хімії, механіки матеріалів, фізико-хімії поверхневих явищ у дисперсних системах. Вона вивчає сукупність фізичних і фізико-хімічних процесів і методи їх реалізації в промисловому виробництві з урахуванням економічної доцільності.

Фізико-хімічна механіка вивчає дво- або багатофазні системи, у яких хоча б одна з фаз перебуває у високодисперсному стані. Властивості таких систем визначаються великою питомою поверхнею і молекулярними силами, нескомпенсованими в поверхневих міжфазних шарах, а також характеристиками і будовою цих шарів.

Народжена часом, ця наука висуває два основні завдання:

1) з’ясування закономірностей і механізму ф/х процесів отримання різного роду твердих тіл, структурованих дисперсій, будівельних і конструкційних матеріалів із заданими властивостями і структурою;

2) встановлення залежностей механічних показників твердих тіл і структурованих рідин від сукупності механічних чинників, температури, складу та їх ф/х взаємодії з довкіллям.

Вирішення першого завдання відкриває нові шляхи в технологіях отримання високоякісних матеріалів: цементів, бетонів, асфальтобетонів, кераміки, композиційних матеріалів тощо.

Рішення другого завдання призводить до повнішого розуміння процесів руйнування твердих тіл та емульсій, підвищення стійкості дисперсій, а також пошуку шляхів механічного оброблення матеріалів.

Відомо, що портландцемент, основний промисловий в’яжучий матеріал, використовується в бетонах приблизно на половину своїх можливостей. Розроблення науково обгрунтованої технології бетону і виробів на його основі дозволить значно покращити використання цементу, підвищити міцність і стійкість готових виробів, зменшити площі перерізу бетонних і з / б елементів тощо.

Використання в технології бетону хімічних добавок класу "суперпластифікатори" дозволяє застосувати для жорстких бетонних сумішей технологію відливання. При цьому, завдяки зменшення водоцементного відношення досягається підвищення міцності і довговічності бетону. Комплексні хімічні добавки, які містять пластифікуючу і протиморозну складові, дають можливість здійснювати бетонування конструкції при температурі до –30 °С.

Змішуванням нафтового бітуму з водою при застосуванні поверхнево–активних речовин можна отримати високоефективні матеріали для дорожнього будівництва – бітумні емульсії, які за своїми властивостями у низці технологічних процесів мають перевагу над бітумами.

Закономірності ф/х процесів формування та руйнування будівельних матеріалів, що належать до структурованих систем, в центрі уваги цього курсу.