Структура строительных материалов и изделий. Часть 4

Заполнители и наполнители могут быть активными, неактивными или малоактивными. К активным принадлежат те, которые при добавлении к вяжущему веществу повышают прочность ИСК оптимальной структуры хотя бы по одному виду напряжений - сжатию, растяжению, сдвигу и т.п.

Упрочнение вяжущего вещества при использовании активного заполнителя (наполнителя) происходит под влиянием дополнительных физико-химических или химических взаимодействий контактируемых веществ или вследствие армирующего эффекта (например, при волокнистых разновидностях заполнителя или наполнителя).

Единая и монолитная структура конгломерата может быть оптимальной и неоптимальной.

Оптимальная структура характеризуется:

• равномерным распределением по объему заполнителя, фаз, компонентов, пор и других составляющих ее элементов;
• отсутствием или минимальным содержанием дефектов как концентраторов напряжений или аккумуляторов агрессивной среды;
• наличием непрерывной пространственной сетки, или матрицы, из вяжущего вещества;
• минимальным значением отношения массы среды к массе твердой фазы, именуемого условно как фазовое отношение;
• наибольшей плотностью упаковки твердых частиц как в микро-, так и в макроструктурной частях. Если в материале отсутствуют вяжущие прослойки, то одним из условий оптимальности структуры служит наибольшая поверхность контактирования и взаимосвязи твердых частиц или ее уменьшение, если химические связи, например ван-дер-ваальсовы, не обеспечивают эффективного упрочнения контактов.

Не всегда изделие обладает одинаковой оптимальной структурой во всех своих деталях, например поверхностный слой может отличаться от его внутренней части. Однако оптимальная структура всегда является отражением принятых технологических особенностей формирования ее в производственных условиях.

Неоптимальными называют структуры, которые не удовлетворяют хотя бы одному из указанных обязательных условий оптимальности.

При одинаковой технологии изготовления смеси и изделия, других одинаковых условиях можно получить неограниченное количество неоптимальных структур, гораздо меньше - оптимальных и одну-две - рациональных. К последним относятся оптимальные структуры, при которых конгломерат в полной мере соответствует заданным и притом экстремальным показателям качества, а также реальным параметрам производства. При проектировании важно остановиться на составе, при котором структура, сформировавшаяся при данной технологии и принятых режимах, является не только оптимальной, но и рациональной.

В теории ИСК разработан и используется в практике общий метод проектирования оптимальных составов и оптимальных структур различных безобжиговых и обжиговых материалов. С его помощью получают из принятых компонентов материал, удовлетворяющий заданным техническим требованиям при оптимальной структуре, т.е. экстремальным показателям качества.

Структура строительных материалов и изделий. Часть 3 Строительное материаловедение Механические свойства строительных материалов. Часть 1

Структура строительных материалов и изделий