Когезия, формы состояния, адгезия в строительстве

 

 

Когезия в строительстве

 

Под когезией понимают силу, с которой молекулы внутри тела притягиваются друг к другу. Это называется силой сцепления внутри материала. Если, например, разрушать долотом каменную плиту, то это тело будет сопротивляться разрушению, проявлять когезию.

 

Формы состояния вещества

 

Из-за различной по величине когезии возможны три состояния вещества:

 

• Твердое, молекулы остаются на месте, так как действует большая когезия;
• Жидкое, молекулы могут менять свое место, так как когезия мала;
• Газообразное: молекулы отрываются, так как когезия отсутствует. Обусловленное этим стремление газов увеличиваться в объеме называется расширением (рис. «Формы состояния вещества»).

Формы состояния вещества называют также АГРЕГАТНЫМИ СОСТОЯНИЯМИ. Они могут переходить друг в друга при подводе тепла или при отъеме тепла (см. рис. «Различные агрегатные состояния»).

 

 

Адгезия в строительстве

 

Под адгезией понимают силы сцепления молекул различных материалов. Ее называют также силой притяжения.

Адгезией объясняется, например, сцепление краски со стальной фермой. Также и в растворном шве на плоскостях соприкосновения камня и раствора имеет место адгезия, в то время как внутри красочного слоя или слоя раствора действуют силы когезии (рис. «Силы когезии и адгезии у различных материалов»).

 

Поверхностное натяжение в строительстве

 

Силы когезии обусловливают сцепление молекул на поверхности жидкости. Эти силы называют силами поверхностного натяжения. Они проявляются, например, когда капли воды на поверхности сухого стекла остаются приблизительно шарообразными и не растекаются (рис. «Поверхностное натяжение»).

 

 

Капилярность в строительстве

 

Под капиллярностью понимают подъем жидкостей в капиллярах (волосяных трубочках). Чем тоньше капилляры, тем выше поднимается жидкость кверху.

Так действуют молекулы жидкости, а именно их силы когезии и силы адгезии, со стенками сосудов. Если силы адгезии между жидкостью и стенками сосуда больше, чем силы когезии и сила притяжения земли, как, например, в случае воды, то жидкость будет подтягиваться кверху по стенкам сосуда (рис. «Капилярность в различных трубочках»). В строительстве действие капиллярности имеет большое значение. Пористые строительные материалы, такие как легкий бетон, стеновой кирпич, раствор, дерево и многие утеплители, всасывают воду (рис. «Действие капилярности в стеновом кирпиче после двухчасового высыхания воды»). Это может привести к строительным повреждениям вследствие увлажнения строительных конструкций, как, например, высолы и разрушения вследствие замерзания, к коррозии и откалыванию штукатурки, краски и обоев, к образованию плесени и грибковых поражений, а также к уменьшению теплоизоляции и к ухудшению внутренней среды в помещениях.

 

 

Механические свойства твердых тел

 

При применении твердых строительных материалов, а также при их переработке необходимо учитывать их механические свойства. При этом различают твердые и мягкие тела, вязкие и хрупкие, упругие и пластичные. Причиной этих свойств во многом являются силы когезии между молекулами материала.

 

Твердость

 

Если материал может сопротивляться проникновению в него других тел, то он тверже, чем другие (рис. «Твердость»). Под твердостью понимают сопротивление материала, которое он создает при вдавливании или царапании его поверхности другим телом.

Оценка твердости материала проводится по шкале твердости Моса с помощью простого испытания на твердость методом царапания. Более мягкий материал будет царапаться более твердым. При этом различают степени твердости 1—10 (рис. «Шкала твердости по Мосу»). Для оценки различным минералам приписываются различные степени твердости. Твердыми материалами, например, являются алмаз, твердые строительные материалы, например гранит, клинкерные стеновые камни. Твердые материалы применяются в основном для производства режущих инструментов и для деталей, подвергающихся особо сильному истиранию, как, например, ступени лестниц и полы в производственных зданиях.

 

 

 

Мягкость

 

О мягкости материала говорят, когда его можно сжать с приложением небольшой силы или процарапать другим материалом.

Мягкими материалами являются, например, свинец, гипс и вспененные синтетические материалы. Они применяются, например, там, где они как прокладка должны разделять два других материала от повреждения.

 

Вязкость (тягучесть)

 

Под вязкостью понимают способность материала под воздействием изгибных, ударных и толчковых нагрузок хотя и поддаваться, но при этом не разрушаться (рис. «Вязкость»).

Вязкими являются такие материалы, как сталь, свинец, дерево, кожа и термопластичные пластмассы. Они в основном имеют волокнистое строение.

 

 

Хрупкость

 

Под хрупкостью понимают свойство материала под воздействием изгибающих, ударных и толчковых нагрузок не изменять свою форму, а сразу разрушаться (рис. «Хрупкость»).

К хрупким материалам относится, например, стекло, природные камни, искусственные стеновые камни и бетон. Строение их в основном зернистое. Хрупкость материалов считается недостатком.

 

Упругость

 

Упругость — это свойство материала позволять себя сжимать или растягивать, а после снятия нагрузки — возвращаться к первоначальной форме (рис. «Упругость»).

Упругими материалами являются, например, резина и рессорная сталь, которые можно использовать для упругой звукоизоляции от корпусного шума. Также и различные сорта древесины являются более или менее упругими. Существуют материалы, которые при чрезмерной нагрузке не возвращаются в свою первоначальную форму, так как их предел упругости перейден. Такие материалы, как, например строительная сталь и дерево, могут нагружаться только ниже их предела упругости.

 

Пластичность

 

Пластичностью называют свойство материалов под воздействием нагрузки изменять свою форму и сохранять эту новую форму после снятия нагрузки (рис. «Пластичность»).

Пластичными можно называть такие материалы, как, например, глина, раствор, свинец и оконная замазка.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЕ ПОЧИТАТЬ: