1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

 

2.4. Поверхностное натяжение, капиллярность

Рис. 52. Поверхностное натяжение
Рис. 52. Поверхностное натяжение

ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ
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. 52).

Рис. 53. Капиллярность в различных трубочках
Рис. 53. Капиллярность в различных трубочках

КАПИЛЛЯРНОСТЬ
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. 53). В строительстве действие капиллярности имеет большое значение. Пористые строительные материалы, такие как легкий бетон, стеновой кирпич, раствор, дерево и многие утеплители, всасывают воду (рис. 54). 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.

2.5. Механические свойства твердых тел

Рис. 54. Действие капиллярности в стеновом кирпиче после двух часового всасывния воды
Рис. 54. Действие капиллярности в стеновом кирпиче после двух часового всасывния воды

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. 55). 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. 56). Для оценки различным минералам приписываются различные степени твердости.

Рис. 55. Твердость
Рис. 55. Твердость

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.

Рис. 56. Шкала твердости по мосу
Рис. 56. Шкала твердости по мосу

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. 57).


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. 58).

Рис. 57. Вязкость
Рис. 57. Вязкость

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. 59).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13