材料的耐久性
①耐久性的定义
耐久性是指材料在使用过程中,抵抗各种自然因素及其它有害物质长期作用,能长久保持其原有性质的能力.
②耐久性的含义
耐久性是衡量材料在长期使用条件下的安全性能的一项综合指标,包括抗冻性,抗风化性,抗老化性,耐化学腐蚀性等.
③材料耐久性降低的机理
材料在使用过程中,会与周围环境和各种自然因素发生作用.这些作用包括物理,化学和生物的作用.
(1)物理作用
一般是指干湿变化,温度变化,冻融循环等.这些作用会使材料发生体积变化或引起内部裂纹的扩展,而使材料逐渐破坏,如混凝土,岩石,外装修材料的热胀冷缩等.
(2)化学作用
包括酸,碱,盐等物质的水溶液及有害气体的侵蚀作用.这些侵蚀作用会使材料逐渐变质而破坏,如水泥石的腐蚀,钢筋的锈蚀,混凝土在海水中的腐蚀,石膏在水中的溶解作用等.
(3)生物作用
是指菌类,昆虫等的侵害作用,包括使材料因虫蛀,腐朽而破坏,如木材的腐蚀等.
因而,材料的耐久性实际上是衡量材料在上述多种作用下,能长久保持原有性质而保证安全正常使用的性质.
(4)综合影响:
实际工程中,材料往往受多种破坏因素的同时作用.
④材料性质不同,其耐久性的内容各不相同.
a. 金属材料往往受和电化学作用引起腐蚀,破坏,其耐久性指标主要是耐蚀性;
b. 无机非金属材料(如石材,砖,混凝土等)常因化学作用,溶解,冻融,风蚀,温差,摩擦等因素综合作用,其耐久性指标更多地包括抗冻性,抗风化性,抗渗性,耐磨性等方面的要求;
c. 有机材料常由生物作用,光,热电作用而引起破坏,其耐久性包括抗老化性,耐蚀性指标.
⑤研究材料耐久性的实际意义
建筑物的安全性,经济性和使用寿命.
⑥提高材料的耐久性的措施
a. 首先应根据工程的重要性,所处的环境合理选择材料
b. 增强自身对外界作用的抵抗能力,如提高材料的密实度等;或采取保护措施,使主体材料与腐蚀环境相隔离
c. 甚至可以从改善环境条件入手减轻对材料的破坏.
⑦材料耐久性的判断
由于耐久性是材料的一项长期性质,所以对耐久性最可靠的判断是在使用条件下进行长期的观察和测定,这样做需要很长的时间.通常是根据使用要求,在试验室进行快速试验,并据此对耐久性做出判断,快速检查的项目有干湿循环,冻融循环,加湿与紫外线干燥循环,碳化,盐溶液浸渍与干燥循环,化学介质浸渍等.