Medžiagų mokslo 1 kolis

1.Medžiagotyros esmė ir apibrėžimai

Materija, laikas ir erdvė – materialaus pasaulio sandaros pagrindiniai elementai. Gamtoje egzistuoja daug fizikinių kūnų. Materija – tai visa tai kas egzistuoja gamtoje ir gali būti nustatyta pojūčiais ir prietaisais.Svarbi materijos savybė – jos judėjimas erdvėje ir laike. Judėjimas tai pats svarbiausias materijos atributas. Nėra nejudamos ir nekintančios materijos, kaip nėra judėjimo be materijos.

Pagal Aristotelio mokslą egzistuoja tik 4 judėjimo pasikeitimo būdai:

1) persikėlimas erdvėje,

2) kokybinis pokytis,

3) didėjimas – mažėjimas,

4) atsiradimas ir išnykimas.

2. Medžiagų pažinimo reikšmė

Mus ssupantis pasaulis susideda iš amžinai judančios ir besikeičiančios materijos. Šiuo atveju: dalys – medžiagos ir energijos.

Medžiaga – tai materijos rūšis atitinkamose sąlygose pasižyminti pastoviomis fizikinėmis savybėmis (tankis, stiprumas, spalva, lydimasis).

Gamtoje objektyviai egzistuoja tai, kas gali būti nustatyta pojūčiais ir prietaisais.

Medžiagotyros tiriamos materijos formos būdingos visoms sudėtinėms materijos judėjimo formoms (šiluminė, elektroninė, cheminė, biologinė).

Vykstantys reiškiniai tiriami įvairiais būdais:

1) natūraliai vykstančių reiškinių stebėjimas,

2) eksperimentas, t.y. tam tikro reiškinio gavimas ar atkartojimas laboratorijoje.

Eksperimentas – tai mūsų patirties šaltinis. Čia aatsižvelgiama į visus poveikius sistemai.

Remiantis stebėjimu tam tikroje srityje ar eksperimentais sukauptais faktais, neabejotinais dėsningumais patvirtinamos hipotezės.

Hipotezės – tai teiginiai, kuriuos reikia įrodyti. Stebėjimo ar eksperimento patvirtinta hipotezė tampa dėsniu arba teorija.

Dėsnis – tai vidinis esminis reiškinių sąryšis. <

3. Medžiagų struktūra

a) Submikrostruktūra, b)mikrostruktūra, c)mezostruktūra, d)makrostruktūra, e)megastruktūra.

Submikrostruktūra-tai medžiagos,atomų,jonų ir molekulių sandara ir ryšys tarp jų (10-9m). mikrostruktūra –tai medžiagų, makromolekulių, kristalų, fazių kontaktinio sluoksnio, mikro porų sandara ir ryšys tarp jų. (10-9 iki 10-7). mezostruktūra –tai medžiagų,sudarančių grūdelių jų kontaktinio sluoksnio mezo porų sandara ir ryšys tarp jų. makrostruktūra-tai smėlio frakcijų grūdelių pastų tarpsluoksnio ir porų sandara. megastruktūra-tai betono skiedinių ir kitų medžiagų, kurių dalelės didesnės 5*10-3 m, sandara.

4. Medžiagų būsenos

Analizuojant medžiagų sandarą, tiriamos atomų, molekulių savybės ir jų ryšiai. Medžiagą galima apibūdinti pagal būseną: 1)dujinė 2)skysta 3)kieta . Į šiuos būvius tam tikra tvarka gali pereiti visos medžiagos. Tai išimtinai priklauso tik nuo jų įkaitinimo laipsnio. Priklausomai nuo slėgio ir temperatūros dauguma medžiagų yra skirtingose agregatinėse būsen.:skystoji,kietoji,dujinė. Pradiniam nnaudojimui skirstomos: a)izotopinės, b)anizotropinės, c)dujinės, d)skystos, e)kvazikristalinės struktūros skysčiai.

Dujinė- tai kai dalelės ar molekulės beveik neveikia vienos kitų, nes vid. atstumas atstumas tarp jų 10 ar daugiau kartų didesnis nei jų matmenys.Dėl nuolatinio šiluminio dalelių judėjimo dujų būsenos medž. neturi pastovios formos.

Skystos- tai dėsningas dalelių išsidėstymas nedideliais kiekiais artima tvarka ir netvarkingai visoje apimtyje.Būdingas difūzinis reiškinys. Skysčiai yra tarpininkai tarp kietų ir dujinių medžiagų. Yra mažai spūdus. Pagal fizines sav. skirsto. į :paprastuosius,skystuosius,kvantinius.

Kieta –visi kūnai, kurie išlaiko patvarią formą. Tačiau mmedžiagų moksle kietaisiais kūnais vadinami kristaliniai kūnai (mineralų,sniegas,ledas,ledas,metalai,keramika), kurių struktūrinės dalelės erdvėje pasiskirsčiusios tvarkingai, t.y. pgl. tam tikrą geometrinį motyvą, vadinama erdvine gardele.

5. Cheminių jungčių rūšys

Joninis ryšys – elektroninis ryšys tarp priešjonių (priešingų jonų), gipsas. Kvantinis ryšys-atominis ryšys atsirandantis dėl kelių atomų valentinių elektronų sanklodos, deimantas. Vandervalsinis ryšys – ryšys tarp molekulių su prisotintu valentingumu, dėl ko kartais galima jį vadinti likutinio valentingumo jėgoms arba tarpmolekuliniais ryšiais. Metališkasis ryš.-tai delokalizuoto cheminio ryšio tipas esantis visuose metaluose. Vandenilinis ryš.-tai laisvą elektronų porą turinčio neigemesnio atomo ir vandenilio atomo prijungto prie kito, ryšys. Skirtumai tarp jungčių yra apibrėžiami jonizacijos potencialu – elektronų giminingumu ir hibridizacijos energija. Cheminiuose junginiuose skirtingi ryšių tipai paprastai nėra gryni.

6. Smulkiausios medžiagų dalelės, jų savybės.

Tai medžiagos, susidedančios iš vieno ar kelių cheminių elementų. Kiekvienas cheminis elementas susideda iš vienodų atomų – elektriškai neutralių dalelių, kurios yra labai mažo dydžio. Kiekvienas atomas susideda iš 1 branduolio ir 1 ar daugiau elektronų, kurių kiekis = branduolio krūviui. Branduolys savo ruožtu susideda iš protonų ir neutronų ir charakterizuojamas eilės numerius Z ir masė skaičiumi A. Eilės Nr. nurodo branduolyje esančių protonų sk., o masės skaičius – neutronų ir protonų sumą Protonas turi 1,602*10-19C+1, masė – 1,673*10-24g. izotopas- tai atomo branduolys tturintis vienodą branduolio krūvį, bet skirtinga masės skaičių. Radioktyvumas-savaiminis atomo skilimas. Elektroninis atomo apvalkalas- elektronų visuma supanti branduolį. BORO POSTULATAI- 1)Nustatę,kad kampinis elektrono judėjimo momentas judant ratu negali keistis be perstojo, o tik tam tikromis porcijomis 2)Neprarasdami energijos elektronai gali judėti tik tomis orbitalėmis. Šių orbitų spinduliai yra natūrinių skaičių kvantai 12.22 3) Elektrono perėjimas iš tolimesnės nuo branduolio orbitos į artimesnę susijęs su kvanto praradimu.

Taip pat buvo įrodyta, kad elektronai juda elipsėmis. Šalutinis kvantinis sk. nusako atominės orbitalės formą erdvėje

Magnetinis kvantinis skaičius – tai dydis apibūdinantis atominės orbitalės padėtį erdvėje, išorinio magnetinio arba elektrinio lauko atžvilgiu. Visi elektronai visų elementų atomuose išsidėsto pgr. 2 principus, t.y. 1. Mažiausios energijos principas nusako orbitalių užpildymo elektronais tvarką. Nesužadinto atomo elektronai pirmiausia užpildo tas orbitales, kurių energija yra mažiausia. 2Paulio draudimo principas – nusako, kad kiekviename atome negali būti dviejų vienodų elektronų.

7. Cheminių reakcijų rūšys ir kinetika. Homogeninės, heterogeninės reakcijos

Vykstant cheminiai reakcijai, energija gali būti sunaudojama arba atpalaiduojama.Cheminės reakcijos produktai bei reagentai sudaro cheminę sistemą:Visuma sistemos dalių turinčių vienodą cheminę sudėtį, atskirtą nuo kitų skiriamuoju paviršiumi, vadinamos faze. Homogeninės reakcijos-.Cheminės reakcijos, kurių produktai ir reaguojančios medžiagos yra tos pačios fazės ir procesas vyksta visame reagentais užpildytame tūryje. Heterogeninės reakc.-reaguojančios medžiagos ir pproduktai yra skirtingų fazių ir reakcija vyksta fazių sąlyčio paviršiuje. Dauguma chem. reakc. yra grįžtamos. Negrįžtamos reakcijos vyksta tik viena kryptimi, nes pakeitus reakcijų sąlygas negalima gauti pradinių medžiagų. Reakcijų greitis- tai elementarių reakcijos aktų skaičius per laiko vienetą tūrio vienete arba fazių skiriamojo paviršiaus ploto vienete. Cheminių reakcijų greičiui didelę įtaką turi reaguojančių dalelių pobūdis. Pagl. šį požymį šios reakcijos yra skirstomos į: 1) molekulinės(dar vad. paprastomis, nes elementarioje reakcijoje dalyvauja chemiškai mažai aktyvi ir stabili molekulė) 2)joninės(dalyvaujančio junginio skilimas priklauso nuo cheminės jungties poliškumo ir reakcijos sąlygų), 3)radikalinės(skylant chem. junginiui kuriame jungtis yra mažai poliška gali susidaryti radikalas, turintis jungtį ir nesuporuota elektroną). Jų greitis priklauso nuo: medžiagų koncentracijos, aplinkos temp.,apl. slėgio, nuo katalizatr.

8. Mineralinės žaliavos, naudojamos statybinių medžiagų pramonėje

Mineralinės gamtinės žaliavos – tai mineralai ir natūralios gamtinės uolienos. Gamtiniai kūnai, sudarantys žemės plutą, vadinami uolienomis, kurios gali būti sudarytos iš daugelio mineralų (polimineralinės) arba iš vieno mineralo (monomineralinės).

Mineralai naudojami:

Grafitas – dažams, siera – sieros cementams, sulfidai – tai rūdiniai mineralai, kurių yra apie 200 rūšių, pvz.: piritas, jos nepatvarios, halogenidai – yra apie 100 rūšių, pvz.: NaCl optikoje, emalėse, oksidai – yra apie 200 rūšių oksidų ir hidroksidų (kvarcas, opalas ir pan.), naudojami stiklui ir pan.,

karbonatai – yra apie 80 rūšių (CaCO3, MgCO3, dolomitas), sulfatai – yra apie 260 rūšių, naudojami ypač statybinėms medžiagoms (anhidritas, gipsas), silikatai – yra apie 800 rūšių (aliuminio silikatai).

9. Svarbiausių uolienų klasifikacija

pagal susidarymo sąlygas uolienos skirstomos į:

Magnetinės uolienos – a)masyvios (gelminės,išsiliejusios), b) vulkaninės (puriosios:vulkaniniai pelenai, susicementavusios:vulkaniniai tufai)

Nuosėdinės – a)mechaninės 1)biriosios(moliai,smėliai,skalda).2) susicementavusios(smiltainiai, konglomeratai) b)chemogeninės (gipsas, dolomitas, klintys) c) organogeninės (kreida).

Metamorfinės – a) išsiveržusių uolienų produktai b) Išsiveržusių nuosėdinių uolienų produktai (granitas. jos susidaro esant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui kai kristalizuojasi mmagma)

10. Sukietėjusio cemento korozija. Fizikinė korozija, cheminės korozijos rūšys

Korozija – tai sukietėjusio cemento irimas dėl įvairiausių fizikinių ir cheminių veiksnių.

Cementas sudarytas iš hidratacinių produktų, gaunama gelio pavidalo masė, kuri apsprendžia akmens specifines savybes.

Brinksta vandeny, sukietėja ore.

Ši korozija vyksta veikiant agresyvioms dujoms ar skysčiams.

FIZIKINĖ KOROZIJA. Jo priežastis – tai daugkartinis cikliškas sukietėjusio cemento drėkimas ir džiuvimas, užšalimas ir atšilimas t.p. druskų kristalizacija sukietėjusio cemento kapiliaruose.

CHEMINĖ KOROZIJA. Ji vyksta dėl cheminių reakcijų, tarp sukietėjusio cemento elemento ir vandenyje ar dujose esančių jjunginių.

Jos 5 pgr. tipai: 1.kai išplaunamos tirpios medž. 2.Rūgštinė korozija. 3.Karbonatinė kor. 4.Sulfatinė kor., sulfaaliuminatinė, sulfaaminatinė-gipsinė, gipsinė. 5.Magnezinė kor.: magnezinė ir sulfatinė – magnezinė.

11. Metalų korozija. Korozijos pasireiškimo atmainos. Cheminė, elektrocheminė korozija.

Korozija – tai metalinių dirbinių irimo procesas, kurio ppriežastis yra aplinkos cheminis poveikis metalo paviršiui, o pasekmės – dirbinio eksploatacinių charakteristikų netekimas. Atsparumas korozijai-metalo savybė priešintis koroziniam aplinkos poveikiui.Metalo atsparumą korozijai parodo jo korodavimo greitis esamoje terpėje (gali būti:ypač atsparus,atsparus,mažai atsparus,neatsparus). Pagl. korozijos pasireiškimą gaminyje išskiriami pagrindiniai jos tipai: ištisinė korozija (apima visą gaminio paviršių) Ji gali būti tolygi ir netolygi, vidinė korozija yra atskiros gaminio paviršiaus dalys dažnai pažeistos įbrėžto arba yra su pažeista apsaugine danga. Pgl. korozijos proceso pobūdį, korozija skirstoma į: Cheminę,elektrocheminę. Cheminė korozija-tai heterogeninis procesas,kurio metu vyksta cheminė reakcija metalo paviršiuje. Ji vyksta esant betarpiškai metalo cheminei sąveikai su elektrai nelaidžia aplinka t.y. sausu oru, anglies dioksidu,deguonimi,kuro degimo produktais.Rečiau tokia aplinka skysčiai,neelektrolitai,benzenas,spiritai.. Elektrocheminė korozija-tai elektrocheminis procesas,kurio metu susidaro makro ir mikro galvaniniai elementai,metalo paviršiuje,susiformuoja aaudiniai ir katodiniai ploteliai, atsiranda elektros srovė, o korozijos produktai gali susiformuoti toli nuo korozijos vietų. Ji vyksta tuomet kai metalą arba kontaktuojančius skirtingus metalus liečia laidus elektrai skystis, t.y. elektrolito medžiagos, kuri tirpdama suteikia elektrinį laidumą (Pvz.lietaus lašai,šarmų,druskų).Vykstant cheminei korozijai metalo atomas sąveikauja su aplinkos oksidatoriumi tame pačiame tšk., o vykstant elektroch. koroz.-skirtinguose paviršiaus tšk., be to šis procesas vyksta dviem savarank. procesais, t.y. anodiniu ir katodiniu. Anodinis-tai savaiminė metalo, kontaktuojančio su elektrolitu,atomo jonizacija. Katodinis-tai metale liekančių perteklinių elektronų aasimiliacija elektrolito atomais arba molekulėmis. Cheminė apsauga-tai atmosferiniai korozijai atsparių oksidų plėvelių susidarymas vadinamas oksidiniu, o fosfatų plėvelių susidarymas vad. fosfatinėm.

12. H2O poveikis medžiagoms. Kietos medžiagos ir H2O ryšio formos. H2Oįmirkis,hidroskopiškumas,kapiliarumas,brinkimas,traukimasis,džiuvimas.

Įmirkis-tai vandens imlumas arba didžiausias H2O kiekis įsigeriantis į vandenyje įmerktos medžiagos vienetinę masę arba tūrį. Hidroskopiškumas-poringos medžiagos savybė sugerti H2O garus ir drėgno oro. Kapiliarumas- susiję su skysto paviršiaus įtempimu fazių riboje, t.y. susisiekiančios poros gali sudaryti kapiliarus, kuriais veikiami skysčiai migruoja. Brinkimas ir traukimasis – tai tūrio didėjimas, kai iš aplinkos įgeriamas vanduo ar garai ir jo mažėjimas kai atitinkamai atiduodamas į aplinką. Džiuvimas-medž. savybė atitiduoti drėgmę aplinkui medž. traukiasi.

13. Šilumos poveikis medžiagoms. Šilumos perdavimo būdai. Šiluminės savybės:šiluminė talpa,šilumos laidumas, temperatūrinės medžiagų deformacijos,atsparumas kaitrai

Šilumos laidumas-savybė šilumą perduoti nuo vienos medž.paviršiaus kitam,nuo daugiau įšilusios mažiau įšilusiai.Šilumos laid.:kietais kūnais,skysčiais,dujomis. Perdavimo būdai-konvekcija (šiluminės energ. perdavimas skysčiais ir dujomis), spinduliavimas (šiluminės energ. perdavimas iš karštesnės vietos į šaltesnę,kuriai nereikalinga terpę). Poringumo padidinimas yra pagrindinis šilumos laidumo sumažinimo būdas. Savybės- šiluminė talpa c – (tai dydis,rodantis,kiek šiluminės energijos kūnas sugeria arba išskiria, kai jo atitinkama temperatūra pakinta 10C, šilumos laid. – priklauso nuo medž. drėgnumo. Įmirkusios medž. šilumos praleidžia kelis kartus daugiau negu sausos, dar priklauso nuo medž.chem. sudėties,sandaros,tankio ir temperatūros, temperatūrinės mmedžiagų deformacijos – tai lydimasis šildant ir traukimasis vėstant – šios deformacijos yra apibūdinamos ilgėjimo koeficientu αe arba tūrio, atsparumas kaitrai- tai medžiagos savybė neirti, nedegti ir nesilydyti aukštoje temperatūroje: degios medž.(kurios dega atvira liepsna ir palaiko degimą,‘mediena‘), rusenančios(dega be liepsnos ir palaiko degimą, ‚asfaltbetonis‘), nedegios medž.(kurios neužsidega ir nepalaiko degimo, ‚betonas‘).

14. Šilumos laidumo tyrimo metodai

Šilumos laidumo koeficiento nustatymui, pastovaus šiluminio srauto būdu, reikia medž. sužadinti vienmatį srautą visu bandinio plotu.

Šiuo atveju, žinant medž. bandinio storį, per kurį teka šiluma, temperatūras iš abiejų bandinio pusių ir išmatuoti šilumos srautą, nustatomas medž. šilumos laidumo koef.

σ -bandinio storis.

∆t -temp. tarp band. pav. skirtumas.

qvid -šilumos srauto,tekančio per bandinį vidutinis tankis (W/m2).

n-kontaktų sk.

Rk -atitinkamai bandinio pav. ir prietaiso plokštės šil. varža.

Jei nustatomas netiesioginiu būdu, tai kuo didesnis tankis, tuo didesnis šilumos laid. koef.

Q=m∙c (t2-t1)

Q- kūno atiduota ar gauta šiluma; m- masė; c- šiluminė talpa;

15. Mechaninės medžiagų savybės ir jų nustatymo būdai: stiprumas,kietumas,dilumas,dėvėjimasis

Nuo jų priklauso deformacijos ir stipris.

Stiprumas-tai medž. savybė, atlaikyti be pastebimų irimo žymių dėl išorinio poveikio atsiradusius įtempimus (apkrovos, temp., ir pan.)

Jis įvertinamas ribiniu stiprumu, nustatytu esant tam tikros rūšies deformacijai.

Medž. stiprumas randamas medž. bandinius bandant hidrauliniais presais pagal standartinę metodiką.

Kietumas – medž. savybė priešintis skverbimuisi kkito kietesnio kūno į ją. Mineralų kietumas nustatomas pagal Moso skalę. Į šią skale žemiau įrašyti mineralai, brėžia aukščiau įrašytus. Metalų kietumas nustatomas spaudžiant į juos labai kietas medžiagas, t.y.

Brinelio metodas: plieninis grūdintas rutuliukas spaudžiamas.

Rokvelio metodas: spaudžiamas deimantinis kūjis.

Bikerso metodas: ketursienė deimantinė piramidė. Pgl. įspaudimo gylį skaičiuojamas kietumas.

HB=P/A; P-jega; A-duobutės plotas;

Dilumas- medž. sav. Dilti, kai ją veikia trinties jėgos. Dilumas atitinkamai nustatomas įvairiais dilumo prietaisais.

D=(m1-m2)/A; m1-prieš bandymą; m2-po bnd; A-tiriamas plotas.

Dėvėjimasis-tai medž. sav. Priešintis trynimui ir smūginei apkrovai tuo pačiu metu . dėvėjimosi rodiklis-masės praradimas, %.

16. Statybinių medžiagų deformacinės savybės

Kieto kūno tamprumu vadinama jo sav. Atgauti pirmykštę formą ir dydį, kai nustoja veikti deformuojančios jėgos.

Kieto kūno plastiškumu vadinama jo savybė keisti formą ir dydį veikiant išorinėms jėgoms. Kūnas negali susigražinti savo matmenų ir formos, kurie lieka tam tikra deformacija, vadinama plastine.

Santykinė deformacija išreiškiama ilgio pokyčio ir ilgio santykiu

ε= ∆l / l

Def. vyksta tolstant ar suartėjant atomams.

17. Pagrindiniai termodinamikos dėsniai (3)

I dėsnis: energijos tvermės principas. Energija negali iš nieko pasigaminti ir į nieką dingti.

Izoliuotoje sistemoje visų rūšių energijų suma išlieka pastovi.

Bet kuri sistema gali keisti savo energiją trejopai:

1. atlikti arba gauti darbą;

2. absorbuoti arba atpalaiduoti šilumą;

3. keisti savo vidinę energiją.

Q=∆U+A

II dėsnis: visi procesai,

vykstantys gamtoje, yra savaiminiai, tačiau juos galima panaudoti įveikiant aplinkos jėgų priešiškumą

2-asis dėsnis nusako proceso kryptį.

A/Q2-naudingumo koeficientas.

III dėsnis: ????

18. Rentgenostruktūrinė analizė. Naudojama aparatūra. Analizės metodai. Rentgenogramų svyravimas

Rentgenostruktūrinė analizė – medž. struktūros tyrimas, pagrįstas rentgenospinduliuotės difrakcija.

Rentgnospinduliuotė – tai elektromagnetinė jonizuojančioji spinduliuotė, kurios bangos ilgis λ=0,01÷10nm. nm=10-9m

Kristalinių medž. tyrimas rentgenospinduliuote remiasi tuo, kad atstumai tarp atomų kristalinėse gardelėse ir rentgenospinduliuotės bangų ilgiai yra tokio pat dydžio.

Analizės metodai: Lanfes: kristalas švitinamas polichromatine spinduliuote.; Sukamojo ar virpančio kristalo-????; Rentgenometrinis (mikrofotometru) – gaunamas difrakcijų vvaizdas.;

Polikristalai tiriami- Debajaus Šerelio metodu (tiriamos smulkios, akytos dispersinės medž., lydiniai , biologiniai objektai)

?????

19. Diferencinė terminė analizė-

tai fizikinė cheminė analizė, pagrįsta kaitinamų medž. ir etalono temperatūrų skirtumų matavimu.

Vykstantys terminiai virsmai susiję su entalpijos pokyčiu:

Sugeria Q – endoterminė;

Išskiria Q – egzoterminė.

Endoterminiai efektai apsprendžiami tokiais fizikininkais, cheminiais virsmais: 1) kaitinamų tiriamųjų junginių cheminis skilimas, t.y. susidarant naujai cheminei sudėčiai dėl dujinės fazės išsiskyrimo

2) enantiotropinio pobūdžio polimorfinis procesų virsmas.polimorfiniai virsmai, kai pirminė medž. turi daugiau virsmų.

3)medž. lydimasis. Inkongruentinis, kai kietosios fazės kkaitinamos

egzoterminiai efektai: 1) chem. reakcijų, vykstančių su dujinės fazės sugertimi. Pvz.:oksidacijos, degimo, hidratacijos reakc, jonizacijos reakc.

3) medž. virsmas iš nestabilios amorfinės būsenos į kristalinę. Pvz.: stiklų, lydinių, kristalizacija.

20. Infraraudonųjų spindulių spektroskopija

Šio metodo esmė : tiriamų medž. molekulių sąveikos ssu infraraudonaisiais spinduliais tyrimas remiantis gautais rezultatais. Šių medž. struktūros nustatymas. Infraraudonųjų spinulių spektroskopijoje charakterizavimui naudojamas bangų sk., lygus skaičiui bangų telpančiam.(????)

21. Elektroninė mikroskopija

Šiuolaikiniai mikroskopai turi didinimą iki 300 000 kartų, skiriamoji geba 1,4 alkstremo ( x∙10-10m). toks didelis didinimas pasiektas mikroskopijoj panaudojus elektrinius spindulius, kurių bangos ilgis mažesnis nei matomos šviesos.

Elektrinis mikroskopas leidžia tirti:

1. atskirus submikroskopinius kristalų dydžius ir formą.

2. kristalų augimo ir irimo procesus tiek skystyje tiek kietose fazėse

3. procesus vykstančius grūdelių ribose

4. difuzijos procesus reakcijos metu

5. fazinius virsmus termiškai apdorojant ar aušinant tiriamą objektą

22. Tyrimai panaudojant optinį mikroskopą

Elektrinis mikroskopas leidžia tirti:

1. atskirus submikroskopinius kristalų dydžius ir formą.

2. kristalų augimo ir irimo procesus tiek skystyje tiek kietose fazėse

3. procesus vykstančius grūdelių ribose

4. difuzijos procesus reakcijos metu

5. fazinius virsmus termiškai apdorojant ar aušinant tiriamą objektą

6. kristalų fforma ir dydžius galima tirti tiesiogiai skaidriose medžiagose, analizuojant kitus reiškinius naudojami netiesioginiai tyrimo metodai, spec. Preparatai (šlifai ir replikos).

23. Lūžio rodiklis. Natūrali ir poliarizuotoji šviesa

24. Medžiagų senėjimas ir ilgaamžiškumas

Ilgaamžiškumas – ilgiausias laikotarpis, per kurį medž. veikiama apkrovų ir klimatinių sąlygų nepraranda eksploatacinių savybių. Jis sumažėja, jei konstrukcija perkrauta.

Eksploatacijos metu pastatų pamatus, sienas, apytvaras iš išorės veikia daugelis agresinių veiksnių, kurie ardo jų paviršių ir apdailos sluoksnius.

25. Statybinių medžiagų atsparumas šalčiui

Medžiagų atsparumas šalčiui- tai įmirkytos vandeny medžiagos savybė atlaikyti daugkartinį įįšilimą, atšalimą, nežymiai sumažėjant stiprumui ir masei..

V.Beleliukoskio metodika naudojama visame pasaulyje (dar vadinama standartiniu metodu). Kodėl medžiagos yra veikiant šalčiui? Medžiaga yra tik tada, kai yra prisotinta vandens. Yra nustatyta, jei medžiagos prisotinimo koeficientas > už 0.8, tai tokios medžiagos laikomos atspariomis šalčiui. Tankios medžiagos yra atsparios šalčiui, o statybinės medžiagos yra akytos (atviros ir uždaros akutės). Jei akutė pripildyta vandens 85%, tai užšalęs vanduo padidina tūrį 10%. Jei vandens yra daugiau, tai atsiranda tempimo įtempimai.

26. Keraminių gaminių atsparumo šalčiui prognozavimo metodai. Tiesioginiai ir spartieji prognozavimo metodai

Keraminių gaminių atsparumą šalčiui galima nustatyti:

1. pagrista tūriniu bandynių šildymo metodu,

2. Vienpusio šaldymo metodika.

Taikant 1ajį metoda gali suirti visi keraminio bandymo paviršiai. Vienpusio šaldymo metodu dažniausiai suyra tik vienas paviršius ir greičiau modeliuojamos natūrinės sąlygos. Keraminių gaminių atsparumo šalčiui sparčiųjų prognozavimo metodų skirstymas:

1. prognozavimas pagal vieną rodiklį,

2. progn, pagal keletą rodiklių:

a) pagal porų ir kapiliarų didį, bei jų pasiskirstymą,

b)pagal fizikines, mechanines struktūrines savybes,

c)pagal struktūrų ir deformacines savybes.

Pagal struktūrinius rodiklius prognozė užima nuo 8-12 porų, norint numatyti keraminių gaminių skirtų pastatų sienoms atsparumą šalčiui reikia remtis vienpusio šaldymo metodu.

27. Portlandcementis. Pagrindiniai vykstantys procesai. Portlandcemenčtio kietėjimas

Portlandcementis – tai produktas, gautas susmulkinus klinkerį, pagamintą kaitinant iki sukepimo homogenizuotas ir atitinkamom dalim sumaišytas molingas ir kklintingas medžiagas.

Susidarantys cemento mineralų hidrolizės metu kalcio hidrosilikatų gelis užpildydamas tuštumas tarp besihidrolizuojančių mineralų, suklijuoja juos į vienalytę dirbtinio akmens masę, kurios fizikinės savybės ir lemia šios medžiagos padėtį, būtent konstrukcinių medžiagų tarpe.

Iš pradžių formuojasi šios struktūros karkasas, atsiranda naujai susidariusių junginių kristalų sąaugos, po to susidaręs karkasas apauga. Didėjant kristalams didėja ir sistemos stiprumas, bet kartais gali atsirasti ir nepageidautinų įtempimų. Sukietėjusi sistema yra didžiausio stiprumo,jei naujai susidariusių junginių kristalai yra pakankamai dideli, o įtempimai minimalūs.

28. Statybinių medžiagų pagrindinės technologijos, procesai. Paruošiamieji darbai su dozuoto mišinio komponentų maišymo procesai

Paruošiamieji darbai-jiems priklauso kompleksas operacijų,kurios praktiškai atitinka visoms technologijoms. Šitoje technologijos stadijoje svarbu padidinti žaliavos potencinę energiją, kad sekančiuose etapuose vidinė laisvoji ir paviršiaus energija pereitų į kitas formas. Priklausomai nuo žaliavos rūšies, paruošiamieji darbai susideda iš smulkinimo,malimo ir kt. žaliavos pervedimo būdų į smulkiadispersinį būvį. Aktyvacija-išreiškiama paprastai uolienų,mineralų kristalinės gardelės defektiškumu. Frakcionavimas-tai sijojimas,praplovimas ir kt. jų atskyrimo būdai į atskiras grupes pagal granulometrinę sudėtį. Žaliavos drėkinimas arba džiovinimas-koreguojančių priedų įvedimas. Smulkinimas ir malimas- labiausiai paplitę paruošiamieji darbai. Stambiagrūdžių žaliavų dalelių dydžio mažinimas yra būtinybė. Sumaišant susmulkintas medžiagas bendras paviršius didėja, o tuo pačiu tūris sudėjus daleles išlieka pastovus.Racionali malimo riba nustatoma bandymo būdu.Smulkinimo operacija neretai suderina su molinio pprodukto atskyrimą pgl. dalelių standumą prasijojant.

29. Gaminių formavimo ir tankumo procesai

30. Fizikiniai cheminiai procesai, vykstantys perdirbant suformuotus gaminius

iš karto po portlancemenčio miltelių sąlyčio su H2O prasideda fizikiniai-cheminiai procesai, suteikiantys pradinei koloidinei sistemai kieto kūno savybes, kurios savo ruoštu neišlieka nekintamomis netgi dirbtinai sudarant tinkamas sąlygas igam laikui.

31. Medžiagų bei jų gamybos technologijos kūrimo koncepcija. Du statybinių medžiagų ir struktūros lygiai.

Įvaldžius naujus mikrokristalinės struktūros formavimo ir modifikavimo būdus, galima gauti vandeniui nepralaidžius, didelio stiprumo gibso rišamąsias medžiagas.

Modifikavus oksidines kristalines mikrostruktūros formavimo kinetiką ir ištyrus mikroplyšių atsiradimo ir išnykimo ypatumus, galima gauti labai didelio stiprumo gniuždant ir lenkiant medž., o jos panaudojimo temperatūra tampa gerokai didesnė.

Apibendrinant ligšiolinių tyrimų rezultatus išskiriame 2 statybinių medžiagų ir struktūros lygiai:

1) medž. mikrostruktūros fizikinių-cheminių virsmų, vykstančių, reaguojančių heterogeninių sistemų komponenčių paviršiaus kontakto zonos rezultatai.

Mikrostruktūra – svarbiausias faktorius, nusakantis medž. savybes ir panaudojimo sritis.

2) medž. makrostruktūra – tai turinti tam tikras struktūros išsidėstymą, užtikrinanti fizikines bei mechanines savybes. Makrostruktūra – tai išvestinis medž. būvis, priklausantis nuo mikrostruktūros savybių. Formuojant makrostruktūra taip pat gali vykti ir antriniai mikrostruktūros pokyčiai.