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建筑材料的耐久

[拼音]:jianzhu cailiao de naijiuxing

[外文]:durability of construction material

建筑材料在使用过程中经受各种破坏因素的作用而能保持其使用 能的能力。建筑材料往往要求在环境和条件差、影响因素复杂的情况下长期使用,因此它的耐久 就显得特别重要。它是材料科学和使用经济中的一个重大问题。

建筑材料在使用中逐步变质失效,有其内部因素和外部因素。材料本身组分和结构的不稳定、低密实度、各组分热膨胀的不均匀、固相界面上的化学生成物的膨胀等都是其内部因素。使用中所处的环境和条件(自然的和人为的),诸如日光曝晒、介质侵蚀(大气、水、化学介质)、温湿度变化、冻融循环、机械摩擦、荷载、疲劳、电解、虫菌寄生等,都是其外部因素。这些内外因素,最后都归结为机械的、物理的、化学的、物理化学的和生物的作用,单独或复合地作用于材料,抵消了它在使用中可能同时存在的有利因素的作用,使之逐步变质而导致丧失其使用 能。

各种作用对于材料 能的影响,视材料本身的组分、结构而不同。在建筑材料中,金属材料主要易被电化学腐蚀(见金属材料的耐久 );水泥砂浆、混凝土、砖瓦等无机非金属材料,主要是通过干湿循环、冻融循环、温度变化等物理作用,以及溶解、溶出、氧化等化学作用(见混凝土的耐久 );高分子材料主要由于紫外线、臭氧等所起的化学作用(见高分子材料的耐久 ),使材料变质失效;木材虽主要是由于腐烂菌引起腐朽和昆虫引起蛀蚀而使其失去使用 能,但环境的温度、湿度和空气又为菌类、虫类提供生存与繁殖的条件(见竹材和木材的耐久 )。在材料的变质失效过程中,其外部因素往往和内部因素结合而起作用;各外部因素之间,也可能互相影响。

建筑材料的耐久 指标,对于传统材料生产中的质量控制、使用条件的规定,特别是新材料的能否推广使用都是关键 的。目前,还只能把材料处在比实际使用状况强化得多的模拟环境和条件(一般只突出一、二种因素)下,进行加速的或短期试验,确定一个表征材料受损、变质、失效以至破坏程度的对比 评价指标。如据此预言材料的远期行为,则仍是困难的,还要求助于类同材料的长期使用经验。由于近代材料科学和统计数学的发展,看来有可能把材料在使用中的变质失效作为某种随机过程来处理,通过数学模拟,并辅以短期试验,从而预测比较可靠的安全使用年限,作为耐久 指标,进行安全使用年限的预测。事实上,对某些金属材料耐久 的研究试验,已开始向这个方向努力。

从单一破坏因素着手,分析清楚材料变质失效的机理和过程,对于获得和理解近期评价指标,提出有效的防止变质措施,以至为发展中的理论预测作基础准备等,都是很有价值的。在实际使用环境中,在各种因素综合作用下进行考验的长期数据,则尤为可贵,据此可建立材料在单一因素和复合因素作用下,它的有关行为之间的关系,并可直接检验长期 能预测的可靠 。

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