各因素對(duì)不同建筑材料耐久性的影響

1、各因素對(duì)不同建筑材料耐久性的影響 班級(jí)：建筑學(xué)101班姓名：顧海寧學(xué)號(hào)：102742各因素對(duì)不同建筑材料耐久性的影響顧海寧（建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，建筑學(xué)101班，102742）摘要：建筑材料在一方面表現(xiàn)出了建筑的藝術(shù)性，但同時(shí)我們也應(yīng)該確定研究建筑材料的耐久性能的重要性，從而尋找措施更好的保護(hù)我們大家的建筑。本文從影響建筑材料耐久性的內(nèi)在因素和外在因素的物理、化學(xué)、生物等方面相對(duì)較系統(tǒng)的分析何種材質(zhì)的耐久性受其影響較大。并提出措施延長(zhǎng)其耐久性。關(guān)鍵詞：材料的耐久性、影響因素0 引言建筑材料的耐久性是材料抵抗自身和自然環(huán)境雙重因素長(zhǎng)期破壞作用的能力。建筑材料往往要求在環(huán)境和條件差、影響因素復(fù)雜的情

2、況下長(zhǎng)期使用，因此它的耐久性就顯得特別重要。影響耐久性的因素不僅與材料的化學(xué)成分或組成成分有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)和構(gòu)造性質(zhì)、溫度、適度、酸、堿、鹽、有害氣體等有關(guān)。下面從內(nèi)在因素即化學(xué)成分或組成性質(zhì)和外在因素的外力方面和自然作用方面介紹材料耐久性及其受到的影響。并對(duì)某些已經(jīng)成熟的技術(shù)如何延長(zhǎng)材料的耐久性方面做了闡述。1 化學(xué)成分或組成性質(zhì)：建筑材料在使用中逐步變質(zhì)失效，材料本身組分和結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定、低密實(shí)度、各組分熱膨脹的不均勻、固相界面上的化學(xué)生成物的膨脹等都會(huì)影響材料的耐久性。首先應(yīng)根據(jù)工程的重要性,所處的環(huán)境合理選擇材料，首先應(yīng)根據(jù)工程的重要性,所處的環(huán)境合理選擇材料，甚至可以從改善環(huán)境條件入手減

3、輕對(duì)材料的破壞。2 外力作用：脆性材料的耐久性易受外力作用的影響。大部分無(wú)機(jī)非金屬材料均屬脆性材料，如天然石材，燒結(jié)普通磚、陶瓷、玻璃、普通混凝土、砂漿等。脆性材料的另一特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高而抗拉、抗折強(qiáng)度低。某些塑料產(chǎn)品是在應(yīng)力條件下使用的， 這種應(yīng)力可能是決定塑料產(chǎn)品耐久性的因素，不管其它外部影響因素如何，連續(xù)的和間斷的應(yīng)力，有可能會(huì)降低塑料的壽命，例如PVC管或聚乙烯管承受水的壓力，最后被破壞。建筑產(chǎn)品除了遭受環(huán)境影響之外，其耐久性還將受到“使用負(fù)荷” 的影響。 由于使用而使表面磨損， 特別是地板，這是一種最明顯的表面破壞情況， 但也必須在考慮一些其他的作用，包括運(yùn)動(dòng)部件。在考慮門窗的各種性

4、能時(shí)，必須要考慮到使用者的使用情況，窗門可以是經(jīng)常開或關(guān)的，以及有鉸鏈、把手和任意活動(dòng)的窗栓等的連續(xù)作用。 制品在使用中也會(huì)遭受各種碰撞， 而且許多聚合物材料受到高速應(yīng)力時(shí)，特別容易引起溫度變化和表面降解，如果“使用負(fù)荷”要成為使用的正常部分的話，那么必須要考慮破壞行為。3自然作用3.1 物理作用物理作用主要有干濕交替、溫度變化、凍融循環(huán)等。這些變化會(huì)使材料體積產(chǎn)生膨脹或收縮， 或?qū)е聝?nèi)部裂縫的擴(kuò)展，長(zhǎng)久作用后會(huì)使材料產(chǎn)生破壞。3.1.1 光、熱、電在建筑材料中，高分子材料容易由于紫外線、臭氧等所起的化學(xué)作用，使材料變質(zhì)失效。在大氣中引起它們的顏色變化及使其破壞的最重要的因素是太陽(yáng)光，尤其是紫

5、外線。紫外線能引起許多化學(xué)反應(yīng)，使塑料發(fā)生氧化和降解，而且這些反應(yīng)常連鎖反應(yīng)，并受溫度、氧氣、濕度等適當(dāng)條件所加速。就其破壞機(jī)理而言,主要是熱氧老化、光氧老化以及臭氧老化。塑料也吸收太陽(yáng)光譜中的紅外線，從而使溫度升高，加上大氣的溫暖條件， 在測(cè)量破壞速度及其破壞形式的某些例子中溫度趕著重要的作用。溫度的上升也是使發(fā)生不可逆的尺寸變化和性能下降的重要因素。許多高分子材料的老化是熱氧老化 ,因?yàn)闊峥梢砸鹉承└呔畚锇l(fā)生降解。此外，熱還會(huì)引起或促進(jìn)某些聚合物的分解。日夜溫差的冷熱交替作用會(huì)造成密封材料內(nèi)部?jī)?nèi)應(yīng)力的變化，導(dǎo)致其粘結(jié)力的劣化。在陽(yáng)光、熱和溫度的作用下，塑料變質(zhì)的速度，取決于它們?cè)谶@些因素

6、中曝露的方式和地點(diǎn)。 屋頂上朝南傾斜的塑料板的氣候情況肯定比垂直曝露的嚴(yán)酷。下雨之后，用在建筑物北面塑料的干燥時(shí)間比用在南面的塑料長(zhǎng)， 但接受有害的太陽(yáng)輻射則少。大氣中的灰塵能減少到達(dá)材料表面的射線，尤其是紫外線，并且灰塵可能形成一層遮蓋表面的灰塵保護(hù)層，遮蓋材料表面，因此曝露在工業(yè)區(qū)大氣中的塑料的變化通常比曝露在空氣清凈的鄉(xiāng)村小。在沿海地區(qū)，濕度及含鹽霧的大氣和高紫外光強(qiáng)度的影響可能會(huì)更加嚴(yán)重。3.1.2 干濕變化夯土材料受干濕變化的影響較大。夯土建筑源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，使用廣泛，它不僅取材方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，而且整體性強(qiáng)、熱工性能優(yōu)越、有一定的承載能力。但其耐久性主要取決于與風(fēng)、雨的接觸。濕度大對(duì)其耐久

7、性產(chǎn)生較大的影響。水對(duì)高分子材料也有一定的影響。的作用表現(xiàn)為降水、潮濕、凝露等多種形式的作用。降水能將材料表面的灰塵沖洗掉，使其受陽(yáng)光的照射更充分，從而有利于光老化的進(jìn)行，而凝露形成的水分能夠滲入材料的內(nèi)部，使其體系內(nèi)的某些水溶性物質(zhì)、增塑劑和含親水性基團(tuán)的物質(zhì)被水所溶解、抽提或吸收，從而逐步改變材料的物料組成和比例，加速材料的老化。3.1.3凍融變化凍融環(huán)境對(duì)混凝土的耐久性影響較大。凍融環(huán)境下的抗壓強(qiáng)度，抗剪強(qiáng)度對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)影響是很大的。凍融循環(huán)次數(shù)越多，混凝土抗壓、抗剪等力學(xué)性能的損傷越大，3.2化學(xué)作用 化學(xué)作用包括各種酸、堿 、鹽及其水溶液和各種腐蝕性氣體對(duì)材料產(chǎn)生侵蝕作用，使材料產(chǎn)

8、生質(zhì)的變化而被破壞。3.2.1 酸、 堿、 鹽等物質(zhì)水溶液鋼和鑄鐵大多數(shù)是在大氣中使用，水汽和雨水會(huì)在金屬表面形成溶膜并溶入O2和CO2而形成電解質(zhì)液，導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕。工業(yè)大氣中含有的各種氣體（特別是SO1，常有較高濃度）和微粒也能加劇腐蝕。近海地區(qū)的海鹽微粒，可在金屬表面形成氯鹽液膜而具有很強(qiáng)的腐蝕性。鐵銹的質(zhì)地疏松，不能阻止腐蝕的發(fā)展。因此，廣泛應(yīng)用有機(jī)涂層作防護(hù)層，也可以金屬涂層。在鋼種加入少量磷、銅等合金元素，能有效地增強(qiáng)抗大氣腐蝕性能?；炷林械母邏A度環(huán)境，有助于鋼筋的抗腐蝕能力，如果混凝土存在高滲透性，裂縫、保護(hù)層過(guò)薄等缺陷，則CO2的侵入可使鋼筋周圍介質(zhì)的堿度降低，當(dāng)ph值降至1

9、0以下時(shí)，則混凝土的保護(hù)作用將失效。常用的保護(hù)措施有：提高混凝土的密實(shí)性；使保護(hù)層的厚度符合規(guī)定；不適用對(duì)鋼筋有腐蝕性的外加劑，或在適用使加入適當(dāng)?shù)淖桎P劑，所適用的水泥和摻合料能使混凝土硬化后保持一定的堿度，采用聚合物浸漬混凝土，或在混凝土表面涂刷如環(huán)氧樹脂等作保護(hù)層。此外，還可采用鍍鋅鋼筋，或在鋼筋表面浸涂適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)物質(zhì)。具有耐腐蝕性能的鋼筋也在發(fā)展中。3.2.2 土壤腐蝕 不同的土壤對(duì)建筑金屬的腐蝕作用差別很大。土壤對(duì)金屬腐蝕的性質(zhì)常用測(cè)定器電阻值作為指標(biāo)，高電阻的干土壤一般腐蝕性很大。地下構(gòu)筑物，包括管道等，一般都用碳鋼和鑄鋼。建筑金屬的防腐蝕除適用各種涂層外，還常應(yīng)用極為重要的陰極保護(hù)

10、法。3.3 生物作用是指菌類,昆蟲等的侵害作用,包括使材料因蟲蛀,腐朽而破壞,如木材的腐蝕等。因而,材料的耐久性實(shí)際上是衡量材料在上述多種作用下,能長(zhǎng)久保持原有性質(zhì)而保證安全正常使用的性質(zhì).木材的耐久性主要受生物作用的影響，高溫處理是改善木材耐久性的有效方法。熱處理主要有罐式和窖式兩大類。但是國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在有的木材熱處理工藝采用的熱介質(zhì)大多為常用過(guò)熱蒸汽。木材處理后，其含水率趨近于零。4 結(jié)論綜合看來(lái)，不同材料的耐久性，因其分子結(jié)構(gòu)的不同，受到的內(nèi)在因素或外在因素的影響也不同。通過(guò)研究不同材質(zhì)的耐久性，及其受影響的主要因素，制定研究延長(zhǎng)不同材質(zhì)耐久性的技術(shù)或方法。從而為保護(hù)我們的建筑起到一定的貢獻(xiàn)

11、。參考文獻(xiàn)： 1 張宏峰，史秀麗.淺談塑料建筑材料的耐久性J.化學(xué)工程與設(shè)備，2012，（12）：162-164 2 丁蘇華，鄧超.建筑密實(shí)材料耐久性的影響因素J.建筑防水材料，2003，（6）：36-39 3 馮仲偉，李華建，李林香.混凝土材料耐久性能的影響因素及評(píng)價(jià)指標(biāo)研究J.鐵道建筑，2010，（10）：126-129. 4 何鑫涯.淺析夯土建筑材料的耐久性J.山西建筑，2010，（10）：146-147. 5 徐建軍.談建筑材料的耐久性與環(huán)境協(xié)調(diào)性J.建筑·規(guī)劃·設(shè)計(jì)，2012，（2）：273. 6 朱福海. 聚氯乙烯塑料建筑材料的耐久性J. 合成材料老化與應(yīng)用, 1985(4). 7 王立昕. 舊瓶裝新酒:淺談掩土建筑的復(fù)興 J.建筑創(chuàng)作,2004,(5):29-34.8 鄧超,丁蘇華.建筑