Контрольная работа по прдмету "Материаловедение"

Коррозийная стойкость-способность материалов сопротивляться действию агрессивных веществ. Последние могут разрушить вещество металла и его структуру. Виды коррозии: физическая (приводящая к физическому разрушению материала без изменения его химического состава); химическая (определяется необратимым изменением хим. состава материала); физико-химическая (физическое разрушение материала и его химическое состояние); электрохимическая (изменение хим. состава материала в результате возникновения электрического тока). При оценке коррозийной стойкости материалов определяют разность масс образцов до и после воздействия агрессивной среды и соответствующих измерений прочностных и упругих характеристик. Так же в зависимости от характера образующихся при коррозии продуктов масса материала может уменьшаться или увеличиваться. Скорость коррозии металла измеряют. Коррозийную стойкость керамических плиток определяют по сопротивлению к образованию пятен, продуктам бытовой химии, кислотам. Акустический способ фиксирует образование микроразрушений в материале в процессе испытаний. Фотометрический метод основан на определении степени разрушения поверхностных слоев материалов. У разных материалов разный механизм разрушения. В каждом конкретном случае процесс взаимодействия материала с агрессивными веществами выражается определенной зависимостью. Материалы из органического сырья (древесина, пластмасса) при обычных температурах относительно стойкие к действию слабых (до 5% концентрации) кислотных и щелочных реагентов, но имеют ограниченную биостойкость. Коррозийная стойкость материалов из неорганического сырья зависит от его состава. Агрессивность современной среды высока-в атмосфере любого крупного города находиться большое количество разнообразных агрессивных веществ, комплексно действующих на материалы в конструкциях и вызывающих их преждевременное разрушение. Коррозия материалов-важнейший фактор, влияющий на сроки службы в ограждающих конструкциях. Коррозийная стойкость материала считается высокой, если долговечность материала соответствует планируемой долговечности здания.

Проектируя здание и его  отделку, выбирая необходимые отделочные материалы, архитектор должен принимать  во внимание (кроме объективных факторов, обусловливающих цветовые ощущения - источники света, среда и т.п.) взаимосвязь цвета и фактуры  поверхности, цвета и формы, роль светотени и рефлексов в восприятии цвета. Так, с помощью цвета можно  зрительно «разрушить» стену, исказить объем, изменить пропорции объекта, а цветные рефлексы могут изменять оттенки поверхностей (например, при покрытии пола красным ковром белые стены будут восприниматься бледно-розовыми). В интерьере отделка удаленной торцовой стены материалом насыщенного, теплого цвета способствует уменьшению воспринимаемой длины помещения, а применение холодного ненасыщенного, наоборот, зрительно удлиняет его.

Следует широко использовать возможность направленного изменения  цвета искусственных (а при необходимости  и природных) строительных материалов с помощью пигментов - цветных  тонкоизмельченных неорганических и органических веществ, вводимых в  состав материала при его производстве или используемых для приготовления  красок и пропиточных составов, применяемых  для декоративно-защитной отделки  поверхности материалов и изделий. 

Значительные изменения  цвета материалов происходят и в  естественных условиях эксплуатации (например, в результате окисления поверхностного слоя металла). Способность материала  в течение длительного времени  сохранять в эксплуатационных условиях без изменения свой цвет характеризуется  его цветоустойчивостью. Это свойство искусственных материалов в значительной степени определяется стойкостью примененных пигментов. Изменение цвета окрашенных полимерных материалов наблюдается также по мере их старения.

Фактура (от лат. factura - обработка, строение) - видимое строение поверхности материала (изделия). Фактура характеризуется степенью неровности (рельефа) или гладкости поверхности и воспринимается благодаря зрительному восприятию светотеневых неравномерностей. По характеру поверхности материала различают две группы фактур: рельефные (различающиеся по высоте и характеру рельефа) и гладкие(от зеркально-блестящих до шероховато-ровных).

Поскольку некоторая доля падающего на поверхность любого тела (материала) света отражается от нее по закону «угол падения равен  углу отражения», то строение поверхности  можно определить по характеру отражения  света. Материалы с совершенно гладкой (зеркальной) поверхностью отражают свет в одном определенном направлении, с которого эта поверхность воспринимается как блестящая. Материалы с шероховатой  поверхностью отражают свет рассеянно, в разных направлениях, поскольку  различные ничтожно мелкие участки  их поверхности расположены под  разным углом к потоку падающего  света. Такая поверхность с различных  направлений воспринимается как  матовая-равномерно яркая, но не блестящая, не имеющая бликов. Иногда выделяют еще одну разновидность гладкой  поверхности - глянцевую, занимающую промежуточное  положение между блестящей и  матовой.

Цвет затененной части  поверхности материала отличен  от цвета ее освещенной части; в каких-то точках поверхности наблюдаются  блики, яркость которых зависит  от яркости света и характера  рельефа поверхности. Поэтому при  рассеянном освещении поверхности  со всех сторон и при интенсивном  лобовом освещении неровности не дают теней, и фактура проявляется  значительно хуже, а иногда и совсем не различается. Плохо различается фактура материала на большом расстоянии.

Различают два вида рельефных  фактур:

• организованную (с повторяющимся равномерным, часто геометрическим рисунком рельефа)
• неорганизованную (с неравномерным, хаотическим рисунком). 

Пример первой - регулярная рифленая фактура природного камня, второй - фактура бетона с обнаженным заполнителем или каменная фактура  скалы. Наглядный пример фактурной  обработки поверхностей строительных материалов - рельефная и гладкая обработка лицевой поверхности природного (естественного) камня.

Фактуры древесины также  можно разделять на рельефные (колотая, тесанная, резная, шероховатая, пиленая) и гладкие (строганная, полированная).

Разнообразна фактурная  обработка; лицевого бетона. Много еще  нераскрытых возможностей в декоративной обработке поверхности керамических, стеклянных, гипсовых, асбесто-цементных, полимерных строительных материалов и  изделий. Большое значение для пластики фасадов зданий – имеет фактурная  обработка лицевой поверхности  стеновых и облицовочных материалов. Фактура материалов для подвесных  акустических потолков играет существенную роль в создании акустического и  светового комфорта в интерьерах.

Рисунок материала может быть естественным, выражающим на его поверхности характерную структуру, особенности строения (такой видимый рисунок поверхности называется текстурой), или искусственным, нанесенным на поверхность материала (изделия) покраской, печатью или любым другим способом. Рисунок материала может быть цветным (хроматическим) и черно-белым (ахроматическим). 

В широком понимании текстура (от лат. textura-ткань, связь, строение) -преимущественная ориентация кристаллических зерен в поликристаллах или молекул в твердых аморфных материалах, приводящая к анизотропии их свойств.

Древесные породы с четко  выраженными, заметными на продольном разрезе широкими сосудами имеют  так называемую штриховую текстуру, причем, если эти штрихи собраны  в широкие полосы (как, например, у дуба и ясеня), то текстура называется полосоштриховой, а если штрихи расположены  беспорядочно (например, у грецкого ореха и эвкалипта), то - рассеянно-штриховой. Породы древесины с четко различимыми  сердцевинными лучами (дуб, бук, платан и др.), которые видны на радиальных разрезах как блестящие зеркальца - прерывистые полоски или пятна, характеризуются зеркальчатой текстурой. На тангентальных разрезах этих пород видна чешуйчатая текстура древесины.

Породы древесины со слабо  различимым анатомическим строением (например, береза, самшит, груша) называют слаботекстурными. По декоративности зеркальчатая текстура выше чешуйчатой, поэтому для облицовки панелей и мебели строганый радиальный шпон (тонкий срез) предпочтительнее тангентального.

Своеобразную текстуру на срезах создают пороки строения древесины-сучки, кап (наплывы) и пр. Природный рисунок  среза выявляют и обогащают наклонным  резанием, применением специальных  ножей с волнистым лезвием, неравномерным  прессованием и другими способами.

Текстура каменных и древесных  материалов усиливается при полировке  и прозрачной отделке (мастиками, лаками) поверхности. Выразительность естественного  рисунка камня, стекло-кристаллических  и некоторых полимерных и других материалов увеличивается направленным освещением поверхности, игрой светопроницаемых, глухих и блестящих включений. Современная  технология производства искусственных, прежде всего полимерных, отделочных материалов позволяет получать почти  неограниченное разнообразие рисунков, включая специально созданные декоративные текстуры.

У природных и большинства  искусственных материалов текстура образуется видимыми на их поверхностях с различными по форме, размеру, характеру  пространственного расположения, цвету  отдельными составными элементами: у  древесины - годичными слоями, сердцевинными  лучами, сосудами, волокнами; у естественного  камня — зернами, прожилками, порами; у бетона - цементным камнем, мелким и крупным заполнителем и т. д. Текстура и цвет служат важными диагностическими признаками для распознавания пород  минералов и древесины. Опытные архитекторы, строители и специалисты-материаловеды легко по внешним признакам различают десятки пород древесины и естественных каменных материалов. Текстуры этих материалов показаны на рис. Текстура древесины, отражающая ее анатомическое строение, во многом определяет ее художественно-декоративную ценность. Лиственные породы обладают, как правило, более выразительной и богатой текстурой, чем хвойные. Характер текстуры древесины резко изменяется в зависимости от направления разреза ствола: поперечного (торцового) или продольного (радиального и тангентального).

Искусственные (нанесенные, как правило, на поверхность материала) рисунки различаются по многочисленным признакам: характеру, масштабу, раппорту, количеству и характеристике цветов и их сочетаниям и т. д. Рисунок  может наноситься и не на поверхность  материала, а располагаться под  прозрачным верхним слоем (например, на внутренней стороне прозрачной полимерной пленки в многослойных отделочных материалах и линолеумах). Рисунок материала  может создаваться на его поверхности  не цветом, а сочетанием разного  рельефа (травлением на стекле, сочетанием петельного и разрезного ворса ковровых материалов), перфораций (на акустических плитах) и другими способами.

Раппорт (от фр. rapporter- приносить  обратно) - повторяющаяся часть (мотив) рисунка узора.

Оценка эстетических свойств  строительных материалов и изделий  производится как методами измерения  их физических параметров, так и  визуальным сопоставлением с утвержденными  эталонами. При визуальном методе оценка цвета, фактуры и рисунка производится в тех же условиях освещения, при  которых предполагается эксплуатация материала.

Важной, чрезвычайно сложной  и малоизученной характеристикой  строительных материалов и изделий  является их эстетическая сочитаемость друг с другом и с окружающей средой. Более других исследован вопрос цветовых гармоний однако он, как правило, рассматривался в отрыве от конкретных условий применения различных сочетаний цвета. Эстетические свойства материалов показаны на схеме дерева свойств

Вопрос цветовой гармонии конструкционных и отделочных материалов нельзя рассматривать отвлеченно от общих задач архитектурного проектирования и сводить к подбору красивых сочетаний. В «Учении о цвете» Гете называл «вульгарно неприятным»  сочетание синего и зеленого и  «вульгарно веселым» -желтого и зеленого цвета. Вся история материальной культуры свидетельствует о том, что «...никаких всеобщих, неизменных, безотносительных к месту и времени  законов красивых сочетаний цветов не существует... Отвергая нормативные  теории цветовой гармонии, было бы неправильно, однако, пренебречь теми их положениями, которые в какой-то мере базируются на обобщении наблюдений и художественной практики»¹. Так, не лишены справедливости указания на то, что светлые цвета хорошо сочетаются с белым, что к числу гармоничных относятся сопоставления близких цветов, воспринимающихся как оттенки одного цвета, что в цветовых сочетаниях лучше сохранять светлотные отношения спектральных цветов и др. Логичны также указания о стремлении к «естественным», встречающимся в природе сочетаниям.

Гармоничным называют сочетание  цветов, вызывающее положительную психоэстетическую  оценку

Эта сочетаемость «естественного»  справедлива не только в отношении  цветовых гармоний. Всегда положительно воспринимается, например, сочетание  в одном здании природных конструкционных  материалов древесины и камня; также  гармонично сочетание традиционно  взаимосвязанных искусственных  конструкционных материалов - металла  и бетона. А сочетание тяжелого природного камня с легкими конструкциями  из пластмасс, возможно, воспринимается как негармоничное, противоестественное.

Еще более сложен вопрос выбора рациональных (с позиции «совместимости») материалов, гармонирующих с окружающей средой. Архитектор должен учитывать  природно-климатические условия, характер ландшафта, региональные и национальные традиции и многое другое. Так и  не «прижились» в казахских степях пластмассовые юрты, хотя все технологические  расчеты конструкций были сделаны  верно. Зато как гармонично вписаны  в строгий ландшафт Армении старые и новые постройки из туфа.