Щебень в Москве

Структура веществ, входящих в состав зёрен заполнителя, может быть аморфной или кристаллической, а кроме этого, плотной или пористой. Попытаемся рассмотреть структурную разницу обеих типов в целом.

Изотропность материала определяется его аморфной структурой, т.е. такому материалу характерна равность свойств во всех направлениях. Это является положительным фактором т.к. технология бетона, как правило, не позволяет ориентировать зёрна заполнителя в пространстве бетонной смеси, и их расположение там хаотично.

По своей сути кристаллы анизотропны, это подтверждается неравномерностью деформаций во время температурных и иных нежелательных воздействий. Если же учесть малую форму кристаллов в заполнителе и их беспорядочное расположение в материале, то зёрна заполнителя вполне можно считать изотропными. В связи с этим, при выборе заполнителя из кристаллической каменной породы, предпочтение отдают мелкозернистому заполнителю. Пористые материалы, также как и материалы с кристаллической структурой, могут быть анизотропными или изотропными. Анизотропность в таких материалах, как правило, связывают с направлением расположенных в них пор. Древесина служит ярким примером пористого анизотропного материала. Обладая волокнистой структурой, древесина различается по свойствам материала в зависимости от того как её обрабатывать вдоль или поперёк.

Для примера можно взять две, совершенно различные структуры изотропного материала: зернистую и ячеистую.

Основной характеристикой ячеистой структуры можно считать наличие в твёрдой, сплошной среде материала — пор, которые распределены в виде сомкнутых закрытых (условно-закрытых) ячеек. Совокупность зёрен твёрдой породы, склеенных между собой, называют зернистой структурой. Пористость таких материалов является непрерывной и близкой к пустотности сыпучих материалов. Размер зёрен в таких материалах, как и величина пор в ячеистых материалах бывают различными. При этом, так или иначе проявляются особенности структуры, характерные для данных материалов. Примером может служить то, что материалы, имеющие зернистую структуру, как правило, обладают большим водопоглощением. Кроме того, у ячеистых материалов выше прочность и меньше проницаемость.

Однако встретить те или иные материалы с чистой структурой можно очень редко. В основном они имеют различные погрешности: зернистый материал может обладать компонентами с ячеистой структурой; во время формовки материала возможно сближение зёрен и, как следствие, замыкание пор между ними; при ячеистой макроструктуре в пространстве между пор иногда образуются капилляры; на уровне микроструктуры возможно образование зернистости и т.д.