|
|
|
Деформационные свойства иск оптимальной структуры. От искусственного строительного конгломерата, работающего в несущих конструкциях зданий и сооружений, требуется, чтобы достаточная механическая прочность сочеталась с деформационной устойчивостью, т. е. с его способностью противостоять возникновению и развитию необратимых деформаций (пластических, ползучести) или появлению и росту микротрещин. Деформационная устойчивость проявляется в затухающем характере процесса формирования деформаций, в релаксационной способности материала, с повышением которой более интенсивно снимаются напряжения, возникающие под влиянием внутренних и внешних факторов — эксплуатационных нагрузок и собственного веса конструкции, тепловых и усадочных явлений. Имеются многочисленные примеры, когда конгломератный материал, обладая достаточной прочностью, проверенной по расчетным нагрузкам, преждевременно разрушается вследствие недостаточной деформационной устойчивости, появления и развития необратимых деформаций. Чрезмерно большое время (или период) релаксации, превышающее на несколько десятичных порядков периоды наблюдений или действия нагрузки, влияет на повышение хрупкости материала с возможным образованием трещин. По величине показателя эластичности ИСК условно разделяют на высокоэластичные, когда спад деформаций наступает быстро, и низкоэластичные, при медленном спаде возникшей под нагрузкой деформации и после ее удаления. Очевидно, что, если материал в конструкции подвержен воздействию циклических нагружений и период между нагружениями (период «отдыха») будет соизмерим с продолжительностью спада низкоэластической деформации, то часть деформации сохраняется до нового цикла. С новым приложением^ нагрузки накапливается величина не спавшей части эластической деформации, и она постепенно может перерасти в необратимую, что создает предпосылки к деструкции материала и разрушению конструкции. В этом смысле любая деформация, в том числе и упругая, влечет за собой предрасположение структуры к повреждению, развитию в ней дефектов и даже микрощелей, к длительному процессу разрушения. Прорастание микрощелей ускоряется по мере увеличения деформаций от многократного повторения (тем более при вибрационном характере нагружения) деформированиях переходом на конечной стадии в опасную трещину и разрушение. где 8о — деформация сдвига (или другого характера), возникшая за время то под нагрузкой Р; 8т — деформация, оставшаяся после упруго-эластического восстановления в течение выбранного периода времени ti, когда нагрузка была снята (Р = 0). Наименьшей величиной необратимых деформаций обладает вяжущее вещество при с7ф, а слева и справа от минимума располагаются те вяжущие вещества, у которых необратимые деформации быстро возрастают, например при использовании органических связующих материалов. Наибольшей упруго-эластической частью деформаций обладают вяжущие вещества при фазовых отношениях, равных с7ф, т. е. когда их структура оптимальная. На графике в системе координат еуэ(с/ф), как и для прочностной зависимости, наблюдается» максимум ( 3.12). 3.1 Схема изменения деформационных свойств вяжущего вещества и конгломерата с изменением отношения с/ф: С постепенном добавлением к вяжущему веществу заполнителя (активного или неактивного) изменения деформаций, как и прочностных показателей,; имеют экстремальный характер — минимум у необратимых и максимум у упруго-эластических свойств при фазовом отношении с/ф, при котором показатель прочности был максимальным (см. 3.12). Чем больше содержится заполнителя в конгломерате, тем меньше величина упруго-эластических свойств и больше необратимых деформаций. Если соответствующие экстремумы соединить огибающей кривой, то, по аналогии с графиком прочности, получится линия, чаще всего в виде касательно к точкам максимумов или .минимумов. Следовательно, все точки фгибающей кривой обусловлены оптимальным составом конгломератов. Каждой точке кривой соответствует максимум прочности и уйруго-элас-тических деформаций, но минимум пластических деформаций. Такое сочетание механических свойств является всегда наиболее желательным в отношении ИСК, используемых в строительных конструкциях зданий и сооружений. Точки на правых и левых ветвях кривых не обладают таким благоприятным сочетанием прочностных и деформативных свойств, а составы в этих точках не являются оптимальными. Структура содержит дискретность среды или повышенную пористость вторичного характера, например, под влиянием испарения части среды. 1-1 — линия пластических деформаций ет; II—II — линия упруго-эластических деформаций еуэ; —Ш — линия модулей упругости Е, МПа; 1 — вяжущее вещество; 2 — ИСК с нарастающим количеством заполнителя Деформативность и модуль упругости, от которых зависит полная деформационная устойчивость ИСК, непосредственно связаны, как и прочность, со структурой материала. При этом, чем в большей мере структура вяжущего вещества соответствует коагуляцион-ной, тем более типичными являются необратимые деформации, ниже показателя прочности и модуля упругости. С увеличением в вяжущем веществе кристаллизационной фазы возрастает доля упругой или упруго-эластической деформации. Если величину напряжения, соответствующего прочности ИСК, разделить на относительную упругую деформацию, то получаемые значения модулей упругости можно нанести на общий график в системе .Е(с/ф). С увеличением количества заполняющей части в конгломерате и соответственно с увеличением фазового отношения вяжущего вещества в нем снижается величина модуля упругости, т. е. конгломерат становится менее жестким. 3.1 График соответствия показателей качества ИСК в створах /—/ и II—II заданному уровню III—III Обобщая формулы (3.3) и (3.15), можно сформулировать общую закономерность механических свойств ИСК. При постоянной структуре характер деформации обусловлен величиной напряжения и продолжительностью напряженного состояния, релаксационной способностью конгломерата. Последняя, в свою очередь, зависит от фазовых соотношений, содержания вяжущего и заполнителя, его разновидности, т. е. от структуры и отдельных структурных элементов. Общие и объективные законы оптимальных структур не изолированы друг от друга, а взаимосвязаны в единую систему, и их обычно используют в совокупности, например при проектировании составов смесей или при разработке новых конгломератных материалов и технологий их изготовления. Важно, чтобы получаемые проектные составы обеспечивали при данной технологии оптимальную структуру, а технические свойства строго соответствовали не только уровню заданных показателей, но и их экстремальным значениям ( 3.13), т. е. не участку gbc, а экстремуму d. В точках «5» избыток показателя качества должен быть обоснован экономическим расчетом и эксплуатационными данными.  Гидроизоляционные и герметизирующие материалы. Гидроизоляция подвальных помещений. Глина — основное сырье для строительной керамики. Автоматизированная система управления строительством. Гравитация. Иловые площадки и иловые пруды. Инфраструктура крупных городов и состояние использования городского пространства. Инженерная защита застройки на неустойчивых территориях. Инженерно-геологические изыскания.Домой - Монтаж Вывоз мусора: www.lugr.ru, кузовные запчасти для иномарок |
