![]() |
Создание новых строительных конгломератов. Общая теория ИСК способствует не только существенному повышению качества и совершенствованию технологий с переводом их в прогрессивные на уровне мировых достижений, но и созданию новых строительных материалов с конгломератным типом структуры. Именно поэтому в единой классификации предусмотрены вакантные «клетки». Каждая из них может быть в свою очередь центром развития своеобразной группы конгломератов определенной разновидности. Однако эти группы и отдельные конгломераты в них продолжают оставаться связанными с единой классификацией ИСК общей теорией, общими закономерностями оптимальных структур. оптимальная структура конгломерата возможна при любом заполнителе, хотя наиболее экономичными и технически рациональными являются составы с максимальной плотностью упаковки его частиц и, следовательно, с наименьшим расходом вяжущего вещества в конгломерате; всегда неизбежен качественный скачок к оптимальной структуре конгломерата и переход через экстремум показателей свойств по мере количественного накопления дисперсионной среды в системе с переходом ее из дискретного в континуальное пленочное состояние на поверхности твердой фазы; вдоль кривой оптимальных структур размещается бесчисленное множество створов с наиболее благоприятным комплексом показателей строительных и эксплуатационных свойств. Проектирование состава позволяет выбрать один или несколько рациональных по технико-экономическим показателям; с достаточной степенью приближения к истине целесообразно принимать, что линия оптимальных структур конгломератов на графике Я(с/ф) описывается гиперболической зависимостью у = а/хь, в которой все члены имеют строго определенный физический смысл; Постадийное осуществление творческого процесса создания новых видов ИСК заключается в следующем. самой наглядной и полной формулой прочности ИСК оптимальной структуры является (3.6). В ней нашли отражение практически все его структурные элементы в их теснейшей взаимосвязи. Сложнее тот случай, когда при разработке нового ИСК не имеется в наличии традиционного вяжущего вещества и приходится ориентироваться на его получение по аналогии с традиционными технологиями или вовсе оригинального продукта и т. п. С помощью лабораторных испытаний изучаются с разной степенью полноты (от прикидочных до уточненных) свойства создаваемых композиций по некоторым условно принятым технологиям с последующим их корректированием. Постепенным увеличением базового отношения с/ф достигают экстремального значения требуемого (ключевого) свойства, ранее принятого для конгломерата. Если определяющими свойствами конгломерата являются прочность и какое-либо другое свойство, например теплосопротивление, то выясняются показатели обоих свойств вяжущего. При необходимости понижения теплопередачи можно предусмотреть использование поризующих средств, но с учетом допустимого снижения прочности вяжущего (его расчетной активности при оптимальной структуре). Если важно сохранить в определенных пределах обратимые деформации — упругие и упруго-вязкие (эластические), то эти свойства вяжущего также изучают при оптимальной структуре. Процесс изучения сырья для вяжущего основывается на законах створа и конгруэнции свойств. Необходимые средства улучшения ключевых показателей качества — введение дополнительных ингредиентов, катализаторов, отвердите-лей, соединение с традиционными вяжущими веществами, использование технологических приемов (измельчение, механико-химическая обработка, тепловая обработка, перемешивание и др.). Далее выясняют отдельные детали технологии изготовления вяжущего вещества, предлагают методы оценки его качества, сходные с принятыми при оценке конгломератов. Первая стадия включает детальное изучение вероятного вяжущего вещества. Для этого вначале потребуется установить главные технические требования к конгломератному материалу с тем, чтобы он обеспечивал надежность и долговечность изготовляемой из него конструкции в эксплуатационный период. По комплексу показателей конгломерата судят в первом приближении о необходимых свойствах вяжущего вещества как будущей матричной части и выбирают наиболее подходящее вяжущее из числа традиционных. Важно учесть характер эксплуатационных условий работы конгломерата в конструкции. Часто именно от этих условий зависит выбор неорганического или органического вяжущего вещества с последующим уточнением их конкретной разновидности из числа традиционных. Наиболее экономичными являются, как отмечалось, составы с максимальной плотностью упаковки плотных или пористых частиц заполнителя и, следовательно, с наименьшим расходом вяжущего вещества. Этот принцип приобретает тем большее значение, чем ближе оптимальная структура к контактной. Вместе с тем максимальная плотность не может быть самоцелью, а должна назначаться в совокупности с экономическими подсчетами, с учетом фазового отношения вяжущего вещества (с его увеличением целесообразно повышение количества мелкозернистой фракции в заполнителе), наличием материалов и т. п. На второй стадии создания нового строительного конгломерата определяют возможную разновидность заполнителя, что также обусловлено сырьевыми ресурсами, проектными требованиями к свойствам ИСК, разновидностью вяжущего вещества (порошкообразный, компаунд, расплав и т. п.) и уровнем его вероятной адгезионной способности по отношению к предполагаемому заполнителю. Устанавливают рациональный род заполнителя — минеральный или органический, порошкообразный, зернистый или волокнистый, тяжелый, плотный или легкий, пористый. Учитывают также другие возможные пожелания к качеству; цвет — при изготовлении конгломератного материала для отделочных штукатурок, теплопроводность — при изготовлении теплоизоляционно-конструктивного материала и т. п. Одновременно решают вопрос о целесообразных форме и размере частиц заполнителя, плотности заполняющей смеси. Исследования заполняющей части конгломерата проводят с учетом следующих требований: удешевления продукции, облегчения конструкций (если допускают эксплуатационные условия), понижения однородности заполнителя и конгломерата, увеличения долговечности конструкций и сооружений. Вопрос о минимально допустимой прочности заполнителя также решается с позиций общей теории Его актуальность возрастает по мере снижения прочности заполнителя по сравнению с прочностью создаваемого ИСК. При решении вопроса о минимальной прочности камня как заполнителя принимают во внимание релаксационный процесс, который тем эффективнее снижает внутреннее напряженное состояние, чем меньше период релаксации матричного материала. И тогда появляется дополнительная возможность снижения минимально допустимой прочности камня, используемого для изготовления заполнителя. Период или время релаксации матричного вещества оценивается при соответственных условиях, т. е. при оптимальных структурах и отрицательной температуре, наиболее часто наблюдаемой в эксплуатационном районе сооружения. На третьей стадии создания нового строительного конгломерата устанавливают возможный рациональный состав, при котором структура во всех своих частях остается не только единой, монолитной, но и поддерживает необходимые технические показатели на должном и притом экстремальном уровне. Для этих целей используют общий метод проектирования, изложенный выше. На завершающей стадии в системе «свойства конгломерата — с/ф (или какой-либо иной структурный фактор)» строят график пучка кривых оптимальных составов, в которых были использованы принятые вяжущее вещество и разновидности заполнителя. Из пучка кривых непосредственно или по минимальному значению показателя степени п в формуле (3.3) следует целесообразность выбора заполняющего материала. Четвертая стадия посвящена детальной отработке технологических операций, параметров и режимов. На этой же стадии проводят опыты по изготовлению вяжущего и конгломерата в полупромышленных условиях, а после получения определенного количества нового материала применяют его в строительстве. За поведением конгломератного материала устанавливают технический контроль и длительные наблюдения, внося, при необходимости, текущие коррективы. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Домой - Конструкции Вывоз мусора: www.lugr.ru, кузовные запчасти для иномарок |