Повна версія

Головна arrow Техніка arrow Будівельне матеріалознавство. Т 1

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

СТВОРЕННЯ НОВИХ БУДІВЕЛЬНИХ конгломерат

Загальна теорія ІБК сприяє не тільки суттєвого підвищення якості і вдосконалення технологій з переведенням їх в прогресивні на рівні світових досягнень, а й створення нових будівельних матеріалів з конгломератних типом структури. Саме тому в єдиній класифікації передбачені вакантні "клітини". Кожна з них може бути в свою чергу центром розвитку своєрідною групи конгломератів певного різновиду. Однак ці групи і окремі конгломерати в них продовжують залишатися пов'язаними з єдиною класифікацією ІБК загальною теорією, загальними закономірностями оптимальних структур.

Створення нових будівельних конгломератів ґрунтується на відкритих закономірності, кількість яких зростає в міру розвитку будівельного матеріалознавства як фундаментальної науки прикладного характеру. Воно здійснюється за певною системою, в якій вихідні положення прогнозування поєднуються з новими експериментальними дослідженнями. Серед основних положень прогнозування наступні:

завжди неминучий якісний стрибок до оптимальної структурі конгломерату і перехід через екстремум показників властивостей по мерс кількісного накопичення дисперсійного середовища в системі з переходом її з дискретного в континуальне плівкове стан на поверхні твердої фази;

оптимальна структура конгломерату можлива при будь-якому заповнювачі, хоча найбільш економічними і технічно раціональними є склади з максимальною щільністю упаковки його частинок і, отже, з найменшою витратою в'яжучого речовини в конгломераті;

з достатнім ступенем наближення до істини доцільно приймати, що лінія оптимальних структур конгломератів на графіку /? (с / ф) описується гіперболічної залежністю у = а / х ь , в якій всі члени мають строго певний фізичний зміст;

вздовж кривої оптимальних структур розміщується безліч створів з найбільш сприятливим комплексом показників будівельних та експлуатаційних властивостей. Проектування складу дозволяє вибрати один або кілька раціональних по техніко-економічними показниками;

найбільш наочною і повної формулою міцності ІБК оптимальної структури є (3.6). У ній знайшли відображення практично всі його структурні елементи в їх тісному взаємозв'язку.

Постадийное здійснення творчого процесу створення нових видів ІБК полягає в наступному.

Перша стадія включає детальне вивчення ймовірного в'язкої речовини. Для цього спочатку потрібно встановити головні технічні вимоги до конгломератного матеріалу з тим, щоб він забезпечував надійність і довговічність продукції, що виготовляється з нього конструкції в експлуатаційний період. За комплексом показників конгломерату судять в першому наближенні про необхідні властивості в'язкої речовини як майбутньої матричної частини і вибирають найбільш підходяще терпке з числа традиційних. Важливо врахувати характер експлуатаційних умов роботи конгломерату в конструкції. Часто саме від цих умов залежить вибір неорганічного або органічного в'язкої речовини з наступним уточненням їх конкретного різновиду з числа традиційних.

Складніше той випадок, коли при розробці нового ІБК немає в наявності традиційного в'язкої речовини і доводиться орієнтуватися на його отримання за аналогією з традиційними технологіями або зовсім оригінального продукту і т. П. За допомогою лабораторних випробувань вивчаються з різним ступенем повноти (від приблизних до уточнених ) властивості створюваних композицій за деякими умовно прийнятим технологій з подальшим їх коригуванням. Поступовим збільшенням базового відносини з / ф досягають екстремального значення необхідного (ключового) властивості, раніше прийнятого для конгломерату. Якщо визначальними властивостями конгломерату є міцність і будь-яке інше властивість, наприклад, тепловий опір, то з'ясовуються показники обох властивостей в'яжучого. При необхідності зниження теплопередачі можна передбачити використання порізующіе коштів, але з урахуванням допустимого зниження міцності в'яжучого (його розрахункової активності при оптимальній структурі). Якщо важливо зберегти в певних межах оборотні деформації - пружні і пружно-в'язкі (еластичні), то ці властивості в'яжучого також вивчають при оптимальній структурі. Процес вивчення сировини для в'яжучого ґрунтується на законах створу і конгруенції властивостей. Необхідні кошти поліпшення ключових показників якості - введення додаткових інгредієнтів, каталізаторів, затверджувачів, з'єднання з традиційними терпкими речовинами, використання технологічних прийомів (подрібнення, механіко-хімічна обробка, теплова обробка, перемішування та ін.). Далі з'ясовують окремі деталі технології виготовлення в'язкої речовини, пропонують методи оцінки його якості, подібні до прийнятих при оцінці конгломератів.

На другій стадії створення нового будівельного конгломерату визначають можливу різновид заповнювач, що також обумовлено сировинними ресурсами, проектними вимогами до властивостей ІБК, різновидом в'язкої речовини (порошкоподібний, компаунд, розплав і т. П.) І рівнем його ймовірної адгезійної здатності по відношенню до передбачуваного заповнювача . Встановлюють раціональний рід заповнювач - мінеральний або органічний, порошкоподібний, зернистий або волокнистий, важкий, щільний або легкий, пористий. Враховують також інші можливі побажання до якості; колір - при виготовленні конгломератного матеріалу для оздоблювальних штукатурок, теплопровідність - при виготовленні теплоизоляционно-конструктивного матеріалу і т. п. Одночасно вирішують питання про доцільні форму й розмір часток заповнювача, щільності заповнює суміші.

Найбільш економічними є, як зазначалося, склади з максимальною щільністю упаковки щільних або пористих частинок заповнювача і, отже, з найменшою витратою в'яжучого речовини. Цей принцип набуває тим більшого значення, чим ближче оптимальна структура до контактної. Разом з тим максимальна щільність не може бути самоціллю, а повинна призначатися в сукупності з економічними підрахунками, з урахуванням фазового відносини в'язкої речовини (з його збільшенням доцільно підвищення кількості дрібнозернистої фракції в заповнювачі), наявністю матеріалів і т. П.

Питання про мінімально допустимої міцності заповнювача також вирішується з позицій загальної теорії [1] . Його актуальність зростає в міру зниження міцності заповнювача в порівнянні з міцністю створюваного ІБК. При вирішенні питання про мінімальну міцності каменю як заповнювач беруть до уваги релаксаційний процес, який тим ефективніше знижує внутрішній напружений стан, чим менше період релаксації матричного матеріалу. І тоді з'являється додаткова можливість зниження мінімально допустимої міцності каменю, використовуваного для виготовлення заповнювача. Період або час релаксації матричного речовини оцінюється при відповідних умовах, т. Е. При оптимальних структурах і мінусовій температурі, найбільш часто спостерігається в експлуатаційному районі споруди.

Дослідження заповнює частини конгломерату проводять з урахуванням наступних вимог: здешевлення продукції, полегшення конструкцій (якщо допускають експлуатаційні умови), зниження однорідності заповнювач і конгломерату, збільшення довговічності конструкцій і споруд.

На завершальній стадії в системі "властивості конгломерату - с / ф (або будь-якої іншої структурний фактор)" будують графік пучка кривих оптимальних складів, в яких були використані прийняті скорозшивач і різновиди заповнювач. З пучка кривих безпосередньо або за мінімальним значенням показника ступеня п у формулі (3.3) випливає доцільність вибору заповнює матеріалу.

На третій стадії створення нового будівельного конгломерату встановлюють можливий раціональний склад, при якому структура у всіх своїх частинах залишається не тільки єдиної, монолітної, але і підтримує необхідні технічні показники на належному і притому екстремальному рівні. Для цих цілей використовують загальний метод проектування, викладений вище.

Четверта стадія присвячена детальної відпрацювання технологічних операцій, параметрів і режимів. На цій же стадії проводять досліди з виготовлення в'яжучого і конгломерату в напівпромислових умовах, а після отримання певної кількості нового матеріалу застосовують його в будівництві. За поведінкою конгломератного матеріалу встановлюють технічний контроль і тривалі спостереження, вносячи, при необхідності, поточні корективи.

  • [1] Рибьев І.А., Скрильніков Д.К. Про мінімально допустимої міцності кам'яного матеріалу, що застосовується в асфальтовому бетоні // Изв. ВНЗ. Розд. Будівництво та архітектура. Новосибірськ. 1972, вип. 5.

    Рибьев І.А., Голованова Л.В. Релаксація напружень в асфальтобетоні оптимальної структури І Изв. ВНЗ. Розд. Будівництво та архітектура. Новосибірськ. 1974, вип. 10.

 
<<   ЗМІСТ   >>