Прогнозирование поведения строительных материалов при неблагоприятных условиях эксплуатации. Ярцев В.П - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Климатические факторы:
а) суточные колебания
температуры и влажности
Пост.
=
–
=
–
=
–
=
–
↓
–
↓
–
–
–
б) годовые циклы
замораживания-оттаивания
Пост. = – = – = – = –
↓
–
↓
– – –
Примечания: ↑ – повышается; ↓ – снижается; >> или << – незначительно повышается или понижается; ≈ – почти
неизменно; = – неизменно.
Из табл. 2.2 видно, что вид нагрузки и направление силового воздействия, а также кристалличность, структурирование
и предварительная вытяжка существенно влияют только на структурно-механическую константу γ. Размеры, дисперсность
и качество наполнителя, а также наличие в древесных композитах концентратора напряжений оказывают влияние на все
константы. При этом уменьшение размеров древесных частиц и их ориентация (технологическая или вокруг отверстия
при его сверлении) приводят к изменению характера зависимостей при разрушении и деформировании [10, 18]. Следует
также отметить, что при деформировании полимерных материалов введение в них пластификаторов приводит к
изменению всех констант.
Масштабный фактор оказывает влияние только на величину одной константы γ, причём незначительное. А
увеличение прочности образцов меньших размеров вызвано снижением их дефектности [10].
К увеличению параметров работоспособности приводит также наличие облицовки, полярность, кристалличность,
структурирование и предварительная вытяжка. Концентратор напряжений по-разному действует на работоспособность
древесных композитов. Для ДСП она незначительно повышается, а для ДВП существенно снижается. Это, по-видимому,
связано с изменением плотности и ориентации древесных частиц при сверлении отверстий в древесностружечных
плитах. Для пенополистирола при введении концентратора напряжений также наблюдается увеличение
работоспособности [21]. Изменение плотности по разному действует на работоспособность. Например, с увеличением
плотности ДВП работоспособность значительно повышается, а ДСП практически не изменяется. Остальные факторы
(уменьшение размеров стружки в древесностружечных плитах, снижение дисперсности наполнителя и его качество,
введение пластификаторов, а также воздействие агрессивных сред и климатических факторов) приводят к снижению
работоспособности композитных материалов.
Основываясь на результатах, подытоженных в табл. 2.2, можно направлено регулировать физические и
эмпирические константы, а также работоспособность конструкционных (композитных) материалов в строительных
изделиях и конструкциях.
2.6. ОЦЕНКА СКОРОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ С ТЕРМОФЛУКТУАЦИОННЫХ ПОЗИЦИЙ
Скорость деформирования древесных композитов можно оценить по тангенсу угла наклона отдельных участков
кинетической кривой (рис. 2.10,
а) [9]. Однако эта величина меняется во времени и зависит от температуры. Так, для
большинства видов древесностружечных плит с повышением температуры скорость деформирования растёт, а для её
оценки необходимо использовать величину, постоянную в течение всего процесса и не зависящую от температуры. Это
возможно с термоактивационных позиций [22].
Исходя из закона Аррениуса, скорость деформирования ДСП можно описать уравнением
−=
RT
U
expvv
0
, (2.15)
где v – скорость деформирования, %/с;
v
0
– начальная скорость, %/с; U – температурно-силовой фактор, кДж/моль; R –
универсальная газовая постоянная, кДж/(моль·К);
Т – температура, К.
Тогда деформируемость материала будет характеризоваться величинами
U
0
(энергия активации процесса) и v
0
(предэкспоненциальный множитель).
В работе [15] уравнение (2.15) было преобразовано по аналогии с уравнением с обобщенной формулой Журкова и
приняло следующий вид:
−
для прямого пучка
−
σγ−
−=
)д(
)д()д(0
)д(
1expvv
m
m
T
T
RT
U
; (2.16)
−
для обратного пучка
−
σγ−
−=
∗∗∗
∗
1expvv
)д()д()д(0
)д(
T
T
RT
U
m
m
, (2.17)
где v – скорость деформирования материала, %/с; v
m(д)
– начальная кажущаяся скорость деформирования материала, %/с;
U
0(д)
– максимальная энергия активации деформирования, кДж/моль; γ
(д)
– структурно-механический фактор,
кДж/(моль·МПа);
T
m(д)
– предельная температура существования материалов, К; R – универсальная газовая постоянная,
кДж/(моль·К); σ – напряжение, МПа;
T – температура, К; v
∗
m (д)
, T
∗
m (д)
, U
∗
0 (д)
и γ
∗
д
– эмпирические константы.

Страницы