ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время при проектировании строительных изделий и конструкций используется эмпирический метод
предельных состояний. Однако для большинства строительных материалов и особенно на органической основе резко
проявляется температурно-временная зависимость прочности, предела текучести, деформативности. В связи с этим
прогнозирование основных параметров работоспособности строительных материалов – долговечности, длительной
прочности (длительного предела текучести) и термостойкости (теплостойкости) целесообразно проводить с позиции
кинетической (термофлуктуационной) концепции разрушения и деформирования твёрдого тела.
Эта концепция рассматривает тепловое движение атомов как решающий фактор процесса механического разрушения
и деформирования, а роль нагрузки заключается в уменьшении энергии химических и межмолекулярных связей,
определяющих целостность и сохранность формы тела. Кинетическая концепция позволяет также учитывать кроме
температуры и нагрузки внешние воздействия (термо- и фотостарение, климатические факторы, жидкие и газообразные
агрессивные среды, радиацию), которые воздействуют на объекты в процессе эксплуатации.
Работоспособность деревянных конструкций зависит от надёжности проектирования, корректного учёта внешних
воздействий и правильной защиты от них. Литературы по данному вопросу недостаточно, поэтому авторами предпринята
попытка обобщения и систематизации длительных испытаний органических строительных материалов и изделий в
условиях внешних агрессивных воздействий. Данный материал будет полезен при проектировании строительных изделий
и конструкций, а также в процессе их эксплуатации.
1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЗДЕЙСТВИЙ, ПРИВОДЯЩИХ
К ИЗМЕНЕНИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Для большинства строительных материалов характерна неоднородность распределения компонентов по объёму, что
осложняет изучение их механических характеристик.
В настоящее время при проектировании строительных конструкций используется эмпирический метод предельных
состояний. Однако в процессе эксплуатации они работают во времени под действием длительных нагрузок и температур,
влияние которых можно учесть с помощью термофлуктуационной концепции разрушения и деформирования твёрдых
тел. Развитие этой концепции обязано в первую очередь фундаментальным работам школы С.Н. Журкова. Она
рассматривает тепловое движение атомов как решающий фактор процесса механического разрушения, а роль нагрузки
заключается в уменьшении энергии связей.
Рассмотрим основные виды воздействий на твёрдое тело.
1. Нагрузка. Она придаёт направленность процессу разрушения или деформирования и мешает рекомбинации
связей.
2. Наличие технологических дефектов и концентраторов напряжений. Их присутствие приводит к резкому
увеличению локальных напряжений и перегрузке связей.
3. Повышенная температура. Ускоряет процесс разрушения или деформирования за счёт увеличения количества
тепловых флуктуаций и других кинетических единиц.
Кроме того, механическое поведение твёрдых тел осложняется физико-химическим воздействием окружающей
среды. Окружающая среда, в условиях которой эксплуатируются строительные изделия и конструкции, может иметь
различную природу и состав. Это может быть атмосфера (газ, вода), почва; кислоты, щёлочи, соли и их растворы;
минеральные и органические вещества в жидком и твёрдом состояниях; а также различные комбинации указанных сред и
их сочетания с электрическим током, световыми и радиоактивными излучениями.
Приведём классификацию воздействий окружающей среды.
1. Жидкие активные среды. Они могут быть неагрессивными (модификаторы способствуют улучшению физико-
механических свойств материала), малоагрессивными, при которых тот или иной материал сохраняется столетиями или
даже тысячелетиями, или столь агрессивным, что конструкции разрушаются через несколько лет и даже месяцев. Бурное
развитие промышленности привело в текущем веке к значительному изменению общей экологической обстановки
вследствие загрязнения земной коры, воздушного и водного бассейнов агрессивными продуктами и отходами,
вызывающими коррозию строительных конструкций. Так, по сообщению общества охраны окружающей среды Греции,
за последние 25 лет мрамор Парфенона пострадал больше, чем за все 2500 лет своего существования. Обстановка
усугубляется и прогрессирующей в последние десятилетия химизацией технологических процессов. Установлено, что
разрушающему воздействию атмосферных и производственных агрессивных сред подвергаются от 15 до 75 %
строительных конструкций зданий и сооружений. В развитых странах мира коррозия отнимает около 10 % их
национально-
го дохода. Только стали от коррозии в мире ежегодно теряется более 100 млн. т [1]. Подробнее данный вопрос изложен в
главе 3.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
