Классификация глиняного кирпича по плотности и теплопроводности. Получение кирпича методом полусухого прессования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация термопластов по их свариваемости.

Чем шире интервал вязкотекучести термопласта (рис. 37.3), тем практически проще получить качественное сварное соединение, ибо отклонения по температуре в зоне шва отражаются менее на величине вязкости. Наряду с интервалом вязкотекучести и минимальным уровнем в нем значений вязкости заметную роль играет в реологических процессах при образовании шва градиент изменения вязкости в этом интервале. За количественные показатели свариваемости приняты: температурный интервал вязкотекучести ΔT, минимальное значение вязкости ηmin и градиент изменения вязкости в этом интервале.

По свариваемости все  термопластичные пластмассы можно  разбить по этим показателям на четыре группы (табл. 37.3).

Сварка термопластичных  пластмасс возможна, если материал переходит в состояние вязкого  расплава, если его температурный  интервал вязкотекучести достаточно широк, а градиент изменения вязкости в этом интервале минимальный, так как взаимодействие макромолекул в зоне контакта происходит по границе, обладающей одинаковой вязкостью.

В общем случае температура  сварки назначается, исходя из анализа  термомеханической кривой для свариваемой  пластмассы, принимаем ее на 10—15°  ниже Тд. Давление принимается такое, чтобы эвакуировать расплав поверхностного слоя в грат либо разрушить его, исходя из конкретной глубины проплавления и теплофизических показателей свариваемого материала. Время выдержки tCB определяется исходя из достижения квазистационарного состояния оплавления и проплавления либо по формуле

где t0 — константа, имеющая размерность  времени и зависящая от толщины  соединяемого материала и способа  нагрева; Q — энергия активации; R — газовая постоянная;      Т — температура сварки.

При экспериментальной оценке свариваемости пластмасс фундаментальным  показателем является длительная прочность  сварного соединения, работающего в  конкретных условиях по сравнению с  основным материалом.

Испытываются образцы, вырубленные  из сварного соединения, на одноосное  растяжение. При этом временной фактор моделируется температурой, т. е. используется принцип температурно-временной  суперпозиции, основанный на допущении, что при данном напряжении связь  между длительной прочностью к температурой однозначна (метод Ларсона-Миллера).

 

Пластмассы в  строительстве.

Пластмассы в строительстве  могут принести огромную пользу, если их правильно использовать. Прозрачные цветные стекла из ударопрочного  поливинилхлорида или бесшовно облицованные поливинилхлоридом деревянные профили не только красивы, но и устойчивы к действию агрессивной промышленной атмосферы и совершенно не нуждаются в уходе. Краска не выцветает, окна не разрушаются, рамы не разбухают и не желтеют. В некоторых странах изготавливают доски из вспененного сополимерацетата (этиленпропиленового каучука с полистиролом) и других пластиков. Поскольку они устойчивы к атмосферным воздействиям, их можно применять не только в интерьерах, но и для наружных строительных деталей (например, как ворота для гаражей, для облицовки балконов и т.п.). Трудновоспламеняющееся, погодоустойчивое акриловое стекло (акрилглас) годится для изготовления световых панелей и куполов. Ими можно застеклять большие поверхности, срок службы которых продолжителен.

Все большее значение приобретают  пластмассы в строительстве трубопроводов, поскольку в этом случае не возникает  проблем коррозии. Усиленные стекловолокном трубопроводы пригодны для доставки газов под давлением 15 бар и  для транспортировки химических веществ, способных вызвать коррозию. Для этих целей применяют поливинилхлорид, полиэфиры, полибутилен, полиэтилен и полипропилен.

В качестве уплотнителей швов между бетонными деталями в строительстве  можно использовать полиуретаны, силиконы, акрилаты, комбинации эпоксидных соединений (их часто называют эпоксидными смолами, хотя термин «смолы» несколько устарел), все большее значение приобретают  для этих целей термопласты. Ими  можно не только уплотнять швы  на фасадах зданий из стали и легких металлов, но и «склеивать» мосты, а также скреплять части сооружений, полностью находящихся под водой (например, в плавательных бассейнах). Хорошие перспективы для использования в этой области имеют эпоксидные смолы. Они характеризуются наличием так называемых эпоксигрупп и гидроксильных групп. Присутствие этих групп придает эпоксидным соединениям ценные для использования в строительстве свойства. Эпоксидные смолы прочно сцепляются с поверхностью бетона и устойчивы к атмосферным воздействиям. Их можно наносить на влажные поверхности бетона, так как эпоксидные соединения благодаря наличию гидроксильных групп менее гидрофобны, чем многие другие полимерные материалы. Кроме того, эпоксигруппыспособны взаимодействовать с ионами кальция, что увеличивает сцепление полимера с поверхностью бетона.

Наибольший удельный вес  в строительстве занимают полимерные материалы для изготовления полов; самым популярным из них является поливинилхлоридный линолеум – как  рулонный, так и плиточный; реже применяют  особо твердые древесноволокнистые  и древесностружечные плитки и плиты  на основе мочевино-феноло-формальдегидных или мочевино-меламино-формальдегидных связующих. Весьма широко в качестве тепло– и звукоизоляционных материалов строители применяют пенопласты (пенополистирол, пеноуретан и др.). Растут масштабы использования пластмасс в качестве кровельного материала. Особый интерес в этом плане представляют светопропускающие стеклопластики, которые можно использовать также для изготовления стен. Значительная часть всех потребляемых в строительстве пластмасс идет для производства сантехники (трубы из полиэтилена, стеклопластиковые ванны и т.д.). Все чаще применяют отделочные пластмассы, различные модификации полистирола. Следует также учесть герметизующие материалы; из них заслуженной популярностью пользуются пленочные, в частности полиэтилен, а также листы стеклопласта.

Одноэтажные дома из пластмасс  могут быть построены с применением  всего двух основных типов деталей, а именно элементов стен и элементов  крыши. Стены толщиной всего 8 – 10 мм состоят из двух слоев пластика –  полиэфира и стекловолокна, между  которыми проложен жесткий пенопласт. Звуко– и теплоизоляция соответствует кирпичной кладке толщиной 1,3 м. Свободнонесущая конструкция полиэфирной крыши позволяет увеличить ширину пролетов между стенами, так что отпадает необходимость во внутренней опорной стене. Таким образом, вся жилая площадь становится полезной и появляется возможность ее индивидуального планирования с помощью передвижных или шкафных перегородок. Имея в распоряжении только 40 строительных деталей такой дом можно построить менее чем за 12 часов.

В Лондоне в 1966 – 1969 годах  были возведены два 21-этажных здания из пластмасс с использованием стальных конструкций. Эти здания по существу представляют собой стальную этажерку с жилыми «ящиками» из пластмасс. Дома из пластмасс имеются и в  других городах, например в Париже и  Брюсселе. Практически не нуждаются  в чистке сооружения из стекловолокна  и полиэфира, они особенно хороши для промышленных установок. Годятся они и как общественные здания и гостиницы.

Пластмассы располагают  идеальными возможностями для осуществления  строительства из облегченных конструкций. Этот принцип выгоден тем, что  позволяет значительно экономить  материалы. Из многочисленных искусственных  материалов в наибольшей мере отвечают требованиям строительства пенопласты. Пенопласты в равной степени могут  быть хороши и как высокоэластичные, и как очень твердые материалы.

Около 50% всех пенопластов  изготавливается в настоящее  время из полиуретана. На основе однотипных химических реакций, заключающихся  в обработке компонента, содержащего  гидроксильную группу, диизоцианатом, можно получить как термопласты, так и реактопласты, но свойства их зависят от выбора исходного компонента. Смотря по тому, какие многоатомные спирты и дополнительные компоненты взяты для превращения, можно получить, например, пенопласт настолько мягкий, что он годится на подушки, или настолько твердый, что из него можно сделать тару или изготовить ценные изоляторы для холодильников. Между этими крайностями находятся полужесткие материалы, спектр применения которых простирается от кузовостроения до обувной промышленности. Из сверхтвердых «структурированных» пен можно формовать крупные детали с массивными краевыми зонами – детали автомобилей, части мебели. Эти и другие изделия из полиуретана можно изготавливать непосредственно из вещества, получившегося в результате реакции, причем готовая продукция отвечает требованиям, предъявленным к качеству материала и его оформлению.

 

6. Назначение арматуры в железобетоне. Классы и марки стали, виды арматурных изделий для железобетона.

 

Под арматурой понимают гибкие или жесткие стальные стержни, размещенные  в массе бетона, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов, поперечными  или продольными силами, действующими на конструкцию в стадии ее эксплуатации. Назначение арматуры - воспринимать растягивающие  усилия (при изгибе, внецентренном  сжатии, центральном и внецентренном  растяжении), а также усадочные  и температурные напряжения в  элементах конструкций. Значительно  реже арматуру применяют для усиления бетона сжатой зоны изгибаемых элементов, однако она высокоэффективна для  армирования колонн с малыми (случайными) эксцентриситетами (центрально-сжатые колонны). В результате сцепления  арматуры с бетоном в период твердения  бетонной массы конструкция работает под нагрузкой как одно монолитное тело.

Гибкую арматуру применяют  в виде отдельных стальных стержней и проволоки или разнообразных  изделий из них (сварные рулонные или плоские сетки, сварные каркасы, канаты, пакеты и пучки), а жесткую  арматуру - в виде стальных прокатных  уголков, швеллеров или двутавров и используют в монолитных конструкциях высотных каркасных зданий, в тяжелонагруженных и большепролетных перекрытиях и покрытиях, если это экономически и технически оправдано. До отвердения бетона жесткую арматуру используют как металлическую конструкцию, работающую на нагрузку от собственного веса, веса подвешиваемой к ней опалубки и свежеуложенной бетонной смеси. Гибкая арматура получила наибольшее распространение в строительстве, так как она в большинстве случаев более экономична по сравнению с жесткой.

Являясь важнейшей составной  частью железобетона, арматура должна отвечать специальным требованиям:

1) надежно работать совместно  с бетоном на всех стадиях  эксплуатации конструкции;

2) использоваться до физического  или условного (сталь высокой  прочности) предела текучести  при исчерпании несущей способности  конструкции;

3) обеспечивать удобство  арматурных работ и возможность  их механизации (пластические  свойства, свариваемость).

 

Армирование железобетонных конструкций

а - плиты;

б - балки;

в - колонны;

1 - рабочая арматура;

2 – конструктивная;

3 - монтажная; 

4 - поперечные стержни  балок, привариваемые к рабочей  и монтажной арматуре;

5 – конструктивная продольная арматура;

б - хомуты каркасов колонн.

 

 

 

 

 

 

Арматуру классифицируют по функциональному назначению, способу  изготовления и виду поверхности. По функциональному назначению различают  арматуру рабочую и монтажную. 

Под рабочей понимают арматуру, площадь сечения As которой определяют расчетом на действие внешних нагрузок. В зависимости от воспринимаемых усилий рабочую арматуру подразделяют на продольную 1 и поперечную 4. Продольная рабочая арматура воспринимает продольные усилия. Располагают ее параллельно наружным граням элементов. Поперечная арматура направлена перпендикулярно продольной. Она воспринимает поперечные усилия. Термин поперечная арматура включает в себя хомуты и отогнутые стержни (отгибы), а термин «хомуты» - поперечные стержни сварных каркасов и хомуты вязаных каркасов. Содержание рабочей продольной арматуры в элементах железобетонных конструкций определяют отношением общей площади сечения As рабочих стержней к сечению Аb бетона. Это отношение μ= As /Ab, называемое коэффициентом армирования, часто выражают в процентах.

Под монтажной (продольной и поперечной) понимают арматуру, устанавливаемую без расчета (по конструктивным или технологическим соображениям). Она предназначается для более равномерного распределения - распределительная арматура 2, сосредоточенного усилия между отдельными стержнями рабочей продольной арматуры или для сохранения проектного положения продольной и поперечной арматуры в конструкциях - монтажная арматура 3 при бетонировании.

Монтажную арматуру устанавливают  также для частичного восприятия неучитываемых расчетом усилий от усадки и ползучести бетона, температурных напряжений, местных напряжений от сосредоточенных сил и в местах изменения направления арматуры, случайных напряжений, возникающих при изготовлении и хранении конструкций, и воздействии на них монтажных и транспортных нагрузок - конструктивная арматура. Диаметр d монтажной арматуры принимают не менее 10... 12 мм. Диаметр хомутов в вязаных каркасах внецентренносжатых линейных элементов принимают не менее 0, 25d и не менее 5 мм, где d - наибольший диаметр продольных стержней; диаметр хомутов в вязаных каркасах изгибаемых элементов принимают не менее: при h < 800 мм- 6 мм; при h > 800 мм - 8 мм. В сборных элементах, при их подъеме и транспортировании, монтажные стержни используют как рабочие.

Конструктивную поперечную арматуру устанавливают у всех поверхностей элемента, вблизи которых ставится продольная ненапрягаемая или напрягаемая  арматура, для улучшения ее совместной работы с бетоном. Ее применяют в  виде поперечных стержней сварных рулонных или плоских сеток, охватывающих продольную арматуру балок, или шпилек, привариваемых или привязываемых к продольным ненапрягаемым стержням, или в виде замкнутых хомутов. Шаг конструктивной поперечной арматуры хомутов принимают не более 600 мм и не более удвоенной ширины грани элемента, вблизи которой ставится продольная арматура. У боковых граней балок высотой более 700 мм конструктивные продольные стержни устанавливают с шагом s =400 мм. Площадь сечения одного стержня принимают Asl =0, 001sbb где bb = 0, 5Ь, но не более 200 мм. Кроме восприятия усилий от неравномерной усадки бетона по длине элемента, ползучести бетона, температурных деформаций эти стержни сдерживают также раскрытие наклонных трещин на боковых гранях элемента.