Материал: Доманская. Строительные материалы и изделия. Учебное пособие

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

ханических нагрузок. Ползучесть материалов наблюдают как при температуpax, близких к температуре жидкого гелия, так и при близких к температуре плавления. Однако с увеличением температуры скорость ползучести материалов растет, что ограничивает долговечность конструкций, работающих при постоянных нагрузках и повышенных температуpax. Малая скорость ползучести материала — главное требование, предъявляемое к жаропрочным материалам. Существенное техническое значение имеет ползучесть металлических материалов и керамики при повышенных температуpax и давлениях.

Релаксация — способность материалов к самопроизвольному снижению напряжений при постоянном воздействии внешних сил. Это происходит в результате межмолекулярных перемещений в материале. Релаксация оценивается периодом релаксации — временем, за которое напряжение в материале снижается в е = 2,718 раза, где е — основание натурального логарифма. Период релаксации составляет от 1∙10–10 секунд для материалов жидкой консистенции и до 1∙10 10 секунд (десятки лет) у твердых.

Текучесть — свойство пластичных металлов и тел при постепенном увеличении давления уступать действию сдвигающих сил и течь подобно вязким жидкостям. Величина текучести обратна величине вязкости.

3.4. Технологические свойства строительных материалов

Технологические свойства в большинстве случаев аддитивны, т. е. свойство смеси подобных материалов можно определить, зная массовую долю каждого составляющего и присущее ему свойство, а рассчитать по формуле:

34

3. Свойства строительных материалов

где Xi — массовая доля компонента в смеси, дол. ед.; Ai — свойство отдельного компонента смеси.

По приведенной формуле можно определить различные технологические свойства, например, температуру размягчения битумных материалов, плотность известкового молока (суспензии гидратной извести и воды), температуру отвердевания и другие.

Температура размягчения — характеристика органических (аморфных) материалов, т. е. температура, при которой материал приобретает возможность размягчаться, т. е. переходит из твердого агрегатного состояния в пластичное, а затем в жидкое.

3.5. Эксплуатационные свойства

Строительное изделие, деталь или конструкция должны удовлетворять требованиям эксплуатации, т. е. обладать надежностью и долговечностью, которые характеризуют продолжительность выполнения изделием своих функций в течение заданного срока службы или до наступления предельного состояния. Строительные изделия подразделяют навосстанавливаемые(можноотремонтироватьилизаменить) и невосстанавливаемые (закладные детали, связи стеновых панелей).

Исправность объекта — техническое состояние, при котором объект полностью соответствует всем требованиям научной и технической документации.

Работоспособность объекта — техническое состояние, при котором обеспечивается нормальное выполнение объектом основных функций, при этом исправность обязательно включает в себя работоспособность.

Предельное состояние — состояние, при котором дальней-

35

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

шая эксплуатация объекта недопустима из-за его физического износа или нецелесообразна из-за морального износа. Переход конструкций из исправного состояния в неисправное происходит в результате накопления дефектов, т. е. отдельных несоответствий продукции установленным требованиям. Для правильной оценки состояния проводят разделение дефектов.

Неустранимый дефект — дефект, ликвидация которого технически невозможна или экономически нецелесообразна, при этом по мере усовершенствования технологии неустранимые дефекты могут стать устранимыми.

Повреждение — событие, нарушающее исправное состояние объекта, но его работоспособное состояние при этом сохраняется.

Надежность — это сложное свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения его параметров; складывается из частных свойств: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени (для материалов и изделий) или некоторой наработки (для оборудования):

— наработка до отказа, соответствует времени от начала эксплуатации до первого отказа. Данное понятие применительно только для единичного изделия;

— средняя наработка до отказа — математическое ожидание (среднее значение) наработки до первого отказа;

— вероятность безотказной работы означает, что в пределах заданной наработки отказа объекта не возникнет;

— интенсивность отказов — вероятность безотказной работы в конкретный момент времени;

— отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния.

36

3. Свойства строительных материалов

Внезапный отказ — отказ, произошедший в результате резкого скачкообразного изменения параметров (поломка, отслаивание).

Постепенный отказ — отказ, произошедший вследствие медленного изменения параметров (износ, деформация материалов).

Долговечность (работоспособное состояние, работоспособ ность) — состояние объекта, при котором его параметры находятся в установленных допусках. Долговечность заключается

вспособности объекта не достигать предельного состояния

втечение некоторого времени или наработки при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Показатели долговечности:

— технический ресурс, отражающий наработку единичного объекта от начала эксплуатации до перехода в критическое состояние (применение невозможно);

— средний ресурс — математическое ожидание технического ресурса;

— cрок эксплуатации — срок до перехода изделия в предельное состояние, при котором применение недопустимо;

— средний срок службы — математическое ожидание срока эксплуатации.

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся

вприспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния в результате предупреждения, выявления и устранения отказов. Только для восстанавливаемых изделий выделяют:

— среднее время восстановления работоспособного состояния;

— вероятность восстановления, т. е. вероятность того, что время восстановления работоспособности не превышает заданного.

37

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

Сохраняемость — свойство объекта сохранять работоспособность (безотказность, долговечность и ремонтопригодность) при хранении и транспортировании или в перерывах между использованием по назначению:

— время хранения до возникновения неисправности (время сохранения гидрофобности для гидрофобного цемента);

— время транспортировки до возникновения неисправности (время сохранения удобоукладываемости для бетонной смеси).

38