a. rutkauskas referatas
Post on 16-Nov-2015
57 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
1
VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETAS
STATYBOS FAKULTETAS
STATYBINI MEDIAG KATEDRA
TEORINIAI MEDIAGOTYROS PAGRINDAI
MINERALINI PRIED POVEIKIS BETONO
ATSPARUMUI ARMINEI KOROZIJAI
REFERATAS
Tikrino: prof. habil. dr. R. Maiulaitis
Atliko: doktorantas A. Rutkauskas
Vilnius
2014
-
2
TURINYS VADAS .............................................................................................................................................. 3
REFERATO TIKSLAS ....................................................................................................................... 4
1. DIRBTINI STATYBINI KONGLOMERAT TEORIJA ........................................................ 6
2. STATYBINI MEDIAG KLASIFIKACIJA ............................................................................ 6
3. BENDROSIOS DSK TEORIJOS SUDEDAMOS DALYS ........................................................... 7
4. ALIAVINS MEDIAGOS, NAUDOJAMOS PERDIRBANT DSK ...................................... 8
5. ESMINS STATYBINI MEDIAG SAVYBS...................................................................... 9
5.1 MECHANINS MEDIAG SAVYBS ................................................................................. 10
5.2. FIZIKINS SAVYBS .............................................................................................................. 11
5.3. CHEMINS IR FIZIKINS CHEMINS SAVYBS ........................................................... 16
5.4. TECHNOLOGINS SAVYBS ................................................................................................ 17
5.5. MEDIAG KOKYBS VERTINIMAS ................................................................................ 19
6. NAUJ STATYBINI KONGLOMERAT KRIMAS ........................................................... 21
7. DSK ILGAAMIKUMO KONSTRUKCIJOSE TEORIJA ....................................................... 22
7.1. BENDROS SVOKOS APIE MEDIAG ILGAAMIKUM .......................................... 22
7.2. LAIKINI MEDIAGOS ILGAAMIKUMO ELEMENTAI ................................................. 23
7.3. PAGRINDINI STRUKTR IR SAVYBI CHARAKTERISTIK KRITINIAI LYGIAI 25
7.4.TEORINIAI ILGAAMIKUMO PASKAIIAVIMAI IR JIEMS PRIIMTI APRIBOJIMAI 27
7. 5. KAI KURIE MEDIAGOS KONSTRUCIJOS PATIKIMUMO KLAUSIMAI ..................... 28
IVADOS .......................................................................................................................................... 31
LITERATRA .................................................................................................................................. 32
-
3
VADAS
Statyba veikla, kurios tikslas pastatyti (sumontuoti, nutiesti) nauj, rekonstruoti,
remontuoti ar griauti esam statin. Tai viena svarbiausi alies kins veiklos srii, uimanti
svarbi viet moni ir visos valstybs socialiniame ir ekonominiame gyvenime.
vairi paskiri statini statyba buvo ir yra valstybs to laikotarpio ekonominio gyvenimo
atspindys.
Statybin mediagotyra yra fundamentalus taikomojo pobdio mokslas, nagrinjantis
nepertraukiamai besivystanias ini sistemas apie statybines mediagas ir dirbinius. Neturint
pakankamai ini apie statybini mediag atmainas, j gamybos bdus ir kokybinius rodiklius,
teisingus j sandliavimo ir naudojimo metodus yra nemanoma projektuoti ir statyti pastatus ir
statinius, juos rekonstruoti ir remontuoti bei aktyviai dalyvauti statybinio profilio mokslinio-
techninio ir projektavimo organizacij veikloje. Sprendiant mokslines ir gamybines uduotis,
visada siekiama gerinti statybini mediag kokyb ir mainti j savikain, o architektroje
tobulinti j menin iraik, o taip pat didinti mediag, gamini ir konstrukcij patikimum ir
ilgaamikum pastatuose ir inineriniuose statiniuose.
Statybin mediagotyr, kaip ir daugel kit moksl, sudaro du pagrindiniai komponentai
praktika ir teorija. Statybins mediagotyros struktra gan sudtinga, taiau joje ie abu
komponentai yra glaudiai persipyn ir turintys vienas kitam poveik.
Praktika prioritetin, ia pateikiamo fundamentalaus mokslo dalis, apimanti ini visum:
apie statybini mediag ir dirbini gamyb; apie technologinius aliav perdirbimo (mechaninius,
cheminius) bdus, kad bt galima gaminti kokybik produkcij; apie vairi statybini mediag
kokybs techninius rodiklius; apie j savybi bandym metodus laboratorijose ir gamybos
slygomis; apie praktin mediag ir dirbini panaudojim statant pastatus, ininerinius statinius ir
kitus statybinius objektus. Praktikos lygis ir jos pasiekimai priklauso nuo to, kiek ji remiasi
moksliniais principais (vaidmeniu), ar joje taikomi iuolaikiniai mokslo ir technikos pasiekimai, ar
priimti efektyvs pagrindiniai technologijos elementai (aliavos, ranga ir energetika), ir
pagrindinis, ar pakankamai gerai gamybos procesai atitinka progresyvios technologijos lyg,
vertinant pasiekimus pasauliniu mastu ioje srityje.
Statybos objekto bendruose smatiniuose skaiiavimuose mediag vert sudaro 50 65 %,
todl objekto statybos kat sumajimas labai priklauso nuo naudojam statybini mediag ir
dirbini efektyvumo, j teisingo parinkimo konstrukcij gamybai bei specialiems tikslams.
Praktikoje atrandami vairs mediag savikainos mainimo bdai, j efektyvumo didinimas,
mainant konstrukcij tr ir mas, gaminant didesnio baigtumo statybinius dirbinius ir detales
-
4
gamyklinmis slygomis, pastoviai pleiant asortiment. Praktikoje didelis dmesys skiriamas
mediag iors ir savybi atitikimui nustatytiems etalonams ir normoms. Nuokrypiai nuo etalon
bei standart reikalavim gali bti leidiami tik siekiant gerinti konstrukcij kokyb ir j menin-
estetin iraik (architektroje).
Teorija apima ini visum apie esminius ryius, susijusius su statybini mediag
struktros krimo procesais ir savybi formavimu technologini aliav perdirbimo praktinse
stadijose arba pagamint gamini panaudojimu statyboje. Kaip inome, pagrindinis kriterijus,
patvirtinantis teorij, yra praktika, kuri ne tik patikrina teorij, bet ir j praturtina ir papildo
naujausiais faktais. Remiantis tolimesne jos analize ir sisteminimu, teorija gali bti papildyta
naujais dsningais ryiais. Jie tampa labai svarbs, gali bti pritaikomi ne tik vienetinei mediagai,
iliekant dsningiems ryiams (nors paprastai gana svariais konkreiai praktikai), bet ir daugeliui
mediag tam tikroje visumoje, pavyzdiui, panaioms pagal savo struktr. Tuomet daugumai
mediag ie dsningumai tampa ne daliniais, taiau bendraisiais. Jie gali pasireikti ne tik
konkreioje, bet ir abstrakioje loginje formoje, pavyzdiui matematins lygybs pavidalu. Tam
tikra lygybs fizin prasm nurodo tolimesnius praktikos tobulinimo metodus.
Statybins mediagotyros teorija taip pat parodo reikini ir proces esminius dalykus,
suritus su naujadar atsiradimu, mikro ir makro struktriniais elementais, j tarpusavio ry
perdirbant aliavas ir formuojant (ltai ar greitai) vieningos struktros monolitin statybin
mediag ar dirbin technologinje stadijoje. Teorija apima viening daugialypi statybini
mediag klasifikacij, kai kiekvienas i j, esant tam tikroms slygoms, atitinka bendriems
moksliniams principams bei pagrindiniams objektyviems dsningumams. Jose sukaupti mediag
sudties ir struktros optimizavimo metodai, vertinant btinas savybes, pateikiamas bendr
mokslini princip kompleksas, kuris grindiamas konkreiais technologiniais virsmais ir
sudarantys teorins technologijos pagrind. Statybins mediagotyros teorijai taip pat priskiriamos
hipotezs, teoremos, kriterijai ir kategorijos.
Statybin mediagotyr be praktikos ir teorijos, kaip pagrindini komponent, sudaro ir
treiasis komponentas mokslo pasauliros pagrindas. Jis skatina statybini mediag ir
dirbini tobulinim, nomenklatros pltim bei j klasifikacij pagal gaminamos produkcijos
panaudojim, remiantis praktikos vystymusi pagrstu prognozavimu.
REFERATO TIKSLAS
armin betono korozija (AAR Alkali-aggregate reaction (angl.)) tai arm ir upild
chemin reakcija. i reakcija vyksta betone arba skiedinyje, jos metu reaguoja upilduose esanios
-
5
reaktyviosios uolienos ir natrio bei kalio armai, isiskiriantys daugiausia i kietjanio cementinio
riiklio.
Pirm kart betono armin korozija buvo aprayta 1940 metais JAV, o problemos dl ios
korozijos pastebtos jau 1930 metais. Lietuvoje betono armin korozija pradta tirti 1969 metais.
Tuo metu specialistai pradjo stebti ir tirti reikinius, bdingus betono arminei korozijai,
vykstanius gyvenamuosiuose (stambiaplokiuose) namuose Kaune, Klaipdoje, iauliuose ir
Akmenje.
Tiriant armin betono korozij pasaulyje per pastaruosius deimtmeius buvo atlikta ir iki
iol atliekama daug tyrim. Vieni tyrimai yra orientuoti reakcijos tyrimus, kiti prevencijos
priemoni nuo korozijos paiekas. Taiau visuotinai pripaint patikim priemoni, iskyrus
maaarmio cemento naudojim kai upildai yra reaktyvs, iki iol nra.
Kok aling poveik sukelia armin betono korozija?
armins betono korozijos metu vyksta chemins reakcijos, kuri intensyvumas ir reakcijos
produktai priklauso nuo betono ar skiedinio miiniui naudot upild savybi ir naudojamo riiklio.
Betono miiniams gali bti naudojamas virgdas ir smlis, kuriuose yra reaktyvij uolien.
Potencialiai reaktyvios uolienos yra opoka, titnagai, mergeliai, smiltainiai. Kai i uolien yra
upild sudtyje, padidja tikimyb, kad tam tikromis slygomis (drgna aplinka, didesnis nei
kritinis arm kiekis betone) gali prasidti armin betono korozija, nes ios uolienos yra vienos i
pagrindini upild ir arm reakcijos dalyvi. armai isiskiria i cemento jam hidratuojantis,
taiau gali bti papildyti armais i kai kuri upild arba i eksploatacins aplinkos, pvz., i led
tirpinani drusk.
armins betono korozijos metu atsiranda tokie eksploatuojamo betono destrukcijos
poymiai:
pleijimas, pasireikiantis trkim tinklu;
isipltimas, sukeliantis deformacijas;
lokalus betono sutrupjimas;
konstrukcij sandarinimo mediag ispaudimas;
paviriaus iskilinjimai;
paviriaus spalvos pokytis ir apnaos, atsirandanios ant paviriaus.
Siekiant padidinti betono atsparum arminei korozijai ir ivengti mint betono irimo
paymi rekomenduojama naudoti mineralinius priedus:
lak;
pelenus;
opok;
-
6
SiO2 mikrodulks.
iame referate apvelgsime koki tak DSK daro sudedamosios aliavins mediagos,
priedai, aptarsime statybini mediag esmines savybes (mechanines, fizikines, chemines,
technologines), mediag kokybs vertinim, nauj statybini konglomerat krim ir inoma,
vien svarbiausi savybi- ilgaamikum.
1. DIRBTINI STATYBINI KONGLOMERAT TEORIJA
Statybinje mediagotyroje, kaip ir kituose moksluose, pirmumas teikiamas praktikai. Taiau,
siekiant efektyviau studijuoti fundamentin moksl, btina teorij pagrsti praktika, tai palengvina
mediag (esant j daugialypikumui) technologijos painimo proces. iuolaikiniame, treiajame,
statybins mediagotyros vystymosi etape, mokslo teoriniai aspektai kol kas isamiausiai idstyti
dirbtini statybini konglomerat teorijoje. J priimta pradti nuo vieningos klasifikacijos
apraymo, kurioje ios mediagos (iskyrus gamtines, apraytas atskirai) apjungtos bendraisiais
teorijos ir metodologijos dsniais.
2. STATYBINI MEDIAG KLASIFIKACIJA
Daugyb statybini mediag, kuri pavadinimai sudaro daugialyp j nomenklatr,
paprastai pateikiamos sistemikai suklasifikuotos. Klasifikavimo poymiai gali bti: mediag
gamybinis panaudojimas; pradins aliavos ris; masins produkcijos gamybos bdas; pagrindinis
kokybs poymis ir kt. Viena mediag dalis, apjungta grupes, priskiriama gamtinms, o kita
dirbtinms (1 pav.).
Gamtins arba natralios statybins mediagos ir dirbiniai gaunami betarpikai i ems klod
arba perdirbant medienos masyvus darbin medien. ioms mediagoms suteikiama tam tikra
forma ir racionals dirbini matmenys, bet netiriama j sudtis, sandara, pavyzdiui chemins
mediagos. I gamtini daniausiai naudojamos miko (medienos) ir akmens mediagos ir dirbiniai.
Be j, paprastai (mechanikai) apdirbant galima gauti: gamtin bitum arba asfalt, ozokerit,
kazein, kir; kai kuriuos augalins kilms produktus, pavyzdiui, iaudus, nendres, spalius, durpes,
droles ir kitus, arba gyvulins kilms, pavyzdiui, viln, kolagen, krauj ir kt. Visi ie gamtiniai
produktai slyginai nedideliais kiekiais taip pat naudojami statyboje.
Kad bt galima geriau sisteminti gamtines statybines mediagas, jos suskirstomos klases
pagal tapaius poymius, o klasse pagal ri ar dirbini vairov. Taip medienos mediagos ir
dirbiniai pagal ris skirstomos lapuoius ir spygliuoius, pagal asortiment - apvalius, pjautinius
-
7
ir vienetinius. Taip pat galimas ir tolimesnis j poris, pavyzdiui, pagal savybes, struktr ir kt.
Gamtins akmenins mediagos ir dirbiniai turi savo klasifikacij, kuri grindiama genetiniu
poymiu t.y. uolien kilme. Jos taip pat skirstomos pagal technini savybi poymius vidutin
tank, stiprum, atsparum aliui; pagal chemin sudt, pavyzdiui, pagal silicio dioksido kiek
rgius, vidutinius, pagrindinius ir ultrapagrindinius.
1. pav. Statybini mediag klasifikavimo schema:
1 keramika; 2 stiklas; 3 lakai; 4 akmens lydiniai; 5 plytos; 6 betonai; 7 asbocementiniai dirbiniai; 8 kiti
dirbiniai; 9 auktatemperatrinis apdirbimas; a mediagos; b - dirbiniai
3. BENDROSIOS DSK TEORIJOS SUDEDAMOS DALYS
Bendroji DSK teorija susideda ir keturi tarpusavyje susijusi skyri, i kuri kiekvienas
pateikiamas kaip gana nepriklausoma mokslin sistema ar teorin koncepcija.
Pirmas skyrius struktros susidarymo teorija, dar gali bti nusakoma kaip teorin
technologija. iame skyriuje pateikiami tipiniai statybini mediag gamybos technologiniai
procesai ir virsmai; kiekvienos srities mediag ir dirbini gamybos technologiniai dsningumai,
vertinant pasaulinius pasiekimus.
Antras skyrius stiprumo, deformavimo struktrin teorija ir DSK savybi kongruencija,
esant optimalioms struktroms. Jame pateikiamas bendras optimali sudi ir DSK struktr
projektavimo metodas, kuris remiasi objektyviais stiprumo ir kit savybi dsningumais,
kongruencija, susidarymu; aikinama materialaus pasaulio i objektyvi dsningum fizikin,
fizikin chemin ir technologin kilm.
Treias skyrius DSK ilgaamikumo, pastat ir statini konstrukcijose, teorija. Pateikiami
-
8
dsningi mediagos, esanios konstrukcijoje, struktros ir savybi pokyiai. Apraomi
ilgaamikumo principai, laikini elementai ir j prailginimo bdai - sustiprinimas, santykin
stabilizacija ir destrukcija bei jos sustabdymas. Sprendiamos ilgaamikumo ir DSK patikimumo
eksploatacinmis slygomis prognozavimo problemos.
Ketvirtas skyrius mokslinio tyrimo ir technins DSK kokybs kontrols metod teorija.
Teoriniame painime DSK ireikiamas kokybini charakteristik visumos slygomis ir
operacijomis; dsningumais, sudaraniais mediag bandymo metod esm, vertinant mediag
savybes laboratorinse ir gamybinse slygose ardomaisiais ir neardomaisiais matavimo metodais,
rengimais, aparatais ir automatizuotomis priemonmis. Pagilina greitesnius metodus, pavyzdiui,
vertinant aplinkos ir mediag ekologin var.
iuo metu bendrosios DSK teorijos tam tikr skyri ivystymo lygis nra vienodas, taiau
turim duomen kiekis leidia sprsti daugel technologini ir statybini udavini bei
mediagotyros mokslo vystymosi ir tobulinimo problemas. Toliau ymiai smulkiau idstyti i
keturi skyri pagrindiniai aspektai.
4. ALIAVINS MEDIAGOS, NAUDOJAMOS PERDIRBANT DSK
Technologija mokslas apie naudojam aliavos produkt perdirbimo bdus ir procesus.
Chemin technologija mokslas apie aliavos cheminio perdirbimo statybines mediagas ir
dirbinius procesus ir metodus. Pagrindiniai technologiniai elementai yra aliavos, energija ir
aparatra (prietaisai). ie elementai tampriai susij, jiems poveik turi ekonomikos bei mokslinio-
techninio potencialo bsena ir lygis.
aliavos tai pirmins mediagos arba vairi mediag miiniai (aliaviniai miiniai),
susidedantys i dviej ar daugiau komponent, kurie naudojami cheminio perdirbimo metu, kad
bt galima gauti tam tikros ries statybin mediag. iems tikslams daniausiai naudojamos
gamtins aliavos. Jos gaunamos i ems gelmi arba i jos pavirini sluoksni, ir, i esms, bna
neorganins kilms. Reiau iems tikslams naudojamos gamtins organins mediagos, taip pat
pramons, ems kio, miko kirtimo ir kt. alutiniai produktai.
Neorganins aliavos skirstomos nemetalines ir metalines. Statybini mediag gamyboje
naudojamos nemetalins, o metalurgijoje, gaminant metalinius dirbinius ir konstrukcijas metalins
aliavos. I gamtini nemetalini aliav daniausiai naudojamos uolienos ir uolienas sudarantys
mineralai, ypatingai oksidai, silikatai, karbonatai ir kitos pagal savo sudt ir savybes priskiriamos
gamtinms mediagoms mediagos. I oksid labiausiai iskirtinas vanduo dl savo specifini
savybi, atskiriani j nuo metal oksid ir metaloid. Uolien tarpe daniau nei kiti naudojami
-
9
silicio dioksidai kvarciniai smliai, smiltainiai ir kiti, savo sudtyje turintys silicio dioksido SiO2;
aliuminatai moliai, boksitai ir kiti, savo sudtyje turintys aliuminio oksido Al2O3; karbonatai
klintys, kreidos, magnezitai, marmurai ir kiti, savo sudtyje turintys kalcito CaCO3; sulfatai ir kitos
deguonins druskos, pavyzdiui, gipsai, anhidritai.
I organini gamtini aliav reikt iskirti akmens ir rusvj anglis, naft, augalines
mediagas, durpes ir kitas, daniausiai pagal savo sudt nevienalytes ir turinias vairi deguonies
jungini, mediagas (iskyrus karbonat ir karbid junginius, nepriskiriamus prie organini
mediag).
Kaip aliavos yra naudojamos ir kit pramons ak produktai: metalurginio proceso lakai,
dervos, gautos deginant akmens anglis ir koks, degisias ris, atliekas i kalnakasybos kombinat,
medio droles ir pjuvenas, spalius ir kt. Ypatingai daug alutini produkt (atliek) gaunama
mineralini statybini mediag technologijoje. P. I. Boenovo duomenimis i mediagos
gamybos dinamika leidia prognozuoti atliek kiek Rusijoje. Kad gautume 1 ton aliuminio, reikia
perdirbti iki 10 t aliav, tas pats ir nikelio, vario gamyboje. Arba, pavyzdiui, vienas i GOK
KMA, kad gaut prisodrintos geleies, kasmet perdirba apie 80 mln. t rdos, i kurios daugiau kaip
45 mln. t atliek sandliuojama svartynuose. Turtinant asbestines rdas, kasmet gaunama daugiau
kaip 27 mln. t atliek smulkios skaldos pavidalu, kurios yra tinkamos statybiniams tikslams.
Statyboje naudojami alutiniai produktai gali bti ne tik kietojoje, bet ir skystojoje bei
dujinje bsenose. J intensyvaus panaudojimo statybinje pramonje problema gana aktuali.
Rusijos svartose ir atsarg saugyklose 90-t met pradios duomenimis susikaup iki 60 mlrd. t
technogenini mediag, kurios ekologiniu poiriu kenkia aplinkai.
Gamtini aliav produktai ir technogenins aliavos naudojamos statybini mediag ir
dirbini gamyboje po j iankstinio apdirbimo. Tai ir sudaro pagrindin paruoiamj darb etap
technologijose.
5. ESMINS STATYBINI MEDIAG SAVYBS
Renkantis mediag statybinms konstrukcijoms, reikia atsivelgti jos savybes atlaikyti
realias apkrovas nesuyrant bei nekeiiant savo pradini matmen. Vienos mediagos geriau atlaiko
gniudymo, kitos tempimo jgas, atsirandanias dl apkrovos veikimo ar kit veiksni.
Mediagos atsparum charakterizuoja jos elgsena veikiant apkrovoms, iaukianioms
konstrukcijos gniudym, poslinkius ar visik jos suirim. Mediaga turi patikimai atlaikyti visas
apkrovas per savo eksploatacijos trukm.
Tuo paiu btina, kad mediaga bt atspari fiziniams (temperatros svyravimams, ypa
-
10
perjimams per 0 C, vandens poveikiui ir kt.) ir cheminiams (rgtims, armams, druskos tirpalams
ir kt.) poveikiams. Neretai vienu i pagrindiniu kokybs poymiu tampa mediagos tinkamumas j
technologikai apdirbti, pvz. lifuoti, lydyti, skaldyti reikalingomis formomis ir kt. Renkantis
mediag reikia atsivelgti vis eil j savybi. Statybini mediag savybms priskiriamos j
savybs reaguoti atskirus ar sudtinius, iorinius ir vidinius veiksnius jgas, iluminius
pokyius, sdimo, vandens ar kitokio skysio terps veikim ir tt.
Savybs skirstomos 4 grupes: mechanines, fizines, chemines ir technologines. Kai kada dar
atskirai iskiriamos fizins chemins savybs. Skaitins mediag savybi reikms gaunamos
laboratoriniuose ar lauk bandymuose, naudojant vairius rankius ir aparatr. Bandymai gali bti
atliekami destrukciniais (suardant mediag) ar nedestrukciniais (mediagos nesuardant) metodais.
5.1 MECHANINS MEDIAG SAVYBS
Mechanins savybs ireikia mediagos savybes prieintis jginiams (nuo mechanini
apkrov), iluminiams, sdimo ir kitiems tempimams be struktrini pakitim. Daniausiai
tempimai ireikiami vidine mechanine jga, o j skaitin iraika skaitosi kaip jgos poveikis
vienetinei ploktelei (2 pav.). Skaiiavimais iskiriami normaliniai (statmeni ploktelei) ir
tangentiniai tempimai, ireikiami MPa.
2 pav. Jg veikimo schema veikiant tempimams
Mechanins savybs skirstomos deformacines ir tvirtumo.
Deformacins savybs charakterizuoja mediagos gebjim keisti form ar matmenis be
mass pokyio. Pagrindins deformacijos tempimas, gniudymas, klupimas, sukimas, poslinkiai ir
lenkimas. Visos jos gali bti grtamosios ir negrtamosios. Grtamosios deformacijos visikai
dingsta panaikinus jas iaukusiais jgas. Negrtamosios liekamosios deformacijos, vadinamos dar
ir plastinmis, kaupiasi veikiant jgoms, o jas panaikinus, deformacijos ilieka. Grtamosios
deformacijos, dingstanios staiga ir visikai, dar vadinamos tampriosiomis, o dingstanios po tam
-
11
tikro laiko plastinmis.
Deformacijos gali bti ir mirios tampriai plastins ar trapiai tsiai plastins, jei pakankamai
aikiai ireiktos atitinkamai tampri ir plastin, ar tampri, tsi ir plastin dalys (3 pav.).
3 pav. Deforacijos priklausomybs nuo apkrovos veikimo laiko grafikas
5.2. FIZIKINS SAVYBS
Statybins mediagos turi begal fizini savybi, t.y. galimyb reaguoti vairius fizikinius
faktorius gravitacinius, iluminius, vandenins terps, akustinius, elektrinius, radioaktyvios ar
rentgenins spinduliuots ir kt. iame skyriuje bus panagrintos kai kurios savybs.
Vidutinis tankis charakterizuoja mediagos mas natralioje bsenoje (kartu su poromis). i
svarbi fizin charakteristika nustatoma padalijant bandinio mas m i bandinio trio V0 ir
ireikiama 0 = m /V0 ; g/cm3, kg/m
3 ar kg/dm
3. Dl tikslaus trio imatavimo, patogiausia naudoti
tiksli geometrini form bandinius, bet yra ir metodik kitoki geometrini form kn triui
apskaiiuoti. Drgnuose bandiniuose nustatomas drgms kiekis, pagal kur nustatomas vidutinis
tankis.
Biri mediag vidutinis tankis yra vadinamas piltiniu tankiu. Jo dydiui reikm turi ne tik
por kiekis viename grdelyje, bet ir tarpgrdini tutum dydis bandinyje. Tikrasis tankis tai
-
12
vienetinio bandinio mas absoliuiai tankiame bvyje, t.y. neskaiiuojant por, trkim ir kit
poymi, esani mediagoje realioje bsenoje. Skaiiuojama kaip mass m ir trio V santykis =
m / V ; g/cm3, kg/m
3 ar kg/dm
3. Dydis yra didesnis u 0 , dl por ir trkim skaiiavimo.
Poringumas bandinio upildymas poromis, ireikiamas (%).
Jei reikia isiaikinti ar poros udaros ar atviros, kaip jos isidsiusios bandinyje pagal dyd,
koks j santykis pagal diametr ir kt., tada naudojami papildomi bandymai naudojant specialius
metodus: absorbcijos, gyvsidabrins porometrijos, kapiliarinio grimo ir kt.
Poringumas ir por dydis turi labai didel tak mediag stiprumui. Esant vienodoms
slygoms, statybins mediagos yra kuo maiau atsparios mechaniniam poveikiui ar kitiems
veiksniams, tuo daugiau por j tryje. Kai kurioms mediagoms egzistuoja labai aikios
priklausomybs. Pvz. kuo maesnis mediagos vidutinis tankis, tuo mediagos stiprumas maesnis,
ir atvirkiai. i priklausomyb bendruoju atveju gali bti ireikta formule: Rn = R0 (1- AP),
kur Rn ir R0 portos ir neportos mediagos stipris;
A koeficientas nusakantis mediagos poringum.
Koeficientas A = 1,0 -1,1 prilygsta optimaliom struktrom su por kiekiu P iki 0,02-0,03.
Yra inomos daugiakomponents empirins formuls, gautos i vairi altini konkreioms
mediagoms, vienaip ar kitaip atitinkanios anksiau pamint priklausomyb Rn = f (P) . Patikimi
duomenys rodo, kad padidinus poringum nuo 0 iki 20%, stiprumas maja linijine priklausomybe.
Taiau sutinkama ir anomalij, kai didjant poringumui, didja ir mediagos stiprumas.
Nuo poringumo priklauso ir kitos kokybins mediagos charakteristikos, pvz. gebjimas
sulaikyti gars ir ilum. Nuo por yra skiriamos struktros ertms, vadinamos tutumomis. Jos
ymiai didesns u poras, gerai matomos, ir isidsiusios tarp piltins mediagos grdeli.
Skirtingai nei porose, vanduo tutumose neusilaiko.
Stiprumui tak turi ir por dydis. Stiprumas didja mainant j dyd. Smulkiagrds
mediagos yra ymiai stipresns nei stambiagrds. Por vieta taip pat turi takos. Stambiuose
upildo grdeliuose jos ymiai saugesns nei tos, kurios yra riamojoje, matricinje konglomerato
dalyje ar yra isidsiusios prie mediagos sieneli. Jos danai pavadinamos mediagos
struktrinmis poromis.
Veikiant statiniams ar ciklikiems iluminiams veiksniams, mediaga apibdinama ilumos
laidumu, ilumos imlumu, temperatros pastovumu ir kitomis ilumos fizikinmis savybmis.
ilumos laidumas mediagos savyb per savo stor praleisti ilum, kilusi nuo
temperatrini skirtum mediagos paviriuose. i savyb vadinama ilumos laidumu , kuris
parodo ilumos kiek prajus pro 1 m storio ir 1 m2 ploto barjer per 1 h, kai skirtingose pusse
temperatra skiriasi 1 oC. Dydis matuojamas W/(mK) ir yra svarbiausia lyginamoji
-
13
charakteristika vertinant vairi mediag ilumines savybes, kai yra naudojami vienodi bandym
metodai. Bendru atveju labiausiai priklauso nuo mediagos poringumo. Porose, o ypa udarose,
esantis oras yra labai maai laidus ilumai. Oras, esant atmosferiniam slgiui, prie +20 oC
temperatros turi = 0,023 W/(mK), prie +100 oC = 0,0306 W/(mK), o prie +1000
oC =
0,0788 W/(mK).
Padidinus temperatr, daugumos statybini mediag ilumos laidumas padidja. Tai galima
paaikinti kinetins energijos padidjimu molekulse, sudaraniose mediag: t = 0 (1+ t ) ,
kur t ir 0 ilumos laidumas atitinkamai temperatrose t ir 0 oC;
temperatrinis koeficientas, parodantis ilumos laidumo koeficiento padidjim,
padidinus temperatr 1 oC;
t mediagos temperatra oC.
i formul tinka tik iki 1000 oC, didesnse temperatrose dydis t surandamas kitais bdais.
Drkstant mediagai, ilumos laidumas didja, todl, kad vandens ilumos laidumas prie +20
oC yra lygus 0,590 W/(mK), o prie +100
oC 0,656 W/(mK). Jei vanduo porose ula, tai
ilumos laidumas dar padidja, nes ledo yra 4 kartus didesnis nei vandens (ledo = 2,1 ).
Literatroje nurodomos vairios mediag reikms sausame bvyje prie +20 oC, ir jie
naudojami iluminiams skaiiavimams bei praktikoje. Pvz. granito ilumos laidumas 3,2-3,5,
keramins plytos 0,8-0,85, betono 1,0-1,5, mineralins vatos 0,06-0,09 W/(mK) ir t.t.
Reikia paminti, kad ivardintos mediagos yra heterogenins sistemos, ir dirbant su jomis,
yra patogiau naudoti taip vadinam efektin ilumos laidum. Jis susideda i ilumos perdavimo
proces per kondensuotas (tvirtas) fazes, poras (dujines) ir per por ir kietos mediagos sieneles.
Defektinis ilumos laidumas yra lygus j vis sumai.
ilumos imlumas nusako mediagos gebjim akumuliuoti ilum mediag ildant.
Padidinto ilumos imlumo mediagos gali iskirti daugiau ilumos jas aldant. Kambario
temperatra, pavyzdiui, gali ilikti pastovi ilgiau, kai grindims, sienoms, perdangoms ir kitoms
konstrukcijoms naudojamos mediagos, gebanios sugerti ilum ildymo laikotarpiu. i mediagos
savyb apibdinama ilumos imlumu, kuris parodo kiek reikia ilumos, norint suildyti 1 kg
mediagos 1 oC. Iskiriamas absoliutus ilumos imlumas konkreiai temperatrai, ir vidutinis tam
tikrame temperatr intervale. ilumos imlumas C , dar vadinamas ilumos imlumo koeficientu yra
apskaiiuojamas formule: C = Q / m (t2 - t1 ) ,
kur Q ilumos kiekis sunaudotas suildyti mediag;
m mediagos mas kg;
t2 - t1 mediagos temperatros skirtumas prie ir po ildymo, oC, J/(kgK).
Vandens ilumos imlumo koeficientas lygus 4,2103 J/(kgK). Statybins mediagos sausame
-
14
bvyje turi ymiai maesnius io koeficiento rodiklius, pvz. akmenys nuo 0,75103 iki 0,9410
3
J/(kgK), mediena - nuo 2,42103 iki 2,7510
3 J/(kgK), plienas nuo 0,510
3 J/(kgK) ir t. t.
Drkinant mediagas is koeficientas didja, kartu didjant ir ilumos laidumui.
ilumos laidumo ir ilumos imlumo koeficientai leidia nustatyti taip vadinam ilumos
sisavinimo koeficient, kuris charakterizuojamas kaip mediagos savyb gerti ilum esant
aplinkos temperatros svyravimams. io koeficiento apskaiiavimo formul eina ne tik ie du
paminti veiksniai, bet ir mediagos tankis ir temperatr svyravimo periodas.
Atsparumas ugniai nusako statybini mediag savyb nesuirti veikiant auktai
temperatrai gaisro metu. Pagal rodikl statybins mediagos skirstomos nedeganias, sunkiai
deganias ir deganias. Nedeganios mediagos prie dideli temperatr nesilydo, neapanglja ir
netrupa. Kai kurios mediagos beveik nesideformuoja (plytos, erps), kitos gali labai smarkiai
deformuotis (plienas) ar net suirti (gamtiniai akmenys, pvz. granitas), ypa, kai kartu juos veikia ir
vanduo, naudojamas gesinimui. Sunkiai deganios mediagos prie dideli temperatr trupa ir
apanglja, bet ie procesai visikai sustoja ugesinus ugn. Tuo tarpu degios mediagos lydosi ir
dega auktose temperatrose, o paalinus auktos temperatros suklj ar ugnies altin, jos paios
dega toliau.
Jei auktos temperatros altinis (vir 1580 oC) veikia mediag tam tikr laikotarp
(kaminuose, katiluose, peiuose), o mediaga ilaiko reikalingas technines savybes ir
nesideformuoja, tai jos priskiriamos prie ugniai atspari. Tokiomis mediagomis vadinamas
amotas, magnezitin plyta ir kitos mediagos, kurios yra naudojamos metalurginiuose peiuose.
Mediagos, galinios tam tikr laik atlaikyti aukt temperatr (viki 1000 oC) beveik
nesuirdamos, priskiriamos prie kariui atspari, pvz. kariui atsparus betonas, keramin plyta ir
kt.
Temperatrinis pastovumas ar termopastovumas mediagos sugebjimas atlaikyti
pasikartojanius (ciklinius) didelius temperatros pokyius, danai su perjimais nuo aukt
teigiam iki em neigiam temperatr. i mediagos savyb priklauso nuo mediagos
vienalytikumo ir kiekvieno komponento iluminio pltimosi savybi. Tai charakterizuojama
iluminio pltimosi koeficientu linijiniu arba bendru. Linijinis koeficientas parodo 1m mediagos
pailgjim paklus jos temperatr 1 oC, bendrasis 1m
3 mediagos trio padidjim paildius 1
oC. Kuo ie koeficientai maesni ir mediagos vienalytikumas didesnis, tuo didesnis temperatrinis
pastovumas, ir tuo daugiau mediaga gali atlaikyti smarki temperatros pokyi nesuirdama.
Cementiniam betonui linijinis iluminio pltimosi koeficientas lygus 101410-6
, plienui 11
1210-6
. Terminis pltimasis yra tamprus ir pilnai grtamas. Pagrindiniai galimo struktros suirimo
faktoriai yra tie, kurie atsiranda nuo apkrovos veikimo. Jie atsiranda dl temperatr gradiento, arba
-
15
dl linijinio pltimosi iluminio koeficiento veikimo. Abejais atvejais apkrovos atsiradimas ir
plitimas susijs su negalimu mediagos dydio kitimu konstrukcijose.
Mediagos reakcijos ciklines ar statines vandens ar garo veiksnius nusakomos vandens
geriamumu, hidroskopija, vandens pralaidumu, gar pralaidumu, atsparumu vandeniui. ie svarbs
parametrai nustatinjami mediagoms esanioms vandens ar gar terpje.
Vandens geriamumas mediagos gebjimas gerti ir sulaikyti vanden. Vandens
geriamumo poras procesas vadinamas vandens geriamumu, ir laboratorijose atliekamas esant
normaliam atmosferiniam slgiui. Bandinys palaipsniui merkiamas vanden arba piln vandens
geriamum pasiekia verdant j, jei aukta temperatra neiaukia mediagos struktrini pokyi.
Bandiniai ilaikomi tam tikr laiko tarp, arba kol pasiekia nustatyt mas.
Vandens geriamumo dydis nustatomas pagal mas V = (M 2 - M1 )100 / M1 , %, arba pagal
tr V0 = (M 2 - M1 )100 /v .
Kur M 1 mas iki vandens grimo; M 2 mas po vandens grimo; v tris.
Vandens geriamumas yra maesnis nei portumas, nes ne visos poros geria ar ilaiko
vanden.
Panaiai nustatomas ir vandens geriamumas esant 0,2-0,3 MPa slgiui, specialiu siurbliu
sudarant vakuum porose.
Hidroskopikumas tai mediagos savyb sugerti drgm i drgno oro. Vandens ar gar
geriamumas poras ar kapiliarus, priklauso nuo oro temperatros ir drgms. Padidinus drgm ir
pamainus oro temperatr hidroskopikumas padidja. Hidroskopijos charakteristika priimta
laikyti gertos drgms mass santyk, esant 100% santykinei drgmei ir 20oC, su sausos mediagos
mase.
Drgms atidavimas tai mediagos gebjimas atiduoti drgm aplinkai. Ji matuojama
mediagos mase, kuri ji praranda, esant oro santykiniam drgniui 60% ir 20oC temperatrai.
Drgm kuri yra maose porose ir kapiliaruose, laikosi gana stipriai, ypa absorbcin-sulaikyta
drgm, kas paskatina geriamo vandens greiio padidjim mediagos porose. Jei aplinkos drgm
lygi mediagos drgmei, tai hidroskopijos ir drgms atidavimo nebna, o toks stovis vadinamas
sausu.
Vandens praleidiamumas mediagos gebjimas praleisti pro save vanden esant tam tikram
slgiui. Jo charakteristika yra vandens kiekis, prajs per 1 h pro 1 cm2 mediagos paviri prie
usiduoto vandens spaudimo. Kartais jis apraomas laiko tarpu, per kur pasirodo pirmieji vandens
pratekjimai per bandin, esant usiduotam slgiui. Vandens slgis nustatomas pagal standartus, ir
priklauso nuo mediagos tipo.
Garo ar duj praleidiamumas nustatomas speciali koeficient dka. Jie lygs garo ar oro
-
16
kiekiui, kuris praeina per 1 m storio mediagos sluoksn per 1 h prie 10 MPa slgio.
Atsparumas vandeniui mediagos gebjimas vienu ar kitu bdu isaugoti savo stiprines
savybes drgmje. Skaitine charakteristika vandens atsparumui yra stiprum santykis gniudant
lapi ( Rv ) ir saus ( Rs ) bandinius. santyk priimta vadinti minktjimo koeficientu ( km ).
Vandeniui atspariomis statybinmis mediagomis yra laikomos tos mediagos, kuri km yra
daugiau nei 0,8, pvz., granitas, betonas, asbobetonas ir kt. ias mediagas galima naudoti lapiose
vietose nenaudojant priemoni nuo drgms apsaugos. Struktros stabilumui ir mediagos
savybms didel tak turi pasikartojantis sudrkimas ir idivimas. Kai kurias mediagas priimta
tikrinti cikliko sudrkimo ir idivimo bdu.
Sunkiose slygose yra ta mediaga, kuri drksta esant rykiems temperatriniams pokyiams.
Mediagos gertas vanduo, ypa pavirinmis poromis, ula prie 0, ir pleiasi 8,5 %. Ritmingai
pasikartojanti ledo kristalizacija ir atitirpimas porose, iaukia papildomus vidinius tempimus. Gali
susidaryti mikro ar makro plyiai, kurie sumaina mediagos stiprum, ar net takoja struktros
suirim. Vandens grusios mediagos gebjimas atlaikyti daugkartinius ciklikus ualimus ir
atitirpimus vadinamas atsparumu aliui. Normose yra nustatyti stiprumo ar mass sumajim
ribos bandiniuose, juos ibandant alio atsparumui prie tam tikro ualimo atilimo cikl
skaiiaus. Daniausiai bandinius, upildytus vandeniu, ualdo specialiose kamerose prie -17 oC
temperatros, o atildo kambario temperatros vandenyje. Vieno ciklo trukm 1 para. Daugelis
mediag atlaiko 200-300 ar netgi daugiau cikl. Galima naudoti ir pagreitintus atsparumo aliui
bandymus. Tokiems priskiriami bandymai druskiniuose tirpaluose, stebint druskos kristalizavimsi
porose. Kai kurioms mediagoms, pvz. lauko akmeniui apie atsparum aliui sprendiama pagal
minktjimo koeficient: priimta laikyti, kad jei is koeficientas ne maesnis nei 0,9, tai mediaga
yra pakankamai atspari aliui.
Fizinms savybms priskiriama ir garso, radioaktyvij ir rentgeno spinduli sugertis,
elektrolaidumas, viesolaidumas ir kt. Atliekant bandymus su konkreiomis mediagomis,
surandamos skaitins verts, ir jos lyginamos su norminmis.
5.3. CHEMINS IR FIZIKINS CHEMINS SAVYBS
Chemins mediagos savybs ireikia mediagos gebjim chemikai reaguoti su iorins
aplinkos reagentais bei gebjim ilaikyti pastovi mediagos sudt ir struktr inertins aplinkos
slygomis. Dauguma statybini mediag reaguoja su vairiomis rgtimis, armais, agresyviomis
dujomis ir kt. Be to, kai kurios mediagos turi savyb leidiani parsidti savaiminiams vidiniams
cheminiams pakitimams esant inertikai aplinkai, kas gali iaukti vidini chemini ryi pakitimus.
-
17
Palaipsnis ar staigus struktros pasikeitimas ir jos suirimas veikiant agresyviems cheminiams ir
elektrocheminiams procesams mediagose yra vadinamas korozija.
Danai nagrinjamas mediagos atsparumas grybeli, pelsi, grauik ir vabal poveikiui.
Taip pat tyrinjami fizikins chemins savybs, galinios atverti tarpmolekulinius ryius, dl
fizikins takos, ypa pavirutiniuose sluoksniuose, turiniuose padidint energij.
Pagrindiniai fizikini chemini savybi tyrinjimo metodai yra ie: miltelini mediag
paviri (upild, cement, pigment ir kt.); neorganini milteli hidrofobija, paviri tempim
dydi, por dydio ir kiekio nustatymas naudojant sorbcinius metodus, absorbent savybms gerti
ir sulaikyti (fizikai ir chemikai) skyst sluoksn takiame bvyje ir kt. Tokiems metodams
realizuoti gaunant norimas fiziko-chemines charakteristikas naudojami specials prietaisai ir
aparatra. ios svarbios mokslo srities pagrindins kryptys yra: statybini mediag ir j savybi
tyrinjimas skirtingose agreagatinse bsenose, chemins termodinamikos tyrinjimas, pusiausvyr
bvi chemini reakcij kinetika.
Mediagos galimyb atlaikyti vienu metu ar paeiliui veikianius daugiakomponenius
mechaninius, fizinius, cheminius ir fizikikinius cheminius faktorius, yra vadinama mediagos
ilgaamikumu. Apie ilgaamikum, matuojam laikotarpiais, sprendiama pagal kokybs
sumenkjim (iki kritinio dydio), arba pagrindins struktros pakitim (iki kritinio dydio).
5.4. TECHNOLOGINS SAVYBS
Technologins savybs ireikia mediagos panaudojimo galimybes technologiniams
procesams, pvz.: norint pakeisti jos form, matmenis, paviri, vientisum ir kt. ios savybs
ireikiamos skaitinmis reikmmis ar vizualiniu apirjimu, vertinant mediagos ypatybes
formavimui (standios, plastikos), skilimui, lifavimui, poliravimui, kalumui (vinies ilaikymui
veikiant jgai) ir kitoms techninms savybms. Savybi vertinimui yra sukurti ir standartizuoti
specials metodai ir prietaisai, nustatytos temperatros bandymams atlikti, bandini apkrovimo
greitis ir kt.
Statybins mediagos ir dirbiniai turi daug vairi savybi, tarp kuri egzistuoja tiesin
priklausomyb. Ji leidia nustatyti mediagos vienos savybs kokybinius rodiklius naudojantis kita
savybe ar j rinkiniu. Taip, pavyzdiui, 4. pav. a) parodyta vienodo tankio organini ir neorganini
mediag ilumos laidumo priklausomyb nuo skirtingo drgnumo, o b) - klini stiprumo ribos
gniudant priklausomyb nuo vidutinio tankio sausame bvyje. iuo ir analogikais priklausomybi
grafikais gali bti ireiktos matematins reikms empirins formuls pavidale, ir i j
iskaiiuojamos savybi skaitins reikms, jei yra inomos ar usiduotos kokios nors kitos savybi
-
18
iraikos.
Dsningas ryys tarp stiprumo ribos ( R ) ir vidutinio tankio dydio (0 ) naudojamos
vertinant mediagos efektyvum konstrukcijose ir skaiiuojant tariam konstrukcijos kokybs
koeficient ( kkk): kkk= R , kg/cm2; kg/m
3. Jis lygus: plienui 0,5, medienai 0,7, spec. plienui
1,2, plastmass 0,5-2,5. Kuo kkk didesnis, tuo auktesnis mediagos techninis efektyvumas,
geresn jo kokyb konstrukcijose.
Gerai ireiktas struktrai-jautri savybi dsningas ryys bna tik optimaliose struktrose.
i savybi skaitini reikmi ekstremumai isidsto praktikai vienoje tiesje plokioje
koordinai sistemoje. Toks dsningumas pavadintas tverms dsniu.
4 pav. ilumos laidumo priklausomyb nuo skirtingo drgnumo
I 2 %, II 3,8 %, III 8 %, IV 11 % (a) ir stiprumo ribos spaudiant priklausomyb nuo vid. tankio (b)
-
19
5.5. MEDIAG KOKYBS VERTINIMAS
Mediagos kokyb vertinama atsivelgiant jos technini savybi rodiklius, gautus vairiais
bandymais. Mediag ir gamini bandym metodai yra standartizuoti.
Standartuose yra nurodyti mediag reikalavimai aplinkosaugai, gyvybei, sveikatai ir
atsparumas ugniai. Be j, standartuose yra nurodyti esminiai mediag kokybs kontrols metodai.
Danai standartuose mediagos bna sugrupuotos pagal vien ar kelis poymius. Nurodomos
konkreios savybi skaitins iraikos su naudojimo taisyklmis ir leidiamos produkcijos
markiravimu.
Be valstybini standart egzistuoja ir ministerij ileisti standartai savai produkcijai palyginti
siauro asortimento ir panaudojimo mediagoms ar aliavoms. Yra atskir moni ileist standart
statybinms mediagoms. Jie btini norint parduoti produkcij. Atsivelgiant technikos ir
technologijos mokslo laimjimus standartai yra periodikai atnaujinami. Standartai turi statymo
gali, t.y. j kategorikai negalima paeisti, taiau jiems negalioja autorins teiss.
Daugel statybini mediag, naudojam laikanioms konstrukcijoms, ir dirbanioms veikiant
statinms ar dinaminms apkrovoms, gamintojai markiruoja atsivelgdami realius stiprumo
rodiklius. ilum, vanden izoliuojanias, akustines ir kai kurias kitas mediagas ymi
atsivelgdami ne stiprum, o kitas fizikines savybes ilumos, vandens laidum, atsparum
aliui, vidutin tank ir kt.
Galutiniam mediagos pasirinkimui labai didel tak turi ekonomijos rodiklis. Renkantis i
vienodos kokybs mediag, reikia imti pai pigiausi ir prieinamiausi mediag. Taiau reikia
atkreipti dmes jos atsargas ir transportavimo objekt kainas.
Vis btin anksiau pamint technini reikalavim tenkinimas yra privaloma slyga geros
kokybs mediagai. Taiau j neutenka norint igauti paios aukiausios kokybs mediagas.
Norint tai pasiekti, reikia kad savybi skaitins reikms bt lygios ekstremalioms reikmms,
esant optimaliai mediagos struktrai. Aukiausios kokybs mediag krimas ir gaminimas yra
pirmas ir pagrindinis mediagotyros kriterijus.
3.2. PAGRINDINIAI OPTIMALI STRUKTR DSK DSNIAI
Dl galim vairi mikrodaleli ar j kompleks kombinacij mediagos tryje, formuojasi
mediagos, kurios tarpusavyje skiriasi daleli ryi, susijungim tipais ir savybmis. Nusistovjusi
sudi ir daleli junginiuose veikiant temperatrai, keiiantis iorini jg apkrovai ar dl kit
iorini faktori, galimas struktros pusiausvyros praradimas ir savybi skaitini reikmi kitimas.
-
20
Mediagos struktroje vykus pokyiams, labiausiai linkusios kisti yra mechanins savybs. Labai
nelengva nustatyti, ir tuo labiau konkreia ar abstrakia logika forma ireikti mediagos struktros
ir savybi priklausomyb viena nuo kitos. Vienam ir tam paiam savybi rodikliui, pavyzdiui
stiprumo ribos dydiui, gali atitikti vairiausios mikro ir makro struktros mediagos, o vienam
struktriniam rodikliui skirtingo stiprumo ar kit savybi mediagos (5 pav.). Reikia paymti,
kad ir taip vadinam vienod slyg bandym rezultatai tarpusavyje gali skirtis. Norint nustatyti
tiesin ar atvirktin priklausomyb (koreliacij) tarp kokybini ir struktrini rodikli, btina juos
lyginti ne pagal vienod bandym rezultatus, o atitinkamom slygom, kai struktros bna
optimali sudi, o mediagos (DSK) tampa panaios viena kit. Optimalios struktros
mediagoje dalels ne tik vienodai isidsto visame jos tryje, ypa kristalinse gardelse, bet jos
isidsto ir vienodais atstumais, prie kuri stmos ir traukos jgos vienodos, ir j dydis lygus 0, kas
yra charakteringa pusiausvyram atom bviui gardelje.
5 pav. Mediag struktrini ir kokybini rodikli priklausomybs grafikas. Linija AB rodo betono stiprumo
sumajim padidinus jo poringum. CD akmens stiprumo sumajimas padidinus jo poringum. Matome, kad esant
vienodam poringumui P1, betono stiprumas gali bti didesnis nei akmens, ir kad prie vienodo stiprumo R1 akmens
poringumas maesnis nei betono
Energija bna minimali (6 pav.), ko paskoje visa sistema (mediaga) bna santykinai
pastovioje pusiausvyroje bsenoje, teigimai veikdama savybi pastovum. Reikia pabrti, kad
pusiausvyras bvis gali bti ne tik pastoviu, kaip kristalinje sudtyje, bet ir nepastoviu, kaip
pavyzdiui, kristalituose ir geliuose. Tvirtuose knuose daleli buvimas nepastoviame bvyje gali
tstis neapibrt laiko tarp.
-
21
6 pav. Bendras jgos P ir energijos U sveikos charakteris priklausomai nuo tarp tarp daleli (a) ir jgos rezultatas (b)
Optimalios struktros charakteris priklauso nuo konglomerato sudties ir gamybos
technologijos. Gamtinse slygose jis susietas su genetiniais procesais, kuriuos kartai paeidia
stichiniai veiksniai. Pakeiiant technologines ar genetines slygas, struktra optimizuojasi prie kit
veiksni jau nauja konglomerato sudtimi.
Optimalios struktros statybinms mediagoms bdingas formavimosi ir struktrai jautri
savybi isaugojimo apibrtas dsningumas. ie dsningumai veikia kaip optimalios struktros
dsniai. Yra inoma, kad kaip dsnis suprantama btinumo, pastovumo, neatsitiktinumo ryys tarp
mediagos savybi ir struktrini parametr. Jie pasiskirst skirtingai pagal mediagos sudt ir
gamybos technologij, ir panaiai kaip ir daugelis kit dsni, turi objektyv pobd. Tai rodo ir
tai, kad analogiki dsniai galioja ir gamtoje. mogus nori painti juos ir pritaikyti savo poreikiams
savo veikloje.
6. NAUJ STATYBINI KONGLOMERAT KRIMAS
Pakeitimo periodikai atliekamas vertinimas kokybs nra nepriekaitingas. Pagrindin
mediagos charakteristika yra ne kokyb, o jos struktra ir pakitimo lygis, ypa lyginant su
pirminiu optimalia, ufiksuota prie ekploataciniu laikotarpiu. Todl bendrojoje DSK
teorijoje ilgaamikumas reikia mediagos gebjimas tam tikr laiko tarp ilaikyti tam tikro lygio
struktrinius parametrus, susidariusius technologiniu periodu.Jei jie atitinka optimalios struktros
-
22
parametrus, tai nustatomas tarpusavio ryys tarp struktrini parametr ir ekstremali savybi
rodikli. Ir tada DSK ilgaamikumo vertinimas pagal struktros pakeitim stereologiniu metodu
tampa adekvaiu kokybini rodikli pakeitim matavimo fizikiniu mechaniniu ir fizikiniu
cheminiu bandymo bdu. Turint omenyje, kad lengviau ir paprasiau yra nustatinti kokybinius
rodiklius, nei struktrinius parametrus, tikslinga prie j pereiti, kai turima optimali struktra.
Naudinga kartas nuo karto tikrinti kokybs rezultatus su pakitimais optimalioje struktroje.
7. DSK ILGAAMIKUMO KONSTRUKCIJOSE TEORIJA
7.1. BENDROS SVOKOS APIE MEDIAG ILGAAMIKUM
Pastat ir statini konstrukcijose naudojami DSK pagaminami palyginti trumpais
technologiniais terminais. Jie labai mai, lyginant su ilgameiu pastat ir statini darbu, net ir
skaiiuojant konstrukcij saugojim sandliuose, t.y. atsivelgiant piln prieeksploatacin
laikotarp. Jis ir tada lieka trumpas, todl netikslinga j traukti nustatom ilgaamikumo dyd.
ymiai svarbiau konstrukcijos perdavimo eksploatuoti momentu utikrinti DSK bkls lyg,
atitinkant aukiausi pagamintos produkcijos kokyb. iuo poiriu prieeksploatacinis
laikotarpis priskiriamas prie svarbiausi, betarpikai darani tak pastat ir statini arba j
element ilgaamikumui. Pagamintos produkcijos kokybins charakteristikos, gijamos
technologikai perdirbant aliavas, tarnauja kaip pradins charakteristikos, eksploatavimo metu
patirianios pokyius iki kritini dydi. Ir kuo progresyvesn buvo aliav perdirbimo
technologija, tuo, kaip taisykl, auktesniais tampa pradiniai rodikliai objekto pridavimo
eksploatuoti laikotarpiu. Nuo io momento pradedamas skaiiuoti laikotarpis yra vadinamas
ilgaamikumu. Ilgaamikumo savyb, kaip buvo pastebta aukiau, priskiriama DSK
kompleksinei kokybs charakteristikai ir ireikiama j savybe prieintis iorini ir vidini faktori
poveikiui, pasireikianiam konstrukcijos eksploatavimo laikotarpiu. Apie ilgaamikum
sprendiama pagal pokyio iki kritini atsparumo arba atsparumo deformacijai dydi, kaip
pagrindini savybi ios pastato ar statinio konstrukcijos atvilgiu, trukm. iuo tikslu pagal i
konstrukcijos atrinktus pavyzdius bandymams laboratorijos slygomis arba nedestrukciniais
metodais nustatomi savybi rodikliai, savybi skaitini reikmi nukrypim dydiai nuo pradini
dydi. Gauti rezultatai palyginami su didiausiu leistinu j pasikeitim dydiu.
Periodikai atliekamas kokybs pokyi vertinimas nra, vienok, nepriekaitingas. Pirmin
mediagos charakteristika yra ne kokyb, o jos struktra ir pokyi dydiai, ypa lyginant su
pradiniais optimaliais, ufiksuotais prieeksploataciniu laikotarpiu. Todl bendroje DSK teorijoje
ilgaamikumu laikomas mediagos gebjimas tam tikr laikotarp isaugoti leistinose ribose
-
23
struktrinius parametrus, sukurtus technologiniu laikotarpiu. Jeigu jie atitinka optimalios struktros
parametrus - nustatomas ryys tarp struktrini parametr ir ekstremali rodikli savybi (sandros
dsnis). Ir tada DSK ilgaamikumo vertinimas stereologijos metod pagalba pagal struktros
pokyius tampa adekvatus kokybini rodikli pokyi matavimui fizini-mechanini ir fizini
chemini bandym pagalba. Atsivelgiant tai, kad paprasiau ir prieinamiau nustatyti kokybinius
rodiklius, nei struktrinius parametrus, turint optimali struktr tikslinga pereiti prie j. Naudinga
reguliariai palyginti kokybs matavim rezultatus su optimalios struktros pokyiais.
7.2. LAIKINI MEDIAGOS ILGAAMIKUMO ELEMENTAI
Nepriklausomai nuo vertinimo bdo pagal savybi keitimo ar pagal struktrini parametr
atmetimo nuo optimali pilnas ilgaamikumo periodas prasideda nuo to momento kai mediaga
atlieka savo funkcijas konstrukcijoje iki ribinio leistino lygio atitinkanio atitinkamo savybi ar
struktr pakitimo.
Vis ilgaamikumo period slyginai galima sudalinti tris etapus arba laikinuosius
elementus. Kaip minta, iki pirmojo etapo pradios dar yra ikieksploatacinis laikotarpis, kuris
charekterizuojamas struktrini element ir savybi technologiniame procese parinkimu ir
formavimu. Vis gi jis palyginti trumpalaikis, nors ilgo saugojimo sandliuose, ypatingai atviruose
statybos objekt aiktelse atvju, galimi savybi rodikli ir struktr pakitimai, gyt
technologinio proceso metu. Prie ypa nepalanki atskir gamini saugojimo slyg, prireiks
padaryti pirminio kokybs ar struktros vertinimo pakeitimus, prie isiuniant juos pagal paskirt.
Pirmas ilgaamikumo etapas charekterizuojamas struktros supaprastinimu arba savybi
rodikli gerinimu; antrasis j stabilumas; treiasis destrukcija, t.y. ltu ar greitu struktros
paeidimo iki kritins bkls arba netgi iki pilno suirimo. Atskir mediag vienas ar kitas etapas
ilgaamikumo periode gali neegzistuoti arba jo trukm praktikai priimama nuliui. Pavyzdiui,
visai nebti laikinojo struktros stiprinimo elemento arba jos stabilios padties. Dl destrukcijos
etapo, tai jis praktikai neivengiamas, nors ne visada vizualiai pastebimas. ymiai reiau
destrukcija vyksta su dideliu intensyvumu, kada laikinasis elementas tampa lygus nuliui.
Technolog ir statybinink uduotis yra visapusikai padidinti konstrukcijos ir j sudaranio
konglomerato ilgaamikum. i uduotis adekvati ilgaamikumo padidinimo kiekvieno i trij
tarpusavyje surit laikin element, ypa stiprinimo ir struktros stabilumo etap, tuo paiu
siekiant efektyvaus destrukcijos proceso laiko ilginimo.
Struktros stiprinimo esm pirmame ilgaamikumo etape yra ta, kad veikiant aplinkai,
apkrovoms, fazi inversijai ir t.t. mediagos eksploataciniame periode, ypa riamjai daliai, ir taip
-
24
pat kontaktinse zonose, pradioje atsiranda mikro lygyje, o su laiku stambja nauji struktriniai
centrai. Kartu su jais, kurie atsirado pirminje struktros krimosi stadijoje, jie dalyvauja
papildomame tankjimo procese su koncentracijos didjimu tos dalies kietosios fazs, kuris yra
pagrindinis sustiprinimo efekto neiklis. Rezultate pastebimas ne tik struktros sustiprjimas ir
mediagos stiprumo augimas lyginant su mechaninm apkrovom, bet ir kai kuri kit savybi
pagerjimas. Pavyzdiui, mediagai su sustiprinata struktra eksploataciniu periodu gali bti
cementinis betonas ir jo riamoji dalis cementinio akmens pavidalu sveikoje su vandeninga aplinka
ir tuo labiau su oksalo rgtimi. Ji prasiskverbdama poras, suformuoja maai tirpias druskas ir
tankius produktus su labai mau difuziniu skvarbumu. Ypa danai sutvirtinimobefektas pastebimas
sryyje su tankinimu naujai sudarytas sveikaujant anglies dioksidui su kalkmis mediagoje;
amorfins mediagos perjimas kristalin. Vis gi struktros stiprinimas eksploataciniu periodu gali
tik tada duoti teigiam efekt, jei tai nra senjimo proceso pasekm. Senjimas paveria mediag
trapi mikropleit padt ir galiausiai enklaus ilgaamikumo sumajimo.
Antrasis etapas struktros stabilizacija charekterizuojama pakankamai neinomos
struktrini element koncentracijos ir pakankamai pastoviu savybi rodikliu. i rodikli lygio
svyravimai dl vietini stiprinimo ir destrukcijos proces, pavyzdiui dl kristalini tempim arba
agresyvios aplinkos. Vis gi, bendrai pamus, ilieka j subalansavimas vidutiniam stabiliam lygyje.
Be to, destrukcijos pasireikimas plinta ir pirmam stiprinimo etape, bet tada atsileidimo jgos
palyginti maos ir suminis efektas lieka pozityvus.
Treias ilgaamikumo etapas destrukcija pats tipikiausias eksploatacinio periodo
procesas. Jis gali prasidti nuo konstrukcijos eksploatacijos pirmojo etapo, bet gali sekti ir po
struktros stiprinimo ir stabilizavimo. Treias etapas charekterizuojamas struktros paeidimu su
galimu vientisumo praradimu, palaipsniui tarpatomini ryi isiskyrim susikaupimu. Isiskirymai
atsiranda dl pagreitjusi ilumini atom ir molekuli judjimo, atsiradusi mechanini.
Nustatyta, kad palaipsnis struktros paeidimo procesas lydimas kiekvienos nors ir paios
maiausios tampriosios deformacijos.
Be fizikini, destrukcijos period patenka cheminiai ir cheminiai fizikiniai procesai, kurie
plaiaja prasme reikia metalo igrauim arba kitos mediagos dl kontakto su agresyvija aplinka,
jos patekimas poras ir kapiliarus. Korozijos procesai sustiprja dl vienalaikio fizini faktori
veikimo, jeigu, pavyzdiui, mediaga yra temptos bsenos veikiama tempiam ar gniudymo jg,
arba jei kartu su agresyvia aplinka, pavyzdiui, skysta, mediag veikia neigiamos temperatros su
cikliniais ualimais ir atalimais skystosios dalies porose. Paskutinje stadijoje destrukcija pereina
intensyvi ir netgi labai greit susidarym pavojing mikro ir makroplyi, baigiasi daliniu arba
visiku konglomerato suirimu.
-
25
Atpainimas ir isiaikinimas ilgaamikumo ir susidedani jos laikinj element
gaminama skirtingose struktros lygiose nuo molekulins ir iki molekulins, makroskopinio,
visada tikslinga pradti nuo struktros charakteristikos, o po to eiti prie savybi rodikli. Bet jie
glaudiai priklausomi, ir prie optimali struktr tarp j yra tarpusavio ryiai.
Nagrinjant struktr bsen paprastai pasirenkama tuo metu reikalingiausias
charakteristikas. Kiekybiniu struktr vertinimu usiima stereologija; jos metodus panaudoja ir
tiriant DSK ilgaamikum. ie metodai leidia pagal foto ir kitokius struktrins analizs
duomenis nusprsti kiekybin sudt tiriamj element ir kiekybinius pakitimus eksploatacijos
periode: poros dydis ir skersmuo, kietosios fazs vidinio paviriaus dyd, kiek kietuj daleli,
skystosios aplinkos sluoksnelio stor, kieki ir masi santyk kristalini ir amorfini dali su
riamuoju, vienalytikumas isidstymas pagrindini daleli tam tikrosais kiekiais ir t.t.
7.3. PAGRINDINI STRUKTR IR SAVYBI CHARAKTERISTIK KRITINIAI
LYGIAI
Pagrindins savybi ir struktr charakteristikos turi, kaip jau buvo minta, kritinius lygius,
kuri perengimas susijs su palyginus intensyviu mediagos suirimu arba skubiu konstrukcijos
kapitaliniu remontu.
Kritiniai lygiai nustatomi kiekvienam DSK konstrukcijoje. Parenkant kritinius lygius
pagrindini savybi rodikli orientuojamasi galiojanius standartus ir statybines normas.
Daniausiai juose nurodyta skaitins reikms mediag technini savybi ir leistinos j pakeitimo
ribos ekploatacijos laikotarpiu. Kai kurioms mediagoms gali bti priimta ne vienas, o du, trys arba
daugiau pagrindini savybi ar kit charakteristik skaitini reikmi. Kiekvienam rodikliui
nustatomas atskiras leistinas ribinis lygio pakeitimas. Konstrukcij eksploatuojant pakankamai
svarbu, kad bt stebimas kaip galima didinat laiko period iki to laiko, kada pagrindiniai rodikliai
taps leistino pakeitim lygyje. Atitinkamas laiko periodas nusako mediagos ilgaamikum, nes
tolesn kostrukcijos ekploatacija negalima be kapitalinio remonto atlikimo.
Analogikas ilgaamikumo vertinimo metodas atliekamas ir pagal struktrinius parametrus.
Pagrindiniai struktriniai rodikliai atspindi vidini pakeitim lyg mediagoje dl eksploatacini
veiksni.
ie pakeitimai priskiriami nesutapimams nuo pirmini ufiksuot pagrindini stuktrini
charakteristik dydio. Dl nukrypim galima paeisti optimali struktr su daline anksiau
nustatyt technini savybi netektimi, kol nra koki nors norm dl leidiam kiekybini pakitim
struktrose. Mediag struktrini charakteristik nustatymui yra GOST 22023-76 Statybins
-
26
mediagos. Kiekybins mikroskopins analizs metodas. Leistin struktros pakeitimo lyg nustato
bendru iankstiniu mediagos struktrini ir kokybini charakteristik tyrimas ir j tarpusavio
sveika. Atsiradimas mikro ir makroplyi, poringumo padidjimas arba staigus sumajimas,
atsiskyrimas kontaktins zonos, dislokaciniai paeidimai struktroje ir tekstroje ir kiti defktai yra
reikmingi poymiai vidini struktr ir kokybini pakitim, atsiradusi mediagoje dl
ekploatcini faktori. Dl j atsiradimo atsiranda btinyb kruoptaus stebjimo tolesns
konstrukcijos padties priimant priemones savalaikiam remontui.
Tarp tipini ekploatacini faktori, daniausiai darani neigiam tak statybinms
konstrukcijoms ir mediagoms, galima iskirti: mechanins skirting dydi ir intensyvumo
statins ir dinamins iorini apkrov poveikis, taip pat savasis mediagos ir konstrukcijos svoris;
temperatrins pastovios temperatros poveikis ir jos svyravimai pastat ir statini
konstrukcijose; oro ir duj aplinkos su anglies dioksidu, gar, dulki ir kit priemai; rgi,
arm, druskos tirpalai skirting koncentracij ir kitos skystos aplinkos, pavyzdiui, augalinis
aliejus, naftos gaminiai ir t.t., kurie turi skirting agresyvumo laipsn mediagai; klimatins,
kurioms, be ivardyt anksiau faktori, priskiriami taip pat sauls radiacija, vjas, oro drgnumas;
galim kit fizini faktori poveikis elektrinis laukas ir tampa, spinduliavimas,
elektromagnetiniai laukai ir t.t. Be to, neretai struktriniams ir kokybiniams pakitimams daro tak
spontaniki neigiami reikiniai mediagoje.
Didel griaunamj aktyvum statybinms mediagoms ir konstrukcijoms rodo gyvnai ir
augaliniai mikroorganizmai ir j gaminiai organogenin aktyvioji aplinka. Akademikas B. .
Bepack tvirtino, kad anteminiame paviriuje nra chemins aplikos labiau pastoviai
veikianios, o todl ir labiau galingos savo griaunamom galiom, negu augaliniai ir gyvniniai mikro
makroorganizmai. Tose aplinkose tikslinga vertinti ribin DSK bsen konstrukcijose pagrindiniu
cheminiu atsparumu.
Realiuose slygose kostrukcijas ir jos mediagas veikia kompleksas i dviej ar didesnio
kiekio eksploatacini faktori. Tokio komplekso veikimo efektas ymiai sunkesnis negu nuo
kiekvieno faktoriaus atskirai arba netgi po j sumavimo. Bendras aktyviosios aplinkos poveikis ir
mechaniniai tempimai priveda iki destrukcijos intensyvinimo ir daniausiai korozijos proces.
Veikiant destrukcijai nuo bendro stiprumo poveikio, pavyzdiui, sumainama dideliais kiekiais,
negu sumajimas nuo iorins apkrovos, mineralizuoto vandens, ciklinio ualimo. Tas pat
pastebima sujungus agresyvios aplinkos su pakaitiniu ualimu ir atitirpimu poveikis. Verta
paymti, kad skirtingo tipo gamtinio ir gamybinio agresyvios aplinkos paeidiama nuo 15 iki
75% vis pastat ir statini statybini konstrukcij.
emiau perirti pavyzdiai kai kuri iorini faktori ir agresyvios aplinkos poveikis
-
27
labiausiai tipikiems DSK cementiniai betonai, asfaltbetoniai ir polimerbetoniai. ia taip pat
svarbu paymti,kad ilgaamikumas gali bti su iokiu tokiu priartjimu nustatytas teoriniu
metodu, kas leidia j prognozuoti. Tikslesnis ilgaamikumo prognozavimas remiasi teoriniais
skaiiavimais ir eksperimentiniais duomenimis.
7.4.TEORINIAI ILGAAMIKUMO PASKAIIAVIMAI IR JIEMS PRIIMTI
APRIBOJIMAI
Pagal kongruencijos taisykles, tarp riamj mediag ir konglomerato jo pagrindu prie
optimalios struktros yra btinas savybi atitikimas. Slyg tenkinimui, prie kuri sudaroma
reikalingas optimalios struktros riamosios mediagos ilgaamikumas, didele dalim apsprendia
paio konglomerato ilgaamikum. Nors ir esan DSK, iskyrus riamj mediag, kitus
struktrinius elementus nea savas korektyvas, kai kada enklias, ilgaamikumo, vis gi ios
korektyvos i principo nekeiia pagrindini priklausomybi tarp DSK ilgaamikumo charakterio ir
jo riamosios dalies prie optimalios struktros. Statybiniams konglomeratams i priklausomyb gali
bti ireita formule:
kur T, - optimalios struktros konglomerato ilgaamikumas, nustatyta prie temperatros T ir
tempimo ; T, * - optimalios struktros riamosios mediagos ilgaamikumas prie t pai jos
nustatymo slyg, kaip ir konglomeratai; x fazinio ryio ryys riamojoj mediagos DSK ir
optimalios struktros riamosios mediagos, t.y. (c / ) /(c * / ) ; n kompleksinis lygio rodiklis
parodantis nelinijin priklausomyb tarp ilgaamikumo ir fazinio riamosios mediagos
konglomerate poveikio tam tikro varianto ir upildo charakterio, o jam neegzistuojant fazinio
paviriaus dydiu; daniausiai rodiklis n yra teigiamas dydis ir dl to > * .
Riamosios mediagos * ilgaamikumas kaip mikrodispersins konglomerato matricins
dalies gali bti ireitas per kreive 3 formule, priimtos kinetinje stiprumo teorijoje ir ipltotoje C.
H. darbuose:
kur 0 - pastovi kinetin charakterizuojanti mediag; - struktrinis koeficientas; t -
iskaiiuojamasis tempis prie t temperatros, MPa; k Bolcmano kostanta: k = R / N A ; T
absoliutin temperatra kelvinais; 0, u0, - pastovs dydiai, priklausantys nuo nuo aplikos ir
-
28
mediagos struktros.
Eksponents u0 skaitiklis - t turi energijos pertekli ir vadinamas griaunamojo proceso
aktivizacijos energija, reikiamos u. Todl galima urayti:
arba neretai formul uraoma:
statant vien ar kit * iraik konglomerato ilgaamikum galima urayti:
arba atitinkamai:
ios ilgaamikumo formuls vertina tik mechanini tempim poveik nuo apkrovimo
momento iki mediagos nutraukimo. Jos nevertina struktr galimo sustiprinimo ir stabilizavimo
eksploataciniu periodu, todl kol kas nepakankamai pilnos.
7. 5. KAI KURIE MEDIAGOS KONSTRUCIJOS PATIKIMUMO KLAUSIMAI
Platesni savybi DSK ir i j konstrukcijos kokybs, negu ilgaamikumas, yra
patikimumas. Ji tai pat ireikia kompleksin mediagos arba sistemos savyb, bet savo
charakteristikoje turi didel kiek kriterij: nenutrkstamumas, isaugomumas, ilgaamikumas ir
remontuojamumas.
Nenutrkstamumas konglomerato savyb isaugoti darbingum tam tikr laik arba galima
ymiai ilgesn laikotarp be neivengiam pertrauk remontui arba brokuoto gaminio konstrukcijoje
pakeitimo ir t.t. ios savybs rodiklis rodo mediagos nenutrkstamo darbo tikimyb, kuri
vertinama skaitine reikme, galimyb atsirasti atsitiktiniams prieastims nenutrkstamo darbo
sutrukdymui. Gedimu vadinama mediagos darbingumo praradimas dl struktros neleistin
pakitim.
Isaugomumas konglomerato savyb isaugoti jam skirt technologinio periodo kokybikas
charakteristikas saugojimo stadijoje, transportavimo ir paskesnij laikotarp, numatyta techniniuose
dokumentuose. i savyb kiekybikai vertinama saugojimo ir transpotavimo iki nepataisomo
-
29
gedimo ilgaamikumu.
Ilgaamikumas kompleksin savyb kiekybikai ireikiama efektyviu pasiprieinimu
sudtingiems ioriniams ir vidiniams faktoriams eksploataciniu mediagos darbo periodu iki
atitinkamo kritinio lygio.
Remontuojamumas mediagos savyb, ireikiama gebjimu atstatyti gedimus, aptiktus dl
gedimo prastovos. Remontuojamumo rodiklis rodo vidutines remonto trukm vieno tipo vieno
gedimo laiko snaudas, darbo snaudas ir atsitiktinio defekto paalinimo kain.
Teorikai dl pagrindinio patikimumo principo DSK tampa optimalia struktra su slyga kad
teisingai parinkti komponentai, technologiniai parametrai ir reimai.Optimali struktra sudaryta
vertina eksploataines mediagos darbo slygas konstrukcijoje, utikrina padidint resurs
formavim kaip galimybs mediagai bti nepataisomam stovyje. Kuo pilniau prajo aptimizacijos
struktra, tuo didesni itekliai; kuo tuoliau reali struktra nuo optimalios, tuo maesniu resursu
paiymi DSK. Didesn tikimyb ir atrtimesnis gedimo atsiradimas
Vienas i optimali struktr skaitini kriterij, kaip buvo aukiau parodyta, yra dydis A . Jei
A = 1, tai struktra optimali, parametras A tampa indikatoriaus pavidalu, gedim intensyvumas
kuo maesnis ir lygus 0 , laikas tarp dviej gretim gedim daugiau maiau lygus 0 =1/ 0 . Jei
A nelygus1, tai struktra neoptimali ir dl to gedim intensyvumas tuo daugiau, kuo toliau reali
struktra atsilieka nuo optimalios su atitinkamais struktros optimalumo kriterijais. Laikas tarp
dviej gretim gedim < 0 ir augant gedim intensyvumui greitai maja, nes =1/ . Tuo bdu,
padidinus arba sumainus indikatori A , lyginant su jo didumu, lygiai vienetui prie optimalios
struktros, sumaja ir resurai. Bet dl to seka vertinti, kad technologikai gautaoptimali struktra
toliau isaugo tendencija nesustojamam pakeitimui dl atsipirkimo takos. Faktoriaus,
susidedaniais i transportavimo, montao ir kit statybos darb ir svarbiausia eksploatacinis
periodas su galimybe laikin element ilgaamikumo, tame tarpe ir struktros supaprastinimas, tuo
paiu ir resur augimas, taip pat destrukcija, t.y. resurs sumainimas. Kiekvienu duotu laiko
momentu atymimas nenusistovjs resurs lygis ir jo tikimyb iki galimo pirmojo gedimo. Pagal
analogikus . , pagal visk galima ireikti ir resurs patikimum: r = -ln W. Tai seka
po logaritmavimo , teisinga sistemai isauganiai patikimum laikui nuo jo
laiko skaiiavimo momento kai =0.
I ia gauname, kad kuo progresyvesn technologija arba atskiri jos pakitimai procese
gaminant DSK, kuo labiau inaudotos stiprinimo galimybs ir struktros stabilizavimas,
destruktyvini reikini stabdymas, t.y. nenutrkstamumas, isaugomumas, konstrukcijos
-
30
ilgaamikumas, pagamintos i ito DSK, naudojamo duotom eksploatacijos slygom.
Tuo tarpu, nors resursai ir isiskiria i kokybs funkcionalumo patikimumo priemoni, jis per
maesn ar didesn period objekto eksploatacijos veikianio iorini ir vidini faktori,
neskaiiuot prognozavimo period, gali pasiekti savo minimum. Pakutinioji slyga
neivengiamai prives statybos objekt prie btinybs greito kapitalinio remonto, o galbt - ir objeto
sugriuvimui arba atskir jo konstrucini element suirimui.
DSK teorija iame savo isivystimo etape prisilaiko dilatono-kompresonins deformavimo ir
suirimo teorijos. Trumpai apie ios teorijos esm.
Atomo-molekulins sistemos dalels yra tarpusavio ryi tarpusavio judjime. Tuo atomo-
molekulins daugumos vidin energija isidsto atsitiktine tvarka. Jei sistema pristatyta
sureguliuota, optimali ir netgi kristalins struktros, tai ir tada galima fluktuacija energijos daleli
reikmi. Fluktuacijos reikm gali bti maesn nei vidutin energijos daleli reikm, t.y.
neigiama jos reikm vadinama bilatonu, o didesni nei vidutinei, t.y. jos reikm vadinama
kompresonu. taka sistemos mechanininams eksploataciniams faktoriams priveda prie naujo vidins
energijo perskirstymo, link progresuojanio atomo-molekuliniu daleliu sistemoje, paeidimo orbit
judjimo, tame tarpe ir valentini elektron, angarmonini ilumini svyravim kietojo kno atomo
atsiradimo.
Atomai gali atsidurti dvejose skirtingose padtyse: dilatonom ir kompresonom. Pirmoji
atsiranda, kai dalis kinetins energijos padidja dl potencins energijos sumajimo, kas galiausiai
virsta atomo atsiskyrimu nuo kristalins gardels, neriboto augimo erdv eliptini orbit valentini
elektron, j atsiskyrimas nuo sav atom, pasialinant i kietj arba skystj kn. Antroji
padtis pasiekiama pertvarkant, kinetinei energijai virstant potencin. Prie to energetinis atomo
laukas leidiasi, slopsta amplitud anharmonini svyravim, eliptins orbitos valentini elekron
susidaro apskritiminius, atomas netenka ryio su artimiausia aplinka. Jei pirmoji kritin atomo
padtis lydima atsiradimo.
Reikmingesni pastang ir mikrodeformavimo su j perjimu tolesn makro lyg, tai antroji
kritin padtis, lydima atom tarpusavio sankibos netekimo, ypa tarp toki j grupi, korios
charakterizuojamos paeminta temperatra ir dideliu tankiu, kas gali baigtis mikroirimo atsiradimu,
kam yra palankios slygos ir alia isidsiusiam dilatonui. Mikrodeformavimas ir mikrosuirimas su
perspektyviniu perjimu makroskopin lygmen yra kaip ir vienumoj, o irimas po iorini sistem
jgini prieasi turi dilatono- kompresono prigimt.Patikimumas tokio mechanizmo irimas vyksta
i kinetins lyginamojo stiprumo, nes 0 ir - finitinio atomo judjimo kompresiono lygiu ir bet
kuriame kitame energiatiniame lauke.
-
31
IVADOS
Lietuvoje daugumoje atvej pagrindine (ir eksploatuojant betono ar gelbetonio konstrukcijas
statini viduje daniausiai vienintele) prieastimi yra alinga arm ir silicio dioksido reakcija
(angl. Asr), kuri vyksta atskirose vietose iskilinjant betono paviriui.
Betono armin korozija miinyje esani arm ir silikat reakcijos (asr) produkto kalcio
hidrosilikato gelio pltimosi sukeltas betono struktros pleijimas. Apsisaugoti nuo neigiamo
ASR poveikio padeda aktyvieji mineraliniai priedai: lakai, pelenai, opoka, SiO2 mikrodulks ir
t.t.
Statybini mediag parinkimas priklauso nuo savybi charakteristik, pasireikiani
gaminant, montuojant, naudojant ir utilizuojant mediagas. Savybs nustatomos specialiose
laboratorijose, standartiniais metodais.
Statybins mediagos ir dirbiniai turi daug vairi savybi, tarp kuri egzistuoja tiesin
priklausomyb. Ji leidia nustatyti mediagos vienos savybs kokybinius rodiklius naudojantis
kita savybe ar j rinkiniu.
Norint igauti paios aukiausios kokybs mediagas reikia kad savybi skaitins reikms
bt lygios ekstremalioms reikmms, esant optimaliai mediagos struktrai. Aukiausios
kokybs mediag krimas ir gaminimas yra pirmas ir pagrindinis mediagotyros kriterijus.
bendroje DSK teorijoje ilgaamikumu laikomas mediagos gebjimas tam tikr laikotarp
isaugoti leistinose ribose struktrinius parametrus, sukurtus technologiniu laikotarpiu.
Betono ilgaamikumas- tai betono atsparumas atmosferos ir cheminiam poveikiui, triniai bei
kitoms galimoms eksploatacinms slygoms. Daugelyje ali atlikti tyrimai parod, kad armai,
kai jie virija 0,6%, gaminiuose su cementine riamja mediaga labai takoja betono
ilgaamikum.
-
32
LITERATRA
1. , .. . : , 2004. . 15-129.
2. Kulikauskas, L. Mediagotyra. Vilnius: ara, 1997. p. 11-13.
3. Mariukaitis, G. Statybini kompozit krimo ir savybi prognozavimo principai. Vilnius:
Technika, 1998. 5 p.
4. UO W.-Y., HUANG J.-S., TAN T.-E. Organo-modified reservoir sludge as fine aggregates in
cement mortars. Construction and Building Materials. 21, 609, 2007.
5. Du, L; Folliard, K.J. Mechanisms of air entrainment in concrete // Cement and concrete research.
Vol 35, no 2 (2005), p. 1463 1471.
6. Mariukaitis, G. 1998. Statybini kompozit krimo ir savybi prognozavimo principai. Vilnius:
Technika. 136 p. ISBN 9986-05-353-6.
7. Vektaris, B. Betono tvarumas. Kaunas. Technologija, 2006. 156 p.
8. Naujokaitis, A. Statybins mediagos. Upildai. Vilnius: Technika, 2006. 246 p.
9. Naujokaitis, A. Statybins mediagos. Sausieji statybiniai miiniai: mokomoji knyga. Vilnius:
Technika, 2010.
10. Sata, V., Tangpagasit, J., Jaturapitakkul, C., Chindaprasirt, P., 2012. Effect of W/B ratios on
pozzolanic reaction of biomass ashes in Portland cement matrix, Cement & Concrete Composite 34,
pp. 94-100.
11. Deltuva, J., Vaitkeviius, V. Statybini nerdini mediag gavyba, perdirbimas ir
panaudojimas. Kaunas: Technologija, 2006.
12. Nagrockien D., urauskien R. Statybins mediagos ir j gaminiai. Vilnius: Technika, 2008,
182 p.
top related