Навигация:
ГлавнаяВсе категории → s1

Cтойкость строительных материалов


Cтойкость строительных материалов

Cтойкость строительных материалов — способность материалов сопротивляться воздействию внешн. среды и сохранять при этом требуемые физ.-мех. св-ва. Сем. различна и зависит от мн. факторов.

Физ.-мех. св-ва древесины зависят от влажности и темп-ры внешн. среды, а также поражения насекомыми. С увеличением влажности внешн. среды и содержания в древесине гигроскопич. воды ее стойкость уменьшается. При повышении темп-ры с длит, нагреванием уменьшается прочность древесины и увеличивается ее хрупкость, нагретая древесина легко расслаивается. Отрицат. влияние темп-р до 35—50 °С тем больше, чем выше влажность древесины. При темп-pax выше 50 °С применение дерев, конструкций не допускается. При низких темп-pax прочность древесины увеличивается и притом тем больше, чем больше ее влажность.

Избыточное увлажнение древесины создает благоприятные условия для биоло-гич. поражений (гниения). Применение сырой древесины приводит к ее разрушению от гниения, растрескиванию и короблению. Для интенсивного развития дере-воразрушающих грибов достаточно местного переувлажнения при темп-ре воздуха 5—25 °С. Жизнедеятельности грибов и заражению ими древесины благоприятствуют также относит, влажность окружающего воздуха 85—100% и его неподвижность (отсутствие вентиляции). При влажности древесины менее 18—20% грибы не развиваются. Отрицат. темп-ра приостанавливает развитие грибов, но не убивает их.

Древесина листв. пород подвержена загниванию в большей степени, чем древесина хвойных пород. Надежной защитой от гниения является антисептирование конструкций, к-рое рекомендуется осуще-ствлять после ее механич. обработки.

Обычными спутниками дереворазру-шающих грибов, вызывающих гниение, являются разные виды дереворазрушаю-щих насекомых (пауки, точильщики, мухи-усачи и рогохвосты). Для борьбы с этими насекомыми применяют контактные инсектициды (см. Антисептики).

Древесина является сгораемым материалом. Однако строит, конструкции, вы-полн. из нее, обладают нек-рым пределом огнестойкости. При пожарах древесина сравнительно медленно обугливается и образовавшийся слой угля предохраняет центр, часть элемента от возгорания и обугливания. При 110 °С древесина высыхает и начинают выделяться летучие в-ва, имеющие запах; при 110—150 °С наблюдается ее пожелтение и более сильное выделение летучих составных частей; при 150—250 °С появляется коричневая окраска в связи с обугливанием, а при 250— 300°С наблюдается воспламенение. Темп-pa самовоспламенения древесины находится в пределах 350—450 °С.

Если древесина предохраняется от нагрева, тем самым исключаются ее разложение с образованием горючих газов и горение. На этом основано применение термоизолирующих одежд, наносимых мокрым и сухим способами. Огнезащита повышает сопротивляемость древесины огню путем ограничения возможности ее самостоят, горения и способности распространять пламя. Окраска и обмазка древесины спец. огнезащитными покрытиями являются наиболее доступными средствами огнезащиты (см. Антипирены). При пропитке антипиренами древесина в большой степени становится невозгораемой при воздействии высокотемпературного источника тепла.

Стали обладают не только значит, прочностью, но и непроницаемостью для газов и жидкостей. Плотность соединений стальных конструкций, осуществляемых с помощью сварки, — необходимое условие для газгольдеров и резервуаров.

Сталь, не защищенная от воздействия атм., загрязн. агрессивными газами, начинает корродировать (окисляться), что постепенно приводит к ее полному разрушению. Повышение корроз. стойкости достигается включением в сталь легирующих добавок, периодич. покрытием ее защитными лаками, красками и т.п.

Углеродистая сталь хорошо проводит тепло. При воздействии отрицат. темп-р ниже минус 60 °С сталь увеличивает врем, сопротивление, предел текучести и модуль упругости, теряет пластич. св-ва и становится хрупкой. При воздействии высокой темп-ры в горячем состоянии происходит снижение врем, сопротивления, предела текучести и модуля упругости стали.

При нагреве до 300 °С наклепанной стали снижаются врем, напряжения, образовавшиеся во время наклепа, и происходит потеря наклепа со снижением прочности.

При темп-рах 250—350 °С углеродистая сталь приобретает т.н. синеломкость, к-рая вызывает повышение врем, сопротивления и твердости стали и почти не сказывается на снижении предела текучести. Нагрев выше 300—400 °С вызывает рекристаллизацию стали, вследствие к-рой повышается пластичность, снижается прочность и увеличиваются деформации ползучести. Осн. факторами, обусловливающими величину и скорость ползучести стали, являются напряжения, темп-pa и длительность их воздействия. С повышением темп-ры модуль упругости стали снижается.

При 450—500 °С с течением времени в сталях происходят графитизация и сфе-роитизация карбидов, к-рые свидетельствуют о разупрочнении стали, снижении ее механич. св-в, сопротивления ползучести и ударной вязкости. Развитие всех видов корроз. процессов в углеродистых сталях при высоких темп-pax ограничивает темп-ру их применения до 450—500 °С.

Алюминий обладает высокой стойкостью против коррозии: легко окисляясь кислородом воздуха, образует тонкую плотную пленку оксида алюминия, предохраняющую металл от дальнейшего окисления. Алюминий характеризуется большими коэф. теплопроводности и температурного расширения, вследствие чего алюминиевые конструкции подвержены сильной деформации. Алюминий пластичный и мягкий металл с небольшим модулем упругости. Это приводит к большим деформациям от воздействия нагрузки. Прочность алюминия можно увеличить наклепом, однако пластич. св-ва его при этом значит, снижаются. При нагреве до 200 °С вследствие рекристаллизации алюминия наклеп снимается.

Механич. св-ва алюминия значительно повышаются при введении в него легирующих добавок — кремния, магния, марганца, меди, титана и др. При нагреве прочность алюминия значительно снижается, что обусловливает сложность выполнения сварных соединений и низкую огнестойкость. Использование несущих алюминиевых конструкций в производств, зданиях I и И степеней огнестойкости допустимо лишь при условии защиты их вспучивающимися красками или тепло-изоляц. либо др. материалами.

Природные каменные материалы характеризуются большой плотностью, малым водопоглощением, высокой морозостойкостью и теплостойкостью, а также имеют низкий коэф. теплопроводности. С увеличением влажности теплопроводность несколько увеличивается.

Прочность гранита при нагреве до 200—300 °С увеличивается. При темп-ре 575 °С и выше из-за наличия кварца наблюдаются скачкообразное увеличение объема, появление трещин и снижение прочности на сжатие. При 800 °С появляются сквозные трещины и гранит утрачивает монолитность и прочность.

Базальт при нагреве имеет небольшое тепловое расширение. При темп-ре выше 900 °С эта порода сильно увеличивается в объеме с выделением газов из-за вспучивания вулканич. стекла.

Известняк при нагреве до 600 °С имеет равномерное и небольшое тепловое расширение и увеличение прочности на сжатие. Дальнейшее повышение темп-ры до 800 °С приводит к усадке известняка из-за его разложения с выделением углекислого газа. Образующийся при этом оксид кальция (воздушная известь) обладает незначит, прочностью и малой теплопроводностью, вследствие чего прочность известняка снижается. Поливка водой известняка, нагретого до 900 °С, приводит к гашению образующейся извести с увеличением ее объема и обрушением прогретого слоя.

Наибольшие темп-рные деформации, оказывающие влияние на сплошность материала, характерны для песчаников, кварцитов и др. пород, состоящих из кварца, наименьшие — для известняков и базальтов, вулканич. песков, пемз и туфа.

Горные породы сохраняют начальную прочность на сжатие при нагреве, °С: песчаник и серпантинит до 500; гранит до 550—600; известняк до 700.

Наиболее стойкими при нагревании являются искусств, кам. материалы — кирпич глиняный и шамотный, к-рые уже претерпели достаточно высокое темп-рное воздействие в процессе их получения, поэтому они обладают незначит, темп-рны-ми деформациями при сохранении нач. прочности.

Известковый раствор при нагреве до 500—600 °С значит, теряет прочность на сжатие из-за дегидратации хим. связанной воды. Образующийся оксид кальция склонен к вторичной гидратации, сопровождающейся увеличением объема и разрушением структуры. При нагреве до 900 °С и выше затвердевший р-р полностью теряет свою прочность из-за диссоциации углекислого кальция.

Гипс при нагревании до 100 °С значит, снижает прочность на сжатие из-за дегидратации двугидрата с нарушением его структуры. При 200—300 °С появляются волосные трещины. При 400 °С наблюдается дальнейшая потеря прочности, при 700 °С из-за раскрытия ранее образовавшихся трещин нарушается сплошность и происходит полная потеря прочности.

Портландцемент при нагреве до 200—300 °С несколько увеличивает прочность на сжатие. При темп-ре 550—600 °С прочность цементного камня снижается из-за нарушения структуры, вызванной дегидратацией гидрооксида кальция. При темп-ре 900 °С и выше, когда происходит диссоциация углекислого кальция, прочность цементного камня значительно снижается.



Похожие статьи:
Cушка древесины

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → s1

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум