Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов




НазваниеПрогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов
страница7/12
Дата конвертации16.11.2012
Размер1.47 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

СПИСОК литературЫ


  1. Объяснительная записка к обзорной карте месторождения строительных материалов Куйбышевской области. – М.: Министерство геологии РСФСР, 1986. – 187 с.

  2. Новопашин А.А. Минеральная часть поволжских сланцев // Теоретические основы формирования строительных материалов и опыт их применения в строительстве: Автореф. дис. … докт. техн. наук. – Новосибирск: НИСИ, 1970. – 30 с.

  3. Новопашин А.А. Минеральная часть Поволжских сланцев. – Куйбышевское книжное издательство, 1973. - 120 с.

  4. Книгина Г.И. Горелые породы в строительстве Западной Сибири (генезис, свойства, применение): Автореф. дис. … докт. техн. наук. – М.: МИСИ, 1962. – 29 с.

  5. Долгарев А.В. Вторичные сырьевые ресурсы в производстве строительных материалов: Справочное пособие. – М.: Стройиздат, 1990. – 456 с.

  6. Доманин А.Б. Экономика и рациональное природопользование на рубеже веков // Вестн.Моск.ун-та.Сер.6. Экономика. – 2000. - № 3. – С. 54-59.

  7. Ксинтарис В.Н., Рекитар Я.А. Использования вторичного сырья и отходов в производстве. Отечественный и зарубежный опыт, эффективность и тенденции. – М.: Экономика, 1983. – 167 с.

  8. Легкие бетоны на основе отходов промышленности: Учеб. пособие / Б.С. Комисаренко, А.Г. Чикноварьян, А.В. Чиликин, А.М. Афанасьев; Под ред. Б.С. Комисаренко; Самарск. арх.-строит. ин-т. – Самара, 1991. – 80 с.

  9. Марданова Э.И. Многокомпонентные цементы из местного минерального сырья: Автореф. дис. … канд. техн. наук. - Казань, КазАСА 1995. – 23 с.

  10. Коряйнов К.Э., Дубенецкий К.Н., Васильков С.Г., Попов Л.Н. Технология минеральных теплоизоляционных материалов и легких бетонов. - М., 1966.

  11. ГОСТ 9757-90. Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия.

  12. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горелых пород для строительных работ. Технические условия.

  13. ГОСТ 3476. Активная минеральная добавка. Технические условия.


УДК 678.743.22

Шайдулов А.Ф., аспирант, Колесникова И.В., канд. техн. наук, ассистент,

Низамов Р.К. канд. техн. наук, доцент

Казанский государственный архитектурно-строительный университет


НАПОЛНЕНИЕ ПЛАСТИФИЦИРОВАННЫХ ПВХ-КОМПОЗИЦИЙ БИТУМСОДЕРЖАЩИМИ ИЗВЕСТНЯКАМИ


Наряду с бетоном, деревом, черными и цветными металлами в современной строительной индустрии широкое применение находят различные полимерные материалы [1]. Среди всех полимеров поливинилхлорид – один из самых распространенных. Широкое использование ПВХ в народном хозяйстве обусловлено возможностью получения из него изделий всеми известными способами и широкой номенклатурой, а также уникальной способностью к модификации свойств за счет введения специальных добавок. Изучение возможности использования битумсодержащих пород в качестве полифункциональных наполнителей являлось целью ряда экспериментальных научных работ по улучшению свойств поливинилхлоридных изделий строительного назначения, в которых была теоретически обоснована возможность и экспериментально установлена эффективность использования в составе пластифицированных и жестких ПВХ-композиций битумсодержащих песчаников и известняков, в частности, в области оптимальных количеств наполнителя (1-10 масс.ч.) выявлено возрастание термостабильности пластифицированных ПВХ-композиций в 2,5-3 раза, снижение водопоглощения на 10-20 % и вязкости расплава жестких композиций на 20-30% [2, 3].

В предыдущих работах было установлено, что технологические свойства ПВХ-композиций при наполнении неоднозначно зависят от минерального состава породы, ее битумонасыщенности и фракционного состава битума. В присутствии песчаников наблюдается более сложная экстремальная зависимость вязкости расплава, чем в известняках. Это объясняется образованием на поверхности песчаников менее однородного и менее равномерного адсорбционного слоя битума, и наличием на поверхности песчаников радикальных частиц, возникающих при помоле, которые усугубляют взаимодействие между компонентами системы. Это подтверждается проведенными исследованиями релаксационных свойств методом импульсного ЯМР [4, 5].

Продолжение работы связано с изучением расширенного спектра битумсодержащих известняков для выявления общих закономерностей в зависимостях свойств ПВХ-композиций от битумосодержания, в частности, для дальнейшего изучения таких технологических параметров, как эффективная вязкость.

Объектом исследования были битумсодержащие известняки Больше-Каменского месторождения. Изучены некоторые их физико-химические характеристики ( табл.1).

Таблица 1.

Физико-химические характеристики битумсодержащих известняков

Больше-Каменского месторождения

Показатели

И-0

И-2,34

И-4,92

И-9,09

Битумосодержание по массе %

0

2,34

4,92

9,09

Карбонатность, %

50,61

46,05

40,3

34,13

Плотность минерала

2,79

2,84

2,83

2,74

Открытая пористость, %

6,64

13,14

17,10

23,87

Средняя величина удельной поверхности, см3

25500

28100

36700

25700

Распределение по основным фракциям, мкм

(количество в %)

1…5 (27%)

5…10 (18,7%)

10…20 (26,33%)

1…5 (30%)

5…10 (16,65%)

10…20 (17,46%)

<1 (18,92%)

1…5 (31,71%)

5…10 (19,56%)

10…20 (16,38%)

1…5 (25,74%)

5…10 (13,99%)

10…20 (19,52%)


Из данных гранулометрического состава, который определялся на дифракционном микроанализаторе частиц “Анализетте 22”, расчетным методом были получены удельные поверхности образцов, при допущении их сферической формы, с учетом объемной доли битумной компоненты и плотности по уравнению Dа = 6/Sa  . Помол пород в пружинной мельнице осуществлялся при равных временных, скоростных и весовых условиях. При помоле породы с битумонасыщенностью более 4÷5%, величина удельной поверхности падает. Это объясняется тем, что чем выше битумонасыщенность, тем сложнее получить тонкомолотый порошок, так как механическое воздействие, к примеру, пружинной мельницы, ослабляется – масла, смолы, содержащиеся в битуме, снижают трение между частицами и поверхностью помольного механизма. Например, породу с содержанием битума 12% размолоть не удалось.


Изучение влияния дисперсности битумсодержащих пород на свойства жёсткого ПВХ показало, что помол влияет не только на величину удельной поверхности частиц, но и на битумсодержание, Изменение эксплуатационных и реологических свойств при введении БСП разной удельной поверхности коррелирует с изменением битумсодержания при малых количествах наполнителя (до 5 масс.ч.), а при увеличении содержания наполнителя изменение свойств, в первую очередь, зависит от степени дисперсности. Поэтому в соответствии с определенным ранее оптимальным временем помола, все пробы были предварительно высушены и измельчены на пружинной мельнице в течение 3 мин. Наполнение ПВХ-композиций проводилось количествах от 1 до 20 масс.ч породы. Определяли зависимость стандартных показателей (термостабильность, показатель текучести расплава, прочность при растяжении, относительное удлинение, водопоглощение) от битумосодержания. В табл.2 приведены данные по этим показателям при наполнении ПВХ-композиций 10 масс.ч. битумсодержащих известняков, так как именно это соотношение наполнителя дает наиболее значительный эффект по сравнению с другими количествами наполнителя.


Таблица 2

Свойства ПВХ-композици,

наполненных 10 масс.ч. битумсодержащих известняков

Показатели

И-0

И-2,34

И-4,92

И-9,09

Термостабильность, мин

17

11

29

57

Показатель текучести расплава,

г/10 мин

1,07

1,51

1,77

1,2

Прочность при растяжении, МПа

17

14

17

19

Относительное удлинение, %

160

110

100

120

Водопоглощение, %

0,63

0,28

0,47

0,57


Анализ результатов табл.1 и 2 дает возможность выявить корреляцию физико-химических характеристик битумсодержащих пород со свойствами образцов ПВХ-композиций.

В первую очередь, это зависимость термостабильности от битумонасыщенности породы: с увеличением битумонасыщенности время термостабильности возрастает. В образце ПВХ в присутствии И-0 стабилизирующее действие обусловлено повышенной карбонатностью породы.

Несмотря на то, что открытая пористость породы с большим битумосодержанием (И-9,09), выше почти в 4 раза, чем у “безбитумной” породы (И-0), водопоглощение образцов ПВХ с этим наполнителем даже при такой пористости остается более низким, так как присутствие гидрофобного битума нивелирует негативное действие поверхности частиц наполнителя.

Показатель текучести расплава, характеризующий вязкость, зависит от дисперсности, или величины удельной поверхности: чем выше дисперсность наполнителя, тем ниже вязкость расплавов (соответственно, выше ПТР). Вязкость во всех случаях в ПВХ-композициях в присутствии битумсодержащего известняка остается выше, чем исходного известняка, не содержащего битумную компоненту.

Дисперсные наполнители различаются по своей активности (определяемой величиной поверхностного натяжения), форме частиц, распределению их по размерам, характером упаковки и т.д. Характерно усиление взаимодействия полимера с наполнителем по мере увеличения степени дисперсности наполнителя, но до определенного предела, для ПВХ оптимальными фракциями минерального дисперсного наполнителя в большинстве случаев является фракция 5…10 [6]. В работе [7] описано поведение битума на поверхности дисперсных наполнителей в виде тонкой пленки, наблюдается структурирование системы битум-наполнитель, за счет наиболее реакционноспособных компонентов битума (асфальтенов), которые при повышенных температурах находятся в виде ассоциатов. Поэтому можно сделать вывод о том, что на повышение деформационно-прочностных характеристик ПВХ-композиций оказывает положительное влияние как содержание наполнителя фракции 5..10 в породе, так и увеличение количества битумной компоненты (как в образце породы И-9,09).


СПИСОК литературЫ


  1. Кейдия Г.Ш. Особенности свойств полимеров, применяемых в строительстве в качестве конструкционных и декоративных отделочных материалов (обзор) / Г.Ш. Кейдия, Е.М. Еременко, Ю.В. Зеленев, А.Х. Велиев, С.М. Джафаров// Пластические массы.- 1995.- № 5.- С.40-41.

  2. Абдрахманова Л.А. Влияние химико-минералогического состава наполнителей на структуру и свойства пластифицированного ПВХ / Абдрахманова Л.А., Колесникова И.В., Хозин В.Г. //Сб. статей Всероссийской конференции “Структура и динамика молекулярных систем”, Йошкар-Ола, 2002.- С.4.




  1. Абдрахманова Л.А. Влияние структуры битумсодержащих наполнителей на свойства ПВХ /Абдрахманова Л.А., Колесникова И.В., Низамов Р.К., Хозин В.Г.//Материалы Всероссийской Каргинской конференции “Полимеры-2004”, Москва, 2004, С.294-295.

  2. Низамов Р.К. Физико-химические основы модификации ПВХ-композиций битумсодержащими известняками/ Низамов Р.К., Колесникова И.В., Абдрахманова Л.А., Хозин В.Г., Хозина Е.В // Изв. вузов. Строительство, 2004. №2. С.45-48.

  3. Абдрахманова Л.А. Влияние особенностей пористой структуры наполнителей на свойства поливинилхлоридных композиций / Абдрахманова Л.А., Колесникова И.В., Низамов Р.К., Хозина Е.В.// Сб.трудов Всероссийской конференции “Структура и динамика молекулярных систем”, Йошкар-Ола, 2004.- С.3.

  4. Симонов-Емельянов И.Д. Влияние размера частиц наполнителя на некоторые характеристики / И.Д Симонов-Емельянов, В.Н. Кулезнев, Л.З. Трофимичева // Пластические массы.- 1989.- № 5.- С.61-64.

  5. Вернигорова В.Н. Физико-химические основы строительного материаловедения / В.Н. Вернигорова, Н.И.Макридин, И.Н. Максимова, Ю.А.Соколова. - М.: Изд-во АСВ.- 2003.- 136 с.


УДК 691.5/6

Шелихов Н.С. канд. тех. наук, доцент

Казанский государственный архитектурно-строительный университет


Комплексное использование карбонатного сырья татарстана
для производства строительных материалов



Под комплексным использованием сырья понимается совокупность технологических процессов производства строительных материалов различного назначения и номенклатуры на основе единого сырья.

Комплексное использование сырья в различных регионах РФ, в том числе и республике Татарстан, решает проблему энерго- и ресурсосбережения, предотвращают дорогостоящие перевозки и уменьшает дефицит строительных материалов.

На кафедре строительных материалов КГАСУ под руководством проф. Рахимова Р.З. длительное время ведутся работы по изучению возможностей использования карбонатного сырья для производства широкой номенклатуры строительных материалов, то есть комплексно, и ниже приводятся основные результаты.

Сырье

Практически все карбонатное сырье в Татарстане магнийсодержащее - от доломитистых известняков до - чистых доломитов. При содержании MgO от 1 до 21 %.

Наиболее распространенным карбонатным сырьем в являются доломитизированные известняки и известковистые доломиты, усредненный химический состав которых по одному из представительных месторождений дается в таблице.

Химический состав доломитов Матюшинского месторождения РТ

Оксиды, %

MgO

CaO

SO3

SiO3

Al2O3

Fe2O3

органика

п.п.п

13,83-21,17

22,3- 32,07

0,61- 2.63

0,7- 10,15

0,12- 0,52

0,15- 0,67

0,13- 10,15

29,0- 46,07

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

Похожие:

Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов iconРешение эллиптического уравнения методом конечных элементов на радиально базисных нейронных сетях
Целью данной работы является рассмотрение нового подхода к реализации метода конечных элементов на нейронных сетях

Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов iconАнализ профилей мод интегрального анизотропного оптического волновода методом конечных элементов
Целью настоящей работы является математическое моделирование дисперсионных характеристик и профилей мод интегрального оптического...

Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов iconСравнение метода конечных объёмов и метода галёркина для задачи бюргерса
На примере решения уравнения Бюргерса сравнивается эффективность метода конечных объёмов и метода Галёркина

Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов icon20 Выбор сетки конечных элементов 20 Сходимость мкэ
Для несовместных элементов аналогичные оценки получены в серии работ И. Д. Евзерова и В. С. Карпиловского (см., например, [8], [13])....

Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов icon«Исследование расчетной модели каменной и армокаменной кладок с помощью метода конечных элементов»
«Усиление железобетонных колонн композиционными материалами при сейсмических воздействиях»

Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов iconРазработка моделей метода конечных элементов для расчета напряженно-деформированного состояния железобетонных конструкций мостовых сооружений
Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов iconСтруктурирование опционных продуктов на основе метода оптимизации конечных денежных выплат
Стандартные и сложные опционные продукты на фондовом рынке

Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов iconА. Ю. Липинский, А. Н. Рудякова, В. В. Данилов
Проектирование акустооптических цифровых процессоров требует использования численных методов расчета, позволяющих учесть конечную...

Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов iconЧисленное осреднение характеристик композитов с помощью вейвлет-преобразования и метода конечных элементов
Приводятся численные результаты вейвлет-осреднения коэффициента проницаемости среды. Проводится сравнение полученных эффективных...

Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов iconВопросы к экзамену по курсу «Железобетонные конструкции»
Требования предъявляемые к трещиностойкости железобетонных элементов и методы ограничения появления и ширины раскрытия трещин


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница