Главная  Свойства 

 

Наполнители - заполнители и добавочные вещества в иск

 

Нагрузки, на которые производится расчет оснований и фундаментов зданий и сооружений, необходимо устанавливать, исходя из результатов расчета, учитывающего совместную работу сооружения и основания. Нагрузки на основания можно определить и без учета их перераспределения несущими конструкциями здания в следующих случаях: при возведении зданий и сооружений, относящихся к III классу долговечности; при расчете общей устойчивости грунтового массива совместно с возводимым зданием; при определении средних значений деформаций основания, если расчет деформаций выполняется в стадии привязки типового проекта к местным грунтовым условиям района строительства.

 

Нагрузки, учитываемые при расчетах оснований и фундаментов, подразделяют на постоянные, временные длительно действующие, кратковременные и особые.

 

Постоянные нагрузки действуют в течение всего времени эксплуатации, а временные — в отдельные периоды и могут иногда полностью прекращать свое действие.

 

К постоянным нагрузкам относят собственный вес конструкций и их элементов, а также вес и давление грунтов. Постоянные нагрузки определяют по проектным данным на основании геометрических размеров и удельного веса материалов, из которых они изготовлены. К временным длительно действующим нагрузкам относят вес временных перегородок, вес различного стационарного оборудования; давление газов и жидкостей, нагрузку от складируемых материалов, температурные технологические воздействия, воздействия неравномерных осадок основания без изменения структуры грунта, температурные климатические воздействия и воздействия от усадки и ползучести. К кратковременным нагрузкам относят вес людей, ремонтных материалов, нагрузки, образующиеся при изготовлении и возведении строительных конструкций, нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования, нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий, снеговые и ветровые нагрузки. Следует заметить, что при расчете оснований по несущей способности нагрузки на перекрытия и снеговая считаются кратковременными, а при расчете по деформациям — длительными. К особым нагрузкам относят сейсмические и взрывные воздействия, а также нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса в результате временной неисправности или поломки оборудования, и, наконец, воздействия от неравномерных осадок, сопровождающиеся изменениями структуры грунта. При расчетах оснований следует учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемого около фундаментов в процессе строительства.

 

Различают два типа нагрузок — нормативные и расчетные. Нормативные определяют по нагрузкам и воздействиям согласно СНиПу. Расчетную нагрузку получают умножением нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке.

 

При проектировании по предельным состояниям экономичность и надежность, несущая способность и нормальная эксплуатация обеспечиваются расчетными коэффициентами, которые позволяют раздельно учесть особенности физико-механических свойств грунтов оснований, специфику действующих нагрузок, ответственность и особенности конструктивных схем зданий и сооружений.

 

Коэффициент надежности по нагрузке yf учитывает возможность случайного отклонения (в сторону увеличения) внешних нагрузок в реальных условиях от нагрузок, принятых в проекте.

 

Все конструкции, в том числе фундаменты, а также их основания всегда рассчитывают на наиболее неблагоприятные комбинации нагрузок, которые дают максимальные усилия. Эти комбинации нагрузок называют сочетаниями нагрузок, которые подразделяют на основные и особые.

 

Основное сочетание состоит из постоянных, временных и кратковременных нагрузок, особые сочетания дополнительно включают в себя и особые нагрузки.

 

При определении расчетных сочетаний вероятность одновременного действия нескольких, различных по своему характеру нагрузок учитывают с помощью коэффициента сочетаний.

 

Если основное сочетание включает в себя только одну временную нагрузку, значение последней учитывается без снижения, а при двух или более их умножают на коэффициент 0,95 (для длительных) и 2=0,9 (для кратковременных). При расчете на особые сочетания длительные нагрузки умножают на коэффициент ф1 — =0,95, кратковременные — на ^2=0,8, кроме случаев, специально оговоренных нормами; особая нагрузка при этом не снижается.

 

Расчет оснований по деформациям и несущей способности должен производиться на основное сочетание нагрузок, а при наличии особых нагрузок несущую способность основания должны проверять дополнительно и на особое сочетание. Причем полезная нагрузка на перекрытия и снеговая, которые по данным Строительных норм могут быть длительными и кратковременными, при расчете оснований по деформациям считаются длительными, а по несущей способности — кратковременными.

 

Приведенные сочетания нагрузок отвечают условиям работы конструкций, которые находятся в пределах упругой стадии работы, т. е. в условиях, когда снятие внешней нагрузки приводит к полному восстановлению деформаций, что дает возможность использовать принцип независимости действия сил.

 

Для грунтов оснований указанные сочетания нагрузок применимы только в случае однократного, синхронного (одновременного) приложения всех нагрузок, действующих впоследствии постоянно. Это положение не всегда выполняется, так как временные нагрузки имеют тенденцию к колебаниям в сторону уменьшения или увеличения в процессе эксплуатации, а постоянные изменяются в процессе возведения здания.

 

Так как осадки грунтов оснований протекают во времени и складываются из упругих (восстанавливающихся) и остаточных, то при наличии перерывов в загружении следует учитывать режим изменения нагрузки, определяя вклад предыдущего этапа нагружения в долю общей осадки, тем самым более полно отражая общую картину деформирования основания.

 

Определяя итоговую осадку, необходимо установить, какую долю общей осадки вызывает постоянная нагрузка, а какую — временная, а также выяснить соотношение между ними, т. е. какая нагрузка будет преобладающей. Выявляя последовательность приложения постоянных и временных нагрузок, а также длительность их действия, т. е. осуществляя дифференцированное назначение сочетания нагрузок с заранее заданным режимом изменения, можно более достоверно определять конечные значения осадок с учетом их неравномерности на различных этапах нагружения.

 

Коэффициенты надежности по грунту yg и материалу ут учитывают отклонение расчетных значений физико-механических характеристик грунтов или материалов, возможное в результате неоднородности или неточности определения в лабораторных или полевых условиях, случайных отклонениях при отборе проб или образцов. Методика определения коэффициента yg изложена в § 1.5.

 

Коэффициент надежности по назначению сооружения у„ учитывает степень долговечности и капитальности проектируемого здания или сооружения, недостаточное соответствие расчетных схем реальным условиям работы оснований, фундаментов и всего здания в целом, а также погрешность, вносимую самой теорией предельных состояний.

 

Коэффициент условий работы ус учитывает благоприятные или неблагоприятные условия работы оснований, фундаментов и всего здания в целом, а в некоторых случаях и отдельных слоев грунта, которые могут оказать влияние на переход основания в предельное состояние, и некоторые другие факторы, не отраженные в расчетах.

 

Все наполнители способствуют р той или иной мере увеличению механической прочности, тепло- и огнестойкости, электро- и теплопроводности конгломератов и пластмасс. Они уменьшают расход Дорогостоящего полимера и тем самым снижают себестоимость готовой продукции.

 

Волокнистыми наполнителями являются асбестовое волокно, древесное волокно, стекловолокно (главным образом, алюмоборо-силикатное), каменное (например, базальтовое) волокно, синтетическое (нейлон, вискоза и др.) волокно, хлопковые очесы, целлюлоза.

 

Наполнители в полимерных конгломератах и пластмассах имеют более широкое понятие, чем в других ИСК. К данной группе материалов относят не только порошкообразные вещества, частицы которых, как отмечалось ранее, соизмеримы с частицами связующего или вяжущего вещества, но и имеют макрочастицы, которые ранее относились к заполнителям. И только в полимербетонах как основной разновидности ИСК на основе органического полимера компонентами могут служить пески и более крупные частицы в виде щебня и гравия, которые также нередко называют заполнителями. Кроме порошкообразных, наполнителями полимерных конгломератов, особенно типа пластмасс, могут быть волокнистые и листовые вещества.

 

Отвердители — химические вещества, которые благоприятствуют отверждению мономеров или олигомеров, введенных в полимерные композиционные материалы в процессе их производства. К их числу относятся катализаторы (кислоты, соли основания), инициаторы (органические и неорганические перекиси), ускорители (например, ускорители вулканизации каучуков).

 

Наполнители и заполнители могут быть природными и искусственными. К последним можно условно отнести и побочные продукты (чаще именуемые как отходы) производства. По вещественному составу те и другие могут быть минеральными и органическими. Из природных минеральных наполнителей (заполнителей) применяют Кварцевые пески. Особенно часто используют пылевидный кварцевый песок с частицами мельче 0,063 мм, а также порошкообразный кварц — маршалит. Из карбонатных пород распространенным наполнителем является порошок мела, частицы которого мельче 0,16 мм. Широко применяют тальк, поставляемый двух марок (А и Б), что зависит от его белизны. Среди других природных минеральных наполнителей — асбест, гипс, барит, доломит, каолин, магнезит, слюда молотая, белая сажа, графит и др. К искусственным минеральным наполнителям относятся портландцемент, шлакопор-тландцемент и т. п. Повышенной активностью обладает тонкоизме-льченный алюминий, известный как алюминиевая пудра. В зависимости от кроющей способности ее разделяют на четыре марки от ПАК-1 до ПАК- К искусственным относятся также порошки чугунные, стальные, никелевые, а также стеклянная мука, рубленое стекловолокно, фарфоровая мука и др. Из органических наполнителей используют древесную муку, пробковую муку.

 

Стабилизаторы — вещества, вводимые в пластические массы для предотвращения или торможения процессов деструкции или чрезмерного структурирования в эксплуатационный период работы полимерных конструкций и изделий. Их разделяют на экранирующие и блокирующие. Экранирующие вступают во взаимодействие с реагентом деструкции быстрее, чем полимер, что защищает последний от разрушения. Блокирующие быстро реагируют на возникающие свободные радикалы соединений, возникающих при деструкции, # предотвращают дальнейшее разрушение или старение молекулярных цепей. К числу таких ингредиентов можно отнести амины, фос-гЬаты, фосфиты, тиоэфиры и др. Следует отметить, что комплексный стабилизатор выбрать затруднительно и поэтому комбинируют их в зависимости от конкретных эксплуатационных сред, в которых работает полимерная конструкция. Стабилизаторы вводят обычно в количестве не более 2—3% от массы полимера.

 

К листовым наполнителям относятся бумага, ткани (например, из джуто-кенафного волокна, стекловолокна с различными типами переплетения волокон и др.), картон обычный и асбестовый, древесный шпон (листы лущеной древесины толщиной 0,3—1,0 мм), металлические листы, сетки и др.

 

Красящие вещества вводят в композицию для придания изделию необходимого колера. В производстве пластмасс используют неорганические пигменты — охру, мумию, сурик, умбру, ультрамарин, оксид хрома и др. и органические — нигразин, хризоидин. Светлые тона пластмассам придают, вводя белые пигменты: литопон, диоксид титана, оксид цинка й др.

 

Пластификаторы — вещества, вводимые для снижения вязкости системы, снижения температуры стеклования полимера, повышения эластичности, морозостойкости, облегчения введения в полимер наполнителей и формуемости изделий. В качестве пластификаторов используют жидкие и смолообразные вещества, в том числе фталаты (дибутилфталат, диоктилфталат), фосфаты (трикрезилфосфат, трифенилфосфат), камфору, стеарат аммония и др.

 

Модификаторы — твердые, жидкие или газообразные вещества, под влиянием которых происходит направленное изменение свойств полимеров.

 

Ингибиторы и замедлители — вещества, которые либо полностью превращают процессы полимеризации и поликонденсации, либо замедляют их скорость. Для этих целей используют гидрохинон, серу, ароматические амины, уротропин или гексаметилентетрамин и др.

 

Растворители — жидкие вещества, способные переводить в состояние раствора полимеры или некоторые другие компоненты пластмасс. Чем эффективнее растворитель, тем выше его растворяющая способность к данному полимеру, что оценивается по скорости растворения, минимальной вязкости смеси, понижению температуры раствора и др. Растворители особенно необходимы при производстве лаков, красок, клеев, мастик, полимербетонов и поли-меррастворов. Кроме растворителей различают сходные по функции разбавители, способные растворять полимеры в присутствии активного растворителя или разбавлять ранее приготовленные растворы полимеров. Растворимость практически всегда возрастает с повышением температуры системы или концентрации аморфных участков. Содержание растворителя ограничивается определенным минимумом, достаточным для выполнения технологических операций при отверждении полимера без помех.

 

Порообразователи — вспенивающие вещества для формирования ячеистой или пористой структуры материала. К наиболее распространенным порообразователям относятся твердые вспенивающие вещества — порофоры, которые при нагревании разлагаются с выделением газов. При обратимом термическом разложении они выделяют карбонат аммония, бикарбонат натрия, применяемые в совокупности, а при необратимом термическом разложении — азо-тосоединения, нитроазосоединения, сульфонилгидразиды. При химических реакциях выделяются углекислый газ, азот, аммиак; выделяются газы при реакции взаимодействия нитрита натрия с хлористым аммонием, металла (алюминия, цинка) с кислотами, вводимыми в полимерную композицию. К вспенивающим веществам относятся также жидкие порообразователи, выделяющие газы и образующие ячеистую структуру материала: бензол, изопентан. Имеются еще и газообразные вспениватели — воздух, инертные газы. Все газы, выделяемые в процессе формирования структуры, под давлением фиксируют поры в размягченном полимере.

 

Модификаторы применяются минерального или органического состава, в частности, хлор, кислоты, природные битумы, низкомолекулярные каучуки, растительные масла, канифоль, полиэфиры, полиамиды, латексы и др. С их помощью модификации подвергают при необходимости полимеры линейной и разветвленной структуры. В результате процесса синтеза формируются полимеры иного состава и иных свойств, например, они приобретают ранее отсутст-вУющую теплостойкость или способность растворяться в органических растворителях, переходить из вязко-эластичного состояния в твердое с повышенной прочностью и т. п.

 

В производстве пластмасс наиболее часто применяют растворители — бензин, керосин, уайт-спирит, бензол, толуол, ксилолсоль-вент каменноугольный; скипидар, окситерпеновый растворитель; метилхлорид, дихлорэтан и хлорбензол; спирты — метиловый, этиловый, бутиловый, изопропиловый; сложные эфиры — метил-, этил-, бутил- и изоамилацетат. Каждый из растворителей имеет свою функциональную направленность. Для повышения универсальности применяют комплексные растворители — смеси двух и более соединений. Все растворители огнеопасны и, как правило, ядовиты, требуют повышенной внимательности при их употреблении и хранении.

 



Фундаменты на проса дочных грунтах. Кровли из асбестоцементаых плоских и волнистых листов. Кровли из мягких материалов. Крыши бань и саун. Легированные стали и твердые сплавы. Малярные работы. Материалы и изделия из горных пород.

 

Главная  Свойства 



0.011