Файл: Ростовцев Г.Г. Выбор конструкционных материалов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 75

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Тип

Наименование

Основные компоненты

Чем

затворяют

-i ­

 

 

 

Воздушные, твер сухомвдеютвоз духе

Каустический маг­

MgO

Водным

незит

 

раствором

Кислотостойкий це­

SiOs-f-5% Na2SiFG

MgCI2

 

Жидким

 

мент

 

стеклом,

 

 

 

модуль 1,35

CQ

03

н

к

О н О)

н

К

О

tr

СТЗ О н

К

С—.

Портландцемент:

3CaO-Si02

40—56%,

обычный, пласти-

фицированный,

гид-

2C a0-Si03 22—3896,

рофобный

 

ЗСаО-A12Os

7— 12%,

 

 

4CaO A120 3 Fe2Os

для дорожных

по-

10-15%

 

 

 

 

 

крытий

 

 

 

 

быстротвердею-

 

 

 

щий

 

 

 

 

сульфатостойкий

To же,

с

добавками

пуццолановый

 

 

 

активного кремнезема

кладочный

 

ДО 60%

с

неактив-

 

То же,

 

 

ными водоудерживаю-

Глиноземистый

це-

щими добавками

СаО-А120 3

мент

 

То же +20% гипса+

Расширяющийся *

гипсо-глиноземистый

+ 10% высокоосновных

цемент

 

гидроалюминатов

 

 

кальция

 

 

Водой

я

»

п

* Расширяется при твердении на воздухе на 0,05—0,2%, а в воде —

102

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 17

 

 

Сроки

 

 

 

 

 

 

Удельный

Актив­

схватывания,

Стоимость

 

 

Применение

вес, г/с-м*

ность,

мин

1 т, руб.

 

 

 

кг(см2

начало

конец

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,1—3,4

400—600

20

360

38—63

Ксилолит, фибролит

2,5—2,7

>20

30

360

19—55

Химическая аппаратура.

 

 

 

 

 

После

затвердевания

 

 

 

 

 

стоек

в кислотах HN03,

 

 

 

 

 

H2S 0 4,

НС1,

H3P 04 .

3—3,2

300—600

45

720

12—60

Бетоны и растворы для

 

 

 

 

 

влажных и сухих условий

 

 

 

 

 

(не в морской воде)

3—3,2

300—600

45

720

13,3—55

То же

 

 

3—3,2

300—600

45

720

13,3—55

я

»

 

 

 

3—3,2

300—400

45

720

15—53

и

 

в морской воде

2,3

200—300

45

720

15—53

 

 

 

 

 

3

100—300

45

720

6—32

Для растворов

3—3,3

400—600

30

720

87— 140

Подводные и жаростой-

2,7—3,1

>500

20

240

66— 109

кие

бетоны

и

растворы

Создание плотных сты-

 

 

 

 

 

ков в сборных

бетонных

 

 

 

 

 

конструкциях

 

на 0,3—196-

103


Так как абсолютные объемы

заполнителей связаны

с их насыпными объемами соотношениями

V ам =1 - Д Ум И Ра

= 1 - д Ук’

где Удк — насыпной объем крупного, а УНм —• мелкого заполнителя на 1 ж3 смеси, а мелкий заполнитель дол­ жен заполнять пустоты между зернами крупного с неко­ торой раздвижкой а, то

 

^„м=К„<-Яук (1 +а),

 

где ЛУк

и ЛУм— пустотности крупного и мелкого запол­

нителей,

а = 0,05—0,35. Тогда величины

Унм и Унк опре­

деляются по формулам:

 

 

V

1000- (В+ЩЪ)

 

 

НК

1 - Л Ук [(!+ «) Л Ум- а ]

 

[100—(В+ ///?„)]-Л}к(1 +а)

 

^нм - -

! _ Я ук[(1 + а).Яум_ а]

Дозирование заполнителя по насыпному объему в мерной посуде хотя и менее точно, чем весовое, но зна­ чительно удобнее и применимо для заполнителей разного и изменяющегося объемного веса. Точность дозирования повышается при уплотнении заполнителя встряхиванием.

Расход компонентов на 1 ж3 бетона на портландце­ менте приведен в табл. 18.

Бетон на портландцементе стоек на воздухе и в чи­ стой воде, но разрушается кислотами, минерализован­ ной и морской водой. Для придания ему стойкости при­ меняют сульфатостойкий пуццолановый цемент или быстротвердеющий, но дорогостоящий глиноземистый це­ мент. Для кислотоупорных бетонов применяют кислото­ упорный цемент и кислотостойкие заполнители: кварцит, андезит, бештаунит, гранит и др. Жаростойкие бетоны

104


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 18

 

 

Р асхо д

компонентов

на

1 *

3 пластичного

бетона

 

 

Наибольшая

 

 

 

 

Насыпные объемы

 

 

крупность

 

 

 

 

*б/*ц

ЩВ

зерен, мм

Вода

Цемент

 

заполнителей, дм8

 

 

(бетон на

(бетон на

 

 

В. л

Ц,

кг

 

 

гравия

щебня

 

 

 

щебне)

гравии)

 

 

 

 

 

ще бень

песок гравий

песок

 

 

 

 

 

 

 

0,3

1,04

40

80

170

176

843

455

821

315

 

 

20

40

180

186

828

448

808

310

 

 

10

20

190

197

814

440

794

305

0,4

1,21

40

80

170

206

832

450

811

311

 

 

20

40

180

218

818

442

797

306

 

 

10

20

190

230

803

436

782

300

0,5

1,39

40

80

170

236

821

444

802

308

 

 

20

40

180

250

805

435

786

302

 

 

10

20

190

265

789

426

770

290

0,6

1,57

40

80

170

268

811

438

790

304

 

 

20

40

180

282

795

429

775

297

 

 

10

20

190

299

780

421

760

294

0,7

1,75

40

80

170

. 298

800

432

780

300

 

 

20

40

180

315

784

423

764

298

 

 

10

20

190

333

767

414

748

287

0,8

1,93

40

80

170

328

790

427

770

296

 

 

20

40

180

347

772

417

752

289

 

 

10

20

190

366

754

407

735

284

0,9

2,11

40

80

170

358

780

422

759

292

 

 

20

40

180

379

760

410

741

284

 

 

10

20

190

400

742

401

724

278

1,0

2,29

40

80

170

389

768

415

750

288

 

 

20

40

180

411

749

404

730

281

 

 

10

20

190

434

730

394

713

274

1,1

2,46

40

80

170

419

758

409

739

284

 

 

20

40

180

443

738

399

720

276

 

 

10

20

190

468

719

388

700

269

1,2

2,64

40

80

170

450

747

398

728

280

 

 

20

40

180

476

727

393

708

274

 

 

10

20

190

502

706

382

689

265

105


с огнеупорными заполнителями, чаще — шамотовым щебнем и песком, готовят на глиноземистом цементе, жидком стекле с порошками огнеупоров или на порт­ ландцементе с тонкомолотым кремнеземом.

В строительных растворах насыпной объем песка при­ нимают равным нужному объему раствора, а цемент или другое вяжущее берут из расчета '/з, lU, Чъ или 7в веса песка. Чем меньше вяжущего, тем меньше прочность и плотность раствора, но зато меньше усадка при затвер­ девании, которая приводит к отрыву раствора от осно­ вания.

7. Выбор органического материала

Древесина используется в строительстве, судострое­ нии, сельскохозяйственном машиностроении, мебельном производстве и в других отраслях хозяйства и характе­ ризуется высокой прочностью на растяжение, сжатие и поперечный изгиб, однако легко раскалывается вдоль волокон, изменяет размеры при изменении влажности и может загнивать при влажности от 20 до 80%.

Прямые деревянные детали длиной до 6, шириной до 0,3 и толщиной до 0,2 м обычно изготовляют из мягких хвойных пород: сосны, ели, пихты. Древесина хвойных пород позволяет получать ровные длинные сортименты, не раскалываемые гвоздями и более стойкие против за­ гнивания, чем сортименты лиственных мягких пород: осины, тополя, ивы, ольхи. Для твердых деталей, рабо­ тающих в условиях трения, применяют граб, дуб, ясень, клен, лиственницу и др. Твердая древесина обрабаты­ вается труднее, и во избежание ее раскалывания гвозди и шурупы нужно ставить в заранее просверленные от­ верстия меньшего диаметра. Для гнутых деталей упот­ ребляют древесину ясеня, дуба, бука, березы.

106

Детали сложной формы (литейные модели и т. п.) вырезают из липы, ольхи, березы и других пород с повы­ шенным сопротивлением раскалыванию. Меньше дру­ гих меняет свои размеры при изменении влажности дре­ весина ели, липы, ольхи, бука.

С условиями роста дерева связаны форма ствола, на­ личие пороков структуры древесины, а с условиями хра­ нения— возникновение трещин, ненормальная окраска и гнили.

При влажности до 30% влага поглощается плотным веществом древесины, свыше 30%' — влага заполняет поры и капилляры. Поэтому при влажности до 30% ее изменение влияет на свойства и размеры древесины, при большей влажности изменяется только ее вес. Изменение размеров при перемене влажности сильнее всего прояв­ ляется в тангентальном направлении, по окружности го­ довых колец, меньше — в радиальном направлении, по ра­ диусу годовых колец, и совсем незначительно — в продоль­ ном направлении. Сравнительные характеристики древеси­ ны определяются при 15%-ной влажности, которая счи­ тается стандартной. Увеличение влажности на 1 % умень­ шает прочность на сжатие вдоль волокон на 4—5%, по­ перек— на 3,5%, на изгиб — на 4%: и на скалывание вдоль волокон — на 3% по сравнению с прочностью при стандартной влажности.

Кроме влажности сильнее других факторов на меха­ нические свойства древесины влияют направление на­ гружения и объемный вес. При 15%' влажности предел прочности на продольное сжатие (в кг/см2) равен (800± ±100)уо> на продольное растяжение— (2200± 400) у0

и на скалывание вдоль волокон— (170± 70) уо,

а модуль

упругости

вдоль волокон равен

(23±7)104у о,

где у0 —

объемный вес в г/см3. Пределы

прочности на

растяже­

ние и на

сжатие поперек волокон значительно

меньше,

107


Материал

 

 

Пихта

влажности

 

Кедр

 

Ель

 

 

Сосна

при

 

Лиственница

 

Липа

древесина

15%

Тополь и осина

 

 

Природная

 

Береза

 

 

Бук

Ясень

Клен

Дуб

Граб

Прессованная древесина осины, березы и бука при влажности 10%

Столярные плиты

 

 

Виды

и

важнейшие

характе

 

Пределы прочности (кг/мм*)

Объемный

 

при

 

при

 

вес,

 

 

 

г1см3

 

продольном

 

поперечном

 

 

сжатии

 

изгибе

0,4

 

3.4

 

6,2

0,44

 

3.4

 

6,3

0,45

 

4,0

 

7,5

0,51

 

4,2

 

7,9

0,67

 

5,5

 

10

 

0,47

 

3,4

 

6,1

0,50

 

3,7

 

7

 

0,64

 

4,7

 

9

 

0,69

 

4,8

 

10

 

0,70

 

5.1

 

12

 

0,71

 

5.1

 

11

 

0,71

 

5.1

 

12

 

0,81

 

5,3

 

12

 

0,8—0,9

 

До

10

 

До" 15

0,9— 1

 

,

П

,

1—1,1

 

.

12

.

17

1,1-1,2

1,3

.

13,2

 

19 .

1.2—

14,5

 

.

24

1.3—

1,4

.

15,5

 

.

36

0,5—0,7

 

 

 

 

0,7—2,5

 

 

 

 

 

Таблица 1$

ристики

древесны х материалов

 

 

 

 

Линейная

 

Сортименты

 

 

 

усушка,

%

 

 

 

 

(не более)

 

 

 

 

 

 

Бревна D

от 150 мм, I до 10 м

 

 

 

Пиломатериалы:

 

 

 

 

 

Л=13—40 мм, В —80—250 мм, I—1—6 м

 

 

Бревна

 

 

 

 

 

 

Пиломатериалы

 

 

 

 

11

Бревна

 

 

 

 

 

8,4

Пиломатериалы

 

 

 

 

10

Пиломатериалы

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

8.4

Бревна

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

8,2

Пиломатериалы

 

 

 

 

8.5

 

 

 

 

 

 

 

Доски и бруски

Л = 15—45 мм, £ = 4 0 — 160 мм,

/=

 

=300—2000 мм

</=10—200

мм,

D = 20—250

мм

 

Сегменты

втулок

 

1=100—300 мм

 

 

 

 

До 5

Л=16—50

мм, 5= 1220 —1550

мм,

/=1800—2500 мм

108

109