Анализ причин объемных деформаций.



Способность строительных материалов - впитывать влагу из воздуха или из окружающих веществ и передавать ее изучена недостаточно, и этому фактору не придается особого значения. Между тем данное обстоятельство довольно часто является причиной многих повреждений.

Все неметаллические строительные элементы содержат то или иное количество воды. Изменением содержания воды объясняются линейные, а стало быть, и объемные деформации элемента: при испарении воды уменьшается объем в результате высыхания элемента, при впитывании влаги элемент набухает. Объемные деформации, наступающие вследствие увлажнения или высыхания элемента, зависят от тех же факторов, что и при температурных воздействиях. Длина строительного элемента, определенная во влажной или сухой среде, изменяется в зависимости от коэффициента линейной деформации под влиянием увлажнения или высыхания. В общем можно сказать, что величины деформаций увлажнения значительно меньше величин деформаций высыхания материалов. Изменения объема, следовательно, характеризуются перепадом минимального и максимального содержания влаги. При этом необходимо учитывать процент так называемого «монтажного (рабочего) увлажнения», с которого начинается деформация.

Величины увлажнения и высыхания. Понятие увлажнение и высыхание чаще всего связывается с деревом, поскольку здесь характер деформации, вызванный указанными воздействиями, выражается более заметно, чем у минеральных строительных материалов.

Увлажнение и высыхание - характерны для дерева, и древесноволокнистых изделий. Значительное влияние на Степень увлажнения и высыхания оказывает объемная масса дерева. Тяжелая древесина деформируется больше, нежели легкая. Увлажнение и высыхание древесины в различных направлениях неодинаково. Например, вдоль волокон (по оси ствола) деформация крайне незначительна, так что ее можно не учитывать; (в сечении, перпендикулярном к оси ствола, в тангенциальном направлении увлажнение в 1,8 раза сильнее, чем в радиальном. Древесину с невысокими показателями деформации считаем стабильной.

Максимальный показатель увлажнения древесины в тангенциальном направлении колеблется от 4 до 12%, а в радиальном— от 2 до 8%. Для предотвращения указанных деформаций древесины необходимо в соответствии с законом гигроскопического равновесия выдерживать ее в условиях такой влажности, которая бы соответствовала средней относительной влажности воздуха данного помещения. Другим средством ограничения объемных деформаций является надежная поверхностная обработка, например влагонепроницаемые покрытия, и т.д.


Увеличение объема под влиянием влаги происходит и у пластмасс. Влагоемкость зависит от вида материала и его наполнителей. Из-за специфического характера данная проблема в книге не рассматривается.

В результате воздействия воды часто изменяется химическая структура материала, возникают новые (вещества, имеющие больший объем, нежели материалы первоначальные. Это относится прежде всего к органическим вяжущим материалам. Химические реакции привлекают внимание по двум причинам: из-за увеличения объема элемента; из-за воздействия на окружающую среду.

В некоторых неорганических вяжущих изменение объема вызвано концентрацией большого количества воды и выделением ее в кристаллизационную воду, например у гипса и глины. Основное вещество сохраняется. У других материалов, которые под воздействием влаги химически преобразуются, объем изменяется в результате изменения объема молекул, но не пор. Это явление известно под названием «расширение материала» и состоит в следующем. С веществом реагирует только вода, в результате чего возникает новое соединение.

Вода выполняет роль посредника, т.е. приводит в действие другие вещества, содержащиеся в материале, которые во взаимодействии с первоначальными веществами вызывают новые химические процессы, например магнезиальное расширение. Под действием связанной воды возникает затем сульфатное и гипсовое расширение. Эти реакции, увеличивающие объем, зависят только от взаимно реагирующих веществ, Независимо от того,.в каком объекте они находятся, т.е. в бетонах, кирпичной или каменной кладке, штукатурках и т.д.
Точно так же при коррозии металлических материалов могут произойти значительные (возможно трехкратные) увеличения объема корродирующих металлических частиц.

Доказательством тому служат частые разрушения покрытий на металлических конструкциях.
Объемные деформации, вызванные увлажнением, высыханием и химическими реакциями, в данной книге детально не рассматриваются. Они упоминаются лишь для получения общего представления о проблеме объемных деформаций.

Добавить комментарий

  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent