Научная статья на тему 'К вопросу о пористости композитов строительного назначения'

К вопросу о пористости композитов строительного назначения Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
132
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕТАЛЛ / ГЛИНЫ / СОВМЕСТИМОСТЬ / ПОРЫ / СВОЙСТВА / METAL / CLAY / COMPATIBILITY PORE PROPERTIES

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Лымарь Е. А.

В работе выявлено, что наряду с размерами пор существенное значение на прочность оказывает равномерность их распределения. Установлено, что закрытые поры в значительно меньшей степени снижают прочность, чем открытые при одинаковом объеме. Точно также поры, находящиеся в зернах, менее снижают прочность, чем поры связки и поры находящиеся между зернами и связкой. Полученный материал содержит в основном закрытые мелкие поры округлой формы, вследствие чего обладает высокими прочностными характеристиками.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TO QUESTION POROSITY COMPOSITES CONSTRUCTION PURPOSES

The work revealed that in addition to the pore sizes is essential for providing uniform strength distribution. It has been established that the closed pores in the substantially lesser extent reduce toughness than the same volume when open. Likewise, the pores in the grains are less than lower strength than the binder and the pores are pores between the grains and the binder. The resulting material contains mostly closed circular form fine pores, thus has high strength characteristics.

Текст научной работы на тему «К вопросу о пористости композитов строительного назначения»

Литература

1. ГОСТ 12.1.003-83.ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. М. : Госстандарт , 1984г.

2. ОСТ 27-72-218-85.ССБТ.Оборудование для легкой промышленности и производства химволокон. Методы определения характеристик. М.:ВНИИЛтекмаш,-1985.

3. А.С. СССР № 1567184. Пылесос/Семов А.Д., Кочетов О.С., Церлюк М.Б. Опубликовано. Бюллетень изобретений № 20, от 27.10.1990г.

4. Кочетов О.С. Методика расчета шума в производственных помещениях текстильных предприятий // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.- 1997, № 2. С. 106...111.

5. Сажин Б.С., Кочетов О.С., Зубов П.О. Методика расчета снижения шума звукопоглощением в условиях текстильного производства // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.- 2000, № 6.С.87...92.

6. Сажин Б.С., Кочетов О.С. Снижение шума и вибраций в производстве: Теория, расчет, технические решения.- М., 2001.319с.

7. Кочетов О.С. Расчет акустических характеристик промышленного пылесоса для ткацкого производства // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.- 2001, № 2.С.99.. .104.

8. Кочетов О.С. Методика расчета средств снижения шума промышленного пылесоса для прядильного производства // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.- 2003, № 6.С.91.. .97.

9. Сажин Б.С., Кочетов О.С., Синев А.В., Ходакова Т.Д. Методика расчета снижения шума звукопоглощением в условиях текстильного производства // Безопасность жизнедеятельности. - 2002, № 6. С.13-17.

10. Сажин Б.С., Кочетов О.С., Ходакова Т.Д. Методы и средства снижения шума и вибрации в текстильной промышленности // Безопасность жизнедеятельности. - 2004, № 11. С.10-15.

11. Кочетов О.С. Расчет малошумной системы вентиляции. Журнал «Безопасность труда в промышленности», № 1, 2010, стр.22-25.

12. Кочетов О.С. Расчет аэродинамических глушителей шума. Журнал «Безопасность труда в промышленности», № 9, 2013, стр.60-63.

13. Кочетов О.С. Реактивный глушитель шума промышленного пылесоса. /Патент РФ № 2305779, Б.И. № 25 от 10.09.2007г.

14. Кочетов О.С. Камерный глушитель шума промышленного пылесоса. /Патент РФ № 2305783, Б.И. № 25 от 10.09.2007г.

15. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Кочетов С.С., Кочетов С.С. Реактивный глушитель шума промышленного пылесоса. // Патент РФ на изобретение № 2305779. Опубликовано 10.09.2007. Бюллетень изобретений № 25.

16. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Кочетов С.С., Кочетов С.С. Камерный глушитель шума промышленного пылесоса. // Патент РФ на изобретение № 2305783. Опубликовано 10.09.2007. Бюллетень изобретений № 25.

17. Кочетов О.С. Аэродинамический глушитель шума выпуска Кочетова. // Патент РФ на изобретение № 2389884. Опубликовано 20.05.10. Бюллетень изобретений № 14.

18. Кочетов О.С. Аэродинамический глушитель шума Кочетова. // Патент РФ на изобретение № 2412360. Опубликовано 20.02.11. Бюллетень изобретений № 5.

19. Кочетов О.С. Аэродинамический глушитель. // Патент РФ на изобретение № 2411370. Опубликовано 10.02.11. Бюллетень изобретений № 4.

20. Oleg S. Kochetov. A Study into the Acoustic Characteristics of Multichamber Combined Aerodynamic Silencers. European Researcher, Engineering Sciences, 2014, Vol.(66), № 1-1. Р. 12-20.

Лымарь Е.А.

Научный сотрудник, кандидат технических наук, ОАО «Российские космические системы», Москва

К ВОПРОСУ О ПОРИСТОСТИ КОМПОЗИТОВ СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Аннотация

В работе выявлено, что наряду с размерами пор существенное значение на прочность оказывает равномерность их распределения. Установлено, что закрытые поры в значительно меньшей степени снижают прочность, чем открытые при одинаковом объеме. Точно также поры, находящиеся в зернах, менее снижают прочность, чем поры связки и поры находящиеся между зернами и связкой. Полученный материал содержит в основном закрытые мелкие поры округлой формы, вследствие чего обладает высокими прочностными характеристиками.

Ключевые слова: металл, глины, совместимость, поры, свойства

Lymar E.-А

Scientist, candidate of engineering sciences, OJSC "Russian space systems", Moscow TO QUESTION POROSITY COMPOSITES CONSTRUCTION PURPOSES

Abstract

The work revealed that in addition to the pore sizes is essential for providing uniform strength distribution. It has been established that the closed pores in the substantially lesser extent reduce toughness than the same volume when open. Likewise, the pores in the grains are less than lower strength than the binder and the pores are pores between the grains and the binder. The resulting material contains mostly closed circular form fine pores, thus has high strength characteristics.

Keywords: metal, clay, compatibility pore properties

Особенностями современных строительных материалов являются простота и строгость форм, при которых особое значение приобретают требования к их долговечности. В связи с этим вопросом получения материалов, сочетающих высокие конструктивные, декоративные и эксплуатационные качества с относительно низкой стоимостью, весьма актуальны [1 - 24]

Эффективное совмещение металлической и неметаллической составляющих разного состава в определенных количественных соотношениях позволяет достичь не только значительной экономии металла, но и создает возможность изменения в нужном направлении физико-механических свойств готовых керамометаллических материалов [25].

Применение в качестве неметаллической составляющей глинистых масс позволяет значительно повысить прочностные свойства композиционных материалов при их эксплуатации при высоких температурах [26 - 30]. Кроме того, глинистая составляющая способна в процессе обжига изделия привести к протеканию физико-химических реакций между компонентами, что позволяет получить материал с заданными эксплуатационными характеристиками.

Использование алюминиевого наполнителя позволяет непосредственно придать композиционному материалу уникальные свойства этого металла, так как алюминий в высшей степени технологичен, хорошо воспринимает пластическую деформацию, позволяет изделию работать в условиях растягивающих и изгибающих напряжений, ударных нагрузок. Хотя алюминий малопрочен, но способен образовывать намного более прочные композиты, которые обладают не только более высокими физикохимическими и механическими характеристиками, но и имеют небольшой вес.

Постоянным структурным элементом керамического материала являются поры, количество, размер и морфология которых влияют на свойства керамических изделий.

48

Рис. 1 Влияние пористости и размера пор на предел прочности при сжатии. Размеры пор, мкм:

1)- 5,1; 2) - 7,6; 3) - 9,4; 4) - 12,3; 5) - 15;

В обожженном керамометаллическом композите имеются поры различной конфигурации и формы. При исследовании керамометаллического композита на порометрию выявлено, что материал на основе каолинитовой глины в среднем содержит округлые поры размером около 7,2 мкм, закрытая пористость составляет 3,1%, открытая - 1,5%. Для материала на основе монтмориллонитовой глины характерно содержание округлых пор размером около 15 мкм и пор размером около 0,1 мкм, закрытая пористость составляет 5,3%, открытая - 2,1%.

Зависимость прочности композита от пористости описывается формулой Бальшина (уравнение 1) и формулой Рышкевича (уравнение 2):

Оп _ О0(ркаж/р0) , (1)

Оп = Ооехр(-ЬП), (2)

где: оп - предел прочности материала при кажущейся плотности ркаж;

о0 - предел прочности материала с теоретической плотностью р0;

n - коэффициент;

b - эмпирический коэффициент;

П - общая пористость в долях единицы.

Как показали иссследования, зависимость в пределах пористости от 0 до 10% линейна.

Уравнение (2) может быть записано в виде

Оп=О0(1-П)т (3)

Зависимость в координатах lga„ - lg( 1 -П) изображается прямой линией, угол наклона которой равен экспоненте т. Исследования показали (рис. 1), что прочность композита зависит не только от пористости, но и от размера пор (экспонента m линейно зависит от размера пор). Важно отметить, когда размер пор стремиться к нулю, прочность увеличивается, следовательно, материал на контакте (между порами) менее прочен, чем монолитный, что объясняется концентрацией и экранизацией напряжений порами. Имеет значение ход зависимости прочности от размера пор: крупные поры более резко снижают прочность при увеличении пористости, чем мелкие.

Наличие округлой микроскопической поры вызывает увеличение концентрации напряжений вокруг нее примерно в два раза, чем в окружающей матрице материала, и соответственно, вызывает ослабление прочности. Для растянутой плоской микроскопической поры длиной l и радиусом закругления г коэффициент концентрации напряжений равен 2(l/r)1/2, и значение напряжения вокруг такой поры возрастает соответственно этому коэффициенту в 5 и 10 раз, в таких же пропорциях уменьшая прочность материала. Сочетание двух округлых пор и капилляра между ними длиной, например, в 10 раз более своего диаметра, усиливает поле напряжений примерно в 20 раз.

Наряду с размерами пор существенное значение на прочность оказывает равномерность их распределения. Закрытые поры в значительно меньшей степени снижают прочность, чем открытые при одинаковом объеме пор. Точно также поры, находящиеся в зернах, менее снижают прочность, чем поры связки и поры находящиеся между зернами и связкой. На прочность влияет форма пор, особенно вредны поры с острыми концами.

Таким образом, уменьшение размера пор, регулирование их распределения и формы являются перспективными способами повышения прочности керамометаллических композитов.

Литература:

1. Володченко А.Н., Лесовик В.С., Алфимов С.И., Володченко А.А. Регулирование свойств ячеистых силикатных бетонов на основе песчано-глинистых пород / // Известия вузов. Строительство. - 2007. - № 10. - С. 4-10.

2. Володченко А.Н., Жуков Р.В., Фоменко Ю.В., Алфимов С.И. Силикатный бетон на нетрадиционном сырье // Бетон и железобетон. - 2006. - № 6. - С. 16-18.

3. Володченко А.Н. Влияние механоактивации известково-сапонитового вяжущего на свойства автоклавных силикатных материалов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2011. - № 3. - С. 13-16.

4. Володченко А.Н. Взаимодействие мономинеральных глин с гидроксидом кальция в гидротермальных условиях // Сборник научных трудов Sworld. - 2012. - Т. 30. - № 3. - С. 35-37.

5. Володченко А.Н. Оптимизация свойств силикатных материалов на основе известково-песчано-глинистого вяжущего / Володченко А.Н., Жуков Р.В., Лесовик В.С., Дороганов Е.А. // Строительные материалы. - 2007. - № 4. - С. 66-69.

6. Володченко А.Н., Лесовик В.С. Реологические свойства газобетонной смеси на основе нетрадиционного сырья // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2012. - № 3. - С. 45-48.

7. Володченко А.Н., Лесовик В.С. Автоклавные ячеистые бетоны на основе магнезиальных глин // Известия вузов. Строительство. - 2012. - № 5. - С. 14-21.

8. Володченко А.Н. Влияние песчано-глинистых пород на оптимизацию микроструктуры автоклавных силикатных материалов // Сборник научных трудов Sworld. - 2012. - Т. 47. - № 4. - С. 32-36.

9. Володченко А.Н. Глинистые породы в производстве силикатного кирпича // Сборник научных трудов Sworld. - 2012. - Т. 26. - № 2. - С. 8-10.

49

10. Володченко А.Н. Вяжущее на основе магнезиальных глин для автоклавных силикатных материалов // Сборник научных трудов Sworld. - 2012. - Т. 30. - № 3. - С. 38-41.

11. Володченко А.Н. Автоклавные силикатные материалы на основе отходов горнодобывающей промышленности // Сборник научных трудов Sworld. - 2012. - Т. 47. - № 4. - С. 29-32.

12. Лесовик В.С., Володченко А.Н., Алфимов С.И., Жуков Р.В., Гаранин В.К. Ячеистый бетон с использованием попутнодобываемых пород Архангельской алмазоносной провинции // Известия вузов. Строительство. - 2007. - № 2. - С. 13-18.

13. Володченко А.Н. Магнезиальные глины - сырье для производтва автоклавных ячеистых бетонов // Сборник научных трудов SWorld. - 2013. - Т. 43. - № 1. - С. 3-7.

14. Володченко А.Н. Глинистые породы - сырье для производства автоклавных ячеистых бетонов // Сборник научных трудов Sworld. - 2012. - Т. 26. - № 2. - С. 11-14.

15. Володченко А.Н. Влияние песчано-глинитых пород на пластичность газобетонной массы // Сборник научных трудов SWorld. - 2013. - Т. 43. - № 1. - С. 7-10.

16. Володченко А.Н. Нетрадиционное сырье для автоклавных силикатных материалов // Технические науки - от теории к практике. - 2013. - № 20. - С. 82-88.

17. Володченко А.Н. Влияние глинистых минералов на свойства автоклавных силикатных материалов // Инновации в науке. -2013. - № 21. - С. 23-28.

18. Володченко А.Н. Влияние состава сырья на пластическую прочность газобетонной смеси // Сборник научных трудов SWorld. - 2013. - Т. 39. - № 2. - С. 45-49.

19. Володченко А.Н. Повышение морозостойкости силикатных материалов на основе нетрадиционного сырья // Инновации в науке. - 2013. - № 24. - С. 24-30.

20. Володченко А.Н. Влияние песчано-глинистых пород на морозостойкость автоклавных силикатных материалов // Сборник научных трудов Sworld. - 2013. - Т. 50. - № 3. - С. 8-13.

21. Володченко А.Н. Объемное окрашивание автоклавных силикатных материалов глинистыми породами // Сборник научных трудов Sworld. - 2014. - Т. 19. - № 1. - С. 18-24.

22. Володченко А.Н. Природный пигмент для окрашивания автоклавных силикатных изделий // Технические науки - от теории к практике. - 2014. - № 31. - С. 96-102.

23. Володченко А.Н. Изучение продуктов взаимодействия магнезиальной глины с известью при автоклавной обработке // Инновации в науке. - 2014. - № 30-1. - С. 89-95.

24. Володченко А.Н. Идентификация продуктов автоклавной обработки вяжущего на основе магнезиальных глин // Сборник научных трудов Sworld. - 2014. - Т. 19. - № 1. - С. 24-29.

25. Ключникова Н.В., Лымарь Е.А., Юрьев А.М. Строительные материалы на основе металлической матрицы и неметаллического наполнителя // Успехи современного естествознания. - 2003. - № 12. - С. 79-82.

26. Ключникова Н.В., Лымарь Е.А., Юрьев А.М. Перспективность использования металло-композитов на предприятиях энергетического профиля // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2004. - №

8. - С. 26 - 28.

27. Ключникова Н.В., Лымарь Е.А. Влияние металлического наполнителя на стадии структурообразования композиционных материалов на основе керамической матрицы // Стекло и керамика. - 2005. - № 10. - С. 19-22.

28. Ключникова Н.В., Лымарь Е.А. Конструкционная металлокерамика - один из перспективных материалов современной техники // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2005. - № 9. - С. 111-114.

29. Ключникова Н.В. Исследование физико-механических свойств керамометаллического композита // Сборник научных трудов SWorld. - 2013. - Т. 7. - № 1. - С. 10-15.

30. Ключникова Н.В. Выбор компонентов как важное условие создания композитов с заданными свойствами // Сборник научных трудов SWorld. - 2013. - Т. 43. - № 1. - С. 16-21.

Минаков В. Ф. \ Лобанова Ж. А. 2, Галстян А. Ш. 3

1 Доктор технических наук, профессор, Санкт-Петербургский государственный экономический университет, 2 инженер, 3 кандидат экономических наук, доцент, 2,3 Северо-Кавказский Федеральный университет МОБИЛЬНЫЕ ГАДЖЕТЫ В СИСТЕМЕ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ

Аннотация

Разработан алгоритм мобильного приложения для управления клиентом заказами и временем приготовления заказанных блюд в системе общественного питания. Отличается возможностью корректировки технологического режима приготовления заказанных блюд.

Ключевые слова: мобильные устройства, сервис, общественное питание.

Minakov V. F. 1, Lobanova Zh. A. 2, Galstyan A. Sh. 3

1 Doctor of technical science, professor, St. Petersburg State University of economics, 2 engineer, 23 Candidate of Economic Sciences,

senior lecturer, North Caucasian federal university MOBILE GADGETS IN SYSTEM OF PUBLIC CATERING

Abstract

The algorithm of a mobile application is developed for management of the client of orders and a preparation time of the ordered dishes in system ofpublic catering. Differs possibility of correction of a technological mode ofpreparation of the ordered dishes.

Keywords: mobile devices, service, public catering.

Предприятия общественного питания для управления своей деятельностью широко используют средства автоматизации [1 -3]. Одновременно активно предоставляются сервисы предварительных и текущих заказов на базе систем голосовой связи [4 - 9].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Клиентам, однако, в современных условиях передвижения к ресторанам, кафе и т. д. сложно прибыть точно в срок ко времени своего заказа. Пробки и транспортные проблемы делают перемещение стохастическим процессом. Особенно большие отклонения от планируемого времени прибытия характерны для мегаполисов, где сети общественного питания наиболее развиты.

Следовательно, возникает проблемная ситуация, связанная с исполнением заказов по текущему запросу клиенты. Для ее разрешения предлагается использовать мобильные устройства не только для голосовых заказов, но для передачи данных о заказах, а также передвижении клиента и исполнении заказа ко времени прибытия клиента. Для этого необходимо и достаточно, например, в смартфон загрузить программное приложение, реализующее алгоритм, приведенный на рис. 1.

Отличительной особенностью приложения от традиционных WEB-сервисов [11 - 15], используемых для заказов, состоит в возможности корректировки режима исполнения заказов (например, горячих блюд) в функции перемещения и времени прибытия клиента. При такой технологии исключается необходимость ожидания приготовления таких блюд после заказа непосредственно в ресторане.

Разработанный алгоритм, таким образом, выводит на рынок системы общественного питания новые продукты: исполняемые во время перемещения клиента заказы на приготовление блюд. Для предприятия общественного питания для этого предусмотрены

50

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.