Научная статья на тему 'Расчет процента армирования фибробетонных композитов'

Расчет процента армирования фибробетонных композитов Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
218
71
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФИБРОБЕТОН / ОРИЕНТАЦИЯ ФИБР / ПРОЦЕНТ АРМИРОВАНИЯ / FIBER-REINFORCED CONCRETE / ORIENTATION OF FIBERS / PERCENTAGE OF REINFORCEMENT

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Клюев А. В.

В статье рассмотрен вопрос влияния процента армирования фибробетонных композитов, а также приведен расчет эффективной объемной доли волокна.

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.

CALCULATION OF PERCENTAGE OF REINFORCEMENT OF FIBER CONCRETES COMPOSITES

The paper deals with the influence of percentage of reinforcement fiber concretes composites, as well as a calculation of the effective volume fraction of fibers.

Текст научной работы на тему «Расчет процента армирования фибробетонных композитов»

наибольший ущерб и которые необходимо устранить в первую очередь. Нельзя обеспечить безопасность информационной системы без должного понимания специфики и происхождения угроз. Обычно, уязвимости устраняются по мере их обнаружения, часто случайным образом. Используя этот подход, невозможно ответить на вопрос: «Достаточно ли безопасна информационная система?». Моделирование угроз не является единовременным процессом. Это итеративный подход, который начинается с ранних стадий разработки системы и продолжается на протяжении всего ее жизненного цикла. Необходимость итеративного подхода обусловлена двумя причинами. Во-первых, физически невозможно обнаружить и зафиксировать все потенциальные для системы угрозы за один раз. Во-вторых, разрабатываемое приложение (информационная система) непременно адаптируется под постоянно изменяющиеся пользовательские и функциональные требования. Поэтому моделирование угроз необходимо повторять на протяжении всего развития информационной системы. Специалисты по безопасности компании Microsoft предложили процесс моделирования угроз, состоящий из шести этапов [1]: 1. Определение защищаемых ресурсов. 2. Обзор архитектуры. 3. Декомпозиция системы. 4. Определение угроз. 5. Документация угроз. 6. Приоритезация угроз. На первом этапе определяются все ресурсы, которые необходимо защищать. Это могут быть конфиденциальные данные, базы данных, веб-страницы и т.д. Далее проводится документация функций информационной системы, ее архитектуры, физической конфигурации и технологий, использованных для ее реализации. Возможен поиск уязвимостей в дизайне информационной системы. Определение используемых в реализации технологий поможет не упустить специфичных для них уязвимостей и в дальнейшем сконцентрироваться на их устранении. На этапе декомпозиции система разбивается на компоненты для создания профиля безопасности (который описывает реализацию аутентификации, авторизации, криптографии и других аспектов безопасности в системе). Проверяются основные вопросы безопасности, выделяются границы доверия, потоки данных и их входные точки. Система анализируется на исполнение следующих свойств: проверка пользовательских данных, аутентификация и авторизация, криптографическая защита передачи данных, управление исключениями, аудит и др. Профиль безопасности описывает реализацию аутентификации, авторизации, криптографии и других аспектов безопасности в системе. Далее определяются потенциальные угрозы для всех компонент системы. Компания Microsoft предлагает методику STRIDE для определения и категоризации угроз [2]. Моделирование при помощи STRIDE поможет обеспечить исполнение в информационной системе всех свойств безопасности. STRIDE - аббревиатура от: □ Spoofing Identity (подмена личности). □ Tampering with Data (изменение данных). □ Repudiation (отказ от совершенной операции). □ Information Disclosure (разглашение сведений). I Denial of Service (отказ в обслуживании). □ Elevation of Privilege (повышение прав доступа).

По этой методике определяются угрозы для каждого компонента информационной системы в зависимости от категории угрозы. Угрозы типа «Подмена личности» актуальны для систем, в которых реализуются разные уровни доступа пользователей. Пользователь не должен иметь возможность притвориться другим пользователем или прочитать атрибуты другого пользователя. Угрозы типа «Изменение данных» реализуют возможность пользователя повлиять на логику работы системы через доступные интерфейсы. Система должна тщательно проверять все исходящие от пользователя данные в процессе их использования и вплоть до момента их сохранения в системе. При недостаточном аудите транзакций в системе угрозы типа «Отказ от совершенной операции» реализуют возможность пользователя отказаться от выполненных им каких-либо действий в системе, что может повлиять на достоверность циркулирующей по системе информации. Например, пользователь может заявить «Я не перечислял денежные средства на этот счет». При недостаточном аудите операций невозможно проверить данное заявление. Угрозы типа «Разглашение сведений» реализуют возможность публикации конфиденциальных данных в системе. Возможно, в системе обнаружится утечка информации. Дизайнеры системы также должны учитывать тот факт, что на нее будут проводиться атаки типа DoS (отказ в обслуживании). Необходимо убедиться, что ресурсоемкие процессы будут недоступны неавторизованным пользователям. Такими процессами могут являться: чтение больших файлов, сложные вычисления, исполнение длинных запросов к базе данных и т.д. Если в системе различаются пользовательские и административные роли, то необходимо убедиться в невозможности повышения прав доступа. Все действия в системе должны проверяться по матрице доступа. На следующем этапе моделирования все определенные угрозы необходимо зафиксировать в представленном далее виде:

• Описание угрозы.

• Объект возможной атаки.

• Риск.

• Возможный сценарий атаки.

• Предпринимаемые меры по устранению угрозы.

На последнем этапе процесса расставляются приоритеты по устранению угроз в зависимости от их риска. Это позволит заняться в первую очередь угрозами, которые могут нанести системе наибольший ущерб. Экономически невыгодно устранять абсолютно все определенные угрозы, поэтому возможно опустить угрозы, вероятность реализации которых стремится к нулю и ущерб от которых минимален. В итоге, для разработчиков информационной системы представляется документ, позволяющий им сформировать отчетливое понимание о потенциальных угрозах и рисках.

Литература

1. Meier J. D., Mackman A., Dunner M., Vasireddy S., Escamilla R., Murukan A. Improving Web Application Security: Threats and Countermeasures [Электронный ресурс]. URL: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ff648644.aspx (дата обращения: 22.05.2015).

2. The STRIDE Threat Model [Электронный ресурс]. URL: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ee823878%28v=

cs.20%29.aspx (дата обращения: 10.05.2015).

References

1. Meier J. D., Mackman A., Dunner M., Vasireddy S., Escamilla R., Murukan A. Improving Web Application Security: Threats and Countermeasures URL: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ff648644.aspx

2. The STRIDE Threat Model . URL: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ee823878%28v= cs.20%29.aspx.

Клюев А.В.

Кандидат технических наук, старший преподаватель,

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Работа выполнена в рамках реализации стипендии Президента Российской Федерации СП - 5949.2013.1 РАСЧЕТ ПРОЦЕНТА АРМИРОВАНИЯ ФИБРОБЕТОННЫХ КОМПОЗИТОВ

Аннотация

В статье рассмотрен вопрос влияния процента армирования фибробетонных композитов, а также приведен расчет эффективной объемной доли волокна.

Ключевые слова: фибробетон, ориентация фибр, процент армирования

Klyuyev A.V.

Candidate of Technical Sciences, Belgorod State Technological, University named after Shukhov CALCULATION OF PERCENTAGE OF REINFORCEMENT OF FIBER CONCRETES COMPOSITES

Abstract

74

The paper deals with the influence ofpercentage of reinforcement fiber concretes composites, as well as a calculation of the effective volume fraction offibers.

Keywords: fiber-reinforced concrete, orientation of fibers, percentage of reinforcement

В настоящее время сфера использования железобетонных конструкций в России значительно расширяется. Многие здания и сооружения меняют свое функциональное назначение [1 - 3, 27].

Использование фиброармированных цементных композиций позволяет выпускать облегченные строительные конструкции с повышенной прочностью на изгиб и ударной вязкостью. Выбор волокна обуславливается тем, какими свойствами должна обладать композиция для удовлетворения заданным требованиям [4 - 15].

Существуют многочисленные разновидности изделий из фибробетона, которые находят разнообразное применение. В развитие науки о сталефибробетоне большой вклад внесли ученые Австрии, Австралии, Бельгии, Германии, Голландии, Испании, Канады, Китая, Польши, США, Франции, Чехии, Швейцарии, ЮАР, Японии, и других стран, из них необходимо отметить J.P. Romualdi, B. Gordon, G.B. Batson, M. Jeffrey, I.A. Mandel, I.L. Carson, W.F. Chen, D.I. Hannant, B. Kelly, P.S. Mangat, A.E. Naaman, R.N. Swamy, D. Colin Johnston, D.R. Lankard, V. Ramakrishnan, G. Ruffert, K. Kordina, W.A. Marsden, J. Vodichka и др.

Свойства бетонной матрицы при фибровом армировании зависят от структуры композита. В связи с этим, для того, чтобы проанализировать эти композиты и спрогнозировать их поведение при различных нагрузках, необходимо изучить состав бетонной матрицы и рассмотреть основные составляющие: состав цементной матрицы; форму и распределение фибр; контактную зону «цементный камень - фибра».

Для фиброармированных мелкозернистых бетонов цементная матрица не отличается от матрицы, в других мелкозернистых бетонов, и обычно состоит из: цемента, песка, наполнителя и воды [4 - 16]. В фибробетонах содержание фибры варьируется от 1% до 15%. Она используются для вторичного укрепления, для предотвращения образования трещин. Производство фибробетонов осуществляется обычными способами. Использование большего количества фибр возможно за счет использования простых технологий смешивания, но с использованием усовершенствованных матричных составов, основанных на сложном контроле реологии и микроструктуры смеси. Плотная микроструктура в этих композитах, также как и улучшенная реология, дают возможность объединить и унифицировать дисперсию в размере от 2 до 6% за счет объема коротких фибр, которые могут обеспечить эффективное упрочнение.

Упрочненная фибрами матрица может принимать различную конфигурацию и при описании их природы необходимо рассмотреть два уровня геометрического описания: концентрацию фибр в растянутой зоне и их распределение по всей цементной матрице [4 - 17].

Взаимодействие между волокном и цементным камнем, а также структура фиброармированного материала являются существенными свойствами, которые влияют на характеристики фиброармированного композиционного материала. Тем не менее, чтобы понимать эти свойства, необходима оценка влияния волокон и прогнозирование поведения композита. Такому изучению подвергаются:

• Состав матрицы.

• Состояние матрицы с трещинами/без трещин.

• Тип, геометрия и поверхностная характеристика волокон.

• Влияние длины и ориентации волокон в цементной матрице.

• Критическая объемная доля волокон.

• Прогнозирование поведения и свойств армированного бетона.

В этой статье обсуждается механизм взаимодействия волокна и матрицы, где различные модели используются для вычисления сцепления между волокнами и цементной матрицей. Так как связь волокон и матрицы играет важную роль в поведении композита. Механическое поведение фиброармированного материала зависит от структуры композита, который обладает одновременно и свойствами бетона и свойствами волокна, используемого в цементной смеси .

Несущая способность фибробетона зависит от объемной доли волокна в бетонной матрице. Предел прочности волокна, как правило, больше, предел прочности бетона. Что касается предела прочности волокна, то несущая способность волокна должна быть больше, чем нагрузка, приложенная к бетону, при которой начинается трещинообразование. Это обусловлено тем, что бетон после начала трещинообразования не влияет на работу композита, а нагрузка полностью передается на волокна, содержащиеся в бетоне. Кроме того, волокна способны воспринимать большую нагрузку, в результате чего предел прочности фибробетонного композита выше, чем прочность самой матрицы. В связи с этим, было выведено уравнение для определения минимальной доли содержания волокна, чтобы сделать идентичными несущую способность фибробетонного композита и несущую способность волокна.

Минимальная или критическая доля волокна, Vcr, необходимого для добавления в бетон, для восприятия им приложенной нагрузки, выглядит следующим образом:

Vcr >__________Сщ_____________

^ ШИ fll — G fu) (1)

где: Vcr - критическая или минимальная доля волокна; amu - предел прочности при растяжении бетона; afu - предел прочности при растяжении волокна; a'fu - напряжения в волокнах при начале трещинообразования.

Напряжение бетона (конечная бетона деформация) в момент образования первой трещины 0,003. Если предположить, что нагрузка на бетон и волокна одинаковая. Таким образом, напряжение на волокна в момент образования первой трещины может быть принято в качестве предельной деформации бетона и модуля упругости волокна.

Уравнение 1 может быть изменено следующим образом:

Vcr >__________Стщ____________

(Cj fll _ EjiEqj)

где: Est - модуль упругости волокна; ecu - предельная деформация бетона = 0,003.

Уравнение 2 было использовано для прогнозирования предела прочности бетона, так как предел прочности бетона на растяжение требуется, чтобы получить минимальную долю волокна.

tfmu =/ct = 0.4 X (f с) (3)

где: f c - нормативный предел прочности бетона при сжатии; f ct - нормативный предел прочности бетона при растяжении.

Фибробетон состоит из распределенных коротких волокон в цементной матрице. Влияние таких коротких, наклонных волокон на механические свойства армированного бетона, как правило, меньше, чем длинных волокон, расположенных параллельно нагрузке. Это означает, что эффективность коротких и наклонных волокон меньше. Тем не менее, эффективность волокон в цементной матрице, повышающих механические свойства бетона можно оценить двумя способами:

• Повышение прочности бетона.

75

• Повышение ударной вязкости бетона.

Это влияет на свойства бетона в зависимости от длины волокна, ориентации волокон, распределенных в бетоне и прочности соединения цементного камня и волокна при сдвиге.

Литература

1. Адамян И.Р. Напряженно-деформированное состояние сталебетонных брусьев прямоугольного поперечного сечения с составной обоймой при сжатии и изгибе: автореф. дис. канд. техн. наук. Белгород. - 2000. - 19 с.

2. Адамян И.Р. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния сталебетонных коротких колонн // Сооружения, конструкции, технологии и строит. мат. XXI века: Сб. докл. II Межд. конф.-шк.-сем. молодых ученых, аспирантов и докторантов. Белгород: Изд. БелГТАСМ. - 1999. - Ч.2. - С.3 - 6.

3. Адамян И.Р. Экспериментальные исследования сталебетонных стержней при поперечном изгибе // Качество, безопасность, энерго- и ресурсосбережение в пром.-ти строит. мат. и строительстве на пороге XXI века: Сб. докл. Межд. научно-практической конф. Белгород: Изд-во БелГТАСМ. - 2000. - С.3 - 6.

4. Клюев С.В. Фибробетон и изделия на его основе // Международный научно-исследовательский журнал. - 2015. - № 3 - 1 (34). - С. 70 - 73.

5. Клюев С.В. Экспериментальные исследования фибробетонных конструкций с различными видами фибр // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. - № 2 - 1 (33). - С. 39 - 44.

6. Клюев С.В. Разработка дисперсно-армированного мелкозернистого бетона на основе техногенного песка и композиционного вяжущего // Международный научно-исследовательский журнал. - 2014. - № 11 - 2 (30). - С. 27 - 29.

7. Клюев С.В. Высококачественный фибробетон для монолитного строительства // Международный научно-исследовательский журнал. - 2014. - № 11 - 2 (30). - С. 29 - 32.

8. Клюев С.В. Высокопрочный мелкозернистый фибробетон на техногенном сырье и композиционных вяжущих с использованием нанодисперсного порошка // Бетон и железобетон. - 2014. - №4. - С. 14 - 16.

9. Клюев А.В., Клюев С.В., Нетребенко А.В., Дураченко А.В. Мелкозернистый фибробетон армированный полипропиленовым волокном // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2014. - № 4. - С. 67 - 72.

10. Клюев С.В., Нетребенко А.В., Дураченко А.В., Пикалова Е.К. Монолитный фибробетон для полов промышленных зданий // Сборник научных трудов Sworld. - 2014. - Т. 19. - №1. - С. 29 - 32.

11. Клюев С.В., Нетребенко А.В., Дураченко А.В., Пикалова Е.К. Фиброармированные композиты на техногенном сырье // Сборник научных трудов Sworld. - 2014. - Т. 19. - №1. - С. 34 - 36.

12. Клюев С.В. Высокопрочный сталефибробетон на техногенных песках КМА // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2013. - № 11. - С. 38 - 39.

13. Клюев С.В., Авилова Е.Н. Мелкозернистый фибробетон с использованием полипропиленового волокна для покрытия автомобильных дорог // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2013. -№ 1. - С. 37 - 40.

14. Клюев С.В. Высокопрочный сталефибробетон на техногенных песках КМА // Технологии бетонов. - 2012. - №. 5 - 6. - С. 33 - 35.

15. Клюев С.В. Применение композиционных вяжущих для производства фибробетонов // Технологии бетонов. - 2012. - №1 -2. - С. 56 - 58.

16. Клюев С.В. Фибробетон для каркасного строительства // Белгородская область: прошлое, настоящее и будущее: материалы научн.-практ. конф. Белгород: Изд-во БГТУ. - 2011. - Ч.3. - С. 37 - 38.

17. Клюев С.В. Мелкозернистый сталефибробетон на основе отсева кварцитопесчанника // Белгородская область: прошлое, настоящее и будущее: материалы научн.-практ. конф. - Белгород: Изд-во БГТУ. - 2011. - Ч.3. - С. 27 - 31.

18. Клюев С.В. Сталефибробетон на основе композиционного вяжущего // Белгородская область: прошлое, настоящее и будущее: материалы научн.-практ. конф. Белгород: Изд-во БГТУ. - 2011. - Ч.3. - С. 32 - 36.

19. Клюев С.В. Основы конструктивной организации природных и искусственных материалов // Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии: сб. студ. докл. Международного конгресса: В 2 ч. Ч. 1. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2003. - С. 161 - 163.

20. Клюев С.В. Высокопрочный фибробетон для промышленного и гражданского строительства // Инженерно-строительный журнал. - 2012. - №8(34). - С. 61 - 66.

21. Клюев С.В. Экспериментальные исследования фибробетонных конструкций // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. - 2011. - №.4 - С. 71 - 74.

22. Клюев С.В., Хархардин А.Н. Расчет высокоплотной упаковки зерен мелкозернистого бетона // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2011. - № 1. - С. 34 - 37.

23. Клюев С.В. Ползучесть и деформативность дисперсно-армированных мелкозернистых бетонов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2010. - № 4. - С. 85 - 87.

24. Клюев С.В., Авилова Е.Н. Бетон для строительства оснований автомобильных дорог на основе сланцевого щебня // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2013. - № 2. - С. 38 - 41.

25. Клюев С.В. Усиление и восстановление конструкций с использованием композитов на основе углеволокна // Бетон и железобетон. - 2012. - №3. - С. 23 - 26.

26. Клюев С.В., Гурьянов Ю.В. Внешнее армирование изгибаемых фибробетонных изделий углеволокном // Инженерностроительный журнал. - 2013. - №1(36). - С. 21 - 26.

27. Серых И.Р. Прочность сталебетонного элемента с составной обоймой при внецентренном сжатии и изгибе // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. - 2005. - № 10. - С. 442 - 445.

References

1. Adamjan I.R. Naprjazhenno-deformirovannoe sostojanie stalebetonnyh brus'ev prjamougol'nogo poperechnogo sechenija s sostavnoj obojmoj pri szhatii i izgibe: avtoref. dis. kand. tehn. nauk. Belgorod. - 2000. - 19 s.

2. Adamjan I.R. Jeksperimental'nye issledovanija naprjazhenno-deformirovannogo sostojanija stalebetonnyh korotkih kolonn // Sooruzhenija, konstrukcii, tehnologii i stroit. mat. XXI veka: Sb. dokl. II Mezhd. konf.-shk.-sem. molodyh uchenyh, aspirantov i doktorantov. Belgorod: Izd. BelGTASM. - 1999. - Ch.2. - S.3 - 6.

3. Adamjan I.R. Jeksperimental'nye issledovanija stalebetonnyh sterzhnej pri poperechnom izgibe // Kachestvo, bezopasnost', jenergo- i resursosberezhenie v prom.-ti stroit. mat. i stroitel'stve na poroge XXI veka: Sb. dokl. Mezhd. nauchno-prakticheskoj konf. Belgorod: Izd-vo BelGTASM. - 2000. - S.3 - 6.

4. Kljuev S.V. Fibrobeton i izdelija na ego osnove // Mezhdunarodnyj na-uchno-issledovatel'skij zhurnal. - 2015. - № 3 - 1 (34). -

S. 70 - 73.

5. Kljuev S.V. Jeksperimental'nye issledovanija fibrobetonnyh konst-rukcij s razlichnymi vidami fibr // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. 2015. - № 2 - 1 (33). - S. 39 - 44.

6. Kljuev S.V. Razrabotka dispersno-armirovannogo melkozernistogo be-tona na osnove tehnogennogo peska i kompozicionnogo

76

vjazhushhego // Mezhduna-rodnyj nauchno-issledovatel'skij zhumal. - 2014. - № 11 - 2 (30). - S. 27 - 29.

7. Kljuev S.V. Vysokokachestvennyj fibrobeton dlja monolitnogo stroi-tel'stva // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. -2014. - № 11 - 2 (30). - S. 29 - 32.

8. Kljuev S.V. Vysokoprochnyj melkozernistyj fibrobeton na tehnogen-nom syr'e i kompozicionnyh vjazhushhih s ispol'zovaniem nanodispersnogo po-roshka // Beton i zhelezobeton. - 2014. - №4. - S. 14 - 16.

9. Kljuev A.V., Kljuev S.V., Netrebenko A.V., Durachenko A.V. Melkozerni-styj fibrobeton armirovannyj polipropilenovym voloknom // Vestnik Bel-gorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. - 2014. - № 4. - S. 67 - 72.

10. Kljuev S.V., Netrebenko A.V., Durachenko A.V., Pikalova E.K. Mono-litnyj fibrobeton dlja polov promyshlennyh zdanij // Sbornik nauchnyh tru-dov Sworld. - 2014. - T. 19. - №1. - S. 29 - 32.

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

11. Kljuev S.V., Netrebenko A.V., Durachenko A.V., Pikalova E.K. Fibro-armirovannye kompozity na tehnogennom syr'e // Sbornik nauchnyh trudov Sworld. - 2014. - T. 19. - №1. - S. 34 - 36.

12. Kljuev S.V. Vysokoprochnyj stalefibrobeton na tehnogennyh peskah KMA // Stroitel'nye materialy, oborudovanie, tehnologii HHI veka. - 2013. - № 11. - S. 38 - 39.

13. Kljuev S.V., Avilova E.N. Melkozernistyj fibrobeton s ispol'zova-niem polipropilenovogo volokna dlja pokrytija avtomobil'nyh dorog // Vest-nik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. - 2013. - № 1. - S. 37 - 40.

14. Kljuev S.V. Vysokoprochnyj stalefibrobeton na tehnogennyh peskah KMA // Tehnologii betonov. - 2012. - №. 5 - 6. - S. 33 - 35.

15. Kljuev S.V. Primenenie kompozicionnyh vjazhushhih dlja proizvodstva fibrobetonov // Tehnologii betonov. - 2012. - №1 - 2. -S. 56 - 58.

16. Kljuev S.V. Fibrobeton dlja karkasnogo stroitel'stva // Belgorodskaja oblast': proshloe, nastojashhee i budushhee: materialy nauchn.-prakt. konf. Belgo-rod: Izd-vo BGTU. - 2011. - Ch.3. - S. 37 - 38.

17. Kljuev S.V. Melkozernistyj stalefibrobeton na osnove otseva kvar-citopeschannika // Belgorodskaja oblast': proshloe, nastojashhee i budushhee: mate-rialy nauchn.-prakt. konf. - Belgorod: Izd-vo BGTU. - 2011. - Ch.3. - S. 27 - 31.

18. Kljuev S.V. Stalefibrobeton na osnove kompozicionnogo vjazhushhego // Belgorodskaja oblast': proshloe, nastojashhee i budushhee: materialy nauchn.-prakt. konf. Belgorod: Izd-vo BGTU. - 2011. - Ch.3. - S. 32 - 36.

19. Kljuev S.V. Osnovy konstruktivnoj organizacii prirodnyh i iskus-stvennyh materialov // Sovremennye tehnologii v promyshlennosti stroi-tel'nyh materialov i strojindustrii: sb. stud. dokl. Mezhdunarodnogo kon-gressa: V 2 ch. Ch. 1. Belgorod: Izd-vo BGTU im. V.G. Shuhova. - 2003. - S. 161 - 163.

20. Kljuev S.V. Vysokoprochnyj fibrobeton dlja promyshlennogo i grazh-danskogo stroitel'stva // Inzhenerno-stroitel'nyj zhurnal. -2012. - №8(34). - S. 61 - 66.

21. Kljuev S.V. Jeksperimental'nye issledovanija fibrobetonnyh konst-rukcij // Stroitel'naja mehanika inzhenernyh konstrukcij i sooruzhenij. - 2011. - №.4 - S. 71 - 74.

22. Kljuev S.V., Harhardin A.N. Raschet vysokoplotnoj upakovki zeren melkozernistogo betona // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnolo-gicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. - 2011. - № 1. - S. 34 - 37.

23. Kljuev S.V. Polzuchest' i deformativnost' dispersno-armirovannyh melkozernistyh betonov // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tehnolo-gicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. - 2010. - № 4. - S. 85 - 87.

24. Kljuev S.V., Avilova E.N. Beton dlja stroitel'stva osnovanij avtomo-bil'nyh dorog na osnove slancevogo shhebnja // Vestnik Belgorodskogo gosudar-stvennogo tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. - 2013. - № 2. - S. 38 - 41.

25. Kljuev S.V. Usilenie i vosstanovlenie konstrukcij s ispol'zovaniem kompozitov na osnove uglevolokna // Beton i zhelezobeton. -2012. - №3. - S. 23 - 26.

26. Kljuev S.V., Gur'janov Ju.V. Vneshnee armirovanie izgibaemyh fibro-betonnyh izdelij uglevoloknom // Inzhenerno-stroitel'nyj zhurnal. - 2013. - №1(36). - S. 21 - 26.

27. Seryh I.R. Prochnost' stalebetonnogo jelementa s sostavnoj obojmoj pri vnecentrennom szhatii i izgibe // Vestnik Belgorodskogo gosudarstvenno-go tehnologicheskogo universiteta im. V.G. Shuhova. - 2005. - № 10. - S. 442 - 445.

Князьков В. Л.1, Петрова Е. Е.2, Назаров О. С.3

'Кандидат технических наук, 2Старший преподаватель, магистрант,

ФГБОУ ВПО «Кузбасский государственный технический университет»,3Инженер-технолог ООО "НАУЧНО -ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕНТР ТОРНЫЕ МАШИНЫ, ИННОВАЦИИ, КОНСТРУИРОВАНИЕ"

Работа выполнена при поддержке гранта РНФ, соглашение номер 14-19-00724

ПОВЫШЕНИЕ АНТИФРИКЦИОННЫХ СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ, РАБОТАЮЩЕГО В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ,

МЕТОДОМ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ

Аннотация

Рассмотрен процесс упрочнения деталей горнодобывающего оборудования методом детонационного напыления. Целью работы является, повышение твердости, антифрикционных свойств и износостойкости поверхностей деталей машин, таких как втулки гидроцилиндров, соединений стрел и ковшей, зубчатые венцы и др., изготавливаемых, как правило, из сплавов на основе меди. В работе исследовано влияние модифицирования поверхности образцов, выполненное в процессе детонационного напыления смеси порошков ПР-БрАЖ9-4-3 и Al2O3 на их служебные свойства.

Ключевые слова: Детонационное напыление, ультрамелкодисперсные частицы керамики, спектральный анализ,

микротвердость, топография поверхности, структура покрытий.

Knjaz’kov V.L.1, Petrova E.E.2, Nazarov O. S.3

'PhD in Technical Sciences, 2Senior lecturer, master course, T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University,3 Engineer Ltd. RESEARCH AND PRODUCTION CENTER "MINING MACHINES, INNOVATIONS, CONSTRUCTION" IMPROVEMENT OF ANTIFRICTIONAL PROPERTIES OF MINING EQUIPMENT MACHINE PARTS OPERATING IN EXTREME CONDITIONS, METHOD OF DETONATION SPRAYING

Abstract

The process of hardening of the mining equipment by detonation spraying has been considered. The aim of the work is the hardness increase, anti-friction properties and wear resistance of machines parts surfaces, such as bushings, of hydrocylinder joints of boom and the bucket, crowns, etc., which are made from copper-based alloys. The research reveals influence of modification of the samples surface made in the process of detonation spraying of a mixture ofpowders of PR-BrAE9-4-3 and Al2O3 on the service properties.

Keywords: Detonation spraying, ultrafinely divided particles of ceramics, spectral analysis, microhardness, surface topography, the coatings structure.

1. Введение

77

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.