Прочность и деформации древесно-цементных материалов и трехслойных конструкций на их основе

• Автор: Запруднов, Вячеслав Ильич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 403 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ, ДЕФОРМАЦИИ ДРЕВЕСНОЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТРХСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

НА ИХ ОСНОВЕ.

1Л. Древесноцементные теплоизоляционные материалы.

1.2. Прочность и деформации древесноцементных материалов .

1.3. Методы прогнозирования прочностных и деформационных свойств древесноцементных материалов

1.4. Факторы, влияющие на качество древесноцементных материалов.

1.5. Трхслойные конструкции с теплоизоляционными слоями из древесноцементных материалов и методы их расчта

1.5.1. Трхслойные конструкции с монолитной связью слоев .

1.5.2. Трхслойные деревянные конструкции.

1.6. Выводы. Цель и задачи исследований
Глава 2. ТЕОРИЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ И ДЕФОРМАЦИИ
ДРЕВЕСНОЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Исходные представления
2.2. Постановка задачи.
2.3. Метод условных моментов.
2.4. Прочностные и деформационные свойства древесноцементных материалов с минеральным наполнителем
2.4.1. Прочность и деформации материалов
2.4.2. Определение эффективных свойств компонентов древесноцементного материала.
2.4.3. Вычисление модулей упругости пористого древесноцементного материала с минеральными добавками
2.5. Прочностные и деформационные свойства древесноцементных материалов с трансверсальноизотропным заполнителем и изотропным вяжущим.
2.5.1. Прочность и деформации материалов
2.5.2. Анализ зависимости упругих постоянных древесноцементного материала от объмного содержания компонентов.
2.6. Влияние пористого цементного камня на свойства древесноцементного материала
2.7. Оценка прочности древесноцементных материалов
по разрушению компонентов.
2.7.1. Напряжения и деформации в компонентах
2.7.2. Оценка прочности по разрушению одного компонента . .
2.7.3. Оценка прочности по полному разрушению древесноцементного материала.
2.8. Выводы по главе
Глава 3. ПРОЧНОСТНЫЕ И ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА
ДРЕВЕСНОЦЕМЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Материалы и технология изготовления образцов.
3.2. Подбор оптимальных соотношений компонентов.
3.3. Прочностные свойства древесноцементных материалов . . .
3.3.1. Прочность при сжатии.
3.3.2. Призменная прочность при осевом сжатии.
3.3.3. Прочность при осевом растяжении
3.4. Деформационные свойства древесноцементных материалов . .
3.4.1. Начальный модуль упругости и коэффициент Пуассона .
3.4.2. Усадка.
3.5. Прочность сцепления фиброцементной массы
с древесными плитами
3.6. Выводы но главе
Глава 4. ТРХСЛОЙНЫЕ КОНСТРУКЦИИ С МОНОЛИТНОЙ
СВЯЗЬЮ СЛОВ
4.1. Теоретические исследования прочности и деформации
4.1.1. Сжатые стеновые конструкции
4.1.2. Изгибаемые панели перемычки
4.2. Методика экспериментальных исследований
4.2.1. Опытные трхслойные конструкции
4.2.2. Испытания стеновых конструкций и перемычек.
4.2.3. Измерения при испытаниях конструкций.
4.3. Анализ экспериментальных результатов.
4.3.1. Прочность и деформации сжатых стеновых конструкций .
4.3.2. Прочность, деформации и трещиностойкость
панелей перемычек
4.4. Оценка экспериментальных результатов с использованием разработанной методики расчта и СНиП 2
4.4.1. Стеновые конструкции.
4.4.2. Панели перемычки.
4.5. Выводы по главе
Глава 5. ТРЕХСЛОЙНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ.
5.1. Теоретические исследования прочности и деформации
5.1.1. Напряжнное состояние конструкций стен и перекрытий .
5.1.2. Деформации конструкций стен
5.1.3. Деформации конструкции перекрытий
5.2. Методика экспериментальных исследований
5.2.1. Трхслойные стеновые конструкции.
5.2.2. Испытания стеновых конструкций на сжатие.
5.2.3. Испытания использованной партии древесных плит
и древесины каркаса
5.2.4. Трхслойные конструкции перекрытий.
5.2.5. Испытания конструкций перекрытий на изгиб.
5.3. Анализ результатов испытаний стеновых
конструкций на сжатие
5.3.1. Прогибы стеновых конструкции под нагрузкой
5.3.2. Напряжения в элементах составного поперечного
сечения панелей стен
5.3.3. Прочность и характер разрушения
5.4. Анализ результатов испытаний панелей перекрытий на изгиб . .
5.4.1. Прогибы конструкций под нагрузкой.
5.4.2. Напряжения в элементах составного поперечного
сечения панелей перекрытий
5.4.3. Прочность и характер разрушения
5.5. Сравнение опытных данных по прочности, деформациям с теоретическими по разработанной методике расчта и
СНиП II .
5.5.1. Стеновые конструкции.
5.5.2. Конструкции перекрытий.
5.6. Выводы по главе.
Глава 6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ, РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ
ТРХСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С УТЕПЛИТЕЛЕМ ИЗ ДРЕВЕСНОЦЕМЕНТНОГО МАТЕРИАЛА.
6.1. Трхслойные конструкции с монолитной связью слоев.
6.1.1. Технология изготовления монолитных стен
6.1.2. Разработка монолитных стеновых конструкций.
6.2. Трхслойные деревянные конструкции
6.2.1. Технология изготовления трхслойных деревянных
панелей.
6.2.2. Разработка стеновых конструкций
6.2.3. Разработка конструкций перекрытий
6.3. Опытнопроизводственные работы по внедрению
результатов исследований
6.4. Техникоэкономические показатели внедрения
результатов исследований
6.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Здесь уЕ коэффициент, зависящий от вида материала р 0,2 р минимально вероятное значение плотности обеспеченностью 0, р среднее значение плотности В 0,1 класс по прочности на сжатие с обеспеченностью 0, среднее значение кубиковой прочности. Влажностные деформации древесноцементных материалов в процессе эксплуатации конструкций оказывают существенное влияние на их качество. Данные отечественных исследователей об этих свойствах древесноцементных материалов относятся лишь к предельным величинам усадки и набухания , , ,5. В работе И. Х. Наназашвили 8 установлена зависимость величины усадки арболита от применяемых химических добавок и, что давление набухания арболита зависит от прочности и величины свободного набухания. Зарубежные исследователи Брекер В. Симатупанг Г. В собственных исследованиях эти авторы наблюдали, что усадка в первые дни происходила замедленно и повышалась в диапазоне между 7 и дневным возрастом образцов. Затем усадка опять замедлялась и практически заканчивалась при возрасте образцов 0 суток. На основании того, что процесс гидратации вяжущего продолжался также до 0суточного возраста, исследователи приходят к выводу, что причиной усадки древесноцементных материалов следует считать усадку цементного камня. Древесным стружкам ими отводится роль порообразователя и водорезервуара. В исследованиях установлена необратимость усадки и набухания древесноцементных материалов. Отмечено, что динамика изменения величины влажностных деформаций при попеременном увлажнении и высушивании аналогична наблюдаемой в бетонах на минеральных заполнителях. В другой работе 3 эти же авторы исследовали влияние на усадку органических и минеральных химических добавок. Они отмечают, что как пленкообразующие вещества, нанесенные на поверхность стружки, так и е объемная пропитка оказывают большее воздействие на прочность, чем на усадку материала. Это явление связывается с влиянием химической обработки стружки на твердение цемента и с воздействием ускорения или замедления твердения цемента на процесс усадки и набухания древесноцементных материалов. Существенное снижение усадки наблюдалось лишь при пропитке стружки полиэтиленгликолем при его расходе от расхода цемента. Такой расход полиэтиленгликоля почти полностью устраняет усушку древесины. Вывод авторов работы 3 о превалирующем влиянии вяжущего на усадку древесноцементных материалов нам представляется недостаточно убедительным. В настоящее время описания прочностных и деформационных свойств многих древесноцементных материалов ограничиваются результатами экспериментов по определению механических показателей без теоретического обобщения. К числу наиболее изученных деформационных характеристик следует отнести модуль упругости, коэффициент Пуассона, набухание и усадку. Не достаточно изучены такие упругие постоянные древесноцементных материалов, как например модуль сдвига, численные величины которого необходимы для проектирования и расчта конструкций. Анализ литературных данных свидетельствует о необходимости дальнейших, более детальных исследованиях влияния различных факторов на прочностные и деформационные свойства древесноцементных материалов. По нашему мнению, при разработке теории прочности и деформации древесноцементных материалов подход должен быть несколько другим и основываться на исследовании зависимости между основными механическими характеристиками материалов и свойствами составляющих их компонентов. Эта задача может быть решена методами механики композиционных материалов. Прогнозирование механических характеристик древесноцементных материалов и создание материалов с заранее заданными хотя бы в некоторых пределах свойствами является актуальнейшей задачей современной науки. Развитие технических, упрощенных методов прогнозирования свойств древесноцементных композитов необходимо для создания новых материалов, создания более надежных моделей деформирования и разрушения, для целенаправленного конструирования или отбора материала, более аргументированной оценки показателей долговечности и остаточной прочности.