1

VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETAS

STATYBOS FAKULTETAS

STATYBINI MEDIAG KATEDRA

TEORINIAI MEDIAGOTYROS PAGRINDAI

MINERALINI PRIED POVEIKIS BETONO

ATSPARUMUI ARMINEI KOROZIJAI

REFERATAS

Tikrino: prof. habil. dr. R. Maiulaitis

Atliko: doktorantas A. Rutkauskas

Vilnius

2014

2

TURINYS VADAS .............................................................................................................................................. 3

REFERATO TIKSLAS ....................................................................................................................... 4

1. DIRBTINI STATYBINI KONGLOMERAT TEORIJA ........................................................ 6

2. STATYBINI MEDIAG KLASIFIKACIJA ............................................................................ 6

3. BENDROSIOS DSK TEORIJOS SUDEDAMOS DALYS ........................................................... 7

4. ALIAVINS MEDIAGOS, NAUDOJAMOS PERDIRBANT DSK ...................................... 8

5. ESMINS STATYBINI MEDIAG SAVYBS...................................................................... 9

5.1 MECHANINS MEDIAG SAVYBS ................................................................................. 10

5.2. FIZIKINS SAVYBS .............................................................................................................. 11

5.3. CHEMINS IR FIZIKINS CHEMINS SAVYBS ........................................................... 16

5.4. TECHNOLOGINS SAVYBS ................................................................................................ 17

5.5. MEDIAG KOKYBS VERTINIMAS ................................................................................ 19

6. NAUJ STATYBINI KONGLOMERAT KRIMAS ........................................................... 21

7. DSK ILGAAMIKUMO KONSTRUKCIJOSE TEORIJA ....................................................... 22

7.1. BENDROS SVOKOS APIE MEDIAG ILGAAMIKUM .......................................... 22

7.2. LAIKINI MEDIAGOS ILGAAMIKUMO ELEMENTAI ................................................. 23

7.3. PAGRINDINI STRUKTR IR SAVYBI CHARAKTERISTIK KRITINIAI LYGIAI 25

7.4.TEORINIAI ILGAAMIKUMO PASKAIIAVIMAI IR JIEMS PRIIMTI APRIBOJIMAI 27

7. 5. KAI KURIE MEDIAGOS KONSTRUCIJOS PATIKIMUMO KLAUSIMAI ..................... 28

IVADOS .......................................................................................................................................... 31

LITERATRA .................................................................................................................................. 32

3

VADAS

Statyba veikla, kurios tikslas pastatyti (sumontuoti, nutiesti) nauj, rekonstruoti,

remontuoti ar griauti esam statin. Tai viena svarbiausi alies kins veiklos srii, uimanti

svarbi viet moni ir visos valstybs socialiniame ir ekonominiame gyvenime.

vairi paskiri statini statyba buvo ir yra valstybs to laikotarpio ekonominio gyvenimo

atspindys.

Statybin mediagotyra yra fundamentalus taikomojo pobdio mokslas, nagrinjantis

nepertraukiamai besivystanias ini sistemas apie statybines mediagas ir dirbinius. Neturint

pakankamai ini apie statybini mediag atmainas, j gamybos bdus ir kokybinius rodiklius,

teisingus j sandliavimo ir naudojimo metodus yra nemanoma projektuoti ir statyti pastatus ir

statinius, juos rekonstruoti ir remontuoti bei aktyviai dalyvauti statybinio profilio mokslinio-

techninio ir projektavimo organizacij veikloje. Sprendiant mokslines ir gamybines uduotis,

visada siekiama gerinti statybini mediag kokyb ir mainti j savikain, o architektroje

tobulinti j menin iraik, o taip pat didinti mediag, gamini ir konstrukcij patikimum ir

ilgaamikum pastatuose ir inineriniuose statiniuose.

Statybin mediagotyr, kaip ir daugel kit moksl, sudaro du pagrindiniai komponentai

praktika ir teorija. Statybins mediagotyros struktra gan sudtinga, taiau joje ie abu

komponentai yra glaudiai persipyn ir turintys vienas kitam poveik.

Praktika prioritetin, ia pateikiamo fundamentalaus mokslo dalis, apimanti ini visum:

apie statybini mediag ir dirbini gamyb; apie technologinius aliav perdirbimo (mechaninius,

cheminius) bdus, kad bt galima gaminti kokybik produkcij; apie vairi statybini mediag

kokybs techninius rodiklius; apie j savybi bandym metodus laboratorijose ir gamybos

slygomis; apie praktin mediag ir dirbini panaudojim statant pastatus, ininerinius statinius ir

kitus statybinius objektus. Praktikos lygis ir jos pasiekimai priklauso nuo to, kiek ji remiasi

moksliniais principais (vaidmeniu), ar joje taikomi iuolaikiniai mokslo ir technikos pasiekimai, ar

priimti efektyvs pagrindiniai technologijos elementai (aliavos, ranga ir energetika), ir

pagrindinis, ar pakankamai gerai gamybos procesai atitinka progresyvios technologijos lyg,

vertinant pasiekimus pasauliniu mastu ioje srityje.

Statybos objekto bendruose smatiniuose skaiiavimuose mediag vert sudaro 50 65 %,

todl objekto statybos kat sumajimas labai priklauso nuo naudojam statybini mediag ir

dirbini efektyvumo, j teisingo parinkimo konstrukcij gamybai bei specialiems tikslams.

Praktikoje atrandami vairs mediag savikainos mainimo bdai, j efektyvumo didinimas,

mainant konstrukcij tr ir mas, gaminant didesnio baigtumo statybinius dirbinius ir detales

4

gamyklinmis slygomis, pastoviai pleiant asortiment. Praktikoje didelis dmesys skiriamas

mediag iors ir savybi atitikimui nustatytiems etalonams ir normoms. Nuokrypiai nuo etalon

bei standart reikalavim gali bti leidiami tik siekiant gerinti konstrukcij kokyb ir j menin-

estetin iraik (architektroje).

Teorija apima ini visum apie esminius ryius, susijusius su statybini mediag

struktros krimo procesais ir savybi formavimu technologini aliav perdirbimo praktinse

stadijose arba pagamint gamini panaudojimu statyboje. Kaip inome, pagrindinis kriterijus,

patvirtinantis teorij, yra praktika, kuri ne tik patikrina teorij, bet ir j praturtina ir papildo

naujausiais faktais. Remiantis tolimesne jos analize ir sisteminimu, teorija gali bti papildyta

naujais dsningais ryiais. Jie tampa labai svarbs, gali bti pritaikomi ne tik vienetinei mediagai,

iliekant dsningiems ryiams (nors paprastai gana svariais konkreiai praktikai), bet ir daugeliui

mediag tam tikroje visumoje, pavyzdiui, panaioms pagal savo struktr. Tuomet daugumai

mediag ie dsningumai tampa ne daliniais, taiau bendraisiais. Jie gali pasireikti ne tik

konkreioje, bet ir abstrakioje loginje formoje, pavyzdiui matematins lygybs pavidalu. Tam

tikra lygybs fizin prasm nurodo tolimesnius praktikos tobulinimo metodus.

Statybins mediagotyros teorija taip pat parodo reikini ir proces esminius dalykus,

suritus su naujadar atsiradimu, mikro ir makro struktriniais elementais, j tarpusavio ry

perdirbant aliavas ir formuojant (ltai ar greitai) vieningos struktros monolitin statybin

mediag ar dirbin technologinje stadijoje. Teorija apima viening daugialypi statybini

mediag klasifikacij, kai kiekvienas i j, esant tam tikroms slygoms, atitinka bendriems

moksliniams principams bei pagrindiniams objektyviems dsningumams. Jose sukaupti mediag

sudties ir struktros optimizavimo metodai, vertinant btinas savybes, pateikiamas bendr

mokslini princip kompleksas, kuris grindiamas konkreiais technologiniais virsmais ir

sudarantys teorins technologijos pagrind. Statybins mediagotyros teorijai taip pat priskiriamos

hipotezs, teoremos, kriterijai ir kategorijos.

Statybin mediagotyr be praktikos ir teorijos, kaip pagrindini komponent, sudaro ir

treiasis komponentas mokslo pasauliros pagrindas. Jis skatina statybini mediag ir

dirbini tobulinim, nomenklatros pltim bei j klasifikacij pagal gaminamos produkcijos

panaudojim, remiantis praktikos vystymusi pagrstu prognozavimu.

REFERATO TIKSLAS

armin betono korozija (AAR Alkali-aggregate reaction (angl.)) tai arm ir upild

chemin reakcija. i reakcija vyksta betone arba skiedinyje, jos metu reaguoja upilduose esanios

5

reaktyviosios uolienos ir natrio bei kalio armai, isiskiriantys daugiausia i kietjanio cementinio

riiklio.

Pirm kart betono armin korozija buvo aprayta 1940 metais JAV, o problemos dl ios

korozijos pastebtos jau 1930 metais. Lietuvoje betono armin korozija pradta tirti 1969 metais.

Tuo metu specialistai pradjo stebti ir tirti reikinius, bdingus betono arminei korozijai,

vykstanius gyvenamuosiuose (stambiaplokiuose) namuose Kaune, Klaipdoje, iauliuose ir

Akmenje.

Tiriant armin betono korozij pasaulyje per pastaruosius deimtmeius buvo atlikta ir iki

iol atliekama daug tyrim. Vieni tyrimai yra orientuoti reakcijos tyrimus, kiti prevencijos

priemoni nuo korozijos paiekas. Taiau visuotinai pripaint patikim priemoni, iskyrus

maaarmio cemento naudojim kai upildai yra reaktyvs, iki iol nra.

Kok aling poveik sukelia armin betono korozija?

armins betono korozijos metu vyksta chemins reakcijos, kuri intensyvumas ir reakcijos

produktai priklauso nuo betono ar skiedinio miiniui naudot upild savybi ir naudojamo riiklio.

Betono miiniams gali bti naudojamas virgdas ir smlis, kuriuose yra reaktyvij uolien.

Potencialiai reaktyvios uolienos yra opoka, titnagai, mergeliai, smiltainiai. Kai i uolien yra

upild sudtyje, padidja tikimyb, kad tam tikromis slygomis (drgna aplinka, didesnis nei

kritinis arm kiekis betone) gali prasidti armin betono korozija, nes ios uolienos yra vienos i

pagrindini upild ir arm reakcijos dalyvi. armai isiskiria i cemento jam hidratuojantis,

taiau gali bti papildyti armais i kai kuri upild arba i eksploatacins aplinkos, pvz., i led

tirpinani drusk.

armins betono korozijos metu atsiranda tokie eksploatuojamo betono destrukcijos

poymiai:

pleijimas, pasireikiantis trkim tinklu;

isipltimas, sukeliantis deformacijas;

lokalus betono sutrupjimas;

konstrukcij sandarinimo mediag ispaudimas;

paviriaus iskilinjimai;

paviriaus spalvos pokytis ir apnaos, atsirandanios ant paviriaus.

Siekiant padidinti betono atsparum arminei korozijai ir ivengti mint betono irimo

paymi rekomenduojama naudoti mineralinius priedus:

lak;

pelenus;

opok;

6

SiO2 mikrodulks.

iame referate apvelgsime koki tak DSK daro sudedamosios aliavins mediagos,

priedai, aptarsime statybini mediag esmines savybes (mechanines, fizikines, chemines,

technologines), mediag kokybs vertinim, nauj statybini konglomerat krim ir inoma,

vien svarbiausi savybi- ilgaamikum.

1. DIRBTINI STATYBINI KONGLOMERAT TEORIJA

Statybinje mediagotyroje, kaip ir kituose moksluose, pirmumas teikiamas praktikai. Taiau,

siekiant efektyviau studijuoti fundamentin moksl, btina teorij pagrsti praktika, tai palengvina

mediag (esant j daugialypikumui) technologijos painimo proces. iuolaikiniame, treiajame,

statybins mediagotyros vystymosi etape, mokslo teoriniai aspektai kol kas isamiausiai idstyti

dirbtini statybini konglomerat teorijoje. J priimta pradti nuo vieningos klasifikacijos

apraymo, kurioje ios mediagos (iskyrus gamtines, apraytas atskirai) apjungtos bendraisiais

teorijos ir metodologijos dsniais.

2. STATYBINI MEDIAG KLASIFIKACIJA

Daugyb statybini mediag, kuri pavadinimai sudaro daugialyp j nomenklatr,

paprastai pateikiamos sistemikai suklasifikuotos. Klasifikavimo poymiai gali bti: mediag

gamybinis panaudojimas; pradins aliavos ris; masins produkcijos gamybos bdas; pagrindinis

kokybs poymis ir kt. Viena mediag dalis, apjungta grupes, priskiriama gamtinms, o kita

dirbtinms (1 pav.).

Gamtins arba natralios statybins mediagos ir dirbiniai gaunami betarpikai i ems klod

arba perdirbant medienos masyvus darbin medien. ioms mediagoms suteikiama tam tikra

forma ir racionals dirbini matmenys, bet netiriama j sudtis, sandara, pavyzdiui chemins

mediagos. I gamtini daniausiai naudojamos miko (medienos) ir akmens mediagos ir dirbiniai.

Be j, paprastai (mechanikai) apdirbant galima gauti: gamtin bitum arba asfalt, ozokerit,

kazein, kir; kai kuriuos augalins kilms produktus, pavyzdiui, iaudus, nendres, spalius, durpes,

droles ir kitus, arba gyvulins kilms, pavyzdiui, viln, kolagen, krauj ir kt. Visi ie gamtiniai

produktai slyginai nedideliais kiekiais taip pat naudojami statyboje.

Kad bt galima geriau sisteminti gamtines statybines mediagas, jos suskirstomos klases

pagal tapaius poymius, o klasse pagal ri ar dirbini vairov. Taip medienos mediagos ir

dirbiniai pagal ris skirstomos lapuoius ir spygliuoius, pagal asortiment - apvalius, pjautinius

7

ir vienetinius. Taip pat galimas ir tolimesnis j poris, pavyzdiui, pagal savybes, struktr ir kt.

Gamtins akmenins mediagos ir dirbiniai turi savo klasifikacij, kuri grindiama genetiniu

poymiu t.y. uolien kilme. Jos taip pat skirstomos pagal technini savybi poymius vidutin

tank, stiprum, atsparum aliui; pagal chemin sudt, pavyzdiui, pagal silicio dioksido kiek

rgius, vidutinius, pagrindinius ir ultrapagrindinius.

1. pav. Statybini mediag klasifikavimo schema:

1 keramika; 2 stiklas; 3 lakai; 4 akmens lydiniai; 5 plytos; 6 betonai; 7 asbocementiniai dirbiniai; 8 kiti

dirbiniai; 9 auktatemperatrinis apdirbimas; a mediagos; b - dirbiniai

3. BENDROSIOS DSK TEORIJOS SUDEDAMOS DALYS

Bendroji DSK teorija susideda ir keturi tarpusavyje susijusi skyri, i kuri kiekvienas

pateikiamas kaip gana nepriklausoma mokslin sistema ar teorin koncepcija.

Pirmas skyrius struktros susidarymo teorija, dar gali bti nusakoma kaip teorin

technologija. iame skyriuje pateikiami tipiniai statybini mediag gamybos technologiniai

procesai ir virsmai; kiekvienos srities mediag ir dirbini gamybos technologiniai dsningumai,

vertinant pasaulinius pasiekimus.

Antras skyrius stiprumo, deformavimo struktrin teorija ir DSK savybi kongruencija,

esant optimalioms struktroms. Jame pateikiamas bendras optimali sudi ir DSK struktr

projektavimo metodas, kuris remiasi objektyviais stiprumo ir kit savybi dsningumais,

kongruencija, susidarymu; aikinama materialaus pasaulio i objektyvi dsningum fizikin,

fizikin chemin ir technologin kilm.

Treias skyrius DSK ilgaamikumo, pastat ir statini konstrukcijose, teorija. Pateikiami

8

dsningi mediagos, esanios konstrukcijoje, struktros ir savybi pokyiai. Apraomi

ilgaamikumo principai, laikini elementai ir j prailginimo bdai - sustiprinimas, santykin

stabilizacija ir destrukcija bei jos sustabdymas. Sprendiamos ilgaamikumo ir DSK patikimumo

eksploatacinmis slygomis prognozavimo problemos.

Ketvirtas skyrius mokslinio tyrimo ir technins DSK kokybs kontrols metod teorija.

Teoriniame painime DSK ireikiamas kokybini charakteristik visumos slygomis ir

operacijomis; dsningumais, sudaraniais mediag bandymo metod esm, vertinant mediag

savybes laboratorinse ir gamybinse slygose ardomaisiais ir neardomaisiais matavimo metodais,

rengimais, aparatais ir automatizuotomis priemonmis. Pagilina greitesnius metodus, pavyzdiui,

vertinant aplinkos ir mediag ekologin var.

iuo metu bendrosios DSK teorijos tam tikr skyri ivystymo lygis nra vienodas, taiau

turim duomen kiekis leidia sprsti daugel technologini ir statybini udavini bei

mediagotyros mokslo vystymosi ir tobulinimo problemas. Toliau ymiai smulkiau idstyti i

keturi skyri pagrindiniai aspektai.

4. ALIAVINS MEDIAGOS, NAUDOJAMOS PERDIRBANT DSK

Technologija mokslas apie naudojam aliavos produkt perdirbimo bdus ir procesus.

Chemin technologija mokslas apie aliavos cheminio perdirbimo statybines mediagas ir

dirbinius procesus ir metodus. Pagrindiniai technologiniai elementai yra aliavos, energija ir

aparatra (prietaisai). ie elementai tampriai susij, jiems poveik turi ekonomikos bei mokslinio-

techninio potencialo bsena ir lygis.

aliavos tai pirmins mediagos arba vairi mediag miiniai (aliaviniai miiniai),

susidedantys i dviej ar daugiau komponent, kurie naudojami cheminio perdirbimo metu, kad

bt galima gauti tam tikros ries statybin mediag. iems tikslams daniausiai naudojamos

gamtins aliavos. Jos gaunamos i ems gelmi arba i jos pavirini sluoksni, ir, i esms, bna

neorganins kilms. Reiau iems tikslams naudojamos gamtins organins mediagos, taip pat

pramons, ems kio, miko kirtimo ir kt. alutiniai produktai.

Neorganins aliavos skirstomos nemetalines ir metalines. Statybini mediag gamyboje

naudojamos nemetalins, o metalurgijoje, gaminant metalinius dirbinius ir konstrukcijas metalins

aliavos. I gamtini nemetalini aliav daniausiai naudojamos uolienos ir uolienas sudarantys

mineralai, ypatingai oksidai, silikatai, karbonatai ir kitos pagal savo sudt ir savybes priskiriamos

gamtinms mediagoms mediagos. I oksid labiausiai iskirtinas vanduo dl savo specifini

savybi, atskiriani j nuo metal oksid ir metaloid. Uolien tarpe daniau nei kiti naudojami

9

silicio dioksidai kvarciniai smliai, smiltainiai ir kiti, savo sudtyje turintys silicio dioksido SiO2;

aliuminatai moliai, boksitai ir kiti, savo sudtyje turintys aliuminio oksido Al2O3; karbonatai

klintys, kreidos, magnezitai, marmurai ir kiti, savo sudtyje turintys kalcito CaCO3; sulfatai ir kitos

deguonins druskos, pavyzdiui, gipsai, anhidritai.

I organini gamtini aliav reikt iskirti akmens ir rusvj anglis, naft, augalines

mediagas, durpes ir kitas, daniausiai pagal savo sudt nevienalytes ir turinias vairi deguonies

jungini, mediagas (iskyrus karbonat ir karbid junginius, nepriskiriamus prie organini

mediag).

Kaip aliavos yra naudojamos ir kit pramons ak produktai: metalurginio proceso lakai,

dervos, gautos deginant akmens anglis ir koks, degisias ris, atliekas i kalnakasybos kombinat,

medio droles ir pjuvenas, spalius ir kt. Ypatingai daug alutini produkt (atliek) gaunama

mineralini statybini mediag technologijoje. P. I. Boenovo duomenimis i mediagos

gamybos dinamika leidia prognozuoti atliek kiek Rusijoje. Kad gautume 1 ton aliuminio, reikia

perdirbti iki 10 t aliav, tas pats ir nikelio, vario gamyboje. Arba, pavyzdiui, vienas i GOK

KMA, kad gaut prisodrintos geleies, kasmet perdirba apie 80 mln. t rdos, i kurios daugiau kaip

45 mln. t atliek sandliuojama svartynuose. Turtinant asbestines rdas, kasmet gaunama daugiau

kaip 27 mln. t atliek smulkios skaldos pavidalu, kurios yra tinkamos statybiniams tikslams.

Statyboje naudojami alutiniai produktai gali bti ne tik kietojoje, bet ir skystojoje bei

dujinje bsenose. J intensyvaus panaudojimo statybinje pramonje problema gana aktuali.

Rusijos svartose ir atsarg saugyklose 90-t met pradios duomenimis susikaup iki 60 mlrd. t

technogenini mediag, kurios ekologiniu poiriu kenkia aplinkai.

Gamtini aliav produktai ir technogenins aliavos naudojamos statybini mediag ir

dirbini gamyboje po j iankstinio apdirbimo. Tai ir sudaro pagrindin paruoiamj darb etap

technologijose.

5. ESMINS STATYBINI MEDIAG SAVYBS

Renkantis mediag statybinms konstrukcijoms, reikia atsivelgti jos savybes atlaikyti

realias apkrovas nesuyrant bei nekeiiant savo pradini matmen. Vienos mediagos geriau atlaiko

gniudymo, kitos tempimo jgas, atsirandanias dl apkrovos veikimo ar kit veiksni.

Mediagos atsparum charakterizuoja jos elgsena veikiant apkrovoms, iaukianioms

konstrukcijos gniudym, poslinkius ar visik jos suirim. Mediaga turi patikimai atlaikyti visas

apkrovas per savo eksploatacijos trukm.

Tuo paiu btina, kad mediaga bt atspari fiziniams (temperatros svyravimams, ypa

10

perjimams per 0 C, vandens poveikiui ir kt.) ir cheminiams (rgtims, armams, druskos tirpalams

ir kt.) poveikiams. Neretai vienu i pagrindiniu kokybs poymiu tampa mediagos tinkamumas j

technologikai apdirbti, pvz. lifuoti, lydyti, skaldyti reikalingomis formomis ir kt. Renkantis

mediag reikia atsivelgti vis eil j savybi. Statybini mediag savybms priskiriamos j

savybs reaguoti atskirus ar sudtinius, iorinius ir vidinius veiksnius jgas, iluminius

pokyius, sdimo, vandens ar kitokio skysio terps veikim ir tt.

Savybs skirstomos 4 grupes: mechanines, fizines, chemines ir technologines. Kai kada dar

atskirai iskiriamos fizins chemins savybs. Skaitins mediag savybi reikms gaunamos

laboratoriniuose ar lauk bandymuose, naudojant vairius rankius ir aparatr. Bandymai gali bti

atliekami destrukciniais (suardant mediag) ar nedestrukciniais (mediagos nesuardant) metodais.

5.1 MECHANINS MEDIAG SAVYBS

Mechanins savybs ireikia mediagos savybes prieintis jginiams (nuo mechanini

apkrov), iluminiams, sdimo ir kitiems tempimams be struktrini pakitim. Daniausiai

tempimai ireikiami vidine mechanine jga, o j skaitin iraika skaitosi kaip jgos poveikis

vienetinei ploktelei (2 pav.). Skaiiavimais iskiriami normaliniai (statmeni ploktelei) ir

tangentiniai tempimai, ireikiami MPa.

2 pav. Jg veikimo schema veikiant tempimams

Mechanins savybs skirstomos deformacines ir tvirtumo.

Deformacins savybs charakterizuoja mediagos gebjim keisti form ar matmenis be

mass pokyio. Pagrindins deformacijos tempimas, gniudymas, klupimas, sukimas, poslinkiai ir

lenkimas. Visos jos gali bti grtamosios ir negrtamosios. Grtamosios deformacijos visikai

dingsta panaikinus jas iaukusiais jgas. Negrtamosios liekamosios deformacijos, vadinamos dar

ir plastinmis, kaupiasi veikiant jgoms, o jas panaikinus, deformacijos ilieka. Grtamosios

deformacijos, dingstanios staiga ir visikai, dar vadinamos tampriosiomis, o dingstanios po tam

11

tikro laiko plastinmis.

Deformacijos gali bti ir mirios tampriai plastins ar trapiai tsiai plastins, jei pakankamai

aikiai ireiktos atitinkamai tampri ir plastin, ar tampri, tsi ir plastin dalys (3 pav.).

3 pav. Deforacijos priklausomybs nuo apkrovos veikimo laiko grafikas

5.2. FIZIKINS SAVYBS

Statybins mediagos turi begal fizini savybi, t.y. galimyb reaguoti vairius fizikinius

faktorius gravitacinius, iluminius, vandenins terps, akustinius, elektrinius, radioaktyvios ar

rentgenins spinduliuots ir kt. iame skyriuje bus panagrintos kai kurios savybs.

Vidutinis tankis charakterizuoja mediagos mas natralioje bsenoje (kartu su poromis). i

svarbi fizin charakteristika nustatoma padalijant bandinio mas m i bandinio trio V0 ir

ireikiama 0 = m /V0 ; g/cm3, kg/m

3 ar kg/dm

3. Dl tikslaus trio imatavimo, patogiausia naudoti

tiksli geometrini form bandinius, bet yra ir metodik kitoki geometrini form kn triui

apskaiiuoti. Drgnuose bandiniuose nustatomas drgms kiekis, pagal kur nustatomas vidutinis

tankis.

Biri mediag vidutinis tankis yra vadinamas piltiniu tankiu. Jo dydiui reikm turi ne tik

por kiekis viename grdelyje, bet ir tarpgrdini tutum dydis bandinyje. Tikrasis tankis tai

12

vienetinio bandinio mas absoliuiai tankiame bvyje, t.y. neskaiiuojant por, trkim ir kit

poymi, esani mediagoje realioje bsenoje. Skaiiuojama kaip mass m ir trio V santykis =

m / V ; g/cm3, kg/m

3 ar kg/dm

3. Dydis yra didesnis u 0 , dl por ir trkim skaiiavimo.

Poringumas bandinio upildymas poromis, ireikiamas (%).

Jei reikia isiaikinti ar poros udaros ar atviros, kaip jos isidsiusios bandinyje pagal dyd,

koks j santykis pagal diametr ir kt., tada naudojami papildomi bandymai naudojant specialius

metodus: absorbcijos, gyvsidabrins porometrijos, kapiliarinio grimo ir kt.

Poringumas ir por dydis turi labai didel tak mediag stiprumui. Esant vienodoms

slygoms, statybins mediagos yra kuo maiau atsparios mechaniniam poveikiui ar kitiems

veiksniams, tuo daugiau por j tryje. Kai kurioms mediagoms egzistuoja labai aikios

priklausomybs. Pvz. kuo maesnis mediagos vidutinis tankis, tuo mediagos stiprumas maesnis,

ir atvirkiai. i priklausomyb bendruoju atveju gali bti ireikta formule: Rn = R0 (1- AP),

kur Rn ir R0 portos ir neportos mediagos stipris;

A koeficientas nusakantis mediagos poringum.

Koeficientas A = 1,0 -1,1 prilygsta optimaliom struktrom su por kiekiu P iki 0,02-0,03.

Yra inomos daugiakomponents empirins formuls, gautos i vairi altini konkreioms

mediagoms, vienaip ar kitaip atitinkanios anksiau pamint priklausomyb Rn = f (P) . Patikimi

duomenys rodo, kad padidinus poringum nuo 0 iki 20%, stiprumas maja linijine priklausomybe.

Taiau sutinkama ir anomalij, kai didjant poringumui, didja ir mediagos stiprumas.

Nuo poringumo priklauso ir kitos kokybins mediagos charakteristikos, pvz. gebjimas

sulaikyti gars ir ilum. Nuo por yra skiriamos struktros ertms, vadinamos tutumomis. Jos

ymiai didesns u poras, gerai matomos, ir isidsiusios tarp piltins mediagos grdeli.

Skirtingai nei porose, vanduo tutumose neusilaiko.

Stiprumui tak turi ir por dydis. Stiprumas didja mainant j dyd. Smulkiagrds

mediagos yra ymiai stipresns nei stambiagrds. Por vieta taip pat turi takos. Stambiuose

upildo grdeliuose jos ymiai saugesns nei tos, kurios yra riamojoje, matricinje konglomerato

dalyje ar yra isidsiusios prie mediagos sieneli. Jos danai pavadinamos mediagos

struktrinmis poromis.

Veikiant statiniams ar ciklikiems iluminiams veiksniams, mediaga apibdinama ilumos

laidumu, ilumos imlumu, temperatros pastovumu ir kitomis ilumos fizikinmis savybmis.

ilumos laidumas mediagos savyb per savo stor praleisti ilum, kilusi nuo

temperatrini skirtum mediagos paviriuose. i savyb vadinama ilumos laidumu , kuris

parodo ilumos kiek prajus pro 1 m storio ir 1 m2 ploto barjer per 1 h, kai skirtingose pusse

temperatra skiriasi 1 oC. Dydis matuojamas W/(mK) ir yra svarbiausia lyginamoji

13

charakteristika vertinant vairi mediag ilumines savybes, kai yra naudojami vienodi bandym

metodai. Bendru atveju labiausiai priklauso nuo mediagos poringumo. Porose, o ypa udarose,

esantis oras yra labai maai laidus ilumai. Oras, esant atmosferiniam slgiui, prie +20 oC

temperatros turi = 0,023 W/(mK), prie +100 oC = 0,0306 W/(mK), o prie +1000

oC =

0,0788 W/(mK).

Padidinus temperatr, daugumos statybini mediag ilumos laidumas padidja. Tai galima

paaikinti kinetins energijos padidjimu molekulse, sudaraniose mediag: t = 0 (1+ t ) ,

kur t ir 0 ilumos laidumas atitinkamai temperatrose t ir 0 oC;

temperatrinis koeficientas, parodantis ilumos laidumo koeficiento padidjim,

padidinus temperatr 1 oC;

t mediagos temperatra oC.

i formul tinka tik iki 1000 oC, didesnse temperatrose dydis t surandamas kitais bdais.

Drkstant mediagai, ilumos laidumas didja, todl, kad vandens ilumos laidumas prie +20

oC yra lygus 0,590 W/(mK), o prie +100

oC 0,656 W/(mK). Jei vanduo porose ula, tai

ilumos laidumas dar padidja, nes ledo yra 4 kartus didesnis nei vandens (ledo = 2,1 ).

Literatroje nurodomos vairios mediag reikms sausame bvyje prie +20 oC, ir jie

naudojami iluminiams skaiiavimams bei praktikoje. Pvz. granito ilumos laidumas 3,2-3,5,

keramins plytos 0,8-0,85, betono 1,0-1,5, mineralins vatos 0,06-0,09 W/(mK) ir t.t.

Reikia paminti, kad ivardintos mediagos yra heterogenins sistemos, ir dirbant su jomis,

yra patogiau naudoti taip vadinam efektin ilumos laidum. Jis susideda i ilumos perdavimo

proces per kondensuotas (tvirtas) fazes, poras (dujines) ir per por ir kietos mediagos sieneles.

Defektinis ilumos laidumas yra lygus j vis sumai.

ilumos imlumas nusako mediagos gebjim akumuliuoti ilum mediag ildant.

Padidinto ilumos imlumo mediagos gali iskirti daugiau ilumos jas aldant. Kambario

temperatra, pavyzdiui, gali ilikti pastovi ilgiau, kai grindims, sienoms, perdangoms ir kitoms

konstrukcijoms naudojamos mediagos, gebanios sugerti ilum ildymo laikotarpiu. i mediagos

savyb apibdinama ilumos imlumu, kuris parodo kiek reikia ilumos, norint suildyti 1 kg

mediagos 1 oC. Iskiriamas absoliutus ilumos imlumas konkreiai temperatrai, ir vidutinis tam

tikrame temperatr intervale. ilumos imlumas C , dar vadinamas ilumos imlumo koeficientu yra

apskaiiuojamas formule: C = Q / m (t2 - t1 ) ,

kur Q ilumos kiekis sunaudotas suildyti mediag;

m mediagos mas kg;

t2 - t1 mediagos temperatros skirtumas prie ir po ildymo, oC, J/(kgK).

Vandens ilumos imlumo koeficientas lygus 4,2103 J/(kgK). Statybins mediagos sausame

14

bvyje turi ymiai maesnius io koeficiento rodiklius, pvz. akmenys nuo 0,75103 iki 0,9410

3

J/(kgK), mediena - nuo 2,42103 iki 2,7510

3 J/(kgK), plienas nuo 0,510

3 J/(kgK) ir t. t.

Drkinant mediagas is koeficientas didja, kartu didjant ir ilumos laidumui.

ilumos laidumo ir ilumos imlumo koeficientai leidia nustatyti taip vadinam ilumos

sisavinimo koeficient, kuris charakterizuojamas kaip mediagos savyb gerti ilum esant

aplinkos temperatros svyravimams. io koeficiento apskaiiavimo formul eina ne tik ie du

paminti veiksniai, bet ir mediagos tankis ir temperatr svyravimo periodas.

Atsparumas ugniai nusako statybini mediag savyb nesuirti veikiant auktai

temperatrai gaisro metu. Pagal rodikl statybins mediagos skirstomos nedeganias, sunkiai

deganias ir deganias. Nedeganios mediagos prie dideli temperatr nesilydo, neapanglja ir

netrupa. Kai kurios mediagos beveik nesideformuoja (plytos, erps), kitos gali labai smarkiai

deformuotis (plienas) ar net suirti (gamtiniai akmenys, pvz. granitas), ypa, kai kartu juos veikia ir

vanduo, naudojamas gesinimui. Sunkiai deganios mediagos prie dideli temperatr trupa ir

apanglja, bet ie procesai visikai sustoja ugesinus ugn. Tuo tarpu degios mediagos lydosi ir

dega auktose temperatrose, o paalinus auktos temperatros suklj ar ugnies altin, jos paios

dega toliau.

Jei auktos temperatros altinis (vir 1580 oC) veikia mediag tam tikr laikotarp

(kaminuose, katiluose, peiuose), o mediaga ilaiko reikalingas technines savybes ir

nesideformuoja, tai jos priskiriamos prie ugniai atspari. Tokiomis mediagomis vadinamas

amotas, magnezitin plyta ir kitos mediagos, kurios yra naudojamos metalurginiuose peiuose.

Mediagos, galinios tam tikr laik atlaikyti aukt temperatr (viki 1000 oC) beveik

nesuirdamos, priskiriamos prie kariui atspari, pvz. kariui atsparus betonas, keramin plyta ir

kt.

Temperatrinis pastovumas ar termopastovumas mediagos sugebjimas atlaikyti

pasikartojanius (ciklinius) didelius temperatros pokyius, danai su perjimais nuo aukt

teigiam iki em neigiam temperatr. i mediagos savyb priklauso nuo mediagos

vienalytikumo ir kiekvieno komponento iluminio pltimosi savybi. Tai charakterizuojama

iluminio pltimosi koeficientu linijiniu arba bendru. Linijinis koeficientas parodo 1m mediagos

pailgjim paklus jos temperatr 1 oC, bendrasis 1m

3 mediagos trio padidjim paildius 1

oC. Kuo ie koeficientai maesni ir mediagos vienalytikumas didesnis, tuo didesnis temperatrinis

pastovumas, ir tuo daugiau mediaga gali atlaikyti smarki temperatros pokyi nesuirdama.

Cementiniam betonui linijinis iluminio pltimosi koeficientas lygus 101410-6

, plienui 11

1210-6

. Terminis pltimasis yra tamprus ir pilnai grtamas. Pagrindiniai galimo struktros suirimo

faktoriai yra tie, kurie atsiranda nuo apkrovos veikimo. Jie atsiranda dl temperatr gradiento, arba

15

dl linijinio pltimosi iluminio koeficiento veikimo. Abejais atvejais apkrovos atsiradimas ir

plitimas susijs su negalimu mediagos dydio kitimu konstrukcijose.

Mediagos reakcijos ciklines ar statines vandens ar garo veiksnius nusakomos vandens

geriamumu, hidroskopija, vandens pralaidumu, gar pralaidumu, atsparumu vandeniui. ie svarbs

parametrai nustatinjami mediagoms esanioms vandens ar gar terpje.

Vandens geriamumas mediagos gebjimas gerti ir sulaikyti vanden. Vandens

geriamumo poras procesas vadinamas vandens geriamumu, ir laboratorijose atliekamas esant

normaliam atmosferiniam slgiui. Bandinys palaipsniui merkiamas vanden arba piln vandens

geriamum pasiekia verdant j, jei aukta temperatra neiaukia mediagos struktrini pokyi.

Bandiniai ilaikomi tam tikr laiko tarp, arba kol pasiekia nustatyt mas.

Vandens geriamumo dydis nustatomas pagal mas V = (M 2 - M1 )100 / M1 , %, arba pagal

tr V0 = (M 2 - M1 )100 /v .

Kur M 1 mas iki vandens grimo; M 2 mas po vandens grimo; v tris.

Vandens geriamumas yra maesnis nei portumas, nes ne visos poros geria ar ilaiko

vanden.

Panaiai nustatomas ir vandens geriamumas esant 0,2-0,3 MPa slgiui, specialiu siurbliu

sudarant vakuum porose.

Hidroskopikumas tai mediagos savyb sugerti drgm i drgno oro. Vandens ar gar

geriamumas poras ar kapiliarus, priklauso nuo oro temperatros ir drgms. Padidinus drgm ir

pamainus oro temperatr hidroskopikumas padidja. Hidroskopijos charakteristika priimta

laikyti gertos drgms mass santyk, esant 100% santykinei drgmei ir 20oC, su sausos mediagos

mase.

Drgms atidavimas tai mediagos gebjimas atiduoti drgm aplinkai. Ji matuojama

mediagos mase, kuri ji praranda, esant oro santykiniam drgniui 60% ir 20oC temperatrai.

Drgm kuri yra maose porose ir kapiliaruose, laikosi gana stipriai, ypa absorbcin-sulaikyta

drgm, kas paskatina geriamo vandens greiio padidjim mediagos porose. Jei aplinkos drgm

lygi mediagos drgmei, tai hidroskopijos ir drgms atidavimo nebna, o toks stovis vadinamas

sausu.

Vandens praleidiamumas mediagos gebjimas praleisti pro save vanden esant tam tikram

slgiui. Jo charakteristika yra vandens kiekis, prajs per 1 h pro 1 cm2 mediagos paviri prie

usiduoto vandens spaudimo. Kartais jis apraomas laiko tarpu, per kur pasirodo pirmieji vandens

pratekjimai per bandin, esant usiduotam slgiui. Vandens slgis nustatomas pagal standartus, ir

priklauso nuo mediagos tipo.

Garo ar duj praleidiamumas nustatomas speciali koeficient dka. Jie lygs garo ar oro

16

kiekiui, kuris praeina per 1 m storio mediagos sluoksn per 1 h prie 10 MPa slgio.

Atsparumas vandeniui mediagos gebjimas vienu ar kitu bdu isaugoti savo stiprines

savybes drgmje. Skaitine charakteristika vandens atsparumui yra stiprum santykis gniudant

lapi ( Rv ) ir saus ( Rs ) bandinius. santyk priimta vadinti minktjimo koeficientu ( km ).

Vandeniui atspariomis statybinmis mediagomis yra laikomos tos mediagos, kuri km yra

daugiau nei 0,8, pvz., granitas, betonas, asbobetonas ir kt. ias mediagas galima naudoti lapiose

vietose nenaudojant priemoni nuo drgms apsaugos. Struktros stabilumui ir mediagos

savybms didel tak turi pasikartojantis sudrkimas ir idivimas. Kai kurias mediagas priimta

tikrinti cikliko sudrkimo ir idivimo bdu.

Sunkiose slygose yra ta mediaga, kuri drksta esant rykiems temperatriniams pokyiams.

Mediagos gertas vanduo, ypa pavirinmis poromis, ula prie 0, ir pleiasi 8,5 %. Ritmingai

pasikartojanti ledo kristalizacija ir atitirpimas porose, iaukia papildomus vidinius tempimus. Gali

susidaryti mikro ar makro plyiai, kurie sumaina mediagos stiprum, ar net takoja struktros

suirim. Vandens grusios mediagos gebjimas atlaikyti daugkartinius ciklikus ualimus ir

atitirpimus vadinamas atsparumu aliui. Normose yra nustatyti stiprumo ar mass sumajim

ribos bandiniuose, juos ibandant alio atsparumui prie tam tikro ualimo atilimo cikl

skaiiaus. Daniausiai bandinius, upildytus vandeniu, ualdo specialiose kamerose prie -17 oC

temperatros, o atildo kambario temperatros vandenyje. Vieno ciklo trukm 1 para. Daugelis

mediag atlaiko 200-300 ar netgi daugiau cikl. Galima naudoti ir pagreitintus atsparumo aliui

bandymus. Tokiems priskiriami bandymai druskiniuose tirpaluose, stebint druskos kristalizavimsi

porose. Kai kurioms mediagoms, pvz. lauko akmeniui apie atsparum aliui sprendiama pagal

minktjimo koeficient: priimta laikyti, kad jei is koeficientas ne maesnis nei 0,9, tai mediaga

yra pakankamai atspari aliui.

Fizinms savybms priskiriama ir garso, radioaktyvij ir rentgeno spinduli sugertis,

elektrolaidumas, viesolaidumas ir kt. Atliekant bandymus su konkreiomis mediagomis,

surandamos skaitins verts, ir jos lyginamos su norminmis.

5.3. CHEMINS IR FIZIKINS CHEMINS SAVYBS

Chemins mediagos savybs ireikia mediagos gebjim chemikai reaguoti su iorins

aplinkos reagentais bei gebjim ilaikyti pastovi mediagos sudt ir struktr inertins aplinkos

slygomis. Dauguma statybini mediag reaguoja su vairiomis rgtimis, armais, agresyviomis

dujomis ir kt. Be to, kai kurios mediagos turi savyb leidiani parsidti savaiminiams vidiniams

cheminiams pakitimams esant inertikai aplinkai, kas gali iaukti vidini chemini ryi pakitimus.

17

Palaipsnis ar staigus struktros pasikeitimas ir jos suirimas veikiant agresyviems cheminiams ir

elektrocheminiams procesams mediagose yra vadinamas korozija.

Danai nagrinjamas mediagos atsparumas grybeli, pelsi, grauik ir vabal poveikiui.

Taip pat tyrinjami fizikins chemins savybs, galinios atverti tarpmolekulinius ryius, dl

fizikins takos, ypa pavirutiniuose sluoksniuose, turiniuose padidint energij.

Pagrindiniai fizikini chemini savybi tyrinjimo metodai yra ie: miltelini mediag

paviri (upild, cement, pigment ir kt.); neorganini milteli hidrofobija, paviri tempim

dydi, por dydio ir kiekio nustatymas naudojant sorbcinius metodus, absorbent savybms gerti

ir sulaikyti (fizikai ir chemikai) skyst sluoksn takiame bvyje ir kt. Tokiems metodams

realizuoti gaunant norimas fiziko-chemines charakteristikas naudojami specials prietaisai ir

aparatra. ios svarbios mokslo srities pagrindins kryptys yra: statybini mediag ir j savybi

tyrinjimas skirtingose agreagatinse bsenose, chemins termodinamikos tyrinjimas, pusiausvyr

bvi chemini reakcij kinetika.

Mediagos galimyb atlaikyti vienu metu ar paeiliui veikianius daugiakomponenius

mechaninius, fizinius, cheminius ir fizikikinius cheminius faktorius, yra vadinama mediagos

ilgaamikumu. Apie ilgaamikum, matuojam laikotarpiais, sprendiama pagal kokybs

sumenkjim (iki kritinio dydio), arba pagrindins struktros pakitim (iki kritinio dydio).

5.4. TECHNOLOGINS SAVYBS

Technologins savybs ireikia mediagos panaudojimo galimybes technologiniams

procesams, pvz.: norint pakeisti jos form, matmenis, paviri, vientisum ir kt. ios savybs

ireikiamos skaitinmis reikmmis ar vizualiniu apirjimu, vertinant mediagos ypatybes

formavimui (standios, plastikos), skilimui, lifavimui, poliravimui, kalumui (vinies ilaikymui

veikiant jgai) ir kitoms techninms savybms. Savybi vertinimui yra sukurti ir standartizuoti

specials metodai ir prietaisai, nustatytos temperatros bandymams atlikti, bandini apkrovimo

greitis ir kt.

Statybins mediagos ir dirbiniai turi daug vairi savybi, tarp kuri egzistuoja tiesin

priklausomyb. Ji leidia nustatyti mediagos vienos savybs kokybinius rodiklius naudojantis kita

savybe ar j rinkiniu. Taip, pavyzdiui, 4. pav. a) parodyta vienodo tankio organini ir neorganini

mediag ilumos laidumo priklausomyb nuo skirtingo drgnumo, o b) - klini stiprumo ribos

gniudant priklausomyb nuo vidutinio tankio sausame bvyje. iuo ir analogikais priklausomybi

grafikais gali bti ireiktos matematins reikms empirins formuls pavidale, ir i j

iskaiiuojamos savybi skaitins reikms, jei yra inomos ar usiduotos kokios nors kitos savybi

18

iraikos.

Dsningas ryys tarp stiprumo ribos ( R ) ir vidutinio tankio dydio (0 ) naudojamos

vertinant mediagos efektyvum konstrukcijose ir skaiiuojant tariam konstrukcijos kokybs

koeficient ( kkk): kkk= R , kg/cm2; kg/m

3. Jis lygus: plienui 0,5, medienai 0,7, spec. plienui

1,2, plastmass 0,5-2,5. Kuo kkk didesnis, tuo auktesnis mediagos techninis efektyvumas,

geresn jo kokyb konstrukcijose.

Gerai ireiktas struktrai-jautri savybi dsningas ryys bna tik optimaliose struktrose.

i savybi skaitini reikmi ekstremumai isidsto praktikai vienoje tiesje plokioje

koordinai sistemoje. Toks dsningumas pavadintas tverms dsniu.

4 pav. ilumos laidumo priklausomyb nuo skirtingo drgnumo

I 2 %, II 3,8 %, III 8 %, IV 11 % (a) ir stiprumo ribos spaudiant priklausomyb nuo vid. tankio (b)

19

5.5. MEDIAG KOKYBS VERTINIMAS

Mediagos kokyb vertinama atsivelgiant jos technini savybi rodiklius, gautus vairiais

bandymais. Mediag ir gamini bandym metodai yra standartizuoti.

Standartuose yra nurodyti mediag reikalavimai aplinkosaugai, gyvybei, sveikatai ir

atsparumas ugniai. Be j, standartuose yra nurodyti esminiai mediag kokybs kontrols metodai.

Danai standartuose mediagos bna sugrupuotos pagal vien ar kelis poymius. Nurodomos

konkreios savybi skaitins iraikos su naudojimo taisyklmis ir leidiamos produkcijos

markiravimu.

Be valstybini standart egzistuoja ir ministerij ileisti standartai savai produkcijai palyginti

siauro asortimento ir panaudojimo mediagoms ar aliavoms. Yra atskir moni ileist standart

statybinms mediagoms. Jie btini norint parduoti produkcij. Atsivelgiant technikos ir

technologijos mokslo laimjimus standartai yra periodikai atnaujinami. Standartai turi statymo

gali, t.y. j kategorikai negalima paeisti, taiau jiems negalioja autorins teiss.

Daugel statybini mediag, naudojam laikanioms konstrukcijoms, ir dirbanioms veikiant

statinms ar dinaminms apkrovoms, gamintojai markiruoja atsivelgdami realius stiprumo

rodiklius. ilum, vanden izoliuojanias, akustines ir kai kurias kitas mediagas ymi

atsivelgdami ne stiprum, o kitas fizikines savybes ilumos, vandens laidum, atsparum

aliui, vidutin tank ir kt.

Galutiniam mediagos pasirinkimui labai didel tak turi ekonomijos rodiklis. Renkantis i

vienodos kokybs mediag, reikia imti pai pigiausi ir prieinamiausi mediag. Taiau reikia

atkreipti dmes jos atsargas ir transportavimo objekt kainas.

Vis btin anksiau pamint technini reikalavim tenkinimas yra privaloma slyga geros

kokybs mediagai. Taiau j neutenka norint igauti paios aukiausios kokybs mediagas.

Norint tai pasiekti, reikia kad savybi skaitins reikms bt lygios ekstremalioms reikmms,

esant optimaliai mediagos struktrai. Aukiausios kokybs mediag krimas ir gaminimas yra

pirmas ir pagrindinis mediagotyros kriterijus.

3.2. PAGRINDINIAI OPTIMALI STRUKTR DSK DSNIAI

Dl galim vairi mikrodaleli ar j kompleks kombinacij mediagos tryje, formuojasi

mediagos, kurios tarpusavyje skiriasi daleli ryi, susijungim tipais ir savybmis. Nusistovjusi

sudi ir daleli junginiuose veikiant temperatrai, keiiantis iorini jg apkrovai ar dl kit

iorini faktori, galimas struktros pusiausvyros praradimas ir savybi skaitini reikmi kitimas.

20

Mediagos struktroje vykus pokyiams, labiausiai linkusios kisti yra mechanins savybs. Labai

nelengva nustatyti, ir tuo labiau konkreia ar abstrakia logika forma ireikti mediagos struktros

ir savybi priklausomyb viena nuo kitos. Vienam ir tam paiam savybi rodikliui, pavyzdiui

stiprumo ribos dydiui, gali atitikti vairiausios mikro ir makro struktros mediagos, o vienam

struktriniam rodikliui skirtingo stiprumo ar kit savybi mediagos (5 pav.). Reikia paymti,

kad ir taip vadinam vienod slyg bandym rezultatai tarpusavyje gali skirtis. Norint nustatyti

tiesin ar atvirktin priklausomyb (koreliacij) tarp kokybini ir struktrini rodikli, btina juos

lyginti ne pagal vienod bandym rezultatus, o atitinkamom slygom, kai struktros bna

optimali sudi, o mediagos (DSK) tampa panaios viena kit. Optimalios struktros

mediagoje dalels ne tik vienodai isidsto visame jos tryje, ypa kristalinse gardelse, bet jos

isidsto ir vienodais atstumais, prie kuri stmos ir traukos jgos vienodos, ir j dydis lygus 0, kas

yra charakteringa pusiausvyram atom bviui gardelje.

5 pav. Mediag struktrini ir kokybini rodikli priklausomybs grafikas. Linija AB rodo betono stiprumo

sumajim padidinus jo poringum. CD akmens stiprumo sumajimas padidinus jo poringum. Matome, kad esant

vienodam poringumui P1, betono stiprumas gali bti didesnis nei akmens, ir kad prie vienodo stiprumo R1 akmens

poringumas maesnis nei betono

Energija bna minimali (6 pav.), ko paskoje visa sistema (mediaga) bna santykinai

pastovioje pusiausvyroje bsenoje, teigimai veikdama savybi pastovum. Reikia pabrti, kad

pusiausvyras bvis gali bti ne tik pastoviu, kaip kristalinje sudtyje, bet ir nepastoviu, kaip

pavyzdiui, kristalituose ir geliuose. Tvirtuose knuose daleli buvimas nepastoviame bvyje gali

tstis neapibrt laiko tarp.

21

6 pav. Bendras jgos P ir energijos U sveikos charakteris priklausomai nuo tarp tarp daleli (a) ir jgos rezultatas (b)

Optimalios struktros charakteris priklauso nuo konglomerato sudties ir gamybos

technologijos. Gamtinse slygose jis susietas su genetiniais procesais, kuriuos kartai paeidia

stichiniai veiksniai. Pakeiiant technologines ar genetines slygas, struktra optimizuojasi prie kit

veiksni jau nauja konglomerato sudtimi.

Optimalios struktros statybinms mediagoms bdingas formavimosi ir struktrai jautri

savybi isaugojimo apibrtas dsningumas. ie dsningumai veikia kaip optimalios struktros

dsniai. Yra inoma, kad kaip dsnis suprantama btinumo, pastovumo, neatsitiktinumo ryys tarp

mediagos savybi ir struktrini parametr. Jie pasiskirst skirtingai pagal mediagos sudt ir

gamybos technologij, ir panaiai kaip ir daugelis kit dsni, turi objektyv pobd. Tai rodo ir

tai, kad analogiki dsniai galioja ir gamtoje. mogus nori painti juos ir pritaikyti savo poreikiams

savo veikloje.

6. NAUJ STATYBINI KONGLOMERAT KRIMAS

Pakeitimo periodikai atliekamas vertinimas kokybs nra nepriekaitingas. Pagrindin

mediagos charakteristika yra ne kokyb, o jos struktra ir pakitimo lygis, ypa lyginant su

pirminiu optimalia, ufiksuota prie ekploataciniu laikotarpiu. Todl bendrojoje DSK

teorijoje ilgaamikumas reikia mediagos gebjimas tam tikr laiko tarp ilaikyti tam tikro lygio

struktrinius parametrus, susidariusius technologiniu periodu.Jei jie atitinka optimalios struktros

22

parametrus, tai nustatomas tarpusavio ryys tarp struktrini parametr ir ekstremali savybi

rodikli. Ir tada DSK ilgaamikumo vertinimas pagal struktros pakeitim stereologiniu metodu

tampa adekvaiu kokybini rodikli pakeitim matavimo fizikiniu mechaniniu ir fizikiniu

cheminiu bandymo bdu. Turint omenyje, kad lengviau ir paprasiau yra nustatinti kokybinius

rodiklius, nei struktrinius parametrus, tikslinga prie j pereiti, kai turima optimali struktra.

Naudinga kartas nuo karto tikrinti kokybs rezultatus su pakitimais optimalioje struktroje.

7. DSK ILGAAMIKUMO KONSTRUKCIJOSE TEORIJA

7.1. BENDROS SVOKOS APIE MEDIAG ILGAAMIKUM

Pastat ir statini konstrukcijose naudojami DSK pagaminami palyginti trumpais

technologiniais terminais. Jie labai mai, lyginant su ilgameiu pastat ir statini darbu, net ir

skaiiuojant konstrukcij saugojim sandliuose, t.y. atsivelgiant piln prieeksploatacin

laikotarp. Jis ir tada lieka trumpas, todl netikslinga j traukti nustatom ilgaamikumo dyd.

ymiai svarbiau konstrukcijos perdavimo eksploatuoti momentu utikrinti DSK bkls lyg,

atitinkant aukiausi pagamintos produkcijos kokyb. iuo poiriu prieeksploatacinis

laikotarpis priskiriamas prie svarbiausi, betarpikai darani tak pastat ir statini arba j

element ilgaamikumui. Pagamintos produkcijos kokybins charakteristikos, gijamos

technologikai perdirbant aliavas, tarnauja kaip pradins charakteristikos, eksploatavimo metu

patirianios pokyius iki kritini dydi. Ir kuo progresyvesn buvo aliav perdirbimo

technologija, tuo, kaip taisykl, auktesniais tampa pradiniai rodikliai objekto pridavimo

eksploatuoti laikotarpiu. Nuo io momento pradedamas skaiiuoti laikotarpis yra vadinamas

ilgaamikumu. Ilgaamikumo savyb, kaip buvo pastebta aukiau, priskiriama DSK

kompleksinei kokybs charakteristikai ir ireikiama j savybe prieintis iorini ir vidini faktori

poveikiui, pasireikianiam konstrukcijos eksploatavimo laikotarpiu. Apie ilgaamikum

sprendiama pagal pokyio iki kritini atsparumo arba atsparumo deformacijai dydi, kaip

pagrindini savybi ios pastato ar statinio konstrukcijos atvilgiu, trukm. iuo tikslu pagal i

konstrukcijos atrinktus pavyzdius bandymams laboratorijos slygomis arba nedestrukciniais

metodais nustatomi savybi rodikliai, savybi skaitini reikmi nukrypim dydiai nuo pradini

dydi. Gauti rezultatai palyginami su didiausiu leistinu j pasikeitim dydiu.

Periodikai atliekamas kokybs pokyi vertinimas nra, vienok, nepriekaitingas. Pirmin

mediagos charakteristika yra ne kokyb, o jos struktra ir pokyi dydiai, ypa lyginant su

pradiniais optimaliais, ufiksuotais prieeksploataciniu laikotarpiu. Todl bendroje DSK teorijoje

ilgaamikumu laikomas mediagos gebjimas tam tikr laikotarp isaugoti leistinose ribose

23

struktrinius parametrus, sukurtus technologiniu laikotarpiu. Jeigu jie atitinka optimalios struktros

parametrus - nustatomas ryys tarp struktrini parametr ir ekstremali rodikli savybi (sandros

dsnis). Ir tada DSK ilgaamikumo vertinimas stereologijos metod pagalba pagal struktros

pokyius tampa adekvatus kokybini rodikli pokyi matavimui fizini-mechanini ir fizini

chemini bandym pagalba. Atsivelgiant tai, kad paprasiau ir prieinamiau nustatyti kokybinius

rodiklius, nei struktrinius parametrus, turint optimali struktr tikslinga pereiti prie j. Naudinga

reguliariai palyginti kokybs matavim rezultatus su optimalios struktros pokyiais.

7.2. LAIKINI MEDIAGOS ILGAAMIKUMO ELEMENTAI

Nepriklausomai nuo vertinimo bdo pagal savybi keitimo ar pagal struktrini parametr

atmetimo nuo optimali pilnas ilgaamikumo periodas prasideda nuo to momento kai mediaga

atlieka savo funkcijas konstrukcijoje iki ribinio leistino lygio atitinkanio atitinkamo savybi ar

struktr pakitimo.

Vis ilgaamikumo period slyginai galima sudalinti tris etapus arba laikinuosius

elementus. Kaip minta, iki pirmojo etapo pradios dar yra ikieksploatacinis laikotarpis, kuris

charekterizuojamas struktrini element ir savybi technologiniame procese parinkimu ir

formavimu. Vis gi jis palyginti trumpalaikis, nors ilgo saugojimo sandliuose, ypatingai atviruose

statybos objekt aiktelse atvju, galimi savybi rodikli ir struktr pakitimai, gyt

technologinio proceso metu. Prie ypa nepalanki atskir gamini saugojimo slyg, prireiks

padaryti pirminio kokybs ar struktros vertinimo pakeitimus, prie isiuniant juos pagal paskirt.

Pirmas ilgaamikumo etapas charekterizuojamas struktros supaprastinimu arba savybi

rodikli gerinimu; antrasis j stabilumas; treiasis destrukcija, t.y. ltu ar greitu struktros

paeidimo iki kritins bkls arba netgi iki pilno suirimo. Atskir mediag vienas ar kitas etapas

ilgaamikumo periode gali neegzistuoti arba jo trukm praktikai priimama nuliui. Pavyzdiui,

visai nebti laikinojo struktros stiprinimo elemento arba jos stabilios padties. Dl destrukcijos

etapo, tai jis praktikai neivengiamas, nors ne visada vizualiai pastebimas. ymiai reiau

destrukcija vyksta su dideliu intensyvumu, kada laikinasis elementas tampa lygus nuliui.

Technolog ir statybinink uduotis yra visapusikai padidinti konstrukcijos ir j sudaranio

konglomerato ilgaamikum. i uduotis adekvati ilgaamikumo padidinimo kiekvieno i trij

tarpusavyje surit laikin element, ypa stiprinimo ir struktros stabilumo etap, tuo paiu

siekiant efektyvaus destrukcijos proceso laiko ilginimo.

Struktros stiprinimo esm pirmame ilgaamikumo etape yra ta, kad veikiant aplinkai,

apkrovoms, fazi inversijai ir t.t. mediagos eksploataciniame periode, ypa riamjai daliai, ir taip

24

pat kontaktinse zonose, pradioje atsiranda mikro lygyje, o su laiku stambja nauji struktriniai

centrai. Kartu su jais, kurie atsirado pirminje struktros krimosi stadijoje, jie dalyvauja

papildomame tankjimo procese su koncentracijos didjimu tos dalies kietosios fazs, kuris yra

pagrindinis sustiprinimo efekto neiklis. Rezultate pastebimas ne tik struktros sustiprjimas ir

mediagos stiprumo augimas lyginant su mechaninm apkrovom, bet ir kai kuri kit savybi

pagerjimas. Pavyzdiui, mediagai su sustiprinata struktra eksploataciniu periodu gali bti

cementinis betonas ir jo riamoji dalis cementinio akmens pavidalu sveikoje su vandeninga aplinka

ir tuo labiau su oksalo rgtimi. Ji prasiskverbdama poras, suformuoja maai tirpias druskas ir

tankius produktus su labai mau difuziniu skvarbumu. Ypa danai sutvirtinimobefektas pastebimas

sryyje su tankinimu naujai sudarytas sveikaujant anglies dioksidui su kalkmis mediagoje;

amorfins mediagos perjimas kristalin. Vis gi struktros stiprinimas eksploataciniu periodu gali

tik tada duoti teigiam efekt, jei tai nra senjimo proceso pasekm. Senjimas paveria mediag

trapi mikropleit padt ir galiausiai enklaus ilgaamikumo sumajimo.

Antrasis etapas struktros stabilizacija charekterizuojama pakankamai neinomos

struktrini element koncentracijos ir pakankamai pastoviu savybi rodikliu. i rodikli lygio

svyravimai dl vietini stiprinimo ir destrukcijos proces, pavyzdiui dl kristalini tempim arba

agresyvios aplinkos. Vis gi, bendrai pamus, ilieka j subalansavimas vidutiniam stabiliam lygyje.

Be to, destrukcijos pasireikimas plinta ir pirmam stiprinimo etape, bet tada atsileidimo jgos

palyginti maos ir suminis efektas lieka pozityvus.

Treias ilgaamikumo etapas destrukcija pats tipikiausias eksploatacinio periodo

procesas. Jis gali prasidti nuo konstrukcijos eksploatacijos pirmojo etapo, bet gali sekti ir po

struktros stiprinimo ir stabilizavimo. Treias etapas charekterizuojamas struktros paeidimu su

galimu vientisumo praradimu, palaipsniui tarpatomini ryi isiskyrim susikaupimu. Isiskirymai

atsiranda dl pagreitjusi ilumini atom ir molekuli judjimo, atsiradusi mechanini.

Nustatyta, kad palaipsnis struktros paeidimo procesas lydimas kiekvienos nors ir paios

maiausios tampriosios deformacijos.

Be fizikini, destrukcijos period patenka cheminiai ir cheminiai fizikiniai procesai, kurie

plaiaja prasme reikia metalo igrauim arba kitos mediagos dl kontakto su agresyvija aplinka,

jos patekimas poras ir kapiliarus. Korozijos procesai sustiprja dl vienalaikio fizini faktori

veikimo, jeigu, pavyzdiui, mediaga yra temptos bsenos veikiama tempiam ar gniudymo jg,

arba jei kartu su agresyvia aplinka, pavyzdiui, skysta, mediag veikia neigiamos temperatros su

cikliniais ualimais ir atalimais skystosios dalies porose. Paskutinje stadijoje destrukcija pereina

intensyvi ir netgi labai greit susidarym pavojing mikro ir makroplyi, baigiasi daliniu arba

visiku konglomerato suirimu.

25

Atpainimas ir isiaikinimas ilgaamikumo ir susidedani jos laikinj element

gaminama skirtingose struktros lygiose nuo molekulins ir iki molekulins, makroskopinio,

visada tikslinga pradti nuo struktros charakteristikos, o po to eiti prie savybi rodikli. Bet jie

glaudiai priklausomi, ir prie optimali struktr tarp j yra tarpusavio ryiai.

Nagrinjant struktr bsen paprastai pasirenkama tuo metu reikalingiausias

charakteristikas. Kiekybiniu struktr vertinimu usiima stereologija; jos metodus panaudoja ir

tiriant DSK ilgaamikum. ie metodai leidia pagal foto ir kitokius struktrins analizs

duomenis nusprsti kiekybin sudt tiriamj element ir kiekybinius pakitimus eksploatacijos

periode: poros dydis ir skersmuo, kietosios fazs vidinio paviriaus dyd, kiek kietuj daleli,

skystosios aplinkos sluoksnelio stor, kieki ir masi santyk kristalini ir amorfini dali su

riamuoju, vienalytikumas isidstymas pagrindini daleli tam tikrosais kiekiais ir t.t.

7.3. PAGRINDINI STRUKTR IR SAVYBI CHARAKTERISTIK KRITINIAI

LYGIAI

Pagrindins savybi ir struktr charakteristikos turi, kaip jau buvo minta, kritinius lygius,

kuri perengimas susijs su palyginus intensyviu mediagos suirimu arba skubiu konstrukcijos

kapitaliniu remontu.

Kritiniai lygiai nustatomi kiekvienam DSK konstrukcijoje. Parenkant kritinius lygius

pagrindini savybi rodikli orientuojamasi galiojanius standartus ir statybines normas.

Daniausiai juose nurodyta skaitins reikms mediag technini savybi ir leistinos j pakeitimo

ribos ekploatacijos laikotarpiu. Kai kurioms mediagoms gali bti priimta ne vienas, o du, trys arba

daugiau pagrindini savybi ar kit charakteristik skaitini reikmi. Kiekvienam rodikliui

nustatomas atskiras leistinas ribinis lygio pakeitimas. Konstrukcij eksploatuojant pakankamai

svarbu, kad bt stebimas kaip galima didinat laiko period iki to laiko, kada pagrindiniai rodikliai

taps leistino pakeitim lygyje. Atitinkamas laiko periodas nusako mediagos ilgaamikum, nes

tolesn kostrukcijos ekploatacija negalima be kapitalinio remonto atlikimo.

Analogikas ilgaamikumo vertinimo metodas atliekamas ir pagal struktrinius parametrus.

Pagrindiniai struktriniai rodikliai atspindi vidini pakeitim lyg mediagoje dl eksploatacini

veiksni.

ie pakeitimai priskiriami nesutapimams nuo pirmini ufiksuot pagrindini stuktrini

charakteristik dydio. Dl nukrypim galima paeisti optimali struktr su daline anksiau

nustatyt technini savybi netektimi, kol nra koki nors norm dl leidiam kiekybini pakitim

struktrose. Mediag struktrini charakteristik nustatymui yra GOST 22023-76 Statybins

26

mediagos. Kiekybins mikroskopins analizs metodas. Leistin struktros pakeitimo lyg nustato

bendru iankstiniu mediagos struktrini ir kokybini charakteristik tyrimas ir j tarpusavio

sveika. Atsiradimas mikro ir makroplyi, poringumo padidjimas arba staigus sumajimas,

atsiskyrimas kontaktins zonos, dislokaciniai paeidimai struktroje ir tekstroje ir kiti defktai yra

reikmingi poymiai vidini struktr ir kokybini pakitim, atsiradusi mediagoje dl

ekploatcini faktori. Dl j atsiradimo atsiranda btinyb kruoptaus stebjimo tolesns

konstrukcijos padties priimant priemones savalaikiam remontui.

Tarp tipini ekploatacini faktori, daniausiai darani neigiam tak statybinms

konstrukcijoms ir mediagoms, galima iskirti: mechanins skirting dydi ir intensyvumo

statins ir dinamins iorini apkrov poveikis, taip pat savasis mediagos ir konstrukcijos svoris;

temperatrins pastovios temperatros poveikis ir jos svyravimai pastat ir statini

konstrukcijose; oro ir duj aplinkos su anglies dioksidu, gar, dulki ir kit priemai; rgi,

arm, druskos tirpalai skirting koncentracij ir kitos skystos aplinkos, pavyzdiui, augalinis

aliejus, naftos gaminiai ir t.t., kurie turi skirting agresyvumo laipsn mediagai; klimatins,

kurioms, be ivardyt anksiau faktori, priskiriami taip pat sauls radiacija, vjas, oro drgnumas;

galim kit fizini faktori poveikis elektrinis laukas ir tampa, spinduliavimas,

elektromagnetiniai laukai ir t.t. Be to, neretai struktriniams ir kokybiniams pakitimams daro tak

spontaniki neigiami reikiniai mediagoje.

Didel griaunamj aktyvum statybinms mediagoms ir konstrukcijoms rodo gyvnai ir

augaliniai mikroorganizmai ir j gaminiai organogenin aktyvioji aplinka. Akademikas B. .

Bepack tvirtino, kad anteminiame paviriuje nra chemins aplikos labiau pastoviai

veikianios, o todl ir labiau galingos savo griaunamom galiom, negu augaliniai ir gyvniniai mikro

makroorganizmai. Tose aplinkose tikslinga vertinti ribin DSK bsen konstrukcijose pagrindiniu

cheminiu atsparumu.

Realiuose slygose kostrukcijas ir jos mediagas veikia kompleksas i dviej ar didesnio

kiekio eksploatacini faktori. Tokio komplekso veikimo efektas ymiai sunkesnis negu nuo

kiekvieno faktoriaus atskirai arba netgi po j sumavimo. Bendras aktyviosios aplinkos poveikis ir

mechaniniai tempimai priveda iki destrukcijos intensyvinimo ir daniausiai korozijos proces.

Veikiant destrukcijai nuo bendro stiprumo poveikio, pavyzdiui, sumainama dideliais kiekiais,

negu sumajimas nuo iorins apkrovos, mineralizuoto vandens, ciklinio ualimo. Tas pat

pastebima sujungus agresyvios aplinkos su pakaitiniu ualimu ir atitirpimu poveikis. Verta

paymti, kad skirtingo tipo gamtinio ir gamybinio agresyvios aplinkos paeidiama nuo 15 iki

75% vis pastat ir statini statybini konstrukcij.

emiau perirti pavyzdiai kai kuri iorini faktori ir agresyvios aplinkos poveikis

27

labiausiai tipikiems DSK cementiniai betonai, asfaltbetoniai ir polimerbetoniai. ia taip pat

svarbu paymti,kad ilgaamikumas gali bti su iokiu tokiu priartjimu nustatytas teoriniu

metodu, kas leidia j prognozuoti. Tikslesnis ilgaamikumo prognozavimas remiasi teoriniais

skaiiavimais ir eksperimentiniais duomenimis.

7.4.TEORINIAI ILGAAMIKUMO PASKAIIAVIMAI IR JIEMS PRIIMTI

APRIBOJIMAI

Pagal kongruencijos taisykles, tarp riamj mediag ir konglomerato jo pagrindu prie

optimalios struktros yra btinas savybi atitikimas. Slyg tenkinimui, prie kuri sudaroma

reikalingas optimalios struktros riamosios mediagos ilgaamikumas, didele dalim apsprendia

paio konglomerato ilgaamikum. Nors ir esan DSK, iskyrus riamj mediag, kitus

struktrinius elementus nea savas korektyvas, kai kada enklias, ilgaamikumo, vis gi ios

korektyvos i principo nekeiia pagrindini priklausomybi tarp DSK ilgaamikumo charakterio ir

jo riamosios dalies prie optimalios struktros. Statybiniams konglomeratams i priklausomyb gali

bti ireita formule:

kur T, - optimalios struktros konglomerato ilgaamikumas, nustatyta prie temperatros T ir

tempimo ; T, * - optimalios struktros riamosios mediagos ilgaamikumas prie t pai jos

nustatymo slyg, kaip ir konglomeratai; x fazinio ryio ryys riamojoj mediagos DSK ir

optimalios struktros riamosios mediagos, t.y. (c / ) /(c * / ) ; n kompleksinis lygio rodiklis

parodantis nelinijin priklausomyb tarp ilgaamikumo ir fazinio riamosios mediagos

konglomerate poveikio tam tikro varianto ir upildo charakterio, o jam neegzistuojant fazinio

paviriaus dydiu; daniausiai rodiklis n yra teigiamas dydis ir dl to > * .

Riamosios mediagos * ilgaamikumas kaip mikrodispersins konglomerato matricins

dalies gali bti ireitas per kreive 3 formule, priimtos kinetinje stiprumo teorijoje ir ipltotoje C.

H. darbuose:

kur 0 - pastovi kinetin charakterizuojanti mediag; - struktrinis koeficientas; t -

iskaiiuojamasis tempis prie t temperatros, MPa; k Bolcmano kostanta: k = R / N A ; T

absoliutin temperatra kelvinais; 0, u0, - pastovs dydiai, priklausantys nuo nuo aplikos ir

28

mediagos struktros.

Eksponents u0 skaitiklis - t turi energijos pertekli ir vadinamas griaunamojo proceso

aktivizacijos energija, reikiamos u. Todl galima urayti:

arba neretai formul uraoma:

statant vien ar kit * iraik konglomerato ilgaamikum galima urayti:

arba atitinkamai:

ios ilgaamikumo formuls vertina tik mechanini tempim poveik nuo apkrovimo

momento iki mediagos nutraukimo. Jos nevertina struktr galimo sustiprinimo ir stabilizavimo

eksploataciniu periodu, todl kol kas nepakankamai pilnos.

7. 5. KAI KURIE MEDIAGOS KONSTRUCIJOS PATIKIMUMO KLAUSIMAI

Platesni savybi DSK ir i j konstrukcijos kokybs, negu ilgaamikumas, yra

patikimumas. Ji tai pat ireikia kompleksin mediagos arba sistemos savyb, bet savo

charakteristikoje turi didel kiek kriterij: nenutrkstamumas, isaugomumas, ilgaamikumas ir

remontuojamumas.

Nenutrkstamumas konglomerato savyb isaugoti darbingum tam tikr laik arba galima

ymiai ilgesn laikotarp be neivengiam pertrauk remontui arba brokuoto gaminio konstrukcijoje

pakeitimo ir t.t. ios savybs rodiklis rodo mediagos nenutrkstamo darbo tikimyb, kuri

vertinama skaitine reikme, galimyb atsirasti atsitiktiniams prieastims nenutrkstamo darbo

sutrukdymui. Gedimu vadinama mediagos darbingumo praradimas dl struktros neleistin

pakitim.

Isaugomumas konglomerato savyb isaugoti jam skirt technologinio periodo kokybikas

charakteristikas saugojimo stadijoje, transportavimo ir paskesnij laikotarp, numatyta techniniuose

dokumentuose. i savyb kiekybikai vertinama saugojimo ir transpotavimo iki nepataisomo

29

gedimo ilgaamikumu.

Ilgaamikumas kompleksin savyb kiekybikai ireikiama efektyviu pasiprieinimu

sudtingiems ioriniams ir vidiniams faktoriams eksploataciniu mediagos darbo periodu iki

atitinkamo kritinio lygio.

Remontuojamumas mediagos savyb, ireikiama gebjimu atstatyti gedimus, aptiktus dl

gedimo prastovos. Remontuojamumo rodiklis rodo vidutines remonto trukm vieno tipo vieno

gedimo laiko snaudas, darbo snaudas ir atsitiktinio defekto paalinimo kain.

Teorikai dl pagrindinio patikimumo principo DSK tampa optimalia struktra su slyga kad

teisingai parinkti komponentai, technologiniai parametrai ir reimai.Optimali struktra sudaryta

vertina eksploataines mediagos darbo slygas konstrukcijoje, utikrina padidint resurs

formavim kaip galimybs mediagai bti nepataisomam stovyje. Kuo pilniau prajo aptimizacijos

struktra, tuo didesni itekliai; kuo tuoliau reali struktra nuo optimalios, tuo maesniu resursu

paiymi DSK. Didesn tikimyb ir atrtimesnis gedimo atsiradimas

Vienas i optimali struktr skaitini kriterij, kaip buvo aukiau parodyta, yra dydis A . Jei

A = 1, tai struktra optimali, parametras A tampa indikatoriaus pavidalu, gedim intensyvumas

kuo maesnis ir lygus 0 , laikas tarp dviej gretim gedim daugiau maiau lygus 0 =1/ 0 . Jei

A nelygus1, tai struktra neoptimali ir dl to gedim intensyvumas tuo daugiau, kuo toliau reali

struktra atsilieka nuo optimalios su atitinkamais struktros optimalumo kriterijais. Laikas tarp

dviej gretim gedim < 0 ir augant gedim intensyvumui greitai maja, nes =1/ . Tuo bdu,

padidinus arba sumainus indikatori A , lyginant su jo didumu, lygiai vienetui prie optimalios

struktros, sumaja ir resurai. Bet dl to seka vertinti, kad technologikai gautaoptimali struktra

toliau isaugo tendencija nesustojamam pakeitimui dl atsipirkimo takos. Faktoriaus,

susidedaniais i transportavimo, montao ir kit statybos darb ir svarbiausia eksploatacinis

periodas su galimybe laikin element ilgaamikumo, tame tarpe ir struktros supaprastinimas, tuo

paiu ir resur augimas, taip pat destrukcija, t.y. resurs sumainimas. Kiekvienu duotu laiko

momentu atymimas nenusistovjs resurs lygis ir jo tikimyb iki galimo pirmojo gedimo. Pagal

analogikus . , pagal visk galima ireikti ir resurs patikimum: r = -ln W. Tai seka

po logaritmavimo , teisinga sistemai isauganiai patikimum laikui nuo jo

laiko skaiiavimo momento kai =0.

I ia gauname, kad kuo progresyvesn technologija arba atskiri jos pakitimai procese

gaminant DSK, kuo labiau inaudotos stiprinimo galimybs ir struktros stabilizavimas,

destruktyvini reikini stabdymas, t.y. nenutrkstamumas, isaugomumas, konstrukcijos

30

ilgaamikumas, pagamintos i ito DSK, naudojamo duotom eksploatacijos slygom.

Tuo tarpu, nors resursai ir isiskiria i kokybs funkcionalumo patikimumo priemoni, jis per

maesn ar didesn period objekto eksploatacijos veikianio iorini ir vidini faktori,

neskaiiuot prognozavimo period, gali pasiekti savo minimum. Pakutinioji slyga

neivengiamai prives statybos objekt prie btinybs greito kapitalinio remonto, o galbt - ir objeto

sugriuvimui arba atskir jo konstrucini element suirimui.

DSK teorija iame savo isivystimo etape prisilaiko dilatono-kompresonins deformavimo ir

suirimo teorijos. Trumpai apie ios teorijos esm.

Atomo-molekulins sistemos dalels yra tarpusavio ryi tarpusavio judjime. Tuo atomo-

molekulins daugumos vidin energija isidsto atsitiktine tvarka. Jei sistema pristatyta

sureguliuota, optimali ir netgi kristalins struktros, tai ir tada galima fluktuacija energijos daleli

reikmi. Fluktuacijos reikm gali bti maesn nei vidutin energijos daleli reikm, t.y.

neigiama jos reikm vadinama bilatonu, o didesni nei vidutinei, t.y. jos reikm vadinama

kompresonu. taka sistemos mechanininams eksploataciniams faktoriams priveda prie naujo vidins

energijo perskirstymo, link progresuojanio atomo-molekuliniu daleliu sistemoje, paeidimo orbit

judjimo, tame tarpe ir valentini elektron, angarmonini ilumini svyravim kietojo kno atomo

atsiradimo.

Atomai gali atsidurti dvejose skirtingose padtyse: dilatonom ir kompresonom. Pirmoji

atsiranda, kai dalis kinetins energijos padidja dl potencins energijos sumajimo, kas galiausiai

virsta atomo atsiskyrimu nuo kristalins gardels, neriboto augimo erdv eliptini orbit valentini

elektron, j atsiskyrimas nuo sav atom, pasialinant i kietj arba skystj kn. Antroji

padtis pasiekiama pertvarkant, kinetinei energijai virstant potencin. Prie to energetinis atomo

laukas leidiasi, slopsta amplitud anharmonini svyravim, eliptins orbitos valentini elekron

susidaro apskritiminius, atomas netenka ryio su artimiausia aplinka. Jei pirmoji kritin atomo

padtis lydima atsiradimo.

Reikmingesni pastang ir mikrodeformavimo su j perjimu tolesn makro lyg, tai antroji

kritin padtis, lydima atom tarpusavio sankibos netekimo, ypa tarp toki j grupi, korios

charakterizuojamos paeminta temperatra ir dideliu tankiu, kas gali baigtis mikroirimo atsiradimu,

kam yra palankios slygos ir alia isidsiusiam dilatonui. Mikrodeformavimas ir mikrosuirimas su

perspektyviniu perjimu makroskopin lygmen yra kaip ir vienumoj, o irimas po iorini sistem

jgini prieasi turi dilatono- kompresono prigimt.Patikimumas tokio mechanizmo irimas vyksta

i kinetins lyginamojo stiprumo, nes 0 ir - finitinio atomo judjimo kompresiono lygiu ir bet

kuriame kitame energiatiniame lauke.

31

IVADOS

Lietuvoje daugumoje atvej pagrindine (ir eksploatuojant betono ar gelbetonio konstrukcijas

statini viduje daniausiai vienintele) prieastimi yra alinga arm ir silicio dioksido reakcija

(angl. Asr), kuri vyksta atskirose vietose iskilinjant betono paviriui.

Betono armin korozija miinyje esani arm ir silikat reakcijos (asr) produkto kalcio

hidrosilikato gelio pltimosi sukeltas betono struktros pleijimas. Apsisaugoti nuo neigiamo

ASR poveikio padeda aktyvieji mineraliniai priedai: lakai, pelenai, opoka, SiO2 mikrodulks ir

t.t.

Statybini mediag parinkimas priklauso nuo savybi charakteristik, pasireikiani

gaminant, montuojant, naudojant ir utilizuojant mediagas. Savybs nustatomos specialiose

laboratorijose, standartiniais metodais.

Statybins mediagos ir dirbiniai turi daug vairi savybi, tarp kuri egzistuoja tiesin

priklausomyb. Ji leidia nustatyti mediagos vienos savybs kokybinius rodiklius naudojantis

kita savybe ar j rinkiniu.

Norint igauti paios aukiausios kokybs mediagas reikia kad savybi skaitins reikms

bt lygios ekstremalioms reikmms, esant optimaliai mediagos struktrai. Aukiausios

kokybs mediag krimas ir gaminimas yra pirmas ir pagrindinis mediagotyros kriterijus.

bendroje DSK teorijoje ilgaamikumu laikomas mediagos gebjimas tam tikr laikotarp

isaugoti leistinose ribose struktrinius parametrus, sukurtus technologiniu laikotarpiu.

Betono ilgaamikumas- tai betono atsparumas atmosferos ir cheminiam poveikiui, triniai bei

kitoms galimoms eksploatacinms slygoms. Daugelyje ali atlikti tyrimai parod, kad armai,

kai jie virija 0,6%, gaminiuose su cementine riamja mediaga labai takoja betono

ilgaamikum.

32

LITERATRA

1. , .. . : , 2004. . 15-129.

2. Kulikauskas, L. Mediagotyra. Vilnius: ara, 1997. p. 11-13.

3. Mariukaitis, G. Statybini kompozit krimo ir savybi prognozavimo principai. Vilnius:

Technika, 1998. 5 p.

4. UO W.-Y., HUANG J.-S., TAN T.-E. Organo-modified reservoir sludge as fine aggregates in

cement mortars. Construction and Building Materials. 21, 609, 2007.

5. Du, L; Folliard, K.J. Mechanisms of air entrainment in concrete // Cement and concrete research.

Vol 35, no 2 (2005), p. 1463 1471.

6. Mariukaitis, G. 1998. Statybini kompozit krimo ir savybi prognozavimo principai. Vilnius:

Technika. 136 p. ISBN 9986-05-353-6.

7. Vektaris, B. Betono tvarumas. Kaunas. Technologija, 2006. 156 p.

8. Naujokaitis, A. Statybins mediagos. Upildai. Vilnius: Technika, 2006. 246 p.

9. Naujokaitis, A. Statybins mediagos. Sausieji statybiniai miiniai: mokomoji knyga. Vilnius:

Technika, 2010.

10. Sata, V., Tangpagasit, J., Jaturapitakkul, C., Chindaprasirt, P., 2012. Effect of W/B ratios on

pozzolanic reaction of biomass ashes in Portland cement matrix, Cement & Concrete Composite 34,

pp. 94-100.

11. Deltuva, J., Vaitkeviius, V. Statybini nerdini mediag gavyba, perdirbimas ir

panaudojimas. Kaunas: Technologija, 2006.

12. Nagrockien D., urauskien R. Statybins mediagos ir j gaminiai. Vilnius: Technika, 2008,

182 p.