Содержание к диссертации
Введение
1. Изучение состояния вопроса и задачи настоящих исследований
1.1 Уровень и перспективы развития пневмокаркасных конструкций 9
1.2 Использование пневматических конструкций в качестве опалубок 21
1.3 Технологические принципы использования пневмокаркасных опалубок в зимних условиях 34
2. Аналитическое обоснование технологических режимов использования пневмомодульной греющей опалубки
2.1 Анализ конструктивной схемы работы пневмомоду ля 38
2.2 Общая методика обоснования температурных режимов выдерживания бетона на пневмокаркасных модульных греющих опалубках
2.2.1 Методика теплового расчета пневмокаркасной опалубки 43
2.2.2 Методика обоснования температурных режимов функционирования цилиндрической термодинамической системы "опалубка" 56
2.2.3 Методика обоснования температурных режимов функционирования цилиндрической термодинамической системы "опалубка - воздущная прослойка - утеплитель " 65
2.2.4 Методика обоснования температурных режимов функционирования цилиндрической термодинамической системы после нанесения бетонной смеси (" опалубка - бетон", "опалубка - бетон - утеплитель" ) 73
2.3 Типы греющих модулей 78
2.4 Исследование влияния температуры на формообразование мягких пневмокаркасных цилиндрических модулей 85
3. Экспериментальные исследования деформативных свойств конструкционных материалов пневмокаркасных модульных греющихопалубок
3.1 Методика проведения экспериментальных исследований 94
3.2 Анализ экспериментальных результатов 104
4. Внедрение результатов исследований в практику строительства
4.1 Конструктивные решения мягких цилиндрических форм 110
4.2 Технология возведения монолитных ограждающих конструкций на греющей пневмокаркасной модульной опалубке в условиях отрицательных температур 118
4.3 Технико-экономические показатели практического применения греющих цилиндрических пневмоформ 128
Выводы 132
Список литературы 134
Акт о внедрении 145
- Технологические принципы использования пневмокаркасных опалубок в зимних условиях
- Методика обоснования температурных режимов функционирования цилиндрической термодинамической системы "опалубка"
- Методика обоснования температурных режимов функционирования цилиндрической термодинамической системы после нанесения бетонной смеси (" опалубка - бетон", "опалубка - бетон - утеплитель" )
- Технология возведения монолитных ограждающих конструкций на греющей пневмокаркасной модульной опалубке в условиях отрицательных температур
Введение к работе
Одним из основных конструкционных материалов строительной отрасли в настоящее время является сборный и монолитный бетон. Этому способствуют созданная и отлаженная индустрия добычи и переработки сырья для вяжущих и заполнителей; производственные мощности, ориентированные на выпуск как сборных изделий, так и монолитных конструкций; научная база по разработке и внедрению прогрессивных технологий. В условиях переходного периода расширяется номенклатура изделий из бетона, отрабатывается возможность придания им любой формы и отделки.
Все увереннее применяется монолитный бетон, расширяется география его использования. Подсчитано, что внедрение монолитного способа в строительстве позволяет снизить трудоёмкость работ в среднем на 10%, стоимостные затраты - до 15%, сократить расход стали и цемента до 30% и 10% соответственно, по сравнению с известными конструктргоными решениями. Однако в его примененении имеются и дополнительные резервы. Они выражаются в снижении затрат на опалубочные работы, внедрении дополнительной механизации процесса строительства, уменьшении стоимости возводимых сооружений за счёт использования эффективных конструктивных решений и материалов, отказа от сезонности работ. Вскрытие обозначенных резервов может быть достигнуто введением комплекса организационно-технических мероприятий, составной частью которого должно являться применение новых перспективных конструкций и технологий.
Соединить традиционные преимущества монолитных сооружений с малыми трудозатратами на их изготовление позволила разработанная в Воронежской государственной архитектурно-строительной академии технология возведения сводчатых оболочек на воздухоопорных опалубках. Однако в практике отечественного строительства пневмоопалубки воздухоопорного типа из-за ряда объективных причин широкого распространения не получили. Во-первых, конструктивно мягкая форма выполняется целиком на всё сооружение, что при высокой стоимости на резинотканевые материалы приводит к значительному
повышению расходов на производство опалубок. Во-вторых, для обеспечения проектной формы оболочки требуется поддержание постоянного избыточного давления в течение всего периода возведения, обуславливающее при повышении цен на энергоносители дальнейшее увеличение эксплуатационных затрат В-третьих, конкретная опалубочная форма обеспечивает возведение монолитных конструкций одного типоразмера.
Эти и ряд других причин привели к необходимости выполнения теоретических исследований и практических разработок по дальнейшему совершенствованию технологии монолитного строительства с применением мягких опалубочных форм.
Одним из результатов этой работы стало появление новой перспективной пневмокаркасной опалубочной системы. Данная опалубка позволяет значительно расширить ассортимент конструктивных элементов и сооружений в целом, возводимых в монолитном варианте по сравнению с воздухоопорными формами, обеспечивая при этом снижение эксплуатационных и трудовых затрат.
В силу того, что разработка пневмокаркасной опалубочной системы проводится и в настоящее время, некоторые организационно-технологические вопросы производства работ с её применением остаются неисследованными. Так не доказана возможность использования таких опалубок для ведения работ в зимних условиях, а учитывая, что две трети территории России расположены в зоне резко континентального климата, научные изыскания в этой области являются весьма актуальными. Положительные результаты исследований послужат совершенствованию технологии возведения монолитных сооружений на пневматической опалубке, предотвратят сдерживание её широкого внедрения.
Цель диссертационной работы: разработка технологии возведения монолитных ограждающих конструкций с использованием пневмокаркасной модульной опалубки в зимнее время на базе исследований закономерностей взаимосвязи изменяемых параметров, регламентирующих технологический процесс.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходи-
6 мо решить следующие задачи:
разработать технологию возведения монолитных вертикальных ограждающих конструкций с использованием пневмокаркасных модульных опалубок в зимних условиях;
разработать технологические режимы эксплуатации греющих пневмокаркасных модульных опалубок;
исследовать процессы формообразования цилиндрических пневмоформ, напряженных нагретым воздухом, и определить критерии назначения технологических параметров избыточного давления теплоносителя и его температуры;
исследовать процессы тепломассопереноса, протекающие на различных технологических стадиях функционирования греющей пневмокаркасной опалубочной системы в зимних условиях;
провести внедрение разработанной певмотехнологии в практику строительства.
Объект исследования: технологические режимы возведения монолитных ограждающих конструкций на греющих пневмокаркасных модульных опалубках.
Предмет исследования: технология возведения монолитных железобетонных конструкций с применением пневмокаркасных модульных опалубок в зимних условиях.
Научная новизна работы состоит:
теоретически обоснована возможность возведения вертикальных монолитных ограждающих конструкций с использованием греющих пневмокаркасных модульных опалубок в условиях отрицательных температур окружающей среды;
разработаны технологические принципы возведения вертикальных монолитных конструкций в зимних условиях, основанные на прогреве под слоем поверх ностного утеплителя торкрет-смеси, нанесённой на цилиндрические пневмо-баллоны, напряжённые подогретым воздухом;
- разработаны технологические режимы эксплуатации греющих пневмокар-
касных модульных опалубок при возведении вертикальных монолитных ограждений в зимних условиях;
- разработана методика расчёта конструктивных и технологических парамет
ров греющих пневмокаркасных модульных опалубок в зависимости от тепло
вых потоков теплоносителя, движущегося во виутримодулыюм объёме;
разработана методика оценки деформативного состояния пневмокаркасного греющего модуля в зависимости от технологических параметров избыточного давления теплоносителя и его температуры;
получены зависимости между величиной растягивающих напряжений в конструкционном материале оболочки и величиной его относительных деформаций при разной интенсивности теплового технологического воздействия.
Научные результаты:
- разработаны технологические принципы возведения вертикальных монолит
ных ограждающих конструкций с использованием греющих пневмокаркасных
модульных опалубок в зимних условиях;
- разработаны технологические режимы эксплуатации греющих пневмокар
касных модульных опалубок при возведении вертикальных монолитных ограж
дающих конструкций в условиях отрицательных температур;
предложена конструкция цилиндрических греющих пневмомодулей и возду-хонагревающего устройства;
разработана технологическая карта на возведение фрагмента вертикального стенового ограждения при помощи пневмокаркаснои модульной греющей опалубки термосно-циркуляционного типа в зданиях серии Э-81-5-1-АС.0-1.
Апробация. Основные положения диссертации изложены на Международной конференции " Строительство - 99 " в г. Ростове 1999 г., на научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников Воронежской Государственной архитектурно-стрительной академии в 1999 г. По результатам исследований опубликовано 3 работы.
На защиту выносятся:
- теоретические принципы по технологии возведения вертикальных монолит-
ных ограждающих конструкций с использованием пневмокаркасных модульных опалубок в зимних условиях;
- технологические режимы эксплуатации греющих пневмокаркасных модуль
ных опалубок при возведении вертикальных монолитных ограждающих конст
рукций в зимних условиях;
методику расчёта конструктивных и технологических параметров греющих пневмокаркасных модульных опалубок в зависимости от тепловых потоков теплоносителя, движущегося во внутримодульном объёме;
методику оценки деформативного состояния пневмокаркасного греющего модуля в зависимости от технологических параметров избыточного давления теплоносителя и его температуры;
экспериментальные зависимости между величиной растягивающих напряжений в конструкционном материале оболочки и величиной его относительных деформаций при разной интенсивности теплового технологического воздействия.
Технологические принципы использования пневмокаркасных опалубок в зимних условиях
Необходимость появления технологий производства бетонных работ в условиях отрицательных и знакопеременных температур стала актуальной ещё на заре использования бетона, как конструкционного материала. Она вызвана расширением географии его применения, в частности в районах с непродолжительным зимним периодом / 58 /. С течением времени шло накопление определённого опыта производства бетонных работ при низких температурах, делались попытки его обобщения. Так в 1912 году Н.А. Жидкевич / 31 / рассматривал возможность получения монолитных конструкций в зимний период, во-первых, путём укладки в их тело тёплой смеси, используя подогрев её исходных материалов, во-вторых, производя работы в тепляках. Несколько позже И.А. Кириенко / 37 / достаточно полно описал имевшийся на тот момент уровень методов зимнего бетонирования. Однако до конца 40-х годов как в бывшем СССР, так и за его пределами вопросам зимнего бетонирования уделялось недостаточно внимания. Используемые теории твердения смеси были малопригодны, т.к. не учитывали всех сложных физико-химических процессов, происходивших в структуре бетона при воздействии на него отрицательных температур. Так, С.А. Миронов приводит пример / 58 /, когда использование раннего замораживания смеси, уложенной в конструкции возводимого моста, привело к плачевным результатам. Бурное развитие строительной отрасли, в частности связанное с восстановлением послевоенного хозяйства страны, потребовало пересмотра взглядов на эту проблему. Возникла потребность решения вопросов, связанных с использованием бетонов зимой исключительно с научной точки зрения.
Изучением и совершенствованием методов производства работ при знакопеременных температурах, отбором многочисленных технологических решений и их анализом на протяжении многих лет занимались и занимаются отечественные ученые: B.C. Абрамов /1 /, А.С. Арбеньев / 2 /, В.П. Ганин / 21 /, В.Я. Гендин / 22 /, СТ. Головнёв / 24 /, Г.И. Горчаков, / 25 /, И.Н. Данилов / 27 /, И.А Жидкевич I 31 /, И.Б. Заседателев I 32 /, О,С. Иванов / 34 /, И.А. Кириенко / 37 /, Б.М. Красновский / 41 /, В.Д. Копылов / 45 /, Б.А. Крылов /46 /, В.К Лайгода / 49 /, С.А. Миронов / 58 /, В.Д. Топчий / 90 / и др. Среди зарубежных исследователей в этом направлении трудились учёные; С. Бергстрем /11/, Дж. Мер док /55 /, А. Никкенен / 59 /, X. Поярви /69 /, Р.Г. Тюрен/91 А Благодаря трудам этих учёных установлено, что условия бетонирования при среднесуточной температуре наружного воздуха не выше 5С или минимальной температуре в течение суток ниже 0С являются зимними / 3, 58, 29 /. Отмечено, что твердение бетона сопровождается рядом сложных процессов и температурный является наиболее домишірующим. С повышением тем-перату ры смеси происходит более активная гидратация цемента, что приводит к более быстрому набору прочности, а с понижением вода перестаёт вступать в химическое взаимодействие и схватывание затормаживается. Замерзание смеси ведет к разрыву связей на молекулярном уровне, которые при оттаивании не восстанавливаются, приводя впоследствии к получению пониженной прочности бетона. Существующий сегодня уровень технологии зимнего бетонирования достаточно высок, разработанные методы позволяют возводить сложные инженерные сооружения, различные по назначению, массивности, форме конструкций, из которых преобладающими являются массивные и среднемассивные характе-ризующиеся по модулю поверхности Мп = 0,4-12м"1 / 24, 53 /. Однако, применение новых материалов и разработка новых технологических решений, в частности зимней пневмотехнологии, обеспечат качественную постройку маломассивных, тонкостенных конструкций с Мп до 50м"\ Данный опыт уже реализован при эксплуатации воздухоопорных формующих систем. На практике этому способствует, как говорилось выше, применение определённых методов зимнего бетонирования. Существуют различные систематизации этих методов, в зависимости от пути получения тепла для обеспечения нормального процесса твердения. Одними / 85 / выделяются безобогревные методы и методы прогрева и обогрева смеси. Другие / 24 / используют более детальную ютассификацию: - методы tw активной термообработки; - методы "пассивной" термообработки; - применение противоморозных добавок; - смешанные способы. Грамотный выбор способа зимнего бетонирования / 58, 79,80 / зависит от ряда факторов, как-то: модуля поверхности охлаждения, температуры охлаждающего воздуха, вида применяемых материалов и др.
По результатам анализа отдельных методов зимнего бетонирования, опыта эксплуатации греющих пневмоопалубочных систем необходимо сделать следующий вывод: применение технологии возведения монолитных вертикальных конструкций при помощи пневмокаркасных модульных опалубок в условиях отрицательных температур реализуется посредством использования методов "активного" теплового воздействия на бетонную смесь конструкции. Наиболее приемлемым представляется наделение греющими свойствами самих пневмо-модулей. Так наличие внутримодульного объёма, возможность аккумулирования в нём теплоты, а также способность резинотканевых материалов передавать тепловое воздействие говорят о том, что воздух, идущий для напряжения оболочки, должен использоваться в качестве теплоносителя. На базе полученного материала сформулирована рабочая гипотеза: возведение монолитных вертикальных сооружений с использованием ПКМОС в зимних условиях возможно по технологии, основанной на прогреве под слоем поверхностного утеплителя торкрет-смеси, нанесённой на цилиндрические пневмобаллоны, напряжённые подогретым воздухом.
Методика обоснования температурных режимов функционирования цилиндрической термодинамической системы "опалубка"
Определяется отрезком времени от окончания нанесения бетон-ной смеси и до набора бетоном критической прочности. Участок F-G, Есть процесс снижения температуры в теле бетона, Отсчитывает-ся с момента набора критической прочности и до момента достижения критической температуры. ( влекущей замораживание наружной грани слоя бетона) t в. Участок G-H. Отрезок времени с момента достижения критической температуры и до момента начала перевода модуля на другую захватку или до момента начала перевода в транспортное состояние.
В диссертационной работе изучается функционирование пневмокаркас-ной модульной греющей опалубочной системы на отрезке B-F диаграммы полного рабочего цикла.
Началом полного рабочего цикла служит процесс перевода оболочки в рабочее состояние, определяющими характеристиками которого являются достижение требуемых величин: требуемого избыточного давления во внутримо-дульном объеме и температуры на палубе. В 2.1 определено минимальное значение технологического избыточного давления из условия устойчивости и схема защемления оболочек.
При использовании пневмокаркасной модульной опалубки как греющей в пределах полного рабочего цикла будет наблюдаться неоднократное изменение её теплового состояния. Для определения эффективных температурных режимов эксплуатации такого типа формующих систем необходимо точное описание процессов тегоюпереноса. Поэтому основной задачей теплового расчёта служит получение картины тепловых полей в теле многослойной системы в любой промежуток времени действия греющей модульной опалубки, основанное на определении расхода горячего воздуха через поперечное сечение модуля в различных режимах его функционирования.
Расчётная тепловая схема включает: компрессорную установку, рекуперативную теплообменную установку, теплогенератор, мягкую пневмоформу, соединённые системой воздуховодов. Применяемая цилиндрическая оболочка выполнена из резинотканевого материала толщиной оп. Имеет следующие геометрические размеры; внутренний диаметр dB? наружный диаметр dH. Коэффициент теплопроводности композита ) п. На опалубку нанесён слой бетонной смеси толщиной бет, с коэффициентом теплопроводности Х Геометрические размеры слоя смеси; внутренней грани dH? наружной-ёбст- Для создания нормальных температурно-влажностных условий твердения бетона на него наложен слой поверхностного утеплителя толщиной оутэ с коэффициентом теплопроводности Хуг. Геометрические размеры слоя утеплителя; внутренней грани.
Схема действия греющей оболочки заключается в следующем: для создания избыточного давления в модуле компрессор всасывает наружный воздух, который по воздуховоду, проходя через рекуперативный теплообменник, подаётся в теплогенератор. В теплогенераторе воздух нагревается до температуры tEx + д, затем по утепленной воздухоподающей системе попадает во внутренний объем мягкой формы. Отдав некоторое количество тепла Q в стенку опалубки, воздух температуры tBbIX выводится из оболочки, но не сбрасывается в атмосферу, а по системе гибких рукавов отводится в рекуперативный теплообменник, где снова отдает некоторое количество тепла воздуху, подаваемому в теплогенератор.
Анализ процесса наполнения нагретым воздухом оболочки, работающей по составленной тепловой схеме в термосном режиме, показал, что подведённого во внутримодульный объём количества теплоты не достаточно, чтобы выдержать бетонную смесь до набора критической прочности. Требуется в 10 - 15 раз большее количество теплоты, чем аккумулируется.
Поэтому предусмотрены меры, позволяющие создавать большее количество тепла. Предпринята организация движения нагретого воздуха в объёме пневмоформы, организация циркуляционного режима.
Методика обоснования температурных режимов функционирования цилиндрической термодинамической системы после нанесения бетонной смеси (" опалубка - бетон", "опалубка - бетон - утеплитель" )
Отрезок времени с момента достижения критической температуры t/ и до момента начала перевода модуля из рабочего состояния в транспортное им перевода на другую захватку. Величина теплового воздействия в точках диаграммы принимается в соответствии таблицы 2.3, временные параметры: время изотермического выдерживания - BEF, время изменения температруры от значения выдерживания до критической величины - BFG рассчитаны по значениям изменения температуры в теле бетона численными методами нестационарной теплопроводности и для различных конструктивных схем приведены в таблице 8, приложения 1. Анализ полученных результатов показал, что пневмомодули термосного типа при комплектовании конструкции формы регулирующими клапанами различных диаметров УСЛОВНОГО прохода и использовании в составе многослойной термодинамической системы различных утепляющих материалов, обеспечивают в конечном итоге получение прочности бетонной смеси порядка 6-8% за 3,5-9 часов. Полученные параметры не удовлетворяют требованиям /117 /, т.к. не достигается критическая прочность. Однако делать вывод о невозможности практического использования модулей данного типа преждевременно. Имеется возможность увеличить время выдерживания за счёт увеличения толщины слоя поверхностного утеплителя. Данный факт просчитывался в процессе исследований. Для того, чтобы достичь желаемого результата, требуется увеличить толщину утеплителя в 2,8 - 3,6 раза. С позиции стоимости и трудоёмкоститакое решение себя не оправдывает, т.к. приведённые затраты на производство ограждения практически становятся равными, а иногда и превышают показатели известных способов обогрева смеси. Но с другой стороны, применение бетонов, изготовленных на цементах быстрого твердения, делает применение модулей данного типа оправданным, но с условием производства работ и выдерживания смеси при температурах наружного воздуха не ниже -15С. Тогда приведённые затраты претерпевают лишь малое изменение в сторону увеличения за счёт стоимости БТЦ.
На технологию работ влияет скорость ветра. Особенно сильно это сказывается на этапе нанесения смеси. Ветер более 5 м/с значительно увеличивает теплосъём с поверхности опалубки и стержней арматуры, а при скорости 8 ..9 м/с и температуре ниже -10С отвод тепла достигает таких значений, что производство работ невозможно.
Сущность функционирования циркуляционных модулей сходна с термосными, но с тем различием, что при достижении температуры изотермического выдерживания t/ слой бетона начинает обогреваться теплом, поток которого постоянен во времени и позволяет получать планируемую прочность бетона конструкции.
Величина теплового воздействия в точках диаграммы принимается в соответствии с таблицей 7, прил. 13 временные параметры для различных конструктивных схем приведены в таблице 9, приложения 1.
Анализ полученных результатов показал, что возведение вертикальных ограждающих конструкций с использованием пневмокаркаснои модульной греющей системы циркуляционного типа возможно в интервале температур наружного воздуха от 0 до -25С не зависимо от конструктивной конфигурации модулей. Пределы изменения температуры теплоносителя соответствуют +20С ... +50С. Расчёты показали, что температура окружающей среды влияет на температурно-влажностное состояние твердеющего бетона и при производстве работ, когда она ниже —3,5 С возникает необходимость использования поверхностного утеплителя. Данная необходимость обуславливается наличием в теле нанесённого твердеющего бетона градиентов температур со сверхнормативными значениями. Утепление, применённое до нанесения смеси, благоприятно влияет на качество бетона конструкции. Отмечено, что в режимах выдерживания варьирование величиной диаметра условного прохода регулировочного клапана практически не сказывается на значениях температуры в теле выдерживаемой смеси, оставляя возможность регулирования расхода теплоносителя в соответствии с производительностью воздухонагревателя. Увеличение диаметра баллона требует увеличения значений температуры теплоносителя.
Допустимые пределы изменения температуры и давления в процессе производства работ определены на основании результатов экспериментально - теоретических исследований.
Пневмомодули циркуляционного типа, согласно табл.9, прилЛ, позволяют переступить предел критической прочности и обеспечивают получение 36 -38 % прочности бетона за 30 - 45 часов, в зависимости от условий производства работ. Данные параметры позволяют принять рассматриваемый тип греющих форм к практическому использованию. Пределы его эксплуатации соответствуют общим условиям технологии. Экономия приведённых затрат на 1 м конструкции составляет порядка 24..26 % в сравнении с показателями, характеризующими применение щитовых греющих опалубочных систем.
Модули смешанного типа по принципу своего функционального действия на начальных этапах сходны с модулями двух выше приведённых типов. Однако если в модулях циркуляционного типа для поддержания постоянной температуры в теле обогреваемого бетона используется постоянная работа питающего оборудования, то в модулях смешанного типа предполагается его периодическое отключение на стадии изотермического обогрева. В силу того, что при остывании бетона изменение температуры по толщине происходит по логарифмическому закону, в первый час температура меняется на десятые доли градуса, и отключение питающего оборудования на это время окажет ничтожно малое влияние на общий набор прочности. Таким образом, применение в производстве греющих форм термосно-циркуляционного типа должно дать определённую экономию в плане снижения потребляемых ресурсов.
Технология возведения монолитных ограждающих конструкций на греющей пневмокаркасной модульной опалубке в условиях отрицательных температур
Напряжённо-деформативные характеристики плёночных и резинотканевых материалов исследованы довольно полно / 5, 26, 30, 50, 57, 65, 86 / Накоплен определённый опыт в постановке экспериментов но знакопеременному температурному воздействию на образцы / 62, 65 / и получены количественные результаты его характеризующие. Однако имеющиеся эмпирические данные в большей степени дают представление о прочностных свойствах композитов. Так отмечено, что кратковременное воздействие ( не более I часа) не понижает их прочности. Увеличение же продолжительности выдерживания ( более 8 часов ) ведет к снижению прочностных параметров ( рис. 3.1.). Отрицательные температуры I 50 I опасности не представляют, и ткани можно рассматривать как вполне морозостойкие, не теряющие своей эластичности до минус 50 С.
По-иному дело обстоит с исследованиями по влиянию температур на де-формативные свойства резинотканевых материалов. Констатировалось / 50 / увеличение с повышением: температуры ползучести, как явления медленной текучести материала под действием длительных нагрузок, свойственного синтетическому волокну текстильной основы. Количественных характеристик данного процесса не обнаружено.
Лишь недавно, в 1985 году, впервые в отечественной практике, предприняты исследования / 5 5 86 / влияния теплового воздействия на изменение характера связи между полосовыми усилиями в материале "о" и его относительными деформациями"є". Результатом данных исследований стало получение эмпирических зависимостей позволяющих судить об интенсивности деформирования композитов. Дано заключение о подверженности материалов температурному влиянию, выражающемся в "размягчении"4 полимерных нитей тканей и увеличении их податливости. Но необходимо отметить, что полученные в процессе экспериментов данные нуждаются в некоторой корректировке с точки зрения учета временного фактора в тепловом воздействии, который должен приниматься во внимание, так как в процессе обогрева уложенной смеси теплоноситель достаточно продолжительное время воздействует на материал оболочки. Остается открытым вопрос, как поведёт себя последний при такой столь длительной тепловой нагрузке.
В связи с этим, целью экспериментальных исследований ставится изучение взаимосвязи между величинами относительной деформации ife Е " резинотканевых образцов и действующими в них растягивающими напряжениями " о при длительном тепловом воздействии.
Исследования проводятся на образцах термопластической ткани, а именно полиэтилентерефталатной ткани с поливинилхлоридным покрытием. Ткань производится на Ангренском производственном объединении. Технические характеристики этой ткани приведены в таблице 3.1.
Для определения линейных деформаций из рулонов данной ткани отбирались образцы на расстоянии от конца рулона не менее одного метра. Отобранные образцы имели ровную гладкую поверхность без наличия дефектов: утолщенных нитей, подплетин, дыр, пор, раковин, отслоений на резине и т.п. Для постановки опытов от каждого отобранного образца выкраивали полоски по основе и утку. Раскрой производили согласно требованиям /114 /. Образцами служили полоски шириной 50 мм и длиной 300 мм.
Имеются данные / 20 Л что с повышением относительной влажности во-духа для большинства тканей наблюдается снижение прочности и рост дефор-мативноети, сильнее развиваются релаксационные процессы. Исключением являются хлопчатобумажные ткани и льняные ткани, у которых прочность возрастает. В связи с выше указанным, а также требованиями / 1 ІЗ /, предусматривали предварительное выдерживание выкроенных полосок в нормальных условиях: влажность 65± 2 %, температура 20 + 2 С. Кроме того, учитывали опыт ранее проводившихся экспериментов / 50, 57, 62, 65 / где отмечалось, что образец, подвергаемый растяжению внешними усилиями, достигающими некоторого значения Р и получивший относительное удлинение в при сокращении, проводимом при постепенном снижении величины растягивающего усилия не проходит через те же значения є 5 а имеет большее остаточное удлинение. В результате при снятии усилия до нуля образец имеет некоторое остаточное удлинение. Наблюдается явление гистерезиса. Возникновение гистерезиса вызвано разрушением связей: - возникших в результате трения и сцепления нитей, в процессе их переплетения; - появившихся из-за трения и сцепления волокон, составляющих нити; - межмолекулярных и внутримолекулярных волокнах. Не учёт данного явления привёл бы к некорректным результатам опыта, так как обозначились бы деформации, которые возникли бы при одноразовом использовании новой опалубки. И в случае повторного использования оболочки по полученным данным было бы затруднительно судить об истинных деформациях материала. Поэтому учет многооборачиваемости мягкой формы проводили путём предварительного, шетнадцатикратного, приложения к образцам максимальной нагрузки. Количество предварительных загружений определяли из следующих соображений. Известно / 17, 50 /, что графическое изображение результатов испытаний образцов на многократное нагружение приводит к кривым типа кривых Веллера. Анализ этого семейства кривых показал: отно JfJ сительная стабильность деформаций ткани может наблюдаться уже в интервале четырнадцати - двадцатикратного загружения.
