Строительные материалы и изделия стр.14
Деформация ньютоновской жидкости при х = const прямо пропорциональна времени и не ограничена во времени: у = (х/г|)/.
Величина, обратная вязкости (1/г|), в случае жидкостей называется текучестью, а в случае высококонцентрированных коагу-ляционных структур — подвижностью.
Моделью идеально вязкого тела является устройство, состоящее из цилиндра с вязкой жидкостью и поршня с отверстиями в днище (рис. 2.1 1, б). При перемещении поршня жидкость перетекает через отверстия из одной части цилиндра в другую. Чем меньше вязкость жидкости, тем быстрее она перетекает и тем быстрее движется поршень при данном усилии. График за-
Рис. 2.11. Эпюра скоростей потока жидкости (а); модель идеально вязкого тела (б); зависимость скорости деформации идеально вязкого тела от нагрузки (в); кривые течения жидкообразных (г) и твердообразных (д)
тел:
1 — дилатантные жидкости; 2 — ньютоновские жидкости; 3 — псевдопластические жидкости; 4 — дилатантное тело; 5 — тело Бингама; 6 — псевдопластическое тело
Рис. 2.11. Эпюра скоростей потока жидкости (а); модель идеально вязкого тела (б); зависимость скорости деформации идеально вязкого тела от нагрузки (в); кривые течения жидкообразных (г) и твердообразных (д)
тел:
1 — дилатантные жидкости; 2 — ньютоновские жидкости; 3 — псевдопластические жидкости; 4 — дилатантное тело; 5 — тело Бингама; 6 — псевдопластическое тело висимости скорости деформации от приложенного напряжения (рис. 2.11, в) представляет собой прямую линию, котангенс угла наклона которой равен коэффициенту вязкости: r| = ctga; при этом т| = const.
Реологические свойства реальных структур. Постоянство г| характерно только для идеальных (ньютоновских) жидкостей. Для реальных веществ г| зависит от напряжения или скорости сдвига (рис. 2.11, г, д). Среди строительных материалов большинство ко-агуляционных структур характеризуются кривой 6. Специфическим свойством таких структур является тиксотропия — способность структуры после разрушения в результате перемешивания самопроизвольно восстанавливаться. Например, цементное тесто при перемешивании уменьшает свою вязкость (разжижается), а оставленное в покое тесто возвращается в исходное состояние. Способность коагуляционных структур к самовосстановлению позволяет перемешивать, укладывать и уплотнять строительные смеси без потери конечной прочности материалов.
Моделирование реологических свойств реальных тел можно производить с помощью различных сочетаний рассмотренных идеальных моделей. При последовательном соединении элементов (G— V— N) общее напряжение модели равно напряжению в каждом из них: т = xG - xv = xN, а деформация и скорость деформации модели складываются из соответствующих значений для элементов: у = уа + yv + уд,; у/1 = (у/ t)G + (у/ t)v+ (у/1) N. При параллельном соединении элементов ((7|| К||Д/) х = xG + тк+ xN, у = yG = yv = yN,
l/t= (Y//)G= (l/t)v= (y/th-
2.7. Долговечность материалов
От долговечности материалов зависит срок службы зданий и сооружений. Долговечность материалов устанавливают на основании опыта эксплуатации конструкций в тех или иных условиях или прогнозируют исходя из результатов лабораторных испытаний, моделирующих воздействия внешней среды. Процессы, приводящие к постепенному разрушению конструкций, зависят от вида материала и условий его эксплуатации. К таким процессам относятся выветривание каменных материалов, коррозия бетона или стали, старение битумов и полимеров, загнивание древесины и др. Все факторы разрушения можно подразделить на физические (растворяющее и адсорбционное действие воды и органических жидкостей, температурные воздействия, совместное действие воды и мороза); химические (воздействие кислорода воздуха, растворов солей, кислот, щелочей, природных и промышленных газов) и биологические (действие грибов, животных и растительных организмов).