Автор: admin

Чтобы сохранить доступ к сантехническим, электрическим и вентиляционным коммуникациям и при этом сделать их незаметными для глаз, нужно приобрести люк. Что конкретно имеется в виду? Речь идет о специальной конструкции, схожей по назначению с потайным сейфом или скрытыми дверцами. Она позволяет замаскировать коммуникации и получить неотличимую от окружающей облицовки отделку тайника.

Особым спросом в последнее время пользуются нажимные скрытые люки, что обусловлено их удобством в использовании и простотой конструктивного исполнения. Механизм таких конструкций включает в себя раму и распашную дверцу.

Поверхность нажимного люка-невидимки можно легко облицевать плиткой или каким-нибудь другим материалом, придав ему, таким образом, единый со стеной или полом внешний вид. Обустроить такую конструкцию можно в любом помещении, будь то кухня, ванная или санузел.

Главная характерная особенность нажимных люков-невидимок — это полное отсутствие видимых петель и ручек. Как же тогда они работают? А все просто — их конструкция оборудована специальным магнитно-нажимным замком. Достаточно всего лишь слегка надавить на дверцу, и она откроется. Потянув дверцу за край, можно будет открыть ее полностью. Как видно, все легко, быстро и удобно.

Используя нажимные люки-невидимки, можно скрывать коммуникации в стенах из бетона, кирпича, гипсокартона или блоков. Качественно выполнив все монтажные и облицовочные работы, можно будет получить единую по оформлению конструкцию с идеально ровной поверхностью.

Бесспорным преимуществом люков-невидимок нажимного типа является также то, что благодаря отсутствию у них видимых петель они полностью исключают вероятность возникновения таких неприятных явлений, как заклинивание, проседание или деформация. Им свойственны также повышенные технические характеристики, а если быть более точным, то наличие шумоизоляции и дополнительной пыле- и влагозащиты. Подобные свойства обеспечиваются специальным резиновым уплотнителем, расположенным вдоль всего периметра конструкции люка.

Если планируется приобрести люк-невидимку и при этом не хочется много тратиться, то можно обратиться в специализированную компанию, предлагающую такую продукцию по доступным для обычных потребителей ценам. Изделия, изготовленные из высококачественной нержавеющей стали, будут надежно служить в течение многих лет. Они обеспечат не только быстрый и простой доступ к сантехническим, электрическим и вентиляционным коммуникациям, но и необходимые изоляцию и герметичность.

Современные модели люков-невидимок способны гармонично вписываться в различные интерьеры, становясь, таким образом, незаметным интерьерным элементом с требуемой функциональностью. Ассортимент такой продукции представлен различными образцами люков, включая нажимные конструкции. Обратившись в проверенную и надежную компанию, можно будет получить качественный товар, способный безукоризненно служить много лет.

Данные об электрохимическом поведении двойных магниевых сплавов имеются в литературе. Уже в результате ранних работ было установлено, что по характеру действия на электродный потенциал магния легирующие добавки можно подразделить на три группы: 1) сдвигающие электродный потенциал сплава в сторону отрицательных значений (разоблагораживающие); 2) сдвигающие его в сторону положительных значений (облагораживающие); 3) практически на него не влияющие. Более поздние работы включают изучение двойных сплавов магния с ртутью, таллием, галлием и индием, эффективно разоблагораживающими электродный потенциал магния, который зависит от природы легирующего компонента и изменяется немонотонно в пределах области гомогенности на основе магния. Особенно резко электродный потенциал изменяется в начальной стадии легирования. Стационарные потенциалы обнаруживают наиболее отрицательные значения в сплавах магния с элементами IIa—IVa подгрупп: Hg, Tl, Pb, In, Ca, причем разоблагораживающее действие примеси усиливается при переходе от 4-го к 6-му периоду. Указанные элементы принадлежат к первой группе легирующих добавок (табл. 1). Следует указать также, что элементы, расположенные в периодической системе левее II и правее IV основных подгрупп, не оказывают разоблагораживающего влияния на магний или оказывают его в незначительной степени (1380—1400 мВ; Ca, La, Pr, Nb, Sm) или даже оказывают облагораживающие действие (Cu, Zn, Zr, Mn).

Несмотря на то что практически всегда используется легирование несколькими элементами, тройные и более сложные сплавы изучены менее систематически. Среди них также эффективными оказались сплавы, содержащие элементы IIa—IVa подгрупп: Hg, Tl, Pb, In, Ga. Измеренные нами стационарные потенциалы тройных магниевых сплавов представлены в табл. 2. Принципиально они не отличаются от двойных. Эффект совместного легирования хотя и существует, но невелик. Так, сплавы системы Mg—Ca—Tl обнаруживают более высокие отрицательные значения электродных потенциалов, чем сплавы, получаемые при раздельном легировании магния таллием или галлием. Это может быть связано с различной растворимостью продуктов окисления анода.

Представленные сведения о двойных и тройных сплавах показывают, что определяющий вклад в электродный потенциал магниевых твердых растворов вносит природа легирующего компонента. На электродный потенциал влияют также другие факторы, среди которых состояние поверхности электрода, состояние электролита, растворимость продуктов окисления. Однако главную роль играет изменение энергетической структуры твердого магниевого раствора при легировании. Для направленного поиска эффективных магниевых анодов необходимо глубокое понимание природы физико-химического взаимодействия с указанными выше элемента-ми-партнерами. При этом можно ограничиться двойными системами. Представляет интерес исследовать причину такого аномального влияния на магний, какое оказывают Hg, Tl, Pb, In, Ga. Рассмотрим более детально магниевые растворы и соединения, находящиеся с ними в равновесии.

Твердые растворы в 5 наиболее интересных системах Mg — {Ga, In, Hg, Tl, Pb} имеют различную протяженность: 20 ат. % в системе Mg—In и 0,4 ат. % в системе Mg—Hg. Обращает на себя внимание аномально низкая растворимость ртути в магнии при практически равных атомных радиусах и близких значениях электроотрицательностей, что находится в полном несоответствии с правилом Юм-Розери. Однако, как уже отмечалось, особенно резко электродный потенциал изменяется в начальной стадии легирования. Это отвечает представлениям о том, что более значительно электронная структура металла-матрицы изменяется в разбавленных твердых растворах, которые интересны и в практических применениях. При переходе в двухфазную область картина электрохимического поведения сплавов значительно усложняется за счет появления микропар фазовых составляющих. Однако химические свойства индивидуальных соединений коррелируют со свойствами твердых растворов. Так, химическая активность соединений увеличивается при увеличении главного квантового числа элемента-партнера магния. В этом отношении они уникальны среди всех бинарных магнидов. Следует обратить также внимание на то, что магниды галлия, индия и таллия находятся между фазами с типично металлическим характером связи системы (Mg—Me) и валентными соединениями с преимущественно ковалентным и ионным характером связи, реализующимся в системах магния с элементами IV—VII главных подгрупп.

В общем случае трудно представить, каким образом валентные электроны, принадлежащие атомам магния и растворяемого металла, коллективизируются в зоне проводимости. Однако ясно, что характер изменения электронной структуры компонентов твердого раствора и интерметаллического соединения, находящегося с ним в равновесии, будет одинаковым. Поскольку в пределах твердого раствора электронная структура компонентов изменяется, то образование интерметаллического соединения можно представить как приведение в соответствие при определенном составе уже существующей электронной структуры более энергетически выгодной кристаллической структуре. Таким образом, данные об электронном строении соединений позволили бы судить об изменении состояния валентных электронов компонентов твердого раствора.

Наиболее характерным отличием в ряду элементов Al, Ga, In, Tl, согласно данным электронной спектроскопии, является увеличение энергии связи внешних электронов и уменьшение вероятности sp2-гибридизации при переходе от алюминия к таллию, обусловленные возрастающими релятивистскими эффектами.

Сведений об электронном строении магниевых сплавов в литературе немного. Методом фотоэлектронной спектроскопии установлено увеличение химических сдвигов основных уровней магния в соединениях Mg2Cu, Mg3Au, Mg3Bi2 и MgO, свидетельствующее об усилении тенденции к электроположительной ионизации магния в указанном ряду соединений. Известны также рентгеноспектральные исследования сплавов системы Mg—Al, указывающие на связанные состояния электронов s-симметрии в окрестности атомов алюминия. Предпринятое в работе исследование рентгеновских эмиссионных полос галлия и германия в магнидах показывает, что для внешней эмиссионной полосы галлия соединения Mg5Ga2 характерен значительный низкоэнергетический сдвиг (—4,0 эВ). Однако La1,2-полосы не обнаруживают при этом изменения при переходе от чистого галлия к его магниду (рис. 1). Следовательно, внешние валентные электроны галлия в соединении Mg5Ga2 более прочно связаны с остовом, а энергетическое положение 3d-электронов при этом не изменяется. InLв2-полосы, отражающие распределение 4d-электронов, уже сдвигаются при переходе от чистого индия к соединению Mg5In2 в сторону низких энергий (риc. 2). Это может указывать и на соответствующие смещения центра тяжести валентных электронов. Причем локализация внешних электронов атома-партнера магния в ряду соединений Mgl7All2, Mg5Ga2, Mg5In2 происходит в возрастающей степени. Этот эффект, по-видимому, достигает максимума в соединении Mg5Tl2.

Электронная структура соединения Mg2Ge, судя по высокоэнергетическим сдвигам GеКв2-полос (2,4 эВ), характеризуется ковалентным характером связи с переносом внешних электронов от магния к германию. Однако при переходе к Mg2Sn эта тенденция ослабевает, поскольку отсутствие сдвига SnLв2-полосы указывает на незначительные изменения во внешней энергетической полосе олова (рис. 2). Можно предположить, что в неисследованном соединении Mg2Pb будут уже наблюдаться низкоэнергетические сдвиги внешних эмиссионных полос. Косвенно на это указывает полиморфизм Mg2Pb (высокотемпературная модификация Mg2Pb1+ кристаллизуется в структурном тине Ga2Si, характерном для интерметал-лидов), а также схожесть химических свойств соединений Mg2Pb1 Mg5Tl2 и Mg3Hg.

Таким образом, используя результаты собственных исследований и цитированных уже литературных источников, можно сделать вывод, что между типично интерметаллическими соединениями магния (типа Mg2Cu), для которых не характерны значительные изменения внешних энергетических полос, и типично ионными (типа MgO), для которых характерна электроположительная ионизация магния, находится группа соединений в системах Mg — (Al, Ga, In} (и, по-видимому, Mg — (Hg, Tl, Pb}). Для электронной структуры указанных магнидов характерны аномально высокая степень связи s-электронов элемента-партнера магния с остовом. Причем она возрастает при увеличении главного квантового числа элемента-партнера. Логично предположить, что эта особенность электронного строения, находящая свое отражение и в кристаллической структуре, ответственна за высокую химическую активность рассматриваемой группы соединений.

Выше уже обсуждалось соответствие в электронном строении магниевых твердых растворов и соединений, находящихся с ним в равновесии. Отметим еще, что при переходе от соединения к твердому раствору происходит увеличение сдвигов параметров электронной структуры элемента-партнера магния, поскольку происходит уменьшение его общего количества в сплаве. Поэтому особенности электронной структуры, отмеченные для соединений, будут еще более выразительными для твердых растворов. Исходя из общей теории разбавленных твердых растворов, развитой Фриделем, и из полученных экспериментальных результатов, процесс легирования магния рассматриваемой группой элементов можно представить следующим образом. Атом примеси, замещая узел кристаллической решетки магния, не полностью отдает свои валентные электроны в зону проводимости, а образует квазилокализованные электронные связанные состояния. Часть валентных электронов более прочно связана с остовом примеси, чем в чистом веществе. Это приводит к снятию состояний со дна зоны проводимости магния, т. е. уменьшению концентрации электронов в зоне. Таким образом, легированный магний будет химически активнее чистого, поскольку в первом приближении связь в нем осуществляется меньше чем двумя электронами. Наибольшая степень локализации электронных состояний будет осуществляться в системе Mg—Hg, так как уже 0,4 ат. % ртути в твердом растворе достаточно для перестройки кристаллической структуры. При переходе к системам Mg—Tl и Mg—Pb происходит ослабление процесса локализации, как, впрочем, и процесса разоблагораживания, обусловленного появлением более высоко лежащих 6р-состояний. Таким образом, свойство Al, Ga, In, Pb, Tl, Hg в возрастающей степени разоблагораживать магний связывается как с положением этих элементов в периодической системе, их электронной структурой, так и с электронной и кристаллической структурой промежуточных фаз.

В кинотеатрах применяется конструктивная система в соответствии с их объемно-планировочными решениями. Все кинотеатры согласно своим функциональным особенностям слагаются из двух планировочных структур: зальной и мелкоячейковой. Из мелких планировочных ячеек состоят в основном вестибюльная и административно-хозяйственная группы помещений. Эта часть здания кинотеатров сооружается, как правило, из обычных сборных конструкций: сборных железобетонных наружных ограждений, сборного железобетонного или монолитного каркаса, сборных железобетонных панелей перекрытий и покрытий и пр. Такое строительство осуществляется по сетке колонн с ячейкой 6×6 м и 6×9 м. В проектно-строительной практике встречаются примеры бескаркасных конструктивных систем. Конструктивная жесткость в этом случае обеспечивается связевой системой внутренних продольных и поперечных стен.
Зрительный зал представляет собой весьма ответственную в конструктивном отношении часть здания кинотеатра. Для обеспечения надежной конструктивной жесткости в них применяют усиленные конструктивные системы, состоящие из монолитных или сборных железобетонных рам, способных воспринимать тяжелые нагрузки от большепролетных ферм и балок перекрытий. В отдельных случаях для внешней оболочки зала используются навесные железобетонные панели (например, здание киноконцертного зала в г. Душанбе (арх. С. Сутягин, рис. 14.1.6.1).

В зданиях кинотеатров особое значение имеет конструктивное решение покрытия. Конструктивная система и материал изготовления покрытия зависят от формы пролета, перекрываемого пространство. Во многих случаях применяют плоские покрытия и покрытия в форме выпуклых сферических поверхностей. В качестве собственно покрытий используют железобетонные плиты или другие конструкции, выполненные из легких строительных материалов.
Для залов с большими пролетами предпочтительно применение металлического покрытия, т.к. железобетонные с увеличением пролета залов значительно утяжеляют конструкции. Во многих большепролетных залах в качестве несущих конструкций применяют металлические фермы (пример киноконцертного зала в Душанбе). Обычно такие фермы применяют начиная с пролета 24 м. С появлением новых строительных возможностей, заметным явлением в проектно-строительной практике крупных кинотеатров стало использование в качестве покрытий висячих конструкций, чем было достигнуто значительное расширение границ для творчества архитекторов (рис. 14.1.6.2).

Это далеко не полное описание развития современного строительства кинотеатров как в Узбекистане, так и за рубежом и оно не отражает всей полноты и многообразия применяемых конструктивных систем. Однако приведенные выше примеры позволяют говорить о том, что достижения современной инженерной мысли открывают перед архитекторами широкие возможности для свободного творчества в создании неповторимых архитектурно-композиционных решений современных зданий кинотеатров.

Возможность цифровой записи данных сейсморазведки на месторождении и их компьютерной обработки значительно повысила точность и полезность сейсморазведки как таковой. Проводится корректировка данных (статика) по изменению высоты слоев, а также скорости прохождения сигнала в приповерхностных несцементированных отложениях, называемых зоной малых скоростей.

По мере того как сейсмический сигнал проходит сквозь слои подземных пород, достаточно сильный импульс постепенно рассеивается и часть энергии теряется. Деконволюция — процесс компьютерного восстановления записанных отражений, так чтобы их энергия соответствовала первоначальному сейсмическому импульсу. Это делает отражение более узким и уменьшает процент шумов.

Результаты сейсморазведки будут точными только в случае горизонтально залегающих слоев. Погружающиеся слои пород формируют совершенно другой путь прохождения сигнала от источника к детектору, нежели горизонтальные слои. Поэтому слои пород не проявляются на сейсмограмме на своих истинных местах залегания: они оказываются погружены еще глубже и представляются более плоскими, чем в реальности. Этот эффект приводит к тому, что антиклинали на сейсмограмме выглядят больше, чем на самом деле, а синклинали — меньше. Вследствие этого породы, формирующие резко погружающуюся синклиналь, на изображении пересекаются, образуя погребенный фокус (см. рис. 14.22а). Разрушенные сбросом слои пород проявляются как пересекающиеся со слоями пород на другой стороне сброса (см. рис. 14.22б). Процесс компьютерной обработки, называемый миграцией, состоит в более точном размещении погружающихся слоев пород на сейсмограмме.

Во многих бассейнах, таких как Мексиканский залив или Северное море, существуют обширные соляные пласты. Прохождение сейсмосигнала через соль размывает изображение потенциальных нефтеносных структур. В этом случае также используют компьютерную технологию миграции по исходным сейсмограммам, преобразующую данные по участкам под соляными пластами в гораздо более ясную картину залегания, однако метод требует больших затрат компьютерного времени. Первую разведку под соляными пластами осуществили в Мексиканском заливе в 1993 г. В результате в песчаном коллекторе на глубине 18 500 фут. (5600 м) была обнаружена ловушка Махогани, которую на глубине 15 тыс. фут. (4600 м) покрывали отложения Луэннской соли.

Разведка проводится таким образом, чтобы каждый сейсмический профиль был пересечен другим (привязка) для корреляции отражений. Если же измерения по двум пересекающимся сейсмопрофилям не коррелируют, говорят, что имеется невязка.

Стандартная сейсмограмма показывает структуру подземных пород, где осадочные слои идентифицированы по характерной слоистости. Конечно, метод не позволяет определять ни отдельные слои осадочных пород, такие как Сан-Андресский известняк, ни даже типы пород. Если выявлены отдельные слои пород и прослежены расположения потенциальных коллекторов и покрывающих пород, сейсмограмма становится гораздо более ценной. Для этого сейсмический профиль часто прокладывают в уже пробуренной скважине (привязка). Данные каротажа в этой скважине создают основу для определения пород на сейсмограмме. Если же готовой скважины нет, на профиле бурится структурно-поисковая скважина, основная цель которой — сбор подземных образцов и проведение кабельного каротажа. Это помогает определять возраст и состав пород, дающих отражения по данному профилю.

При обработке информации к старым данным сейсморазведок, записанным еще на пленку, применяются новые, компьютерные методы. Отказываться от устаревших данных не принято, так как по ним можно обнаружить новые месторождения. Вся сохраняемая в секрете частная информация называется проприетарной. Куплей-продажей результатов исследований сейсморазведок занимаются предприниматели — сейсмические брокеры.

Опробование пласта представляет собой временное заканчивание скважины. После того как скважина пробурена и проведен каротаж, ее оставляют заполненной буровым раствором. Давление раствора предотвращает просачивание любых флюидов из прилегающей породы. Если с помощью каротажа обнаружен потенциальный коллектор, для его последующей оценки применяют опробование пласта. В скважину помещают обычную буровую колонну, состоящую из бурильных труб. Она снабжена одним или двумя пакерами, перфорированными трубами, манометрами и комплектом клапанов (см. рис. 19.36). Пакеры — это цилиндры из резиноподобного материала, которые можно сжимать для последующего расширения в скважине, и таким образом они перекрывают определенную часть ствола. Пакеры применяют для предотвращения любого вертикального перемещения жидкости в этой части ствола.

Если формация располагается у самого дна скважины, используют только один пакер (см. рис. 19.36), если не у самого дна — два (сдвоенные пакеры) (см. рис. 19.37).

Пакеры устраняют давление бурового раствора на формацию. После их установки в скважину поступает вода, газ или нефть. На буровой колонне открывают клапан, и вверх по ней начинают поступать флюиды из формации. Если присутствует газ, он поднимается на поверхность, где проводят необходимые измерения и затем его сжигают. Иногда давление нефти достаточно велико для ее поднятия на поверхность в процессе опробования пласта. Однако в большинстве случаев нефть заполняет буровую колонну только до определенной высоты, значение которой фиксируется.

В процессе опробования пласта постоянно проводят измерение давления поступающих в буровую колонну флюидов. Клапан на буровой колонне открывается и закрывается не! сколько раз, и все повышения и падения давления регистрируют на графике зависимости давления от времени, который называется кривой восстановления давления (см. рис. 19.38).

Технологи используют данные по измерению давления для расчета проницаемости пород формации, давления пластовых флюидов, а также распространения повреждения продуктивного пласта. Опробование занимает от 20 мин до трех дней; чем дольше длится опробование, тем оно точнее, но и дороже. Опробование может проводиться как в обсаженной скважине, так и в необсаженной, однако с перфорированными трубами. Тем не менее его не стоит проводить в формациях несцементированных песков, которые могут в процессе измерений осесть внутрь скважины, похоронив под собой оборудование.

Наибольшее распространение имеют переносные аккумуляторные светильники (табл. 37). Для светильников используют небольшие щелочные или кислотные аккумуляторы. Первые из них имеют больший срок службы (около 5 лет) и менее чувствительны к ударам; преимуществами кислотных аккумуляторов являются меньшая масса и стоимость; срок службы кислотных аккумуляторов составляет примерно 1 год.

Переносные светильники изготовляют головными и ручными. Головной светильник (рис. 92, а) состоит из аккумулятора 1, подвешиваемого к поясному ремню, осветительной фары 2, прикрепляемой к шахтерской каске, и электропроводного кабеля 3. Головные светильники удобны в эксплуатации и получили широкое применение на горных работах.
В ручном светильнике (рис. 92,б) осветительная фара 1 смонтирована на корпусе 2, в котором помещен аккумулятор 3.
Аккумуляторные светильники обеспечивают горение ламп в течение 10 ч, аккумуляторы перезаряжают в специальных зарядных станциях, оборудуемых на поверхности.

Наряду с проверкой строительных свойств бетона автоклавного твердения в раннем возрасте были проведены опыты по изучению изменения его прочности во времени при различных условиях последующего твердения.

Для выяснения этого вопроса, а также влияния длительного твердения образцов на прочность тяжелого бетона в 1940 г. проф. С.А. Мироновым были проведены опыты. Образцы бетона изготовлялись на различных цементах: портландцементе, пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе. Сразу после изготовления образцы подвергались пропариванию при температуре 80° С по режиму 2+8+1 ч и запариванию при 9 ат по режиму 2+8+2 ч. Кроме того, изготовлялись контрольные образцы, которые твердели при комнатной температуре. В возрасте 3 суток (с момента изготовления) все образцы были зарыты в землю на глубину до 0,5 м, где они находились в течение 18 лет, подвергаясь многократному замораживанию и оттаиванию, а также другим температурно-влажностным изменениям. Параллельно образцам, зарытым в землю, бетонные образцы тех же составов и режимов твердения хранились в течение 6 мес. в камере нормального твердения, комнате (воздушно-сухие условия) и воде. Результаты этих опытов представлены в табл. 30 и на рис. 73.

Из этих данных видно, что бетон нормального твердения, независимо от вида цемента и условий последующего хранения, продолжает интенсивно набирать прочность.

В ряде случаев прочность бетона, подвергнутого пропариванию и особенно запариванию, к 30 суткам несколько снижается по сравнению с образцами в возрасте 1 сутки. Отмеченное снижение прочности при испытании образцов, твердевших во влажных условиях, происходит за счет размягчения бетона и уменьшения трения между плитами пресса и поверхностью образцов. В дальнейшем к полугодовому возрасту прочность запаренного бетона снова повышается и, как правило, достигает или несколько превосходит прочность, отмечаемую сразу же после запаривания.

Меньшую прочность имели лишь образцы, хранившиеся в агрессивном растворе. Однако и в этих условиях прочность, упавшая на 10—15%, к 180 суткам снова начала увеличиваться и достигла примерно первоначальных значений.

В 18-летнем возрасте все бетоны независимо от условий первоначального твердения дали значительный прирост прочности. Причем прочность бетона на портландцементе, и особенно пуццолановом, независимо от условий твердения в первые сутки нивелируется. Так, например, бетон нормального твердения имел прочность 355 кГ/см2, пропаренный — 463, а автоклавного твердения — 401. Бетон на пуццолановом портландцементе в возрасте 18 лет имел прочность соответственно 273, 240 и 241 кГ/см2. Лучшие результаты имел бетон автоклавного твердения на шлакопортландцементе в возрасте как 1 сутки, так и 18 лет. Это указывает на то, что при твердении в автоклаве образовались такие высокопрочные продукты гидратации, которые практически не могут возникать в нормальных температурных условиях.

Для определения состава продуктов гидратации бетонов 18-летнего возраста проводился их петрографический анализ. Исследование бетона состава 1:2,5:4,5 при В/Ц=0,68 на портландцементе показало, что в составе тонкозернистой массы новообразований находятся остатки непрореагировавших зерен клинкера. Они составляют около 25%, размеры их колеблются от 40 до 180 мк. Состоят они из алита, белита и алюмоферритов. Следует отметить, что нередко вокруг мелких (размером 40 мк) обломков клинкера и в пустотах вокруг кварцевых зерен наблюдаются образования гидрата окиси кальция. Тонкозернистая масса новообразований с показателем светопреломления Nср = 1,495-1,501 содержит мельчайшие сферолиты тонкоигольчатых кристаллов, обладающих довольно высоким двупреломлением. Наблюдается взаимодействие кварцевых зерен с основной массой новообразований в виде оболочки с более высоким светопреломлением или образование игольчатых кристаллов.

В образцах на портландцементе с 30% трепела основная тонкозернистая масса новообразований характеризуется слабым двупреломлением. В ее составе в небольшом количестве (меньше 20%) имеются обломки непрореагировавших зерен клинкера, состоящие из алита и алюмоферритов. Кроме того, в составе промежуточного вещества находится значительное количество карбоната кальция, который нередко восполняет поры. Основная слабополяризующая масса характеризуется средним показателем светопреломления Nср = 1,560. Микрохимической реакцией свободной извести не обнаружено.

При введении в состав вяжущего взамен портландцемента 50% гранулированного шлака основная тонкозернистая масса новообразований обладает слабым двупреломлением, в составе ее находятся обломки непрореагировавших зерен клинкера и шлака и большое количество карбоната кальция.

Следует отметить, что нередко обломки шлака окружены оболочкой изотропной массы иного светопреломления, чем стекло шлака. Микрохимической реакцией свободной извести не обнаружено. Карбонат кальция обычно располагается в пустотах вокруг кварцевых зерен.

Образцы автоклавного твердения имели явно выраженный кристаллический характер новообразований, наблюдалось взаимодействие цемента с заполнителем (в основном кварцем). Образцы нормального твердения и пропаренные имели значительно большее количество дегидратированного цемента (35—40%), а продукты гидратации представляли гелеобразную массу.

Анализ образцов 18-летнего возраста из цемента с трепелом показал, что независимо от условий первоначального твердения они имеют примерно одинаковый состав продуктов гидратации со средним показателем светопреломления Nср = 1,56. В этом случае очень близка между собой и прочность образцов.

Петрографический анализ 18-летних образцов бетона на портландцементе со шлаком показал, что при автоклавном твердении наблюдается явное взаимодействие стекла шлака с продуктами гидратации портландцемента, чего не наблюдается в образцах, не подвергнутых тепловлажностной обработке. Этим и объясняется такая большая разница в прочности образцов, не подвергнутых тепловой обработке и автоклавных: 177 и 276 кГ/см2.

Нарастание прочности тяжелого бетона автоклавного твердения изучалось также другими авторами.

По данным Ю.С. Бурова, прирост прочности бетона автоклавного твердения на песчанистом портландцементе, содержавшем 25% молотого песка и приготовленном на клинкерах различного минералогического состава, к 3 месяцам составил 7—10%.

П.И. Боженов и Г.Ф. Суворова исследовали изменение прочности автоклавного раствора во времени в зависимости от режима и срока твердения. Они также установили, что прочность образцов, подвергнутых запариванию при 9—26 ат, к 6-месячному возрасту увеличивается. Прочность образцов, обработанных паром под давлением свыше 51 ат, при последующем нормальном хранении практически не увеличивается.

По данным Рейнсдорфа, через год прирост прочности бетона автоклавного твердения на портландцементе составлял примерно 10%, а на песчанистом портландцементе — 5—7%.

В итоге можно прийти к заключению, что прочность тяжелого автоклавного бетона при последующем длительном хранении медленно возрастает. Интенсивность нарастания прочности во времени зависит от режима автоклавной обработки и условий последующего хранения бетона.

Наряду с изучением изменения прочности тяжелых бетонов после автоклавной обработки аналогичные опыты проводились на керамзитобетоне, изготовленном на лианозовском и ленинградском керамзитах. Условия последующего твердения были такими:

— в камере нормального твердения;

— в переменных температурно-влажностных условиях (ежесуточное попеременное водонасыщение в течение 1—2 ч и высыхание в течение 22—23 ч при температуре 40—50°С);

— в воде;

— в помещении с температурой 20±5°С и относительной влажностью 60%;

— в естественных условиях (на открытом воздухе).

Как следует из рис. 74, у автоклавных керамзитобетонов на песчанистом портландцементе в месячном возрасте наблюдается небольшой спад прочности — примерно на 10—20%. В дальнейшем, к полугодовому возрасту, прочность бетонов снова повышается и, как правило, несколько превосходит прочность, отмечаемую сразу после запаривания. После 6 месяцев наблюдается почти полное прекращение роста прочности керамзитобетона, за исключением образцов из ленинградского керамзита, твердевших после запаривания в нормальных условиях. Прочность этих образцов в возрасте 1 года превышала первоначальную более чем в 1,5 раза.

Прочность керамзитобетона на известково-шлаковом вяжущем (рис. 75,а и б) при последующем хранении в любых условиях не снижалась к месячному сроку и продолжала нарастать со временем.

Таким образом, изменение прочности автоклавного керамзитобетона при последующем хранении в различных условиях аналогично изменению прочности тяжелых запаренных бетонов. Исключение составляют керамзитобетоны на бесцементном известково-шлаковом вяжущем. Их прочность в любых условиях к месячному возрасту не снижалась и продолжала интенсивно нарастать со временем.

Методика возведения жилых здания из древесины без использования гвоздей осталась в далёком прошлом. В наше время вряд ли удастся отыскать большое количество поклонников таких строительных работ, принимая во внимание тот факт, что методики и материалы для возведения активно развиваются. Одним из подобных ноу-хау называют перфорированные крепёжные элементы. Методика крепления с помощью подобного крепежа подходит как для профессиональной строительной площадки, так и для бытовых строительных работ. Перфорированный крепёж делает более простым деревянные строительные работы, он не требует особых умений и применения специальных инструментов.

Сам по себе перфорированный крепёж имеет вид металлической продукции с зазорами, её используют с целью крепления разнообразных конструкционных элементов. Производя перфорированный крепёж из оцинкованного стального сырья. При этом габариты и геометрическая форма изделий могут быть разными. Основной общей характеристикой всех подобных изделий называют наличие перфорации, куда забивают гвозди, вкручивают болты либо же саморезы.

Несмотря на колоссальный ассортимент подобной продукции, выделяют две большие категории перфорированного крепежа: пластины и фигурные изделия. Отдельно говорят об изделиях, в которых кроме перфорации присутствуют также зубцы, их вдавливают в поверхность дерева. Подобный тип крепежа нашёл широчайшее применение в промышленных строительных процедурах, тогда как в бытовых строениях его применяют очень редко.

С помощью деревянного крепежа соединяют не только друг с дружкой деревянные изделия, но также древесину с кирпичной кладкой, бетоном и др.

Медь — один из первых элементов, примененных для легирования порошковых материалов на основе железа. Введение меди расширяет область v-железа, т.е. повышает точку и понижает точку (рис. 3). Растворимость меди в v-железе больше, чем в a-железе. Максимальная растворимость меди в v-твердом растворе составляет примерно 9 % при 1094 С, а в а-железе — 1,4 % при 850 С. При снижении температуры растворимость меди быстро уменьшается и при комнатной температуре составляет ~ 0,2 %.

Медь является графитизирующим элементом и при введении в сталь способствует разложению цементита на феррит и углерод отжига (графит). Она уменьшает критическую скорость закалки, увеличивая прокаливаемость стали. При введении в сталь медь уменьшает обезуглероживание и увеличивает количество перлита в структуре, замедляет диффузию углерода в железо, препятствует образованию структурно-свободного цементита.

Как некарбидообразующий элемент медь главным образом упрочняет феррит, и ее влияние на механические свойства стали проявляется более эффективно при низком содержании углерода. Так, если в низкоуглеродистой медистой стали твердость и предел прочности примерно на 30 % выше, а удлинение на 30 % ниже, чем у простой углеродистой стали, то при содержании углерода 0,9 % разницы в механических свойствах углеродистой стали и медистой стали почти не наблюдается.

Медь является одним из самых важных в порошковой металлургии легирующих элементов, в то время как в производстве литой стали она играет второстепенную роль. Это связано с особенностями порошковых сталей, обусловливающими различия в целях легирования литых и порошковых сталей.

Согласно Айзенкольбу, при введении меди повышается прочность спеченного железа, а при содержании меди около 2 % усадка практически отсутствует, что позволяет получать детали с точными размерами. При содержании меди выше 2 % происходит рост спеченных брикетов. Максимальный рост отмечен при содержании 8 % меди (рис. 4). Механизм роста исследуется уже более 30 лет. Первые результаты этих исследований были обобщены Бокштигелем, Бернером и другими. Несмотря на многочисленные исследования, точный механизм роста до сих пор не ясен, так как на изменение размеров одновременно влияет несколько процессов. Однако некоторые общие черты роста хорошо известны: при температуре выше точки плавления меди скорость роста увеличивается; величина роста увеличивается по мере добавления меди и достигает максимума примерно при 8 % меди; дополнительные легирующие компоненты (например, углерод) влияют на изменение размера брикета.

Предложены две теории для объяснения механизма роста брикетов при спекании: а) расширение решетки железа в результате растворения меди и б) пенетрация кристаллической границы и распростанение жидкой меди.

Согласно первой теории, предложенной Кузмиком, Гуммесоном и Эллиотом, расширение решетки железа вследствие образования твердого раствора меди в железе является причиной роста, поэтому максимальный рост ожидается при максимальной растворимости меди в аустените (около 8 %). Трудел и Анжере обнаружили, что диффузия меди частично балансирует усадку, которая имеет место во время 30-мин спекания при температуре 1120 С. Рост образцов наблюдается даже после очень коротких (10 мин) периодов спекания. Такая высокая скорость роста объясняется тем, что диффузия по границам зерен является регулятором этой скорости. В этом отношении можно заметить, что хотя кристаллические границы действуют как каналы для быстрого распространения растворенного вещества, конечная скорость гомогенизации регулируется объемной диффузией. Модель диффузии была критически исследована Бернером и др. и они отметили, что даже при идеальных условиях полного увлажнения жидкой медью твердый раствор меди в железе не может быть причиной увеличения скорости роста.

Согласно второй теории, рост брикетов при спекании происходит вследствие пенетрации кристаллической границы и распространения жидкой меди. Жидкая фаза проникает через кристаллическую границу в том случае, если межповерх-ностная свободная энергия на границе твердой и жидкой фаз (vSL) меньше свободной энергии кристаллической границы (vgb) более чем на половину. Это как раз возможно в системе железо — медь. Таким образом, при 2vSL < vgb жидкая медь проникает сквозь границы, распределяется отдельно от частиц железа, вследствие чего и происходит увеличение размеров. Эта теория удовлетворительно объясняет высокую скорость роста, наблюдаемого при температурах выше точки плавления меди.

Добавление других легирующих элементов к системе железо — медь оказывает влияние на рост брикетов, усиливая или ослабляя его. Так, углерод уменьшает рост. Свенсен обнаружил, что рост, вызванный медью, можно компенсировать добалением никеля в сплавы, содержащие не более 2 % меди, но при большем содержании меди никель не противодействует росту.

Рост железомедных брикетов зависит от температуры. Бернер показал, что максимальный рост наблюдается при температуре 1150 С.

Между этими двумя теориями есть взаимосвязь. Как в первой, так и во второй теории немаловажная роль отводится смачиваемости. Чем меньше краевой угол смачивания, тем легче жидкая фаза растекается вдоль границы между отдельными частицами. При этом, с одной стороны, усиливается эффект пенетрации, так как расплавленный металл равномерно распределяется по всему объему прессовки, растекаясь по кристаллическим границам. С другой стороны, по мере улучшения условий смачивания увеличивается контактная поверхность раздела между жидкой и твердой фазами, что ускоряет процессы диффузии.

Железомедные сплавы имеют склонность к дисперсионному твердению, что может быть использовано как один из видов термической обработки сплавов. Согласно исследованиям, проведенным Фадке и Дэвисом, максимальный эффект дисперсионного твердения достигается на основе Fe — 2 % Cu после закалки и старения при 500 С. Твердость при этом возрастает со 100 до 155 единиц по Бринеллю.

Способ введения меди оказывает существенное влияние на структуру и свойства материала. В работе исследовали железомедные материалы, полученные механическим смешиванием порошков, и материалы на основе железа, частицы которого были покрыты пленкой меди путем омеднения в подкисленном растворе сернокислой меди.

Отжиг плакированного железного порошка при 850 и 900 С в течение 30 мин позволил зафиксировать 2,0 и 2,5 % Cu в твердом растворе, что соответствует предельной растворимости меди в железе при этих температурах. Исследование структуры и свойств показало, что сплавы из омедненного железного порошка более гомогенны и имеют более стабильные свойства.

При получении медистой порошковой стали большое влияние на свойства оказывает углерод, который обычно вводят в композицию перед прессованием. При одновременном введении меди и графита твердость и прочность повышаются сильнее, чем это можно ожидать при использовании каждого из этих элементов в отдельности. Введение графита в железомедистую композицию уменьшает рост при спекании, а присадка меди к брикетам уменьшает обезуглероживание. Введение меди в железографитовый материал способствует получению более однородной структуры, уменьшает усадку, стабилизирует размеры деталей, увеличивает твердость. Это приводит соответственно к получению более высокого уровня свойств медистых сталей по сравнению с железографитом (табл.1).

Модуль упругости спеченных медистых сталей зависит от их пористости. Так, для стали Fe — 2 — 3,5 % Cu — 1,1 — 1,5 % С при пористости 13 — 16 % модуль упругости составляет (10 — 14,7)*10в3 МПа, а для стали Fe — 8%Cu — 2%C при значениях пористости 15, 20 и 30 % — соответственно (12 — 14)*10в3; (10 — 12)*10в3 и (5,7 — 7,8)*10в3 МПа. По данным ИПМ АН Украины нелегированный железографит с мелкозернистой перлитной структурой имеет худшую прирабатываемость, меньшую износостойкость и более высокий коэффициент трения, чем серый чугун, содержащий графитовые включения.

Введение в железографит 2 % Cu повышает его износостойкость вследствие образования твердого раствора и протекания процессов дисперсионного твердения.

В период приработки железомедьграфитовый материал достиг, а в период установившегося изнашивания превзошел серый чугун по износостойкости в 1,5 раза, но уступал хромированному чугуну. Характерными для железомедьграфитового материала является наличие процессов кратковременного схватывания, проявляющихся в виде микровсплесков на кривых изнашивания, что, очевидно, вызвано содержанием в материале включений структурно-свободной меди. Процессы схватывания обусловили увеличение времени стабилизации коэффициента трения и повышенный в сравнении с серым чугуном износ контртел железо-медьграфитовым материалом.

Для улучшения свойств материалов в железную основу вводят не чистую медь, а сплавы на ее основе (например, бронзовый порошок). Порошок можно вводить либо путем механического смешивания компонентов, либо путем омеднения частиц железного порошка с последующим нанесением на них слоя олова. Полученную тем или иным способом шихту прессуют и спекают. В процессе часть меди растворяется в железе, упрочняя его, а часть растворяет в себе олово, образуя оловянистую бронзу, обладающую высокими антифрикционными свойствами. Полученные материалы по свойствам не уступали литым бронзам.

В работе исследована ползучесть спеченной медистой стали как материала, которой может быть использован в качестве жаропрочного. Сталь содержала 0,8 % углерода и 2 % меди. Образцы прессовали при давлении 650 МПа. Плотность после спекания составляла 6,8 г/см3. Авторы выделяют две стадии ползучести. Первоначальная ползучесть может быть описана тем же степенным законом, который часто используется для обычных металлов в диапазоне 0,2-0,7 Tпл:

Во время вторичной ползучести деформация линейно возрастает со временем. Даже при сравнительно низких напряжениях зависимость скорости вторичного крипа от напряжения лучше всего представлена экспоненциальным законом

где А и в — коэффициенты.

Для компактных металлов это уравнение, как правило, применимо в случае высоких внутренних напряжений. Для спеченных сталей этот закон, по-видимому, применим в случае небольших напряжений, потому что при общем низком уровне напряжений вокруг пор концентрируются локальные высокие микронапряжения.

Температурная зависимость скорости вторичного крипа, по мнению авторов работы, может быть выражена в терминах энергии активации крипа, которая отождествляется с энергией активации самодиффузии даже когда температура значительно ниже 0,5 Тпл. Это по-видимому, объясняется тем, что поры в спеченных металлах являются прекрасным источником вакансий.

При исследовании характера разрушения при ползучести установлено, что процесс разрушения подобен разрушению при растяжении в исследованных сталях и что оба происходят в результате соединения пор. He удивительно, что деформация ползучести подобна удлинению при растяжении.

При очень хорошей корреляции между установившейся скоростью ползучести и энергией активации для получения эталонной кривой ползучести — разрушения в спеченной стали может быть использован параметр ОSD (времени, компенсированного температурой), так как время ползучести-разрушения обратно пропорционально скорости вторичной ползучести. Во всем диапазоне напряжений и температуры, применяемых в экспериментах, предел ползучести является линейной функцией выражения (IntR — АНс/RT), являющегося логарифмом OSD параметра. Здесь tR — время разрушения, AHc — энергия активации ползучести, R — универсальная газовая постоянная, T — абсолютная температура.

Эталонная кривая может быть также построена с помощью параметра Ларсана — Миллера (LM параметра), который выводят из допущения, что скорость устойчивого крипа выражается уравнением

где E — константа; Q(b) — энергия активации, зависящая от напряжения. Время ползучести-разрушения обратно пропорционально скорости устойчивого крипа, так что

Исходя из этого предел прочности на разрыв bR, согласно Ларсону и Миллеру, можно представить уравнением

где С — константа, которая для широкого ряда металлов приблизительно равна 20.

Проведенные исследования показали, что коэффициент корреляции для разрушающего напряжения как функции OSD параметра составляет 0,991, a LM параметра 0,992, т.е. существенной разницы нет. Тем не менее, учитывая, что энергия активации крипа по расчетам авторов работы близка к энергии активации самодиффузии железа и что наклон эталонной кривой разрушающего напряжения, построенной с использованием OSD параметра, соответствует точно предсказанному значению из данных устойчивого крипа, авторы работы считают, что OSD параметр является более предпочтительным. Именно этот параметр они использовали для предсказания средних значений предела прочности на разрыв при ползучести спеченной стали, содержащей 0,77 % С и 2 % Cu. Согласно полученным результатам, эти значения составляют гораздо меньшую долю от прочности на растяжение при комнатной температуре по сравнению с данными для прокатанной пластины из стали, содержащей 0,13 — 0,2 % С и 1,02 — 1,54 % Mn. Так, например, спеченная сталь при 450 °С выдерживает нагрузку 100 МПа в течение 100 ч, что составляет 26 % от предела прочности на растяжение при комнатной температуре, в то время как прокатанная пластина выдерживает при этой температуре нагрузку 240 МПа, что составляет 51 % от предела прочности на растяжение при комнатной температуре. При ползучести в течение 10000 ч при 450°С эти значения соответственно составляют 20 МПа (5 %) для спеченной стали и 130 МПа (28 %) для прокатанной пластины.

Более низкие значения предела прочности на разрыв спеченных металлов авторы связывают с влиянием пор, которые могут начать увеличиваться немедленно после приложения нагрузки без какого-либо предварительного крипа до образования пустот. Поскольку предел ползучести зависит от деформации, следует ожидать, что более пластичные металлы должны обладать высокой прочностью.

Спеченные стали из-за наличия пористости окисляются быстрее компактных. Так, авторы работы показали, что через 28 дней при температуре 450 °С толщина оксида на поверхности образцов из спеченной медистой стали примерно в два с половиной раза превышает толщину оксидного слоя на образцах из компактной стали того же состава. Рост толщины оксидного слоя подчиняется соотношению

где v — коэффициент; t — время.

Хотя толщина поверхностного слоя оксидов растет с увеличением времени, внутреннее окисление идет менее активно и толщина слоя оксидов на внутренних порах превышает 0,5 мкм. Это объясняется тем, что окисление внутри пор блокирует их и приводит к сокращению открытой пористости, предупреждая дальнейший доступ воздуха. Окисление вызывает некоторое снижение прочности на растяжение в спеченных сталях, обусловленное уменьшением площади поперечного сечения.

В настоящее время рентгенографический способ — необходимое средство изучения тонкой структуры твердых металлических соединений и твердых сплавов. Значение рентгеноисследований для определения кристаллической структуры и периодов решетки карбидов, нитридов, боридов и силицидов, а также их систем подробно освещено ранее. Опыт этих исследований имеет огромнейшее значение также для практических испытаний спеченных твердых сплавов. Эти испытания большей частью можно осуществить на готовых твердосплавных пластинках без их разрушения.

Рентгеновский способ позволяет в первую очередь произвести фазовый анализ твердых сплавов. Это имеет большое значение для качественного и количественного определения нежелательной n фазы в вольфрамокобальтовых твердых сплавах. Рентгенографические исследования в данном случае достаточно чувствительны; «неопределяемые» количества практически не оказывают вредного влияния. Рентгеновские исследования структуры титановольфрамовых твердых сплавов позволяют судить о составе и свойствах WC-TiC твердого раствора. Сравнивая интенсивность интерференции карбида вольфрама и твердого раствора, можно заключить, сколько карбида вольфрама растворено в карбиде титана. Определение периодов кристаллической решетки характеризует содержание (в данном случае недостаток) углерода в твердом растворе. Наконец, рентгеноструктурный анализ позволяет определять размеры зерен твердого сплава. В противоположность магнитному методу результаты здесь определяются прежде всего крупнозернистой фракцией. Рентгенографически можно также определить размеры зерен исходного порошка.

Практически рентгенографические исследования твердых сплавов проводят по методу Дебая—Шеррера на обычной аппаратуре с применением кобальтового, хромового или железного излучения. Препараты могут быть порошкообразные, для способа отражения используют готовые твердосплавные пластинки. Для определения размеров зерен особенно пригоден специальный способ съемки по Реглеру. Он также успешно применяется для определения периодов кристаллической решётки.

Интенсивность интерференционных линий на рентгенограммах определяют фотометрически, используя градуировочные кривые. Использование ионизационных камер для непосредственного определения интенсивности позволяет произвести быструю расшифровку и использовать рентгенографический анализ также для заводских экспресс-испытаний.