18. Надежность и долговечность как комплексные характеристики качества материалов

При технико-экономической оценке используемых материалов в конструкциях, принятой технологии их изготовления необходимо иметь представление не только о конкретных их свойствах, но и их влияния на поведение изделий и конструкций под совокупным действием природных и эксплуатационных факторов. Такая оценка проводится по показателям: 1) Долговечность – св-во изделия сохранять работоспособность до определенного состояния с необходимыми перерывами на ремонт. ЕЕ измеряют обычно сроком службы без потери эксплуатационных качеств в конкретных климатических и эксплуатационных условиях и режиме эксплуатации. 2)Надежность – общее св-во, характеризующее проявление всех остальных св-в изделия в процессе эксплуатации. Надежность – это совокупность таких св-в, как долговечность, безотказность, ремонтопригодность и сохраняемость. 3) Безотказность – св-во изделия сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации в течение определенного времени без вынужденных перерывов на ремонт. К показателям безотказности относят вероятность безотказной работы. 4)Отказом – называют событие, при котором система, элемент или изделие полностью или частично теряют работоспособность. Потеря работоспособности вызывается такой неисправностью, при которой хотя бы один из основных параметров выходит за пределы установленных допусков. 5)Ремонтнопригодность – св-во изделия, характеризующее его приспособленность к восстановлению исправности и сохранению заданной технической характеристики в результате предупреждения, выявления и устранения отказов. Этот показатель определяется средним временем ремонта на один отказ данного вида, а также трудоемкостью и стоимостью его устранения. 6)Сохраняемость – св-во изделия сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортировки, установленного технической документацией. Сохраняемость количественно оценивают временем хранения и транспортирования до возникновения неисправности.

19.Характеристика общих свойств природных каменных материалов и значение их в строительстве. Добыча, виды обработки и области использования в строительстве природных каменных материалов.

20. Породообразующие минералы. Классификация. Внешние признаки и свойства основных породообразующих минералов. Влияние на свойства горных пород (примеры).

Породообразующие минералы — минералы, входящие в качестве постоянных существенных компонентов в состав горных пород. Наибольшее значение имеют силикаты (75 % массы земной коры). Для каждой группы пород — магматических, метаморфических и осадочных — характерны свои ассоциации породообразующих минералов. Для верхней мантии породообразующие минералы: оливин, плагиоклаз, шпинель, гранаты, пироксены, амфиболы, полиморфы кварца. Наиболее распространённые минералы земной коры (каждой генетической группе пород свойственны свои породообразующие минералы): для магматических пород характерны: кварц, полевые шпаты, слюды и др. для осадочных пород характерны: кальцит, доломит, глинистые минералы и др. для метаморфических пород характерны: кварц, полевые шпаты, хлориты, пироксены, амфиболы, гранат, слюды и др. физических свойств минералов (твердости, удельного веса, спайности, цвета, блеска, излома). Crруппированы по ведущим физическим свойствам: цвету, блеску твердости, удельному весу. Различные категории воды, находящейся в горных породах, существенно влияют на многие свойства пород. Практически все свойства горных пород меняются в той или иной степени в зависимости от наличия в них связанной воды определенного вида. Но наиболее важно с практической точки зрения ее влияние на состояние пород, процессы тепломассопереноса в них, а также на их деформируемость и прочность. Влияние связанной воды на состояние пород наиболее сильно проявляется у дисперсных, состоящих из отдельных частиц, горных пород, особенно таких, как глинистые и лёссовые. Это объясняется тем, что дисперсные горные породы обладают большой величиной удельной поверхности (суммарной площадью поверхности единицы массы породы, измеряемой в квадратных метрах на 1 г), достигающей в некоторых глинах 600 - 800 м2/г. А поскольку количество связанной воды в породе в первом приближении пропорционально ее удельной поверхности, то становится понятным, почему именно в глинах содержится больше всего связанной воды. Большое влияние связанная вода оказывает на процессы тепломассопереноса в породах. Поскольку она прочно удерживается в тонких порах и микротрещинах и к тому же обладает повышенной вязкостью, "сдвинуть" эту воду чрезвычайно трудно, она не подчиняется обычным законам фильтрации, осуществляемой под действием гидродинамического напора. Для того чтобы "сдвинуть" эту воду, вовлечь в фильтрационный поток, необходимо преодолеть ее "сопротивление", при этом фильтрация начинается лишь после превышения напором так называемого "начального градиента фильтрации". Поэтому глины и являются обычно водоупором, не пропускающим грунтовые воды или фильтрующим сквозь себя воду очень медленно. Роль связанной воды в подобных глинистых экранах еще до конца не изучена, остается много нерешенных проблем, в частности раскрывающих экологическое значение связанной воды в земной коре. Очень сильно связанная вода влияет на прочность и деформируемость практически любых горных пород. Она оказывает "расслабляющее и размягчающее" действие на многие горные породы, приводит к понижению их прочности и увеличению деформируемости. Характерным примером ее влияния в этом отношении являются лёссовые породы. Эти породы, в отличие от глинистых, не предрасположены к воде, они широко распространены в сухих, аридных областях на юге России, Украины, Средней Азии. В них содержится главным образом только адсорбционная связанная вода и частично капиллярная, заполняющая лишь самые тонкие микропоры и микрокапилляры в породе. При этом лёссы обладают достаточной прочностью, так что способны "держать" крутые, почти вертикальные стенки естественных обнажений высотой в десятки метров. Но стоит в лёссы проникнуть достаточному количеству воды, например при подтоплении массива или в результате утечек воды, то лёссовая порода чрезвычайно быстро переходит в пластичное состояние, резко теряет прочность и проседает в результате доуплотнения даже под собственным весом.