8.2. Строительные материалы. Технологии производства строительных материалов.

Строительные материалы — материалы для возведения зданий и сооружений.

Наряду со «старыми» материалами как древесина и кирпич с началом промышленной революции появились новые стройматериалы как бетон, сталь, стекло и пластмасса. В настоящее время широко используют предварительно напряжённый железобетон и металлопластик.

Строительные материалы и изделия, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте различных зданий и сооружений, делятся на

• природные

• искусственные

которые в свою очередь подразделяются на две основные категории:

к первой категории относят:

• кирпич, бетон, цемент, лесоматериалы и др. Их применяют при возведении различных элементов зданий (стен, перекрытий, покрытий, полов).

ко второй категории — специального назначения:

• гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические и др.

Основные виды строительных материалов и изделий

• каменные природные строительные материалы и изделия из них

• вяжущие материалы неорганические и органические

• лесные материалы и изделия из них

• металлические изделия

9.1. Применение фазовых переходов в технике и технологиях.

Фазовый переход-  – переход вещества из одной фазы в другую при изменении внешних условий – температуры, давления, магнитного и электрического полей и т.д.; в узком смысле – скачкообразное изменение физических свойств при непрерывном изменении внешних параметров.

Наиболее часто рассматриваются фазовые переходы при изменении температуры, но при постоянном давлении (как правило равном 1 атмосфере). Именно поэтому часто употребляют термины «точка» (а не линия) фазового перехода, температура плавления и т. д. Разумеется, фазовый переход может происходить и при изменении давления, и при постоянных температуре и давлении, но при изменении концентрации компонентов (например, появление кристалликов соли в растворе, который достиг насыщения). воздействуя на систему, мы изменяем не эти величины, а её объем и её полную внутреннюю энергию. Это изменение всегда происходит с какой-то конечной скоростью, а значит, что для того, чтобы «покрыть» весь разрыв в плотности или удельной внутренней энергии, нам требуется некоторое конечное время. В течение этого времени фазовый переход происходит не сразу во всём объёме вещества, а постепенно. При этом в случае фазового перехода первого рода выделяется (или забирается) определённое количество энергии, которая называется теплотой фазового перехода. Для того, чтобы фазовый переход не останавливался, требуется непрерывно отводить (или подводить) это тепло, либо компенсировать его совершением работы над системой.

В результате, в течение этого времени точка на фазовой диаграмме, описывающая систему, «замирает» (т.е. давление и температура остаются постоянными) до полного завершения процесса.

9.2 Рычаги- часто применяются во всевозможных машинах и механизмах. Равновесие рычага наступает при условии, что отношение приложенных к его концам параллельных сил обратно отношению плеч и моменты этих сил противоположны по знаку. Поэтому, прикладывая небольшую силу к длинному концу рычага, можно уравновесить гораздо большую силу, приложенную к короткому концу рычага. Подложив под тяжелое тело рычаг с очень длинным вторым плечом (рис. 139), можно приподнять тело, приложив силу, во много раз меньшую, чем вес тела. Можно сказать, что рычаг — это «преобразователь» силы: малая сила f, приложенная к концу длинного плеча, вызывает большую силу F' на конце короткого плеча. Мы получаем «выигрыш в силе».

БлокБудем считать, что он вращается в подшипниках без трения. Если веревка натянута и не скользит по блоку, то блок находится под действием двух сил натяжения веревки F₁ и F₂; точками приложения этих сил можно считать точки А и В на окружности блока. Условия равновесия блока, как и условия для рычага, определяются из условий равновесия моментов приложенных сил. Так как плечи сил F₁ и F₂ (радиусы блока ОА и ОВ) равны, то блок будет находиться в равновесии, если обе приложенные силы равны по величине

К числу простых машин относится также клин, имеющий многообразные применения. Рассмотрим действие клина (лезвия колуна) при колке дров .На тыльную поверхность клина, например при ударах кувалды, действует сила Р, вгоняющая клин в трещину ; на боковые поверхности клина действуют силы давления F со стороны раскалываемого полена. При равновесии клина сумма проекций всех приложенных к нему сил на любое направление, например на ось клина, должна равняться нулю, т. е. сила Р должна уравновешивать сумму составляющих сил F, направленных вдоль оси клина. Но клин, как и всякую простую машину, требуется не уравновесить, а заставить двигаться в нужном направлении. Только тогда он выполнит свою роль, например, расколет полено. В отличие от рычагов и блоков, при работе клина большую роль играет сила трения. В блоке и рычаге силы трения сравнительно малы. Для клина же силы трения между боковыми гранями и телом, в которое вгоняется клин, обычно очень велики, так как велики и силы давления F, и коэффициент трения между сталью и деревом, и исключать их из расчета нельзя

НАКЛОННАЯ

ПЛОСКОСТЬ

Пологая поверхность, соединяющая нижний уровень с верхним уровнем. Предметы двигаются по ней вверх или вниз

Горка, лестница, пандус