Способ определения коэффициента раздвижки арматуры прослойкой матрицы Советский патент 1993 года по МПК G01N33/38 

Изобретение относится к области испытаний и определения свойств материалов и может быть использовано в технологии композиционных материалов и изделий на их основе.

Известен способ определения коэффициента раздвижки щебня, песка и минерального порошка в асфальтобетоне.

Известный способ не позволяет количественно оценить раздвижку элементов арматуры прослойкой матрицы.

наиболее близким из известных к заявленному является способ определения коэффициента раздвижки арматуры прослойкой матрицы, включающий определение толщины прослойки матрицы и расчет коэффициента раздвижки.

Однако, в известном техническом решении учет толщины матрицы решается не через коэффициент раздвижки, а через объемную концентрацию, которая не является универсальной величиной, применимой для проектирования состава наполненных композиционных систем.

Цель изобретения - экономия сырья в производстве композиционных материалов.

Достигается цель тем, способе определения коэффициента раздвижки арматуры прослойкой матрицы, включающем определение толщины прослойки матрицы и расчет коэффициента раздвижки, опреде-. ляют линейные размеры элементов арматуры, а коэффициент раздвижки арматуры прослойкой матрицы определяют по формулам:

а- - для зернистой арматуры;

Ct - для длинномерной арматуры;

а -

Н :i-h : ; арматуры: матрица в проектируемом объе- -для истрври арматуры; . мематериала. : ,

где С) - размер зернеiзерновой армату|зУ; .П р им е р 2. Используют природный . h - толщина прослойки матрицы; песок; по результатам ситового анализа

d - диаметр элементов длинномерной 5 получены следующие значения содержания арматуры; : ..л, .,,:., фракций по размерам зерен:

Н - толщина элементов слоистой арма- L :-: :: г ..

туры. -; ,.. .. 2.5мм 1,25мм 0,063мм б,315мм 0,14мм 0,07мм

|ОпоссЖ Ьс и|,ествлй1дт следующим об- -; ; : ; ::; разом. i : - ;: ;.-;; ; . ,. fq io% 4,0% 15,0% 35,0% зе,о% е,о%

П :; vt ;Г: ,...;: , - диаметром 1-7-1$м 4з 1пШ1няют компаун-- ::.; . :::- : :й:

дом на о нов Шбкбйдной смолы, толщинаС испЬльзобаийё песка и битума марки прослойки эпоксидйрй смолы на повёрхно- БНД 90/130 готовят битумную мастику, сти стеклянного шарика составляет в сред- 1.5 Определяют коэффициент раздвижки нем 0,065-0,070 мм, ..- -... ..... битумной прослойкой зерен всех размеров

бпределягат средний диаметр стеклян- песка по формуле: ; .

него шарика ---j--. 17,5 мМ. ;- Ч ::.:: ; ;: ;

Йпределяют среднюю толщину про- 20 слойки смолы на поверхности шарика, , а -

DJ4h D

а -

DJ4h D

Использование: область испытаний и определения свойств материалов, технолО гия композиционных материалов и изделий на их основе. Сущность изобретения: определяют толщину прослойки матрицы, определяют линейные размеры элементов арматуры. Коэффициент раздвижки арматуры прослойкой матрицы рассчитывают по формулам.

о;ов5+0,070-1об8м-::

.;;.- . ..;,,. 2 ,;.,,,.:,,, и/,1. V ;:-SS -; i- i -i -,--..- По формуле а.

D

опредёляют коэффициент раздвижки шариковпро- /,;

слойкой смолы: : - . - /„

; - - ..-...-.. - -О U

.л /17,51 -Ю.068Г -1Ул-.о « Г 175-- 1,012

Полученная величина ( а 1,012) указы- 35 . вает на то, что шарики, раздвинувшись Про- ; слойкой смолы, займут больший объем и смолы требуется больше, чём объём меж- зерновых пустот, на величину 0,01.2 (см ,

ДМ3, М), ;:;:/.; ,;Г.:,::.:,;. . ,. . .40

Используют стеклянные шарики диаметром 1,3-1,5 мм и те же смолы, j .--. Опр ёДел яют средний Диаметр шариков; ,

f;:; ;-v ;;i,3 -f I;B : - ,,.

: - -: - , :: -ll ,4 MM

О п я ют к оэ фф и ц ие нт раздвижки

ip Wkc Bvnpoc o0k 6l5.CMOflbi:;;::v 4:;;l:A ./;.;, :. ;;

c,7l,4+0, v : -. а |,4 .) ,. . :, . ., ...

Полученная величина ( а 1,153) больше, чем в предыдущем случае, это говорите Том, что с уменьшением размеров частиц наполнителей увеличивается влияние толщины прослойки матрицы на величину раз- движки и соответственно на соотношение

а2-5(2,5+0, 1.017; ° /. /1.25 +0.009У юо .

сс.,2Ь - --л АС-- - 1, ;

ч;;. ;;: .. ,. /. ;...;

„ппкч - f0.63+O. по; а0 063 {--0062--} -1 021 ;

«0.315 (° 31 ff°36)3 -1.035; a0.)3 1.041;

L о n-7-70.007 0.00026V-3 , П11 « 0,07 h-r-- nv5--- 1,011

0,07

/

Определяют долю участия узких фракций песка в формирований общей раздвиж45 ки с УЦ&ШМ содержания зерен в частных остатках на ситах:; v ..

«2,5 ШТ-0,04 0,040, «1,26 1,022- 0,04 0,041 , «0,63 1.021 -0,150 0,153,

«0.315 1,оз5-о,з5о ;о:зб2, , io, о,з бо :б,374, V

аО; 07 1,011 0,060 0,061

1,031

Полученная величина ( а- 0,031) указывает на то, что после смешения песка и битума единица .насыпного объема песка увеличится на 0,031 (см3, дм3, м3), значит, для получения единицы объёма мастики требуется изменить соотношение песок: битум с учетом коэффициента раздвижки.

Прим е р 3. Требуется изготовить стержень на основе композиционного материала, состоящего из сййтётических нитей диаметром 0,3 мм и полиэфирной смолы марки ПН-1, На поверхности синтетической нити Теле г(06г1ускаШ:я через см олу ПН-1 образуется плёнка толщиной 0,0б25 мм.

Определяют коэффициент раздвижки

синтетической нити смолой марки ПН-1 по

формуле: .. . . . -.....

-- /0,3+0,0025 ( d j | 0,3 j 1017

Полученная величина ( # 1,017) указывает на то, что для получения сгержйя заданного диаметра требуется уменьшить количество ниТей на вёлйч ину

D стержня , -... ,.

--П П17-- т е- с У етом коэффициента

раздвижки элементов арматуры (нитей) прослойкой смолы; 4 ..;. . -,- У .-

П р и мер 4. Требуется изготовить прессованием слойстыл пластик на основе листов бумаги толщиной 0,152 мм и полиэфирной смолы ПН-1, толщина пленки смолы на поверхности листа бумаги доставляет 0,040 мм: . .- ;;. .; ;V , г.--..-;: , Определяют коэффициент оаздвижки листов бумаги прослойкой смсЗль, по формуле: . Г: .: , -. : . . :

а

H.+.h 0,152 4-0,040

ход смолы будет составлять величину, равную расходу смолы на заполнение пористой структуры бумаги плюс расход смолы на раздвижку листов бумаги, эквивалентный величине коэффициента раздвижки. : -

Применение предлагаемого способа определения коэффициента раздвижки арматуры прослойкой матрицы Обеспечивает повышение точности определения величины коэффициента, возможность планирования соотношения йрмэтураг матрицы для изготовления единицы объема наполненного композиционного материала и регулирование расхода сырья с учётом планируемых параметров изделий на основе композиционных материалов.; ; ....

Ф о р м у л а и зоб ре те н и я.

Способ определения коэффициента раздвижки арматуры прослойкой матрицы; включающий определение толщины прослойки матрицы и расчет коэффициента раздвижки , 0 тли ч а ю щ и и с я тем, что; G целью экономии сырья в производстве композиционных материалов. Определяют ли-. нейные размеры элементов арматуры, а коэффициент раздвижки арматуры прослойкой матрицы Определяют по формулам

а

D +h D

для зернистой армату

ры.

35

а

d +h

- для длинномерной ар

для листовой арматуры.

где D - размер зерен зерновой арматуры, м; ,: h - толщина прослойки матрицы-, м; d - диаметр элементов длинномерной

арматуры, м;

Н - толщина элементов слоистой арматуры, М. -... .