Состав для изготовления моделей сооружений Советский патент 1980 года по МПК C04B15/00 C04B11/09 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при проведении испытаний строительных конструкций на моделях. Известна масса 1) для изготовления особо тяжелого модельного материала, включающая, вес.ч.: Свинцовый порошок1 Свинцовая дробь.0,5 - 0,25 Раствор бентонитовой глины0,06 -0,15 Масса характеризуется следующими показателями: Еддд 65(ЮО кг/см,7 9,0 г/см, Rnp 57,2 кг/см,0р 12,0 кг/см, Rnp/Rp 4,7. Недостатками композиции являются, вопгрвых , высокий модуль упругости, во-вторых соотношение Rnp/Rp недостаточно велико, чтобы выдержать соотношение прочностей данного материала, как у бетона.: Известен также состав для изготовления моделей лу«я динамических модельных исследований, включающий свинцовый порошок, резиновую крошку, гиш, известняковую муку и воду (2). Этот материал является наиболее близким к изобретению по технической сущности и дости1аемому эффекту. Материал характеризуется следующими показателями: ЕСТ 3500 кг/см, ,5 кг/см, ,2 кг/см, 3 2,9 г/см, R,,p/Rp 1,68. Недостаток материала - невозможность использования его в стадии разрушения в связи с тем, что прочностные и деформативные характеристики его отличны от аналогичных характеристик бетона. Сложность получения тяжелых модельных материалов с соотношением прнзменной про шости насжатие (Ядр) и прочности на осевое растяжение (Rp), равным 8-10,состоит в том, что утяжелители типа свинцового порошка (либо цинкового) при очень большой дисперсности обладают вяжущими свойствами. Это приводит к получению материалов с высоким значеинел Яр), значительно большим, чем требуется по условиям моделирования, величина Rnp/Rp составляет 2-6, что существенно снижает достбверность результатов исследовага1я ссоружений в стадии разрушения. Цель изобретения - приближение результатов испытаний моделей к натурным. 3 Поставленная цель достигается тем, что со тав для изготовления моделей сооружений, включающий гипс, известняковый порошок, резиновую крошку, свивдовый порошок и во дополнительно содержит минеральное масло при соотношении компонентов, вес .ч.: Известняковый порошок Резиновая крошка Свинцовый порошок6 - 30 Вода1,0 - 4,0 Минеральное масло0,2 - 1,0 После набивки массы в опалубку модели ериал подвергают сушке в течение недели при Пример. Влияние добавки минеральномасла на физико-механические характеристиматериала иллюстрируются данными таблицы.

2,5

20

2,5

20 12,520 3,04 0386760 12,5202,86 0,574090

2,5

1

20

Как видно из таблицы, при нулевом содержании масла состав имеет высокий модуль упругости 16500 кг/см при соотношении Rj /R 2,66, тогда как для бетона это соотношение составляет 8-10. Добавка 0,19 вес.ч. ослабителя (АК-10) при неизменном содержании прочих компонентов, приводит к резкому (в 2 раза) падению модуля упругости и увеличению соотношения ЯцрИр до 439. При дальнейшем увеличении содержания масла модуль упругости 1фодолжает гадать, а соотношение Ядр/ВрИе меняется. При увеличении содержания масла в материале и неизменности прочих компонентов происходит перенасыщение и масло начинает отделяться. Именно предельные составы являются оптимальными, так как при этом в наибольшей степени щ)оисходит, обволакивание зерен вяжущих материалов (гипса и свинцового порошка), что приводит к увеличению соотношения приведенной таблице варьируется в основном количество ослабителя - масла поэтому объемный вес всех материалов около 3,5 г/см. В том случае, если необходимо полу2,65 0,0

16500

93 3,5

2,66

8200

4,96 1,13 439

2,79 0,19

1610

3,25 0,65

2,85 0,75

чить материал с другим объемным весом, следует изменить содержание свинцового порошка, при этом изменяют и содержания ослабителя. Полученный материал имеет объемный вес ,4 -3,5 г/см, модуль упругости Е 1000 6000 кг/см, предел прочности при сжатии пр 3-7 кг/см, предел прочности при растяжении RP 03-1,5 кг/см, соотношение Ю4,7, коэффициент Пуассона/(2; гшасгачность смеси 2-3 см осадки стандартного конуса.

Предложенный материал позволяет на малой модели (масштаб 1:185) удовлетворить одному из самых сложных для выполнения условий подобия соотношению пределов прочности при сжагии и растяжении при вполне приемлемых отклонениях абсолютных величин этих гараметров.

Для восгроизведения, на модели, выполненной из известного материала, основных си ловых факторов - напряженного состояния от , сил тяжести и гидростатического и гидродинамического давления - модель должна иметь геометрический масштаб ЫОО, т.е. ее объем 4,96 136 3,65 3,78 0,77 5 оказывается в 63 раза больше, чем объем модели из предлагаемого материала. При этом существенно возрастают затраты материало увеличиваются затраты труда и сложности технологического характера. При этом достоверность исследований по определению запаса гфочности конструкции невелика, так как при огромном отклонении (540%) в величинах прочностей на растяжение (фактической от тре буемой) и низком соотношении Rnp/ (тклонение 813%), полученные в опытах предельные; разрушающие нагрузки не моделируются. Использование из предлагаемого материала моделей в исследованиях позволяет гтри воспроизведении основных силовых факторов получить объективную картину разрушения сооружения, определить щ едельную разрушающую нагрузку и коэффициент запаса его несущей способности. Формула изобретения Состав для изготовления моделей сооружений, включающий гипс, известняковый порошок резиновую крошку, свинцовый порошок и воду, отличающи йся тем, что, с це;1ью приближения резу71ьтатов испытаний моделей к натурным, он дополнительно содержит минеральное масло при следующем соотношении Компонентов, вес .ч. Гипс1,0 Известняковый порошок1 - 1у6 Резиновая крошка0,5 - 2,5 Свинцовый порошок6-30 Вода1,0 - 4,0 Минеральное масло0,2 - 1,0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 382591, кл. С 04 В 9/06, 1973. 2. Розанов Н. П., Катанов Г. М., Чернявский В. Л. Исследование тяжелых материалов для динамических испытаний моделей гидротехнических сооружений. Труды координационных совещаний по гидротехнике. Киев, Наукова думка, 1972, вып. № 64, ч. II, с.175-182.