RESISTENSI RADIASI BAHAN

(padat) - kemampuan bahan untuk mempertahankan sifat (mekanik, listrik, optik, dll.) saat terkena radiasi. Perubahan sifat disebabkan oleh perpindahan atom dalam kristal. kisi (lihat cacat radiasi), reaksi nuklir, istirahat kimia. koneksi, dll. Perubahan dapat bersifat reversibel dan ireversibel. Yang terakhir adalah karena preim. kimia transformasi molekuler.

Naib. eksposur diberikan oleh neutron dan g-radiasi. Dalam praktiknya, perubahan sifat material dibandingkan dengan nilai yang mencirikan akting, misalnya. Dengan pengaruh neutron atau diserap dosis g-radiasi.

M N. properti kristal sensitif terhadap kerusakan kristal. kisi-kisi. Yang tunggal biasanya memperkuat logam, tetapi menguranginya plastik. Hambatan listrik logam atau paduan meningkat karena pembentukan cacat, meskipun pada paduan penurunan hambatan listrik dimungkinkan jika terjadi radiasi. dampaknya mengarah pada tatanan struktur. Dalam semikonduktor di bawah aksi iradiasi titik cacat meningkat, yang menyebabkan perubahan listrik. dan optik properti.

Mengubah sifat-sifat organik zat yang terhubung Ch. arr. dengan proses eksitasi dan ionisasi molekul. Dalam hal ini, elektron non-kesetimbangan, ion, radikal ionik terbentuk dalam keadaan tereksitasi. Interaksi radiasi dengan organik. zat yang disertai dengan evolusi gas. Radiasi daya tahan organik. zat tergantung pada jumlah O 2 yang terlarut di dalamnya dan laju masuknya dari lingkungan. Di hadapan O 2 terjadi radiasi.-chem. oksidasi zat. Akibatnya, kimia. dan termal. resistensi suatu zat, kimianya. agresivitas terhadap konstruksi. bahan. "Menjahit" dan kehancuran polimer - proses ireversibel, to-rye mengarah ke naib. cara. perubahan struktur.

Utama indikator yang mencirikan perubahan ireversibel untuk mekanis. sifat bahan polimer - kekuatan tarik, modulus elastisitas, batas deformasi; untuk listrik properti - perubahan dielektrik. permeabilitas, garis singgung sudut dielektrik. kerugian, listrik kekuatan, konduktivitas.

Perubahan reversibel disebabkan oleh pembentukan keseimbangan stasioner antara pembentukan produk radiolisis yang tidak stabil dan kematiannya; oleh karena itu, mereka bergantung pada laju dosis. Resistensi organik. isolasi bahan jatuh dengan meningkatnya laju dosis untuk beberapa. pesanan. Pada dosis tinggi, penurunan sisa listrik. resistensi logam tidak dapat diubah. Banyak bahan polimer disinari dengan dosis 10 6 Gy, listrik asli. perubahan di beberapa kali (dengan dosis ~ 10 4 Gy, perubahan biasanya tidak signifikan).

Secara organik bahan dapat terjadi pasca-radiasi. penuaan, luka disebabkan di osn. kimia reaksi radikal bebas yang terbentuk selama iradiasi polimer dengan oksigen atmosfer. Radiasi resistensi dielektrik polimer ditentukan, sebagai suatu peraturan, oleh sifat mekaniknya. (bukan sifat listrik), karena sebagian besar polimer menjadi rapuh dan kehilangan kemampuan untuk membawa mekanik. beban setelah dosis, yang belum menyebabkan makhluk. perubahan listrik. properti.

Radiasi resistensi anorganik. zat tergantung pada kristal mereka. struktur dan jenis kimia. koneksi. Naib. persisten bersifat ionik. Struktur padat dengan simetri tinggi maks. tahan radiasi. Kacamata dicirikan oleh perubahan transparansi dan munculnya warna, munculnya kristalisasi (lihat Gambar. keadaan kaca). Silikat mulai mengubah sifat-sifatnya setelah diiradiasi dengan fluence neutron ~10 19 cm -2 . Sebagai hasil dari iradiasi, terjadi ekspansi anisotropik kristal, amorfisasi strukturnya, penurunan kerapatan, elastisitas, konduktivitas termal, dll.. Oksida mengubah sifatnya mirip dengan silikat, tetapi pada tingkat yang lebih rendah. Makhluk. tidak ada perubahan sifat beton ketika diiradiasi dengan fluks neutron dengan fluks hingga 3·10 19 cm -2 .

Di meja. 1 dan 2 adalah min. tingkat paparan yang menyebabkan perubahan nyata (20-30%) pada sifat bahan tertentu.

Lit.: Vavilov V. S., Ukhin N. A., Efek radiasi pada perangkat semikonduktor dan semikonduktor, M., 1969; Bahan tahan radiasi. Buku Panduan, ed. Diedit oleh V.B. Dubrovsky.Moskow, 1973. Ketahanan radiasi material untuk struktur teknik radio. Buku Panduan, ed. Diedit oleh N. A. Sidorova dan V. K. Knyazeva.Moskow, 1976. Ilmu elektromaterial radiasi, M., 1979; Efek penetrasi radiasi pada produk elektronik, ed. Diedit oleh E. A. Ladygina.Moskow, 1980. Resistensi radiasi bahan organik. Buku Panduan, ed. V. K. Milinchuk, V. I. Tulikov.Moskow, 1986. Vavilov V. S., Kekelidze N. P., Smirnov L. S., Pengaruh radiasi pada ensiklopedia istilah, definisi dan penjelasan bahan bangunan

Ketahanan radiasi dari blok busa- - kemampuan blok busa untuk mempertahankan sifat fisik dan mekanik aslinya selama dan setelah iradiasi pengion. [Portik A.A. Semua tentang beton busa. - St.Petersburg: 2003. - 224 p.] Judul istilah: Judul ensiklopedia beton ringan: ... ... Ensiklopedia istilah, definisi dan penjelasan bahan bangunan

ketahanan radiasi produk- Properti peralatan, komponen, dan bahan untuk menjalankan fungsinya dan mempertahankan parameter dalam norma yang ditetapkan selama dan setelah paparan radiasi pengion. Catatan Berikut ini, untuk singkatnya, bukan kata-kata ... ... Buku Panduan Penerjemah Teknis

Ketahanan radiasi bahan polimer- 7. Resistensi radiasi bahan polimer Resistensi radiasi Kemampuan bahan polimer untuk mempertahankan nilai indikator karakteristik dalam batas yang ditetapkan oleh dokumentasi peraturan dan teknis, selama dan (atau) setelah ... ...

Ketahanan radiasi produk- 1. Resistansi produk terhadap radiasi Sifat peralatan, komponen, dan material untuk menjalankan fungsinya dan mempertahankan parameter dalam standar yang ditetapkan selama dan setelah terpapar radiasi pengion. Catatan. Nanti untuk… Kamus-buku referensi istilah normatif dan teknis dokumentasi

resistensi radiasi- kemampuan material untuk menahan efek radiasi radioaktif. Membedakan resistensi radiasi zat dan bahan di bidang yang disebut "radiasi reaktor" (dalam aliran fragmen fisi, neutron cepat, α ... ... Kamus Ensiklopedis Metalurgi

Kemampuan bahan untuk mempertahankan kimia asli. komposisi, struktur dan sifat selama dan (atau) setelah paparan radiasi pengion (IR). R. s. secara signifikan tergantung pada jenis radiasi, besarnya dan kekuatan dosis yang diserap, rejimen iradiasi ... ... Ensiklopedia Kimia

radiasi- 59 . Keselamatan radiasi populasi adalah keadaan perlindungan generasi sekarang dan masa depan orang dari efek berbahaya dari radiasi pengion pada kesehatan mereka.

1. Ketahanan kimia dari bahan yang berasal dari anorganik

Ketahanan kimia dari bahan yang berasal dari anorganik bergantung pada sejumlah besar faktor. Faktor-faktor ini meliputi: komposisi kimia dan mineralogi, porositas (pori terbuka dan tertutup), jenis struktur (amorf, kristal halus, kristal kasar), sifat media agresif dan konsentrasinya, suhu, tekanan, pencampuran media , dll. Sebagian besar faktor ini bekerja dalam berbagai kombinasi bersama, yang sangat mempersulit pemilihan bahan atau pelapis yang sesuai.

Dari komposisi kimia bahan tersebut, seseorang pada dasarnya dapat menilai kemungkinan perilakunya di berbagai lingkungan agresif. Bahan tahan asam harus mencakup bahan yang didominasi oksida asam tidak larut atau sedikit larut - silika, silikat basa rendah, dan aluminosilikat. Jadi, misalnya, aluminosilikat kompleks mengalami peningkatan ketahanan asam karena kandungan silika yang tinggi di dalamnya, yang tidak larut dalam semua asam, kecuali hidrofluorik. Pada saat yang sama, aluminosilikat terhidrasi dari jenis kaolin tidak memiliki ketahanan asam, karena oksida asam masuk ke dalamnya dalam bentuk hidrat. Semakin tinggi kandungan silika dalam bahan asal anorganik, baik alami maupun buatan, semakin tinggi ketahanan asamnya. Jadi, misalnya, kuarsit, produk kuarsa leburan yang mengandung hampir 100% SiO2, memiliki ketahanan asam yang hampir mutlak. Bahan yang mengandung oksida basa tidak tahan asam dan dihancurkan oleh aksi asam mineral, tetapi tahan terhadap alkali, seperti batu kapur atau magnesit dan semen bangunan biasa. empat

Yang tidak kalah pentingnya adalah komposisi mineralogi dari bahan yang berasal dari anorganik, jumlah komponen individualnya dan sifat-sifatnya. Jadi, misalnya, batuan alam, yang dalam banyak kasus merupakan polimineral, karena perbedaan koefisien muai panas dari masing-masing komponennya, cenderung retak selama perubahan suhu yang tiba-tiba; khususnya, kandungan mika dalam jumlah yang signifikan dalam granit dapat menyebabkan delaminasi. Juga harus diperhitungkan zat apa yang menyemen bahan yang berasal dari anorganik. Misalnya, beberapa batupasir mengandung jumlah besar kuarsa dan disemen dengan silika amorf lebih tahan asam daripada batupasir yang disemen dengan kapur atau mineral karbonat lainnya.

Penghancuran material yang berasal dari anorganik terkadang terjadi karena porositas material. Penghancuran material berpori terutama disebabkan oleh terjadinya tegangan pada material akibat kristalisasi garam di pori-pori, pengendapan produk korosi di dalamnya, atau karena pembekuan air di pori-pori. Ketika volume pori terisi penuh dan karena kurangnya kemungkinan ekspansi, kerusakan material secara mekanis tidak dapat dihindari. Kristalisasi garam di pori-pori terbuka bahan bangunan (beton, semen, dll.) Paling sering diamati di iklim kering dan panas, ketika bagian struktur bersentuhan dengan tanah salin. Kelembaban yang terkandung di dalamnya menguap secara intensif. Garam yang diendapkan pada bahan bangunan secara bertahap mengisi pori-pori. Tekanan kristalisasi yang berkembang pada kondisi ini dapat mencapai 0,44 MN/m2. Ketahanan kimia suatu material juga tergantung pada strukturnya. Dengan struktur material yang kristal, ketahanannya lebih tinggi dibandingkan dengan yang amorf.

hingga anorganik bahan struktural mengaitkan:

bahan silikat tahan asam alami

1. Granit (terdiri dari 70-75% SiO2, 13-15% Al2O3, 7-10% oksida magnesium, kalsium, natrium; tahan panas hingga 250C).

Selain penggunaannya dalam konstruksi, presipitator elektrostatik, menara serap dalam produksi asam nitrat dan hidroklorat, perangkat produksi bromin dan yodium dibuat darinya.

2. Beshtaunites (terdiri dari 60-70% SiO2; keras, tahan api, tahan panas hingga 800C). Beshtaunites digunakan sebagai bahan pelapis untuk peralatan yang digunakan dalam produksi asam mineral.

3. Andesit (terdiri dari 59-62% SiO2; cocok untuk permesinan tapi tidak tahan lama). Ini digunakan sebagai pengisi semen dan beton tahan asam.

4. Asbes (3MgOCH2SiO2*2H2O; tahan api). Digunakan sebagai bahan pembantu berupa benang, kain saring, pengisi, untuk badan aparatus isolasi.

· Bahan silikat artifisial

1. Pengecoran batu (mewakili bahan leburan yang memiliki struktur kristal; diperoleh dengan melelehkan batuan dengan aditif pada suhu 1400 -1450C dan perlakuan panas selanjutnya dari produk cor). Pengecoran batu ditandai dengan ketahanan kimia yang tinggi, kekuatan mekanik, ketahanan abrasi yang tinggi, dan digunakan pada suhu tidak melebihi 150C.

2. Kaca silikat (berdasarkan SiO2 (65-75%), oksida logam alkali dan alkali tanah sebagai aditif). Ini memiliki transparansi tinggi, kekuatan mekanik yang baik, konduktivitas termal yang rendah, ketahanan terhadap bahan kimia. Ini banyak digunakan sebagai bahan struktural dan pelapis. Lemari es dengan gulungan dibuat darinya, kolom distilasi, elemen individu peralatan.

3. Kaca tahan panas (63,3% SiO2; 5,5% Al2O3; 13,0% CaO; 4,0% MgO; 2,0% NaO; 2,0% F). Ini memiliki ketahanan panas hingga 1000 - 1100C, tahan tekanan hingga 4,5 - 5,0 MPa, kekuatan lentur 600 - 800 kg / cm2.

4. Kaca alumina magnesia (71% SiO2; 3% Al2O3; 3,5% CaO; 2,5% MgO; 1,5% K2O; 13-15% Na2O). Digunakan untuk membuat kain penyaring yang tahan lama. Pada 80 - 100C, asam klorida memiliki efek lemah pada kaca alumina-magnesia, asam sulfat memiliki efek yang lebih kuat.

5. Kaca kuarsa diperoleh dengan melebur varietas alami paling murni dari kristal kuarsa, kristal batu, kuarsa urat atau pasir kuarsa dengan kandungan 98 -99% SiO2. Kaca kuarsa tahan terhadap semua asam dengan konsentrasi apa pun suhu tinggi ah (kecuali asam fluorida pada suhu kamar dan asam fosfat pada suhu di atas 250C), mentransmisikan sinar UV dan IR, kedap gas hingga 1300C. Produk darinya tahan lama pada suhu 1100 - 1200C.

6. Sitalls - bahan kaca-keramik yang diperoleh dalam kondisi kristalisasi kaca tertentu. Mereka 5 kali lebih kuat dari kaca biasa, tahan panas hingga 1000C, tahan abrasif dengan baik.

· Bahan keramik

1. Enamel tahan asam adalah massa seperti kaca yang diperoleh dari peleburan batuan ( pasir kuarsa, tanah liat, kapur) dengan fluks (boraks, soda, kalium) pada suhu tinggi. Selain itu, komposisi enamel meliputi oksida NiO, CaO, TiO2, ZrO2, SnO2, Cr2O3, dll. Enamel sangat stabil dalam asam, produk dengan lapisan enamel bekerja di media cair hingga 200C, di media gas hingga 600 - 700C.

2. Porselen adalah bahan berbutir halus yang tahan terhadap air dan gas. Porselen tahan asam, keras, tahan aus, tahan terhadap perubahan suhu yang tiba-tiba, memiliki porositas rendah.

Bahan pengikat

1. Semen mengandung bahan pengisi tahan asam atau alkali yang ditumbuk halus.

2. Beton adalah benda padat seperti batu. Itu diperoleh dari campuran beton- semen, air dan pengisi (kerikil, batu pecah, pasir kuarsa, dll.) Memiliki kekuatan tarik dan lentur yang rendah, untuk menghilangkan kelemahan ini, beton diperkuat dengan tulangan baja. Bahan tersebut adalah beton bertulang.

Efek kosmetik pada tubuh manusia

Sejarah kosmetik mencakup setidaknya 6000 tahun sejarah manusia dan hampir setiap masyarakat di bumi. Kata "kosmetik" (dari bahasa Yunani "kosmetike" - "seni dekorasi") berasal dari kata Yunani "kosmos", yang berarti "keindahan", "harmoni"...

Sifat korosi titanium dan paduannya

Semua elemen paduan yang ada dalam titanium dapat dibagi menjadi empat kelompok sesuai dengan ketahanan korosinya. Kelompok pertama mencakup elemen yang mudah dipasivasi...

Korosi logam

Korosi kimia jika setelah pecah ikatan logam atom logam dihubungkan langsung oleh ikatan kimia dengan atom atau kelompok atom yang merupakan bagian dari zat pengoksidasi ...

Korosi non-logam

Ketahanan bahan kimia pada dasar organik seperti sifat lainnya, tergantung pada komposisi kimia, berat molekul, pada besarnya dan sifat gaya antarmolekul, struktur dan faktor struktural ...

Metode analisis spektrometri massa

500 Tanpa Dekomposisi Termal Terbatas jika GC/MS tidak digunakan Sangat terbatas Picomol Komentar Pendekatan ionisasi yang lebih lembut daripada EI...

Metode untuk mendapatkan nanopartikel

Metode Kimia memperoleh nanopartikel dan sistem ultrafine telah dikenal sejak lama. Larutan koloid sol emas (merah) dengan ukuran partikel 20 nm diperoleh pada tahun 1857. M.Faraday...

Penentuan besi dalam larutan besi (III) klorida

Dalam analisis gravimetri, alat gelas yang sama digunakan seperti dalam analisis kualitatif, tetapi dalam ukuran yang lebih besar. Gelas dan peralatan kimia ditunjukkan pada gambar: Gelas ...

Konsep dasar tentang ilmu kimia

Ikatan kimia adalah interaksi dua atom, yang dilakukan oleh pertukaran elektron. Ketika ikatan kimia terbentuk, atom cenderung memperoleh kulit delapan elektron (oktet) atau dua elektron (doublet) yang stabil...

Dasar elektrokimia

Korosi kimia adalah oksidasi logam sebagai akibat interaksi kimia langsung dengan lingkungan(yang disebut agresif) tanpa terjadinya arus listrik dalam sistem: Gas - oksidasi logam ...

Talium - (lat. - Talium, simbol Tl) - unsur golongan ke-13 (IIIa) sistem periodik, nomor atom 81, massa atom relatif 204,38. Talium alami terdiri dari dua isotop stabil: 203Tl (29,524 at.%) dan 205Tl (70,476 at.%)...

Ikatan kimia dan struktur materi

Unsur kimia terjadi di alam terutama tidak dalam bentuk atom individu, tetapi dalam bentuk zat kompleks atau sederhana. Hanya gas mulia - helium, neon, argon, kripton, dan xeon - yang ada di alam dalam keadaan atom ...

Kimia sebagai salah satu cabang ilmu alam

Salah satu konsep sentral kimia adalah konsep "ikatan kimia". Sangat sedikit unsur yang muncul di alam sebagai atom tunggal dan bebas dari jenis yang sama...

DURABILITAS BAHAN BANGUNAN- kemampuan mempertahankan kekuatan, kualitas struktural dan lainnya fitur yang bermanfaat di bawah berbagai pengaruh fisik dan kimia. Metode laboratorium menentukan ketahanan bahan terhadap pengaruh suhu, kelembaban, Medan listrik, ringan, serta aksi zat pengoksidasi, asam, alkali, garam, dll. Sifat bahan bangunan batu yang jenuh dengan air untuk menahan kehancuran selama pembekuan dan pembentukan es di pori-porinya disebut tahan beku. Biasanya ditentukan oleh jumlah siklus standar tes laboratorium, di mana pembekuan sampel jenuh air bergantian dengan pencairannya dalam air.

Ketahanan jangka panjang suatu material terhadap aksi suhu tinggi dan tinggi disebut tahan panas atau tahan panas. Tahan terhadap suhu yang sangat tinggi disebut tahan panas, dan tahan terhadap api disebut tahan api. Di bawah pengaruh suhu tinggi, logam melunak dan meleleh, beton dan batu mengalami dehidrasi, secara tajam mengurangi kekuatannya, hingga kehancuran. Bahan-bahan dengan bahan dasar organik, seperti kayu, beton aspal, dan plastik, sangat mudah berubah dan hancur.

Penurunan kekuatan material di bawah aksi suhu tinggi terjadi secara bertahap, dan setelah mencapai suhu tertentu - sangat cepat Sifat penting dari bahan batu dan termoplastik (atau komposisi berdasarkan resin sintetis) adalah ketahanan airnya, diperkirakan oleh besarnya kehilangan kekuatan ketika jenuh dengan air. Indikator ketahanan air adalah koefisien pelunakan - rasio kekuatan tarik suatu bahan yang jenuh dengan air dengan kekuatan bahan yang sama dalam keadaan kering Untuk bahan berbasis organik, ketahanan terhadap pembusukan dan penghancuran oleh jamur dan mikroorganisme adalah juga penting - biostabilitas (terutama untuk kayu) - dan ketahanan terhadap "penuaan" di bawah pengaruh cahaya dan sinar matahari untuk plastik.

Dalam beberapa kasus khusus, ketahanan material terhadap aksi radiasi dari berbagai sifat (sinar-X, sinar gamma, neutron) penting. Ketika bahan terkena cairan agresif dan gas lembab, ketahanan kimia (ketahanan korosi) penting. Jenis penting dari resistensi ini adalah resistensi asam. Metode bersyarat untuk penentuannya di laboratorium adalah merebus sampel bahan yang dihancurkan selama satu jam dalam asam sulfat pekat. Namun, beberapa logam, seperti baja, meski tidak tahan terhadap asam encer, tahan terhadap konsentrasi asam yang tinggi, yang dijelaskan dengan pembentukan lapisan pelindung pada logam.

Zat pengoksidasi kuat sangat agresif terhadap logam dan banyak plastik: nitrat, kromat dan beberapa asam lainnya, serta peroksida dan beberapa gas - oksigen, ozon, klorin.Ketahanan alkali bahan mencirikan kemampuannya untuk menahan aksi basa lemah - larutan kapur, soda, kalium, amonia, serta alkali kuat atau kaustik - soda kaustik dan kalium. Ketahanan terhadap kristalisasi garam di pori-pori material (atau, khususnya, untuk beton semen, ketahanan sulfat) dinyatakan dalam kemampuan material untuk menahan kehancuran ketika kristal hidrat gipsum atau hidrosulfoaluminat terbentuk di pori-pori material, yang terbentuk dengan peningkatan volume dan menghancurkan beton berpori.

Yang penting adalah ketahanan banyak bahan berbasis organik - beton aspal, termoplastik, dan lainnya terhadap minyak dan pelarut non-polar: bensin, benzena, toluena, dll. Itu tergantung pada kelarutan bahan dalam cairan ini. Ketahanan bahan (terutama logam) terhadap aksi agen tertentu dinilai dari waktu ke waktu dengan perubahan berat atau kehilangan kekuatan, serta kedalaman lesi. Seringkali penilaian seperti itu dinyatakan dalam poin atau tanda kondisional.Cara utama untuk meningkatkan ketahanan bahan bangunan adalah meningkatkan kerapatannya, mengurangi jumlah pori yang tersedia untuk penetrasi uap air dan zat terlarut di dalamnya, mengubah komposisi kimia bahan bangunan. materi, dengan mempertimbangkan efek agresif tertentu.

Tahan beku. Kemampuan suatu material untuk menahan fraktur selama pembekuan siklik.

Tahan beku- kemampuan material dalam keadaan jenuh air untuk menahan pembekuan dan pencairan berulang kali tanpa tanda-tanda kerusakan yang terlihat dan tanpa penurunan kekuatan yang signifikan. Alasan utama penghancuran materi di bawah aksi suhu rendah- perluasan air mengisi pori-pori bahan selama pembekuan. Ketahanan terhadap embun beku terutama bergantung pada struktur material: semakin tinggi volume relatif pori-pori yang tersedia untuk penetrasi air, semakin rendah ketahanan terhadap embun beku.

Tahan beku- salah satu indikator terpenting kualitas beton, batu bata, dan bahan bangunan lainnya, yang penyediaannya sangat penting bagi Rusia sehubungan dengan lokasi geografis dan kondisi iklim. Ada ratusan ribu bangunan yang terbuat dari berbagai bahan bangunan di luar rumah, dibasahi di bawah aksi faktor alam, mengalami pembekuan dan pencairan berulang kali. Struktur yang terbuat dari bahan yang tidak tahan beku akhirnya kehilangan daya dukungnya, mengalami keausan permukaan dan menerima berbagai jenis kerusakan.

Mengapa kerusakan akibat embun beku pada bagian bangunan biasa terjadi, mengapa trotoar dan aspal di jalan raya, tangga beton, pelat balkon, batu paving trotoar, batu bata, dan struktur serta bahan lainnya runtuh dan runtuh pada tahun kedua atau ketiga? Alasan kerusakan dini produk adalah ketahanan beku yang rendah atau, dalam bahasa teknis, ketidaksesuaian merek tahan beku dengan persyaratan dokumen peraturan. Tanda tahan beku adalah jumlah siklus pembekuan dan pencairan bergantian sampel yang jenuh dengan air tanpa melanggar integritas dan mengubah kekuatan. Bata dan beton dengan cara yang baik harus bertahan setidaknya 100 tahun tanpa kerusakan yang terlihat.

Produk dengan ketahanan beku yang tidak memadai muncul ketika pabrikan melanggar peraturan dan teknologi manufaktur dan tidak ada kontrol ketahanan beku saat ini.

Misalnya, untuk beton dengan ketahanan beku yang diberikan, faktor penentu selain konsumsi semen adalah: rasio air-semen, jenis semen, kondisi pengerasan beton, adanya aditif penahan udara, dll.

Dalam kondisi yang keras adalah bahan yang dibasahi dengan perubahan suhu yang tiba-tiba. Air yang diserap material, terutama pori-pori di lapisan permukaan, membeku saat melewati suhu nol dengan pemuaian 8,5%. Kristalisasi es yang bergantian secara ritmis dalam pori-pori diikuti dengan pencairan menyebabkan tekanan internal tambahan. Retakan mikro dan makro dapat terjadi dengan penurunan kekuatan, dengan kemungkinan kerusakan struktur. Kemampuan suatu bahan yang jenuh dengan air untuk menahan pembekuan dan pencairan bolak-balik (siklik) berulang kali tanpa kerusakan teknis dan penurunan sifat yang signifikan disebut tahan beku. Batas normatif untuk penurunan kekuatan yang diizinkan atau penurunan massa sampel setelah pengujian material untuk ketahanan beku dengan sejumlah siklus pembekuan dan pencairan telah ditetapkan. Beberapa bahan, seperti beton, ditandai untuk tahan beku tergantung pada jumlah siklus pengujian yang dapat ditahan tanpa tanda-tanda kerusakan yang terlihat. Biasanya, pembekuan sampel jenuh dengan air dilakukan secara khusus freezer, dan pencairan diatur dalam air pada suhu kamar. Durasi satu siklus adalah satu hari. Banyak bahan tahan 200 ... 300 siklus atau lebih. Metode pengujian yang dipercepat untuk ketahanan beku, atau pengawetan dalam larutan garam dengan kristalisasi garam bergantian di pori-pori bahan, juga dapat digunakan. Untuk beberapa bahan seperti batu alam, ketahanan beku dinilai dari nilai koefisien pelunakan.

12. Konduktivitas termal dan kapasitas panas bahan bangunan.

Konduktivitas termal

Konduktivitas termal- kemampuan suatu material untuk melakukan aliran panas melalui ketebalannya dengan adanya perbedaan suhu pada permukaan yang membatasi material tersebut. Indikator konduktivitas termal adalah koefisien konduktivitas termal λ. Terkadang konduktivitas termal dinyatakan sebagai kebalikan dari λ - resistansi termal (R \u003d 1 / λ).

Koefisien konduktivitas termal tergantung pada sifat material, strukturnya, porositas dan kelembabannya. Bahan kristal umumnya lebih konduktif secara termal daripada bahan amorf. Koefisien konduktivitas termal berlapis ( laminasi) dan bahan berserat (kayu) sangat bergantung pada arah aliran panas sehubungan dengan lapisan atau serat. Jadi, pada kayu di sepanjang serat, ukurannya kira-kira dua kali lebih besar dari lebarnya.

Nilai λ semakin besar maka pori-pori pada bahan semakin besar. Koefisien menurun dengan penurunan kepadatan sedang bahan homogen, dan bahan dengan porositas yang berkembang dan kelembaban rendah memiliki konduktivitas termal terendah. Ketika bahan dibasahi, konduktivitas termalnya meningkat, karena koefisien konduktivitas termal air kira-kira 25 kali lebih besar daripada udara. Di bawah ini adalah koefisien konduktivitas termal berbagai bahan, W / (m °C); sebagai perbandingan, nilai λ air dan udara diberikan:

tembaga……………………. 403.00

baja……………………. 58.00

granit……………………. 2.92

beton berat…………. 1.28-1.55

bata tanah liat………. 0,70-0,85

tuf……………………….. 0,35-0,45

sepanjang serat 0,30

melintasi serat 0,17

wol mineral 0,06-0,09

beton isolasi. .0.03-0.08

air… … 0,599

udara 0,023

Konduktivitas termal sangat penting secara praktis ketika memilih bahan untuk dinding luar, langit-langit dan pelapis bangunan, isolasi jaringan pemanas, lemari es, ketel, dll.

Kapasitas panas

Kapasitas panas adalah sifat suatu bahan untuk menyerap panas ketika dipanaskan dan melepaskannya ketika didinginkan. Rasio kapasitas panas terhadap jumlah satuan bahan (berdasarkan massa atau volume) disebut kapasitas panas spesifik, yang secara numerik sama dengan jumlah panas (dalam J) yang diperlukan untuk memanaskan 1 kg bahan sebesar 1 °C. Kapasitas panas spesifik, kJ / (kg - ° С), dari bahan-bahan di bawah ini adalah:

baja 0,46-0,48

paduan aluminium 0,90

alami bahan batu 0,75-0,93

beton berat 0,80-0,92

bata 0,74

pinus. . 2.51

Kapasitas panas diperhitungkan saat menentukan ketahanan panas pagar luar bangunan yang dipanaskan (diperlukan bahan dengan kapasitas panas spesifik tertinggi), saat menghitung pemanasan komponen beton dan mortar, serta mastik untuk bekerja di waktu musim dingin dll.

Stabilitas termal bahan.

Stabilitas termal refraktori disebut kemampuannya untuk tidak runtuh, yaitu mempertahankan bentuk aslinya tanpa pecah, retak, dan terpotong selama perubahan suhu yang tajam.

Penghancuran produk refraktori ini dapat terjadi karena terjadinya tekanan internal di dalamnya, karena munculnya gradien suhu pada penampang produk. Akibatnya, tekanan internal (geser atau tegangan) dalam bahan tahan api, hal lain dianggap sama, bergantung pada koefisien suhu ekspansi liniernya: mereka meningkat dengan peningkatan yang terakhir. Ketika nilai tegangan ini menjadi lebih besar dari kekuatan geser atau tarik material, produk pendingin kering gagal.

Gaya kohesif yang menangkal penghancuran produk dicirikan oleh adanya keadaan elastis material - modulus elastisitas dalam geser atau tegangan. Ketahanan suatu material terhadap tegangan termal yang timbul di dalamnya berkurang dengan meningkatnya nilai modulus elastisitas. Modulus elastisitas suatu bahan berbanding lurus dengan kuat tekannya, oleh karena itu ketahanan termal suatu bahan berbanding terbalik dengan kuat tekannya.

Penghancuran (deformasi) bahan tahan api dari tekanan termal terjadi dalam dua tahap: yang pertama, retakan berinti, yang kedua, merambat dan berkembang.

Resistensi termal bahan tahan api di pandangan umum, yaitu, jika dimensi, fitur struktural, dan kondisi pengujiannya tidak diperhitungkan, ini dapat dicirikan oleh koefisien ketahanan panas Kt.

di mana λ adalah konduktivitas termal material; σ - batas, kekuatan tarik; c-kapasitas panas; ρ - massa volumetrik; a - koefisien suhu ekspansi linier; E adalah modulus elastisitas.

Ketahanan termal bahan refraktori padat ditentukan sesuai dengan metode standar (menurut GOST 7875-56) dengan jumlah siklus termal (pemanasan dan pendinginan mendadak) yang dapat ditahan bahan hingga tingkat kerusakan tertentu: Seluruh produk adalah diambil untuk pengujian atau sampel 230 × 113 dipotong darinya × 65 mm. Sebelum pengujian, sampel dikeringkan dan ditimbang dengan ketelitian 5 g, dipanaskan dalam wadah khusus oven listrik dengan pemanas carborundum. Sampel dimasukkan ke dalam oven yang dipanaskan sebelumnya hingga 1300°C dengan permukaan ujung (tepi terkecil) hingga kedalaman 50 mm (sepanjang sampel) dan disimpan selama 10 menit pada suhu ini. Setelah pemanasan, sampel dikeluarkan dari oven dan diturunkan dengan ujung yang dipanaskan ke dalam tangki dengan air mengalir pada suhu 5-25°C hingga kedalaman 50 mm selama 5 menit. Kemudian sampel disimpan di udara selama 5-10 menit. Pemanasan dan pendinginan cepat diulang sampai sampel kehilangan 20% massanya. Satu pemanasan diikuti dengan pendinginan merupakan siklus panas. Hasil pengujian dinyatakan sebagai jumlah seluruh siklus termal yang telah ditahan sampel sebelum kehilangan 20% dari massa aslinya. Siklus panas di mana kehilangan / massa sampel melebihi 20% tidak dihitung sebagai pembakaran dalam menentukan stabilitas termal sampel.

Untuk menentukan resistensi termal ringan refraktori (produk refraktori isolasi termal) saat ini tidak ada metode standar.

Metode berikut untuk menentukan stabilitas termal dari setiap bahan berpori diketahui dan digunakan.

1. Bahan dipanaskan sampai berbagai suhu pada keramik atau piring logam kemudian didinginkan di udara. Proses ini memeriksa dan mencatat jumlah siklus pemanasan-pendinginan sampai retak muncul atau benda uji pecah.

2. Caranya sama, tapi bahannya didinginkan dengan jet udara terkompresi atau, dalam air dingin.

3. Tentukan hilangnya kekuatan material selama kompresi setelah satu atau lebih siklus pemanasan - pendinginan di udara (siklus panas udara).

4. Dalam proses memanaskan atau mendinginkan sampel uji, perbedaan suhu maksimum di dindingnya ditentukan sebelum retakan muncul, yaitu laju pemanasan dan pendinginan yang diperbolehkan

Resistensi termal.

Panas tekanan muncul karena gradien suhu. Mereka diamati dengan distribusi suhu yang tidak merata, dengan ketidakhomogenan komposisi fase (dan pemuaian termal yang disebabkan olehnya), serta dengan anisotropi termal. ekstensi. Tingkat pengaruh termal. menekankan di produk yang berbeda tergantung pada besarnya tegangan ini, distribusinya pada volume, serta pada struktur dan material St-in.

Tahan panas, tahan panas - kemampuan bahan rapuh untuk menahan panas tanpa kerusakan. tegangan untuk perubahan suhu tunggal dan ganda. Biasanya kriteria I.e. kritis. keadaan termal yang sesuai dengan penampilan termal yang terlihat. retak. Seringkali I.e. mencirikan suhu kawanan, pemanasan menjadi kawanan dan pendinginan cepat berikutnya secara dramatis mengurangi mekanis. kekuatan material karena munculnya kerusakan di dalamnya, ditentukan. aksi termal. menekankan. Itu. juga ditentukan oleh perubahan kekuatan sampel sebelum dan sesudah lonjakan suhu yang tajam (perubahan panas), misalnya. dengan pendinginan cepat di udara atau air dari sampel yang dipanaskan dalam oven.

Dalam kebanyakan kasus, kuantitas, ukuran ketahanan panas. tegangan mempertimbangkan max, perbedaan suhu antara isotermal. permukaan, di mana tubuh dihancurkan dengan cara tertentu. kondisi perpindahan panas. Jika terjadi kerusakan, nilai termal. tegangan sama dengan kekuatan tarik material; secara umum, maks, perbedaan suhu ditentukan oleh produk dari dua indikator - ketahanan termal material. tegangan R dan faktor bentuk S: A tmax ** RS. Kriteria R tergantung pada kondisi pemanasan dan basa. St dalam materi. Faktor 5 memperhitungkan ketergantungan termal. tekanan dari bentuk dan ukuran produk.

Peran termal stres signifikan hanya untuk perilaku bahan rapuh; di hadapan plastisitas atau di wilayah tersebut. plastisitas pada suhu tinggi bahan rapuh, tekanan ini mengendur. Peran mereka meningkat pada laju perubahan suhu yang lebih besar daripada laju plastisitas. deformasi.

Dalam kebanyakan kasus, T. dievaluasi secara eksperimental berdasarkan kualitas, indikator; prosedur pengujian dalam hal ini harus mendekati kondisi pelayanan produk. Teknik terdiri dalam menentukan keadaan prototipe sebelum dan sesudah paparan gradien suhu. Mereka dapat dibagi menjadi tes termal tunggal. siklus, pemanasan dan pendinginan berulang atau siklik dan di pos. modus suhu. Lebih sering, jumlah siklus panas ditentukan, yang dapat menahan produk. T. ditandai dengan jumlah siklus panas sebelum munculnya retakan dan sebelum hilangnya 20% massa. Dalam penelitian. Metode lain juga digunakan dalam praktik: mengubah jenis siklus termal (misalnya, memanaskan hingga 800 ° C atau mendinginkannya di udara), menentukan hilangnya kekuatan setelah satu atau beberapa siklus termal, perbedaan suhu yang merusak, dll.

Perbandingan bahan menurut T. sering dilakukan dengan mengukur kompleks St. mereka, menggabungkan Kepulauan St. dalam dekompilasi. kriteria yang menunjukkan kemampuan suatu material untuk menahan inisiasi dan perambatan retakan. Perbedaan suhu, menyebabkan kehancuran (atau munculnya retakan), dengan batasan penuh deformasi suhu R- Cob (1 - ft) / Ea, dimana C - const; o - kekuatan tarik; /u - koefisien. Poisson; E - modulus elastisitas; a - koefisien termal linier ekstensi. Dengan perubahan sesaat pada suhu permukaan, konstanta C sama dengan 1; pada laju perpindahan panas yang rendah, itu sama dengan koefisien. konduktivitas termal dan ketika suhu berubah dengan tiang, kecepatan - koefisien. difusivitas termal. Kadang-kadang fraktur dianggap bukan penampakan retakan, tetapi penyebarannya melalui tubuh, karena retakan yang baru jadi ada dalam struktur material. Kemudian kriteria ketahanan panas dapat berupa nilai yang berbanding terbalik dengan regangan elastis destruktif yang terakumulasi dalam satuan. volume R - E / o, atau ketahanan material terhadap perambatan retak R - Eu / st b (u - sp. energi permukaan efektif).

Ketahanan kimia dan daya tahan

Resistensi kimia - kemampuan suatu bahan untuk menahan efek asam, basa, larutan garam dan gas. Yang paling sering terpapar cairan dan gas agresif adalah fasilitas sanitasi, pipa saluran pembuangan, bangunan ternak, struktur hidrolik (terletak di air laut, yang memiliki banyak garam terlarut). Tidak dapat menahan aksi) bahkan dari bahan batu alam karbonat asam lemah - batu kapur, marmer dan dolomit; bitumen tidak tahan terhadap aksi larutan alkali pekat. Bahan yang paling tahan terhadap aksi asam dan basa adalah bahan dan produk keramik, serta banyak produk berbahan dasar plastik.

Daya tahan - kemampuan suatu material untuk menahan aksi kompleks faktor atmosfer dan lainnya dalam kondisi pengoperasian. Faktor-faktor tersebut dapat berupa: perubahan suhu dan kelembapan, aksi berbagai gas di udara, atau larutan garam di dalam air, efek gabungan air dan embun beku, sinar matahari. Hilangnya sifat mekanik material dalam hal ini dapat terjadi akibat terganggunya kontinuitas struktur (terbentuknya retakan), reaksi pertukaran dengan zat lingkungan luar, serta sebagai akibat dari perubahan keadaan materi (perubahan kisi kristal, rekristalisasi, transisi dari keadaan amorf ke keadaan kristal). Proses perubahan bertahap (penurunan) sifat-sifat material dalam kondisi operasi kadang-kadang disebut penuaan.

Daya tahan dan ketahanan bahan kimia berhubungan langsung dengan biaya pengoperasian bangunan dan struktur. Meningkatkan daya tahan dan ketahanan bahan bangunan terhadap bahan kimia adalah tugas yang paling mendesak dalam hal teknis dan ekonomi.

Faktor kualitas desain: KKK=R/γ(kekuatan relatif rapatan), untuk baja ke-3 KKK=51 MPa, untuk baja mutu tinggi KKK=127 MPa, beton berat KKK=12,6 MPa, KKK kayu=200 MPa.

Petrografi(Bahasa Yunani πέτρος "batu" + γράφω "Saya menulis") - ilmu yang menjelaskan batuan dan mineral penyusunnya. Metode penelitian utama adalah mikroskop optik.

Kekuatan adalah properti padatan menolak kehancuran, serta perubahan bentuk yang tidak dapat diubah di bawah pengaruh kekuatan eksternal. Oleh karena itu, peningkatan kekuatan sangat penting, mencoba untuk secara bersamaan memastikan plastisitas yang cukup.

Kekuatan teknis logam jauh lebih sedikit daripada yang teoritis. Kekuatan sebenarnya berkurang terutama karena adanya ketidaksempurnaan pada logam.

Metode pengerasan yang paling progresif termasuk paduan, perawatan termal dan termomekanis, pengerasan regangan, dll. Kekuatan logam dapat ditingkatkan dengan membuat struktur bebas cacat. Setelah perlakuan panas (pengerasan) baja, kekerasannya meningkat 2,5-3 kali lipat.

Meningkatkan kekuatan logam berarti memperpanjang umur mesin dan peralatan, mengurangi bobotnya, meningkatkan keandalan, meningkatkan daya tahan, efisiensi, dan mengurangi konsumsi logam.

Metode untuk meningkatkan kekuatan bahan logam:

* Paduan;

* Perawatan panas;

* Perawatan kimia-termal;

* Deformasi plastik;

* Pemrosesan termomekanis;

* Bahan komposit dan multilayer;

* Bahan bubuk dan granular.

kekuatan impak (viskositas)

kekuatan benturan - kemampuan suatu material untuk menyerap energi mekanik dalam proses deformasi dan penghancuran di bawah aksi beban kejut.

Perbedaan utama antara beban impak dan uji tarik-kompresi atau tekuk adalah laju pelepasan energi yang jauh lebih tinggi. Dengan demikian, kekuatan impak mencirikan kemampuan suatu material untuk menyerap energi dengan cepat.

Biasanya, pekerjaan untuk penghancuran atau pecahnya benda uji di bawah beban impak diperkirakan, mengacu pada area bagiannya di tempat penerapan beban. Dinyatakan dalam J / m 2 atau dalam kJ / m 2

[sunting] Metode pengujian

Metode laboratorium yang ada berbeda dalam

metode memperbaiki sampel di bangku tes

Metode penerapan beban - beban jatuh, pendulum, palu ...

ada atau tidak adanya sayatan di lokasi benturan

Untuk uji "tanpa takik", selembar bahan dengan ketebalan yang sama di seluruh area dipilih. Saat melakukan pengujian "takik", alur dibuat pada permukaan lembaran, sebagai aturan, pada sisi yang berlawanan dengan tempat tumbukan, untuk seluruh lebar (panjang) sampel, dengan kedalaman dari 1/2 tebalnya.

Kekuatan tumbukan dalam uji "tanpa takik" dapat melebihi hasil uji "takik" lebih dari satu urutan besarnya.

Di antara metode pengujian ketahanan benturan yang umum, perlu diperhatikan:

Tes Charpy

Tes menurut Gardner

Ujian Izod

…. Modulus elastisitas massal (K) mencirikan kemampuan suatu zat untuk menahan kompresi serba. Nilai ini menentukan berapa banyak tekanan eksternal yang harus diterapkan untuk mengurangi volume sebanyak 2 kali. Misalnya, untuk air, modulus elastisitas curah sekitar 2000 MPa, yang berarti bahwa untuk mengurangi volume air sebesar 1%, tekanan eksternal 20 MPa harus diterapkan. Sebaliknya, dengan peningkatan tekanan luar sebesar 0,1 MPa, volume air berkurang 1/20.000 bagian. Satuan ukuran modulus elastisitas adalah Pascal (Pa).

Modulus elastisitas massal K>0 dapat ditentukan dengan rumus:

di mana P- tekanan, V- volume, ∂ P/∂V adalah turunan parsial dari tekanan terhadap volume.

Kebalikan dari modulus elastisitas curah disebut rasio kompresi volumetrik.

Rasio Poisson dan modulus Young sepenuhnya mencirikan sifat elastis dari bahan isotropik.

Ketika gaya tarik diterapkan pada benda, benda itu mulai memanjang (yaitu, panjang longitudinal bertambah), dan bagian melintang menurun. Rasio Poisson menunjukkan berapa kali deformasi transversal dari benda yang dapat dideformasi lebih besar daripada deformasi longitudinal, ketika diregangkan atau dikompresi. Untuk bahan yang benar-benar rapuh, rasio Poisson adalah 0, untuk bahan yang benar-benar tidak dapat dimampatkan adalah 0,5. Untuk sebagian besar baja, koefisien ini terletak di wilayah 0,3; untuk karet, kira-kira sama dengan 0,5.

Tidak berdimensi, tetapi dapat ditentukan dalam satuan relatif: mm/mm, m/m. ……

14 Klasifikasi genetik batuan.

Mineral(Jerman Mineral ilifr. mineral, terlambat terlambat. (aes) mineral-ore) - tubuh alami dengan tertentu komposisi kimia dan struktur atom yang teratur (struktur kristal), yang terbentuk sebagai hasil dari proses fisika dan kimia alam dan memiliki sifat tertentu properti fisik. Ini adalah bagian integral dari kerak bumi, batuan, bijih, meteorit. Mineralogi adalah studi tentang mineral.

Mineral adalah benda homogen alami, fisik dan kimia yang terbentuk di kerak bumi sebagai hasil dari proses fisik dan kimia yang sedang berlangsung.

Batu- kumpulan mineral alami dengan komposisi mineralogi yang kurang lebih konstan, membentuk benda mandiri di kerak bumi. Planet-planet terestrial dan benda-benda angkasa padat lainnya tersusun dari bebatuan.

Batuan adalah agregat mineral alami yang tersusun dari satu atau lebih mineral.