Армированные пластики почти в 2,5 раза прочнее мягкой стали, а по удельной прочности в 2 раза превосходят даже высокопрочную сталь, но по жесткости намного уступают стали (в 6 раз) и древесине (в 2 раза). А ведь именно модуль Юнга в конечном счете определяет основные механические свойства конструкционных материалов.
Работы, проведенные в 50-е годы под руководством А. К. Бурова в Лаборатории анизотропных структур АН России, были направлены на создание особо прочного конструкционного материала СВАМ (стекловолокнистый анизотропный материал). Исследования, основанные на использовании анизотропии упругих свойств и высокой прочности тонких волокон, а также разработанной акад. А. Ф. Иоффе теории влияния состояния поверхности материалов на их прочность, позволили получить материал, обладающий наибольшей (среди известных тогда материалов) удельной прочностью при растяжении.
В этом материале с ориентированным по направлению усилий армированием удалось более чем в 1,5 раза увеличить по сравнению с обычными продольно армированными стеклопластиками показатель абсолютной и удельной жесткости при таком же, как у аналога, показателе предела прочности при растяжении.
Высокими показателями удельной прочности и жесткости отличаются и некоторые другие разновидности армированных пластмасс, применяемых, в частности, за рубежом в авиационной промышленности и в космических исследованиях. Известны, например, пластмассы, армированные синтетическими, асбестовыми, базальтовыми, графитовыми и другими волокнами .
Для изготовления СВАМ применялись не слишком тонкие стеклянные волокна, полученные из бесщелочного стекла. Известно, что прочность элементарного стеклянного волокна возрастает с уменьшением его диаметра. В опытах Бурова уменьшение диаметра волокна меньше 14 мкм приводило к понижению прочности материала: стеклянные волокна диаметром 6—8 мкм, имевшие прочность на воздухе около 2000 МПа, в материале по расчету обеспечивали лишь половину ее, а волокна диаметром 14—16 мкм и прочностью на воздухе 800—900 МПа в материале увеличивали прочность до 1500 МПа. Авторы эксперимента объясняли это условиями совместной деформации стеклянных волокон и связующего и тем, что применение выбранных ими смол не обеспечило полного использования прочности очень тонких волокон. В СВАМе не удалось получить удлинения стекловолокна при разрыве более 2%, хотя вне материала оно достигало 5%.
Анализируя эстетические проблемы современного индустриального домостроения
Внедрение новых материалов
Внедрение нового материала и в соответствии с его свойствами изменение пропорций элементов конструкций, уменьшение высоты балки или толщины оболочки по сравнению с привычными пропорциями и размерами этих элементов, выполненных в традиционном («классическом») материале, вероятно, может вызвать ...
Древнейший деревянный балочный мост на кирпичных опорах был построен в Вавилоне через реку Евфрат в VIII—VII в. до н. э. Примерно тогда же был построен и первый деревянный мост на свайных опорах через р. Тибр в Риме. В 56 г. Юлий Цезарь построил деревянный свайный мост через реку Рейн (около Бонна) длиной примерно 600 м ...
Роль. С освоением новых конструктивных систем и форм медленно увеличивались перекрываемые пролеты от 10—15 м.
Прочность материалов
Поскольку далее речь пойдет о перспективах использования огромного резерва прочности материалов, хорошо работающих в растянутых конструкциях, и о формообразующей роли этих материалов, еще раз хочу подчеркнуть, что приведенная выше «расстановка знаков» может быть допущена лишь с большой степенью условности, ибо материалы и конструкции, работающие на сжатие (бетон, железобетон), и в будущей архитектуре, конечно же, скажут свое веское слово.
Чтобы использовать завоеванные свойства материалов ...
Армированные пластики почти в 2,5 раза прочнее мягкой стали, а по удельной прочности в 2 раза превосходят даже высокопрочную сталь, но по жесткости ...
>>>Прочность стеклянных волокон диаметром 2,5 мкм, полученных Гриффитсом, сразу после вытягивания составляла более 6000 МПа ...
>>>Среди многих факторов, определяющих качество
Материал и качество строительства тесно взаимосвязаны, функциональное назначение зданий и сооружений, художественный замысел автора определяют основные
>>>Свойства современных массовых конструкционных материалов позволяют обеспечить многовековую жизнь любого строительного объекта и при этом не потребуется слишком больших единовременных затрат.