Фізико-хімічна механіка будівельних матеріалів і конструкцій

1. Фізико-хімічна механіка будівельних матеріалів і конструкцій

Лекцій – 36 годин
Лабораторних занять – 18 годин
Практичних занять – 18 годин
Іспит
Лектор – проф. ПЛУГІН Андрій Аркадійович

2.

Література
Плугін А.М., Трикоз Л.В., Плугін А.А.
Фізико-хімічна механіка будівельних
матеріалів і конструкцій: Навчальний
посібник.- Харків: ХарДАЗТ, 1999.Ч.1.- 111 с.
Плугін А.М., Трикоз Л.В., Плугін А.А.
Фізико-хімічна механіка будівельних
матеріалів і конструкцій: Навчальний
посібник.- Харків: ХарДАЗТ, 1999.Ч.2.- 134 с.
Шифр в бібліотеці УкрДАЗТ - П40

3.

1. Фізико-хімічна механіка та її роль у забезпеченні
виготовлення будівельних матеріалів і конструкцій,
зведення та утримання будівель та споруд
Об’єкт дослідження – будівельні матеріали і конструкції
Предмет дослідження – властивості будівельних
матеріалів і конструкцій, процеси і явища, що
забезпечують їх міцність, деформації, руйнування,
фільтрацію води, довговічність
Методи досліджень – методи колоїдної хімії
та фізико-хімічної механіки дисперсних систем

4.

Місце фізико-хімічної механіки у фундаментальних науках
ФІЗИЧНА ХІМІЯ
вивчає хімічні реакції
на основі законів фізики і т.д.
ХІМІЧНА
ТЕРМОДИНАМІКА
вивчає енергетику
хімічних реакцій
ЕЛЕКТРОХІМІЯ
вивчає електрохімічні
явища (окислювальновідновлювальні реакції,
іони в розчинах
і розплавах)
КОЛОЇДНА ХІМІЯ
вивчає дисперсні системи
і поверхневі явища в них
ФІЗИКО-ХІМІЧНА МЕХАНІКА
ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ
вивчає механічні властивості дисперсних
систем, їх деформації, течію, взаємне
переміщення фаз

5.

Утворення фізико-хімічної механіки – 1950-ті рр.
Фундатор фізико-хімічної механіки –
РЕБІНДЕР Петро Олександрович (1898-1972)
лауреат Державної премії СРСР (1942), академік
АН СРСР (1946), Герой Соціалістичної Праці (1968)

6.

Уявлення будівельних матеріалів з позицій класичної механіки –
суцільні тверді тіла.
Є науковою основою міцності матеріалів і несучої здатності конструкцій,
але не їх довговічності
Уявлення будівельних матеріалів з позицій фізико-хімічної механіки –
дисперсні системи.
Є науковою основою довговічності будівельних матеріалів і конструкцій

7.

Нові явища в будівельних матеріалах і конструкціях,
відкриті на основі фізико-хімічної механіки:
- безнапірна водопроникність бетону;
- довготривала повзучість бетону.

8.

Нові явища в будівельних матеріалах і конструкціях,
відкриті на основі фізико-хімічної механіки:
- безнапірна водопроникність (фільтрація) – рух води в
матеріалі під дією не тільки гідростатичного тиску (згідно
закону фільтрації Дарсі) або капілярного підняття, а суми
зовнішнього (гідростатичного) і внутрішніх тисків (опору
в’язкій течії, капілярного підняття, осмотичного,
електрокапілярного, електроосмотичного);
- довготривала повзучість бетону – повзучість, яка
розвивається протягом десятків років, а не декілька
років, і призводить до понаднормативних деформацій
довгомірних та тонкостінних залізобетонних конструкцій.

9.

Безнапірна
водопроникність
бетону
Стан бетонних стін
тунелю через 3-5 років
після зведення
Сухие
9%
Сильно
обводн.
59%
Слабо
обводн.
32%

10.

Довготривала повзучість бетону
Понаднормативні прогини залізобетонних прогонових
споруд від довготривалої повзучості бетону

11.

Понаднормативні
прогини
залізобетонних
прогонових споруд
від довготривалої
повзучості бетону

12.

9
8
7
Деформация, мм
6
5
4
3
2
1
0
24.12
31.12
7.1
14.1
21.1
28.1
4.2
Стена со стороны ул.Котлов а
Стена со стороны стадиона
11.2
18.2
25.2
4.3
11.3
18.3
25.3
1.4
Торцов ая стена глубокой части

13.

14.

Конструкція підсилення стінок ванни басейна металоконструкціями