Книжный ряд

Композиты на минеральных заполнителях. Том 1. Механика строительных композитов. Том 2. Проектирование составов строительных композитов

Композиты на минеральных заполнителях. Том 1. Механика строительных композитов. Том 2. Проектирование составов строительных композитов
Автор: Петроченков Р.Г.
Год: 2005
Страниц: Том 1 - 331, Том 2 - 349
ISBN: 5-7418-0390-3
UDK: 622.02.2
Цена: 1290.00 руб.



Купить электронную версию
Аннотация:

Том 1. Механика строительных композитов.

Рассмотрены характеристики состава и строения естественных и искусственных строительных композитов. Дан анализ свойств составляющих композитов во внешних физических полях. Описаны концентрационные зависимости упругих свойств и коэффициентов температурного расширения естественных и неестественных строительных композитов со структурой типа статистических механических смесей. Приведены модели композитов типа сфера (включение) в сфере (матрица), а также комбинации из последовательно-параллельных схем. Полнены выражения для расчета коэффициентов концентраций продольных и поперечных напряжений в составляющих композитов по этим моделям. Даны примеры расчетов комплекса физико-механических свойств горных пород, тяжелых, легких бетонов, полимербетонов и других композитов. Для студентов вузов, обучающихся но специальности «открытые горные работы» направления подготовки «Горное дело». Может быть полета аспирантам, а также специалистам, занятым в строительной и горно-добывающей промышленности.

 

Том 2. Проектирование составов строительных композитов

Изложена сущность формирования прочностных свойств двух- и многокомпонентных естественных и искусственных строительных композитов на основе минеральных заполнителей из горных пород и отходов различных производств с применением неорганических, органических и других типов связующих. Впервые уделено внимание влиянию не только продольных, но и поперечных напряжений в составляющих на прочностные свойства композитов. Рассмотрено влияние внутренних напряжений на прочностные свойства композитов. Дана классификация искусственных строительных композитов по характеру разрушения их составляющих. Приведены исходная база данных свойств составляющих композитов, методики и примеры расчетов комплекса физических и прочностных свойств горных пород, тяжелых, легких бетонов, полимербетонов и других композитов. Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Открытые горные работы» направления подготовки «Горное дело». Может быть полезна аспирантам, а также специалистам, занятым в строительной и горно-добывающей промышленности.



Содержание:

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

КРАТКИЙ ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ СОСТАВА И СТРОЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ КОМПОЗИТОВ
1.1. Основные факторы, определяющие свойства композитов
1.2. Основные типы структур композитов
1.3. Характеристики состава композитов (относительные весовые и объемные содержания cоставляющих композитов)
1.4. Геометрические параметры пространственной микроструктуры композитов
1.5. Аддитивные физические свойства композитов
1.6. Линейные физические поля и «обобщенная проводимость»
1.7. Упругие характеристики изотропных твердых тел
1.7.1.Обобщенный закон Гука и взаимосвязи между статическими (изотермическими) упругими характеристиками изотропных твердых тел
1.7.2. Упругие динамические характеристики твердых тел
1.7.3.Взаимосвязи статических и динамических упругих характеристик
1.7.4.Оценка зависимостей деформационных свойств твердых тел от температуры и давления
1.7.5. Второй закон Грюнайзена для простых твердых тел
1.8. «Критические» параметры твердых тел
1.8.1.Обоснование применимости второй классической теории прочности для оценки прочностных свойств композитов и их cоставляющих
1.8.2.Соотношения между напряжениями и относительными деформациями на стадии разрушения хрупких изотропных тел при выполнимости второй классической теории прочности
1.8.3.Способ исследования прочностных свойств твердых тел в сложнонапряженных состояниях
1.9. Сопоставление энергии разрушения твердых тел от механического воздействия (теоретическая прочность) и при плавлении
1.10. Косвенные методы оценки некоторых основных физических свойств квазиизотропных твердых тел (основных породообразующих минералов)
1.11. Прогнозирование прочностных свойств минеральных составляющих горных пород по другим их физическим свойствам

Глава 2. СРЕДНИЕ ПРОДОЛЬНЫЕ И ПОПЕРЕЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ И ОБЪЕМНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ В СОСТАВЛЯЮЩИХ КОМПОЗИТОВ
2.1. Аддитивность средних по зернам составляющих напряжений и относительных деформаций в композиционных материалах
2.2. Закономерности распределения усредненных по зернам напряжений и относительных деформаций по составляющимдвухкомпонентных композитов в случае равномерного объемного сжатия композитов
2.3. Средние напряжения и линейные относительные деформации в составляющих двухкомпонентныхкомпозитов для различных случаев их напряженно-деформированного состояния
2.3.1. Неравномерное трехосное сжатие ¾ растяжение композитов
2.3.2. Одноосное сжатие или растяжение
2.3.3.Одноосное сжатие композита при отсутствии его поперечных деформаций
2.3.4. Случай чистого сдвига композита
2.3.5. Плосконапряженное состояние композита
2.3.6. Соотношения «эффективных» и действительных значений модулей Юнга и коэффициентов Пуассона составляющих двухкомпонентного композита в случае его одноосного сжатия
2.4. Температурные напряжения и относительные деформации в составляющих искусственных двухкомпонентных композитов
2.4.1. Свободное температурное расширение композитов
2.4.2.Случай отсутствия объемного расширения композита при его нагревании
2.4.3.Одновременные температурные и механические воздействия на композит
2.5. «Флюктуационные» напряжения и относительные деформации в составляющих двухкомпонентного композита при его всестороннем равномерном сжатии
2.6. Внутренние остаточные напряжения в составляющих композитов
2.6.1. Внутренние напряжения в минеральных составляющих пород в массиве вокруг скважины
2.6.2. Внутренние напряжения в минеральных составляющих пород, возникающие в них после взятия проб пород из массива
2.6.3. Внутренние остаточные (усадочные) напряжения в составляющих искусственных двухкомпонентных композитов
2.7. Метод определения «эффективных» упругих характеристик связующих частей композитов, необходимых для расчета внутренних усадочных напряжений в составляющих композитов
2.8. Энергии деформации составляющих в композите и композита в целом
2.8.1.Сравнение энергии деформации составляющих в двухкомпонентном композите и композита в целом при всестороннем объемном сжатии
2.8.2.Изменение внутренней энергии композита при его свободном температурном расширении

Глава 3. ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ИСКУССТВЕННЫХ КОМПОЗИТОВ И ГОРНЫХ ПОРОД С КВАЗИИЗОТРОПНЫМИ СОСТАВЛЯЮЩИМИ
3.1. Установление зависимостей деформационных свойств композитов от их составов
3.2. Эмпирические и полуэмпирические зависимости упругих свойств композитов от их составов
3.2.1. Вывод зависимостей упругих свойств гетерогенных сред от составов по моделям из комбинаций последовательной и параллельной схем
3.2.2.Сравнение расчетных зависимостей упругих свойств двухкомпонентных композитов от составов по моделям из комбинаций последовательной и параллельной схем
3.3. Вывод зависимостей модулей объемной упругости и сдвига двухкомпонентных композитов от их составов при выполнимости для них гипотезы о существовании упругого потенциала
3.3.1. Модуль объемной упругости композитов
3.3.2. Модуль сдвига композитов и коэффициенты концентраций относительных деформаций и напряжений в их составляющих
3.4. Зависимости коэффициентов концентраций относительных деформаций и напряжений в составляющих двухкомпонентных композитов от состава при выполнимости гипотезы о существовании упругого потенциала
3.5. Метод расчета упругих свойств многокомпонентных гетерогенных сред с анизотропными составляющими по моделям из комбинаций последовательной и параллельной схем
3.6. Модули упругости многокомпонентных композитов и полиминеральных горных пород при выполнимости для них гипотезы о существовании упругого потенциала и метод расчета главных напряжений и относительных деформаций по их составляющим
3.7. Модули упругости двухкомпонентных композитов по модели сфера (включение) в сфере (матрица)
3.7.1. Модуль объемной упругости матричных композитов
3.7.2. Модуль сдвига матричных композитов
3.7.3. Приближенная оценка модуля сдвига матричных композитов
3.8. Анализ влияния степени матричности составляющих композитов на их упругие свойства и коэффициенты концентраций относительных деформаций и напряжений в составляющих
3.8.1. Упругие свойства матричных композитов переходных структур
3.8.2. Коэффициенты концентраций относительных деформаций и напряжений в составляющих композитов матричной структуры по модели сфера в сфере
3.8.3. Коэффициенты концентраций относительных деформаций и напряжений в составляющих матричных композитов переходных структур
3.9. Деформационные свойства насыщенных водой твердых тел по модели сфера (вода) в сфере (твердое тело)
3.9.1. Влияние полного водонасыщения порового пространства твердых тел на их упругие свойства
3.9.2. Влияние полного водонасыщения порового пространства твердых тел на коэффициенты концентраций относительных деформаций и напряжений в их составляющих
3.10. Деформационные свойства пористых твердых тел по модели сфера (воздух) в сфере (твердое тело)
3.10.1. Влияние пористости на упругие свойства твердых тел
3.10.2. Влияние пористости твердых тел на коэффициенты концентраций напряжений и относительных деформаций в их составляющих
3.10.3. Упругие свойства пористых твердых тел при линейной зависимости влияния на них степени матричности
3.11. Сравнение зависимостей упругих характеристик двухкомпонентных композитов от их составов поразличным моделям композитов
3.12. Сравнение зависимостей коэффициентов концентраций напряжений и относительных деформаций всоставляющихдвухкомпонентных композитов от их составов по различным моделям композитов
3.13. Коэффициенты концентраций напряжений в составляющих многокомпонентных композитов при выполнении для них гипотезы о существовании упругого потенциала по различным моделям композитов
3.14. Коэффициенты концентраций напряжений и относительных деформаций в составляющей композита при малом ее объемном относительном содержании по различным моделям композитов

Глава 4. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ И ГОРНЫХ ПОРОД С КВАЗИИЗОТРОПНЫМИ СОСТАВЛЯЮЩИМИ
4.1. Определение концентрационных зависимостей коэффициентов температурного расширения композитов
4.2. Некоторые частные случаи зависимостей коэффициентов температурного расширения композитов от их составов
4.3. Композиты со структурами матрица ¾ включение (сфера в сфере) и переходного типа
4.4. Зависимости коэффициентов температурного расширения двухкомпонентных композитов от ихсоставов при различных усредняющих функциях модуля объемной упругости
4.5. Сравнение расчетных и экспериментальных значений коэффициентов температурного линейного расширения композитов по различным моделям
4.6. Зависимости коэффициентов температурного расширения твердых тел от пористости
4.7. Коэффициенты температурного расширения многокомпонентных естественных и искусственных композитов
4.8. Температурные напряжения в составляющих композитов и коэффициент их термоупругости
4.8.1.Температурные напряжения в составляющих композита при его свободном температурном расширении
4.8.2. Коэффициенты термоупругости композитов
4.9. Энергия температурной деформации составляющих композитов при выполнении для них гипотезы о существовании упругого потенциала
4.10. Экспериментальные методы определения неоднородности напряженно деформированногосостояния композитов по составляющим 4.10.1.Применение температурных датчиков и тензодатчиков
4.10.2.Методика расчета главных напряжений в составляющих композитов

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ К СПИСКУ ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ КОМПОЗИТОВ ПО РАЗЛИЧНЫМ ТЕОРИЯМ ПРОЧНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ
5.1. К проблеме разработки принципиально новой теории прочности естественных и искусственных двух- и многокомпонентных композитов
5.2. Приближенная теория прочности двухкомпонентных композитов без учета поперечных напряжений в их составляющих
5.3. Критерии разрушения составляющих двухкомпонентных композитов в сложных видах их напряженно деформированного состояния с применением гипотезы о существовании упругого потенциала
5.4.  Прочностные свойства двухкомпонентных композитов в простых случаях их напряженного состояния
5.4.1. Прочность композитов при одноосном сжатии
5.4.2. Прочность композитов при одноосном растяжении
5.4.3. Прочность композитов при сдвиге
5.4.4. Концентрационные зависимости соотношений прочности при сжатии и растяжении композитов
5.5. Критерии одновременности разрушения составляющих двухкомпонентного композита и композита в целом
5.5.1. Случай одноосного сжатия
5.5.2. Случай одноосного растяжения
5.6. Концентрационные зависимости прочности при сжатии двухкомпонентных строительных композитов, выраженные через упругие технические характеристики составляющих композитов
5.6.1. Точные выражения для прочности при сжатии композитов общего типа
5.6.2. Приближенная оценка прочности при сжатии строительных композитов общего типа
5.6.3. Влияние изменения объемного относительного содержания заполнителя на прочность композитов при сжатии
5.6.4. Критерий равенства прочности при сжатии двухкомпонентного композита прочности при сжатии одной из его составляющих
5.6.5. Критерий одновременности разрушения составляющих композита и композита в целом при одноосном сжатии
5.7. Критерии разрушения включений в случае малого их объемного содержания
5.8. Эмпирический учет влияния пористости на упругие и прочностные свойства твердых тел
5.9. Влияние внутренних напряжений в составляющих композитов на их прочностные свойства
5.9.1. Прочность при сжатии
5.9.2. Прочность при растяжении
5.9.3.Влияние на соотношение прочности при сжатии и растяжении композитов внутренних напряжений в их составляющих
5.10. Критерий «трещиностойкости» связующей части двухкомпонентных композитов с учетом условий их изготовления и эксплуатации
5.11. Методы оценки напряжений в многокомпонентных композитах, приводящих к разрушению их составляющих в композитах на основании использования гипотезы о существовании упругого потенциала
5.11.1. Метод «включение - конгломерат»
5.11.2.Оценка прочностных свойств многокомпонентных композитов на основе знания главных напряжений в их составляющих
5.12. Сравнение концентрационных зависимостей прочностей при сжатии и растяжении двухкомпонентных композитов по различным моделям
5.12.1. Прочность при сжатии композитов
5.12.2. Прочность при растяжении композитов
5.1. Метод установления уравнений прочности композитов по известным уравнениям прочности их составляющих
5.13.1. Теория метода
5.13.2. Экспериментальные исследования
5.13.3. Случай одноосного растяжения

Глава 6. ВЛИЯНИЕ НА ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ИСКУССТВЕННЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ ПАРАМЕТРОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СВОЙСТВ СОСТАВЛЯЮЩИХ
6.1. Классификации искусственных каменных композиционных материалов по физико-механическим свойствам составляющих и их специфическому поведению в композитах
6.1.1. Классификация композитов по различию механических свойств и характеру напряженно-деформированного состояния их составляющих
6.1.2. Классификация композитов по влиянию внутренних напряжений в составляющих композитов на их прочностные свойства
6.1.3. Классификация композитов по началу разрушения одной из их составляющих (связующей части композита или заполнителя)
6.2. Прочностные свойства тяжелых бетонов
6.2.1. Группирование крупных заполнителей по их влиянию на прочность тяжелых бетонов при сжатии
6.2.2. Влияние водоцементного отношения на прочность при сжатии тяжелых бетонов
6.2.3. Влияние водоцементного отношения, расходов мелких и крупных заполнителей на эффективность использования тяжелых бетонов в строительстве
6.2.4. Прочность тяжелых бетонов при сжатии в случае приближенного равенства коэффициентов Пуассона растворного камня и заполнителя
6.3. Прочностные свойства собственно легких бетонов
6.3.1.Зависимость прочности при сжатии собственно легких бетонов от упругих и прочностных свойств пористых заполнителей
6.3.2. Влияние свойств растворного камня собственно легких бетонов на их прочность при сжатии
6.3.3. Приближенная зависимость прочности при сжатии легких бетонов в случае низких значений прочностных свойств заполнителей
6.4. Прочностные свойства полимербетонов

Глава 7. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ КОМПЛЕКСА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД  И СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ
7.1. Создание исходной базы данных для оценки свойств естественных и искусственных композитов
7.2. Свойства основных породообразующих минералов
7.2.1. Общие сведения
7.2.2. Структурные характеристики и физические свойства основных минералов, элементов и самородных металлов
7.3. Физико-механические свойства связующих частей искусственных каменных композиционных материалов различных типов
7.4. Методика оценки комплекса физико-механических свойств горных пород по свойствам минеральных составляющих
7.4.1. Оценка аддитивных свойств горных пород
7.4.2. Оценка свойств пород типа обобщенной проводимости
7.4.3. Оценка производных упругих характеристик пород от упругих свойств пород типа обобщенной проводимости (К и G)
7.4.4. Оценка коэффициента температурного расширения породы
7.4.5. Оценка критических параметров горных пород при их одноосном сжатии или растяжении
7.5. Методика оценки комплекса физико-механических свойств двухкомпонентных искусственных композитов
7.5. Методика и программное обеспечение оценки комплекса физико-механических свойств тяжелого бетона и камнебетона при различных водоцементных отношениях и содержании дополнительного песка
7.6.1. Основные особенности изучения физических свойств многокомпонентных композитов с переменным составом
7.6.2. Текстовой файл 76YPv1t программы 76YPv1
7.6.3. Результаты расчета физико-механических свойств композитов по различным программам и их анализ
7.5. Приближенные методы оценки прочности при сжатии композитов

Глава 8. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ОПТИМАЛЬНЫХ СОСТАВОВ
8.1. Основные задачи проектирования искусственных строительных композитов с заданными свойствами
8.2. Основные факторы, обусловливающие физико-механические свойства строительных композитов
8.3. Эмпирические методы установления зависимостей «состав - свойство» многокомпонентных строительных композитов
8.3.1. Многомерный случай установления зависимостей в общем виде
8.3.2. Трехмерный случай на примере оптимизации пустотности смеси заполнителей
8.3.3. Установление зависимости свойств трехкомпонентных композиций или искусственных композитов интерполяционным методом
8.4. Установление зависимости прочности при сжатии вспененных пенопластов, наполненных пористыми
минеральными заполнителямиот свойств составляющих методом двухуровневых следов и узловых точек
8.5. Экспериментальный метод оптимизация состава сухой шихты (смеси заполнителей) по объемной насыпной массе или пустотности
8.6. Учет влияния удельной поверхности заполнителя на расход цемента
8.7. Упрочнение связующей части композитов дисперсными частицами Пример проектирования наполненных пенопластов с оптимальными свойствами
8.9. Пример установления зависимостей физико-механических свойств ячеистых бетонов от одновременного изменения пористости растворного камня и заполнителя

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ К СПИСКУ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

УКАЗАТЕЛЬ МИНЕРАЛОВ, ГОРНЫХ ПОРОД, ГОРНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ, ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ  СВЯЗУЮЩИХ, СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ

ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ
Ваша корзина
Ваша корзина пуста
Книжные новинки
НОВОСТИ