Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ВЛИЯНИЕ ВЛАГИ НА СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. ВОДОСТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ. ОЦЕНКА ВОДОСТОЙКОСТИ.

ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ

Увлажнение приводит к изменению многих свойств материала: повышается масса строительной конструкции, возрастает теплопроводность; под влиянием расклинивающего действия воды уменьшается прочность материала. Для многих строительных материалов влажность нормирована. Например, влажность стеновых материалов – 5-7%, воздушно-сухой древесины – 12-18%.

Гигроскопичностью называется свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из воздуха.

Степень гигроскопичности зависит от количества и величины пор в материале, его структуры, температуры и относительной влажности воздуха. Материалы с одинаковой пористостью, но с более мелкими порами обладают более высокой гигроскопичностью, чем крупнопористые. Это отрицательно сказывается на физико-механических характеристиках материалов.

Например, цемент при хранении поглощает из воздуха водяные пары, теряет активность; древесина при влажном воздухе разбухает, коробится, образует трещины усушки, изменяются форма и размеры деревянных изделий.

Водостойкость – свойство материала сохранять в той или иной мере свои прочностные свойства при увлажнении. Числовой характеристикой водостойкости служит отношение предела прочности при сжатии материала в насыщенном водой состоянии R_H к пределу прочности при сжатии в сухом состоянии R_C. Это отношение принято называть коэффициентом размягчения.

Этот коэффициент изменяется от 0 (полностью размягчающиеся материалы) до величины, близкой к 1. К водостойким относятся строительные материалы, коэффициент размягчения которых больше 0,8. Такие материалы можно применять в сырых местах без специальных мер по защите их от увлажнения.

Водонепроницаемость – свойство материалов не пропускать через свою толщу воду под давлением.

Данное свойство зависит от пористости, размера и характера пор и оценивается по-разному с учетом специфики условий эксплуатации конкретного материала: для рулонных и мастичных кровельных и гидроизоляционных материалов – временем, по окончании которого вода при определенном давлении начинает просачиваться через образец, для гидроизоляционных строительных растворов и бетонов – односторонним гидростатическим давлением, при котором вода в стандартных условиях не проходит через образец цилиндрической формы

Водонепроницаемыми являются плотные материалы (металлы, битум, полимеры) и материалы с мелкими замкнутыми порами (пенопласты).

На стабильность структуры и свойств материала заметное влияние оказывают попеременное увлажнение и просыхание. В жестких условиях находится тот материал, который увлажняется при резких температурных перепадах. Вода, поглощенная материалом, особенно порами в поверхностном слое, замерзает при переходе через нулевую температуру с расширением на 9%. Чередующаяся кристаллизация льда в порах с последующим оттаиванием приводит к дополнительным внутренним напряжениям. Могут возникнуть микро- и макротрещины со снижением прочности, с возможным разрушением структуры.

 

 

Гигроскопичность — свойство материалов поглощать (сорбировать) влагу из окружающего влажного воздуха. Количество влаги, поглощенной (при установившемся гигротермическом равновесии) весовой единицей материала, зависит от относительной влажности и температуры окружающей воздушной среды, а также от природы материала (химич. состава, физич. Структуры, гидрофильности).

Особенности гигроскопичности отдельных строит, материалов выражаются изотермами сорбции — кривыми зависимости количества поглощенной влаги от относительной влажности воздуха при определенной темп-ре. Процессы сорбции у плотных строит, материалов протекают очень медленно; для завершения поглощения влаги до равновесного состояния требуется неск. месяцев. Поэтому исследованиями, проводимыми на сравнительно больших образцах, помещаемых на ограниченный срок во влажную воздушную среду (напр., кубики 7X7X7 см в течение 10 суток), нельзя установить макс, количество поглощенной влаги— предел гигроскопичности.

Свойства гигроскопичности важны при расчете влагоизоляции и оценке долговечности конструкций. Отношение разности между максимальным значением гигроскопич. влажности и влажностью материала в воздушно-сухом состоянии к разности соответствующих значений влажности окружающей воздушной среды характеризует влагоемкость (пароемкость) материала, от величины которой зависит требуемая непроницаемость влагоизоляционных слоев конструкции.

В тех случаях, когда влажность приближается к пределу гигроскопичности или превышает его, возрастает опасность постепенного разрушения материалов от биологич. процессов, действия влаги, мороза, коррозии и сокращается долговечность конструкций.

 

Что такое влажность и зачем ее измерять. Влажность – это содержание водных капель (паров) в различных веществах: воздухе, твердых телах, пористых и волокнистых материалах. В тех или иных объектах присутствует влага, только в разном количестве. Процентное соотношение воды, приходящейся на массу проверяемого объекта, и является уровнем влажности.

Электронные гигрометры

 

Электронные гигрометры могут использовать различные принципы:

· оптоэлектронные — измерение точки росы при помощи охлажденного зеркала (зеркало замораживается, затем постепенно нагревается, так и определяется точка росы);

· ёмкостные — измеряют изменение емкости полимерного или металоксидного конденсатора (измеряют только от 5 % до 95 %, стареют, зато от температуры почти не зависят);

· резистивные — используют эффект изменения проводимости солей или проводящих полимеров в зависимости от влажности

· измеряющие проводимость воздуха (измеряют абсолютную влажность, для вычисления относительной влажности требуется также измерение температуры)

 

Свойство материала, насыщенного водой, выдерживать многократные попеременные (циклические) замораживание и оттаивание без значительных технических повреждений и ухудшения свойств называется морозостойкостью.

Материал считают выдержавшим испытание, если после заданного количества циклов замораживания и оттаивания потеря массы образцов не превышает 5%, а прочность снижается не более чем на 20%.

Обычно образцы, насыщенные водой замораживают в специальных морозильных камерах при температуре 180C, а оттаивание в воде при комнатной температуре. Могут применяться и ускоренные методы испытания на морозостойкость с помощью сернокислого натрия.

Марка по морозостойкости (F 10, F 15 …… F 500) характеризуется числом циклов замораживания и оттаивания, которое выдержал материал, при допустимом снижении прочности или уменьшении массы образцов.

Водонепроницаемость строительного раствора важна для наружных штукатурок зданий, стяжек на балконах, подстилающего слоя под керамическую плитку пола в ванной комнате, для специальных гидроизоляционных штукатурок и т. д. Поскольку затвердевший раствор содержит поры, следовательно, абсолютно водонепроницаемых растворов нет. Принято считать водонепроницаемым раствор, пропускающий малое количество воды, которое полностью испаряется с его поверхности, не оставляя мокрых пятен. Чем раствор менее порист, чем он плотнее, тем он меньше пропускает воду. Для повышения водонепроницаемости при приготовлении в раствор вводят добавки— уплотняющие (жидкое стекло) и гидрофобизирующие (полимерные смолы, битум, церезит).

В связи с тем, что в крупных и сообщающихся порах усиливается перенос теплоты конвекцией, что повышает суммарную теплопроводность, мелкопористые материалы и материалы с замкнутыми порами обладают меньшей теплопроводностью. Материалы слоистого или волокнистого строения имеют различную теплопроводность в зависимости от направления

Портландцемент обязан быть свежим, не слежавшимся. Если есть комки, цемент просеивают через сито с размерами ячеек 5 мм. Если марка цемента выше той, которая рекомендуется для данного бетона, то надо разбавить высокоактивный цемент тонкомолотой активной добавкой, чтобы избежать перерасхода высокомарочного цемента.

В качестве мелких заполнителей для бетонов используют природный песок и песок из отсевов дробления и их смеси, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 8736, а также золошлаковые смеси по ГОСТ 25592. Песок - чистый, без глины, пыли и растительных остатков. Лучше всего подойдет песок средней крупности с песчинками диаметром 1.. .5 мм. Для приготовления тяжелых бетонов применяют природные пески, образовавшиеся в результате естественного разрушения горных пород, а также искусственные, полученные путем дробления твердых горных пород и из отсевов. Природные пески представляют рыхлую смесь зерен различных минералов, входивших в состав изверженных (реже осадочных) горных пород (кварца, полевого шпата, кальцита, слюды и др.).

Свойства тяжелого бетона:

 пористость, морозостойкость, водонепроницаемость, тепловыделение, усадка и набухание.

Усадка и набухание бетона

При твердении на воздухе происходит усадка бетона, т.е. бетон сжимается и линейные размеры бетонных элементов сокращаются. Для снижения усадочных напряжений и сохранения монолитности конструкций стремятся уменьшить усадку бетона. Наибольшую усадку имеет цементный камень. Введение заполнителя уменьшает количество вяжущего в единице объема материала, при этом образуется своеобразный каркас из зерен заполнителя, препятствующий усадке.

Морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона определяют путем попеременного замораживания в холодильной камере при температуре 17-20⁰C и оттаивания в воде при температуре 15-20⁰C бетонных образцов кубов с размерами ребра 10, 15 или 20 см (в зависимости от наибольшей крупности заполнителя). За марку по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое при испытании выдерживают образцы. Установлены марки по морозостойкости: F 50, F 75, F 100, F 150, F 200, F 300, F 400, F 500. Морозостойкость бетона зависит от качества примененных материалов и капиллярной пористости бетона.

Водонепроницаемость бетона

По водонепроницаемости бетон делят на марки: W2, W4, W6, W8, W12, марка обозначает давление воды (кгс/ см² ), при котором образец-цилиндр высотой 15 см не пропускает воду в условиях стандартного испытания. С уменьшением объема капиллярных макропор снижается водонепроницаемость и одновременно повышается морозостойкость бетона. Для уменьшения водонепроницаемости в бетон при его изготовлении вводят уплотняющие и гидрофобизирующие добавки.

Теплофизические свойства бетона

Теплопроводность тяжелого бетона в воздушно-сухом состоянии в 2-4 раза больше, чем у легких бетонов. Высокая теплопроводность является недостатком тяжелого бетона.

Крупный заполнитель и раствор, составляющие бетон, имеют различный коэффициент температурного расширения и будут по разному деформироваться при изменении температуры. Большие колебания температуры смогут вызвать внутреннее растрескивание бетона вследствие различного теплового расширения крупного заполнителя и раствора.

Марки и классы бетона

Класс бетона - это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0,95 . Это значит, что установленное классом свойство обеспечивается не менее, чем в 95 случаях из 100 и лишь в 5-ти случаях можно ожидать его не выполненным.

Соотношение между классом и марками бетона по прочности связано коэффициентом вариации.

Коэффициент вариации прочности бетона (%) вычисляют по формуле:

где S – среднее квадратичное отклонение частных результатов испытаний от средней прочности R.

От коэффициента вариации зависит требуемая прочность бетона, следовательно, расход цемента в бетоне и его экономические показатели.

За проектную марку бетона по прочности на сжатие принимают сопротивление осевому сжатию (кгс/ см² ) эталонных образцов-кубов.

40. Легкий бетон на пористых заполнителях: состав, особенности технологии, свойства, применение в строительстве.

Снизить высокую среднюю плотность бетона можно применением пористого заполнителя вместо плотного и поризацией цементирующего слоя.

К пористым заполнителям относятся:

• неорганические пористые заполнители – природные получают путем дробления горных пород (пемзы, вулканического туфа) и искусственные, являющиеся продуктами термической обработки минерального сырья;
• керамзитовый песок и гравий – получают путем обжига гранул, приготовленных из вспучивающихся глин или обжигом глиняных гранул во взвешенном состоянии;;
• вспученный вермикулит – пористый сыпучий материал, полученный обжигом водосодержащих слюд;
• вспученный перлит – получают обжигом водосодержащих вулканических стеклообразных пород (перлитов);
• топливные шлаки – пористые кусковые материалы, получающиеся в топке в результате спекания и вспучивания неоргнических примесей, содержащихся в угле.
• шунгизит – изготовляют обжигом шунгитовых сланцевых пород.

Прочность легкого бетона зависит от марки цемента, цементно-водного отношения, прочности пористого заполнителя.

При оптимальном количестве воды затворения, подобранном для применяемых цемента и заполнителей, прочность легкого бетона зависит от марки и расхода цемента.

Качество легкого бетона оценивают двумя важными показателями:

классом по прочности и маркой по средней плотности.

Для изготовления высокопрочных легких бетонов (имеющих плотность 1600-1800 кг/м³) применяют более прочный пористый заполнитель, а пористый песок частично или полностью заменяют плотным.

В зависимости от плотности в сухом состоянии легкие бетоны подразделяются на марки: Д200…Д2000.

 

 

Дефектоскопы

Дефектоскоп — прибор неразрушающего контроля для выявления и оценки внутренних и поверхностных дефектов материалов и изделий. В зависимости от метода неразрушающего контроля, дефектоскопы можно классифицировать на вихретоковые, магнитные, ультразвуковые.

Дефектоскоп — устройство для обнаружения дефектов в изделиях из различных металлических и неметаллических материалов методами неразрушающего контроля

 К дефектам относятся нарушения сплошности или однородности структуры, зоны коррозионного поражения, отклонения химического состава и размеров и др. Область техники и технологии, занимается разработкой и использованием дефектоскопов называется дефектоскопией. С дефектоскопами функционально связаны и другие виды средств неразрушающего контроля: толщиномеры, твердомеры, Структуроскопы, интроскопы и Стилоскоп.

Импедансные дефектоскопы

Принцип работы основан на определении различия полного механического сопротивления (импеданса) дефектного участка по сравнению с доброкачественным, для чего контролируемая поверхность сканируется с помощью двух пьезоэлементов, один из которых возбуждает колебания в материале, а другой воспринимает колебания. Импедансные дефектоскопы предназначены для выявления дефектов, расслоений, пористости и нарушения целостности композитных материалов и сотовых структур в авиастроении, космической, автомобильной и других отраслях промышленности.

Резонансные дефектоскопы

Резонансный метод основан на определении собственных резонансных частот упругих колебаний (частотой 1 — 10 МГц) при возбуждении их в изделии. Этим методом измеряют толщину стенок металлических и некоторых неметаллических изделий. При возможности измерения с одной стороны погрешность измерения — около 1 %. Кроме того, с помощью резонансной дефектоскопии можно выявлять зоны коррозионного поражения. Вариантом резонансного метода является спектрально-акустическая дефектоскопия .

Цели и задачи метрологии

· создание общей теории измерений;

· образование единиц физических величин и систем единиц;

· разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»);

· создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений. Приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант.

Также метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.

Аксиомы метрологии

1. Любое измерение есть сравнение.

2. Любое измерение без априорной информации невозможно.

3. Результат любого измерения без округления значения является случайной величиной.

4. Единство измерений — состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимым первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.

5. Физическая величина — одно из свойств физического объекта, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

6. Измерение — совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с её единицей и получения значения этой величины.

7. Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики воспроизводящие и (или) хранящие единицу величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности в течение известного интервала времени.

8. Поверка — совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.

9. Погрешность измерения — отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

10. Погрешность средства измерения — разность между показанием средства измерений и действительным значением измеряемой физической величины.

11. Точность средства измерений — характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю.

12. Лицензия — это разрешение, выдаваемое органам государственной метрологической службы на закрепленной за ним территории физическому или юридическому лицу на осуществление ему деятельности по производству и ремонту средств измерения.

13. Эталон единицы величины — техническое средство, предназначенное для передачи, хранения и воспроизведения единицы величины.

Погрешности измерения и их виды и причины их возникновения, общепринятые классификации погрешности измерений согласно типовым признакам и и влияющим величинам; абсолютная, относительная и допускаемая погрешность измерения.

Точность - это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Количественная оценка точности - обратная величина модуля относительной погрешности. Например, если погрешность измерений равна 10 в степени минус 6, то точность равна 10 в степени плюс 6.

Точность измерения зависит от погрешностей возникающих в процессе их проведения.

· Абсолютная погрешность измерения - разность между значением величины, полученным при измерении, и ее истинным значением, выражаемая в единицах измеряемой величины.

· Относительная погрешность измерения - отношение абсолютной погрешности, измерения к истинному значению измеряемой величины.

· Систематическая погрешность измерения - составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или изменяющаяся по определенному закону при повторных измерениях одной и той же величины.

· Случайная погрешность - составляющая погрешности измерения, изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины случайным образом.

· Грубая погрешность измерения - погрешность, значение которой существенно выше ожидаемой.

В зависимости от последовательности причины возникновения различают следующие виды погрешностей.

· Инструментальная погрешность -

· Погрешность метода измерения -.

· Погрешность настройки –

· Погрешность отсчёта -.

· Погрешность поверки –

· Влияющая физическая величина - температура и давление окружающей среды; относительная влажность и др..

· Погрешность средства измерения, возникающая при использовании его в нормальных условиях, когда влияющие величины находятся в пределах нормальной области значений, называют основной.

· Если значение влияющей величины выходит за пределы нормальной области значений, появляется дополнительная погрешность.

Температурные погрешности вызываются температурными деформациями.

Субъективные погрешности - погрешности, зависящие от оператора . Возможны четыре вида субъективных погрешностей: погрешность отсчитывания; погрешность присутствия (проявляется в виде влияния теплоизлучения оператора на температуру окружающей среды, а тем самым и на измерительное средство); погрешность действия (вносится оператором при настройке прибора); профессиональные погрешности (связаны с квалификацией оператора, с отношением его к процессу измерения).

Классификация погрешностей:

1) По способу выражения:

a) Абсолютная

b) Относительная

c) Приведенная –

2) По причинам и условиям возникновения:

· a) Основная

Рабочие условия измерений – это условия, при которых значения влияющих величин находятся в пределах рабочих областей, для которых нормируют дополнительную погрешность или изменение показаний СИ.

b) Дополнительная –.

Предел допускаемой основной погрешности – наиб. основная погрешность средств измерения, при которой СИ может быть годным и допущено к применению по тех. условиям.

Предел допускаемой дополнительной погрешности – наибольшая дополнительная погрешность, при которой СИ допущено к применению.

 

3) По характеру изменений:

a) систематические –

b) случайные

c) промахи

4) По зависимости от измеряемой величины:

a) Аддитивные погрешности (не зависит от измеряемой величины)

b) Мультипликативные погрешности (пропорционально значению измеряемой величины).

Мультипликативная погрешность по-другому называется погрешностью чувствительности.

Аддитивная погрешность обычно возникает из-за шумов, наводок, вибраций, трения в опорах. Пример: погрешность нуля и погрешность дискретности (квантования).

Мультипликативная погрешность вызывается погрешностью регулировки отдельных элементов измерительных приборов.

5) В зависимости от влияния характера изменения измеряемой величины:

a) Статическая – погрешность СИ при измерении неизменной или медленно изменяющейся величины.

b) Динамическая – погрешность СИ, возникающая при измерении быстро меняющейся во времени ФВ. Динамическая погрешность является следствием инерционности прибора.

Предел допускаемой погрешности средства измерений – наибольшее значение погрешности средств измерений, устанавливаемое нормативным документом для данного типа средств измерений, при котором оно еще признается годным к применению.

Классификация средст технических измерений по видам измерений: для измерений геометрических, механических, электрических величин; для физико-химических, акустических, оптических, температурных и теплофизических измерений и тд.

Средства измерения могут быть классифицированы по видам измерений:

· для измерения давления;

· для измерения геометрических величин;

· для измерения механических величин;

· для измерения параметров потока, расхода, уровня и объема;

· для физико-химических измерений;

· для температурных и теплофизических измерений;

· для измерения времени и частоты;

· для измерения электрических величин;

· для радиотехнических измерений;

· для магнитных измерений;

· для акустических измерений;

· для оптических и оптико-физических измерений;

· для измерения ионизирующих излучений.

Кроме того, средства измерения классифицируются по их месту в поверочной схеме в соответствии с рекомендациями РМГ 29-99 «Метрология. Основные требования и определения»:

· первичный эталон — эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью (по сравнению с другими эталонами той же единицы);

· вторичный эталон — эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы;

· рабочий эталон — эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим средствам измерения;

· рабочее средство измерения — предназначенное для измерений техническое средство, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и/или хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

Класс точности — это обобщенная характеристика средства измерения, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность выполняемых с их помощью измерений.

Допуски и проблема взаимозаменяемости в строительстве. Номинальное значение параметра(геометрический размер,величины механических, физико-химических и других показателей) и предельные допустимые отклонения от этих знгачений.

Взаимозаменяемость - свойство независимо изготовленных деталей занимать свое место в сборочной единице без дополнительной механической или ручной обработки при сборке, обеспечивая при этом нормальную работу собираемых изделий (узлов, механизмов).

Сборку можно вести двумя способами: с подгонкой и без подгонки собираемых деталей или сборочных единиц. Сборку без подгонки применяют в массовом и поточном производствах, а с подгонкой - в единичном и мелкосерийном. При сборке без подгонки детали должны быть изготовлены с необходимой точностью. Однако взаимозаменяемость не обеспечивается одной только точностью геометрических параметров. Необходимо, чтобы материал, долговечность деталей, сборочных единиц и комплектующих изделий был согласован с назначением и условиями работы конечного изделия. Такая взаимозаменяемость называется функциональной, а взаимозаменяемость по геометрическим параметрам является частным видом функциональной взаимозаменяемости.

Взаимозаменяемость бывает полная и неполная, внешняя и внутренняя.

Полная взаимозаменяемость позволяет получить заданные показатели качества без дополнительных операций в процессе сборки.

При неполной взаимозаменяемости во время сборки сборочных единиц и конечных изделий допускаются операции, связанные с подбором и регулировкой некоторых деталей и сборочных единиц.

Внешняя взаимозаменяемость - это взаимозаменяемость узлов и комплектующих изделий по эксплуатационным параметрам и присоединительным размерам. Например, замена электродвигателя.

Внутренняя взаимозаменяемость обеспечивается точностью параметров, которые необходимы для сборки деталей в узлы, а узлов в механизмы.

Погрешности подразделяются на систематические, случайные и грубые (промахи).

Влияние случайных погрешностей на точность измерения можно оценивать методами теории вероятностей и математической статистики.

Точность размера (любого параметра) называют степень приближения действительного размера к заданному, т.е. точность размера определяется погрешностью.

Допуск - разность между наибольшими и наименьшими допустимыми значениями какого-либо параметра. Допуски задают на геометрические параметры деталей машин и механизмов на механические, физико-химические и другие

Размеры же выражают числовые значения линейных величин (диаметров, длин, и т.д.) и делятся на номинальные, действительные и предельные.

Номинальный размер - размер, относительно которого определяют предельные размеры и отсчитывают отклонения Номинальные размеры являются основными размерами деталей и их соединений

Действительный размер (D_r, d_r) - размер, установленный измерениями с допустимой погрешностью.

Предельные размеры - два параллельно допустимых размера, при которых сохраняется работоспособность изделия, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер

Алгебраическую разность между размерами (действительным, предельным) и соответствующим номинальным размером называют отклонением

Действительное отклонение ( ) равно алгебраической разности действительного и номинального размеров:

Предельное отклонение равно алгебраической разности предельного и номинального размеров.

Верхнее отклонение ( , ) равно алгебраической разности наибольшего предельного и номинального размеров:

Нижнее отклонение ( , ) равно алгебраической разности наименьшего предельного и номинального размеров:

Среднее отклонение ( , ) равно полусумме верхнего и нижнего отклонений:

для оценки точности изготовления деталей заданы предельные отклонения

Содержание стандарта как нормативного правового документа.

В процессе стандартизации вырабатываются нормы, правила, требования, характеристики, касающиеся объекта стандартизации, которые оформляются в виде нормативного документа.

Стандарт — это нормативный документ, разработанный на основе консенсуса, утвержденный признанным органом, направленный на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области.

Предварительный стандарт — это временный документ, который принимается органом по стандартизации и доводится до широкого круга потенциальных потребителей, а также тех, кто может его применить.

Стандарты бывают международными, региональными, национальными, административно-территориальными.

Документ технических условий устанавливает технические требования к продукции, услуге, процессу. Обычно в документе технических условий должны быть указаны методы или процедуры, которые следует использовать для проверки соблюдения требований данного нормативного документа в таких ситуациях, когда это необходимо.

Свод правил, как и предыдущий нормативный документ, может быть самостоятельным стандартом либо самостоятельным документом, а также частью стандарта. Свод правил обычно разрабатывается для процессов проектирования, монтажа оборудования и конструкций, технического обслуживания или эксплуатации объектов, конструкций, изделий. Технические правила, содержащиеся в документе, носят рекомендательный характер.

Регламент — это документ, в котором содержатся обязательные правовые нормы. Принимает регламент орган власти, а не орган по стандартизации, как в случае других нормативных документов. Разновидность регламентов — технический регламент —

Основополагающий стандарт — нормативный документ, который содержит общие или руководящие положения для определенной области. Обычно используется либо как стандарт, либо как методический документ, на основе которого могут разрабатываться „другие стандарты.

Терминологический стандарт, в котором объектом стандартизации являются термины. Такой стандарт содержит определение (толкование) термина, примеры его применения и т.п.

Стандарт на методы испытаний устанавливает методики, правила, процедуры различных испытаний и сопряженных с ними действий (например, отбор пробы или образца).

Стандарт на продукцию, содержащий требования к продукции, которые обеспечивают соответствие продукции ее назначению, может быть полным или неполным. Полный стандарт устанавливает не только вышеуказанные требования, но также и правила отбора проб,

Стандарт на процесс, стандарт на услугу, — это нормативные документы, в которых объектом стандартизации выступают соответственно процесс (например, технология производства), услуга

Стандарт на совместимость устанавливает требования, касающиеся совместимости продукта в целом, а также его отдельных частей (деталей, узлов). Такой стандарт может быть разработан на систему в целом, например систему воздухоочистки,

Положения могут носить методический или описательный характер.

Методические положения — это методика, способ осуществления процесса, той или иной операции и т.п., с помощью чего можно достигнуть соответствия требованиям нормативного документа.

Описательное положение обычно содержит описание конструкции, деталей конструкции, состава исходных материалов, размеров деталей и частей изделия (конструкции). Кроме того, нормативный документ может содержать и эксплуатационное положение, которое описывает "поведение" объекта стандартизации при его использовании (применении, эксплуатации).

Стандарт с открытыми значениями. В некоторых ситуациях ту или иную норму (или количественное значение того или иного требования) определяют изготовители (поставщики), в других — потребители. Поэтому в стандарте может содержаться перечень характеристик, которые конкретизируются в договорных отношениях

Технические условия (ТУ) разрабатывают предприятия и другие субъекты хозяйственной деятельности в том случае, когда стандарт создавать нецелесообразно.

Технические измерения. Методики выполнения измерений. Требования к методикам выполнения измерении.

Методика выполнения измерений (МВИ) – совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с известной точностью. Методики разрабатывают и используют для выполнения измерений с погрешностью, характеристики которой не хуже гарантированной в научно-технической документации на МВИ.

Необходимость документации МВИ устанавливает разработчик конструкторской, технологической или проектной доку ментации. Или же разработку документа на МВИ может потребовать заказчик.

Требования к методикам выполнения измерений

При проведении метрологической экспертизы особое внимание уделяют выбору методик выполнения измерений, которые должны обеспечивать контролепригодность с учетом требований к точности параметров и их инструментальной доступности на объекте. При возможности использования конкурирующих МВИ следует выбирать не ту методику, которая обладает самой высокой точностью, а такую, которая требовала бы наименьших затрат с учетом имеющихся материальных ресурсов, либо позволяла минимизировать затраты на проектирование процессов измерений при необходимости приобретения и/или разработки новых средств измерений.

Общие требования, предъявляемые к методике выполнения измерений, можно сформулировать в следующем виде:

1. Обеспечение требуемой точности измерений.

2. Обеспечение экономичности измерений.

3. Обеспечение безопасности измерений.

4. Обеспечение представительности (валидности) результатов измерений.

30.Требования нормативных документов РБ к технческим кодексам ,техническим условиям и техническим регламентам(разработка и содержание)

В настоящее время основополагающие ТКП перерабатываются в постановления Госстандарта.

ТКП 1.0-2004 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила разработки технических регламентов. Дата введения 01.01.2005
Технический кодекс устанавливает правила разработки, включая утверждение, государственную регистрацию технических регламентов, а также правила их проверки, пересмотра, изменения, отмены, применения, официального издания, уведомление о ходе разработки и опубликования информации о технических регламентах. Технический кодекс не распространяется на правила разработки технических регламентов в особых случаях, предусмотренных статьей 7 Закона Республики Беларусь "О техническом нормировании и стандартизации".

ТКП 1.1-2004 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила разработки технических кодексов установившейся практики. Дата введения 01.01.2005
Технический кодекс устанавливает правила разработки, включая утверждение, государственную регистрацию технических кодексов, а также правила их проверки, пересмотра, изменения, отмены, применения, официального издания, уведомления о ходе разработки и опубликования информации о технических кодексах.

ТКП 1.2-2004 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила разработки государственных стандартов. Дата введения 01.01.2005
Технический кодекс устанавливает правила разработки государственных стандартов Республики Беларусь и предварительных государственных стандартов Республики Беларусь, включая их утверждение и государственную регистрацию, а также правила проверки, пересмотра, изменения, переиздания и отмены государственных стандартов, уведомления об этом, правила перевода предстандартов в государственные стандарты или их отмены, официального издания, применения государственных стандартов и предстандартов.

ТКП 1.3-2010 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила разработки технических условий. Дата введения 01.09.2010
Технический кодекс устанавливает порядок разработки, согласования, утверждения, регистрации, пересмотра, изменения и отмены технических условий на продукцию и услуги.

ТКП 1.4-2006 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила опубликования технических нормативных правовых актов в области технического нормирования и стандартизации и информации о них. Дата введения 01.01.2007
Технический кодекс устанавливает правила опубликования технических регламентов, технических кодексов установившейся практики , государственных стандартов Республики Беларусь, в том числе предварительных государственных стандартов Республики Беларусь, текстов, вносимых в указанные технические нормативные правовые акты в области технического нормирования и стандартизации (ТНПА), изменений и поправок, а также правила опубликования информации о технических регламентах, технических кодексах, государственных стандартах, технических условиях. Требования технического кодекса обязательны для субъектов технического нормирования и стандартизации, участвующих в процессе технического нормирования и стандартизации.

ТКП 1.5-2004 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила построения, изложения, оформления и содержания технических кодексов установившейся практики и государственных стандартов. Дата введения 01.01.2005
Технический кодекс устанавливает общие правила построения, изложения, оформления и содержания технических кодексов, государственных стандартов Республики Беларусь, предварительных государственных стандартов Республики Беларусь и изменений к ним. Требования технического кодекса применяют при разработке, подготовке к утверждению и изданию стандартов и изменений к ним. Требования технического кодекса не распространяются на действующие стандарты, которые были приняты до введения его в действие.

ТКП 1.6-2006 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила планирования работ по техническому нормированию и стандартизации. Дата введения 01.06.2007
Технический кодекс устанавливает правила планирования работ по техническому нормированию и стандартизации, формирования, утверждения, реализации, внесения изменений в План государственной стандартизации (далее - ПГС) и финансирования работ по его реализации.

ТКП 1.7-2007 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила разработки межгосударственных стандартов. Дата введения 01.10.2007
Технический кодекс устанавливает правила разработки документов по межгосударственной стандартизации (межгосударственных стандартов, правил и рекомендаций по межгосударственной стандартизации) , автором которых является Республика Беларусь, включая их принятие и введение в действие на территории Республики Беларусь; правила их проверки, изменения, пересмотра, прекращения применения на территории Республики Беларусь; а также правила рассмотрения межгосударственных стандартов, разработанных другими государствами - участниками Соглашения о проведении согласованной политики в области стандартизации, метрологии и сертификации. Требования технического кодекса обязательны для субъектов технического нормирования и стандартизации, участвующих в процессе технического нормирования и стандартизации.

ТКП 1.8-2008 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила подготовки уведомлений о технических регламентах, технических кодексах установившейся практики и государственных стандартах. Дата введения 01.04.2009
Технический кодекс устанавливает общие правила организации и проведения работ по подготовке, оформлению, представлению и публикации уведомлений о разрабатываемых и принятых (утвержденных) технических нормативных правовых актах в области технического нормирования и стандартизации: технических регламентах Республики Беларусь; технических кодексах установившейся практики; государственных стандартах Республики Беларусь, предварительных государственных стандартах Республики Беларусь, межгосударственных стандартах, правилах и рекомендациях по межгосударственной стандартизации, автором которых является Республика Беларусь. Технический кодекс не распространяется на ТНПА на продукцию, сведения о которой отнесены к государственным секретам Республики Беларусь.

ТКП 1.9-2007 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила принятия международных, региональных и национальных стандартов других государств в качестве государственных стандартов. Дата введения 01.09.2007
Технический кодекс устанавливает правила и методы принятия международных, региональных и национальных стандартов других государств и международных документов, не являющихся международными стандартами), в качестве государственных стандартов Республики Беларусь и предварительных государственных стандартов Республики Беларусь, а также требования к их построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению. Требования технического кодекса могут применяться при принятии международных документов в качестве технических кодексов. Требования технического кодекса обязательны для субъектов технического нормирования и стандартизации, участвующих в процессе стандартизации.

ТКП 1.10-2007 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила построения, изложения, оформления и содержания технических регламентов. Дата введения 01.10.2007
Технический кодекс устанавливает правила построения, изложения, оформления и содержания технических регламентов Республики Беларусь. Требования технического кодекса применяют при разработке, подготовке к утверждению и изданию технических регламентов.

ТКП 1.11-2008 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Требования к издательскому оформлению и полиграфическому исполнению официальных изданий технических регламентов, технических кодексов установившейся практики и государственных стандартов. Дата введения 01.02.2009
Технический кодекс устанавливает требования к издательскому оформлению и полиграфическому исполнению официальных изданий технических регламентов и утвержденных Государственным комитетом по стандартизации Республики Беларусь (Госстандарт) технических кодексов установившейся практики, государственных стандартов Республики Беларусь и предварительных государственных стандартов Республики Беларусь. Требования технического кодекса не распространяются на тематические сборники технических регламентов, технических кодексов и государственных стандартов.

ТКП 1.12-2008 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила организации и работы технических комитетов по стандартизации Дата введения 01.04.2009
Технический кодекс устанавливает правила организации и работы, основные функции, права и ответственность технических комитетов по стандартизации Республики Беларусь.

ТКП 1.13-2014 Система технического нормирования и стандартизации Республики Беларусь. Правила разработки, построения, изложения и оформления терминологических стандартов. Дата введения 01.09.2014
Технический кодекс устанавливает основные принципы и методы стандартизации терминологии, используемые при разработке терминологических стандартов.

Органы , осуществляющие государственное реглирование и управдение в области обеспечения единства измерений в РБ: полномочия государственного комитета по стандартизации в области обеспечения единства измерений.

Государственное регулирование и управление в области обеспечения единства измерений осуществляются Президентом Республики Беларусь, Советом Министров Республики Беларусь, Государственным комитетом по стандартизации Республики Беларусь и иными государственными органами

Государственный комитет по стандартизации Республики Беларусь в области обеспечения единства измерений:
-осуществляет проведение единой государственной политики;
-осуществляет координацию деятельности по обеспечению единства измерений в Республике Беларусь;
-обеспечивает создание и функционирование системы обеспечения единства измерений Республики Беларусь;
-обеспечивает создание и функционирование государственной метрологической службы;
представляет в Совет Министров Республики Беларусь предложения о допуске единиц измерений к применению в Республике Беларусь;
-определяет из юридических лиц, подчиненных ему, юридическое лицо, выступающее в качестве национального метрологического института;
-устанавливает требования к национальным эталонам единиц величин и эталонам единиц величин, правила их разработки, утверждения, хранения и применения;
-утверждает национальные эталоны единиц величин и выдает свидетельства об их -утверждении юридическим лицам, осуществляющим хранение и применение этих эталонов;
-ведет Государственный реестр национальных эталонов единиц величин Республики Беларусь и Государственный реестр средств измерений Республики Беларусь;
-организует и осуществляет государственный метрологический надзор;
-осуществляет аккредитацию юридических лиц для проведения государственных испытаний средств измерений, осуществления метрологической аттестации средств измерений, поверки, калибровки;
-разрабатывает и утверждает правила аккредитации юридических лиц на право проведения государственных испытаний средств измерений, метрологической аттестации средств измерений, поверки, калибровки, регламентирующие вопросы аккредитации, за исключением вопросов, предусмотренных абзацами пятым–седьмым статьи 7 настоящего Закона;
-принимает решения об утверждении типов средств измерений, выдает сертификаты об их утверждении юридическим лицам и индивидуальным предпринимателям;
-определяет в сфере законодательной метрологии области, в которых применение средств измерений допускается после их поверки юридическими лицами, входящими в государственную метрологическую службу, и утверждает их перечень (далее – Перечень областей в сфере законодательной метрологии);
-определяет формы и порядок применения знака утверждения типа средств измерений, знака поверки средств измерений и знака маркировки фасованных товаров;
-принимает меры по признанию национальных эталонов единиц величин другими государствами;
-осуществляет иные полномочия в соответствии с настоящим Законом и иными актами законодательства Республики Беларусь.

Все ткп

Полномочия Министерства архитектуры строительства в области технического нормирования и стандартизации.

1. Совет Министров Республики Беларусь в области технического нормирования и стандартизации:

1.1. обеспечивает проведение единой государственной политики;

1.2. утверждает программу разработки технических регламентов Республики Беларусь;

1.3. устанавливает порядок разработки, утверждения, государственной регистрации, проверки, пересмотра, изменения, отмены, применения, официального распространения (предоставления) технических регламентов Республики Беларусь, официального распространения (предоставления) информации о них, а также размещения проектов технических регламентов Республики Беларусь, уведомлений об их разработке и о завершении их рассмотрения в глобальной компьютерной сети Интернет, за исключением регулирования вопросов, урегулированных настоящим Законом и иными законодательными актами Республики Беларусь;

1.4. определяет уполномоченные органы, осуществляющие государственную регистрацию технических условий, за исключением технических условий, не подлежащих государственной регистрации в соответствии с пунктом 5 статьи 26 настоящего Закона, устанавливает исчерпывающий перечень документов (сведений), представляемых для осуществления государственной регистрации технических условий, сроки осуществления государственной регистрации технических условий, сроки действия государственной регистрации технических условий, размер платы, взимаемой при осуществлении государственной регистрации технических условий, или порядок ее определения;

1.5. утверждает правила технического нормирования и стандартизации в военной сфере;

1.6. утверждает, вводит в действие, изменяет, отменяет технические регламенты Республики Беларусь;

1.7. осуществляет официальное толкование технических регламентов Республики Беларусь либо определяет республиканские органы государственного управления, подчиненные Совету Министров Республики Беларусь, уполномоченные на осуществление официального толкования технических регламентов Республики Беларусь;

1.8. организует разработку проектов технических регламентов Евразийского экономического союза (если Республика Беларусь определена в соответствии с правом Евразийского экономического союза стороной, ответственной за разработку таких проектов), в соответствии с правом Евразийского экономического союза определяет республиканские органы государственного управления, подчиненные Совету Министров Республики Беларусь, ответственные за выработку позиции Республики Беларусь, участие в международных переговорах по проектам технических регламентов Евразийского экономического союза;

1.9. организует разработку планов мероприятий по реализации в Республике Беларусь требований технических регламентов Евразийского экономического союза, определяет республиканские органы государственного управления и иные государственные организации, подчиненные Совету Министров Республики Беларусь, утверждающие такие планы мероприятий, организует выполнение указанных планов;

1.10. определяет республиканские органы государственного управления и иные государственные организации, подчиненные Совету Министров Республики Беларусь, которые осуществляют сотрудничество Республики Беларусь с международными организациями, осуществляющими деятельность в области технического нормирования и стандартизации;

1.11. определяет республиканские органы государственного управления, уполномоченные на утверждение общегосударственных классификаторов, устанавливает порядок разработки, утверждения, государственной регистрации, проверки, пересмотра, изменения, отмены, применения, официального распространения (предоставления) общегосударственных классификаторов, официального распространения (предоставления) информации о них, за исключением регулирования вопросов, урегулированных настоящим Законом и иными законодательными актами Республики Беларусь;

1.12. обеспечивает создание Национального фонда технических нормативных правовых актов, устанавливает порядок ведения этого фонда и правила пользования им;

1.13. обеспечивает создание Государственной системы каталогизации продукции и устанавливает порядок ее функционирования.

2. Совет Министров Республики Беларусь осуществляет иные полномочия в области технического нормирования и стандартизации в соответствии с Конституцией Республики Беларусь, настоящим Законом, иными законами Республики Беларусь и актами Президента Республики Беларусь.

Требования, предъявляемые к техническим регламентам.

Технические регламенты устанавливают минимально необходимыетребования, обеспечивающие:

· безопасность (излучений, механическую, пожарную, промышленную, термическую, химическую, биологическую, взрывобезопасность, электрическую, ядерную, радиационную);

· электромагнитную совместимость в части обеспечения безопасности работы приборов и оборудования;

· единство измерений.

Технический регламент должен содержать исчерпывающий перечень продукции и процессов, в отношении которых устанавливаются его требования. Содержащиеся в нем обязательные требования имеют прямоедействие на всей территории РБ.

Не включенные в технический регламент требования к продукции и процессам, правилам и формам оценки соответствия, требованиям к терминологии, упаковке, маркировке или этикеткам не могут носить обязательный характер.
Технический регламент должен содержать требования к характеристикам продукции и процессам, но не должен содержать требования к конструкции и исполнению. В нем могут содержаться специальные требования с учетом степени риска причинения вреда, обеспечивающие защиту отдельных категорий граждан (инвалидов, несовершеннолетних, беременных женщин).
Технический регламент не может содержать требования к продукции, причиняющий вред жизни или здоровью, накапливаемый при длительном использовании этой продукции. Он может содержать требования, касающиеся информирования приобретателя о возможном вреде и о факторах, от которых он зависит.
Технические регламенты устанавливают также минимально необходимые ветеринарно-санитарные и фитосанитарные меры в отношении продукции, происходящей из отдельных стран и (или) мест, обеспечивающие биологическую безопасность.


СТБ ВСЕ

СНБ ВСЕ

52. Использование государственных стандартов для разработки техническихнормативных документов(технических кодексов и технических регламентов).

Технические кодексы установившейся практики разрабатываются в целях реализации требований технических регламентов Республики Беларусь и (или) упорядочения процессов разработки, проектирования, изысканий, производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации (использования), хранения, перевозки (транспортирования), реализации и утилизации продукции или выполнения работ, оказания услуг.

Технические требования технических кодексов установившейся практики должны основываться на результатах установившейся практики.

Не допускается включение в технические кодексы установившейся практики требований, касающихся осуществления административных процедур, кроме случаев включения в технические кодексы установившейся практики отсылок к нормативным правовым актам Республики Беларусь, регулирующим соответствующие отношения и не относящимся к техническим нормативным правовым актам Республики Беларусь.

Технические кодексы установившейся практики являются добровольными для применения, за исключением случаев:

· установление конкретной ссылки на технический кодекс установившейся практики в законодательном акте Республики Беларусь (законе Республики Беларусь, декрете или указе Президента Республики Беларусь), техническом регламенте Республики Беларусь или ином нормативном правовом акте Совета Министров Республики Беларусь);

· субъект в добровольном порядке заявил о соблюдении технического кодекса установившейся практики;

· субъект своим решением установил обязательность соблюдения требований технического кодекса установившейся практики для подчиненных ему либо входящих в его состав (систему) иных субъектов.

Разработчиком технического регламента может быть любое лицо. При разработке технического регламента необходимо максимально обеспечить:

· прозрачность процедур разработки;

· возможность участия в разработке всех заинтересованных лиц;

· достижение согласия большинства заинтересованных сторон.

О начале разработки проекта технического регламента делается оповещение посредством публикации специального уведомления Уведомление содержит информацию о том, в отношении какой продукции и каких стадий ее жизненного цикла будут устанавливаться разрабатываемые требования.

С момента опубликования уведомления технический регламент должен быть доступен заинтересованным лицам для ознакомления. С этой целью осуществляются постоянные публикации о ходе разработки технического регламента, дающие возможность ознакомиться с текстами проектов на всех стадиях. Разработчик обязан по требованию заинтересованного лица предоставить ему копию проекта технического регламента. Проект дорабатывается с учетом полученных в письменной форме замечаний заинтересованных лиц.

Затем проводится публичное обсуждение, и по его итогам составляется проект технического регламента, к которому прилагается перечень полученных в письменной форме замечаний заинтересованных лиц с кратким изложением содержания замечаний и результатов их обсуждения

ВИДЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА

Анализ показал, что показатели качества находятся между собой в системной взаимосвязи и возникают в различные периоды инвестиционного цикла, к которым могут быть отнесены:

· предпроектная подготовка и проектирование;

· производство продукции предприятиями стройматериалов;

· производство продукции предприятиями стройиндустрии;

· разработка организационно-технологической документации;

· производство строительно-монтажных работ;

· эксплуатация объекта, включая техническое обслуживание и последующие ремонт и реконструкцию.

Показатели социальных свойств строительной продукции являются одними из важнейших, так как определяют соответствие потребностей в условиях быта, производства и отдыха.

Показатели функциональных свойств условно можно разделить на несколько групп, в том числе:

· показатели, описывающие пространственные характеристики зданий и сооружений и их отдельных частей;

· показатели, описывающие состояние воздушной среды и комфортности;

· показатели, описывающие световой режим;

· показатели, описывающие звуковой режим;

· показатели, описывающие оснащенность здания современным инженерным и бытовым оборудованием;

· показатели, описывающие степень соответствия производственных зданий и сооружений и их частей их прямому функциональному назначению;

· показатели, отражающие безопасность эксплуатации зданий и сооружений.

Показатели качества, отражающие функциональные свойства зданий, сооружений и их частей, имеют физическую основу и численную величину, которые могут быть представлены в различных единицах измерения.

Показатели качества, описывающие свойства надежности строительной продукции, характеризуют конструктивные элементы, узлы, здания и сооружения в целом устойчиво выполнять свои функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных режимах даже при наличии отдельных сбоев и отказов

Показатели эстетических свойств качества строительной продукции, учитывающие закономерность эмоционального и зрительного восприятия, в соответствии с принятыми в архитектуре понятиями, включают: ансамблевость, масштабность, динамизм, архитектонику, симметрию, пластичность, контрастность, ритмичность, колористику, фактуру и структуру [1]. Наиболее удобным инструментом, используемым для исследования эстетических свойств строительной продукции, является метод экспертных оценок.

Показатели региональных свойств, отображающие регион расположения объекта, влияют на привлекательность строительной продукции со стороны различных групп населения и, соответственно, на рыночную стоимость

Показатели качества, описывающие долговечность, отражают свойства строительной продукции выполнять требуемые функции и сохранять эксплуатационные качества в течение намеченного срока эксплуатации.

Удобство эксплуатации описывается показателями, отражающими затраты времени, физических усилий и средств в процессе использования зданий, сооружений и их частей по функциональному назначению.

Технологичность проектных решений строительной продукции представляет собой совокупность технических свойств планировочных и объемно-конструктивных решений, соответствующих требованиям технологии строительного производства. Можно выделить три группы показателей технологичности:

· технологичность изготовления строительных материалов, деталей и конструкций;

· технологичность транспортирования;

· технологичность возведения строительного объекта.

Свойства ремонтопригодности характеризуются показателями качества, отражающими приспособленность зданий и сооружений к обнаружению и устранению причин отказов конструктивных элементов с минимальным расходом трудовых и материальных ресурсов.

Показатели качества, отражающие свойства экологичности, могут быть представлены отдельными группами, основными из которых являются:

· состояние атмосферы, в том числе состав воздуха, запыленность и загазованность, отсутствие неприятных запахов и т. д.;

· уровень шума и шумозащитные мероприятия, включая архитектурно-планировочные методы, шумозащитные мероприятия, в том числе зеленые насаждения и экранирующие сооружения, строительно-акустические методы (облицовка, остекление, устройство специальной изоляции) и др.;

· очистка, уничтожение и утилизация отходов, озеленение прилегающей территории;

· мероприятия по защите от электромагнитных излучений и радиационного загрязнения;

· показатели воздействия зданий и сооружений в процессе их эксплуатации на окружающую среду;

· показатели комфортности визуальной среды.

Экономические свойства строительной продукции выражаются в показателях стоимости, которые могут относиться как к отдельным конструктивным элементам и частям зданий и сооружений, так и к объектам строительства в целом.

Цели и задачи

Государственный комитет по стандартизации Республики Беларусь (Госстандарт) создан в соответствии с Указом Президента Республики Беларусь от 05.05.2006г. № 289 «О структуре Правительства Республики Беларусь» путем слияния Комитета по стандартизации, метрологии и сертификации при Совете Министров Республики Беларусь, Комитета по энергоэффективности при Совете Министров Республики Беларусь и департамента государственного строительного надзора Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь.

Госстандарт является республиканским органом государственного управления по проведению единой государственной политики в области технического нормирования, стандартизации, метрологии, оценки соответствия, энергоэффективности, по осуществлению надзора в строительстве и контроля соответствия проектов и смет нормативам и стандартам, а также надзора за рациональным использованием топлива, электрической и тепловой энергии.

В структуру комитета в настоящее время входит свыше 50 организаций, расположенных во всех регионах страны.

Центральный аппарат и организации Госстандарта реализуют широкий спектр задач, среди которых:

· повышение безопасности, качества, конкурентоспособности продукции (услуг), рациональное использование топливно-энергетических ресурсов, устранение технических барьеров в торговле, защита интересов государства и потребителей;

· обеспечение эффективного функционирования и развития систем технического нормирования и стандартизации; обеспечения единства измерений; аккредитации; подтверждения соответствия;

· осуществление общей координации разработки технических регламентов и государственных стандартов, формирование и утверждение планов (программ) их разработки с учетом предложений республиканских органов государственного управления, организаций;

· обеспечение создания, развития и поддержания на требуемом уровне технической базы эталонов единиц величин, организация проведения государственных испытаний, метрологической аттестации, поверки и калибровки средств измерений;

· координация и организация проведения работ по сертификации продукции, работ, услуг, персонала, систем менеджмента качества, систем управления окружающей средой, охраной труда, энергетического менеджмента, безопасностью пищевых продуктов и др.;

· формирование государственной политики в сфере эффективного использования топливно-энергетических ресурсов, организация разработки и реализации концепций и республиканских программ по энергосбережению;

· осуществление государственного надзора за соблюдением технических регламентов и стандартов, средствами измерений, рациональным использованием топлива, электрической и тепловой энергии;

· надзор в строительстве и контроль соответствия проектов и смет нормативам и стандартам;

· организация и координация работ по международному сотрудничеству Республики Беларусь в сфере технического нормирования, стандартизации, метрологии, аккредитации, эффективного использования топливно-энергетических ресурсов.

Основные усилия в области технического нормирования в настоящее время сконцентрированы на развитии системы технического регулирования в Евразийском экономическом союзе (ЕАЭС).

Важнейшей задачей государственной стандартизации является развитие и поддержание в актуальном состоянии нормативной базы, обеспечивающей разработку и производство безопасной, высококачественной и конкурентоспособной продукции и услуг, а также реализацию требований технических регламентов Таможенного союза.

Нормативная база республики сегодня охватывает практически все отрасли экономики, активно развивается и совершенствуется. Наиболее значимые разработки осуществляются в машиностроении, строительстве, электротехнике, химии и нефтехимии, энергосбережении, агропромышленном и других секторах. Приоритет в этих работах отдан гармонизации национальных требований с международными и региональными стандартами.

Госстандарт осуществляет ведение Национального фонда технических нормативных правовых актов, обеспечивая промышленности и бизнесу доступ к государственным, международным, региональным и национальным стандартам других стран, в том числе на основе интернет-технологий.

В республике реализуется Государственная программа «Эталоны и научные приборы». Национальная эталонная база сегодня включает более 50 национальных и исходных эталонов. Их разработка ведется с учетом потребностей экономики страны.

Госстандартом также осуществляется комплекс мер по дальнейшей гармонизации национальной системы аккредитации с международными требованиями и общепринятой мировой практикой с целью обеспечения международного признания результатов деятельности по аккредитации.

В республике наблюдается устойчивая тенденция роста количества организаций, имеющих сертификаты, подтверждающие соответствие систем менеджмента международным стандартам.

Госстандарт участвует в работе ведущих международных и европейских организаций в области стандартизации, метрологии, аккредитации (ISO, IEC, OIML, UNECE, CEN, CENELEC, ILAC, EA и др.), занимает активные позиции в проведении работ в сфере технического регулирования в рамках интеграционных образований на постсоветском пространстве – ЕАЭС и СНГ.

Деловые контакты на двухстороннем уровне развиваются в рамках реализации международных договоров более чем с 20 странами.

Госстандарт осуществляет свою деятельность в соответствии с Положением, утвержденным Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 31.07.2006г. №981.

Основными принципами аттестации являются добровольность, открытость, коллегиальность, социальная и правовая защищенность, обеспечивающие объективность, гуманное и доброжелательное отношение к специалистам

Монодисперсность

Монодисперсные системы могут быть образованы как различными объектами, находящимися в твердом или жидком состоянии, так и динамическими структурами — когерентными потоками микрочастиц, упорядоченными в пространстве и во времени. В случае строго монодисперсной системы кривая распределения её элементов по размерам имеет вид узкого пика.

Вещества в монодисперсном состоянии требуются, например:

· в научном и специальном машиностроении: для дозаторов редких или опасных веществ в том числе радиоактивных, генераторов капель, систем калибровки и т.д.;

· в биологии и медицине: для микродозирования био- и медицинских препаратов, экспресс-систем диагностики и т. д.;

· в производстве материалов со специальными свойствами (композитов, проводящих клеев и паст, высокотемпературных сверхпроводников, фотонных кристаллов и т.д.).

85Методы и средства определения истираемости и износа дорожных строительных материалов.

Истираемость — свойство материала сопротивляться истирающим воздействиям. Одновременное воздействие истирания и удара характеризует износостойкость материала. Оба эти свойства определяют различными условными методами: истираемость — на специальных кругах истирания, а износ — с помощью вращающихся барабанов, куда вместе с пробой материала часто загружают определенное количество металлических шаров, усиливающих эффект измельчения. За характеристику истираемости принимают потерю массы или объема материала, отнесенных к 1 см2 площади истирания, а за характеристику износа — относительную потерю массы образца в процентах от пробы материала.

Допустимые показатели истираемости и износа нормируются в соответствующих стандартах.

Макроструктурой.

Неразрушающий контроль в строительстве применяется при техническом обследовании и обслуживании жилых зданий, сооружений, ж/б конструкций. При этом используются методы неразрушающего контроля: приборы контрольно-измерительные для бетона и бетонного раствора, ячееистых блоков, кирпича, арматуры, древесины (склерометры, детекторы арматуры, дефектоскопы), контроль температуры (термометр контактный и безконтактный), твердомеры металлов.

Техническое обследование зданий и сооружений (строительный контроль)- это обширная система мероприятий по оценке технического состояния строительных конструкций, прочности сборных железобетонных изделий, контролю качества материалов и диагностике инженерных сетей.

Измерители прочности бетона – обширный класс приборов неразрушающего и разрушающего контроля, дающих возможность проводить диагностические испытания изделий из кирпича и различных видов бетона, включая армированные изделия, для определения их прочности и соответствия их характеристик нормативным документам. Прочность строительных материалов - основное свойство не поддаваться разрушению под действием внутренних напряжений, которые вызваны внешними факторами.

Физико-механические и механические свойства строительных материалов

Данную группу свойств составляют, во-первых, параметры физического состояния материалов и, во-вторых, свойства, определяющие отношение материалов к различным физическим процессам. К первым относят плотность и пористость материала, степень измельчения порошков, ко вторым — гидрофизические свойства (водопоглощение, влажность, водопроницаемость, водостойкость, морозостойкость), теплофизические (теплопроводность, теплоемкость, температурное расширение) и некоторые другие. Технические требования на строительные материалы приведены в Строительных нормах и правилах (СНиП).

Эффективный и своевременный анализ качества растворов, прочности и однородности материала, защитного слоя и расположения арматуры, напряжений в арматуре предварительно напряженных железобетонных формаций, во многом сказывается на качестве изделий и конструкций из бетона. Определение прочности проводится двумя методам:

· Разрушающий контроль (путем изготовления и испытания, образцов методом сжатия, истирания). Приборы, используемые при разрушающем контроле: гидравлические разрывные машины, испытательные машины, гидравлические пресса.

· Для неразрушающего контроля (НК) прочности бетона применяются приборы, основанные на методах локальных разрушений (отрыв со скалыванием, скалывание ребра, отрыв стальных дисков, керны). Удобный и менее затратный метод – метод ударного воздействия на бетон (ударный импульс, упругий отскок, пластическая деформация, склерометр) и использование ультразвукового прозвучивания (дефектоскопы, томографы, ультразвуковой тестер).

Основные методы для измерения прочности бетона при неразрушающем контроле применяемые на практике:

· ультразвуковой метод.

· метод ударного импульса.

· метод упругого отскока.

Перед основным использованием довольно распространенных на сегодняшний день ультразвуковых приборов неразрушающего контроля необходима предварительная тарировка (калибровка) на образцах, которые имеют аналогичный состав и структуру с испытуемыми.

Прибор измеритель глубины трещины в бетоне применяется для определения глубины открытых дефектов в изделиях на основе принципа акустической дифракции сигнала. Автоматическое и ручное обнаружение поверхностных трещин на различных строительных материалах. Прибор работает в режиме реального времени и помогает наблюдать за процессом начального образования трещин. Локатор для обнаружения арматуры в бетоне предназначен для определения глубины залегания арматуры в защитном слое бетона и диаметра арматуры.

87.Методы и средства определения водопоглащения, влажности и влагоотдачи, гигроскопичности, водопроницаемости, водостойкост и дорожных строительных материалов.

Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать в порах воду. Определяют водопоглощение по массе и объему.

Водопоглощение по массе Вм (%) вычисляют по формуле

, (18)

где mн – масса насыщенного водой образца, г; mс – масса сухого образца, г.

Водопоглощение по объему Во (%) – степень заполнения объема материала водой, характеризующую в основном его открытую пористость, ─ вычисляют по формуле

, (19)

где V0 – объем образца, см3; ρв – плотность воды (1г/см3).

Зная водопоглощение по массе Вм и плотность ρ0, можно рассчитать водопоглощение по объему

. (20)

Испытание производят на образцах в виде кубов с реб­ром 100 или

150мм или в виде цилиндров, имеющих такие же диаметр и высоту.Образцы высушивают до постоянной массы, а затем помещают в емкость, наполненную водой

Насыщение водой производят до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 г.

 

Влажность – показатель содержания воды в физических телах.

Измерение влажности сыпучих материалов.

Методы определения влажности твердых и сыпучих материалов (подразделяются на прямые и косвенные) более многочисленны и разнообразны из-за разнообразия как форм связи воды и вещества, так и строения самого вещества.

Связи, в зависимости от величины энергии, необходимой для ее разрушения, подразделяются на химические, физико-химические и физико-механические.

Химические – наиболее сильные ионная и молекулярная связи, при которой молекулы воды не существуют самостоятельно. Эту влагу нельзя удалить высушиванием. А ее удаление связано с разрушением молекулы самого вещества.

Физико-химические – адсорбционная и осмотическая связи. При адсорбции под действием сил межмолекулярного взаимодействия на поверхности твердого вещества образуется мономолекулярный слой воды, который находится под большим давлением. Вода в этом слое обладает рядом свойств:

Осмотическая связь имеет место у растительных клеток.

Физико-механическая – наиболее слабая. Вода удерживается под действием капиллярных сил.

Прямые методы основаны на непосредственном измерении количества влаги, содержащейся в материале:

· Метод высушивания при повышенной температуре или в вакууме.

· Экстракционный. Основан на извлечении влаги из материала водопоглощающей жидкостью (спирт, диоксан) и определении количества воды в экстракте по изменению его физических свойств (плотности, коэффициента преломления, температуры кипения и др.).

· Химический. Основан на применении веществ, вступающих в химическую реакцию с водой, содержащейся в пробе.

Косвенные методы основаны на измерении параметров, зависящих от влажности. Они характеризуются высокой скоростью анализа, но их точность ниже, чем прямых методов, поэтому используются в технологических измерениях.

 

Влагоотдача - способность материала отдавать воду при изменении условий окружающей среды.
Влагоотдачу выражают количеством воды, теряемой в сутки при относительной влажности окружающего воздуха 60 % и температуре 20 С. Влагоотдачу считают в процентах от веса или объема стандартного образца материала.
Скорость влагоотдачи зависит, во-первых, от разности между влажностью материала и относительной влажностью воздуха - чем она больше, тем интенсивнее происходит высушивание; во-вторых, на влагоотдачу влияют свойства самого материала, характер его пористости, природа вещества. Материалы с крупными порами и гидрофобные легче отдают воду, чем мелкопористые н гидрофильные.
Исследование кинетики влагоотдачи позволяет весь процесс инфракрасной выпечки разбить на три периода.

Для обеспечения равномерной влагоотдачи по всей длине блока следует увеличивать скорость движения теплого воздуха в сушилке и подавать его в достаточном количестве.
Режимом сушки называется изменение интенсивности влагоотдачи изделия путем изменения температуры, относительной влажности и скорости движения теплоносителя.

 

Гигроскопичность составов определяется в гигростатах, т. е. приборах, в которых сохраняется постоянной определенная влажность воздуха. Для создания определенной влажности воздуха на дно эксикатора наливают разбавленные растворы серной кислоты или растворы солей.

Над 10%-ным раствором H2S04 при 20° С создается 95%-ная относительная влажность, над насыщенным раствором КNОз— 92,5%-:ная влажность, над насыщенным раствором NaCI—77,5%-ная влажность. Испытание чаще проводят с прессованными составами, а в некоторых случаях помещают в термостаты и целиком снаряженные мелкие пиротехнические изделия.

Во время испытания состав периодически взвешивают. Общая продолжительность испытания в том случае, если оно проводится при комнатной температуре (20° С), составляет обычно не менее 30 суток.

 

Водостойкость - способность материалов сохранять свои эксплуатац. св-ва при длит. воздействии воды. Последнее может приводить к сорбции воды материалами (строительная керамика, гидрофобные полимеры), к их набуханию (необожженная глина, гидрофильные полимеры) и (или) хим. взаимод. с водой. Эти материалы можно применять в сырых местах без спец-ных мер по защите их от увлажнения. На стабильность структуры и свойств материала заметное влияние оказывает попеременное увлажнение и просыхание.

Количественно водостойкость оценивают обычно по массе воды (в %), поглощенной образцом Как правило, водостойкость характеризуют коэфф. разупрочнения Кр Водостойкими считают материалы, у к-рых Кр больше 0,8. К ним относят, напр., многие металлы, спеченную керамику, стекло.

Водопроницаемость строительного материала – это свойство материала пропускать воду под давлением. Измеряется водопроницаемость количеством воды, прошедшей в течении одного часа через строительный материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при постоянном давлении 1МПа. Водопроницаемость строительного материала тем больше, чем больше пор в его структуре. Стройматериалы, не имеющие пор, а так же материалы которые имеют закрытые поры, например, специальный бетон, относятся к водонепроницаемым материалам. Водопроницаемость характеризуется коэффициентом фильтрации kф=Vв*а/[S(p1-p2)t], где kф=Vв — количество воды, м³, проходящей через стенку площадью S = 1 м², толщиной а = 1 м за время t = 1ч при разности гидростатического давления на границах стенки p1 — p2 = 1 м вод. ст. Строительные материалы по своей водонепроницаемости характеризуются марками W2; W4; W8; W10; W12. Чем ниже коэффициент фильтрации kф, тем выше марка по водонепроницаемости.

88.  Методы и средства определения физических и физико-химических характьеристик материалов обусловленных их микроструктурой (текстура,дефекты,шероховатость и тп)

89. Методы  и средства определения наноструктуры (на атомно- молекулярнм уровне) хаарктеристик внутреннего строения материалом.

Появление наноструктур потребовало новых методов и средств, позволяющих изучать их свойства. С момента изобретения Г. Биннингом и Г. Рорером первого варианта сканирующего туннельного зондового микроскопа в 1982 г. прошло всего 20 лет, но за это время из остроумной игрушки он превратился в один из мощнейших инструментов нанотехнологии. Сейчас известны десятки различных вариантов зондовой сканирующей микроскопии (SPM - scanning probe microscopy).

Как видно из названия, общее у этих методов - наличие зонда (чаще всего это хорошо заостренная игла с радиусом при вершине ~10 нм) и сканирующего механизма, способного перемещать его над поверхностью образца в трех измерениях. Грубое позиционирование осуществляют трехкоординатными моторизированными столами. Тонкое сканирование реализуют с помощью трехкоординатных пьезоактюаторов, позволяющих перемещать иглу или образец с точностью в доли ангстрема на десятки микрометров по х и y и на единицы микрометров - по z. Все известные в настоящее время методы SPM можно условно разбить на три основные группы:

сканирующая туннельная микроскопия; в ней между электропроводящим острием и образцом приложено небольшое напряжение (~0.01-10 В) и регистрируется туннельный ток в зазоре, зависящий от свойств и расположения атомов на исследуемой поверхности образца;

атомно-силовая микроскопия; в ней регистрируют изменения силы притяжения иглы к поверхности от точки к точке. Игла расположена на конце консольной балочки (кантилевера), имеющей известную жесткость и способной изгибаться под действием небольших ван-дер-ваальсовых сил, которые возникают между исследуемой поверхностью и кончиком острия. Деформацию кантилевера регистрируют по отклонению лазерного луча, падающего на его тыльную поверхность, или с помощью пьезорезистивного эффекта, возникающего в самом кантилевере при изгибе;

ближнепольная оптическая микроскопия; в ней зондом служит оптический волновод (световолокно), сужающийся на том конце, который обращен к образцу, до диаметра меньше длины волны света. Световая волна при этом не выходит из волновода на большое расстояние, а лишь слегка "вываливается” из его кончика. На другом конце волновода установлены лазер и приемник отраженного от свободного торца света. При малом расстоянии между исследуемой поверхностью и кончиком зонда амплитуда и фаза отраженной световой волны меняются, что и служит сигналом, используемым при построении трехмерного изображения поверхности.

В лучших модификациях туннельной и атомно-силовой микроскопии удается обеспечить атомное разрешение, за которое пучковая электронная микроскопия боролась более полувека и сейчас достигает ее в крайне редких случаях. Размеры и стоимость зондовых микроскопов значительно ниже, чем у традиционных электронных, а возможностей даже больше: они могут работать при комнатной, повышенной и криогенной температуре, на воздухе, в вакууме и в жидкости, в условиях действия сильных магнитных и электрических полей, СВЧ - и оптического облучения и т.п. Зондовыми методами можно исследовать самые разнообразные материалы: проводящие, диэлектрические, биологические и другие - без трудоемкой подготовки образцов. Они могут использоваться для локального определения атомных конфигураций, магнитных, электрических, тепловых, химических и других свойств поверхности. Особенно интересны попытки зарегистрировать спин-зависимые явления, определяющие величину туннельного тока в зависимости от поляризации одного-единственного электрона в атоме на исследуемой поверхности. Это прямой путь к решению задач одноэлектроники и спинтроники.

Очень важно, что помимо исследовательских функций сканирующая туннельная микроскопия может выполнять еще и активные - обеспечивать захват отдельных атомов, перенос их в новую позицию, атомарную сборку проводников шириной в один атом, локальные химические реакции, манипулирование отдельными молекулами.

Типовая схема осуществления сканирующих зондовых методов исследования и модификации поверхности в нанотехнологии (а) и три основных типа приборов: б - туннельный микроскоп, в - атомно-силовой микроскоп и г - ближнепольный оптический микроскоп.

Обычно используют два основных способа манипуляции атомами с помощью иглы - горизонтальный и вертикальный. Процесс вертикальной манипуляции отличается от горизонтальной тем, что после захвата нужный атом отрывают от поверхности, поднимая зонд на несколько ангстрем. Это, разумеется, требует больших усилий, чем "перекатывание" атома по поверхности, но зато потом процесс переноса не зависит от встречающихся на ней препятствий (ступеней, ям, адсорбированных атомов). Процесс отрыва атома от поверхности контролируют по скачку тока. После перемещения в необходимое место его "сбрасывают”, приближая острие к поверхности и переключая напряжение на игле. В сущности это пока лишь демонстрация возможности достижения теоретического предела в оперировании веществом при конструировании полезных человеку устройств. Осуществление атомных манипуляций в массовом масштабе, пригодном для производства, требует преодоления многих сложностей: необходимости криогенных температур и сверхвысокого вакуума, низкой производительности и надежности и т.д.

Гораздо больших успехов зондовые методы достигли в нанолитографии - "рисовании" на поверхности различных наноструктур с характерными размерами в десятки нм. Ближе всего к практическим приложениям подошли процессы трех типов: химического окисления поверхности, индуцируемого движущимся острием; осаждения с острия наноостровков металла на поверхность за счет скачка напряжения; контролируемого наноиндентирования и наноцарапания. Минимальные размеры элементов, создаваемых этими способами, составляют около 10 нм, что позволяет в принципе осуществлять очень плотную запись, но производительность и надежность оставляют желать много лучшего. Диапазон от 1 до 10 нм пока не освоен для литографии даже в лабораторных условиях.

Развитие зондовых методов в направлении силового нанотестинга поверхности дает возможность исследовать механические свойства тонких приповерхностных слоев в нанообъемах, атомные механизмы наноконтактной деформации при сухом трении, абразивном износе, механическом сплавлении и др.

Усовершенствование зондов для сканирующей микроскопии вызвало к жизни поток публикаций о разработке и применении миниатюрных механических, химических, тепловых, оптических и других сенсоров для различных задач.

Кантилеверы, создававшиеся первоначально для нужд атомно-силовой микроскопии, демонстрируют высокую чувствительность не только к приложенным силам, но и к химическим реакциям на поверхности, магнитному полю, теплу, свету. Массивы кантилеверов из кремния, получаемые хорошо разработанными в полупроводниковой промышленности технологиями и содержащие несколько десятков (а иногда и сотен) отдельных датчиков, позволяют реализовать на одном чипе функции "электронного носа” или "электронного языка" для химического анализа газов и жидкостей, воздуха, продуктов питания. Так, разработан сенсор, представляющий собой кантилевер с "пришитой” химически биомолекулой на кончике острия. Эта молекула (например, антитело или энзим) может селективно вступать в химическое взаимодействие только с избранными веществами, которые могут находиться в многокомпонентном растворе. Захват определенной молекулы из раствора и связывание ее на кончике острия приводит к изменению резонансной частоты кантилевера на известную величину, что расценивается как доказательство присутствия детектируемых молекул в пробе. Легко понять, что чувствительность и избирательность таких сенсоров позволяет обнаруживать и регистрировать отдельные молекулы в растворе!

Отметилась зондовая техника и среди претендентов, обещающих повысить плотность записи информации. В частности, компания IBM финансирует проект "Millipede" (от лат. - тысяченожка), возглавляемый одним из нобелевских лауреатов 1986 г. Биннингом. Первоначально в качестве прототипа использовали модифицированный атомно-силовой микроскоп, который наносил на поверхность пластика отпечатки путем наноиндентирования. Однако для этого нужен весьма жесткий и массивный кантилевер, что делает процесс записи и считывания малопроизводительным. В проекте для увеличения производительности предлагается использовать одновременно несколько тысяч кантилеверов, собранных в матрицу (опытный образец имеет 1024 острия, размещенных на площади 3ґ3 мм²). Каждый кантилевер имеет длину 70 мкм, ширину 10 мкм и толщину 0.5 мкм. На его свободном конце сформировано острие высотой 1.7 мкм и радиусом в вершине менее 20 нм. Для уменьшения требуемых при наноиндентировании усилий, снижения массы кантилевера и увеличения стойкости острия последнее нагревают короткими импульсами тока до 300-400°С, что локально размягчает пластиковую пленку, на которую записывается информация. В процессе доводки - матрица 64ґ64 острия на площади около 7 мм². Она имеет общую производительность несколько сотен Мбайт/с как при записи, так и при считывании.

Биннинг с оптимизмом заявляет, что за несколько лет группа надеется преодолеть терабитный барьер (имеется в виду ~Тбайт/дюйм²) и приблизиться к атомной плотности записи (~103 Тбайт/см²), что в принципе достижимо методами атомно-силовой микроскопии. Заметим, что помимо IBM и другие компании ("Hewlett-Packard”, "Hitachi”, "Philips”, "Nanochip”) ведут интенсивные разработки устройств со сверхвысокой плотностью записи. Так что сейчас трудно сказать, какие из этих продуктов ждет коммерческий успех. Но интуиции нобелевских лауреатов, видимо, стоит доверять, как это делают такие гиганты, как IBM.

Итак, зондовые методы стали универсальным средством исследования, атомарного дизайна, проведения химических реакций между двумя выбранными атомами (молекулами), записи и хранения информации с предельно возможным в природе разрешением ~10^-10 м (для атомарных структур), а также последующего ее считывания

90. Методы и средства определения морозостойкости дорожно –строительных материалов

Морозостойкость – свойство насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание. Морозостойкость материала количественно оценивается маркой по морозостойкости. За марку материала по морозостойкости принимают наибольшее число циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы материала без снижения прочности на сжатие более 15%; после испытания образцы не должны иметь видимых повреждений – трещин, выкрашивания (потеря массы не более 5%). От морозостойкости зависит долговечность строительных материалов в конструкциях, подвергающихся действию атмосферных факторов и воды. Марка по морозостойкости устанавливается проектом с учетом вида конструкции, условий ее эксплуатации и климата. Легкие бетоны, кирпич, керамические камни для наружных стен обычно имеют морозостойкость 15, 25, 35. однако бетон, применяемый в строительстве мостов и дорог, должен иметь марку 50, 100 и 200, а гидротехнический бетон – до 500.Воздействие на бетон попеременного замораживания и оттаивания подобно многократному воздействию повторной растягивающей нагрузки, вызывающей усталость материала базовые - первый (для всех видов бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий) и второй (для бетонов дорожных и аэродромных покрытий); ускоренные при многократном замораживании и оттаивании - второй и третий;ускоренные при однократном замораживании - четвертый (дилатометрический) и пятый (структурно-механический). Для оценки морозостойкости материала применяют физические методы контроля и прежде всего импульсный ультразвуковой метод. С его помощью можно проследить изменение прочности или модуля упругости бетона в процессе циклического замораживания и определить марку бетона по морозостойкости в циклах замораживания и оттаивания, число которых соответствует допустимому снижению прочности или модуля упругости.

 

ВЛИЯНИЕ ВЛАГИ НА СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ. ВОДОСТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ. ОЦЕНКА ВОДОСТОЙКОСТИ.

ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ

Увлажнение приводит к изменению многих свойств материала: повышается масса строительной конструкции, возрастает теплопроводность; под влиянием расклинивающего действия воды уменьшается прочность материала. Для многих строительных материалов влажность нормирована. Например, влажность стеновых материалов – 5-7%, воздушно-сухой древесины – 12-18%.

Гигроскопичностью называется свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяной пар из воздуха.

Степень гигроскопичности зависит от количества и величины пор в материале, его структуры, температуры и относительной влажности воздуха. Материалы с одинаковой пористостью, но с более мелкими порами обладают более высокой гигроскопичностью, чем крупнопористые. Это отрицательно сказывается на физико-механических характеристиках материалов.

Например, цемент при хранении поглощает из воздуха водяные пары, теряет активность; древесина при влажном воздухе разбухает, коробится, образует трещины усушки, изменяются форма и размеры деревянных изделий.

Водостойкость – свойство материала сохранять в той или иной мере свои прочностные свойства при увлажнении. Числовой характеристикой водостойкости служит отношение предела прочности при сжатии материала в насыщенном водой состоянии R_H к пределу прочности при сжатии в сухом состоянии R_C. Это отношение принято называть коэффициентом размягчения.

Этот коэффициент изменяется от 0 (полностью размягчающиеся материалы) до величины, близкой к 1. К водостойким относятся строительные материалы, коэффициент размягчения которых больше 0,8. Такие материалы можно применять в сырых местах без специальных мер по защите их от увлажнения.

Водонепроницаемость – свойство материалов не пропускать через свою толщу воду под давлением.

Данное свойство зависит от пористости, размера и характера пор и оценивается по-разному с учетом специфики условий эксплуатации конкретного материала: для рулонных и мастичных кровельных и гидроизоляционных материалов – временем, по окончании которого вода при определенном давлении начинает просачиваться через образец, для гидроизоляционных строительных растворов и бетонов – односторонним гидростатическим давлением, при котором вода в стандартных условиях не проходит через образец цилиндрической формы

Водонепроницаемыми являются плотные материалы (металлы, битум, полимеры) и материалы с мелкими замкнутыми порами (пенопласты).

На стабильность структуры и свойств материала заметное влияние оказывают попеременное увлажнение и просыхание. В жестких условиях находится тот материал, который увлажняется при резких температурных перепадах. Вода, поглощенная материалом, особенно порами в поверхностном слое, замерзает при переходе через нулевую температуру с расширением на 9%. Чередующаяся кристаллизация льда в порах с последующим оттаиванием приводит к дополнительным внутренним напряжениям. Могут возникнуть микро- и макротрещины со снижением прочности, с возможным разрушением структуры.

 

 

Гигроскопичность — свойство материалов поглощать (сорбировать) влагу из окружающего влажного воздуха. Количество влаги, поглощенной (при установившемся гигротермическом равновесии) весовой единицей материала, зависит от относительной влажности и температуры окружающей воздушной среды, а также от природы материала (химич. состава, физич. Структуры, гидрофильности).

Особенности гигроскопичности отдельных строит, материалов выражаются изотермами сорбции — кривыми зависимости количества поглощенной влаги от относительной влажности воздуха при определенной темп-ре. Процессы сорбции у плотных строит, материалов протекают очень медленно; для завершения поглощения влаги до равновесного состояния требуется неск. месяцев. Поэтому исследованиями, проводимыми на сравнительно больших образцах, помещаемых на ограниченный срок во влажную воздушную среду (напр., кубики 7X7X7 см в течение 10 суток), нельзя установить макс, количество поглощенной влаги— предел гигроскопичности.

Свойства гигроскопичности важны при расчете влагоизоляции и оценке долговечности конструкций. Отношение разности между максимальным значением гигроскопич. влажности и влажностью материала в воздушно-сухом состоянии к разности соответствующих значений влажности окружающей воздушной среды характеризует влагоемкость (пароемкость) материала, от величины которой зависит требуемая непроницаемость влагоизоляционных слоев конструкции.

В тех случаях, когда влажность приближается к пределу гигроскопичности или превышает его, возрастает опасность постепенного разрушения материалов от биологич. процессов, действия влаги, мороза, коррозии и сокращается долговечность конструкций.

 

Что такое влажность и зачем ее измерять. Влажность – это содержание водных капель (паров) в различных веществах: воздухе, твердых телах, пористых и волокнистых материалах. В тех или иных объектах присутствует влага, только в разном количестве. Процентное соотношение воды, приходящейся на массу проверяемого объекта, и является уровнем влажности.