автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Основы прогнозирования эксплуатационной морозостойкости и долговечности изделий стеновой керамики

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО _ТРАНСПОРТА_

На правах рукописи

МАЧЮЛАЙТИС Ромуальлас

ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ МОРОЗОСТОЙКОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ СТЕНОВОЙ КЕРАМИКИ

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

ДИССЕРТАЦИЯ

в форме научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 1992

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте теплоизоляционных и акустических строительных материалов' и изделий 'ВНИИтеплоизоляиия' и Государственной фирме 'Терм^лита*.

Научный консультант - доктор технических наук,

профессор А.С.Садунас

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Л.Б.Сватовская

доктор технических наук, профессор Б.К.Демидович

доктор технических наук, профессор У.Я.Седмалис

Ведущая организация - Вильнюсский Технический Университет

Защита состоится инЭНЗ_1992 г. В-/.3 ^ часов

на заседании специализированного совета Д 114.03.04 при Петербургском институте инженеров железнодорожного транспорта в ауд. 3-237 по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9.

С научным докладом и другими материалами диссертации можно ознакомиться в библиотеке института.

Научный доклад разослан " *___1992 г.

.Ученый секретарь специаш-----

совета Д 114.03.04 И.М.Чернева

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

туальность. Обыкновенный и лицевой керамический кирпич, камни!, другие облицовочные керамические изделия остаются основными стеновыми материалами из местного сырья. Вопрос долговечности и морозостойкости таких материалов в кладке (ограждениях) является очень важным для многих стран и регионов, особенно с учетом современной архитектуры. Например, по ведомственным исследованиям 1975 г. в Литве в 56 крупных зданиях из НО обследованных обнаружены поверхностные разрушения лицевого кирпича в кладке, составляющие 0,6-5,3 % от общей площади фасадов. Если через 10-15 лет эксплуатации разрушения тахих фасадов достигли 25—30 %, то сметные затраты на неотложное их восстановление составили 20-30 % от исходной стоимости здания. В ФРГ на реставрацию фасадов от климатического разрушающего воздействия ежегодно тратилось около 40 млрд. марок.

Основной причиной неудовлетворительной долговечности изделий строительной керамики явились существовавшие недостоверные :туч-сце положения, технические и нормативные решения контроля их морозостойкости. Недостоверность контроля морозостойкости, а в итоге I долговечности, вела одновременно к ошибочным технологическим зешениям производства и, наконец, применения таких изделий.

Цель работы,. Разработать и применить новые теоретические и жспериментальные основы прогнозирования морозостойкости и долговечности изделий стеновой керамики.

Методологические основы' работы. Объектом исследований явились морозостойкость и другие свойства изделий стеновой керамики (в этадхе а других конструкциях из них), технические средства контроля морозостойкости и др. Исследования включали критический анализ ре-|ультатоз предыдущих и одновременных работ в области методов и :редств контроля морозостойкости, ме Ханиз.ма деструкции, процессов ■епломассообмена а климатического воздействия, технологии проиэ- • юдства керамических материалов, определения их долговечности, '.формулированные отсюда задачи решали долголетними научно-иссле-;овательскими, проекта о-конструкторскими, испытательными и вычис-ительными работами. Конкретные исследования выполняли с примене-ием традиционных, или модифицированных методов физико-химического нализа: химического, гранулометрического, ДТА, ДТГ, рентген сфазо-ого, радиоспектрометрического, дилатометрического, диэлектромет-ического, оптической и растровой микроскопии, капиллярной дефекто-кояин и др. Обработку данных вели с помощью ЭВМ методами мате— ¡этической статистики а анализа. Главные итоговые результаты внед-япи в нормативные документы, новые методы и средства контроля -лабораторную практику, а технологические заключения — в прояэ-одство.

Научная новизна на стоящей комплексной работы заключается в следующем:

- теоретически и экспериментально обоснован механизм разрушающего действия мигрирующей и замерзающей поровой воды и критвь' рай. деструкции изделий стеновой керамики в аспекте морозостойкости и долговечности (а.с. 567121, 1346980 и др.);

- решена методическая и техническая (а.с. 637647, Ю13827, с. 29867) задача определения (п. 5 ГОСТ 7025-78) и контроля (п. 8 ГОСТ 7025-91) морозостойкости грубокерамических (ГОСТ 7484-78; ГОСТ 530-80) изделий, соответствующая уровню мировых достижений (ВШ 52252-83 т. 3; В5 3921-85; 18 91-83; ОЫОЙМ

В 3219-85; МГР13304-83 и др.), а также контроля эксплуатационной морозостойкости 'таких изделий при экстремально неблагоприятных условиях службы (а.с. 1588130);

- осуществлено косвенное и оперативное прогнозирование морозостойкости, соответствующей эксплуатационной, по комплексу показателей, характеризующих физико-механические свойства керамического материала (а.с. 739411; 828849; 1163259; 1195060; 1188613 1299283; 1660476};

- показаны приоритетные направления технологии изготовления гру бокерамичоских изделий повышенной морозостойкости (а.с. 742419, 1193416) и выявлены основополагающие закономерности обеспечения повышенной долговечности кладки из изделий стеновой керамики;

- выполнена задача прогнозирования долговечности изделий строительной керамики в кладке согласно показателям и критериям эксплуатационной морозостойкости при экстремально неблагоприятных условия; службы.

Практическая ценность и ттепоанне результатов паботы. Главные результаты работы использованы в следующих документах:

- п. 5 ГОСТ 7025-78 "Материалы стеновые и облицовочные. Методы определения водопоглощеяия и морозостойкости";

- п. 4.6 ГОСТ 7484-78 "Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия* (включая издание 1987 г.);

- п. 4.6 ГОСТ 530-80 "Кирпич и камни керамические. Техниче-ческие условия";

- "Инструкция по применению метода прогнозирования эксплуатационной морозостойкости керамического строительного кирпича", Вильнюс, 1979 (утверждена Минстройматериалов СССР);

- "Требования по увеличению долговечности кладки лицевого кирпича", Вильнюс, 1980 (одобрены Госстроем Лит.ССР)^

- "Типовые детали зашиты фасадных поверхностей кирпичных стен от увлажнения. Комплекс 9794", Вильнюс, 1983 (одобрен Госстроем ЛИТ.ССР);

- п. 8 и 3.1 ГОСТ 7025-91 "Кирпич и камни керамические и си-

ликатные. Методы определения Бодрпоглощения, плотности и контроля морозостойкости*.

Результаты работы непосредственно внедрены на следующих предприятиях и учреждениях:

- в Литве: на Даугельском ПОСМ (1978, 1981, 1982, 1985 гг.), Таурагском ПССМ г; Государственном предприятии 'Керамиха* (1978, 1982, 1989 н 1991 гг.), Игналинском ПОСМ (1980, 1989 гг.), Производственно:! лаборатории экспериментального завода "ВНИИтеплоизоляции* (1982 г.), Вильнюсском государственном педагогическом институте (1989 г.), Государственной фирме "Нормале" (1991 г.),

а также у разработчика;

- в России: на Г1КТБ "Главленстройматериалы" (1982, 1987 гг.), НИИСФ (1983, 1987 гг.), ЛИИЖТ (1989 г.), Опытном заводе ВНИИСТРОМ (1934 г.), ПО "Челябинскстройматериалы' (1988 г.), ПО ' Карел стройматериалы" (1988 г.), Георгиевском КЗ (1990 г.), ЗСМ ПО "Ижевский радиозавод" (1991 г.), ПО "Свердловскстройма-териалы* (1991 г.),.ПО "Новосибирскстройматериалы' (1991 г.), АО "Керамикапром" в Ростове на Дону (1991 г.);

- на Украине: на Сумском ОПОСМ (1991 г.);

- в Белоруссии: на Минском НИИСМ (1984, 1988 гг.);

- в Казахстане: на Алма-АтинскомАСИ (I960 г.), Джезказганском КСМ (1990 г.);

- в Эстонии: на СКБ МПСМ ЭССР (1983 г.);

- в Латвии: на Броценском ЦШК (1988, 1989 гг.), ЛатНИИ строительство (1988 г.).

Фактический годовой экономический эффект от непосредственного внедрения результатов работы составляет 0,568 млн.руб., ожидаемый (по ценам до 1990 г.) - 0,843 млн.руб., а расчетный ожидаемый при пешпом внедрении новых нормативов - 11,78 млн.руб.

Апробация работы, Основные положения настоящей работы обсуж-зены: на XI11 конференции силикатной промышленности и науки о сн~ ткатах "СИЛИКОНФ' в Венгрии (Будапешт - 1981 г.); 9, 10 и 11'. международных конференциях по строительным силикатным материалам 'ИБАУЗИЛ" в ГДР и Германии (Веймар - 1985, 1988 и 1991 гг.); 3 международной школе молодых ученых по проблемам строительных материалов в Болгарии (Слънчев Бряг - 1988 г.); 6 конференции по [роблемам производства строительных материалов * РАСКОН-8 9* в 1ехословакии (Штрбске Плссо - 1989 г.); научно-технических конфе-юнциях ВДНХ СССР (Москва - 1979, 1983 гг.), где за техниче-:кие решения средств контроля морозостойкости соискатель награжден :еребряной и бронзовой медалями этой выставки, а также на респуб-:иканских конференциях по проблемам строительных материалов и другим вопросам в Литве (Вильнюс - 1979, 1983, 1985 гг., Каунас -.976, 1977, 1978, 1979, 1"982, 1983, 1984, 1985, 1986, 1987,

1988, 1990, 1991, 1992 гг.); IX н XII конференциях молодых ученых и специалистов Прибалтики и Белоруссии по проблемам строи- • тельных материалов и конструкций (Брест - 1977 г. ц Рига - 1984 г.); ХХХУ научной конференции ЛИСИ и научно-технических семинарах (Ленинград - 1977и 1979, 1984 гг.), республиканском научно-техническом семинаре по проблематике стеновых керамических материалов (Челябинск - 1986 г.), республиканских семинарах н совещании МПСМ УССР н др. организаций (Киев - 1979, 1985 гг. и Ровно -1990 г.); 111 республиканской конференции молодых ученых и специалистов по проблематике строительных материалов, а также 1 и 111 конференциях молодых ученых хпмико-тсхнологического факультета РГШ (Рига - 1988 и 1985, 1989 гг.); У республиканской конференции по проблематике долговечности конструкций (Таллинн - 1984г.); республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов по качеству строительства (Тбилиси - 1987 г.).

Предложения по нормированию базового метода определения (п. 5 ГОСТ 7025-78) и контроля (п. 8 ГОСТ 7025- 91) морозостойкости и технических средств испытаний для изделий стеновой керамики рассмотрены и в целом одобрены:

- на семинаре в НИИСФ (Москва - 1977 г.) представителями НИИСФа, ДНИИЭПсельстроя, МИСИ, ИНИИпромздания, ЦНИИЭПжилп-ща, 'ИНИИСК им.Кучеренко, НИИЖБа, НИИстрсйкерамики, Росоргтех-строма, ПТБ Главмособлстройматериалов н ВНИИСТРОМа;

- на секции научно-технического совета Микстройматерналов СССР (Москва - 1977 г.) и в Госстрое СССР (Москва - 1978 г.);

- во ВНИИ теплоизоляции (Вильнюс - 1982, 1986 гг.) ведомств венными приемочными комиссиями, включая представителей Минстрой-материалов СССР и других заинтересованных организаций;

- по расширенному реферату (1987 г.) "О методах определения морозостойкости стеновых и облицовочных керамических изделий при решении проблемы долговечности кладкч" представителями Минского НИИСМ, ПКТБ Тлавленстройматериалы", ЛИИЖТа, Алма -Атинского НИИстройпроекта, ПО "Карелстройматериалы", СКБ МПСМ ЗССР, ЛатНИИстроительства, Оргтехстрома МПСМ Лат.ССР;

- на рабочих совещаниях в НИИСФ (Москва - 1988, 1989 гг.) представителями НИИСФа, ВНИИСТРОМа, ЦНИИСК им.Кучеренко и Госстроя СССР с учетом результатов международной апробации на примере испытания керамического и силикатного кирпича предприятий Финляндии (Ziegelindustrie International- .-х987.- N° 10; ,

Предложения по факультативному применению скоростного прогнозирования эксплуатационной морозостойкости керамического кирпича одобрены в 1979 г. непосредственно Минстройматериалов СССР и в 1986 г. - ведомственной приемочной комиссией.

На защиту выносятся:

1. Теоретические и экспериментальные основы новых базовых методов контроля морозостойкости изделий стеновой керамики.

2. Способы скоростного косвенного прогнозирования эксплуатационной морозостойкости грубокерамических изделий по их физшго^мехаии-ческим показателям.

3. Новые технические средства и аппаратура для реализации контроля эксплуатационной морозостойкости изделий строительной керамики по базовым и косвенным методам.

4. Результаты исследования влияния главных технологических факторов и параметров производства грубокерамических изделий на их структурные, механические показатели и эксплуатационную морозостойкость.

5. Теоретические и экспериментальные основы прогнозирования долговечности грубокерамических изделий по морозостойкости при экстремальна неблагоприятных условиях их эксплуатации в кладке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

При выборе и обосновании основных направлений настоящей работы тщательно проанализировали литературные данные Брилинга P.E., Уш-кова Ф.В., Федина A.A., Чернышова Е.М., Баранова А.Т., Ивановой /I.A., Калныньша М.М., Садунаса A.C., Шяучкшиса P.A., Батеруорта Б., Садфорда Ф., Риче Т., Клювза Ф. и др., посвященные критике классического метода объемного замораживания и поиску рациональных решений контроля эксплуатационной морозостойкости различных стеновых материалов. Опирались на фундаментальные работы Ананя— на A.A., Адамсона А., Богословского В.И., Гриффитса A.A., Деряги-на Б.С., Журкова С.Н., Ильинского BJ4., Кришера О., Колинза Р., Лыкова A.B., Оровапа O.E., Ребгащера П.А., Стрикленд-Констебпа Р.Ф., Цитовича В.Н., Чураева Н.В., Шейдегера А.Э., Эверетта Д.Г. и ар. Учитывали результаты важнейших исследований Августиника А.И., Адамовой Ю.С., Аигеницкой Р.Б., Ахвердова И.Н., Александровского З.В., Беркмапа A.C., Блоха Г.С., Боженова П.И., Боброва Ю.Л., Буд-никова П.П., Баркаускаса В.И., Ватсона А., Вейнберга Б.П., Горчакова Г.И., Гордона Д., Кунцевича О.В., Кругловой А.И., Кривоносовой Я.Т., Леденевой О.Н., Литвана Г.Г., Мельниковой И.Г., Москвина В JA., Мошанског-о H.A., Мчедлова-Петросяаа О.П., Пауэрса Т.С., Петрова П.К., Паращенко О.Д., Раваглиотти А., Рояка С.М., Сабаляускаса И.И., Зычева А.И., Федорова К.Н., Шестоперова С.В. и др.

Результаты выполненных исследований подтверждались параллельными либо более поздними работами Садунаса A.C., Ушкова Ф.В., Федина A.A., Подвального AJ4., Брюнинга Г., Лонквита М., Накамуры М., Экуды С., Ван дер Вельдена JL, Джовани Г., Беккера П., Пика Ф„ Форда Р., Сарьи А. и др.

1. ОБОСНОВАНИЕ УСЛОВИЙ МОДЕЛИРОВАННЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И ПОЛИГОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ СТЕНОВОЙ КЕРАМИКИ

Вопрос разработки конкретных условий (при безусловном учете неопровержимого прийципа одностороннего замораживания) для проведения моделированных эксплуатационных испытаний изделий стеновой керамики на морозостойкость в лаборатории и натурных полигонных' испытаний на пх долговечность является основополагающим. По данным наших долголетних обследований (начиная с 1972 г.) фактических условий службы и динамики разрушения поровым льдом кладки старинных, современных, реставрирующихся, строящихся и эксплуатируемых зданий и ограждений различного назначения преимущественно на территории Литвы, а также анализа метеорологических данных, установлены следующие закономерности:

- разрушение изделий стеновой и облицовочной керамики б любых ограждающих конструкциях локализировано в сильно (по тем юти иным прнчиным) увлажняемых участках, первоначально носит избирательный характер и протекает с наружной поверхности в виде шелушения^ выкрашивания и отслоения;

- со временем за счет температурного и влажностного сменного и градиентного воздействия таким массивам ограждений характерно расширение первоначалыгах поверхностных разрушений изделий по площади и последующее дискретное их углубление во внутрь конструкции.

Интенсивность деструктивного процесса обусловлена:

- главными параметрами внешнего климатического воздействия во времени и географическом положении;

- особенностями микроклимата помещений для стен зданий или конструктивными особенностями отдельных элементов кладки ограждающего назначения, подвергающихся лишь внешнему климатическому воздействию;

- видом изделий строительной керамики, явно отличающимся физико-механическими свойствами и, соответственно, технологическими факторами производства;

- другими факторами субъективного характера, включая качество проектных решений, условия строительства, уход при эксплуатации и ■ др., предопределяющими степень защиты кладки от влажностного воздействия,,

Выбор конкретных условий для проведения моделированных эксплуатационных испытаний в лаборатории заключался в необходимости изучения влияния температурного и влажностного режимных факторов, вариации толщины образцов или фрагментов ограждения, а также их изолированности. При этом воспроизводили условия, обеспечивающие поддержание как стационарного внешнего температурного градиента, так

и нестационарного (изменчивого). Основные испытания по определению эксплуатационной морозостойкости образцов и изделий стеновой керамики в лаборатории вели по принципу одностороннего отвода тепла и преимущественно согласно следующим режимам:

1 - замораживание при минус 5+1 С в среднем в течение 12 ч;

2, 2а, 26, 4, 5 - замораживание при минус 16+1 С в течение 5-9 ч;

о о

3, 6, 7 - замораживание при минус 6+1 С и при минус 16+1 С

в среднем в течение 3 ч при каждой температуре;

8 - замораживание при минус 16+1 С в среднем в течение lOO ч.

При этом исходное водонасыщение и оттаивание проводили в воде, соблюдая стандартные условия (режимы 1, 2, 3), дождеванием водой (режимы 5, 7) либо поддержанием водонасыщения в пределах 50-70 % от максимального, достигаемого кипячением в воде в течение 4 ч (режимы 2а, 4, 6), или ~ lOO % (режим 26). При замораживании по 1—7 режимам со стороны образцов, противоположной замораживаемой, поддерживали температуру плюс 15-20 С (стационарный температурный градиент). При испытании по 8 режиму ее исключали, обеспечивая полное промерзание образцов (нестационарный термоградиент), а исходное водонасыщение и оттаивание вели в воде в среднем по 50 ч. Испытания согласно режимам 1-3 и 8 проводили на изолированных с боковых поверхностей образцах в сборной кладке, а согласно 4—7 режимам - в фрагментах натуральной кладки.

Для выполнения натурных полигонных испытаний изделий стеновой керамики на долговечность однозначно выбрали модель фрагментов незащищенной кладки толщиной ~ 50 см. Это обосновано тем, что наиболее интенсивно разрушаются продолжительно возводимые и продолжительно восстанавливаемые стены, а также парапеты, стенки лоджий и балконов, стенки-ограждения декоративного назначения, подвергающиеся лишь внешнему климатическому воздействию и отличающиеся нестационарным температурным градиентом.

11. ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В КЕРАМИЧЕСКОМ

МАТЕРИАЛЕ, ПРИ ИСПЫТАНИИ НА МОРОЗОСТОЙКОСТЬ И МЕХАНИЗМ ДЕСТРУКЦИИ

Влияние процессов водонасыщения, перераспределения (миграции) и замерзания лористокапиллярной воды на разрушение пористых материалов общепризнано. Однако мало изучено при одностороннем замораживании керамических изделий.

Процесс исходного водонасыщения

Изучением процесса исходного водонасыщения приследовали цель определения его закономерностей в зависимости от особенностей открытого порового пространства реальных керамических изделий и способа водонасыщения. Исследования показали, что этот процесс можно

разделить на несколько этапов.

При помощи модифицированного метода гидростатического г ккровзвешивания и ДТА установлено, что \ этап этого процесса отличается дискретностью -(резко изменчивая скорость всасывания, экзотермические всплески) и регламентируется продвижением фронта смачивания. В начале скорость процесса максимальная, затем падает н уже после 5-15 мин уравновешивается. На основании известных законов можно утверждать, что чем больше скорость процесса по фронту смачивания и массовой скорости потока в этом этапе, тем больше размеры эффективных пор и капилляров черепка. В целом дискретный характер скорости всасывания свидетельствует о чередовании разных по измерениям сообщающихся пор, капилляров и дефектных пространств реального керамического тела. Установлено, что скорость этого процесса предопределяется и направлением капиллярного всасывания в геометрическом аспекте реального изделия. По дилатометрическим измерениям в ходе этого этапа водонасыщеним отмечена тенденция расширения керамического тела. В совокупности можно утверждать, что в последствии контакта сухого керамического материала с водой протекает сма-•мвание черепка с вытеснением воздуха из порового пространства. Взаимодействие поверхностей пор и капилляров с водой, вероятно, протекает с образованием физико-химической и физико-механической связи. Экспериментально, путем определения радиочастотного излучения резонирующих ядер водорода - протонов, установлена возможность наличия различной силы такой связи, которая тем больше, чем меньше размеры эффективных пор и капилляров.

Рис. 1. Исходное водонасьпцение (11 и 111 этапы) различного по открытой пористости, Vs^ , керамического кирпича при погружении в =4 вода, %: 1-15,4; 2 - 28,5; 3 -

31,9; 4 - 48,3 (изделия одной группы); 5 - 16,0; 6 - 28,1; 7 - 31,9; 8 - 47,1 (изделия другой группы)

При полном смачивании образ-г цов скорость процесса опять снижается и наступает 11 этап. Исследования этого этапа водонасы-щения весовым методом уже при погружении образцов в воду начиная с 5 ч показали (рис. 1), что в некоторых изделиях он протекает с непостоянной скоростью вплоть до 3 суток. Для других

I so

I*

I ^60

I

II 1

I

5?

1 О

40

ffl

и, я ,3

7

/ У

J

1 2 3 4 5 6?

Время, сут

ю

изделий непостоянная скорость водонасыщения сохраняется лишь в течение суток. Это можно- объяснить различным капиллярным потенциалом (соответственно размерами) в основном пор и капилляров самих поверхностных слоев изделия.

111 этап водонасыщения протекает уже с большей или меньшей, но постоянной скоростью вплоть до 7 суток. При этом степень заполнения водой поровсго пространства в основном зависит от интенсивности процесса в 1 и 11 этапах. Сопоставление динамики исходного водонасыщения в зависимости от способа воздействия (при погружении в воду и дождеванием рабочей поверхности водой) позволило констатировать наличие несущественного разногласия в данных после 2-3 суток.

В целом очевидно, что дождевание изделий стеновой керамики более приемлемо и способствует повышению точности моделированных эксплуатационных испытаний на морозостойкость.

Процессы миграции, фазовых превращений воды и деформаций

Полученные данные по указанным процессам можно разделить на несколько групп.

Измерения температуры и локальной влажности в различных местах замораживаемых образцов (изделий), а также деформаций позволили сделать следующие обобщения по процессу замораживания:

- скорость промерзания исходно водонасыщенного керамического кирпича зависит от способа замораживания (рис. 2); при всестороннем отводе тепла по стандартным условиям (ГОСТ 7025-67) промерзание протекает быстрее нежели при любом режиме (1-8) одностороннего замораживания; при одинаковой скорости одностороннего отвода тепла и толщине фрагмента в случае стационарного температурного градиента глубина промерзания изделия тем больше, чем ниже температура внешнего воздействия (режим 2, против 1, 3), а температурное равновесие устанавливается быстрее при более высокой температуре замораживания; в случае нестационарного температурного градиента при одностороннем замораживании обеспечивается полное промерзание образцов (8 режим против 2);

- распределение воды в керамическом материале после замораживания независимо от способа отвода тепла имеет явно выраженный дискретный характер: при объемном замораживании места максимального влагонакопления предопределяются особенностями пористой структуры керамического изделия; при одностороннем замораживании по любому режиму (1-8) наибольшее влагонакопление отмечается в поверхностных промерзающих слоях (рис. 3);

- абсолютные расширяющиеся деформации (до кристаллизации - сокращение) зависят от способа замораживания. Например, при одинаковом механизме кристаллизации льда у крупнопористого черепка степень деформаций больше при объемном нежели одностороннем замораживании. При одностороннем замораживании деформации поверхностно-

го слоя также предопределяются особенностями пористой структуры керамического материала (рис. 4), которые обусловливают и специфику локальной миграции воды (рис. 5). Но деформации больше, чем

выше степень исходного водонасъццения черепка. £

II' «I,

§13

41'

5 4 1

г

<

—X—ж / —ж—я -«—1 —«—I

Рис. 2. Промерзание керамического изделия при различных условиях .замораживания: 1-1 режим; 2 -2 режим; 3-3 режим; 4-8 режим; 5 - режим по ГОСТ 7025-67 (объемное замораживание)

Время,ч

6 в ю <2

лромциишц ~ слой

Л

й

К-

я

V

О 2 « 6 в 10 12 К 16 18 20 22 24 26 Ширина,№2м

Рис. 3. Перераспределение влаги в различных керамических изделиях после замораживания по 5 режиму: 1 -\лГ4о= 16,3 %. Ь = 2,7 см/ч; 2 - \лЛо = 14,7 %, Ь = 2,1 см/ч; 3 -1"/48е= 19,1 %,

сред

= 3,5 см/ч

Согласно результатам диэлоктрометрических, дилатометрических измерений и ДТА в ходе процесса оттаивания наблюдается:

- возможность дополнительного локального влагонакопления в промерзших поверхностных слоях изделий или, наоборот, снижение достигнутого уровня (рис. 5), что преимущественно зависит от особенностей пористой структуры керамического тела;

- дополнительное расширение поверхностных слоев изделия, свидетельствующее о наличии незамерзшей воды и протекании кратковременной дополнительной кристаллизации льда преимущественно для

12

сильно консолидированного керамического тела;

а &«?

§Й5

■ ■ к 3>-

— -Л

/О

45

Глубина, промерзания ,10 ~3м

20

Рис. 4. Кривые интегрального (1, 2, 3) и дифференциального (1*, 2* , 3®) распределения деформаций по глубине промерзания различного керамического материала при одностороннем замораживании: 1, 1* - для изделия однородной структуры; 2, 2* и 3, 3® - для изделий с дефектами

§

а ■

14

/

/ Л ЧГ

У

/ 1 1

Время, V

Рис. 5. Типовая диэлектрометри-ческая кривая изменения локального влаго-содержания при одностороннем замораживании-оттаивании: 1 — волна повышения количества воды перед фронтом , льда; 2 - волна

оявлёния воды в промерзшей зоне; 3 - повышение уровня локального гсагодакопления; '4 снижение уровня локального влагонакопления

- наличие либо отсутствие остаточных деформаций, предопределя-|щих степень микродеструкции керамического изделия.

В ходе циклических испытаний при. моделированных эксплуатацион-ых условиях выявлены (по комплексу методов) следующие закономер-ости:

- нарастание степени заполнения водой открытого порового пространства керамического изделия в целом и поверхностных промерзавших его слоев в особенности;

- увеличение деформаций керамического материала, включая оста-очные, проявляющиеся преимущественно в поверхностных промерзающих слоях изделия.

Согласно исследованиям процессов с применением модифицирован-;ого метода ДТА целесообразно акцентировать их тепловой баланс

(рас. 6). Известно, что процессы сорбции, конденсации, ассояиадш и .кристаллизации воды протекают с выделением тепла, а десорбции,' испарения, сублимации, мономеризацин вода и плавления льда сопровождаются ее поглощением. По итогам таких исследований установи но, что при замораживании (до наступления кристаллизации льда) в . висимостп от особенностей структуры керамического тела, степени в донасьпцения пористой структуры, теплопроводности керамического кг каса могут преобладать как процессы с положительным, так и отриа тельным тепловым балансом. Но уже в ходе кристаллизации льда пр« валирует положительный тепловой баланс. Причем, в зависимости от вероятностных факторов, кристаллизация льда может возникать как п гетерогенному, так и гомогенному механизму. Установлено, что в случае кристаллизации льда по гомогенному механизму (при отдностс роннем отводе тепла) поверхностные слои керамического изделия деформируются больше, нежели при ее протекании по гетерогенному ме

Рис. 6. Термограммы кepa^ ческого материала из дисне1 ской, = 2,5 см/ч.VI,

о, 5) "Тр^иелской, Ь

сред

= 8,5 см/ч (4) глин при различных услов-,1ях замораживания: 1, 2 - 1 режим; 3, 4 - 2 режим; 5 - режи^ по ГОСТ 7025-67 (объемзк замораживание); 1, 3, 5 -гомогенная кристаллизация; 2, 4 - гетерогенная криста; лизация

Из указанного вытекает, что исследуемые процессы зависят от способа замораживания, что приводит к существенным различиям в ш интенсивности и характере.

При моделированных эксплуатационных испытаниях характер процессов является одинаковым, но их интенсивность зависит- от режимных факторов и свойств керамического изделия.

Процесс и механизм деструкции

Процесс разрушения и определяющих его факторов изучали с применением ДТА, дилатометрии, электронной сканирующей микроскопии и др. По времени процесс разрушения включает две стадии: микро- и макроструктурной деструкции, наблюдаемой визуально. На испытанных образцах установлены изменения микроструктуры черепка, что можно объяснить движением воды и льда под определенным давлением, которое циклически возникает внутри пор и капилляров в промерзающих

'■леях хсрамачасксго материала» Оки проявляются в образовании более ттадхои поверхности пор к капилляров с последующим их соединением с образование?.с мшеротрепшн» Мштротрещины соединяются с макредефектными пространствами — основными концентраторами напряжений, и вступают макроразрушения' материала. Дилатометрические испытания ¡»казали, что при возникновении макроразрушенкй замораживаемой по-¡ерхиости изменяется характер кривой деформации при переходе от завораживания к оттаиванию, свидетельствующий о наличии в поверх-еостном слое изделия линз льда. По результатам ДТА установлено, '.то микро- и макроразрушения протекают в ходе кристаллизации льда г отличаются эндотермическим эффектом. Это свидетельствует в поль-¡у теории термофлгоктуационного механизма деструкции материалов.

Согласно вышеизложенному обобщение теоретического характера механизма разрушающего действия для изделий стеновой керамики в таделированных и естественных эксплуатационных условиях заключается в следующем.

Разрушение реальных гетерогенных, неоднородных и анизотропных "рубохерамическнх изделий, содержащих в своем различном поровом гростракстве дискретные дефектные зоны, чередующиеся с эффективными порами и капиллярами определенной степени дисперсности, протекает согласно наиболее вероятному механизму, обусловленному законами гермодинамтш. При этом в начально;.! этапе происходит заполнение года й преобладающих открытых пор и капилляров, а при последующем од-юстороннем замораживании превалирует миграция воды пс ипправленгао геплового потока. Это способствует заполнению водой дискретных д©~ {юктных зон, в которых наиболее легко образуются и быстро растут кристаллы льда. Последующее циклическое одностороннее заморажзьа-ше н оттаивание ведет к нарастанию влагонакопления и полному за-млнению водой дефектных поверхностных зон, развитию все нарастающих напряжений и деформаций (абсолютных и остаточных). Под их воздействием развиваются внутриструктурные микроразрушения, объединяющие дефектные зоны, и, наконец, возникают макротрещинЫ| прен-мущественно перпендикулярные направлению отвода тепла. Это сопровождается потерей локальной прочности консолидированных дисперсных частиц, образованием и развитием первоначальных и фронтальных разрушений по Есей наруленой рабочей поверхности изделия (в виде шелушения, выкрашивания и отслоения). В случае продолжения цихлическо» го воздействия дискретное разрушение развивается градиентно (вглубь изделия).

Интенсивность и характер деструхшш изделий (кинетический аспект) зависят от доли условно резервного пространства в них, условной толщины стенок пор и капилляров, степени неоднородности и анизотропности. Степень неоднородности и анизотропности частично характеризуют локализацию дефектных зон и преобладающих■ пор я ка-

лилляров, потенциал которых предопределяет массовую скорость потока воды (включая возможности локального и направленного движения). Интенсивность и характер деструкции зависят и от условий исходного водонасыщения, температурного, влажностного режимов внеишего воздействия, обусловливающих некоторую подвижность зон максимальных напряжений и деформаций.

111. РАЗРАБОТКА БАЗОВЫХ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ КЕРАМИКИ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННУЮ МОРОЗОСТОЙКОСТЬ

Первоочередно ставили задачу выяснить возможность применения классического метода объемного замораживания в качестве базового при учете только характерных для эксплуатации поверхностных разрушений изделий в виде шелушения, выкрашивания и отслоения. Исследовали лицсеой кирпич, изготовленный из различного глинистого сырья (20 месторождений) при существенной вариации технлогических параметров производства как предприятиями Литвы, так и других республик (всего 120 партий). Результаты определения морозостойкости объемным методом по ГОСТ 7025-67, а при одностороннем замораживании по 2 режиму с учетом только поверхностных разрушений адекватных образцов представлены на рис. 7. Статистическую обработк данных выполняли с применением четырех математических моделей.

560f~—-------Г——S7~ Рис. 7. Сопоставление показателей средней морозостой-

I,

I

I

§ § Ч

I

I

« у

/ /

И / ■

• ж

•

} / т • '

ч% • . i * •

и! Í7? Г* i» •

р* i- •

кости для разных партий при объемном и одностороннем замораживании с учетом характерных поверхностных разрушений (линия регрессии Мд)

<0 SO ftO ICO т Хв 280 J¡0 360 400 Морозостойкость при едностороннем заморажийании.. циклы

Установлено, что б оптимальном варианте взаимосвязь между ожидаемой (расчетной) морозостойкостью при одностороннем замораживании (М ) и фактической морозостойкостью при объемном замораживании (М) можно описать уравнением

Мэ = 3,0681 + 1.1713М . (1)

Коэффициент парной корреляции этого уравнения (1) составляет 0,7609. Но ошибка прогнозирования М слишком велика ( Б = +59,0 %), чтобы даже в случае учета характерных разрушений метод рбьемного замораживания дальше применять в качестве основного для предсказания эксплуатационной морозостойкости изделий стеновой керамики.

Накопление -такого рода данных выполняли и позже. Например, по данным сравнительных испытаний морозостойкости при объемном и одностороннем замораживании (п. 4 и п. 5 ГОСТ 7025-78) 30 партий изделий производства Таурагского ПОСМ, которые были изготовлены из того же глинистого сырья, но при значительной вариации остальных технологических параметров производства, рассчитано нижеследующее оптимальное уравнение описания взаимосвязи,

ДГ- = 10,9800 + 0.5194М. ' (2)

Коэффициент парной корреляции уравнения (2) составляет 0,5505, а ошибка прогнозирования +48,0 %, что вполне согласуется с вышеуказанным заключением.

На основе подобного рода исследований, выполненных с керамической плиткой наружной облицовки производства Броценского ИШК (объемное замораживание по п. 4 ГОСТ 7025-78, одностороннее замораживание по адекватному температурно-влажнсстному режиму, но при нестационарном температурном градиенте), установлено, что при учете нормативных критериев разрушения максимальный коэффициент парной корреляции результатов составляет 0,4773 и является незначимым. Следовательно, даже тонкостенные керамические изделия ведут себя подобно керамическому кирпичу и камням при различных способах замораживания.

Результаты определения морозостойкости керамзито бетонных фрагментов натуральной толщины, облицованных ковровой керамической 1литкой производства Дварченского КЗ, при объемном и одностороннем замораживании (п. 4 и п. 5 ГОСТ 7025-78) представлены в табл.( 1.

Таблица 1

Зпособ определения морозостойкости поГОСТ 7025-78 Поверхностная площадь разрушения облицовки, %, в интервале циклов

до 50 50-100 100-200 200-300 более 300

При объемном замораживании, п. 4 25 4 4 40 —

1ри одностороннем _ замораживаяии, п. 5 16 - - - 84

Эни наглядно иллюстрируют наличие явного несоответствия морозостойкости, определенной; при различных способах замораживания, и

подтверждают непригодность применения метода объемного замораживания для оценки эксплуатационной морозостойкости изделий стеновой керамики.

Реальная опасность его дальнейшего применения (рис. 7) заключается в частом признании морозостойкими некачественных изделий и наоборот.

На основании вышеизложенного можно заключить, что именно способ одностороннего заморажшзашш, объективно отражающий натуральное воздействие, является главным и определяющим фактором при сценке морозостойкости, близкой к эксплуатационной, для изделий стеновой керамики.

Наконец, важно было экспериментально убедиться о прямом влиянии режимных факторов моделированного эксплуатационного воздействия на показатели морозостойкости изделий стеновой керамики. Результаты исследований эксплуатационной морозостойкости различных образцов рада партий, выполненных по 1-3 и 8 режимам, позволяют сделать следующие обобщения в режимном аспекте:

- в случае испытания друг от друга изолированных образцов при всех режимах характерна только поверхностная деструкция керамического материала в виде шелушения, выкрашивания и отслоения;

- при стационарном температурном градиенте и одинаковых размерах образцов (толщине сборной кладки) разрушение происходит тем быстрее и интенсивнее, чем ниже температура одностороннего замораживания и больше степень исходного водонасьшения либо уровень поддерживаемой влажности материала при оттаивании (режимы 2, 26 про. тив 1, 2а, 3);

- в случае одинаковой температуры одностороннего замораживания и близком времени исходного водонасыщения меньше циклов до разрушения выдерживают образцы при нестационарном температурном градиенте и продолжительном замораживании-оттаивании, нежели при стационарном температурном градиенте я более кратковременном циклическом воздействии (режим 8 против 2).

Наряду с определением эксплуатационной морозостойкости изолированных образцов согласно 2 гежиму (в сборном фрагменте толщиной ~25 см) провели испытания адекватных изделий в кладке такой же толщины в климатической камере (4-7 режимы). Данные средней морозостойкости ряда партий изделий производства 4 предприятий Литвы, определенной в таких условиях, привод ерш в табл. 2. Поскольку фиксированы основные технологические параметры производства, а ташке определен ряд физико-механических показателей этих изделий, то в цeлo^ можно сделать следующие заключения по этим исследованиям (табл.2)

- характер поверхностной деструкции при испытании изолированных индивидуальных образцов и изделий в кладке является тождественным, однако толщина первоначально возникающего поверхностного разруше-

Таблица 2

Шифр партии Морозостойкость, циклы, при одностороннем замораживании по режиму - Шифр ТИИ Морозостойкость, циклы, при одностороннем замораживали по режиму

2 4 5 6 7 2 4 5 6 7

ПЗ 94,4 152,3 70,0 - 177,0 Т13 31,7 >96,3 31,2 — -

П4 61,8 54,8 42,7 - 120,3 Т14 10,7 31,6 14,0 — —

П5 39,2 66,4 34,3 - 116,0 'Г15 36,9 151,0 30,2 — —

Д1 4,1 10,2 3,0 - ' - Т16 17,3 37,5 18,7 - -

Д2 4,6 19,5 7,2 - - Т17 197,7 - — >200,0 180,0

Д5 168,0 145,0 85,0 230,4 230,4 Т18 118,0 — - >111,0 92,0

Д6 104,3 144,0 119,4 213,2 121,0 Т19 108,0 — — > 130,0 >142,0

Д7 144,2 146,9 76,2 198,0 191,8 Т20 18,0 — — > 102,0 52,0

Д8 56,5 72,0 52,5 117,2 117,2 Т21 35,8 - — > 195,0 62,0

Д9 34,9 68,2 48,7 131,2 128,0 Т22 25,0 44,3 32,8 — -

ДЮ 154,0 >149,0 91,4 >219,0 184,0 Т23 40,0 91,0 49,0 —

Д11 302,6 >166,8 >150,0 >250,0 >241,6 Т24 14,4 58,0 21,0 — -

Д12 84,0 >114,6 72,8 >147,8 144,5 ИЗ 23,5 42,0 32,2 53,5 24,8

Д13 48,0 >95,8 33,9 >207,6 100,0 И4 29,7 39,6 24,8 41,5 17,5

Д14 273,0 >186,6 >121,0 >23 9,4 >202,0 И5 13,8 34,2 19,9 53,7 30,4

Т9 21,3 33,3 18,3 - . - И6 262,0 — — > 203,0 >194,0

Т10 19,2 31,2 17,5 - - И7 298,7 — — >210,0 >238,0

Т11 134,3 174,0 114,0 - - ИЗ 61,0 ' - - 97,0 100,0

Т12 41,0 60,0 47,3 - -

Примечание. Индексом П обозначены изделия Саргенского КЗ, Д - Даугельского ПОСМ, Т - Таурагского ПОСМ и И - Италииского КСМ; испытания по 4 и 5 режимам иели до 200, а по 6 и 7 режимам до 250 циклов включительно.

ния и дальнейшая дискретная деструкция предопределяется как режимом испытаний, так и особенностями структуры изделий;

- в целом интенсивность процесса разрушения изделий в кладке меньше при в среднем более высокой температуре одностороннего замораживания и меньшей влажности образцов и одновременно при более быстром оттаивании до более высоких температур; .

- сопротивление к разрушающему воздействию мигрирующей и замерзающей воды зависит от свойств глинистого сырья, состава сырьевой смеси, главных технологических параметров производства и, соответственно, физико-механических свойств изделий.

Математическая обработка представленных (табл. 2) данных показала, что между результатами опытов по 2 и 5 режимам коэффициент парной корреляции составляет максимально 0,958, по 4 и 5 - 0,924, по 6 и 7 - 0,894, а по 2 и 7 режимам равняется 0,839.

На основании проведенных исследований при включении в ГОСТ 7025-78 метода определения морозостойкости при одностороннем замораживании (п. 5) опирались на следующие методические заключения:

- возможно сохранить неизменными (ГОСТ 7025-67) режимные условия исходного водонасыщения, температуру замораживания, режимные условия оттаивания и продолжительность одного цикла;

- одностороннее замораживание целесообразно проводить для сборного фрагмента кладки из отдельных образцов, боковые поверхности которых изолированы микропористой резиной (для керамического кирпича и камней с толщиной фрагмента в один кирпич 25 см в течение не менее 8 ч), при "поддержании^ с тыльной стороны (противоположной замораживаемой) температуры воздуха в пределах плюс 15-20 С.

С накоплением экспериментальных данных уже при включении в ГОСТ 7025-91 метода контроля морозостойкости при одностороннем замораживании (п. 8) дополнительно учли следующие методические положения:

- методы, контроля морозостойкости при объемном и одностороннем замораживании являются невзаимозаменяемыми;— исходное водонасыщеиие образцов керамического материала целесообразно увеличить до 72 ч, а оттаивание образцов в фрагменте кладки выполнять дождеванием рабочей поверхности водой с температурой

в пределах плюс 10-20 °С не менее 8 ч;

- в ходе циклического воздействия, температуру воздуха с тыльной стороны кладки поддерживать в пределах плюс 15-25 С, а в случае вынужденной и временной остановки опытов фрагмент кладки хранить с обеспечением" гр = 98+2 %.

Другое направление исследований - разработка наиболее рационального базового метода. При этом исходили из необходимости дальнейшего моделирования основных факторов климатического воздействия для экстремально неблагоприятных условий эксплуатации кладки. Во-

первых, это заключалось в необходимости уменьшения толщины испытуемого сборного фрагмента с использованием одновременно принтпта Нестационарного термоградиента. В таком случае естественно в большей степени воспроизводилась бы работа поверхностных слоев кладки включая и стенки-ограждения. Во-вторых, следовало более полно моделировать и факторы натурального ктшатнческого воздействия. Это возможно обеспечить увеличением общей продолжительности цикла, моделированием при одностороннем замораживании колебательного температурного воздействия (кратковремеш. ¡с оттепели) и, в частности, осуществлением полного оттаивания во влажной воздушной среде. Таким образом учитывалось бы влияние прямого теплового излучения солнца, агрессивность которого не вызывает сомнений и обусловливается, согласно дилатометрическим испытаниям, ускоренным ростом деформаций в поверхностных слоях за счет неполного, оттаивания материала при замораживании. Для натурных условий в периоде оттаивания характерно как воздействие дождя на кладку, так и воздействие влажной воздушной среды, рациональное сочетание которых было необходимо воспроизводить и в лаборатории. На основании этих положений разработана следующая схема выполнения испытаний по специальному базовому режиму (а.с. 1588130):

- испытание образцов и изделий проводится в сборном фрагменте кладки, толшша которого составляет 10-13 см;

- исходное водонасыщение образцов в фрагменте выполняется дождеванием рабочей поверхности в точение 72 ч водой с температурой не более плюс 20 С;

- общая продолжительность одного условного цикла, состоящего из одинаковых по времени периодов замораживания и оттаивания составляет 48 ч;

-- в периоде замораживания осуществляется программное температурное колебание, включающее 7-кратное замораживание фрагмента в воздушной среде с достижением в камере температур воздуха в пределах минус 12-18 С, и 6-кратное оттаивание с достижением аналогичной-температуры в пределах плюс 0-8 С в среднем по 105 м'.ш каждое;

- в периоде оттаивания фрагмент исходно подвергается импульсу смачивания рабочей поверхности водой ( ~ 1 мин), затем в течение 16 ч оно выполняется в предельно влажной ( ср = 98+2 воздушной среде с достижением температур в пределах плюс 12-20 Сив течение 8 ч заканчивается дождеванием водой температурой не более плюс 20 °С;

Такое моделированное воздействие приводит к следующей характерной картине температурных изменений образца в фрагменте в ходе условного цикла(рис. 8). Увеличенная разрушающая способность этого условного цикла по сравнению со стандартными циклами подтверждена многочисленными экспериментами.

Рис. 8. Характерное изменение температуры б образце в ходе условного цикла: 1 - на расстоянии 20 мм от рабочей поверхности; 2-115 мм;

- период колебательного замораживания; 1_1 — импульс смачивания; 111 — оттаивание во влажной воздушной среде; 1У - оттаивание дождеванием

Констатировано, что специальный режим целесообразно применять не только для грубокерамических изделий, но и для фрагментов ограждений, облицованных керамической плиткой, либо непосредственно для керамической плитки.

Исследования также показали необходимость уточнения критериев разрушения. Предложено, например, началом деструкции считать цикл, после . выполнения которого первоначальное поверхностное разрушение составляет не меньше 2 % рабочей поверхности, а концом то число, когда разругаются более 98 % поверхности.

Установлена достаточно тесная взаимосвязь (преимущественно прямолинейного характера) медсду конечным циклом первоначального разрушения и глубиной последующего дискретного и градиентного разрушения изделии. Критерий дискретной градиентной деструкции является важным и конструктивном отношении,-

1У. СКОРОСТНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ .

МОРОЗОСТОЙКОСТИ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА И КАМНЕЙ

Актуальность наличия методов скоростного прогнозирования эксплуатационной морозостойкости изделии стеновой керамики очевидна. Керамическое тело состоит из зернистых консолидированных частиц и содержит развитое поровое пространство. Отсюда, видимо, традиционное построение скоростных методов опирается на определение силы взаимосвязи консолидирохйшгых частиц по механическим или деформа-тившлм показателям, а поровое пространство- характеризуется различными структурными показателями], имеющими корреляционную связь с показателями морозостойкости изделий.

При создании таких методов возникали и решались следующие задачи:

— выбора и модификации методик определения известных или новых основных показателей, характеризующих важнейшие свойства керамических изделий, и обоснования их физического смысла;'

— совершенствования способов скоростного прогноза путем перехода с отдельных к общему случаю кх применения и изменения принципа разрушающего контроля на неразрушающнй (с одновременным сокращением технических средств реализации опытов) без существенного снижения их достоверности и точности. -

Во всех случаях калибровку скоростных методов енлолняли цсию-чнтельно по конкретному базовому методу определения эксплуатационной морозостойкости с применением для расчетов метода регрессионного анализа. Установлено, что при этом оптимальными являются лишь математические модели степенной либо экспоненциальной функции, а наибольшая точность и достоверность прогноза достигается только с применением нескольких соответствующих'показателей.

, Ключевые этапы развития методов скоростного прогнозирования эксплуатационной морозостойкости грубокерамическнх изделий в виде эмпирических формул представлены в табл. 3.

Установлено также, что скоростное прогнозирование эксплуатационной морозостойкости по структурным показателям можно распространить и, например, на керамическую плитку наружной облицовки.

Необходимо отметить (табл. 3), что основное внимание уделяли развитию наиболее 1шформативных в технологическом аспекте методов прогнозирования эксплуатационной морозостойкости по прочностным, структурным показателям (3, 4 и 6-9 уравнения), которые обеспечивают прогноз через 2-3 или 10-12 суток. Но разработан и метод экспресс-прогнозирования по деформатнвным показателям керамических изделий при циклическом воздействии по специально.^ режиму (5 уравнение). Измерения при этом можно выполнить за 6-10 ч. 3 этом случае основными являются следующие показатели (рис. 9):

АН - деформация слоя изделия в первом цикле;

3. — средний прирост общей деформации слоя изделия за один цикл;

Ь - средний прирост остаточной деформации слоя изделия за один цикл;

■ Уд - скорость деформации.

Наименования прочностных и структурных показателей, в частности, с минимальным обоснованием, и их выражения представлены в табл. 4. Из представленных данных видно, что с развитием уровня познания реализовались и поставленные задачи. Так, согласно 3 уравнению установлена возможность прогнозирования эксплуатационной морозостойкости для партий грубокерамических изделий по соотношению прочностных и структурных показателей. Затем (4 уравнение) прогнозирование только по соотношению соответствующих структурных пока—

№

Эмпирическое уравнение

И

Примечания

____ п чоз »рогнозароиания морозостоПкос-

Й =2,024 ^ ^ °'Э7ет - -

изделий предприятий Литвы н Ленинграда (о.с. 828849)

^1,456

-*- ... изделий Диугельского ПОСМ

4 М =5,9-10 ^^9^6,375^7,346'£1,840 20,87 (а.с.-цвзгаЭ)

_ различных изделий предприя-

5 эд _^5,39-{325ДН+1497а+308Ь+2 Уд М О 0,9600 22,80тпй Л,1ТПЫ „ Ленинграда (а.с. го * 12Э92>83)

т-Л Г)К8 т^'1'345 ^П 275/->0£63 Дпл прогнозирования морозостойкос-

О 9377 37,43Т11 (специальный режим) различных

р1,068 £¡1,345 д0,275д№

Х/Г -П ЭЧ4 х 11 _ 1---и,Ус> / / *------------...../ ^--

1 -V-»0 285 0830 изделий по началу разрушения, когда

п Яг \л/34 26 % л!,465 г.0,759 00.384 00,852

Мг-и/СО >т0,168 1,034

-*- ... по концу разрушения, когда 0,9624 30,51 \д1/ 26 %

р1,642п?,332 /20,695 0,779

по началу разрушения, когда

9 М2=и,06^—^ ^0,395 бОД317

... по концу разрушения, когда 0,9753 22,65>26 % (а.с. 1660476)

Наименование основ- Формула определения Составляющие показатели

ного показателя

1 2 3

Работа разрушения кубической единицы материала п^и ударе (А), кгс/см

Продел прочности при из^бе кгс/см

(К ),

4 и "

- РЛЫ_ " пУ

а,= ^

ЗР2

и" 2ЬЬ2

Структурная характеристику (Хс ), г.ч/ см

Х„--

ч

сред

Степень структурной

неоднородности СМ),

%

Коэффициент водона-

сышення (К ), едши н

Характеристика дина-.шческого^резерва X ), см /г.ч

г*

^сред

ч

Хп-

Ц>о*4

А. %

Р - разрушающая нагрузка, кгс; 2Н - сумма высот падения груза, см; V - объем образца, см ; Г) - число разрушенных объемов, един.

Р - разрушающая нагрузка, кгс; 1 - расстояние между опорами, см; Ь -ширина образца, см; Ь -высота образца, см

а — относительное количество вытесненного льда за 5 ч, г/см .ч; Ъ - средняя ско-рос?ьДфроита смачивания за 1 ч (по направлению замораживания), см/ч

хЮО сос!твс^твеУй{<?^кх)ростъ

фронта смачивания за 1 ч (по направлению замораживания), см/ч

- водопоглощение за

20 ч? ^20+4 ~ водопоглощение при дополнительном кипячении за 4 ч, % .

- средняя скорость фронта смачивания за 0,5 ч (по направлению замораживания), см/ч; с^ - массовая скорость потока за 0,5 ч (по перпендикулярному к^2 направлению), г/см .ч

Окончание 4 табл.

Степень структурной анизотропности (С), един. С

Водопоглощекие, Мед), %

Резерйность пористого пространства, р

<РВ). %

\ Ып

хЮО

Условная толщина стенок пор и капилляров (О, един.

д

Степень с-груктур-ной неоднородное- ЭД, : ти ( К^), един, "

Массовая скорость

■100 -Уд

wп

.Ъмах-Ьиин

^КИН

потока г/см^.ч

<?. 6,.

Ь », 2) °Э(1, г) ~

соответственно1 средняя скорость фронта смачивания к массовая скорость потока за 0,5 ч (2 — по направлению замораживания; 1 — по перпендикулярному к 2 направлению), см/ч и г/см*-.ч

^43 - водопоглощение за 48 ч

- эффективная пористость (по водопоглощенюо за 72 ч), - общая по-

ристость (по водопоглошению при вакуумироваяии), %

- общая пористость (по водопоглощешоо при вакууми— ровании), %

Ь , , - соответст-

(мах, ляпу , венно скорость фронта смачивания за 3-5 мин (по направлению замораживания), см/ч

п^ - массовая скорость потока оа 30 мин (по направлению замораживания); 6 <- „ч - массовая ско-ростй потока за 10. мин под вакуумом соответственно по направлению замораживания (2) и перпендикулярному (1] направлению (через постельную поверхность)

Риг. Э. Циклическое развитие деформаций и скорости деформаций ннзхоморо-зостойкого (1, 2, 3) и пысокоморэзо-стойкого (4, 5, 6) керамического материала при односторошшм замораживании и оттанзадин: 1, 4 - общая деформация; 2, 5 - остаточная деформация;^, 6 - скорость деформаций

зателей уже для отделыгых образцов, но одного предприятия. Причем, если в начале (3, 4 уравнения) использован принцип разрушающего контроля, то в последующем (5.—9 уравнения) прогнозирование можно выполнить практически неразрушающим способом (на псловгшках изделий). При этом сокращается и количество технических средств для проведения опытов, С развитием таких методов уточняли методическое определение соответствующих показателей, выполняли трансформацию их выражения с учетом результатов оптимальной корреляции, вводили новые показатели, исходя из известных теоретических положений. Так, например, показатель К трансформирован на показатель Р^ с существищым методическим уточнением определения, а показатель N на с изменением времени опытов. Уточнен физический смысл показателей Ь '> $ , 6 , которые ссотзетстьешго пропорциональны динне и радиусу эффективных пор и капилляров. Введен показатель I) , значение которого не вызывает теоретшюских со>.ь-неннй. Опробованы различные варианты показателя степени структурной анизотропности (С) и заключено, что он неоднозначно влияет на показатель эксплуатационной морозостойкости.

Установлено, что произвольно прнменяекгые показатели ^-вг^ или оптимально отражают степень анизотропности. Однако их

конкретное приемлемое выражение зависит от фактической величины эффективной пористости исследуемого изделия, которая является предельным критерием наиболее точного предсказания морозостойкости для общего случая (6-9 уравнения в табл. 3).

Так, по теоретическим данным пористость модельной среды из одинаковых сферических частиц зависит от их укладки. При исключительно кубической укладке частиц она составляет 47,64 г;о. В случае пре— цельной гексагональной укладки пористость составляет 25,95 %. При этом ромбоэдрические поры занимают 18,58 °о, а тетраэдрические — 7,37 %. В зависимости от укладки существенно отличаются и радиусы юр, включая величину максимальных и минимальных проходов. Экспериментально нами установлено (для общего случая), что минимальной

< 2 3 4 56 Наела специальных циклов, един.

эксплуатационной морозостойкостью обладают грубокерамические изделия с эффективной пористостью (\\/д ) в пределах 24-28 %. При отклонении от этих пределов эксплуатационная морозостойкость возрастает. Следовательно, = 26 % принято предельным критерием. ■

У. ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ' ПРОИЗВОДСТВА НА ПРОЧНОСТНЫЕ, СТРУКТУРНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ЭКСПЛУАТАЦИОННУЮ МОРОЗОСТОЙКОСТЬ ГРУБОКЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Наиболее рациональный вариант изучения влияния факторов производства на эксплуатационную морозостойкость керамического кнр-^ пича и как шеи основывается на использовании эмпирических уравнений (табл. 3) и учете при этом составляющих их показателей (табл. 4).

Многомерная связь между показателем морозостойкости и соответственными прочностными, а, главное, структурными показателями делает невозможной однозна'пгую трактовку влияния на их величины в отдельности того или иного технологического параметра и фактора. Тем более, когда заключение делается уже по разным свойствам готовых изделий. Однако вполне реально указать главные закономерности и тенденции их взаимосвязи в совокупности. На основе комплексных исследований и с учетом 3 и 4 уравнений можно утверждать, что повышения эксплуатационной морозостойкости керамического кирпича пластического формования можно ожидать:

- в случае применения для производства низкодисперсных (менее пластичных) глин (снижение показателя X и увел1гчение X );

- при хорошей гомогенизации сырьевой0 смеси, минимальной влажности глины, соответствующем выборе мундштуков и максимальном вакууме формования (снижение показателей N , С и увеличение А);

- при беспромедлителыюй подаче сырца на сушку, осуществляемую в нсфорсировашгом режиме (увеличение показателя А и снижение N н С);

- при продолжительном нефорсированлом обжиге сырца (предпочтительно по восстановительно-окислительному режиму) и максимально допустимых температурах с исключением значительных их перепадов по сечению печи (снижение показателей Кн > увеличение Н , А)

Для оперативного определения 'узких' технологических мост и своевременной корректировки параметров производства очень важными являются предельно опасные абсолютные величины указанных показателей. Установлены следующие опасные их значения для соответствующих показателей по абсолютной величине: А $ 0,4; Н £ 40,0;

X * 2,0; X $ 9,0; К * 0,9; УЛ.,,» 15,С; И* 20Д С >, 1,5. с»»р ' * н ** 48 '* *

В случае отклонения от предельных значений одного и особенно

нескольких показателей вероятно резкое снижение и показателя эксплуатационной морозостойкости изделий.

На основании более обшйрных исследований и с учетом 6-9 урав-1ений можно заключить, что изделия весьма высокой эксплуатационной морозостойкости можно получить как с применением низкодисперсной, 'ак и относительно высокодисперсной сырьевой смеси при условии ее вдлежадей гомогенизации и особенно качественного обжига. Для из-елий с V/} ^ 26 % это сопровождается существенным увеличением оказателей РпТ) , но, в частности, и К^. Для изделий с \</э > 26 % ри этом наблюдается увеличение показателей ^ , и снижение оказателей и Т) . Технологт'я формования сырца во многом определяет тендендш изменения некоторых структурных показателей. Так, апример, практически очень трудно по технологии пластического фер-ования получить изделия, показатель анизотропности (С) которых эвняется единице. В случае технологии полусухого прессования, осо-знно когда сырьевая смесь относительно высокоднсперсная, законо-ерна вероятность значительного увеличения показателей N , , а в гоге — снижение показателя эксплуатационной морозостойкости изделий.

У1. РАЗРАБОТКА АППАРАТУРНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ МОРОЗОСТОЙКОСТИ

Задача обеспечения техническими средствами новых методов контро-; эксплуатационной морозостойкости изделий стеновой керамики на ос— ве научно-исследовательских и проектно-конструкторских изысканий (поднялась по следующим направлениям:

- создание новых технических средств для исполнения базовых медов;

- разработка и приспособление устройств для определения прочности х и структурных показателей для косвенных скоростных методов огноза;

- комплектация и создание аппаратуры дилатометрических и ди-эктрометрических измерений для исследования механизма деструкции :го экспресс-прогноза.

Первое из направлений наиболее важно в практическом плане. Для галнения нового базового метода разработан контейнер к морозиль-I камере (а.с. 637647), отличительной чертой которого является гичие в нем термостатирующего элемента для обеспечения стацпо-)ного температурного градиента в ходе испытаний фрагмента кладки. I нормировании устройство (в сборе с мостом типа КСМ), прнменя-:е в существующих морозильных камерах для объемного заморажнва-, получило наименование теплоизолирующей кассеты (п. 5 ГОСТ 25-78). Дальнейшие разработки привели к созданию новой конструк-

контейнера к морозильной камере (а.с. 1013827), позволяющего спечить повышение производительности и точности испытаний. Уст- . ству присвоено техническое наименование: аппарат для односторон-о замораживания образцов, тип АДОЗО-1М (ТУ 21-52-028-82).

В 1982 г. изготовлено несколько опытных образцов аппаратов, пров цены их предварительные и приемочные испытания. Приемочная комиссия одобрила конструкцию и признала необходимым организовать серш" ное производство. С целью расширения ассортимента базовых средств испытаний разработано иесколько вариантов автономных устройств в виде' холоднльно-дождевальной установки типа ХДУ. На основе ислыта-нпй первоЛ из них разработаны рекомендации по переоснащению действующих морозильных камер для осуществления одцосторошюго замораживания, что учтено в п. 8 ГОСТ 7025-91. По итогам модернизации второй конструкции разработан опытный образец холодильно—дождеваль ной установки типа ХДУ-С1 и проведены его предварительные испыта ния, В 198С г. ведомственная комиссия провела приемочные испытания опытного образца установки и после исполнения замечаний (в основном по дчзайьу) рекомендовала к серийному производству с предлс жеиием к аттестации по высшей категории качества. Через год разра ботан, изготовлен и испытан опытный образец (рис. 10) холодильно-дождевальной установки ХДУ-02 (ТУ 21-52-044-86), который признан промышленным образцом (С. 29867). Существенным отличител! ным признаком этого устройства явилось не только новое исполнение его формообразования, цветофактурш и т.д., но и новое конструктивно решение, удовлетворяющее требования промышленного изготовления. О мечена универсальность конструкции в методическом отношении. Эта установка и аппарат также включены в п. 8 ГОСТ 7025-91.

Рис. 10. Пришв пиальная схема холодильно-дожл вальной установ типа ХДУ-02: 1 - агрегатно-з равлепческий от сек; 2 - морозильная камера; 3 - узел уклад! образцов; 4 -узел оттаиваши с системой дож девайия

Комплекс технических средств (станок для резки кирпича, копер типа У-1А, устройство для определения количества вытесненного ль,

i др.) в 1S79 г. одобрен Мнлстройматерналсв СССР для факультатнв-[ого применения при скоростном прогнозировании эксплуатационной мо-юзостойкости строительного кирпича. Разработана и такого же назна-:ения установка для определения массы льда при определении морозо-тойкости строительных материалов (а.е.- 1188611). В ходе совер-шнетвования методов прогнозирования (а.с. 1660476) разработана и ормнрована (п. 3.1 ГОСТ 7025-91) схема установки для определе-ия водопоглощения под вакуумом. Техническое исполнение этой схемы сущестилзно на базе вакуумного сушильного шкафа, эксикатора и спе-иалы£ых кранов.

По третьему направлению разработано устройство днэлектрометриче-ких измерений с датчиком новой конструкции и дилатометрическая ус— ановка двух модификаций специальной конструкции, снабженная микро-элоднлышком. Такая установка обеспечивает экспресс-прогнозирование орозостойкостн изделий строительной керамики (а.с. 1185060; 299283). Разработан и опытный образец дилптометр1гчсской устанос— л прогнозирования морозостойкости ДУМ-ОДТУ 21-52-045-85), зоведены предварительные его испытания. В 198G г. ведомственная эмиссия провела приемочные испытания этой установки и предложила заменять ее факультативно для экспресс-контроля морозостойкости.

У11. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КЕРАМИЧЕСКОГО

КИРПИЧА ПО ЕЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ МОРОЗОСТОЙКОСТИ

Нами выбранный подход к оценке долговечности керамического кир-[ча согласно показателю морозостойкости основывается на сопостав— !ш:и результатов лабораторных и полигонных испытаний. Время поли-нных испытаний составляет уже 15 холодных сезонов. В течение ого времени тщательно фиксировали динамику поверхностного разрушил 12 партий изделий, отличающихся как прочностными, так и руктурными показателями, а также технологическими параметрами оиззодства.

Теоретическое обоснование нового способа прогнозирования долго-чности изделий строительной керамики заключается в следующем. > общепринятым положениям и специфике вопроса мерой долговечнос-

принят условный холодный сезон ( Т ). Деструкцию изделий можно энивать по относительной поверхностной площади разрушения ( S ). этому очевидно, что долговечность ( V ) экспонируемого в кладке экстремально неблагоприятных условиях керамического кирпича мож-

выразить следующим элементарным дифференциальным уравнением:

¿ydS =к? сю)

! К - усредненный коэффициент развития площади поверхностного [рушения материала.

При решении (10) уравнения ее можно записать в виде

г - екз*с . ' (11)

Очевидно, что в этом уравнении (11) неизвестной величиной являетс1 константа (с), которая по сущности не может быть постоянной велич] ной, так как в отношении механизма деструкции и в действительности не учитываются ешс два важнейших показателя. Первым из них являе ся количество циклов ( N ), которые претерпевают поверхностные слс ' изделия прежде чем появляются поверхностные характерные разрушен) Вторым из них следует считать относительную глубину разрушения (1 что является следствием дальнейшего дискретного и градиентного рас руления изделий в кладке. С учетом этих положений допускаем, что I элементарном функциональном выражении константу интегрирования м( но описать в виде

(12

где о< , р , |А - коэффициенты уравнения.

Вставив выражение (12) в уравнение (11) получаем

(13

Очевидно, что >шстоншое уравнение (13) является обобщенным теоретическим уравнением прогнозирования долговечности изделий стеново! керамики. Оно функционально охватывает все главные и закономерны« показатели, которые обусловливают процесс деструкции материала в конструкции.

Поскольку нормированный показатель морозостойкости (М) сочета ет в себе одновременно количество циклов и критерий разрушения, тс в этом отношении при сопоставлении экспериментальных данных (без учета показателей К и Ь) долговечность можно выоазить уравнение

^^♦а.ЬМ * (14.

Настояшее уравнение (14) уже имеет практическую ценность, поскольку связывает долговечность ( V ) с критерием динамики дестру цни материала в натуре ( Э ) и марочностью по морозостойкости (М) партии изделий, определешюй по любому базовому методу в лаборато ри». Но использование этого уравнения возможно лишь после определ пня констант (К , а , Ь ). Для их вычисления применяли данные пот гонных испытаний и определения сродной марочности по морозостойкс ти рада партий, испытанных по п. 5 ГОСТ 7025-78 и п. 8 ГОСТ 701'5-01 (с00тг.<--тст1:''Ш10 I! Полученные уравнения имеют сл дующий вид:

- 0,04447 + 0,0268'0 3 + 0,00315М (15

?,г -- 0,512«! + 0,02807 Э + 0.00524М (16

Ко:г,'<;.[!ш:<'НТЫ многомерной корреляции уравнений (15, 16) составит

соответственно 0,7211 и 0,7380. Эти данные свидетельствуют, что методика по п. 8 ГОСТ 7025-91 позволяет более точно прогнозировать долговечность изделий (по условиям эксплуатации в Литве) нежели по п. 5 ГОСТ 7025-78. Практический аспект применения уравнений (15) и (16) 'показан на рис. 11. Кривые 1, 1' и 2, 2* для продольных значений показателя 5 описывают доверительный шггервал прогнозирования долговечности (~ ).

Рнс. 11. Зависимость долговечное— ти керамического кнрлича в экстремально неблагоприятных условиях эксплуатации ст морозостойкости, определенной при одностороннем замораживании по п. 5 ГОСТ 702578 (1, 2) и п." 8 ГОСТ 7025-91 (1\ 2'): 1, 1' - Э = О %; 2, 2' - 8 = 100 %

| 200 400 600 500 woo ч Морозостойкость, циклы

Следовательно, так реализован совершенно новый и комплексный одход оценки эксплуаташюшюй морозостойкости, а в итоге и долго-ечности для грубокерамическнх стеновых изделий. Мо:кно утверждать, то в принципе такой системный подход целесообразно распространить а все виды изделий стековой керамики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Экспериментально и теоретически обоснована недостоверность и ^пригодность способа объемного (всестороннего)замораживания по ЭСТ 7025-67 и п. 4 ГОСТ 7025-78 при определении эксплуаташюн->й морозостойкости изделий стеновой керамики даже по визуальному характерному при эксплуатации критерию поверхностной деструкции, актическая опасность его применения заключается как в необосно-шюй браковке часто долговечной продукции, так и признанием ка-ственными эксплуатационно низкоморозостойких изделий. Объемное мораживание обусловливает существенное искажение процессов мнг-цин н фазовых превращений воды в керамическом черепке по отно-'ннго их протекания в керамическом изделии при эксплуатации. Сом-гельиыми критериями такого контроля являются нехарактерные (рас-1 по объему в любом направлении) либо искаженные характерные елушение, выкрашивание, отслоение любой геометрически обуслов-1Н0Й поверхности) разрушения изделий.

33

2. По результатам долгосрочных всесторонних исследований, вы-полленшлх в нагуралысых и лабораторных условиях, показана необходи мость и целесообразность применения принципа одностороннего заморг живаиия с воспроизведением преимущественно экстремально неблагоприятного внешнего воздействия для релятивно обьект1Шной оценки эксплуатационной морозостойкости изделий стеновой керамики.

3. Определены закономерности процессов, протекающих в стеновог, 'керамическом материале в моделнровашцлх эксплуатационных условия:

испытанна на морозостойкость. Обоснованы критерии деструкции, соот, ветствующие натуральным. Установлено, что независимо от конкретны режимных факторов внешнего воздействия, толщины фрагмента, степи; изолированности образцов при односторошюм замораживании провал ир; ет миграция воды по тепловому потоку. Характер кристаллизации льд* при этом является адекватным, хотя и зависит от особенностей струг туры материала и вероятностных факторов, Доминирует исключительнс однообразное разрушение (шелушение, выкрашивание, отслоение) -рабо чей поверхности изделий, Интенсивность деструкции зависит от режик ных те.'.этературно-ьлажностшлх параметров воздействия в натуральны, и лабораторных условиях, а также деформативпых, прочностных и стр; турных показателей керамических изделий, но отличается достаточно тесной коррелят:шной связью. Исходя из теоретических и экспериментальных положений, сформулирован механизм разрушающего действия мигрирующей и замерзающей воды для изделий стеновой керамики и определяющие этот механизм факторы в термодштмическом и кш:ети-ческом аспектах.

4. На основании новых теоретических и экспериментальных заклю чений впервые осуществлен системный контроль качества изделий сте новой керамики по их важнейшему эксплуатационному показателю:

- разработано несколько базовых методов определения морозосто? кости, соответствующей эксплуатационной, грубокерамических изделиГ согласно принципу одп ос торо) и ¡сто замораж.чвалия. Созданы уннкалыш: технические средства их реализации. Нормированы и распространяют^ на керамический кирпич и камни два новых метода;

- создан комплекс методов и приборов для экспресо- и скоростно го прогнозировании эксплуатационной морозостойкости грубокерамиче ских изделий по доформ&тившлм, прочностным и структурным показателям, апробированных для факультативного использования;

- разработан научно обоснованный способ прогнозирования долговечности керамического кирпича по критериям эксплуатационной морс зостойкости для экстремально неблагоприятных условий эксплуатации кладки.

5. Определены тенденции влияния некоторых технологических факторов (включая степень дисперсности сырьевой смеси, технологию фо| мования сырца и др.) производства грубокерамических изделий на из

ененис величин структурных и прочностных показателей и в итоге на эксплуатационную морозостойкость. Установлены предельно опасные зеличины некоторых структурных и прочностных показателей, при отк-юнснии от котор:-:х вероятно резкое снижение показателя морозостойкости и целесообразна срочная корректировка определенного то.xjiатомического фактора или параметра. На этом основании для 10 пред-1рнятий выданы рекомендации технологического характера по выпуску фодукции повышенной морозостойкости.

6. Выявлены главные факторы, определяющие интенсивную деструх-шю изделий стеновой керамики при эксплуатации. Сформулированы ос-ювополагающие рекомендации максимального их избежания, что пелу-;ило конкретное развитие в некоторых документах нормативного ха-|актсра.

7. За 14 лет внедрены на 25 организациях научно—технические азработкн по контролю эксплуатационной'морозостойкости изделий теневой керамики с фактическим суммарным годовым экономическим ффектом 0;5G8 млн.руб. Рассчитанный с;;;ндае:.алн годовой эксномн-еский эффект только от полномасштабного внедрения нового базового етода контроля морозостойкости (п. 8 ГОСТ 7025-91) для грубо-ерамических изделий (п. 4.6 ГОСТ 7484-7S и п. 4.6 ГОСТ 530-80) эставляет (по ценам 19S0 г.) порядка 12 млн.руб.

Положения диссертации опубликованы в 80 работах, основные из ко-эрых следующие:

1. Садунас A.C., Мачюлайтнс Р.В. Прогнозирование эксплуатацнон-)й морозостойкости стеновых материалов. - М.: ВНИИЭСМ, 1989. 57 с.

2. Садунас А., Мачюлайтнс Р., Буре Д. Долговечность строитель->й керамики. - Вильнюс: Лит. НИИНТИ, 1987. - 36 с.

3. Садунас A.C., Валюкявичюс Ч.А., Камннскас Э.Л., Мачюлайтнс ,В. Инструкция по применению метода прогнозирования эксплуатацпон-й морозостойкости керамического строительного кирпича.//Инстр./ -ШИтеплочзоляцня. - Вильнюс, 1979. - 20 с.

4. Садунас A.C., Мачюлайтнс Р.В. О методах определения морозо-ойкости стеновых и облицовочных керамических изделий при решении обпемы долговечности кладки.// Расш. реф./ ВНИИтеплоизоляшю. Вильнюс, 1987. - 39 С.

5. Садунас A.C., Мачюлайтнс Р.В., Валюкявичюс Ч.А. О методике ределения морозостойкости лицевого кирпича.// Строительные мате— злы. - 1978. - Ni 3. - С. 22-24.

6. Садунас A.C., Мачюлайтнс Р.В., Валюкявичюс Ч.А., Буре Д.А. ределенне морозостойкости стеновых керамических изделий в л а богарных условиях.// Строительные материзлы. - 1982. - N° 9.

28-29.

7. Садунас A.C., Мачюлайтис Р.В., Каминскас А.Ю. Проблема эксплуатационной морозостойкости керамического кирпича и реальные пути ее решения.// Строительные материалы. - 1984. - Na 9. - С. 25-26.

8. Мочюлайтис Р.В. Технологические и методические аспекты определения морозостойкости стеновой керамики./ Строительные материалы. - 1989. - X: 6. - С. 23-24.

9. Мачюлайтис Р.В., Ремсйкене Г.В. Вопросы долговечности тонкостенной керамической облицовки.// Строительные материалы. — 1991. - № 6. - С. 24-25.

10. Мачюлайтис Р.В., Буре /LA. Комплексный контроль эксплуатационной морозостойкости стеновых керамических материалов.// ЭО/ ВНИИЭСМ. Сер. 4. Пром. керам. стен, материалов и пор. заполнителей. - 1990. - Кз 2. - С. 11-15.

ll-Sadunas 4-S., Üatshjulaitis R.Y/., Waljukjawi-tschjus Т.А. Uber ein Verfahren zur Bestimmung dei Frostbeständigkeit von Verblenaziegeln.// Ziegelir dustrie International . - 1979. - Nr 12. - S. 605606.

12. Sadunas A., katshjulaitis R., Xitshaite A., Bure D. Conplex Approach to the Assesnent of .Frost Resistance of heavy Clay Ceramics.// Interbrick Building Ceramics. - 19&9- - Vol. 5. - No 5- - ' P. 16-20.

13. Sadunas A., Latshjulaitis K., Kitshaite A. Methodische Fragen der Bestimmung utinktureller Ei Senschaften grobkeramischer Erzeugnisse mit hoher Prostbestandigkeit.// Ziegelindustrie Internatione 1 . - 1991. - Kr 3. - S. 22-24.

14. Садунас A.C., Валкжявичюс Ч.А., Мачюлайтис P.B. Структурные и прочностные характеристики стеновой керамики и их влияние на эксплуатационную морозостойкость.// Xlll Szilikatipari е,

szilikattudomanyi konferencia: Sect JD + Р IV. - Bu dapest, 1961. - S. Ю9-114.

15. Садунас А., Мачюлайтис Р., Буре Д. Эксплуатационная мороз стойкость грубокерамнческих лицевых изделий.// 9. Internationa' le Baustoff - und Silikettagang: Tagunsbericht sek J. - Weiaar, 19Ö5- - Б. 41-47.

16. Садунас А., Мачюлайтис Р., Кнчайтеч А., Буре Д. Комплексно решение оценки эксплуатационной,морозостойкости грубокерамнческих изделий.// ю. Internationale Baustoff - und Silikatti gung: Tagunsbericht sekt. 3. - Weimar, 1968. - S. 202-207.

17. Садунас A.C., Мачюлайтис Р.В., Кичайте АЛ. Струхните пара-етра на керамичното изделие - определят фактор на експлоатацисд-ата мразоустойчивсст.// Осма национанална младежна научна школа

э строателни материала с международно участие: 'Съвреме:ши насо-1 в развисто на промышлеността за строителни материалы*. -пъенчев Бряг, 1988. - С. 22.

18. Maöjulaitis В., Lasis А. Problemy s rieäenie tanovenia mrazuvzdornosti tehäl.// Zboraik predna-эк zo 6. ^konferencie: /"Ead.iace a automatizaöne sjs-бту то туЬоге stavebnych latok". - Bratislava,

389. - Б. 156-165.

19. Sadunas A., ilatchjulaitis В., Xitchaite A. sthodische Fragen der Struktureigenschaftsbestim-mg der Grobkeramischen Erzeugnisse bei hoher Ex-Loatations frostbeständigkeit.// 11 Internatio-ale Baustoff - und Silikattogung: Band 2. - Wei-ar, 1991. - S. 512.

20. Sadünas A., ValiukeviSius C.» Maöiulaitis B. jusame müre - atspari plyta.// Statyba ir archi-

;ktüra. - 1982. - Вт 6. - Р. 28-29.

21. Maöiulaitis В., Kaminskas E. Eespublikos iandartas?!// Statyba ir architektöra. - 1990' -г 11. - Р. 9-Ю.

22. MaSiulaitis В. Plyta naujame valstybines nor->s projekte.// Statyba ir architektüra. - 1991«

Nr 9. - Р. 9-Ю.

23. Садунас A.C., Мачюлайтис P.B,, Кичайте AJ1. Изменение во-чины коэффициента водоцасытпения в процессе одностороннего замо-живания-оттаивания.// Рекомендации по ускорению научно-техдиче-ого прогресса в производстве строительных материалов и изделий. Киев, 1987. - С. 94-99.

24. A.c. 567121 СССР, МКИ G Ol N 17/00. Устройство для оп-[еления количества циклов замораживания и оттаивания в строитель-к конструкциях./ К.П.Виткаускас, Ч^..Валюкявичюс, Р.В.Мачюлайтис ^.Садунас. - Опубл. 30.07.77., Бхм. Кз 28.

>5. A.c. 637647 СССР, МКИ G Ol N 17/00. Контейнер к морозной камере./ РЗ.Мачзолайтис, А.С.Садунас, КЛ.Виткаускае и 1..ВалюкяБИчюс. - Опубл. 15.12.78., Бюл. Мз 46. 16. A.c. 739411 СССР, МКИ G 01>| 33/38. Способ определения :сы льда из пористых строительных материалов./ А.С.Садунас, Мачюлайтис, К.П.Виткаускас и Ч.А.Валкжявичюс. - Опубл. ,06.80., Бюл. № 21,

7. A.c. 742419 СССР, МКИ СО 4В 41/20. Способ декоративной елки строительных изделий.// А.С.Садунас, К.П.Виткаускас, Ч.А.Ва-

лкжявичюс и Р.В^Аачклайтис. - ©публ. 26.06.80, Бюл. № 23.

28. A.c. 828849 СССР, МКИ G Ol N 33/38. Способ определения морозостойкости строительных материалов./ А.С.Садунас, Р.В.Ма-чзолайтис, Ч.А.Валюхявцчюс и ЭЛКаминскас. - Опубл. 30.07.77., Бюл. Ns 28.

29. A.c. 1013827 СССР, МКИ G 01N 17/00. Контейнер к морозильной камере./ А.С.Садунас, Р.В.Мачкшайтис, Ч.А.Валюкявичюс и др.. - Опубл. 23.04.83., Бюл. Кя 15.

30. A.c. 1163259 СССР, МКИ G Ol N 33/38. Способ определения морозостойкости керамического кирпича./ А.С.Садунас, Р.В.Ма-чютайтис, Ч.А.Валюхявичюс и др. - Опубл. 23.06.85., Бюл. Ns 23.

31. A.c. 1185060 СССР, МКИ G Ol В 5/30. Способ определения морозостойкости образцов строительных материалов./ А.С.Садунас •£LA..Bype, К,И.Виткаускас, Р.В.Мачюлайтис и др. - Опубл. 15.10.85. Бюл. Гй 38.

32. A.c. 1188611 СССР, МКИ G Ol N 25/06. Установка для определения массы льда при определении морозостойкости строительных материалов./ А.С.Садунас, Д.А.Буре, Р.В»Мачюлайтис и др. -Опубл. 30.10.85., Бюл. № 40.

33. A.c. 11S3416 СССР, МКИ F 27 В 9/00. Способ обжига строительной керамики./ А.С.Садунас, СЗЛоркуте, Ч«А.Валюкявичзос, Р.В.Мач1алайтис и др. - Опубл. 23.11.85., Бюл. Ns 43.

34. A.c. 1299283 СССР, МКИ 6 Ol N 33/38. Ускоренный способ прогнозирования морозостойкости строительных материалов. /А.С.Садунас, Д.А.Бурс, Р.В.Мачюлайтис и др.

35. A.c. 1346980 СССР, МКИ G Ol N 15/08. Устройство для исследования пористых образцов./ А.С.Садунас, Ю.-Ю.К.Блинас, ZLA. Бурс, К.П.Виткяускас, П.А.Кайкарис, С.-А.В.Маркявичк>с и Р.В.Мачю ллйтис. - Опубл. 23.10.87., Бюл. № 39.

36. A.c. 1588130 СССР, МКИ G Ol N 33/38. Способ сшределе иия морозостойкости стеновых материалов./ Р.В«Мачюлайтис, А.С.Садунас, В. A JA огу тов и др.

37. A.c. 1660476 СССР, МКИ G Ol N 33/38. Способ определения морозостойкости грубокерамических изделий./ Р«В.Мачюлайтис, А.Ю.Камиискас, А.П.Кичайте и др.'

38. С. 29867 СССР, на промышленный образец. Холодильно-дож девалькая установка,/ А.А.Гамзин, В.И.Пирагис, Б.ИЛапенис, P.BJAa чюлайтис и др.

39. Вашокявичюс Ч., Каминскас Э., Садунас А., Мачюлайтис Р. Исследование морозостойкости строительного "кирпича в условиях, близких к эксплуатационным.// Строительные материалы: Материалы докладов конференции. - Каунас.: КПИ, 1976. - С. 50-51.

40. Мачюлайтис PJ3., Кичайте А.П. Вопрос исходного водонасы-щения грубокерамических издерий перед испытанием на морозостой-

ть.// Строительные материалы: Тезисы докладов республиканской ферошши. - Каунас: КПИ, 1988. - С. 37.

41. ¿¿aôiulaitis R. Keraminin plyttj ilgaEaîiSîcuno ekspoatacinio atsparumo áalSiui s^ryáio ypatu-

i.// StatyMnès meáziagos: iíonf ereneijos med£ia-. - .Kaunas-Vilnius, 1992. - P. 61-64.

42. Мачюлайтис Р., Садунас A., Валюкявпчюс Ч. Морозостойкость н ян ого кирпича пласппеского формования в зависимости от усло-

замораживания.// IX. Конференция молодых ученых н специалис-Прибалтики и Белоруссии по проблемам строительных материалов онструкций: Тезисы докладов. - Минск, 1977. - С. 135-136.

43. Буре Д.А., Мачюлайтис Р.В., Залкжявичюс Ч.А., Садунас A.C. имосвязь некоторых технологических факторов производства керами-кого кирпича с его деформативностью при замораживании.// XII. ференция молодых ученых и специалистов Прибалтики и Белорусской 3 по проблемам строительных материалов и конструкций: Тезисы 1адов. - Pirra, 1984. - С. 50-51.

44. Маркявичюс C.B.,, Мачюлайтис Р.В. К вопросу определения юзостойкостн некоторых стеновых силикатных изделий.// Долгоьеч-гь конструкций из автоклавных бетонов: Тезисы докладов У рес-шканской конференции. Ч. 1. - Таллинн, 1984. - С. 256-257.

45. Садунас A.C., Романюк ДА., А\ачулайтис Р.В. Повышение эктивности контроля морозостойкости стеновых и облицовочных маралов.// Эффективность внедрения систем управления качеством дукшш на предприятиях и объедшениях Mинстройматериалов УССР зрепектнва их развития: Тезисы докладов. — Киев, 1985. -47-49.

46. Садунас A.C., Мачюлайтис Р.В., Кнчайте АЛ. Особенности вития деформаций у различных видов керамических изделий при этом и одностороннем замораживании.// Молодые ученые н спо-1исты в деле повышения качества строительства: Тезисы докладов 1ублкканской научно-технической конференции. - Тбилиси, 1987.

21.

7

писано к печати 24.04.1992. Формат 60x94/16

гм 2,5 уч.-печл. Тираж 150 экз. Заказ № 163'Бесплатно

эчатано на ротопринте Литовского Управления по Гидро-горологии 2657, Вилыаос, ул.Руднес, 6.