РАЗРУШЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ (КИРПИЧ, БЕТОН, ГРАНИТ) ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ГЕТЕРОГЕННЫХ СТРУЙ

В статье представлены результаты экспериментального исследования разрушения некоторых строительных материалов высокотемпературными гетерогенными струями продуктов сгорания твердых топлив. Актуальность исследования обусловлена необходимостью обеспечения безопасности зданий и сооружений специального назначения при экстремальных тепловых воздействиях на элементы их конструкций. Целью работы являлось установление основных закономерностей разрушения неметаллических конструкционных материалов (кирпич, бетон, гранит) при воздействии на них высокотемпературных гетерогенных струй продуктов сгорания твердых топлив и разработка на их основе физической модели процесса. Для проведения экспериментов использовался газодинамический стенд, позволяющий варьировать давление торможения потока; в качестве характеристик выбраны величины массовой скорости разрушения материала и глубины образующихся кратеров. Получены зависимости массовых скоростей разрушения и глубин кратеров от давления торможения в сравнении с аналогичными данными для стали. Приведены данные по расчетам величин напряжений в приповерхностном слое материала. Предложена физическая модель процесса разрушения неметаллических конструкционных материалов, основанная на превышении возникающих в приповерхностном слое материала напряжений предела прочности материала.

строительные материалы, гетерогенная струя, газодинамический стенд, параметры струи, массовая скорость разрушения, предел прочности материала, напряжения на границе раздела

1. Киреева Ю.И. Современные строительные материалы и изделия. Ростов-на-Дону : Феникс, 2010. 245 c.

2. Пушенко А.С. Высокопрочный бетон в условиях воздействия высоких температур : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ростов-на-Дону, 2008. 217 с.

3. Михатулин ДС., Полежаев Ю.В., Ревизников Д.Л. Теплообмен и разрушение тел в сверхзвуковом гетерогенном потоке. Москва : Янус-К, 2007. 392 с.

4. Михатулин Д.С, Немова Т.Н., Полежаев Ю.В., Ревизников Д.Л. Гетерогенные режущие устройства: оптимизация газодинамического тракта разгона частиц // Теплофизика и аэромеханика. 2001. Т. 8. № 2. С. 301–310.

5. Кузнецов Г.В., Немова Т.Н., Савельева Л.А. Влияние состава и процесса горения металлизированных твердых топлив на интенсивность разрушения конструкционных материалов струей продуктов сгорания // Физика горения и взрыва. 2002. Т. 38. № 6. С. 89–95.

6. Абалтусов В.Е., Кузнецов Г.В., Немова Т.Н. Механизм высокотемпературного разрушения металлов под действием гетерогенной струи с высокой концентрацией частиц // Теплофизика высоких температур. 1999. Т. 37. № 3. С. 438–444.

7. Немова Т.Н., Колесникова Е.А. Определение температурного поля подложки под каплей расплава методом выравнивания температур соседних слоев // Известия вузов. Физика. 2010. Т. 53. № 12-2. С. 195–199.

8. Kuznetsov G.V., Alekseenko N.N., Nemova T.N. Steel destruction under the action of hightemperature heterogeneous streams with a significant concentration of the particles // Физика и химия обработки материалов. 2000. № 5. С. 79–86.

9. Жарова И.К., Кузнецов Г.В., Маслов Е.А. Термомеханическое разрушение бетонной пластины под действием высокотемпературной гетерогенной струи // Физика и химия обработки материалов. 2006. № 6. С. 61–68.

10. Букатый В.И., Перфильев В.О., Шараухов Н.Н. Исследование цветовым пирометром динамики температуры мрамора и гранита при воздействии мощным лазерным излучением // Известия Алтайского государственного университета. 2005. № 1 (35). С. 93–96.

11. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Волокитин О.Г. Разработка плазменных технологий для стройиндустрии // Актуальные проблемы современности. 2017. № 1 (15). С. 150–154.

12. Волокитин О.Г., Шеховцов В.В. Процессы плавления силикатов в плазмохимическом реакторе // Бюллетень науки и практики : электронный журнал. 2017. № 2 (15). С. 59–62.

13. Ерохин Б.Т. Теория внутрикамерных процессов и проектирование РДТТ. Москва : Машиностроение, 1991. 560 с.

14. Позняк И.М., Климов Н.С., Подковыров В.Л., Сафронов В.М., Житлухин А.М., Коваленко Д.В. Эрозия металлов при воздействии интенсивных потоков плазмы // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Термоядерный синтез. 2012. Вып. 4. С. 23–33.

15. Петрографический кодекс России. Санкт-Петербург : ВСЕГЕИ, 2008. С. 144. 200 с.

16. Туманов А. Бетонные и железобетонные конструкции. Москва : Palmarium Academic Publishing, 2015. 104 c.

17. Семериков И.С., Герасимова Е.С. Физическая химия строительных материалов. 2-е изд., стер. Москва : Флинта, 2017. 204 с.