Пластикалық деформация — бұл материалдың сыртқы күш әсерінен пішінін және көлемін өзгертетін қасиеті, оның ішінде сынусыз. Күш әсері тоқтағаннан кейін материал бастапқы пішініне оралмайды және қалған өзгеріс пластикалық деформация деп аталады.

Бұл қасиет құрылыс конструкцияларын жобалау және пайдалану барысында маңызды рөл атқарады, себебі материалдарға жүктеме түскенде жарықтар мен сынуларсыз бейімделуге мүмкіндік береді. Пластикалық деформацияны түсіну инженерлер мен құрылысшыларға әртүрлі конструктивтік элементтер үшін дұрыс материал таңдап, олардың сыртқы әсерге жауап беруін болжауға көмектеседі.

Құрылыс саласындағы пластикалық қасиеттің маңызы

Пластикалық қасиет ғимараттар мен құрылыстар салуда маңызды рөл атқарады, әсіресе сейсмикалық белсенділігі жоғары аймақтарда немесе конструкциялар айтарлықтай динамикалық жүктемелерге ұшырайтын жерлерде.

  • Деформацияға төзімділік. Пластикалық материалдар сынусыз пішінін өзгерте алады, бұл конструкцияларда жарықтар мен зақымданудың пайда болуын болдырмайды.
  • Соққы жүктемелерді сіңіру. Пластикалық қасиет арқасында материалдар діріл мен соққыларды жұтып, бұзылу қаупін азайтады.
  • Пішінге икемділік. Температура ауытқулары кезінде пластикалық материалдар пішінін өзгерте отырып, сындарлы зақым келтірмейді.
  • Конструкциялардың қызмет ету мерзімін ұлғайту. Деформацияға қабілетті болу арқасында конструкциялар айтарлықтай жүктемелерге қарамастан бүтіндігін сақтайды.

Пластикалық қасиеттің негізгі параметрлері

Пластикалық қасиет материалдардың қайтымсыз деформацияға қабілеттілігімен анықталады. Пластикаға тән негізгі параметрлер қату шегі, пластикалық коэффициент және пластикалық деформация.

Қату шегі

Бұл — материал қайтымсыз деформациялана бастайтын кернеу. Қату шегі конструкциялық материалдар үшін маңызды сипат болып табылады, себебі ол конструкцияның пішінін жоғалтпайтын максималды жүктемені анықтауға мүмкіндік береді.

Пластикалық коэффициент

Бұл көрсеткіш материалдың серпімді сипаттамаларына қатысты пластикалық деформацияға қабілеттілігін сипаттайды. Пластикалық коэффициент жоғары болған сайын материал пішін өзгертуге сынусыз жақсы төтеп береді.

Пластикалық деформация

Бұл — жүктеме тоқтағаннан кейін материалда қалатын қалдық деформация. Құрылыс конструкцияларында рұқсат етілген пластикалық деформация қауіпсіздік пен қызмет ету мерзімін ескере отырып есептеледі.

Иірімді материалдардың мысалдары

Құрылыс саласында жоғары пластикалық қасиеті бар әртүрлі материалдар қолданылады. Оған металдар мен металлдық емес компоненттер жатады.

Металдар

Металдық материалдар, мысалы болат, мыс және алюминий, жоғары пластикалық қасиетке ие. Олар жүктеме астында сынусыз пішінін өзгерте алады, бұл каркас пен жүктеме көтеруші конструкциялар жасауда оларды алмастырылмас етеді.

  • Болат. Ең пластикалық материалдардың бірі, бетонды армалауда, каркас және көпір құрылыстарында пайдаланылады. Айтарлықтай жүктеме кезінде болат конструкциялар бүгілсе де, бірден сынбайды.
  • Мыс. Жоғары пластикалық қасиеті мен коррозияға төзімділігімен ерекшеленеді. Шатыр жабындары мен электротехникалық бұйымдарда қолданылады.
  • Алюминий. Жеңіл әрі пластикалық, терезе және фасад конструкцияларында пайдаланылады.

Металлдық емес материалдар

Кейбір металл емес материалдар да пластикалық қасиетке ие, дегенмен ол аз дәрежеде болады.

  • Асфальт. Пластикалық қасиеті арқасында көлік динамикалық жүктемесіне икемделеді.
  • Полимерлер. Пластиктер мен композиттер температура ауытқуларында деформациялануы мүмкін.
  • Саз. Керамикалық бұйымдар мен кірпіш өндірісінде шикі күйінде пластикалық қасиет көрсетеді.

Иірімді материалдардың артықшылықтары мен кемшіліктері

Артықшылықтары:

  • Механикалық зақымға төзімділік. Иірімді материалдар жеңіл деформация кезінде сынбайды.
  • Конструкциялар иілгіштігі. Жүктемеге икемделетін формаларды жасауға мүмкіндік береді.
  • Дірілді сіңіру. Динамикалық әсерлерді конструкцияға беруді азайтады.

Кемшіліктері:

  • Қайта қалпына келмейтін пластикалық деформация. Жүктеме жойылғаннан кейін материал бастапқы қалпына оралмайды.
  • Иілу қаупі. Артық пластикалық қасиет қалаусыз деформацияларға әкелуі мүмкін.
  • Температураға тәуелділік. Төмен температурада пластикалық қасиет төмендеп, материал сынғыш болады.

Иірімді материалдарды құрылысқа қолдану

Темір-бетон конструкциялары

Темір-бетонда пластикалық қасиет кернеуді тартатын жүктемені өз мойнына алатын болат арматура арқылы қамтамасыз етіледі. Бұл бетонға деформация кезінде де беріктігін сақтауға мүмкіндік береді.

Металдық қаңқалар

Каркас ғимараттарында болат конструкциялар динамикалық жүктемелер мен соққыларды металлдың жоғары пластикалық қасиеті арқасында оңай қабылдайды. Бұл әсіресе сейсмикалық аймақтарда маңызды.

Жол жабындары

Асфальт пен битум қоспалары пластикалық қасиет көрсетіп, температура ауытқуларын және қозғалыстағы көлік жүктемесін көтеруге мүмкіндік береді.

Декоративті элементтер

Гипс пен пластик секілді иірімді материалдар күрделі сәулеттік формалар мен лепнина жасау үшін қолданылады.

Иірімді материалдарды қолданудағы қателіктер

  • Температура факторын ескермей қалу. Кейбір материалдар төмен температурада пластикалығын жоғалтып, конструкцияларды бұзуы мүмкін.
  • Рұқсат етілген жүктемеден асып кету. Артық қысым қайтымсыз деформацияларға және жүктеме көтеру қабілетінің жоғалуына әкеледі.
  • Материалдарды дұрыс үйлестірмеу. Әртүрлі пластикалық қасиеті бар материалдарды біріктіру жарылуларға және қабаттасуға әкелуі мүмкін.

Иірімді материалдарды күту және қорғау

Иірімділікті сақтап, бұзылуларды болдырмау үшін қажет шаралар:

  • Жағдайды үнемі тексеру. Жарықтар мен деформациялардың пайда болуын бақылай беру маңызды.
  • Коррозиядан қорғау. Металл элементтерді антикоррозиялық қоспалармен жабу қажет.
  • Температураны бақылау. Төмен температура жағдайында жоғары суыққа төзімді материалдарды пайдалану керек.

Қорытынды

Пластикалық қасиет — материалдардың жүктемелерге сынусыз бейімделуін қамтамасыз ететін негізгі қасиет. Құрылыс саласында иірімді материалдарды қолдану ғимараттар мен құрылыстардың ұзақ мерзімділігі мен сенімділігін, әсіресе динамикалық әсерлер жағдайында, кепілдейді. Материалдардың пластикалық қасиетін ескере отырып дұрыс таңдау қиын эксплуатациялық жағдайларда да ғимараттардың қауіпсіздігі мен тұрақтылығын қамтамасыз етеді.