Технология кровельных и гидроизоляционных материалов. В. И. Турчанинов
деформация, медленно нарастающая без увеличения напряжений в материале, называется текучестью.
С повышением температуры, уменьшением скорости деформирования, пластическая деформация возрастает (при одинаковой нагрузке).
Ползучесть большинства ГИМ достигает значительных размеров и возрастает с повышением температуры, поэтому деформации ползучести определяются при наивысшей температуре, при которой будет работать материал в конструкции.
При изучении реологических свойств материалов (реология – наука о текучести материалов) пользуются величиной вязкости или обратной ей величиной – текучестью.
Вязкость характеризует внутреннее трение жидкости или сопротивление перемещения одного слоя жидкого вещества относительно другого.
а – упругая деформация; б – упругоэластическая деформация; в – пластическая деформация; г – упруговязкопластическая деформация
Р – нагрузка; εо – упругая деформация; εэ – эластическая деформация; εпл – пластическая деформация
Рисунок 4 – Графики зависимости деформаций (ε) от времени (τ) действия нагрузок
Рисунок 5 – График текучести (а) и ползучести (б)
Материал, подвергшийся воздействию внешних сил, способен самопроизвольно снимать часть внутренних напряжений за счет молекулярных перемещений и перестройки структуры со снижением упругой энергии и переходом ее в теплоту до состояния устойчивого равновесия в новых условиях. Процесс снижения напряжений в материале при постоянной деформации, строго зафиксированной жесткими связями, называется релаксацией. Время, в течение которого напряжение в материале понижается в е=2,72 раза, называется временем или периодом релаксации (Q). У жидких ГИМ Q~10±10 с, у твердых Q~1010 с и более (т. е. десятки, сотни лет). С повышением температуры и при отсутствии химических превращений период релаксации уменьшается.
При малых периодах наблюдения (нагружения), значительно (в несколько десятичных порядков) меньших периода релаксации материал ведет себя как упругохрупкое тело, а при длительных периодах воздействия нагрузки (наблюдения) тот же материал, даже под воздействием собственной массы, обнаруживает ньютоновское (вязкое) течение (лед).
Вязкое течение может наблюдаться при эксплуатации ГИМ на вертикальных поверхностях. Его значение рассчитывают по формуле
где Е – жесткость;
Q – период релаксации.
Таким образом, удлинение материала без разрывов будет зависеть от жесткости Е и времени релаксации Q.
Прочностные свойства характеризуют способность материала не разрушаясь сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим под воздействием механических, тепловых и других факторов. Для ГИМ прочность выражается пределом прочности при разрыве, сжатии, сдвиге, пределом упругости и т.д.
Эти величины являются условными, т.к. зависят от методики испытания материалов