Коэффициент линейного расширения базальтопластика

С. П. Оснос, В. Н. Садков, М. Н. Киселев.

Тепловое расширение тел характеризуется линейным или объемным коэффициентом расширения.

Истинным коэффициент линейного расширения (истинным КТР) называется отношение увеличения линейного размера базальтопластикового стержня единичной длины к малому изменению температуры, вызвавшему изменение размера. На практике пользуются средним коэффициентом линейного расширения:

L_t — L₀
a = — град -1, где
L₀ (T — T₀)

L₀ — длина стержня при начальной температуре Т₀;
L_t — длина стержня, нагретого до температуры Т.

В таблице приводятся значения коэффициентов термического расширения некоторых материалов в интервале температур от 15°С до 200°С.

Коэффициенты термического расширения

КТР — одно из важнейших эксплуатационных свойств базальтопластика. Правильный подбор КТР для ряда важных областей применения этих материалов определяет не только качество получаемых изделий, но и саму возможность их изготовления.

Так, например, при применении базальтопластика в качестве арматуры бетонных изделий для предотвращения внутреннего растрескивания бетона при больших колебаниях температуры подбирают составляющие с близкими значениями КТР.

КТР базальтопластика определяется методом кварцевого дилатометра, сущность которого заключается в измерении абсолютного удлинения образца при его нагревании.

Измерение КТР образцов проводились на вертикальном кварцевом дилатометре типа ДКВ. Образец пластика длиной 50 мм и диаметром 5 мм, измеренный с точностью до 0,1 мм, помещали в находящуюся в печи кварцевую пробирку и укрепляли между шлифованной цилиндрической пластинкой из кварцевого стекла, покоящейся на сферической опоре, впаянной в дно пробирки, и торцом кварцевого стержня, передающего расширение измерителю — индикатору. Скорость подъема температуры в печи 3–4°С в минуту; температуру в печи измеряли хромель-алюмелевой термопары, ЭДС которой определяли потенциометром.

Коэффициент линейного расширения (a) определяли по формуле:

Dl
a = -, где
Dt. l

a — коэффициент линейного расширения в град-1;
Dl — показания индикатора с поправкой на расширение кварца, мк;
Dt — разность конечной и начальной температуры для выбранного при расчете интервала в гард;
l — длина образца в мм.

Коэффициент линейного расширения базальтопластика равен 46*10^-7 град^-1, стеклопластика 50*10^-7 град^-1(см. табл.)

Выводы

При определении коэффициента термического расширения базальтопластика в сравнении со стеклопластиком на эпоксиполиэфирном связующем установлено, что КТР обоих материалов находится в пределах 45*10^-7 50*10^-7 град^-1 .

Следовательно, изделия из базальтопластика могут применяться также, как и изделия из стеклопластика в качестве арматуры для бетонных изделий.

По материалам статьи.