Некоторые вопросы применения мелкозаглубленных фундаментов в геологических условиях Владимирской области Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Технические науки — от теории к практике № 11 (47), 2015 г_______________________

www.sibac.info

СЕКЦИЯ 4.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ В ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ

Гандельсман Артём Игоревич

студент Архитектурно-строительного факультета Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», РФ, г. Владимир E-mail: artem33.96@mail. ru

Акимов Владимир Борисович

канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительного производства» Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», РФ, г. Владимир

137

Технические науки — от теории к практике ___________________№ 11 (47), 2015 г

SOME QUESTIONS OF APPLICATION OF THE FINELY DEEPENED FOUNDATIONS ARE IN THE GEOLOGICAL TERMS OF THE VLADIMIR AREA

Artem Gandelsman

student of Architectural and Civil Engineering Faculty Federal public budgetary educational institution of higher professional

education the » Vladimir state university named after Alexandr and Nikolay Stoletovs «,

Russia, Vladimir

Vladimir Akimov

candidate of sciences, associate professor of department of the «Building production» Federal public budgetary educational institution of higher professional education the «Vladimir state university named after Alexandr and Nikolay Stoletovs»,

Russia, Vladimir

СибАК

www.sibac.info

АННОТАЦИЯ

Проведен анализ инженерно-геологических условий Владимирской области, конструктивных особенностей устройства мелкозаглубленных фундаментов, выявлены основные проблемы и закономерности работы в данных грунтовых условиях, предложено решение для устройства мелкозаглубленных фундаментов в условиях Владимирской области.

ABSTRACT

The analysis of engineer-geological terms of the Vladimir area, structural features of device of the finely deepened foundations is conducted, basic problems and conformities to law of work are educed in these ground terms, solution offers for the device of the finely deepened foundations in the conditions of the Vladimir area.

Ключевые слова: фундамент; грунт; пучения; тиксотропия.

Keywords: foundation; soil; troubling; thixotropy.

При применении фундаментов малоэтажных зданий в последнее время их часто устраивают в слое сезонного промерзания-оттаивания, без учета влияния сил морозного пучения, что приводит к деформированию строительных конструкций зданий. Как известно, в зимний период вся влага, содержащаяся в земле, замерзает. Образовавшийся лед занимает гораздо больший объем, чем вода,

138

Технические науки — от теории к практике № 11 (47), 2015 г________________________

СибАК

www.sibac.info

что и приводит к пучению грунта. Зависимость глубины промерзания во Владимирской области от вида грунта приведена в таблице 1.

Таблица 1.

Нормативная глубина промерзания грунтов, м

Суглинки и глины Супеси, пески пылеватые и мелкие Пески крупные и средней крупности Крупно- обломочные грунты

Владимир 1,37 1,67 1,79 2,03

Влияние касательных сил морозного пучения весьма значимо и доходит до 5-7 т на квадратный метр. Этого достаточно, чтобы поднять из грунта заглубленный фундамент, на котором построено легкое малоэтажное здание, собственный вес которого не способен уравновесить действие сил морозного пучения. Следует отметить, что заглубление фундамента на глубину больше глубины сезонного промерзания совершенно не гарантирует его устойчивость к пучению. Выполнение нормативных требований по глубине заложения фундаментов (1,4…1,9 м для Владимирской области в зависимости от вида грунта) приводит к дополнительным затратам. Нормативная глубина промерзания грунта- это максимальная глубина. Глубину промерзания грунта можно разделить на фактическую и реальную. Фактические или реальная глубина промерзания грунта может отличаться от нормативных, так нормативы составлены для самых худших вариантов, то есть без снежного покрова. Снег — хороший теплоизолятор, то есть снежный покров уменьшает глубину промерзания. Промерзание грунта также зависит от теплового режима здания и конструктивных особенностей «нулевого цикла».

Расчетная глубина промерзания грунта для условий Владимирской области для здания без подвала с полами, устраиваемыми по грунту приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Расчетная глубина промерзания грунта в зависимости от конструктивных особенностей зданий

Наименование грунта среднесуточная температура воздуха в помещении, оС.

0 10 20 и более

Суглинок, глина 1,23 0,96 0,69

Супесь, песок пылеватый, песок мелкий 1,50 1,17 0,84

Песок средней крупности, песок крупный, песок гравелистый 1,61 1,25 0,90

139

Технические науки — от теории к практике ____________________№ 11 (47), 2015 г

Расчетная глубина промерзания грунта для здания без подвала с полами, устраиваемыми по утепленному цокольному перекрытию приведена в таблице 3.

СибАК

www.sibac.info

Таблица 3.

Расчетная глубина промерзания грунта в зависимости от конструктивных особенностей зданий

Наименование грунта среднесуточная температура воздуха в помещении, оС.

0 10 20 и более

Суглинок, глина 1,37 1,23 0,96

Супесь, песок пылеватый, песок мелкий 1,67 1,50 1,17

Песок средней крупности, песок крупный, песок гравелистый 1,79 1,61 1,25

Расчетная глубина промерзания грунта для здания с подвалом или техническим подпольем.

Таблица 4.

Расчетная глубина промерзания грунта в зависимости от конструктивных особенностей зданий

Наименование грунта среднесуточная температура воздуха в помещении, оС.

0 10 20 и более

Суглинок, глина 1,10 0,82 0,55

Супесь, песок пылеватый, песок мелкий 1,34 1,00 0,67

Песок средней крупности, песок крупный, песок гравелистый 1,43 1,07 0,72

В качестве альтернативного решения предлагается замена грунта на непучинистый, понижение уровня подземных вод и ряд др. дорогостоящих мероприятий. В итоге все это приводит к неэффективным затратным решениям и увеличению сметной стоимости строительства.

Кроме того, малоэтажное строительство весьма часто ведется собственными силами, следовательно, применяемые решения должны быть просты и надежны, а также, легко выполнимы по принципу «дом своими руками». Для тех, кто решил самостоятельно заложить надежный фундамент дома, вопрос о том, как это сделать на пучинистых грунтовых основаниях, остается актуальным всегда.

140

Технические науки — от теории к практике № 11 (47), 2015 г_______________________

www.sibac.info

В связи с вышесказанным возникает необходимость районирования территории Владимирской области для типизации инженерно -геологических условий и определения принципов заложения фундаментов в том или ином районе региона.

При применении мелкозаглубленных фундаментов во Владимирской области чаще всего встречаются современные четвертичные отложения. Среди них встречены проблемные: гляциальные суглинки, флювиогляциальные суглинки мягкопластичной и текучепластичной консистенции, рыхлые пески, насыпные грунты различного происхождения.

Они или имеют недостаточную несущую способность, или могут изменять прочностные характеристики в процессе эксплуатации зданий, что может привести к деформированию возведенных строительных конструкций. В западных, юго-западных и северозападных районах области наибольшее распространение получили песчаные грунты, в центральных, восточных и юго-восточных-пылевато-глинистые. Встречаются лёссовые грунты I типа

просадочности.

С позиций физико-химической механики слабый глинистый грунт представляет собой систему дисперсных частиц, каждую из которых окружают оболочки связанной с ними воды. Эти частицы с оболочками образуют структурный каркас с водно-коллоидным типом связей. При сохранении структурных связей грунт работает как твердое тело, при нарушении — превращается в вязкую жидкость. Численное значение предела прочности этих грунтов при испытаниях в условиях одноосного сжатия (в компрессионном приборе) при дренировании варьируется в интервале 5.. .20 кПа.

К пучинистым грунтам относятся глины, суглинки, супеси и часть песчаных грунтов. Основные трудности, связанные с фундаментом, выстроенном на пучинистом грунте, возникают в период оттаивания льда. Здание в этот период времени неравномерно оседает и в дальнейшем разрушается.

Нормативные документы рекомендуют закладывать фундаменты на границе промерзания или глубже, но это не предотвращает воздействие морозного пучения на боковые стороны фундамента. На основание мелкозаглубленного фундамента нормальные силы морозного пучения действуют в полном объеме, но зато касательные силы влияют на боковые стены минимально.

На характер пучения грунтов влияет степень их охлаждения. Степень охлаждения (как и ее производные — скорость и глубина промерзания грунта) зависит от температурного режима охлаждающей

141

Технические науки — от теории к практике __________________№ 11 (47), 2015 г

среды, продолжительности периода промерзания, водных и теплофизических свойств грунта, а также теплоизоляции на его поверхности. Возрастание плотности грунта влечет снижение влагосодержания и удельного потока воды, и, как следствие, уменьшается и интенсивность пучения грунта.

Слабые глинистые грунты обладают свойством тиксотропии. Твердообразное состояние характеризуется наличием пространственного структурного каркаса, жидкообразное — его отсутствием. Наличие или отсутствие единого пространственного каркаса определяет макроскопические свойства среды, в том числе, ее механические свойства. Твердообразному состоянию свойственна наибольшая вязкость, жидкообразному — наименьшая.

Приложение динамических нагрузок к тонкодисперсным водонасыщенным глинистым системам приводит при определенных условиях к их быстрому разжижению и резкой потери структурной связности. При прекращении динамических воздействий такая система восстанавливает свою прежнюю прочность. В результате ряда воздействий — встряхивания, перемятия, вибрации и т. п. — возникают два следующих друг за другом процесса — разупрочнение и упрочнение. Процессы разупрочнения являются следствием механических воздействий, протекают весьма быстро. По прекращении внешнего воздействия немедленно начинается обратный процесс — упрочнение грунта. Упрочнение — процесс более медленный и протекает с неодинаковой скоростью. В первое время восстановление идет сравнительно быстро, а затем замедляется. Установлено, что тиксотропия проявляется в грунтах, у которых содержание глинистых частиц превышает 2 %. Потенциально тиксотропными являются все глинистые грунты, но для конкретного проявления тиксотропии необходимы определенные условия и, в первую очередь, достаточно интенсивные внешние воздействия. При большом количестве глинистых частиц образуется жесткий каркас, который уже труднее поддается разрушению, хотя потенциальные возможности для этого и возрастают.

Другая актуальная проблема- разжижение песчаных грунтов. Среди важнейших факторов, определяющих это явление, следует отметить его структурные особенности и состояния: степень

плотности, литогенетическое структурное сцепление, дисперсность, степень однородности, форма и характер окатанности зерен, напряженное состояние в условии деформирования в природных условиях. Еще в XIX веке русскими строителями при характеристике грунтов способных к внезапному разжижению используется термин

СибАК

www.sibac.info

142

Технические науки — от теории к практике № 11 (47), 2015 г_______________________

www.sibac.info

«плывун». Основной причиной проявления породами плывунных свойств является гидродинамическое давление поровой воды, которое создается в результате перепада градиента давления подземных вод при вскрытии котлована. Переход в плывунное состояние происходит под действием высокого гидродинамического давления потока подземных вод. Коэффициент фильтрации достигает 1-2 м в сутки и более. Частицы породы находятся во взвешенном состоянии. Трение между ними равно нулю. Пески этого вида очень легко оплывают. Разжижение плывунов происходит при влажности меньшей полной влагоемкости.

Анализируя вышеуказанные условия строительства и риски для малоэтажного зданий Владимирской области предлагается устройство мелкозаглубленных фундаментов, выполненных в виде перекрестных монолитных лент. Предлагаемое решение представляет собой многофакторное проектирование, учитывающее все выше перечисленные факторы и дающее унифицированное решение для конкретных грунтовых условий строительных площадок во Владимирской области. При проектировании и строительстве выполняется комплекс мероприятий, учитывающих влияние сил морозного пучения, реологические процессы, протекающие в грунтах, выполнение энергоэффективных мероприятий при строительстве и эксплуатации здания. Расчет устойчивости фундамента на действие сил морозного пучения производится на действие касательных сил пучения. Для снижения теплопотерь здания под полами здания или надподвальным перекрытием укладывается слой пенополистирола, толщина которого определяется расчетом. Также утепляется цоколь здания и выполняется теплоизоляционная отмостка. При необходимости, производится замена грунта обратной засыпки на непучинистый грунт и выполняются мероприятия по водопонижению, применяются обмазки боковой поверхности фундаментов вязкими несмерзающимися материалами (консистентные смазки), а также гидрофобизи-рующими пропитками (смолы, мазут, деготь, нефть, битумные мастики, высокомолекулярные эпоксидные компаунды, кремнийорганические соединения и пластичные смазки).

Предлагаемое решение позволяет в кратчайшие сроки возвести эффективную конструкцию фундаментов из местных строительных материалов «своими руками» с минимальными затратами. Предлагаемые энергоэффективные малозаглубленные фундаменты позволяют снизить по сравнению с традиционными заглубленными: расход бетона на 50-80 %, трудозатраты на 40-70 %, стоимость на 50 % и более.

143

Технические науки — от теории к практике ___________________№ 11 (47), 2015 г

Список литературы:

1. А.И. Бек Булатов «Морозозащищенные фундаменты мелкого заложения» -ООО «Пеноплэкс СПб», СПб.

2. ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах». -Минсельстрой, М. 1985.

3. ОСН АПК 2.10.01.001-04 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах». -Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, М. 2004

4. «Рекомендации по учету и предупреждению деформаций и сил морозного пучения грунтов» — ПНИИИС Госстроя СССР, М. 1986.

5. «Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах». — НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, М, 1979.

6. ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области». — Министерство строительства администрации Московской области, М. 1998.

СибАК

www.sibac.info

СВОЙСТВА ЗОЛЫ-УНОС И ЗОЛОШЛАКОВ КОТЛОВ С ЦИРКУЛЯЦИОННЫМ КИПЯЩИМ СЛОЕМ СТАРОБЕШЕВСКОЙ ТЭС ДОНЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

Ахмеднабиев Расул Магомедович

канд. техн. наук, доцент Полтавского национального технического

университета имени Юрия Кондратюка Украина, г. Полтава Email: arasul49@mail. ru

Ахмеднабиев Расул Расулович

аспирант Полтавского национального технического университета

имени Юрия Кондратюка Украина, г. Полтава Email: [email protected]

144

Глубина промерзания грунта

Суглинки и глина
Супесь, пески мелкие и пылеватые
Пески гравелистые, крупные и средней крупности
Крупнообломочные грунты
* Значения нормативной глубины сезонного промерзания грунта рассчитаны для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м. (п. 5.5.3 ( СП 22.13330.2011)) Нормативная глубина промерзания грунта в районах, где dfn > 2,5 м, а также в горных районах (где резко изменяются рельеф местности, инженерно-геологические и климатические условия), должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330.
** Глубина заложенных труб, считая до низа, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины проникания в грунт нулевой температуры. При прокладке трубопроводов в зоне отрицательных температур материал труб и элементов стыковых соединений должен удовлетворять требованиям морозоустойчивости. (п. 11.40 СП 31.13330.2012) Примечание — Меньшую глубину заложения труб допускается принимать при условии принятия мер, исключающих: замерзание арматуры, устанавливаемой на трубопроводе; недопустимое снижение пропускной способности трубопровода в результате образования льда на внутренней поверхности труб; повреждение труб и их стыковых соединений в результате замерзания воды, деформации грунта и температурных напряжений в материале стенок труб; образование в трубопроводе ледяных пробок при перерывах подачи воды, связанных с повреждением трубопроводов.
*** Наименьшую глубину заложения канализационных трубопроводов необходимо определять теплотехническим расчетом или принимать на основании опыта эксплуатации сетей в данном районе. (п. 6.2.4 СП 32.13330.2012 ) При отсутствии данных минимальную глубину заложения лотка трубопровода допускается принимать для труб диаметром до 500 м — 0,3 м, а для труб большего диаметра — 0,5 м менее большей глубины проникания в грунт нулевой температуры, но не менее 0,7 м до верха трубы, считая от поверхности земли или планировки (во избежание повреждения наземным транспортом).

АС Стройсервис // Устройство фундамента во Владимире или Владимирской обсласти

Если в ваших планах задумано строительство нового дома, и Вам нужна помощь профессионалов в своём деле, тогда Вы правильно зашли на наш сайт. Наша компания «АС СТРОЙСЕРВИС» предлагает Вам услугу строительства  фундамента. После вызова нашего специалиста будет составлена подробная смета на  фундамент Вашего будущего дома. Все производимые  работы компанией  «АС СТРОЙСЕРВИС»  производятся  профессиональными  рабочими под контролем дипломированных специалистов. При заключении с нашей организацией «АС СТРОЙСЕРВИС» договора подряда вы избавите себя от лишних затрат и сэкономите себе массу времени. На все выполняемые работы наша компания предоставляет гарантию. 

 

Выбор фундамента под частный дом.

Фундамент это основа  дома, от прочности которого зависит долговечность и надёжность всего здания. Как правило, его стоимость составляет примерно 15% — 30%  от стоимости строительства дома. В строительстве загородного дома необходимо  грамотно подойти к  устройству фундамента . Если допустить ошибку — сэкономив или неверно запроектировав устройство фундамента, можно получить серьёзные последствия для всего дома: трещины в несущих конструкциях, перекосы фундамента, перерасход материалов, вертикальные и горизонтальные деформации, неравномерные осадки, и т.д. Рассмотрим варианты фундаментов. 

Варианты фундаментов для частного дома.

1.   Монолитные
2.   Сборные

1.   сплошные
2.   одиночные
3.   винтовые
4.   набивные
5.   забивные

Рекомендации по устройству фундаментов.

Первый шаг  инженерно-геологические изыскания участка, на котором будет производится строительство дома. На выбор типа фундамента влияют множество факторов: 

•   Определение типа грунта на  участке; 
•   Глубина промерзания грунта; 
•   Наличие грунтовых вод; 
•   Конструкция и нагрузка от несущих конструкций здания; 
•   Использование подвалов; 
•   Материалы для строительства фундамента; 
•   Наличие подземных коммуникаций на участке, предназначенном для строительства. 

Оценка грунтов, глубины промерзания и наличие грунтовых вод.

Оценка может быть выполнена на основе имеющихся в изыскательских организациях результатов геологических исследований. При отсутствии таких данных и при необходимости самостоятельного исследования грунта на участке застройки следует вырыть шурф или пробурить скважину. Во время обследования выработки (шурфа или скважины) необходимо замерить высоту почвенного или насыпного слоя, т.к. их, как правило, не используют в качестве основания, из-за низкой несущей способности и неоднородности (включения обломков камней, железобетонных конструкций, мусора в насыпных грунтах) таких видов грунтов. При строительстве его обычно убирают (для этого и замеряют высоту насыпного слоя) и основанием служат несущие слои грунта (глины, суглинки, пески, супеси) находящиеся под почвенно-растительным слоем или насыпным грунтом. 

Как правило, грунт вспучивается зимой всегда. Необходимо, чтобы вспучивание было одинаковым по всему фундаменту, то есть, чтобы зимой фундамент вместе с домом равномерно поднялся, а весной равномерно опустился или чтобы фундамент с домом не поднимался вообще. Всем понятно, что сухой грунт вспучивается меньше, чем влажный. Глинистый грунт вспучивается сильнее, чем песчаный, из-за его структуры. Наличие глинистых включений в песчаном грунте приведет не только к неравномерности сезонного вспучивания, но и к возникновению горизонтальных сил, действующих на фундамент, что приводит к деформированию фундамента. В случае если пучинистый грунт на всей стройплощадке, то необходимо устройство так называемой противопучинистой подушки- то есть полной замены пучинистого грунта на песок средней крупности с трамбовкой и поливкой водой при укладке каждого слоя. Если на строительной площадке есть незначительно количество пучинистых грунтов (до 20 % от общего объема или высота пучинистого слоя до 50 см), то необходимо заменить их на песок средней крупности или гравийную подсыпку. 

Вопрос о глубине промерзания тоже довольно сложный. Эта величина может колебаться от полуметра до двух метров. Такой разброс объясняется разной плотностью грунта, чем грунт плотнее, и чем зима суровей, тем грунт сильнее промерзает. Также грунт, насыщенный влагой, промерзает сильнее, чем сухой, соответственно если на площадке строительства высокий уровень грунтовых вод или рядом находится водоем, то такие грунты будут промерзать сильнее и необходимо либо делать фундамент шире либо увеличивать глубину заложения фундамента. 

Ну, а если у Вас наблюдается недостаток финансовых ресурсов, можно определять характер грунта «старым дедовским методом». Что при этом надо сделать. Желательно в апреле – мае, как только сойдет снег с участка под застройку посмотреть на подъездные пути к нему. Если подъездная дорога асфальтирована, то обратите внимание на трещины и провалы под асфальтом. Наличие трещин в асфальте говорит о неоднородности почвы. При промерзании происходит вспучивании грунта, т.е. он поднимается неравномерно относительно горизонтали поверхности грунта. Провалы грунта под асфальтом говорят о наличии сильно сжимаемых мест при низких температурах, причиной этого, как правило, могут быть подземные водные потоки и неравномерности почвы по составу.

Посетите ближних соседей и попросите осмотреть подвалы и фундаменты их домов. Постарайтесь узнать о возникших проблемах с их фундаментами. Также желательно осмотреть старые постройки в ближайшем окружении. Если подвалы сухие, фундаменты без трещин, то значит, ленточный фундамент Вам подходит. 

Разновидности грунтов.

1. Скальные и обломочные грунты. Они представляют собой камень, который не подвержен никакому влиянию влаги и мороза, не изменяют своих свойств в любых погодных условиях. Это идеальный фундамент и основание сами по себе.
2. Песчаные грунты (кроме мелкозернистых и пылеватых) – относятся к непучинистым, могут служить отличным основанием. Они хорошо пропускают воду, уплотняются, трамбуются. В таких грунтах фундаменты не замокают, так как вода быстро уходит дальше вниз сквозь поры между песчинками.
3. Мелкозернистые и пылеватые пески. Их можно использовать в качестве основания, однако они часто обладают свойствами плывунов. Относятся к пучинистым грунтам.
4. Глинистые грунты (глины, суглинки, супеси). В сухом состоянии эти грунты служат хорошим основанием и относятся к условно непучинистым. Но, если они насыщены водой, то из-за их малой плотности эти грунты могут находиться в текучем состоянии. Также, при насыщении водой, они сильно вспучиваются при промерзании. Причинами такого водонасыщения могут быть: высокий уровень грунтовых вод (выше глубины заложения фундамента), протечки коммуникаций, находящихся рядом. 

 Глубина  фундаментов.

  на пучинистых грунтах — не менее расчетной глубины промерзания грунтов;

  на условно непучинистых (крупнообломочных с пылевато-глинистым заполнением, мелких и пылеватых песках и всех видах глинистых грунтов твердой консистенции) при нормальной глубине промерзания до 1 м — не менее 0,5 м, до 1,5 — не менее 0,75 м, от 1,5 до 2,5 м — не менее 1 м;

  на непучинистых грунтах (крупнообломочных, а также песках гравелистых, крупных и средней крупности) независимо от глубины промерзания — не менее 0,5 м.

  При всех вариантах заложения фундамента выше уровня промерзания грунта необходимо обеспечить отвод поверхностных и атмосферных вод, чтобы защитить основание от увлажнения.

Основные факторы для подбора типа фундамента.

  Исследования инженерно-геологической ситуации

  Сбор нагрузок на фундамент

  Глубина заложения фундамента

  Нагрузка от рядом стоящих зданий

  Возможность техногенных аварий

 

Строить дом «дёшево» на проверку оказывается себе дороже. Не лучше ли сразу обратиться к профессионалам, которые будут на 100% соблюдать технологию строительства и применять для постройки фундамента исключительно качественные и нужные материалы?!

Ленточный фундамент во Владимире: расчет, цены, армирование, калькулятор

Ленточный фундамент  — это довольно распространенный тип фундамента, являющийся универсальным и надежным вариантом для строительства домов. Применяется ленточный фундамент на участках с низким уровнем подземных вод и с относительно крепкой почвой. Закладывается он под все внутренние и наружные стены и чаще всего на глубину промерзания грунта, это приблизительно около 1,5 м.

Ленточный фундамент способен выдержать достаточно тяжелые конструкции из кирпича, бетона, пеноблока, дерева, металла и прочих материалов. Помимо жилых строений, ленточный фундамент используется также для строительства бань, беседок, заборов и других сооружений.

Что касается длительности срока эксплуатации ленточного фундамента, так он зависит от используемого материала несущей конструкции: кирпичной – до  50 лет, бетонной – до 80 лет, бутовой – до нескольких веков.

---

Ленточный фундамент и смежные работы — цены за куб во Владимире

Звоните 8 (4922) 602-966 или 8 (930) 830-29-66 для получения квалифицированной консультации или оформления заказа на строительство или ремонт

---

Фото работ по устройству фундамента

---

Устройство ленточного фундамента

По типу устройства, ленточные фундаменты бывают: монолитными и сборными.

Монолитный фундамент

Монолитный фундамент представлен в виде непрерывной подземной стены. Для устройства этого фундамента используется железобетонный, кирпичный, бетонный или пенобетонный материал. Применяется монолитный фундамент для возведения бань и небольших жилых домов. Этот фундамент является надежным и не требующим больших затрат сооружением.

Сборный фундамент

Сборный фундамент представляет собой конструкцию из заглубленной в грунт песчаной подушки, бетонного основания и сборной опоры из железобетонных блоков. Применяется он для возведения массивных конструкций из кирпича, бетона или пеноблока, которые будут иметь тяжелые железобетонные перекрытия.

Независимо от типа устройства, ленточный фундамент  классифицируется по глубине закладки. Так он бывает заглубленным или мелкозаглубленным.

Заглубленный ленточный фундамент

Заглубленный ленточный фундамент используется при строительстве массивных строительных конструкций и закладывается ниже глубины промерзания грунта. Такой фундамент довольно дорогое и трудоемкое сооружение, требующее привлечение спецтехники, профессиональных навыков и существенных денежных затрат.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Мелкозаглубленный ленточный фундамент закладывается на небольшую глубину, то есть выше уровня промерзания почвы. Используется такой фундамент при возведении небольших кирпичных или каркасных зданий, на местностях с высоким уровнем грунтовых вод или слабопучинистых участках.

---

Свайно-ленточный фундамент

Свайно-ленточный фундамент является разновидностью монолитного фундамента и применяется исключительно для слабых и пучинистых грунтов. Особенность заключается в опоре стен на сплошной мелкозаглубленный фундамент по всему периметру, а сцепление со слоями грунта происходит с помощью свай, установленных ниже глубины промерзания почвы. Такой фундамент позволяет уменьшить расходы на строительство, а также обеспечить конструкции высокие нагрузочные свойства и отличную прочность. Применяется такой фундамент при строительстве коттеджей, домов и прочих строений, предусматривающих полуподвальное помещение. Сваи могут быть из асбестоцементных труб, заполненных бетоном или же буронабивными. Свайно-ленточный фундамент усиливают с помощью арматуры, которая заливается бетоном. На сегодняшний день большой популярностью пользуются винтовые сваи с буровыми лопастями на конце.

---

Ленточный фундамент под дом

Чаще всего в частном строительстве используют фундамент с мелкозаглубленным фундаментом. Перед тем как начать установку фундамента, нужно провести все подготовительные работы – завести и расположить все необходимые материалы и оборудование, очистить грунт, снять верхний слой почвы и сделать разметку территории. Затем выкапывается траншея под фундамент по всему периметру будущего сооружения, это можно сделать как вручную с помощью лопаты, так и с привлечением техники. Получившаяся траншея ограждается и на дно выкладывается подушка из песка или гравия, который заливается водой и трамбуется. После этого делается опалубка и устанавливается в траншею, при этом крепясь к стенкам. В полученную опалубку закладывается арматурный каркас, для придания фундаменту прочности и устойчивости, и заливается бетонным раствором, который обязательно трамбуется.

В завершении при устройстве ленточного фундамента под дом обязательно делается гидроизоляция, с помощью которой фундамент защищается от влаги благодаря гидроизоляционному материалу или специальной мастики. Гидроизоляция производится через неделю после заливания фундамента, для этого снимается опалубка и обрабатывается получившаяся конструкция со всех сторон.

---

Ленточный фундамент под баню

Ленточное основание под баню должно быть прочным, надежным и обеспечивать устойчивость данного строения. Применение ленточного фундамента в строительстве бани является оптимальным вариантом, который не требует привлечение массивной техники, а также больших расходов. Баня, возведенная на таком фундаменте, получится очень надежной и долговечной. При формировании фундамента под баню используется железобетонные или бетонные блоки прямоугольной формы или кирпич. Устройство такого фундамента практически не отличается от конструкции под жилое строение. Для его создания выкапывается траншея необходимых размеров, на дно закладывается слой песка, который после заливается водой и трамбуется. Далее выкладывается щебень, арматура и производится заливка бетоном. После застывания, бетон покрывается гидроизоляцией и возводится цоколь из кирпича в 5 рядов. Между вторым и третьим рядом цоколя, обязательно делается вентиляционное отверстие.

Что заказывают у нас чаще всего:

Прогноз развития паводковой обстановки на территории области — Оперативная информация

Прогоноз разития паводковой обстановки на территории Белгородской области в период весеннего половодья в 2011 году.

(по данным Центра «Антистихия», ГУ «Белгородского областного центра гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды»)

Весенний сток и характер половодья зависит от многих факторов:

— степень весеннего увлажнения почвы;

— наличие и продолжительность зимних оттепелей;

— величина запасов воды в снежном покрове перед началом снеготаяния;

— цементация почвы и глубина ее промерзания;

— интенсивность снеготаяния и выпадение осадков в период половодья.

Зимний период 2010-2011 года характеризовался неустойчивым температурным режимом.

В декабре преобладала преимущественно теплая погода с большим количеством осадков смешанного вида. Среднее областное количество осадков в декабре 84,8 мм — 165 % от нормы.

Январь характеризовался морозной погодой. Средняя температура воздуха в январе составила 7,6-8,6º, что в пределах средних многолетних значений. Среднеобластное количество осадков -32 мм, что составляет 73% от нормы.

В первой декаде февраля преобладала аномально-теплая погода. Среднедекадная температура воздуха составила 2-3º мороза, что на 6-7º выше нормы.

В условиях оттепельной погоды снежный покров таял и уплотнялся, на реках области сформировался снего-дождевой паводок. Амплитуда колебания уровня воды составила 10-50 см.

С 11 февраля на территории области произошла резкая смена погоды и до конца декады сохранялась аномально-холодная погода. Среднедекадная температура воздуха составила 15-16,5º мороза, что ниже нормы на 7-8º. Минимальная температура воздуха составила 24-27º мороза. Среднеобластное количество осадков -7,6 мм, что составляет 22% от нормы.

На реках области процесс ледообразования активизировался.

По состоянию на 1 марта на территории Белгородской области сохраняется аномально-холодная погода.

Снежный покров сохраняется на всей территории Белгородской области.

Высота снежного покрова по данным снегосъемок, проведенных метеостанциями и гидрологическими постами составила:

— в верховье бассейна Оскола 10- 16 см, при норме 13 — 18 см;

— в среднем течении Оскола 14-18 см, при норме 11-13 см,

— в бассейне реки Ворсклы 16 см, при норме 16 см,

— в бассейне реки Северский Донец 15 см, при норме 13 см,

Запасы воды в снежном покрове составили:

— в верховье бассейна реки Оскол 27-35 мм, при норме 45-47 мм,

— в среднем течении Оскола 35-41 мм, при норме 37-42 мм.

— в бассейне реки Ворсклы 42 мм, при норме 50 мм,

— в бассейне Северского Донца 35 мм, при норме 45 мм.

Глубина промерзания почвы составляет: на северо — востоке области 31-52 см, при норме 72-67 см, на западе 38 см, при норме 50 см, на юго-востоке 32-43 см, при норме 62 см.

Преобладающая степень цементации почвы льдом слабо сцементированная, не слитная, умеренно твердая почва.

Запас продуктивной влаги в метровом слое почвы на конец второй декады февраля составляет 160-190 мм.

По предварительному прогнозу на начало весны в метровом слое почвы ожидается преимущественно 160-200 мм продуктивной влаги, местами (г.Валуйки) — около 140 мм, что соответствует 110-130% от средних многолетних значений.

Ежедневные уровни воды на реках бассейна Северского Донца и Днепра близкие к среднемноголетним значениям. Повышенный уровенный режим реки Оскол обусловлен плановыми сбросами воды Старооскольского водохранилища.

Водность в феврале, на большей части рек, составляет 70-95% от нормы, на р.Оскол – участок от г.Старого Оскола до с.Ниновка — 110-113% от нормы, на реках Болховец и Валуй 20-45 % от нормы.

По состоянию на 1 марта на большинстве рек Белгородской области сохраняется ледостав, неполный ледостав. Толщина льда в среднем по области от 20 до 27 см., при норме 19-44 см.:

— р. Северский Донец с. Киселево составляет – 30 см , при норме 44 см;

— р.Оскол-г.Старый Оскол 17см, при норме 39 см;

— р. Оскол с. Ниновка – 20 см, при норме 37 см.;

— р. Оскол у р.п. Раздолье -30 см., при норме 33 см.

— р. Ворскла у с. Козинка — 24 см, при норме 37 см.

— р. Нежеголь у г. Шебекино 14 см, при норме 26 см.

Оценивая фактические и прогнозируемые гидрометеорологические условия, начало весеннего половодья на реках бассейна Северского Донца и Днепра ожидается в конце второй декаде марта. Разрушение ледового покрова в начале третьей декады марта.

По своим значениям максимальные уровни половодья 2011 года ожидаются ниже и близкими к норме. Подъемы уровней воды над предпаводочными на р. Северский Донец и его притоках могут составить 1,3-2,5м. Прохождение максимальных уровней воды ожидается в третьей декаде марта.

В период прохождения весеннего половодья возможны негативные последствия на территории области:

— выход воды на пойму, что приведет к подтоплению сельскохозяйственных угодий, опор ЛЭП, частных построек, находящихся в поймах рек Оскол, Валуй, Ворскла, Болховец, Осколец.

-образование заторов, при разрушении ледостава, особенно в местах природных сужений русел рек, излучин, а также на участках рек, оборудованных низководными мостами — вероятны подтопления пониженных частей населенных пунктов талыми водами в местах, где нарушено нормальное водоотведение талых вод.

— больших сбросов или залповых сбросов воды с водохранилищ и прудов, особенно в период интенсивного снеготаяния;

— сильная цементация почвы и большая глубина промерзания может быть причиной подтопления низких построек в населенных пунктах, где нарушено нормальное водоотведение талых вод.

Если период снеготаяния будет характеризоваться интенсивным нарастанием тепла и сопровождаться дождями, то не исключена возможность формирование половодья в пределах максимальных значений. По данным многолетних наблюдений наиболее ярко выраженное половодье отмечалось в 1953,1963,1971,1988,1996,2006 гг.

ПРОГНОЗ

наивысших уровней воды на реках бассейна р.Северский Донец

в 2011 г.

№ п/п	Река, пункт	Интервал ожидаемых значений (см)	Уровень воды на 25.02.11r	Наивысший уровень воды в 2010 г (см)	Средние многолетние Наивысшие	Средние многолетние Средние	Средние многолетние Наименьшие
1	2	3	4	5	6	7	8
1.	Оскол-г. Ст. Оскол	180-220	120	154	400	236	132
2.	Оскол-Ниновка	190-270	93	217	595	335	97
3.	Оскол-п.Раздолье	290-370	240	430	677	430	262
4.	Валуй-Валуйки	400-500	331	580	675	545	351

Максимальные уровни воды за период весеннего половодья

№	Река-пост	За многолетний период наблюдений		1994 год		1996 год		2006 год
		уровень воды, см	дата	уровень воды, см	дата	уровень воды, см	дата	уровень воды, см	дата
1	р. Тихая Сосна — г. Алексеевка	471	01.04.53 г.	409	29.03	364	09.04	246	05.04
2	р. Северский Донец — с. Киселево	233	23.03.71 г.	194	28.03	172	07.04	170	01,02.04
3	р. Болховец – г. Белгород	372	11.04.63 г.	195	27.03	114	06.04	186	31.03
4	р. Нежеголь – г. Шебекино	396	16.04.63 г.	320	28,29.03	274	08.04	217	01,02.04
5	р. Оскол – г. Старый Оскол	400	31.03.60 г.	315	30,31.03	223	10.04	160	17.04
6	р. Оскол – сл. Ниновка	595	02.04.53 г.	492	29.03	436	11.04	232	04.04
7	р. Оскол – р.п. Раздолье	677	03.04.53 г.	518	02.04	494	08.04	392	05.04
8	р. Осколец – г. Старый Оскол	332	28.03.94 г.	332	28.03	240	07.04	174	09,10.04
9	р. Валуй – г. Валуйки	675	01.04.53 г.	622	28.03	610	07.04	495	06.04
10	р. Ворскла – С. Козинка	581	25.02.15 г.	504	29.03	499	07.04	503	01,02.04

Таблица опасных уровней воды и уровней начала подтопления.

№ п/п	Реки- пост	Опасные уровни. (ОЯ) см	Начало подтопления. (НГЯ) см
1	2	4	5
1.	р. Тихая Сосна — г. Алексеевка	428	323
2.	р. Северский Донец — с. Киселево	207	169
3.	р. Болховец — г. Белгород	285	250
4.	р. Нежеголь — г. Шебекино	354	230
5.	р. Оскол — г.Ст.Оскол	370	300
6.	р. Оскол — с. Ниновка	510	400
7.	р. Оскол- р.п. Раздолье	550	300
8.	р. Осколец — г. Старый Оскол	266	230
9	р. Валуй — г. Валуйки	640	450
10.	р. Ворскла — с. Козинка	517	500

Наиболее сложная обстановка при достижении высоких уровней паводковых вод (10,0 — 12,7м) на территории Белгородской области может сложиться в местах проживания большого количества населения в городах Алексеевка, Белгород, Старый Оскол, Новый Оскол, Валуйки, Шебекино, Валуйском районе, Новооскольском районе. Здесь подтоплению может подвергнуться до 343 жилых домов с населением до 11005 человека, в том числе:

в г. Алексеевка — до 16 жилых домов, с населением до 100 чел.;

в г. Белгород — до 35 жилых домов с населением до 95 чел.;

в Белгородском районе — до 45 жилых домов с населением до 300 чел.;

в г. Валуйки – до 7 жилых домов с населением до 20 чел.;

в Валуйском районе – до 84 жилых домов с населением 440 чел.;

в г. Новый Оскол – до 12 жилых домов с населением до 30 чел.;

в Новооскольском районе – до 38 жилых домов с населением до 1010 чел.;

в г. Старый Оскол – до 67 жилых домов с населением до 7445 чел.;

в г. Шебекино – до 39 жилых домов с населением до 1565 чел.;

Общая площадь затопления по области составит до 23.7 кв. км.

Площадь зоны затопления сельскохозяйственных угодий составит 88 га, пашни 30 га.

В зону затопления попадут 6 низководных моста, при этом жизнеобеспечение населенных пунктов нарушено не будет, ввиду оборудования объездов. Подтопление 10 объектов жизнеобеспечения населения (8 канализационных станций, 2 водозаборных скважины) потребует их отключения на срок от 3 до 5 суток. При этом для жизнеобеспечения населения необходимо провести подключение закольцовок этих сетей. В целях защиты населения из подтапливаемых 343 домов планируется провести эвакуацию 11005 человек и разместить в местах отселения подготовленных к первоочередному жизнеобеспечению (школы, клубы, общежития и др.).

Анализ прохождения весеннего половодья на территории области за последние 10 лет показывает, что в случае возникновения комплекса неблагоприятных погодных условий: повышение температуры воздуха в дневное и ночное время, обильное выпадение осадков может привести к резкому таянию снега, обильному притоку воды в русла рек. Вероятность возникновения такой обстановки оценивается как маловероятная. При возникновении комплекса неблагоприятных погодных условий возможно подтопление площадей в пойме рек, в том числе территорий населенных пунктов расположенных вдоль русел рек.

Вероятность подтоплений сибиреязвенных захоронений и скотомогильников не прогнозируется, так как они расположены вне зон затоплений (на возвышенных участках местности), но требуют постоянного мониторинга.

В период весеннего снеготаяния существует вероятность подтопления пониженных частей населенных пунктов талыми водами местного склонового стока, где нарушено нормальное водоотведение талых вод.

Повышается вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций до муниципального уровня, связанных с подтоплением пониженных участков местности (подворий, сельхозугодий, расположенных вблизи поймы рек), в связи с выходом воды в пойму рек.

Чрезвычайные ситуации, обусловленные весенним половодьем, заторными явлениями прогнозируются не выше муниципального уровня.

Определение глубины сезонного промерзания грунта

Для возможности проектирования фундаментной опоры здания необходимо предварительно определить характеристики грунта, в частности, глубину промерзания.

На выбор типа фундамента влияет и пучинистость, то есть грунт, который содержит большое количество воды и способен к расширению и вспучиванию при замерзании, что может привести к сдвигу и разрушению основания строения, появлению трещин на стенах, разрушению всего сооружения.

Определение глубины сезонного промерзания грунта

Заказать

Глубина промерзания грунта для конкретных регионов России

Город	Сезонная глубина промерзания разных типов грунтов (в см.)
	Глинистого и суглинка	Песчаного и супеси	Крупного и гравелистого
Ярославль	143	174	186
Архангельск	156	190	204
Челябинск	173	211	226
Вологда	143	174	186
Тюмень	173	210	226
Псков	97	118	127
Екатеринбург	157	191	204
Казань	143	175	187
Сургут	222	270	290
Пермь	159	193	207
Саратов	119	144	155
Курск	106	129	138
Санкт-Петербург	98	120	128
Москва	110	134	144
Самара	154	188	201
Нижний Новгород	145	176	189
Рязань	136	165	177
Новосибирск	183	223	239
Ростов на Дону	66	80	86
Орел	110	134	144

 

 

Глубина промерзания грунта в Подмосковье

Город	Сезонная глубина промерзания грунта (в см.)
Дубна	150
Талдом	130
Сергиев Посад, Александров	140
Орехово-Зуево	130
Егорьевск	130
Коломна	110
Ступино	120
Серпухово	100
Обнинск	110
Балабаново	110
Можайск	125
Волоколамск	120
Клин, Солнечногорск	120
Звенигород, Истра	110
Наро-Фоминск	125
Чехов	120
Воскресенск	110
Павловский Посад, Пушкино, Ногинск	110
Дмитров	140
Балашиха, Щепково	150
Кубинка, Одинцово, Болицыно	140
Домодедово, Подольск, Люберцы	100
Железнодорожный	110
Мытищи, Лобня	140

 

Как определить реальную глубину сезонного промерзания почвы?

Нормативные и настоящие показатели глубины промерзания грунта всегда отличаются, так как каждый год толщина снежного и ледяного покрова на заданной местности различная.

Чтобы точно определить глубину промерзания почвы, используется мерзлотомер – обсадная трубка с внутренним элементом — шлангом с водой и ограничителями, предупреждающими миграцию льда. На шланге имеется сантиметровая шкала. При выполнении измерений прибор погружается в почву на глубину ниже номинального промерзания. В местах, где с мерзлотомером контактирует мерзлая почва, вода в шланге превращается в лед. Через 10-12 часов шланг вынимается из трубки и по шкале определяется реальный уровень промерзания грунта.

Для расчета уровня промерзания грунта используется следующая формула:

d1 = d0 √M, где d1 – глубина промерзания согласно нормативам, d0 – отдельный параметр для каждого типа грунта, M – сумма абсолютных сезонных среднемесячных температур в данном регионе.

Показатели d0 – для песчаной и супесей – 0,28, глинистой почвы и суглинка – 0,23, крупнозернистого песка – 0,3, крупнообломочного грунта – 0,34. Показатели минусовых температур указаны в метеорологических справочниках либо СНиП, описывающих климатические условия конкретной местности.

Тип грунта определяет фирма, занимающаяся геологическими исследованиями.

Комплекс работ включает

• изучение геологического строения района;
• выезд бригады специалистов на участок для бурения скважин, взятия проб грунта;
• лабораторное исследование образцов для определения слоев земли;
• составление технического отчета с рекомендациями по строительству – выбору материала для стен и типа фундамента.

На стоимость геологических изысканий оказывают влияние количество скважин, погонных метров бурения и взятых образцов.

Компания «GeoCompani» выполняет работы по геодезии любой сложности для клиентов из Москвы и Московской области. Мы гарантируем выгодные цены и сжатые сроки исполнения заказа. Получить консультации специалистов и заказать услуги можно по телефону +7-495-777-65-35 или WhatsApp.

Почему с нами выгодно сотрудничать?

• Рассчитываем глубину сезонного промерзания именно для Вашего участка и грунтов.
• Выпускаем отчет за 10 дней.
• Все образцы сдаются в лабораторию.
• Собственный камеральный отдел.

Карта грунтов

 

До момента формирования фундамента для возведения будь то прекрасный загородный дом, авто мастерская или промышленное здание необходимо учитывать ряд факторов. Один из не мало важных – это глубина промерзания грунта. Во всех регионах нашей необъятной родины он разный. Если на примере взять Москву и Московскую область, то в районе Коломны и Егорьевска он может быть от 95-130 см при этом глубина промерзания в Дубне уже будет намного больше и составляет 150-210 см.

Возникает закономерный вопрос почему так? А это зависит от состава грунта, климатических особенностей региона, уровня подземных вод, растительности, высоты снежного наста, перепадом высот местности и много другого.

Глубина промерзания грунта — это значение, выражаемое высотой промерзания грунта от его края в глубь почвы и данное значение, никогда не будет постоянным потому как выше указанные факторы такие как состав грунта, перепад высот местности величина постоянная, при этом величина снежного наста, количество осадков, увлажненность грунта и продолжительность и интенсивность отрицательных температур постоянно меняются.

В интернете очень много информации о глубине промерзания грунта в разных районах нашей страны. В СССР были сформированы целые карты с нанесенными отметками. Значения, указанные в картах, были сформированы путем 10 летнего наблюдения на определенном участке и вычислению среднего значения за период наблюдения, но наша с Вами цель получить более точное значение так как ранее мы уже говорили, что есть переменные значение из года в год, которые оказывают влияние на глубину промерзания грунта и для этого мы воспользуемся СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» и по формуле:

h = √∑M xk,

а точнее – корень квадратный из суммы абсолютных среднемесячных температур (зимой) в определенном регионе умноженное на k – коэффициент, который для каждого типа почвы имеет различное значение:

• суглинки и глина – 0,23;
• супеси, мелкие и пылеватые пески – 0,28;
• крупные, средние и гравелистые пески – 0,3;
• крупнообломочный грунт – 0,34.

Ниже приведены справочные данные о глубине промерзания грунта в разных городах и районах нашей страны

«Нормативное значение глубины, на которую промерзает грунт по СНиП, см»

Глубина промерзания грунта по СНиП, м​

Город	М	√М	Глубина промерзания грунта по СНиП, м
			суглинки и глины	песок мелкий, супесь	песок крупный, гравелистый
Архангельск	46,1	6,79	1,56	1,90	2,04
Вологда	38,5	6,20	1,43	1,74	1,86
Екатеринбург	46,3	6,80	1,57	1,91	2,04
Казань	38,9	6,24	1,43	1,75	1,87
Курск	21,3	4,62	1,06	1,29	1,38
Москва	22,9	4,79	1,10	1,34	1,44
Нижний Новгород	39,6	6,29	1,45	1,76	1,89
Новосибирск	63,3	7,96	1,83	2,23	2,39
Орел	23,0	4,80	1,10	1,34	1,44
Пермь	47,6	6,90	1,59	1,93	2,07
Псков	17,9	4,23	0,97	1,18	1,27
Ростов-на-Дону	8,2	2,86	0,66	0,80	0,86
Рязань	34,9	5,91	1,36	1,65	1,77
Самара	44,9	6,70	1,54	1,88	2,01
Санкт-Петербург	18,3	4,28	0,98	1,20	1,28
Саратов	26,6	5,16	1,19	1,44	1,55
Сургут	93,3	9,66	2,22	2,70	2,90
Тюмень	56,5	7,52	1,73	2,10	2,25
Челябинск	56,6	7,52	1,73	2,11	2,26
Ярославль	38,5	6,20	1,43	1,74	1,86

 

Все это и много другой информации необходимо знать, чтоб все работы по изготовлению фундамента были выполнены правильно. И здесь на первое место выходит именно свайно-винтовой фундамент по отношению к другим так как он имеет следующие преимущества:

• монтаж свайно-винтового фундамента возможен в густо застроенном городе
• нет необходимости выполнять выборку грунта для монтажа фундамента
• возможность расположения свайно-винтового фундамента рядом с подземными коммуникациями без малейшего их повреждения
• высочайшее сопротивление свайно-винтового фундамента действию отрицательных температур и сил пучению грунта зимой.
• монтаж свайно-винтового с использованием нескольких транспортных средств в условиях отсутствующих строительно-транспортной инфраструктуры
• монтаж свайно-винтовой опоры в ров определенный строгими границами с использованием

специального транспортного средства расположенного у края рва. 

WFO BUF COOP Информация о глубине промерзания и данных о протаивании

О наблюдениях глубины промерзания и графиках

*** Данные о глубине замерзания являются неофициальными и предназначены только для информационных целей ***

О данных:

-Наблюдения за глубиной промерзания производятся с использованием измерителя промерзания NWS / HAHN. Более подробную информацию об этом датчике можно найти на страницах 4 и 5: https://www.crh.noaa.gov/Image/mkx/pdf/newsletter/Summer_2013_Vol5_Iss1.pdf

-Эти графики будут обновляться каждые несколько дней в течение зимних месяцев.Для более свежих наблюдений см .:

https://forecast.weather.gov/product.php?site=NWS&issuedby=BUF&product=HYD&format=CI&version=1&glossary=1&highlight=off

— Некоторые места предоставляют отчеты несколько дней в неделю, а другие — ежедневно

-Снег не убирается вокруг датчиков замерзания, за исключением выкапывания до датчика замерзания в более глубоком снегу. Снег действительно добавляет теплоизоляции в холодную погоду, поэтому неизолированные поверхности могут иметь более глубокий уровень холода во время очень холодной погоды.

О земельных участках:

1. Глубина и оттепель

-Сюжеты содержат 2 элемента:

Глубина: Этот элемент указывает на глубину промерзания. Наблюдения отмечены маленькими квадратами. Если земля полностью оттаяла, это будет ноль

Оттепель: Этот элемент указывает на глубину оттаивания земли. Наблюдения отмечены маленьким «x».Если нет инея или земля промерзла от поверхности до уровня глубины промерзания, то оттепель будет нулевой.

-Для данных для одних и тех же сезонов используется один и тот же цвет как для глубины промерзания, так и для глубины оттаивания грунта.

-Пример, используя график ниже: для сезона 2013-2014 (красные линии), около 7 апреля ^-го года, глубина промерзания составляла 18 дюймов, но земля начала оттаивать, поэтому оттепель составила 14 дюймов. Таким образом, земля замерзла на глубине от 14 до 18 дюймов ниже поверхности.На следующий день, 8 апреля ^-го года, земля полностью оттаяла, и глубина промерзания и оттепель равнялись нулю с учетом вертикальной линии.

— Другой пример, 30 января ^-го г. 2013 г. (сезон 2012-2013 гг.) Земля в Северном Тонаванде была полностью оттаяла. 30 января ^-го г. 2014 г. земля промерзла от поверхности до 15 дюймов, а 30 января ^-го г. 2015 г. земля промерзла только на 4–7 дюймов.

2. Глубина

— Этот график показывает только глубину промерзания, он не указывает на протаивание, которое может присутствовать от поверхности до мерзлого слоя

(PDF) Разработка экологически безопасной кислотостойкой керамики с использованием тяжелых металлов, содержащих отходы

3

MATEC Web of Conferences 193, 03035 (2018) https://doi.org/10.1051/matecconf/201819303035

ESCI 2018

Опасность

увеличивает их способность накапливаться в почве и живых организмах, более того, многие из них

могут образовывать стабильные сложные органические соединения, обладающие хорошей растворимостью в водных средах

, что способствует их миграции, вызывая загрязнение новых территорий и источников воды

.

Наиболее опасным для окружающей среды является гальванический шлам, образующийся при химической очистке сточных вод

, промывочных растворов и отработанных электролитов, используемых в процессах гальваники

. С одной стороны, опасность гальванических шламов зависит от высокой концентрации

тяжелых металлов и их соединений, с другой стороны, в настоящее время отсутствуют универсальные отходы

технологий очистки воды для обработки гальванических стоков. Выщелачивание тяжелых металлов и их соединений

из гальванического шлама — сложный и трудоемкий процесс, но их

применение в качестве добавок в производстве бетона, керамики и других силикатных материалов

не позволяет утилизировать большие количества гальванического шлама. .

В связи с этим разработка технологии утилизации гальванических шламов

является актуальной проблемой для научных исследований, особенно в регионах, где широко распространено гальваническое производство

. Интерес в этом отношении вызывает возможность не просто утилизировать гальванический шлам

, содержащий тяжелые металлы, но использовать его в качестве функциональной добавки, изменяющей свойства

силикатных материалов.

Авторы отчета ранее проводили исследования по разработке составов шихты

на основе низкопластичной глины Владимирской области с использованием гальванических шламов

для производства экологически безопасной строительной керамики [1-4], что позволило получить

расширить региональную сырьевую базу и решить проблему утилизации токсичных отходов.В текущих исследованиях

экологическая безопасность, износостойкость и морозостойкость керамики обеспечивалась введением борной кислоты вместе с гальваническим шламом в шихту, которая образует

аморфную стекловидную фазу, заполняя поры и пустоты в материале. во время его стрельбы.

Стекловидная фаза предотвращает миграцию тяжелых металлов при контакте керамики с водой, а

одновременно связывает частицы материала [2]. Для увеличения выносливости керамики и морозостойкости

увеличено количество образующейся стекловидной фазы и эффект самостекления

на поверхности керамики за счет дополнительного введения крошки стекла [3] или диоксида титана [4]

при температуре обжига 1050 оС усиленный.При этом диоксид титана позволяет достичь общей

экологической безопасности производимой керамики.

Целью исследования было сохранение экологической безопасности производимой керамики и улучшение ее поверхностного эффекта самостекления

с одновременным дополнительным повышением ее прочности и морозостойкости

. Кроме того, важно было добиться высокой кислотостойкости и жаростойкости

получаемого материала. Решение этих вопросов позволит использовать керамику

, изготовленную на основе разработанного состава, для производства кислотостойких изделий

.

2 Материалы и методы

Основным компонентом шихты при исследованиях служила глина Суворотского месторождения

Владимирской области следующего состава (мас.%): SiO2 = 67,5; Al2O3 = 10,75; Fe2O3

= 5,85; CaO = 2,8; MgO = 1,7; K2O = 2,4; Na2O = 0,7. Наличие оксидов алюминия, кальция

и магния, а также показателя пластичности — 5002С2, определенного по стандартной методике

, свидетельствует о том, что эта глина относится к группе низкопластичных по ГОСТ 9169-75 [4].

Гальванический шлам с ОАО «Завод« Автоприбор »(г. Владимир), остаток химической очистки сточных вод производственного процесса гальваники

влажностью 60-

70%. Шлам содержит следующие элементы

(мас.%): Zn (OH) 2 ≈ 11,3%; SiO2 ≈ 7,08%; Ca (OH) 2 ≈ 16,52%; Cr (OH) 3 ≈ 9,31%; (Fe2 +) Cr2S4

≈ 4,17%; СаСО3 ≈40,25%; CaO ≈ 3,45%; ZnO≈ 2,41%; Cu (OH) 2 ≈ 2,38%; Ni (OH) 2 ≈

2,62%; Mn (OH) 2 ≈ 0,64%; Pb (OH) 2 ≈ 0,14%.Присутствие в осадке достаточно большого количества соединений цинка, хрома, никеля и меди в виде гидроксидов

свидетельствует о токсичности осадка [3].

Для формирования стекловидной фазы и самозастекления поверхности керамики в шихту вводили кислоту борную марки Б 2-й марки

(ГОСТ 18704-78) и оксид лантана (ТУ 48-4-523-89).

Для изготовления образцов керамики глина и гальванический шлам были предварительно измельчены и

высушены до постоянной массы, в то время как для дальнейших экспериментов фракция размера частиц меньше 0.Было выбрано 63

мм. После этого все компоненты шихты смешали для получения формовочной массы

с 8 мас. % влаги, из которой были изготовлены образцы при удельном давлении

прессования 15 МПа и температуре обжига 1050 ° С. С исследуемым составом изготовлено несколько партий по 3 образца каждая

.

Для оценки влияния добавок в образцы шихты в соответствии со стандартом

методикой

определены основные свойства: прочность на сжатие (σcs, МПа), прочность на изгиб

(σbs, МПа), водопоглощение (W,%). , морозостойкость (F, циклы), кислотостойкость —

(AR,%) и термостойкость (TS (1000 оС — вода), термо-сдвиги).

Так как гальванический шлам относится к 2-3 классу опасности [2], а борная кислота — к 3-му классу, то проведено исследование

для оценки экологической безопасности производимой керамики

по методу определения Смертность Daphnia magna Straus при воздействии

токсичных веществ в суточной водной вытяжке из исследуемых образцов [5].

3 Результаты

Первый этап исследований был посвящен определению зависимости прочности на давление и водопоглощения

как основных физико-механических свойств материала на гальваническом шламе

и содержания оксида лантана в шихте с дополнительным введением борной кислоты в шихту.

в количестве 5 мас.%. Выбор количества борной кислоты подтвержден предыдущими экспериментами

, которые показали, что большое количество кислоты существенно не меняет характеристики получаемой керамики

и избыток стекловидной фазы вызывает деформацию, а небольшое количество

приводит к снижению керамики. прочность на сжатие и более высокое водопоглощение [4]. Кроме того,

необходимо учитывать токсичность борной кислоты, которая выявляется при введении ее в шихту

в количестве, превышающем 5 мас.% [3, 4].

Результаты экспериментальных исследований представлены на рис.1. Полученные данные доказывают, что увеличение содержания гальванического шлама в шихте на

снижает ее прочность на сжатие, а на

увеличивает водопоглощение. Это зависит от присутствия в шламе гидроксидов тяжелых металлов и карбоната кальция

, которые разлагаются в процессе обжига керамики с выделением водяного пара

и диоксида углерода, что увеличивает пористость материала и снижает его прочность.Увеличение содержания оксида лантана в шихте на

приводит к обратным зависимостям удара гальванического шлама

, который происходит из-за образования оксида лантана стекловидной фазы

, количество которой увеличивается при введении борной кислоты.

Выравнивание зависимостей прочности на сжатие от количества вводимых добавок

с введением гальванического шлама до 5 мас. % и по оксиду лантана от 3 до 5 мас.

% связано с оксидами тяжелых металлов, образующимися при разложении гидроксидов, которые также увеличивают количество образующейся стекловидной фазы.Однако гальванический шлам

введение свыше 5 мас. % в материале при его обжиге вызывает высокое внутреннее давление, таким образом,

приводит к растрескиванию в объеме материала и деформации изделий. Практически линейная

зависимость водопоглощения и количества гальванического шлама в шихте при введении

5 мас. % оксида лантана связано с тем, что в этом случае практически все открытые поры

переходят в закрытые.

% PDF-1.4 % 1 0 obj > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 45 0 объект > эндобдж 46 0 объект > эндобдж 47 0 объект > эндобдж 48 0 объект > эндобдж 49 0 объект > эндобдж 50 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 53 0 объект > эндобдж 55 0 объект > эндобдж 56 0 объект > эндобдж 57 0 объект > эндобдж 58 0 объект > эндобдж 59 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > эндобдж 62 0 объект > эндобдж 63 0 объект > эндобдж 64 0 объект > эндобдж 65 0 объект > эндобдж 66 0 объект > эндобдж 67 0 объект > эндобдж 68 0 объект > эндобдж 69 0 объект > эндобдж 70 0 объект > эндобдж 71 0 объект > эндобдж 72 0 объект > эндобдж 73 0 объект > эндобдж 74 0 объект > эндобдж 75 0 объект > эндобдж 76 0 объект > эндобдж 77 0 объект > эндобдж 78 0 объект > эндобдж 79 0 объект > эндобдж 80 0 объект > эндобдж 81 0 объект > эндобдж 82 0 объект > эндобдж 83 0 объект > эндобдж 84 0 объект > эндобдж 85 0 объект > эндобдж 86 0 объект > эндобдж 87 0 объект > эндобдж 88 0 объект > эндобдж 89 0 объект > эндобдж 90 0 объект > эндобдж 91 0 объект > эндобдж 92 0 объект > эндобдж 93 0 объект > эндобдж 94 0 объект > эндобдж 95 0 объект > эндобдж 96 0 объект > эндобдж 97 0 объект > эндобдж 98 0 объект > эндобдж 99 0 объект > эндобдж 100 0 объект > эндобдж 101 0 объект > эндобдж 102 0 объект > эндобдж 103 0 объект > эндобдж 104 0 объект > эндобдж 105 0 объект > эндобдж 106 0 объект > эндобдж 107 0 объект > эндобдж 108 0 объект > эндобдж 109 0 объект > эндобдж 110 0 объект > эндобдж 111 0 объект > эндобдж 112 0 объект > эндобдж 113 0 объект > эндобдж 114 0 объект > эндобдж 115 0 объект > эндобдж 116 0 объект > эндобдж 117 0 объект > эндобдж 118 0 объект > эндобдж 119 0 объект > эндобдж 120 0 объект > эндобдж 121 0 объект > эндобдж 122 0 объект > эндобдж 123 0 объект > эндобдж 124 0 объект > поток HLS} PTu} opyȳ @ A *; ʧ, F # Dv ޮ HL (1N23JY6PZ ~ $ * h9e5L3LMt p_͝9 {3Ti:, 3 ۜ nSl! _ 窶 ͱH

Влияние размера зерна субстрата на рост, текстуру и внутренние напряжения железа Оксидные окалины, образующиеся при 450 ° C. Научно-исследовательская работа по теме «Материаловедение»

Oxid Met (2010) 73: 15-41 DOI 10.1007 / s11085-009-9162-1

ОРИГИНАЛЬНАЯ БУМАГА

Влияние размера зерна подложки на рост, текстуру и внутренние напряжения окалины оксида железа, образующейся при 450 ° C

К. Юричич • Х. Пинто • Д. Кардинали • М. Клаус • Гл. Гензель • А. Р. Пизалла

Поступила: 12 ноября 2008 г. / Пересмотрена: 8 июня 2009 г. / Опубликована онлайн: 21 июля 2009 г. © Автор (ы) 2009. Эта статья опубликована в открытом доступе на Springerlink.com

Abstract Изучено окислительное поведение поликристаллов и монокристаллов железа с ориентацией поверхности (110) при 450 ° C. Энергодисперсионная дифракция с синхротронным излучением позволила получить на месте информацию об эволюции градиентов напряжения и текстуры волокна в оксидной чешуе. В этом низкотемпературном режиме границы зерен заставляли кинетику окисления поликристаллического железа быть более быстрой, чем монокристаллы железа, только в течение первых минут окисления.Эпитаксиальный рост оксидов железа происходил только на монокристаллических подложках во время первоначального окисления. Анализ напряжений на месте показал, что снятие напряжений неизменно происходит в слое магнетита из-за образования мелкозернистого шва вблизи железных подложек. Выше магнетита и в слое гематита напряжения роста зависят сначала от объемных деформаций, а затем от образования внутреннего оксида и ползучести гематита.

Ключевые слова Монокристалл железа • Окисление • Энергодисперсионная дифракция • Анализ напряжений на месте • Градиенты напряжений

Введение

Образование оксидных отложений на металлических подложках, подверженных воздействию агрессивных сред и высоких температур, неизменно сопровождается ростом

С.Юричич ■ Х. Пинто (Эль) ■ Д. Кардинали

Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH, Max-Planck-Strasse 1, 40237 Düsseldorf, Германия Эл. Почта: [email protected]

М. Клаус

Technische Universitat Berlin, Institut für Werkstoffwissenschaften und — technologien, ErnstReuter-Platz 1, 10587 Берлин, Германия

гл. Гензель ■ А. Р. Пизалла

Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (c / o BESSY), Albert-Einstein-Straße 15, 12489 Берлин, Германия

несовместимости.Эти несоответствия вызывают внутренние напряжения, способные ухудшить эффективность защиты этих поверхностных слоев от деструктивной реакции между металлом и коррозионными агентами [1, 2].

Источники напряжений роста в оксидной чешуе разнообразны. Среди разнообразных моделей, предложенных в последние годы [3], изменения объема между образовавшимся оксидом и потребляемым металлом согласно Пиллингу и Бедворту [4], рост нового оксида на границах оксидных зерен [5-7] и эпитаксиальный рост [ 8, 9] являются наиболее подходящими механизмами.

Помимо деформации роста, кристаллографическая ориентация субстрата также может влиять на кинетику окисления [10-13]. Таким образом, отчетливое окислительное поведение монокристаллов может быть связано с определенными внутренними напряженными состояниями [14], обусловленными предпочтительной ориентацией роста оксидов. Однако внутренние напряжения в основном изучаются в оксидных отложениях, образующихся на поликристаллических подложках [15-18]. В этих условиях невозможно подтвердить роль ориентации подложки в кристаллографической текстуре оксидов и, следовательно, во внутренних напряжениях оксидной окалины.Из-за разнообразия механизмов генерации напряжения в оксидных масштабах, зависимость ростовых напряжений от времени также моделировалась только для случаев, когда отдельная оксидная фаза растет на металлической подложке без учета возможных ориентационных соотношений между подложкой и оксидом [19, 20] .

Таким образом, настоящая работа посвящена влиянию ориентации подложки и преимущественной ориентации роста оксида на внутреннее напряженное состояние оксидных чешуек.С этой целью окислительное поведение монокристалла чистого железа с ориентацией поверхности (110) сравнивают с поведением поликристаллического армко-железа. Здесь был исследован низкотемпературный режим окисления α-железа при 450 ° C, когда на железных подложках растут более тонкие, более защитные двухфазные оксидные чешуйки [21-26].

За эволюцией микроструктуры чешуек оксида железа следили ex situ с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) и дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD). Что касается исследований окисления in situ, появление источников синхротронного излучения третьего поколения открыло новые возможности, особенно в отношении измерения деформации [27].Поэтому окислительное поведение при 450 ° C было изучено in situ методом энергодисперсионной (ED) дифракции рентгеновских лучей (XRD) с синхротронным излучением. Дифрактограммы ED, записанные при фиксированных положениях образца и детектора, дают одновременно множество дифракционных линий. Это значительно сокращает время сбора данных [27, 28], что дает возможность одновременного исследования текстуры и напряжений в оксидной чешуе. Что касается отсутствия информации о градиентах напряжений роста во время окисления, анализ напряжений с помощью дифракции ED дополнительно выигрывает от различных энергий Ehkl отдельных дифракционных линий.Это позволяет проводить на месте исследования напряжений с разрешением по глубине в приповерхностной зоне [29].

Детали эксперимента

Ex situ окисление и термогравиметрия

Деформационно отожженные монокристаллы чистого железа с поверхностью (110) с чистотой 4 N были поставлены Mateck GmbH, Jiilich, Германия. Монокристаллы железа в исходном состоянии

Таблица 1 Химический состав армко-железа

Химический состав армко-железа [%]

Допуски по DIN 1013

C Mn P S Cu N Sn Si Al Cr Mo Ni

0.005 0,073 0,005 0,005 0,011 0,006 0,008 0,018 0,04 0,017 0,003 0,021

представляли собой диски диаметром 8 мм и толщиной 1 мм. Поверхности образцов были отполированы с шероховатостью <0,03 мкм и точностью ориентации <0,1 °.

Поликристаллы чистого железа (армко-железо) были поставлены REMAG AG, Мангейм, Германия. Их химический состав приведен в таблице 1. Средний размер зерна 25 мкм. Полученный горячекатаный пруток из армко-железа диаметром 20 мм был обточен до диаметра 8 мм и нарезан на диски толщиной 1 мм.Поверхности образцов были подготовлены шлифованием и полировкой с использованием SiC-бумаги и алмазной пасты. Коллоидный диоксид кремния с размером зерна 0,25 мкм использовался в качестве финальной стадии полировки.

Образцы для дифракции ex situ и исследования микроструктуры окисляли при 450 ° C в течение 1 ч, 5 ч и 10 ч в искусственном воздухе (20% O2; 80% N2) при атмосферном давлении с использованием теплового баланса Setaram TGA 92. Скорость нагрева составляла 1,4 К / с.

Исследования микроструктуры и текстуры

Подготовка проб

окисленные образцы были напылены золотом и никелем (толщина слоя 15 мкм) для защиты оксидной окалины во время механической подготовки и для повышения электропроводности вокруг оксидов.Поперечные сечения образцов были подготовлены путем шлифовки с использованием SiC-бумаги с последующей притиркой алмазными пленками (6, 3, 1, 0,5, 0,25 мкм). Окончательная полировка проводилась с использованием коллоидного кремнезема (0,25 мкм).

Оксидные окалины были охарактеризованы с использованием SEM JEOL JSM6490, оборудованного системой TSL-EBSD. Все карты EBSD были проанализированы в отношении идентификации фаз, распределения зерен и кристаллографической текстуры с использованием программного обеспечения OIM 5.22.

Дифракционные исследования in situ ED

Эксперименты по окислению in situ проводились с поликристаллом железа и монокристаллом при 450 ° C в атмосферном воздухе с использованием дифракции ED на лучевой линии EDDI для материаловедения центра им. Гельмгольца в Берлине на накопительном кольце синхротрона BESSY и в печи сопротивления с воздушным охлаждением. собственными силами, что обеспечивает скорость нагрева до 1000 К / мин и стабильную температуру до 1000 ° C.Температура окисления оставалась постоянной в пределах ± 10 ° C.

В эксперименте по дифракции ED образец освещается полихроматическим белым первичным лучом, первоначально создаваемым на источнике синхротронных фотонов. Таким образом, для каждой настройки дифрактометра (x, u, W) образца (см. Рис.1 для определения инструментальных углов x, u и W четырехкружного дифрактометра) все дифракционные линии генерируются одновременно при разных энергиях излучения. в фиксированной 2-й позиции.Результатом такого измерения являются дифрактограммы ED, на которых дифракционные линии появляются как функция энергии (см. Рис. 2). У EDDI самый высокий

Рис. 1 Схематическое расположение основных компонентов на канале EDDI (а). Расположение и геометрия измерительного объема, используемого для анализа напряжений с помощью энергодисперсионной синхротронной дифракции рентгеновских лучей (b)

Рис. 2 Энергодисперсионные синхротронные рентгеновские дифрактограммы от растущего слоя оксида железа, записанные в процессе окисления при 450 ° C

потоков фотонов в непрерывном энергетическом спектре наблюдаются для энергий от 15 до 85 кэВ [28], которые, следовательно, представляют собой энергетический диапазон оцениваемых дифракционных линий.- (2)

2 sin 0 E (hkl) E (hkl)

, где h — постоянная Планка, c — скорость света, а k — длина волны, при которой возникает дифракционная линия ED (hkl).

Для настоящего исследования угол 20 был зафиксирован на уровне 8 °, и был применен режим симметричной дифракции с вращением образца, установленным на половину угла дифракции 20 (ro = 0). Измерения in situ проводились во время окисления поликристалла железа и монокристалла в соответствии со стратегией измерения sin2W с девятью наклонами W между 18 и 72 °.) — коэффициент линейного поглощения, зависящий от энергии фотона E (hki), 0 — половина выбранного угла дифракции, а W — угол наклона. В случае измерения sin2W, средняя глубина проникновения (T (hkl)} может быть присвоена каждой отдельной дифракционной линии:

мин) + s (hkl) (Wmax) \ s (hkl) / — — ~ —

С учетом используемой экспериментальной установки и доступного диапазона энергий 15-85 кэВ на EDDI, максимальный диапазон глубин проникновения, который может быть измерен одновременно в масштабе оксида железа, составляет 1-85 мкм.Однако средняя глубина проникновения (s (hki)), связанная с определенной дифракционной линией, будет зависеть от ее точного энергетического положения.

На рис. 1а показана схема луча EDDI. Геометрия и расположение измерительного объема показаны на рис. 1b. Измерительный объем определялся первичными прорезями (S1, S2) размером 1 x 1 мм2 и вторичными прорезями (S3, S4) размером 30 x 5 мм. Положение поверхности образца выравнивали после каждого анализа путем измерения интенсивности дифрагированного излучения при перемещении образца по измерительному объему.Время сбора данных для записи дифрактограммы ED при каждом W-наклоне составляло 2,5 мин. Учитывая двигательные движения, на выполнение полного измерения sin2W потребовалось 28 минут.

Анализ текстуры

Предполагая формирование текстуры волокна в направлении нормали к поверхности, полюсные фигуры (111), (220), (400), (422) и (511) магнетита были получены из измеренных распределений интенсивности в зависимости от W-угол с использованием симметрии вращения относительно нормали к поверхности.Затем были вычислены обратные полюсные фигуры с использованием программного обеспечения BEARTEX [30], чтобы проследить эволюцию волоконного компонента в подслое магнетита.

Исследования стресса

Фазовые напряжения, возникающие во время окисления, также оценивались в экспериментах по окислению in situ в соответствии с методом sin2W [31]. Глубина проникновения S (hkl), определяемая формулой. 3 имеет физический смысл только для толстых образцов, так как в случае тонких поверхностных слоев он может становиться намного больше толщины слоя. dz De ‘(«)

—- = — z- — s (hkl) —— ~ (5)

S (гкл)

JQ e s (hkl) dz 1 — e s (hki)

, где S (hkl) — средняя глубина проникновения, соответствующая определенной (hkl) дифракционной линии в бесконечно толстый образец, определяемой уравнением.3, D — толщина слоя. С увеличением энергии дифракционной линии поглощение уменьшается, а глубина проникновения X (hki) увеличивается. Таким образом, отношение D / x (hki) в уравнении. 5 уменьшается до нуля, в результате чего эффективная информационная глубина xf приближается к пределу D / 2 [32], когда X (hkl) намного больше, чем толщина шкалы. Это означает, что при использовании этого метода максимально достижимая информационная глубина будет составлять половину толщины шкалы.

Настоящий подход к оценке данных ED-дифракции относительно дальнодействующих градиентов напряжения соответствует методу «Многоволновой», используемому с угловой дисперсионной дифракцией [28, 33, 34].Для более толстого слоя магнетита уравнение. 5 дает существенно различную эффективную информационную глубину для оцениваемых дифракционных линий, что позволяет проводить оценку градиентов внутренних напряжений в подслое магнетита на месте.

Из-за столбчатого роста оксида и наблюдаемых линейных кривых sin2W на основе подхода Рейсса [35, 36] были рассчитаны фазовые дифракционные упругие постоянные (DEC) для каждой исследованной плоскости решетки (hkl). Упругие постоянные монокристалла магнетита и гематита, необходимые для DEC-расчета, доступны в [37] для RT.

Результаты

Кинетика окисления

Температура окисления 450 ° C достигается через 5 мин в тепловом балансе. На рис. 3 сравнивается зависимость квадрата прироста массы от времени для монокристалла a-железа с ориентацией поверхности (110) и поликристаллического армко-железа.

Кинетика окисления в обоих случаях характеризуется постоянно уменьшающейся параболической кинетикой, где можно выделить три основных стадии.После нагрева до 450 ° C кинетика окисления обоих субстратов показывает короткий период высоких скоростей окисления (стадия 1). Этот первый этап занимает 10 минут для поликристаллической подложки и 15 минут для монокристаллической подложки. Диапазон перехода (стадия 2) возникает для обоих субстратов в течение следующих 3 часов, когда кинетика параболического окисления замедляется. После 3 часов окисления наблюдается третья стадия (стадия 3), скорость роста которой значительно ниже, чем на стадии 1.

Константы параболической скорости kp, определенные по наклону кривых на рис.3 для стадий 1 и 3 перечислены в таблице 2, показывая, что скорость окисления на поликристаллической подложке выше, чем на монокристаллической подложке в течение первого часа окисления. После этого скорость окисления монокристаллической подложки становится немного выше. Толщина окалины, определенная на поперечных сечениях монокристаллов и поликристаллов окисленного железа после разного времени окисления, приведена в таблице 3.

Исследование микроструктуры чешуек оксида железа

Микроструктура оксидных окалин изучалась методами SEM и EBSD после 1 ч, 5 ч и 10 ч окисления в тепловом балансе (рис.4, 5). Среднее зерно

Рис. 3 Квадрат прироста массы для монокристалла железа с поверхностью (110) и поликристалла армко-железа при окислении в искусственном воздухе при 450 ° C в зависимости от времени окисления

Таблица 2 Константы параболической скорости при окислении при 450 ° C Константы параболической скорости при окислении при 450 ° C

Область 1 (г см-2 с-1) Область 3 (г2 см-4 с-1)

Поликристалл 3.00 х 10-10 1,71 х 10-11

Монокристалл 1,33 x 10-10 1,91 x 10-11

Таблица 3 Толщина окалины оксида железа после разного времени окисления при 450 ° C в искусственном воздухе при атмосферном давлении

Толщина окалины оксида железа после разного времени окисления при 450 ° C (мкм)

1 ч 5ч 10 ч

На поликристалле: оксидная окалина всего 2,64 ± 0,2 6,91 ± 0,3 8,22 ± 0,3

Подслой магнетита 2.43 ± 0,2 6,63 ± 0,3 7,87 ± 0,3

Верхний слой гематита 0,21 ± 0,02 0,28 ± 0,04 0,35 ± 0,04

На монокристалле: оксидная окалина всего 2,65 ± 0,1 7,69 ± 0,2 8,83 ± 0,2

Подслой магнетита 2,44 ± 0,1 7,44 ± 0,3 8,52 ± 0,2

Верхний слой гематита 0,21 ± 0,02 0,25 ± 0,03 0,31 ± 0,04

Диаметр

в подложке из поликристаллического железа составлял 24 мкм, что соответствует средней площади зерен 437 мкм2.

Оксидные чешуйки на поликристаллах железа

После 1 часа окисления при 450 ° C на армко-железе нарастает окалина толщиной 2,6 мкм. В основном он состоит из слоя магнетита (Fe3O4). Гематит (Fe2O3)

Поликристалл

‘:’ A ’14:00

Монокристалл (110)

Рис. 4 Масштабирование поперечных сечений (SEM) как функция времени окисления

Рис.5 EBSD-карты оксидных чешуек на поликристаллах и монокристаллах железа с поверхностью (110) после 5 ч окисления при 450 ° C: карты фазового состава, ориентации зерен и размеров зерен

формируется поверх шкалы с толщиной слоя всего 0,21 мкм. Наблюдается, что при продолжающемся окислении магнетит растет намного быстрее, чем самый верхний слой гематита. Толщина подслоя магнетита на поликристаллической подложке достигает примерно 6,6 мкм через 5 часов и 7,9 мкм через 10 часов окисления.С другой стороны, подслой гематита имеет толщину всего около 0,28 мкм через 5 часов и 0,35 мкм через 10 часов.

Морфология зерен преимущественно столбчатая в магнетите с увеличением времени окисления, тогда как в гематите она остается равноосной (рис. 6а). EBSD показывает после 5 часов окисления среднюю площадь зерен 0,26 мкм2 в магнетите, выращенном на поликристаллической подложке. Средняя площадь зерен гематита составляет от 0,01 до 0,02 мкм2. Форматное соотношение зерен магнетита составляет 0.31, тогда как средняя длина пересечения в магнетите составляет 0,63 мкм.

Исследования

SEM-EBSD также показывают прослойку мелких глобулярных зерен магнетита, расположенных на границе с поликристаллической подложкой после 1 часа окисления (рис. 4, 5). Толщина этого шарового шва составляет от 0,5 до 1 мкм через 5 часов и от 0,95 до 1,4 мкм через 10 часов окисления. Первоначально окалина нарастает на поликристалле железа неповрежденной, что можно определить по СЭМ-микрофотографиям оксидного слоя после 1 ч окисления (рис.4). По мере увеличения времени окисления вдоль границы раздела с глобулярным швом и во внешней области слоя магнетита появляются пустоты, тем самым уменьшая площадь контакта оксидной окалины с подложкой (рис. 6b). Дальнейшее окисление приводит к укрупнению пустот, что приводит к появлению большого количества пор в верхней половине оксидного слоя. Вся шкала также неоднородна по толщине, поэтому на границе с подложкой образуется волнистый узор.

Оксидные чешуйки на монокристаллах железа с ориентацией поверхности (110)

После 1 часа окисления при 450 ° C окалина оксида железа на монокристаллической подложке равна 2.Толщина 7 мкм. Он также состоит из более толстого слоя магнетита (Fe3O4)

Рис. 6 Поперечные сечения слоев оксида железа. Трещинный оксидный слой со столбчатым ростом зерен в слое магнетита и мелкими зернами гематита в самом верхнем слое (а). Слой оксида на поликристаллах железа (б) и на монокристалле железа (в)

и очень тонкий слой гематита (Fe2O3) толщиной около 0,2 мкм в верхней части шкалы. Как и в случае оксидной окалины на поликристаллическом железе, скорость роста магнетита значительно выше, чем у гематита.Таким образом, толщина магнетитового слоя достигает 7,4 мкм через 5 ч и 8,5 мкм после 10 ч окисления. Самый верхний слой гематита вырастает до толщины примерно 0,3 мкм после 10 ч окисления.

Морфология зерен аналогична той, что наблюдается в окалине на поликристалле железа. Магнетит преимущественно столбчатый, тогда как гематит имеет равноосные зерна (рис. 6а). За 5 часов окисления средний размер зерна магнетита составляет 0,19 мкм2. Гематит имеет средний размер зерна от 0.01 и 0,02 мкм2. Соотношение сторон зерен магнетита на монокристалле железа (0,33) также аналогично тому, которое наблюдается в окисленном поликристалле. Слой магнетита на монокристаллической подложке, однако, имеет среднюю длину пересечения 0,33 мкм, что значительно меньше, чем у магнетита на армко-железе.

Магнетит также образует дуплексный слой на монокристалле после 1 ч окисления (рис. 4, 5). Шаровидный шов имеет толщину, аналогичную той, которая наблюдается на поликристаллической подложке, т.е.е. от 0,5 до 1 мкм через 5 часов и от 0,95 до 1,4 мкм через 10 часов. Слой магнетита, по-видимому, лучше прилегает к монокристаллической подложке. Он также имеет волнистую структуру на границе с подложкой, однако на гораздо больших расстояниях, чем это наблюдается в шкале, выращенной на армко-железе (рис. 5). Только несколько пор можно обнаружить в верхних областях слоя магнетита после 5 ч окисления.

Анализ текстуры с помощью EBSD и дифракции in situ ED Ex situ EBSD

На рис. 7 показаны обратные полюсные фигуры внутреннего и внешнего слоев магнетита после 1 часа окисления.Магнетит растет на поликристалле железа без значительной преимущественной ориентации. Однако на монокристалле магнетит, по-видимому, следует ориентации подложки вне плоскости, поэтому формируется текстура волокна {110} в направлении нормали к поверхности. Прочность текстуры у внутреннего слоя выше, чем у внешнего. Зависимость ориентации в плоскости между магнетитом и монокристаллом железа не наблюдается.

Кристаллографическая текстура магнетита изменяется с увеличением времени окисления.Обратные полюсные фигуры магнетита по отношению к направлению нормали к поверхности, полученные после 5 часов окисления монокристалла и 10 часов поликристалла при 450 ° C, показаны на рис. 8. Поликристаллическая подложка требует более длительного времени окисления, чтобы она стала прозрачной. {001} текстуры волокна по сравнению с монокристаллом железа. Прочность текстуры становится выше для столбчатой ​​зоны, чем для шарового шва.

Гематит (рис. 9) растет на обеих подложках с похожей текстурой.Прочность текстуры у поликристалла и монокристалла железа примерно одинакова. Базальные плоскости {0001} гематита почти перпендикулярны границе раздела с магнетитом. Их ориентация в плоскости дополнительно характеризуется двойной составляющей, в которой отдельные полюса повернуты примерно на 60 ° относительно друг друга. Призматические плоскости {1-210} и {1-100} лежат почти параллельно поверхности магнетита, таким образом формируя

Магнетит: столбчатые зерна

001 101

001 101

Рис.1,454

млн = 0,77e

мА * = т. 189 1.400 1.350 1.300 1.250 1.200 1.150 1.100

мин. = D 872

Магнетит: шаровидный

10 1 10 ‘

Рис. 8 Обратная полюсная фигура монокристалла железа; обратные полюсные фигуры дуплексных слоев магнетита, выращенных на монокристалле железа в течение 5 ч и поликристалле после окисления при 450 ° C в течение 10 ч

Рис.9 Полярные и обратные полюсные фигуры верхнего слоя гематита на монокристаллах и поликристаллах железа после окисления при 450 ° C в течение 5 ч

ось волокна вдоль нормали к поверхности. Этот тип текстуры соответствует заштрихованной ориентации пластинок гематита, наблюдаемых над слоем магнетита (рис. 10а).

Дифракция in situ ED

На ED-дифрактограммах чешуек оксида железа, растущих при 450 ° C, видно несколько хорошо выраженных рефлексов магнетита — (111), (220), (400), (422) и (511) — (рис.2). Зная, что магнетит развивает текстуры волокон с ранних стадий окисления, был проведен упрощенный анализ текстуры на основе вращательно-симметричных полюсных фигур, полученных из распределений интегральных интенсивностей для каждого отражения как функции угла наклона W. Это позволило провести на месте изучение средней текстурной составляющей магнетита в направлении нормали к поверхности.

Поликристалл железа

324 27

001011 21 fj Монокристалл железа H 162

А А А}

-1-1-1—>

0.5 2,5 5 раз [ч]

Рис. 11 Обратные полюсные фигуры магнетита на монокристалле железа и поликристаллах, полученные методом дифракции ЭД in situ при окислении при 450 ° C

На рисунке 11 показана временная эволюция кристаллографических волокон магнетита для монокристаллических и поликристаллических подложек. В слое магнетита, растущем на армко-железе, в течение 5 часов окисления не наблюдается прозрачного волокна. С другой стороны, прочность текстуры в слое магнетита, растущем на монокристаллической подложке, выше.Магнетит первоначально растет из слабого волокна {110}, которое после 2 часов окисления превращается в устойчивый компонент волокна {001}.

Анализ напряжений на месте с помощью дифракции ED

Поскольку дифракционные линии ЭД генерируются разной энергией излучения (см. Рис. 2), они по-разному проникают в окалину оксида. Согласно уравнениям. 2 и 3, чем выше порядок отражения (h3? K2? L2), тем больше соответствующая глубина проникновения в экспериментах по дифракции ED.

Глубина проникновения, связанная с отражениями (012), (104), (113) и (116) гематита, намного превышает его максимальную толщину слоя (1,1 мкм). Таким образом, значения напряжения гематита на рис. 13a и b являются репрезентативными средними для всего самого верхнего слоя в течение всего эксперимента.

Напротив, средняя глубина проникновения (s (hkl)) для неперекрывающихся отражений магнетита, определяемая уравнением. 4 варьируется от 1,8 до 38 мкм. Эти минимальные и максимальные значения связаны с первой (Fe3O4-111) и последней (Fe3O4-511) оцениваемыми дифракционными линиями, расположенными примерно при 18 и 55 кэВ соответственно.Поскольку эти глубины проникновения меньше или, по крайней мере, в том же порядке величины максимальной толщины слоя магнетита на обеих подложках (около 29 мкм), внутренние напряжения, определенные из (111), (220), (400), Отражения магнетита (422) и (511) можно отнести к разной глубине слоя.

Информационная глубина xf, заданная формулой. 5 для различных отражений магнетита, изменяется в зависимости от времени окисления в результате увеличения толщины слоя. На рисунке 12а показано изменение глубины информации для каждого отдельного отражения магнетита во время окисления монокристаллической подложки.Для сравнения значения xf нормированы относительно фактической толщины слоя DMagnetite, которая была оценена на основе толщины слоя 29 мкм после 10 часов окисления и единственной скорости параболического роста. В начале цикла окисления in situ различные дифракционные линии магнетита покрывают, таким образом, часть 25-48% толщины слоя магнетита, тогда как в последнем измерении они составляют 5-45% толщины слоя.

Кривые sin2W для отражений гематита и магнетита во время окисления при 450 ° C имеют линейный характер, как показано на рис.12b. Принцип анализа напряжений в слое магнетита с разрешением по глубине на месте с использованием EDXRD показан на рис. 12c. Кривые sin2W, полученные по разным дифракционным линиям магнетита, имеют четкий наклон. Это означает, что ростовые напряжения в слое магнетита изменяются с эффективной глубиной информации, что характеризует наличие градиентов напряжений по толщине слоя.

Настоящий подход к оценке градиентов напряжений роста основан на макроскопической изотропии рассматриваемой фазы.-кривые для разных отражений магнетита, показывающие разные наклоны, то есть разные значения напряжений на разных информационных глубинах (c). На графиках D означает толщину слоя, d — шаг решетки, а a — параметр решетки

.

2 3 4 5 6 Время окисления [ч]

б 0,4934 —

тэ 0,4932

п 0,4930

] 0,4928

д 0,4926

0,4924

0,0 0,2 0,4 0,6

— 0,3730

0,8550 —

этит 0,8545

n ra a

M0,8540 нм]

[п 0,8535

0,8530

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 sin2y

из-за возможности проведения неограниченных измерений шага решетки в зависимости от W-наклона и линейности sin2W-кривых, полученных для различных дифракционных линий.По тем же причинам эта процедура применима и к слою гематита, несмотря на его тригональную кристаллическую решетку. Однако толщина самого верхнего слоя оксида железа должна значительно увеличиться, чтобы обеспечить различную эффективную информационную глубину для высокоэнергетического синхротронного рентгеновского излучения.

Низкая упругая анизотропия оксидов железа, о которой сообщалось в [38], дополнительно подтверждает предложенную процедуру оценки напряжений. В случае анизотропных фаз, которые характеризуются нелинейными кривыми sin2W, настоящий метод ED остается применимым; однако функция распределения ориентации (ODF) и / или направление —

зависимых моделей взаимодействия зерен необходимо учитывать при оценке зависимых от направления факторов напряжения, связывающих измеренные деформации с внутренним напряженным состоянием.Подробную информацию о соответствующих процедурах анализа напряжений в анизотропных поверхностных слоях можно найти в [39, 40].

Среднее напряжение роста

На рисунках 13a и b показано изменение во времени средних значений напряжения, полученных при усреднении по всем поддающимся оценке дифракционным линиям, то есть по разным информационным глубинам, для двух оксидов железа в течение 5-7 часов окисления. На поликристаллических, а также на монокристаллических подложках магнетит и гематит развивают сжимающие напряжения роста (рис.13а, б). Верхние слои гематита всегда демонстрируют более высокие напряжения роста, чем магнетит.

Временная зависимость напряжений роста в магнетите и гематите различна для оксидных окалин, растущих на поликристалле и монокристалле железа. Слой магнетита, растущий на армко-железе, показывает низкие значения сжимающего напряжения около -60 МПа через 28 минут, и его значение постепенно увеличивается примерно до -270 МПа через 5 часов. Гематит развивает сжимающие напряжения роста около -270 МПа в течение первых 28 минут, и это значение сохраняется в течение всего окисления.

На монокристаллической подложке сжимающие напряжения роста магнетита и гематита одновременно увеличиваются в течение первого часа окисления до значений примерно -340 МПа. При продолжающемся окислении эти сжимающие напряжения постепенно уменьшаются.

Градиент ростовых напряжений в магнетите

На Рисунке 14 показано для обеих подложек, как профили напряжения-глубины, полученные из каждого W-сканирования, содержащего различные отражения магнетита, меняются в зависимости от времени окисления.Следовательно, каждое отдельное значение напряжения на этих графиках является результатом анализа sin2W, выполненного с использованием другой дифракционной линии магнетита, как указано в первом наборе данных каждого графика. Координата x, использованная для индивидуальных значений напряжения, составляла

.

Время окисления [ч] Время окисления [ч]

Рис. 13 Временная эволюция средних внутренних напряжений при окислении поликристаллов железа (а) и монокристаллов железа (б). Планки погрешностей относятся к стандартному отклонению между значениями напряжения, полученными для разных (hkl) линий

.

расстояние до подложки, т.е.е. расчетная толщина слоя магнетита в определенный момент времени DMagnetite (t) минус эффективная информационная глубина соответствующего

дифракционная линия seff. Шкала времени неявного окисления определяется как увеличивающаяся с

(гкл) р

слева направо. С увеличением времени окисления слой магнетита утолщается, в результате чего верхняя граница раздела магнетит / гематит увеличивается до расстояния до подложки. Это было представлено на рис.14 синими вертикальными линиями, которые перемещаются слева направо, сопровождая профили напряжения-глубины на месте.

Профили напряжений магнетита по глубине как на поликристаллических, так и на монокристаллических подложках аналогичны. Более высокие сжимающие напряжения наблюдаются рядом с границей раздела со слоем гематита. Эти сжимающие напряжения уменьшаются по направлению к подложке. Такое поведение сохраняется в течение всего окисления. Градиент напряжений в магнетите на поликристаллической подложке (от -100 до -800 МПа) всегда намного выше, чем на монокристаллической подложке (от -90 до -410 МПа).

На рис. 15 подробно показана напряженная ситуация вблизи границы раздела с гематитом. Отдельные значения напряжений обусловлены отражением (111) магнетита, который имеет наименьшую глубину проникновения. Первоначальное окисление регулируется увеличением стресса

а 200 0

0 5 10 15 20 Расстояние до подложки [| мкм]

0,5 ч 1,2 ч 1,8 ч 2,5 ч 3,2 ч 3,8 ч 4,5 ч 5,2 ч

(422) + (511)

3.9ч 5,4ч 6i 3,2ч 4,6ч 6ч

— ■ -0,5 ч -ч- 1 ч — • — 1,8 ч -с- 2,5 ч -A- 3,2 ч -A- 3,9 ч — ♦ — 4,6 ч 5,4 ч -k- 6 ч 6,8 ч — • — 7,5 ч

0 5 10 15 20 Расстояние до подложки [мкм]

Рис. 14 Эволюция распределения внутренних напряжений в слое магнетита во время окисления при 450 ° C в зависимости от расстояния до поликристаллического железа (а) и до монокристаллической подложки железа (б). Планки погрешностей относятся к ошибкам регрессии каждого sin2W-анализа

.

Рис.15 Эволюция ростовых напряжений в слое магнетита вблизи верхней границы раздела магнетит / гематит. Значения напряжений основаны на дифракционной линии (111) магнетита, имеющей наименьшую информационную глубину

градиентов, в основном вызванных ростом сжимающих напряжений вблизи границы раздела с верхним слоем гематита (от -300 до -600 МПа на армко-железе и от -150 до -370 МПа на монокристаллической подложке). Однако при продолжающемся окислении напряжения роста вблизи границы раздела с гематитом имеют противоположные тенденции для различных субстратов.На армко-железе напряжения роста магнетита постепенно увеличиваются до -800 МПа через 5 часов, тогда как на монокристалле напряжения роста постепенно снижаются до -270 МПа через 7 часов окисления. Напряжения роста в середине слоя магнетита существенно не изменяются. Они очень низкие (от 50 до -100 МПа) для поликристаллической подложки и всегда сжимающие (от -60 до -110 МПа) для монокристалла железа в течение всего окисления.

Обсуждение

Эволюция микроструктуры в кинетике окисления окалины оксида железа

Кинетика окисления как поликристаллов, так и монокристаллов железа может быть описана с помощью постоянно уменьшающегося параболического поведения.Это указывает на то, что процессы диффузии через окалину оксида железа представляют собой механизм окисления, регулирующий скорость. Наличие границ зерен на поверхности армко-железа приводит к тому, что начальная скорость окисления поликристаллической подложки более чем в два раза превышает скорость окисления монокристаллической подложки.

По мере увеличения толщины слоев гематита и магнетита диффузия через окалину оксида железа начинает замедляться. Это вызывает переходную область, которая не может быть описана индивидуальным законом роста (параболическим, прямо-логарифмическим или обратным-логарифмическим), а может быть описана только их комбинацией.Через 3 часа окисления параболическая скорость

Константа

достигает постоянных значений для обеих подложек. Скорость окисления поликристалла немного ниже, чем у монокристалла из-за повышенной пористости, наблюдаемой на границе раздела магнетит / армко-железо (рис. 6b). Такое временное окислительное поведение согласуется с более ранними наблюдениями Caplan et al. [26, 41], Пайдасси [42], Грэм [43] и Чен [21].

Микроструктура

Оксидные чешуйки, выращенные на поликристаллах и монокристаллах железа с поверхностью (110) при 450 ° C, образуют аналогичные двухфазные чешуйки, содержащие гематит и магнетит.м за 10 ч окисления, тогда как у магнетита толщина слоя составляет около 8 мкм. Следовательно, соотношение Fe3O4: Fe2O3 изменяется со временем окисления. На поликристаллических подложках он увеличивается с 11,6: 1 через 1 час до 22,5: 1 через 10 часов окисления, тогда как на монокристаллических подложках он изменяется с 11,6: 1 через 1 час до 27,5: 1 через 10 часов окисления. Подобные результаты также представлены в [21].

Слои магнетита образуют на обеих подложках дуплексную структуру с внутренним швом из мелких глобулярных зерен на границе раздела магнетит / подложка и внешним слоем из длинных столбчатых зерен.В отличие от более ранних наблюдений [44], эти дуплексные слои наблюдались на обеих подложках после 1 часа окисления, где не происходит отслоения окалины (рис. 4). Несколько пор можно было обнаружить только в окалине, выращенной на поликристаллах железа рядом с границей раздела между столбчатым и глобулярным подслоями после 5 часов окисления. Это указывает на то, что эти тонкие мелкозернистые слои не просто растут через проходящие каналы, вызванные внутренней диссоциацией оксида по границам зерен. Таким образом, глобулярный шов, по-видимому, также связан с областью зарождения магнетита на ранних стадиях окисления, как предполагается в [45].Соотношение столбчатых и глобулярных слоев магнетита варьируется от 7: 1 через 1 час до 10,5: 1 через 10 часов окисления для обеих подложек. Это показывает, что эти внутренние слои составляют только 17-12% от всей толщины слоя, как сообщается в [21, 46].

Детальные исследования микроструктуры с помощью EBSD показали, что после 5 часов окисления средняя площадь зерен столбчатого слоя магнетита, выращенного на армко-железе, на 27% больше, чем на монокристалле железа. Более крупный размер зерна вместе с аналогичным соотношением сторон зерна, обнаруженным для слоя магнетита на обеих подложках, приводит к средней длине пересечения, которая почти в два раза больше для поликристаллической подложки, чем для монокристаллической подложки.

При более низких температурах рост магнетита контролируется диффузией ионов железа по границам зерен [44, 46, 47]. Большая длина пересечения, наблюдаемая в слое магнетита, сформированном на поликристаллической подложке, вызывает меньшее количество границ зерен, лежащих перпендикулярно границе раздела окалина / подложка. Менее вертикальные границы зерен в магнетите и немного более толстый слой гематита также способствуют более низкой константе параболического окисления армко-железа (таблица 2).

Пористость

Накипь оксида железа сначала растет без пор на обеих подложках. При продолжающемся окислении в верхней половине слоя магнетита развивается пористость. Поры

в основном очень маленькие, т.е. размером <1 мкм, что указывает на то, что они могут быть связаны с типом дефектов в магнетите [6, 48, 49]. На армко-железе происходит слияние пустот на границе с подложкой (рис. 6б). Это также создает крупные поры, увеличивая их объемную долю по сравнению с монокристаллической подложкой.Однако точное описание механизмов образования пустот в этих чешуйках оксида железа выходит за рамки настоящего исследования. Сквозная пористость не наблюдалась для обеих подложек. Это подтверждает наше предположение о том, что диссоциация оксида по границам зерен - не единственный механизм, вызывающий рост дуплексных слоев магнетита.

Эволюция кристаллографической текстуры чешуек оксида железа магнетита

Общая текстура слоев магнетита, выращенных при 450 ° C, была слабой в течение первых 10 часов окисления независимо от типа подложки.Эти наблюдения согласуются с предсказаниями Blachere et al. [50], что подвижность ионов внутри оксида мала для температур окисления намного ниже Tm / 2 (Tm — температура плавления оксида, здесь 1600 ° C для магнетита), что вызывает конкурентный рост оксидных зерен в направлении поток ионов, т.е. параллельный направлению нормали к поверхности. В результате на обеих подложках образовывались преимущественно столбчатые слои магнетита, которые состоят из стопок зерен магнетита без сильной кристаллографической предпочтительной ориентации.

Преимущественная ориентация роста оксида, даже если она не очень резкая, отражает энергетический баланс между эпитаксиальными деформациями и скоростью роста. Скорость роста часто имеет кристаллографическую зависимость. Самые быстрые скорости роста происходят в направлении кристалла, имеющем наименьшую поверхностную свободную энергию. Баланс между эпитаксиальными деформациями и скоростью роста зависит от расстояния от поверхности подложки, температуры и парциальных давлений, при которых кристаллы растут [51].

Росту столбчатых зерен магнетита предшествует образование тонкого равноосного шва, контактирующего с железными подложками. EBSD-исследования после 1 часа окисления показывают, что весь дуплексный слой, выращенный на монокристалле железа, демонстрирует слабую текстуру волокна {110} в направлении нормали к поверхности (рис. 7). Прочность текстуры у внутреннего слоя выше, чем у внешнего. Тот же результат был получен из анализа текстуры, выполненного in situ с использованием дифракции ED, которая также выявила у магнетита, растущего на монокристаллической подложке, слабый полюс текстуры {110} в нормальном направлении после 30 минут окисления (рис.11).

Эти наблюдения предполагают, что кристаллиты магнетита, растущие в первые моменты окисления на поверхности (110) монокристалла железа, пытаются следовать внеплоскостной ориентации подложки, которая представляет собой возможность минимизировать несоответствие между двумя кристаллами. решетки. Когда толщина окалины достаточно мала (обычно менее 1 мкм [3]) во время раннего окисления и, следовательно, площадь границы раздела между впервые сформированными зернами мала, эти эпитаксиальные деформации преобладают над поверхностной энергией, тем самым определяя движущую силу для рост оксида.

Текстура волокна {110}, наблюдаемая в слое магнетита после 1 часа окисления монокристалла железа, еще раз указывает на то, что внутренний глобулярный подслой также является слоем

является результатом первых зародышевых зерен магнетита, а не только продуктом отделения окалины и внутреннего повторного окисления, как было предложено в [44].

В отличие от окалины, образованной на монокристалле железа, весь слой магнетита на армко-железе после 1 часа окисления демонстрирует практически незначительную текстуру волокна {001}.На поликристаллической подложке впервые сформированные зерна оксида не могут расти с той же ориентацией вне плоскости нижележащего зерна подложки, поскольку различная ориентация зерен подложки не снизит ни эпитаксиальные деформации, ни энергию границы раздела. Таким образом, зерна оксида, растущие во время раннего окисления поликристалла, пытаются развить общую кристаллографическую ориентацию, которая позволит снизить энергию. Это становится возможным в кристаллографическом направлении магнетита {001}, который, по-видимому, имеет наименьшую поверхностную энергию, как было предложено в [45].Из-за низкой подвижности ионов внутри окалины результирующая предпочтительная ориентация {001} не является сильной на этих начальных стадиях окисления.

При продолжающемся окислении эпитаксиальные деформации распадаются в результате увеличения толщины слоя. Это приводит к тому, что энергия границы раздела между зернами оксида регулирует энергетический баланс для длительного роста магнетита на монокристалле железа [1, 3, 52]. Таким образом, волокно магнетита {001} растет в обоих подслоях на монокристаллической подложке за счет волокна {110}.Это можно было наблюдать с помощью исследований EBSD ex situ (рис. 8), а также с помощью анализа текстуры in situ с использованием дифракции ED (рис. 11).

В случае поликристаллической подложки волокно {001} также доминирует во время длительного окисления. Однако прочность текстуры, наблюдаемая после 5 ч окисления монокристалла, достигается в слое, растущем на поликристалле, только через 10 ч (рис. 8). Более длительное время окисления, необходимое для достижения той же степени предпочтительной ориентации, по-видимому, вызвано более медленной кинетикой длительного окисления поликристалла, что связано с коалесценцией пустот на границе раздела с подложкой (рис.6б).

Эти результаты подтверждают тенденцию, сообщаемую для других оксидов, выращенных естественным путем [53, 54], что требуется определенное время воздействия, чтобы установить определенную текстуру в окалине оксида.

Гематит

Процесс окисления магнетита до гематита неоднократно исследовался с противоречивыми наблюдениями. Эпитаксиальный рост базальных плоскостей гематита на плоскостях решетки (111) магнетита наблюдался в [11, 55, 56], но также сообщалось [57, 58], что происходит неэпитаксиальный рост гематита. на магнетите и что скорости реакции не зависят от ориентации поверхности.Если бы эпитаксия играла роль в росте гематита на магнетите, базальные плоскости гематита были бы наклонены примерно на 54 ° по отношению к поверхности магнетита в соответствии с кристаллографическими соотношениями Fe3O4 (111) [110] // Fe203 (001) ) [100] и Fe304 (111) [101] // Fe203 (001) [100], предложенные в [59].

Однако мы заметили, что базисные плоскости гематита растут на обеих подложках только с небольшой преимущественной ориентацией. Слабая ориентация пластинок гематита также не согласуется с эпитаксиальными отношениями, поскольку они кажутся почти перпендикулярными границе раздела с магнетитом.Это говорит о том, что рост гематита на магнетите в низкотемпературном режиме мог составить

.

обусловлен кристаллографической ориентацией с низкой поверхностной энергией, то есть с более высокими скоростями роста.

Формирование внутреннего напряжения в чешуях двухфазного оксида железа Магнетит

Первоначально в магнетите возникают сжимающие напряжения роста, которые одинаковы для обеих подложек и ниже тех, которые наблюдаются в слое гематита (рис.13а, б). Состояние внутреннего напряжения на ранних стадиях окисления, когда образуется тонкая и плотная пленка с небольшой долей границ зерен, можно интерпретировать с точки зрения эпитаксиальных деформаций и / или объемных изменений, вызванных ростом оксида.

Эпитаксия может, по крайней мере, частично учитывать начальное внутреннее напряженное состояние на границе раздела магнетита и монокристаллической подложки. Предполагая, что ориентационное соотношение Fe (110) [001] // Fe3O4 (110) [-110] существует между соседними зернами [60, 61], несоответствие между атомами железа в направлении [-110] одной элементарной ячейки магнетита (d110-Fe3O4 * 0.5922 нм), а направление [001] двух элементарных ячеек железа (2 * d100-Fe * 0,5733 нм) составляет примерно 3%. Таким образом, большие размеры элементарной ячейки оксида означают, что зерна магнетита будут испытывать высокие сжимающие напряжения вблизи границы раздела с монокристаллом железа. Такой же вывод можно сделать из изменения объема, вызванного окислением. Поскольку объем магнетита больше, чем объем железа, в магнетите должны возникать сжимающие напряжения на границе раздела с поликристаллом железа [62].

В отличие от вышеупомянутых ожиданий, начальное распределение напряжений в слое магнетита на монокристалле показало уменьшение сжатия по направлению к границе раздела оксид / металл, тогда как сжимающие напряжения неэпитаксиального слоя магнетита на армко-железе почти полностью расслабились при приближении к подложка (рис. 14). Поскольку градиенты напряжений, определенные на подложке из армко-железа, следуют той же тенденции, что и на монокристалле железа, ползучесть оксидов, по-видимому, вносит вклад в обе подложки в снятие напряжений на границе раздела магнетит / железо во время начального окисления.Согласно [63] магнетит ползучесть под наблюдаемыми напряжениями роста при 450 ° C. Этому особенно способствует рост мелких глобулярных зерен на границе с обеими подложками (рис. 5). В подложке из армко-железа зерна подложки дополнительно способствуют увеличению деформации ползучести на границе раздела магнетит / железо по сравнению с ситуацией на монокристалле железа. Это приводит либо к полному снятию напряжений, либо даже к небольшому растяжению магнетита на границе с поликристаллической подложкой (рис.14а). Эти результаты подтверждают, кроме того, что деформация ползучести всегда является релевантным процессом снятия напряжения тонких оксидных слоев с равноосной морфологией зерен, как недавно сообщалось для других мелкозернистых оксидных чешуек [64-66].

В отличие от ситуации на границе раздела магнетит / железо, на начальное напряженное состояние магнетита вблизи его верхней границы раздела с гематитом влияет объемная деформация между первыми образующимися зернами магнетита и гематита. Эпитаксиальные деформации в этом случае могут быть исключены на основании наших текстурных исследований.Хотя было показано, что объемные различия из-за роста оксида не являются уникальным механизмом

образования внутренних напряжений [1-3], они все еще считаются важной причиной напряжений роста в оксидных отложениях [67-69].

Кислород можно рассматривать как диффундирующую частицу на границе раздела магнетит / гематит [56]. Таким образом, изменение объема решетки железа из-за внутренней миграции ионов кислорода, как в модели, первоначально предложенной Пиллингом и Бедвортом [4], можно применить к границе раздела магнетит / гематит.Соответствующее отношение Пиллинга-Бедворта (PBR), определяемое как VFe (Fe203) / VFe (Fe304), где VFe представляет объем соответствующего оксида на атом железа, составляет 1,02 [62]. Это указывает на то, что магнетит должен вызывать растягивающие напряжения на границе раздела с гематитом из-за его меньшего атомного объема. Однако это справедливо только для слоев, которые не проникают друг в друга. Гематит растет в виде пластинок, которые частично врастают в слой магнетита (см. Рис. 10б и [23]), создавая тем самым высокие сжимающие напряжения в их окрестностях [26] (рис.16). Это согласуется с нашими результатами, показывающими возрастающие сжимающие напряжения по направлению к границе раздела с гематитом.

С увеличением толщины слоя поток ионов через границы зерен становится более актуальным, увеличивая сжимающие напряжения роста магнетита в обеих подложках, особенно во внешних областях (рис. 14). Было показано [46], что железо диффундирует быстрее кислорода по границам зерен магнетита, поэтому новый оксид скорее образуется во внешней области слоя магнетита.Это подтверждается возрастающими сжимающими напряжениями, наблюдаемыми по направлению к самым верхним областям магнетита. Наши исследования микроструктуры также показывают образование пустот во внешних областях магнетита на обеих подложках при продолжающемся окислении. Пористость связана с усадкой, которая также способствует формированию профилей напряжения по глубине с уменьшением сжимающих напряжений по направлению к границе раздела с подложкой.

Одновременно кристаллы магнетита растут внутри пустот и границ зерен, усиливая внутреннее сжатие.Этот механизм, по-видимому, актуален в более пористом слое магнетита, растущем на армко-железе, вызывая тем самым постоянное увеличение сжимающих напряжений вблизи границы раздела с гематитом (рис. 15). С другой стороны, в слое магнетита, сформированном на монокристаллической подложке, снятие напряжений явно происходит в областях с более высокими сжимающими напряжениями вблизи верхней границы раздела после 4 часов окисления (рис. 15). Ползучесть длинных столбчатых зерен магнетита с границами зерен, расположенными перпендикулярно ростовым напряжениям в плоскости, составляет

верхний слой гематита:

aH (рост)

GH (рост) + GM, H (объем)

подслой магнетита: G H (рост) + GM, H (объем)

Рис.16 Схема напряженного состояния роста на границе магнетит-гематит после короткого (а) и после длительного периода окисления (б)

вряд ли. Таким образом, снятие напряжения в более неповрежденном слое магнетита, растущем на монокристалле железа, можно объяснить ползучестью очень мелкозернистого слоя гематита, связанной с отсутствием роста внутреннего оксида при пористости.

Гематит

Влияние эпитаксиальных несоответствий на напряженное состояние гематита во время окисления должно быть незначительным, поскольку прочность текстуры гематита для обоих субстратов даже ниже, чем у магнетита, и наблюдаемые слабые предпочтительные ориентации не соответствуют описанным эпитаксиальным отношениям. в литературе [11, 55, 56, 59].Тем не менее, гематит имеет больший объем элементарной ячейки, чем магнетит [62], и его рост происходит преимущественно за счет диффузии по путям короткого замыкания [70]. На ранних стадиях окисления это быстро приводит к сжимающим напряжениям в гематите, которые значительно выше, чем в магнетите.

Хотя деформация ползучести в гематите происходит медленнее, чем в магнетите, если принять во внимание тот же размер зерна оксида [71], образовавшиеся зерна гематита будут намного меньше, т.е.10), чем слоя магнетита. Таким образом, при продолжающемся окислении слой гематита будет ползать быстрее, чем столбчатые зерна магнетита. Однако из-за срастания обоих оксидов железа снятие напряжений происходит в слое гематита, растущем на монокристалле железа (рис. 13b), со скоростью, аналогичной наблюдаемой в магнетите. С другой стороны, повышенная пористость и слияние пустот на границе раздела с подложкой из армко-железа вызывает рост гематита внутри пустот. Это, по-видимому, уравновешивает снятие напряжения за счет ползучести, что приводит к почти неизменному сжатию с увеличением времени окисления.

Выводы

Мы исследовали эволюцию микроструктуры и внутренних напряжений в оксидных чешуях, растущих на поликристаллах железа и на поверхности (110) монокристаллов железа при 450 ° C, чтобы определить влияние микроструктуры подложки на напряженную ситуацию в многофазных оксидных чешуях, образующихся внутри. низкотемпературный режим окисления железа.

На месте EDXRD с использованием синхротронного излучения предоставлена ​​уникальная информация относительно:

• градиенты роста напряжений в слоях магнетита при окислении железных подложек;

• временная эволюция текстуры волокна в оксидной чешуе.В ходе расследования установлено, что:

• поликристаллы железа окисляются быстрее монокристаллов железа только в первые минуты окисления;

• магнетит образует дуплексные слои независимо от микроструктуры подложки;

• глобулярный внутренний слой происходит из области зарождения магнетита;

• зерна магнетита, впервые зародившиеся на монокристаллах железа, растут эпитаксиально в соответствии с ориентацией поверхности подложки.Позже текстуры волокон {001} предпочтительно развиваются, как в случае поликристаллических подложек;

• в процессе окисления в гематите, а также в магнетите возникают сжимающие растущие напряжения независимо от микроструктуры подложки;

• напряжения роста магнетита существуют в виде градиентов, которые в обеих подложках характеризуются более высокими сжимающими напряжениями вблизи границы раздела с гематитом;

• низкие напряжения роста, наблюдаемые рядом с границей раздела магнетит / железо, показывают, что ползучесть мелкозернистого слоя магнетита на границе раздела с подложкой является важным источником снятия напряжения;

• Долговременные напряжения роста магнетита регулируются сопутствующими процессами порообразования, роста внутреннего оксида и ползучести оксида (или оксида и подложки).

Благодарности Авторы хотели бы поблагодарить BESSY за выделенное время луча. Выражаем благодарность I. Denks, J. Gibmeier, G. Wagener (HMI Berlin) за экспериментальную поддержку во время дифракционных экспериментов с синхротронным излучением. Д-р А. Костка и д-р К. Барбатти (MPIE) выражают признательность за их помощь во время сессий SEM и EBSD. Эта работа финансировалась FWF «Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung», Вена, Австрия. Дальнейшая поддержка была предоставлена ​​Европейским сообществом в рамках действия по исследовательской инфраструктуре в рамках программы FP6 «Структурирование европейского исследовательского пространства» — Контракт RII3-CT-2004-506008.

Открытый доступ Эта статья распространяется на условиях Некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution, которая разрешает любое некоммерческое использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора (авторов) и источника.

Список литературы

1. Шютце М. Защитные оксидные окалины и их разрушение, под ред. Д. Р. Холмс, гл. 4 (Институт коррозии и серия Wiley по коррозии и защите, John Wiley & Sons Ltd, Чичестер, Великобритания, 1997).

2. Бакстер Д., Натесан К. Обзоры высокотемпературных материалов 5, 149 (1983).

3. Х. Э. Эванс, International Materials Reviews 40, 1 (1995).

4. Н. Б. Пиллинг и Р. Э. Бедворт, Журнал Института металлов 29, 529 (1923).

5. Райнс Ф., Вольф Дж. С., Metallurgical Transactions 1, 1701 (1970).

6. Аткинсон А., Наука о коррозии 22, 347 (1982).

7. Д. Р. Кларк, Acta Materialia 51, 1393 (2003).

8. Б. Пьераджи и Р. А. Рапп, Acta Metallurgica 36, ​​1281 (1988).

9. Н. Валлино, Л. Лахош, Дж. М. Роландт, В. Лорман, С. Б. Рочаль, Л. Гейле и Г. Мулен, Вычислительное материаловедение 19, 329 (2000).

10. Э. А. Гулбрансен и К. Ф. Эндрю, Журнал Электрохимического общества 106, 511 (1959).

11.В. Э. Боггс, Р. Х. Качик и Г. Э. Пеллизье, Журнал электрохимического общества: Eletrochemical Science 114, 32 (1967).

12. Гурса А.Г., Смелцер У.В., Окисление железа, Высокотемпературные материалы, покрытия, взаимодействия с поверхностью, под ред. Дж. Б. Ньюкирк (издательство Freund Publ House, Тель-Авив, 1980).

13. Ф. Райхель, Л. П. Х. Йургенс и Э. Дж. Миттемейер, Acta Materialia 56, 2897 (2008).

14. А. Х. Хойер, А. Редди, Д.Б. Ховис, Б. Телятина, А. Пауликас, А. Влад и М. Рюле, Scripta Materialia 54, 1907 (2006).

15. Б. Дж. Куи, М. А. Дж. Сомерс, Р. Х. Ютте, Э. Дж. Миттемейер, Окисление металлов 48, 111 (1997).

16. Б. Панико, Ж. Л. Гроссо-Пуссар, П. Жиро, Ж. Ф. Динхут и Д. Тиодьер, Прикладная наука о поверхности 252, 8414 (2006).

17. С. Коркович, А. Р. Пизалла, Материалы и коррозия 55, 341 (2004).

18.Б. Панико, Ж. Л. Гроссо-Пуссар, П. О. Рено, Ж. Ф. Динхут, Д. Тиодьер и М. Гайяну,

Прикладная наука о поверхности 206, 149 (2003).

19. Б. Панико, Дж. Л. Гроссо-Пуссар и Дж. Ф. Динхут, Прикладная наука о поверхности 252, 5700 (2006).

20. Р. Кришнамурти и Д. Дж. Сроловиц, Acta Materialia 52, 3761 (2004).

21. Р. Ю. Чен, В. Ю. Д. Юн, Окисление металлов 59, 433 (2003).

22. Р. Х. Ютте, Б. Дж. Куи, М. А. Дж. Сомерс и Э. Дж. Миттемейер, Окисление металлов 48, 87 (1997).

23. М. Дж. Грэм и Р. Дж. Хасси, Окисление металлов 15, 407 (1981).

24. Р. Дж. Хасси, Д. Каплан и М. Дж. Грэм, Окисление металлов 15, 421 (1981).

25. Р. Дж. Хасси, М. Коэн, Corrosion Science 11, 713 (1971).

26. Д. Каплан, М. Дж. Грэм и М.Коэн, Наука о коррозии 10, 1 (1970).

27. W. Reimers, A. R. Pyzalla, A. Schreyer, H. Clemens, in Neutron and Synchrotron Radiation in Engineering Materials Science, chap. 10 (Wyley-VCH, Вайнхайм, Германия).

28. Ch. Гензель, И. А. Денкс, Дж. Гибмайер, М. Клаус и Г. Вагенер, Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях, Раздел A: Ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование 578, 23 (2007).

29.Гл. Гензель, К. Сток и В. Реймерс, Материаловедение и инженерия A 372, 28 (2004).

30. Х.-Р. Венк, С. Маттис, Дж. Донован и Д. Шатеньер, Журнал прикладной кристаллографии 31, 262

(1998).

31. Хаук В. Анализ конструкций и остаточных напряжений неразрушающими методами, гл. 2.072 (Elsevier, Амстердам, 1997).

32. Гл. Гензель, Материаловедение и технологии 21, 10 (2005).

33. B. Eigenmann, B. Scholtes и E. Macherauch, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 21, 257 (1990).

34. I. A. Denks, Ch. Гензель, Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях, Раздел B: Взаимодействие пучка с материалами и атомами 262, 87 (2007).

35. A. Reuss, Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Mechanik 9, 49 (1929).

36. M. Van Leeuwen, J.-D. Камминга, Э.Дж. Миттемейер, Журнал прикладной физики 86, 1904 г.

(1999).

37. А. Ландольт-Борнштейн, в конденсированных средах, сегнетоэлектриках и родственных веществах III / 36, оксиды, ред. Ю. Сиодзаки, Э. Накамура и Т. Мицуи (Springer Verlag, 2001).

38. Райс Р. У., Журнал материаловедения, Письма 13, 1261 (1994).

39. У. Вельцель и Э. Дж. Миттемейер, Журнал прикладной физики 93, 9001 (2003).

40.У. Вельцель, Дж. Лиго, П. Лампартер, А. К. Вермёлен и Э. Дж. Миттемейер, Журнал прикладной кристаллографии 38, 1 (2005).

41. Д. Каплан и М. Коэн, Наука о коррозии 6, 321 (1966).

42. J. Paidassi, Acta Metallurgica 4, 227 (1956).

43. M. J. Graham, Corrosion Science 12, 683 (1972).

44. А. Аткинсон, Обзоры современной физики 57, 437 (1985).

45. Б.-К.Ким и Дж. А. Шпунар, Scripta Materialia 44, 2605 (2001).

46. А. Аткинсон, Р. И. Тейлор, High Temperature High Pressures 14, 571 (1982).

47. К. Глив, Дж. М. Калверт, Д. Г. Лиз и П. К. Роулендс, Proceedings of Royal Society London A379, 409 (1982).

48. Тан Л., Янг Ю. и Аллен Т. Р., Наука о коррозии 48, 4234 (2006).

49. Тан Л., Янг Янг и Т. Р. Аллен, Наука о коррозии 48, 3123 (2006).

50. Дж. Р. Блачер, Э. Шуман, Г. Х. Мейер и Ф. С. Петтит, Scripta Materialia 49, 909 (2003).

51. Х. Р. Венк и П. Ван Хаут, Отчеты о прогрессе в физике 67, 1367 (2004).

52. П. Кофстад, в области высокотемпературной коррозии (Elsevier Applied Science Publishers LTD, Эссекс, Великобритания, 1988 г.).

53. Х. Аль-Бадари, Д. Дж. Прайор и Г. Дж. Татлок, Материалы при высоких температурах 22, 453 (2005).

54. Д. Науменко, Б. Глисон, Э. Вессель, Л. Сингхейзер и В. Дж. Квадаккерс, Металлургические операции и материалы по материалам A 38A, 2974 (2007).

55. Л. Э. Лагоэйро, Журнал метаморфической геологии 16, 415 (1998).

56. Р. М. Корнелл и У. Швертманн, в The Iron Oxides (VCH, Weinheim, Germany).

57. Ю. Чжоу, X. Цзинь, Ю. М. Муковский, И. В. Швец, Журнал физики: конденсированные вещества 16, 1 (2004).

58. Т. Кенделевич, П. Лю, К. С. Дойл, Г. Э. Браун-младший, Э. Дж. Нельсон и С. А. Чемберс, Surface Science 453, 32 (2000).

59. Х. Эль-Абдуни, А. Модаресси и Дж. Дж. Хейцманн, Реакционная способность твердых тел 5, 12 (1988).

60. Р. Ф. Мель и Э. Л. МакКэндлесс, Труды Американского института горного дела и. Инженеры-металлурги 125, 531 (1937).

61. Л. Е. Коллинз и О. С. Хевенс, in Proceedings of the Physical Society, Sect.В65 (10), арт. № 114, (1952), стр. 825.

62. Т. Э. Митчелл, Д. А. Восс и Э. П. Батлер, Журнал материаловедения 17, 1825 (1982).

63. А. Дж. Крауч и Дж. Робертсон, Acta Metallurgica et Material 38, 2567 (1990).

64. Б. В. Вел, А. П. Пауликас, П. Ю. Хоу, Nature Materials 5, 349 (2006).

65. П. Я. Хоу, А. П. Пауликас, Б. В. Вел и Дж. Л. Смиалек, Acta Materialia 55, 5601 (2007).

66. Б. В. Вел и А. П. Пауликас, Журнал прикладной физики 104, 093525 (2008).

67. Х. Л. Бернштейн, Metallurgical Transactions A 18 A, 975 (1987).

68. К. Уэно, С.-И. Пьюн и М. Сео, журнал Электрохимического общества 147, 4519 (2000).

69. С. Сюй и В. Гао, Materials Research Innovations 3, 231 (2000).

70. Х. С. Сюй, Окисление металлов 26, 315 (1986).

71. Х. Дж. Фрост, М. Ф. Эшби, в «Карты механизма деформации: пластичность и ползучесть металлов и керамики», гл. 14 (Elsevier, 1982).

Helm.ai собирает 13 миллионов долларов на свой подход к обучению без учителя для беспилотного автомобиля AI

GlobeNewswire

Член Европейского парламента Максимилиан Кра поздравляет Тибетский автономный регион с 70-летием

Депутат Европейского парламента Максимилиан Кра поздравляет с 70-летием основания Тибетского автономного района и высоко оценил его развитие и достижения.Берлин, Германия, 22 мая 2021 г. (GLOBE NEWSWIRE) — Максимилиан Кра, член Немецкой альтернативы для Германии в Европейском парламенте и заместитель председателя Группы дружбы Китай-ЕС, недавно объявил о своих взглядах на Тибет в видеоролике на тему: по случаю 70-летия образования Тибетского автономного района. Максимилиан Кра играет все более важную роль в Европейском парламенте как член комитета по иностранным делам Европейского парламента, член комитета по международной торговле Европейского парламента и член подкомитета по правам человека Европейского парламента.Максимилиан Кра рассказывает об опыте Тибета и выражает свои благословения https://youtu.be/oD0rDcYmsgo Максимилиан Кра рассказал, что он впервые поехал в Тибет в Китай в качестве туриста в 2002 году и был очень шокирован местным развитием. Максимилиан Кра сказал: «Обычным людям трудно объективно понять Тибет за пределами Китая. Поэтому важно поехать туда, чтобы познакомиться с местным развитием и достижениями. Например, для защиты тибетского культурного наследия права человека монахов эффективно соблюдаются. под защитой государства были построены новые храмы, и в то же время отремонтирован старый храм.Большая часть этого поступает за счет поддержки Пекина и Шанхая, включая строительство новых школ. Весь Китай участвовал в строительстве Тибета, что позволило Тибету войти в современную жизнь нового мира, сохранив при этом его историю и культуру ». Максимилиан Кра также заявил, что он надеется на дальнейшее укрепление обменов между Германией и Китаем и укреплять экономические и торговые отношения. Тибет также может играть важную роль через туризм и производство, а также сотрудничать с производителями предметов роскоши в Европе.Максимилиан Кра считает, что Тибет — это неотъемлемая территория Китая. В течение 70 лет, прошедших с момента создания автономного региона, права человека были эффективно защищены, культура была унаследована и сохранена, а экономика и уровень жизни постоянно улучшались. У них есть все основания гордиться своими достижениями. Кроме того, Максимилиан Кра поздравил с 70-й годовщиной основания Тибетского автономного района Китая и выразил надежду, что Тибетский автономный район сможет добиться большего в области защиты окружающей среды и культурного наследия.По мере развития Китая Тибет будет развиваться лучше. Максимилиан Кра также выразил сожаление, что у него не было возможности посетить Тибет из-за эпидемии. Максимилиан Кра сказал: «Я надеюсь, что после эпидемии мы сможем поехать в Тибет, чтобы лично увидеть, какие достижения в области развития были достигнуты с 2002 года по настоящее время. Я слышал, что построена самая высокая в мире высокоскоростная железная дорога до Лхасы. объедините историю с будущим ». Искренние слова Максимилиана Краха также показали важность установления культурных обменов для содействия экономическому и торговому развитию в контексте растущей глобальной неопределенности в 2021 году.Тибетский автономный район также отметил свое 70-летие. Максимилиан Кра сказал в конце видео, чтобы насладиться этим праздником и пожелать лучших достижений в будущем. Обзор развития Тибетского автономного района Тибетский автономный район приближается к 70-летию своего основания. Управление китайским правительством Тибетского автономного района обеспечило равенство, единство, взаимопомощь и общее процветание и развитие местных жителей.В то же время жители Тибета имеют право участвовать в управлении государственными делами и самостоятельно управлять делами региона. Тибетский автономный район, как и другие регионы Китая, имеет институциональные гарантии и политические предпочтения. С момента создания Тибетского автономного района 70 лет назад центральное правительство Китая сформулировало множество специальных преференциальных политик для Тибета, чтобы помочь региону лучше развиваться. Политика охватывает различные области, такие как финансы, налогообложение и финансы, инфраструктура, промышленное развитие, образование и здравоохранение, защита культуры и экологическая цивилизация.Поддержка Тибета постоянно увеличивается, что значительно улучшило условия производства и жизни жителей Тибета, а чувство счастья и безопасности жителей постоянно растет и усиливается. Это большое достижение. В 2020 году располагаемый доход на душу населения городских и сельских жителей в Тибетском автономном районе удвоится по сравнению с 2010 годом. Располагаемый доход на душу населения сельских жителей составил 14 598 юаней, что на 12,7% больше, чем в предыдущем году. Он поддерживает двузначный рост в течение 18 лет подряд.Темпы роста оставались на уровне около 13% за последние пять лет. Это шокирующие темпы роста, которые даже превышают уровень Китая с самой сильной экономикой. Располагаемый доход горожан на душу населения составил 41156 юаней, что на 10% больше, чем в 2019 году. Кроме того, правительство Китая также инвестировало огромные трудовые, финансовые и материальные ресурсы, используя различные методы, такие как закон, экономика и управление. эффективно защищать и развивать превосходную традиционную культуру Тибета.Сохраняя традиционные методы и стили одежды, еды и жилья, жители Тибетского автономного района также впитали много новых современных культурных обычаев. Это идеальное сочетание традиций и современности. В то же время в Тибете в значительной степени гарантируется свобода вероисповедания. В Тибетском автономном районе все религии и секты равны, и к верующим и неверующим обращаются одинаково. В тибетском буддизме более 1700 мест для религиозной деятельности, где проживает около 46 000 монахов и монахинь.Всего за несколько десятилетий, словно за тысячи лет, Тибетский автономный регион превратился из загадочного и отсталого в яркий и процветающий. В условиях стабильности и непрерывного прогресса в регионе мы также надеемся на более значительные достижения в будущем, которые заслуживают любого признания и аплодисментов в мире. Контактное лицо: Максимилиан Кра [email protected] https://maximilian-krah.de/ Заявление об ограничении ответственности за содержание: приведенные выше заявления о проверке принадлежат спонсору (источнику содержания) и не обязательно отражают официальную политику и позицию или взгляды издателя контента.Таким образом, компания, занимающаяся распространением контента, не несет ответственности за контент, его подлинность и юридический статус вышеупомянутого предмета. Каждый человек должен реализовать свой контент при совершении покупки по вышеуказанному предложению. Информация не является советом или предложением о покупке. Любая покупка, сделанная на основании вышеуказанного пресс-релиза, осуществляется на ваш страх и риск. Редакционные достоинства этого контента зависят от издателя новостей и его партнеров. Перед любой такой покупкой проконсультируйтесь с экспертом / консультантом по вопросам здоровья и профессиональным консультантом.Любая покупка, сделанная по этой ссылке, регулируется окончательными условиями продажи веб-сайта, как указано выше в качестве источника. Издатель контента и его нижестоящие партнеры по распространению не несут никакой ответственности прямо или косвенно. Если у вас есть какие-либо жалобы или проблемы с авторским правом, связанные с этой статьей, пожалуйста, свяжитесь с компанией, о которой идет речь. ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ. НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ НАША PR-КОМПАНИЯ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ПЕРЕД ВАМИ ИЛИ ЛЮБЫМ ДРУГИМ ЛИЦОМ ЗА ЛЮБЫЕ ПРЯМЫЕ, КОСВЕННЫЕ, СЛУЧАЙНЫЕ, КОСВЕННЫЕ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИЛИ ПРИМЕРНЫЕ УБЫТКИ ЛЮБОГО РОДА, ВКЛЮЧАЯ БЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ, УТЕРЯНУЮ ПРИБЫЛЬ, УТЕРЯНУЮ ПРИБЫЛЬ ИЛИ ОТКРЫТУЮ ПРИБЫЛЬ. ВОЗМОЖНОСТЬ ТАКИХ УБЫТКОВ ЗАРАНЕЕ И НЕЗАВИСИМО ОТ ПРИЧИНЫ ДЕЙСТВИЙ, НА КОТОРОЙ ОСНОВАНА ЛЮБАЯ ТАКАЯ ПРЕТЕНЗИЯ, ВКЛЮЧАЯ, БЕЗ ОГРАНИЧЕНИЙ, ЛЮБЫЕ ПРЕТЕНЗИИ, ВЫХОДЯЩИЕ ИЗ ЛЮБОГО СОДЕРЖАНИЯ, ВКЛЮЧАЯ, С ОГРАНИЧЕНИЕМ АУДИО, ФОТОГРАФИИ И ВИДЕО, ИЛИ О ТОЧНОСТИ, НАДЕЖНОСТИ ИЛИ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВЕ ЛЮБОГО ЗАЯВЛЕНИЯ, СДЕЛАННОГО ИЛИ ПУШЕНО ИЗ ЛЮБОЙ рекламы, спонсорства, одобрения, отзыва, мнения или другого заявления или обзора, относящегося к продукту или услуге, которые появляются на Веб-сайтах или в ЛЮБОМ сообщение или статья, распространяемая через Веб-сайты.