Модуль поверхности: Модуль поверхности бетонных смесей

Содержание

Модуль поверхности бетонных смесей

Для начала немного теории. Вообще, метод поверхности бетона – есть отношение размеров поверхности конструкции из бетона к объему. Обязательно необходимо учесть, куда будет заливаться смесь:  На промерзшую поверхность грунта или на теплую, на утепленный бетон или холодную каменную кладку и т п Также важно, какой температуры бетон будет использоваться при заливке. Чтобы в холодное время года бетонная смесь дольше не замерзала, на стройплощадках используется тара для раствора зима утепленная. 

Чтобы показать это на практике, приведем пример расчета модуля поверхности для поверхности габаритами L=2м,B= 3м,H=1м, при укладке бетонной смеси как на холодный грунт,так и на оттаявший.

Итак, для начала рассчитаем объем:

V=2*3*1=6м3                                     

Площадь охлажденной пов-ти при замерзшем грунте:

S1=2*1*2+3*2*1+2*3*2=22м2

Та же площадь для подтаявшей поверхности:

S2=2*1*2+3*2*1+2*3=16м2

Как видно из формулы разница между этими площадями состоит в том, что в первом случае площадь одной грани учтена дважды, т. к. будем считать, что замерзший грунт также забирает тепло из бетонной смеси.

Итого, модуль поверхности бетона для замерзшего грунта будет составлять :

M п = S1/V = 22/6 м-1 = 3,67 м-1

для теплого  грунта:

M п = S2/V = 16/6 м-1 = 2,67 м-1

Как видно из расчетов , модуль поверхности бетонной смеси одного и того же объема отличается в 1,37 раз.

По этому параметру подбирается не только то, как мы будем укладывать бетонную смесь, но и то, как изменятся основные параметры конструкции при применении конкретного метода. Важный параметр — скорость увеличения значения температуры в час. Так, если модуль поверхности будет меньше 4м-1, то максимальную скорость увеличения температуры будет составлять 50градС в час. От 5 до 10 м-1 – 100градС в час, от 10м-1 — 150 градС в час

Для других форм модуль рассчитывается по следующим формулам:

Балка или колонна с сечением в виде прямоугольника. а и b – его стороны.

М п = 2/a+2/b,

Балка или колонна с сечением в виде квадрата со стороной а, м:

М п = 4/a,

Куб со стороной a, м:

М п = 6/a,

Параллелепипед прямоугольный  со сторонами a, b, c, м:

Если он стоит отдельно 

М п = 2/a+2/b+2/c,

Если он прилегает к массиву стороной c

М п = 2/a+2/b+1/c,

Если это плита толщиной a, м:

М п = 2/a

для цилиндра радиуса R и высотой c, м:

М п = 2/R+2/c

Если модуль поверхности будет рассчитан неверно , то это может привести к неправильному выбору технологии прогрева бетона, и в итоге, к появлению дефектов конструкции, например, трещине из-за термонапряжения.

Главный принцип методов укладки бетонных смесей в зимний период – обеспечить бетону возможность затвердеть в условиях, при которых бетон набрал все свои характеристики. Прочность бетонных смесей, заложенных в проекте, происходит в течение 28 дней, но самое ответственное время – первые 3-4 дня. Это означает, что именно в эти дни необходимо создать внутри конструкции плюсовую температуру. Основные методы для  прогрева бетона: “термос”, применение трансформаторов для прогрева бетона, добавление присадок, утепление тепловыми пушками дизельными.

Модуль поверхности бетона: формула, как выполняется расчет

Качество уложенного покрытия оценивают, используя модуль поверхности бетона, а именно соотношения бетонной площади к ее внутреннему объему. При неправильном определении этого параметра и несоблюдении температурного режима при твердении, как следствие, возникают различные дефекты в конструкции. Контакт поверхности с неблагоприятной средой может вызывать также коррозию и трещины внутри строительного материала, а в результате этого состав быстрее разрушается.

Модуль поверхности конструкции из бетона

Большинство строительных мероприятий выполняется на открытой местности в теплое время года. Строители зачастую не дожидаются весны, чтобы начинать строительство. Если бетонирование происходит при минусовой температуре окружающей среды, то необходимо создать такие условия, при которых бетонная смесь может набрать свою прочность до начала в заполненных водой порах процесса кристаллизации льда. Обычно для этого обеспечивают равномерный и постоянный подогрев опалубки или нагревают непосредственно сам раствор. Главным параметром при определении метода поддержания тепла является скорость, при которой смесь в опалубке начинает остывать. Этот параметр и называется модулем поверхности бетона.

Расчет показателя определяет степень массивности ЖБ конструкций, а именно площадь, которая подвергается нагреванию или же охлаждению, и находится в прямой зависимости от количества использованных строительных материалов. Этот модуль для колонн и балок определяется соотношением периметра их сечения под прямым углом к продольной оси площади этого сечения. А объем, в соотношении с площадью охлаждения самой поверхности, определяет ее показатели для бетонного массива.

Важность правильного определения

В бетонных и железобетонных конструкциях выделяют основные виды повреждений поверхности:

Наиболее распространенными повреждениями бетонной поверхности являются трещины и коррозия.

  • трещины;
  • коррозия элементов;
  • увеличенные поры или каверны в бетоне;
  • деформации, обусловленные температурными изменениями при усадке температурных швов;
  • повреждения в виде вздутий и трещин в каркасе или на ограждающих конструкциях.

При неправильном расчете модуля будет увеличиваться перепад температур между слоями и температурой воздуха, что гарантировано создаст внутренние напряжения изделий. А так как бетон при укладке только начинает набирать прочность, то на нем при таких условиях появляются множественные трещины и дефекты. Главный фактор, определяющий качество — гладкая поверхность бетона. Самое важное при бетонировании — обеспечить стройматериалу набор прочности в первые дни после его укладки (особенно если местность открытая) путем обеспечения внутри конструкции постоянных значений выше 0 градусов.

Определение модуля и формула

Модуль для бетонной поверхности высчитывается по формуле: Mп=S1:V. Поэтому первым делом необходимо определить объем, перемножив между собой длину, высоту и ширину. При условии, что эти показатели раствора для бетонирования в холодное и теплое время года равны 2/3/1 соответственно, тогда объем равен 6 м3. Площадь рассчитывают следующим образом:

  • S=4+6+12=22 м2, — для замерзшего грунта;
  • S2=4+6+6=16 м2, — в теплом грунте.

Для мерзлой и теплой поверхности площадь разнится, так как мокрый грунт вытягивает температуру из раствора.

Площади разнятся в конечных цифрах за счет учета в расчете граней. Принято считать, что замерший или мокрый грунт вытягивает некоторое количество тепла из раствора, поэтому для охлажденной поверхности площадь одной грани добавлена в формулу 2 раза. Из этого следует:

  • Mп1=S/V=3,67, — для охлажденного грунта;
  • Mп2=S2/V=2,67, — на теплой поверхности.

Разница в модуле между теплым и холодным грунтом составляет 1 параметр при одном и том же объеме раствора. Расчет проводится, чтобы узнать скорость увеличения значения температуры в час и, соответственно, выполнить все методы для его прогрева. В зависимости от показателя, выбирается способ поддержания тепла. При значениях модуля поверхности бетона не более 6, используют «способ термоса». Основу опалубки теплоизолируют, плюс раствор самопроизвольно разогревается за счет химической реакции портландцемента с жидкостью.

Методы, которые используют для прогрева бетона: термос, подогрев с помощью трансформаторов, добавление добавок с эффектом ускорения твердения смеси, повышение температуры раствора дизельными обогревателями.

Как выполняется расчет модуля поверхности бетона для различных форм

Для куба с 4 равными сечениями сторон Мп=6:A. Для цилиндрической поверхности Мп=2:R+2:C. Для балок или колонн вычисление проводят по следующим формулам:

  • Мп=2:A+2:B, — с поперечным сечением прямоугольной формы, м;
  • Мп2=4:A, — с одной стороной, для сечения с одинаковыми отрезками, м.

Чтобы сократить срок набора бетоном его прочности, создают при укладке температуру, которая подбирает нормальные условия твердения путем утепления опалубки и накрывания монолитной поверхности. Если расчет модуля поверхности проведен верно и все условия при заливке были выполнены, основание наберет максимальную прочность, исключая образование деформаций.

Модуль поверхности бетонной конструкции это

Что это за параметр — модуль поверхности? Нам предстоит познакомиться с новым для себя понятием и изучить способы расчета его значений для реальных конструкций. Кроме того, мы затронем основы зимнего бетонирования и влияние модуля поверхности на применяемые при этом методы проведения работ.

Тема статьи непосредственно связана с зимним бетонированием.

Технологическая карта на выдерживание бетона методом

Открытое Акционерное общество

Проектно-конструкторский и технологический институт промышленного строительства

ОАО ПКТИпромстрой

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
НА ВЫДЕРЖИВАНИЕ БЕТОНА МЕТОДОМ «ТЕРМОСА» И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
РАЗОГРЕТЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Введено в действие Распоряжением Управления развития Генплана № 6 от 07. 04.98

Москва — 1998

АННОТАЦИЯ

Технологическая карта на выдерживание бетона методом «термоса» при возведении монолитных конструкций разработана ОАО ПКТИпромстрой в соответствии с протоколом семинара-совещания «Современные технологии зимнего бетонирования», утвержденным первым заместителем премьера Правительства Москвы В.И. Ресиным и техническим заданием на разработку комплекта технологических карт на производство монолитных бетонных работ при отрицательных температурах воздуха, выданным Управлением развития генплана г. Москвы.

Карта содержит организационно-технологические и технические решения по выдерживанию бетона методом «термоса», которым предусматривается укладка бетонной смеси в опалубку с начальной температурой 10, 20, 30 °С, и предварительный электроразогрев смеси при укладке ее в опалубку с начальной температурой 50 °С. Метод «термоса» относится к числу наиболее эффективных и его использование при производстве бетонных (железобетонных) работ при отрицательных температурах воздуха должно способствовать ускорению работ, снижению затрат труда и повышению качества возводимых конструкций.

В технологической карте приведены область применения, рекомендации по организации и технологии работ, требования к качеству и приемке работ, потребность в материально-технических ресурсах, решения по технике безопасности и основные параметры термосного выдерживания монолитных конструкций. Исходные данные и конструктивные решения, применительно к которым разработана карта, приняты с учетом требований СНиП, а также условий и особенностей, характерных для строительства в г. Москве.

Технологическая карта предназначена для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций, а также производителей работ, мастеров и бригадиров, связанных с производством бетонных (железобетонных) работ.

Технологическую карту разработали:

Ю.А. Ярымов — гл. инженер проекта, руководитель работы; А.Д. Мягков, к.т.н. — ответственный исполнитель от ЦНИИОМТП; А.И. Творогов к.т.н.; В.Н. Холопов; Т.А. Григорьева, Л.В. Ларионова, И.Б. Орловская, Е.С. Нечаева — исполнители.

В. В. Шахпаронов, к.т.н. — научно-методическое руководство и редактирование.

С.Ю. Едличка, к.т.н. — общее руководство разработкой комплекта технологических карт.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Область применения . 22. Организация и технология выполнения работ . 43. Требования к качеству и приемке работ . 104. Потребность в материально-технических ресурсах . 135. Решения по технике безопасности . 146. Технико-экономические показатели . 14Приложение 1. Примеры определения модуля поверхности «МП» некоторых конструкций . 15Приложение 2. Пример пользования технологической картой . 15Приложение 3. Пример определения прочности бетона . 16Приложение 4. Пример расчета подбора электрической мощности . 17Литература . 20

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Сущность способа заключается в нагревании бетона за счет подогрева заполнителей и воды или бетонной смеси на строительной площадке до укладки ее в опалубку и использовании тепла, выделяющегося при твердении цемента, для приобретения бетоном заданной прочности в процессе его медленного остывания в утепленной опалубке.

Источник: https://www.gosthelp.ru/text/Texnologicheskayakartanav.html

Определение упругости и единицы измерения

Значение модуля любого вида бетона определяется согласно действующему СП 52-101-2003. Это нормативный документ, таблицы которого содержат все необходимые коэффициенты для определения упругости материала на м2.

Выполняя специальные расчеты с учетом того, какова деформация используемого материала, специалисты могут точно определить величину запаса прочности сооружения арочного типа, любого перекрытия здания, автомобильного или железнодорожного моста.

В литературе для профессионалов параметр упругости принято обозначать буквой Е. На его величину влияет действующая нагрузка и структура бетона. За единицу измерения взят паскаль, поскольку напряжение, вызванное в опытном образце действующей на него силой, измеряется в паскалях.

На модуль упругости В20 и других видов влияет технология производства, в частности способ твердения: естественный, автоклавный или тепловой обработки. Важную роль играют эксплуатационные характеристики материала.

Поэтому такой показатель, как упругость не одинаковый у одного класса. Например, если рассматривать ячеистые или тяжелые материалы, имеющие одно и то же значение прочности на м2, то величины их модулей будут разные.

Для того чтобы повысить модуль упругости бетона В15, специалисты рекомендуют использовать различные методы его изготовления. Так, при автоклавной обработке появляются более высокие упругие свойства, достигающие цифры 17. Применяя тепловую обработку с использованием атмосферного давления, можно увеличить значение до 20,5. Наибольшая величина модуля достигается при естественном твердении.

Подобным образом можно поднять модуль упругости В25 — самого популярного у строителей. При этом важно помнить, что при увеличении показателя класса материала растет и показатель его сопротивляемости упругим деформациям.

Что такое модуль поверхности бетона

Что это за параметр — модуль поверхности? Нам предстоит познакомиться с новым для себя понятием и изучить методы расчета его значений для настоящих конструкций. Помимо этого, мы затронем базы зимнего бетонирования и влияние модуля поверхности на используемые наряду с этим способы проведения работ.

Определение

Совершенное время для цементных работ на открытом воздухе — теплый сезон. Увы, не всегда имеется возможность дождаться весны: во многих случаях монолитное строительство осуществляется и при отрицательных температурах.

Способы определения

Модуль упругости бетона определяют:

  • механическим испытанием образцов;
  • неразрушающим ультразвуковым методом, основанным на сравнении скорости распространения волн в существующей конструкции и испытанном образце с заданными характеристиками.

Механический способ

Исследование первым методом проводят согласно ГОСТ 24452-80. Изготавливают образцы с сечением в виде квадрата или круга с соотношением высоты к диаметру (ширине), равным 4.

Образцы сериями по три штуки выбуривают, высверливают или выпиливают из готовых изделий, либо набивают формы согласно ГОСТ 10180-78. До начала испытаний призмы или цилиндры выдерживают под влажной тканью.

Для определения модуля упругости бетона используют прессы со специальными базами для измерения деформаций. Они состоят из приборов, расположенных под разными углами к граням образца. Индикаторы крепят к стальным рамкам или приклеенным опорным вставкам.

Если испытания проводят для конструкций, работающих при повышенной влажности или высокой температуре, выполняют специальную подготовку по ГОСТ 24452-80.

Испытания проводят по схеме:

  1. Образцы с индикаторами помещают под пресс, совмещая ось заготовки с центром плиты оборудования. Величину разрушающей нагрузки назначают, исходя из марочной прочности бетона.
  2. Нагрузку увеличивают постепенно, ступенями по 10% от разрушающей. Выдерживают интервалы 4-5 минут.
  3. Доводят усилие до 40-45% от максимального. Если программа не предусматривает другие требования, приборы снимают. Дальнейшее нагружение проводят с постоянной скоростью.
  4. Производят обработку результатов для каждого образца при нагрузке, равной 30% от разрушающей. Все данные заносят в журнал испытаний.

На основе исследований можно судить о начальном модуле упругости бетона. Эта величина характеризует свойства материала при нагрузке, в пределах которой в образцах возникают обратимые изменения. Показатель обозначается как Eb, его значение для каждого класса бетона внесено в таблицы строительных норм и маркировку изделий.

Так, модуль упругости бетона В15 естественного твердения составляет 23, а подвергнутого тепловой обработке 25 МПа*10 -3 .

Величина модуля упругости бетона для классов В20, В25, В30, В35 и В40 равна 27, 30, 32,5, 34,5 и 36 МПа*10 -3 . В пропаренных конструкциях она соответствует 24,5, 27, 29, 31 и 32,5 МПа*10 -3 .

Ультразвуковой способ

Применяется для исследования конструкций без их локального разрушения. При повышенной влажности такой метод определяет модуль упругости с погрешностью 15-75%, так как скорость распространения ультразвуковых колебаний в водной среде возрастает.

Чтобы избежать ошибок при измерениях, разработан метод определения модуля Юнга с учетом влажности бетона. Он основан на опытных испытаниях серий образцов с различной водонасыщенностью.

Нормативные и расчетные значения сопротивления бетона получают, используя корректирующие коэффициенты с учетом условий работы конструкции. Методика расчета описана в СП 63.13330.2012.

Модуль поверхности бетона (бетонной конструкции в м2, м3) — что это такое

› Производство Бетона › Работа с Бетоном

10.11.2019

Один из параметров, который оказывает существенное влияние на результат постройки — это модуль поверхности бетонной конструкции. Если рассчитать эту величину и учесть при возведении сооружения, то результат проявится в виде крепости и долговечности конструкции.

Что это такое

Основной сезон ведения строительных работ — лето. В этот период погодные условия в максимальной степени располагают к заготовке растворов, установке опор, и т.д. Но поставленной цели не всегда удается добиться в срок, поэтому процесс возведения сооружений может затянуться до поздней осени или даже зимы.

Из-за снижения температуры воздуха процессы работы с цементным раствором усложняются. Необходимо рассчитать время, за которое жидкость в смеси начнет замерзать, и создать условия, чтобы бетон оформился и приобрел крепость быстрее, чем вода в нем замерзнет. С этой целью была введена рассматриваемая величина.

Модуль поверхности бетона — это величина, выраженная через частное площади поверхности конструкции, имеющей контакт с воздухом, и объема смеси.

Скорость нагрева и охлаждения

Чем меньше полученная величина, тем большим количеством трещин будет покрыт бетон, если вовремя не принять меры, которые заключаются в поддержании температуры на едином уровне и постепенном охлаждении.

Допустимая скорость охлаждения в зависимости от величины модуля:

  • меньше 4 м-1 — до 5°C в час;
  • от 5 до 10 м-1 — до 10°C в час;
  • более 10 м-1 — до 15°C в час включительно.

Выбор способа поддержания температуры

Существует несколько способов обеспечения постепенного охлаждения без использования электрических приборов. Уровень их эффективности зависит от значения модуля поверхности.

Если модуль равен 6 или превышает это значение, то помогут справиться с недостатком теплоты несколько вариантов событий:

  1. Разогревать раствор непосредственно перед укладкой в форму. Если смесь будет обладать высокой температурой, то получившийся бетон будет гораздо крепче, чем при стандартных условиях. Структура успеет устояться прежде, чем все остынет.
  2. Вводить в раствор помимо основных компонентов специальные катализаторы, которые ускоряют процесс затвердевания бетона. Использование дополнительных средств повысит крепость конструкции и количество тепла, выделяемого внутренними процессами.
  3. Другой вариант добавок, связанный со снижением уровня кристаллизации жидкости в застывающем растворе. Уровень теплоты не повышается, но бетон будет продолжать набирать крепость при температуре ниже 0°C.

Распалубка

Процесс снятия поддерживающих конструкций после приобретения бетоном начального уровня крепости в условиях низкой температуры отличается от стандартного. При снятии опалубки и теплоизоляции те поверхности, что были под прикрытием, сталкиваются с холодным воздухом, что может сказаться в дальнейшем на уровне их крепости.

Значение в данном случае имеет не только величина модуля, но и коэффициент армирования. Это значение определяет количество арматуры относительно массы бетона. Для определения достаточно сложить сечение каждого прута и разделить сумму на площадь верхней части бетонной плиты. Значение выражается в виде процентов.

Допустимы следующие перепады температур в разных условиях:

  1. Если модуль не превышает значения 5 м-1, коэффициент армирования меньше 1%, то снимать опалубку стоит лишь при разнице в температуре бетона и воздуха менее 20°C.
  2. При модуле меньше 5 м-1, но коэффициенте 1-3% допустимая разница повышается на 10°C.
  3. Если арматуры много, коэффициент выше 3%, то ощутимых повреждений не будет, при снятии опалубки с разницей температур воздуха и раствора в 40°C.
  4. При модуле поверхности выше 5 м-1 используются те же значения, но на 10°C выше:
      меньше 1% — 30°C;
  5. от 1% до 3% — 40°C;
  6. больше 3% — 50°C.

Поддержка температуры

О том, что это модуль поверхности бетона рассмотрим более подробно. Практически везде указывается информация о важности поддержки стабильной температуры. Для этого могут применяться различные методики.

Если модуль поверхности в диапазоне от 6 до 10 метров, то здесь смесь желательно разогревать перед укладкой в форму. При таком варианте увеличивается период охлаждения до критической температуры, горячий бетон быстрее схватывается и набирает нужную прочность. Это эффективный вариант для быстрой работы. Второй способ заключается в использовании дополнительных элементов, которые вводятся в смесь непосредственно перед кладкой и ускоряют ее затвердевание. Например, быстротвердеющий портландцемент высоких марок. Можно еще этого добиться увеличением количества бетона.

Что касается альтернативного подхода, то он сводится к понижению температуры с помощью кристаллизации воды. Сюда также добавляются специальные элементы, которые увеличивают прочность даже при отрицательных температурах. При правильном выборе способа затвердевания, исходя из отчислений модуля поверхности, можно получить качественный результат и долговечную поверхность без недостатков и трещин.

Формула расчета модуля поверхности бетона

Ошибки при расчете модуля поверхности бетона не позволяют точно определить методику прогрева материала. В результате возрастают риски появления в конструкции различных дефектов, например, трещин. Они могут появиться при избытке тепла. Особенно это актуально при работе с бетоном зимой, так как важно не только правильно выбрать методику укладки, но и необходимые присадки.

Особенности расчета

Лучше всего работать с бетоном на открытом воздухе в теплое время года. Однако это не всегда возможно, потому что строительство приходится продолжать зимой. Основной проблемой, возникающей при работе с бетонной смесью в зимнее время, является необходимость дать материалу набрать прочность до начала процесса кристаллизации воды в смеси. Для решения этой задачи приходится подогревать раствор либо теплоизолировать опалубку.

Выбирая один из этих методов, необходимо исходить из скорости остывания формы с материалом. Для определения показателя скорости, с которой массив отдает тепло, используется следующая формула:

Отношение площади охлаждаемой поверхности к ее внутреннему объему называется модулем поверхности бетона. Формула для его расчета имеет следующий вид:

Единицей измерения этого показателя является м-1 или 1/м. Следует заметить, что бетон прекращает набирать прочность при температуре около 0 градусов. Охлаждаемыми частями конструкции являются те, что вступают в контакт с более холодным воздухом или другими элементами строения.

https://www.youtube.com/watch?v=3k8NxJV6Fsk

На практике расчет модуля поверхности бетона – довольно трудоемкий процесс, так как конструктивные элементы здания могут иметь сложную геометрическую форму. Для упрощения задачи в строительстве принято использовать упрощенные формулы для расчета наиболее распространенных конструктивных элементов. Познакомиться с ними можно в таблице:

Практическое применение

Знать формулу для расчета параметра, влияющего на скорость остывания массива, мало. Важно понять, как применяется расчет модуля поверхности бетонной конструкции на практике.

Источник: https://tvoidvor.com/beton/formula-rascheta-modulya-poverhnosti-betona/

Важность правильного определения

В бетонных и железобетонных конструкциях выделяют основные виды повреждений поверхности:

Наиболее распространенными повреждениями бетонной поверхности являются трещины и коррозия.

  • трещины;
  • коррозия элементов;
  • увеличенные поры или каверны в бетоне;
  • деформации, обусловленные температурными изменениями при усадке температурных швов;
  • повреждения в виде вздутий и трещин в каркасе или на ограждающих конструкциях.

При неправильном расчете модуля будет увеличиваться перепад температур между слоями и температурой воздуха, что гарантировано создаст внутренние напряжения изделий. А так как бетон при укладке только начинает набирать прочность, то на нем при таких условиях появляются множественные трещины и дефекты. Главный фактор, определяющий качество — гладкая поверхность бетона. Самое важное при бетонировании — обеспечить стройматериалу набор прочности в первые дни после его укладки (особенно если местность открытая) путем обеспечения внутри конструкции постоянных значений выше 0 градусов.

Модуль поверхности бетонной конструкции это

Что это за параметр — модуль поверхности? Нам предстоит познакомиться с новым для себя понятием и изучить способы расчета его значений для реальных конструкций. Кроме того, мы затронем основы зимнего бетонирования и влияние модуля поверхности на применяемые при этом методы проведения работ.

Тема статьи непосредственно связана с зимним бетонированием.

Смежное понятие

Помимо уже введенных ранее понятий существует еще одна существенная величина, которая перекликается с модулем бетона, — модуль упругости (деформации). Установить значение можно путем проведения экспериментов с точными измерительными приборами.

Модуль может оказать влияние на крупные здания (с большим количеством этажей и малой площадью основания) и скорее играет ознакомительную роль, чем практическую. Величина упругости показывает, насколько сильно деформируется опора при воздействии на все здание механизмов или сильного ветра.

Модуль поверхности бетона, особенности бетонных конструкций

Бетонные модули

Модульные монолитные железобетонные блоки «Трансформер» производства компании «Мультиблок» позволяют в короткие сроки возводить строительные конструкции различного назначения. Представляют собой конструкцию, которая используется в качестве готовой строительной части для быстрого возведения объектов различного назначения.

Применение блоков «Трансформер»

Инженерные сооруженияТрансформаторные подстанцииРаспределительные подстанцииГазораспределительные пунктыПодстанции освещенияНасосные станцииПункты очистки водыБлоки с дизель-генераторными установкамиБлоки с биогазовыми установкамиКотельни Жилые здания Малоэтажные домаЦокольные этажиМини-отелиДачные строенияВременные постройки
Хозяйственные постройки МастерскиеМини-цехаЖивотноводческие помещенияСкладыМини-офисыДиспетчерские точкиПристройки различного назначения Торговые и сервисные пункты МагазиныКафеГаражиЗаправкиПункты ДПСПропускные/сторожевые будкиСервисные объекты
Основные характеристики бетонных модулей
Толщина стен 100 мм.
Длина конструкции от 3,2 до 7,5 м.18 ступеней с шагом 200 или 300 мм.
Ширина конструкции 2,3 — 2,5 — 3,0 м.
Высота внутри помещения от 2,48 до 2,9 м.
Высота подвала от 0,8 до 1,9 м.шаг 10 мм.
Высота крыши от 0,28 до 0,42 м.двускатная / односкатная
Срок службы 30 лет

Всего 64 типоразмера. Подробнее о габаритах и весе железобетонных блочных конструкций можно узнать в отделе продаж

Преимущества модулей «Трансформер»

Универсальность

Возможность создавать одно- или многоблочные сооружения, одно- или двухэтажные здания, помещения любой планировки и компоновки.

Удобство применения

100% заводская готовность, быстрый монтаж, возможность демонтажа и последующей сборки, полностью соответствуют действующим нормам и правилам, любые виды отделки.Производятся по технологии, позволяющей изготовить инженерный блок нужной конфигурации с требуемым расположением дверных и оконных проемов, технологических отверстий и т. д.

Модульность

Конструкции можно собирать и разбирать, а также комбинировать друг с другом, соединять последовательно или параллельно, создавать двухуровневые конструкции, расширять сооружение. Система стыковки унифицирована, пол не имеет перепадов по высоте.

Надежность

Долговечны, пожаробезопасны, сейсмостойки, экологичны. Толстые стены, двойное армирование и применение высококачественного бетона обеспечивают прочность конструкции. Кабины устойчивы к землетрясениям до 9 баллов по шкале MSK-64, способны локализовать внутренний взрыв и действие дуги КЗ. Отсутствие швов в монолитной конструкции защищает помещение от проникновения влаги, пыли, насекомых.

Комплектность

Конструкции под ключ, возможна поставка металлоизделий (ворота, двери, жалюзийные решетки, козырьки, нащельники и др.).

Простота и удобство

Размеры бетонных конструкций позволяют перевозить их как автомобильным транспортом с низкой платформой, так и по железной дороге. Для подъема конструкций предусмотрены закладные детали. Используется замковая система соединений, не требующая дополнительных сварочных и отделочных работ. Крупное оборудование устанавливается и меняется через съемную крышу. Минимальный объем строительных и монтажных работ.

trf-ural.ru

Смежное понятие

Несложная ассоциативная цепочка заставит нас затронуть еще одно понятие, относящееся к бетонным конструкциям. Это так называемый модуль Юнга для бетона (он же — модуль упругости или модуль деформации).

Наглядное представление смысла термина.

Значение модуля определяется экспериментально, по результатам испытания образца, измеряется в паскалях (чаще, с учетом высоких значений, в мегапаскалях) и обозначается символом Е. Честно говоря, этот параметр интересен лишь специалистам и при малоэтажном строительстве не учитывается.

Упрощенно говоря, этот параметр описывает способность материала кратковременно деформироваться при значительных нагрузках без необратимых нарушений внутренней структуры. Еще проще? Пожалуйста: чем выше модуль упругости, тем меньше вероятность, что при ударе кувалдой от фундамента отколется кусок бетона.

После такого определения логично предположить, что модуль упругости (или деформации) связан с прочностью на сжатие и, соответственно, маркой (классом) материала.

Действительно, зависимости практически линейная.

  • Для тяжелого бетона естественного твердения класса В10 модуль деформации равен 18 МПа.
  • Классу В15 соответствует значение в 23 МПа.
  • В20 — 27 МПа.
  • Модуль деформации бетона В25 равен 30 МПа.
  • Класс В40 — 36 МПа.

Полная таблица значений для разных видов бетона.

Реклама

Модуль — поверхность — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Модуль — поверхность

Cтраница 1

Модули поверхностей одного наименования могут различаться по размерам поверхностей, расположением на детали, требованиями к точности обработки, качеством поверхностного слоя. Это разнообразие приводит к тому, что для изготовления МП одного наименования может быть несколько технологических процессов.  [1]

Модуль поверхности М — отношение площади поверхности конструкции к ее объему.  [3]

Модулем поверхности называется отношение охлаждаемой поверхности конструкции к объему конструкции.  [5]

Модулем поверхности называется отношение охлаждаемой поверхности к объему бетона.  [6]

Увеличение модуля поверхности ( отношение поверхности образца к его объему) и соответствующее увеличение поверхности соприкосновения с агрессивной средой влечет за собой более быстрое изменение состава агрессивной среды и более быстрое разрушение образцов, что и является основой ускоренного метода исследования. Скорость процесса коррозии определяют после известного срока обработки порошка преимущественно на основании: 1) изменения веса, 2) химического анализа количества перешедших в раствор компонентов, 3) определения веса сухого остатка вытяжки, 4) измерения электропроводности полученного раствора. Таким образом, этот метод учитывает только химическую сторону воздействия среды, в то время как оно является следствием совокупности химических, физико-химических и чисто физических ( механических) явлений. Трудно ожидать, чтобы физико-химические явления при испытаниях порошка в достаточной мере соответствовали явлениям, происходящим в монолитных керамических образцах.  [7]

Модуль поверхности Мп железобетонной или бетонной конструкции

Модуль поверхности (Мп) железобетонной или бетонной конструкции — характеризует площадь ее поверхности (м2), приходящейся на единицу ее объема (м3), выражается в условных единицах (м1).

[Ушеров-Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы.- 2009. – 112 с.]

Рубрика термина: Общие термины, бетон

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. — Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

construction_materials.academic.ru

Обработка зимнего бетона

Если после набора полной прочности зимний бетон и монолиты из неподготовленного бетона нормальной влажности обрабатываются вполне традиционно, то перфорация и устройство проемов в монолите до набора им прочности имеет свою специфику.

Проще говоря, не набравший марочную прочность и замерзший бетон не стоит дробить отбойным молотком и перфоратором. В этом случае возможно появление трещин.

До набора полной прочности бетон легко трескается.

Оптимальный способ устройства проемов — формирование опалубки для них еще на стадии заливки монолита. Среди прочего, в этом случае возможна полноценная анкеровка краев арматуры по краям проема. Там, где это невозможно и проем придется вырезать по месту, применяется рифленая арматура: рифление на ее поверхности само по себе служит анкером для прутка.

Полезно: для устройства отверстия (например, продуха или ввода коммуникаций в ленточном фундаменте) при его заливке своими руками достаточно заложить в опалубку асбестоцементную или пластиковую трубу соответствующего диаметра.

На фото — простейший способ устройства продухов.

Для собственно обработки там, где без нее не обойтись, предпочтителен алмазный инструмент. Алмазное бурение отверстий в бетоне не требует использования ударного режима; как следствие — меньше вероятность трещин и сколов. Резка железобетона алмазными кругами оставляет края реза идеально ровными и, что очень удобно, не требует смены режущего круга при резке армирования.

Выдерживание бетона методом термоса

Способ термоса применяют в основном при бетонировании массивных конструкций. Для легких каркасных конструкций этот способ не применяют, так как утеплять их трудно и неэкономично.

Массивность конструкции характеризуется отношением суммы охлаждаемых (наружных) поверхностей к ее объему. Это отношение называется модулем поверхности Мп. который определяют по формуле

Мп = F/V

где F — поверхность, м 2 V — объем, м 3 .

При определении модуля поверхности не учитывают поверхности конструкций, соприкасающиеся с немерзлым грунтом или хорошо прогретой бетонной или каменной кладкой. Чем меньше Мп. тем конструкция массивнее.

Для колонн и балок модуль поверхности определяют как отношение периметра элемента к площади его поперечного сечения. Способом термоса обычно пользуются при выдерживании конструкций с модулем поверхности до 6. Часто способ термоса для таких конструкций сочетают с периферийным электропрогревом конструкций. Но, как указывалось выше, для расширения области применения способа применяют предварительный электроразогрев бетонной смеси или приготовляют бетонную смесь с добавками-ускорителями, ускоряющими твердение бетона и снижающими температуру замерзания бетонной смеси. В этих случаях возможно применять способ термоса в конструкциях с Мп = 8—10.

При выдерживании конструкций с Мп до 20 способом термоса необходимо применять быстротвердеющие цементы высоких марок (не ниже 500) и глиноземистые цементы, которые не только быстро набирают прочность, но и выделяют при твердении большое количество тепла. В результате сокращается время, в течение которого бетон должен быть предохранен от замерзания, а также повышается запас тепла в нем, т. е. облегчаются условия термосного выдерживания бетона.

Для сокращения срока получения бетоном критической прочности бетонную смесь укладывают с максимально допустимой температурой, опалубку утепляют, а уложенный в конструкцию бетон укрывают.

Утепление опалубки назначается по расчету и должно быть выполнено без зазоров и щелей, особенно в углах и местах стыкования теплоизоляции. Для уменьшения продуваемости опалубки и предохранения теплоизоляционных материалов (например, войлока, опилок) от увлажнения по обшивке и опалубке прокладывают слой толя или пергамина.

Если опалубка состоит из железобетонных плит-оболочек, утепление к ним прикрепляют с наружной стороны, а с внутренней стороны, соприкасающейся с бетонной смесью, их предварительно отогревают. Выступающие углы, тонкие элементы и другие части, остывающие быстрее основной конструкции, дополнительно утепляют на длине участка, назначаемого проектом производства работ.

Поверхности ранее забетонированных блоков и основания, подверженные воздействию наружного воздуха в местах примыкания к свежеуложенному бетону, утепляют на полосе шириной 1-1,5 м. Все работы по утеплению опалубки должны быть обязательно закончены до начала бетонирования.

Схема утепления блока

Модуль — поверхность — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Модуль — поверхность

Cтраница 3

Дальнейшую классификацию осуществляют по конструктивным и геометрическим признакам, когда множество каждого класса модулей поверхностей делится на подклассы модулей по однотипности сочетающихся поверхностей и далее на группы и подгруппы.  [31]

При проектировании модульного технологического процесса предполагается, что уже имеется разработанная технология изготовления модуля поверхностей каждого наименования ( назовем ее технологическим блоком), которая хранится в картотеке или памяти ЭВМ. Рассмотрим каждый из перечисленных этапов.  [33]

Режим электропрогрева назначается в зависимости от заданного процента прочности бетона, характера ( модуля поверхности) конструкции, вида опалубки ( толщина, утеплитель), возможности учета увеличения прочности бетона за время его остывания, а также от вида, активности и содержания цемента в бетоне.  [34]

В результате проектирования операции должна быть выбрана схема базирования заготовки, определена последовательность обработки модулей поверхностей, рассчитаны затраты штучно-калькуляционного времени и составлена технологическая карта. Проектирование операции предполагает, что известны МП, которые необходимо обрабатывать, и имеется технология изготовления каждого модуля поверхностей.  [35]

При выдерживании бетона по способу термоса ориентировочные сроки охлаждения бетона до 0 в конструкциях с модулем поверхности ( отношение поверхности охлаждения в квадратных метрах к объему в кубических метрах) более 2 — 3 определяются по формуле проф.  [36]

Так, из плоских поверхностей и поверхностей вращения, рабочих и связующих поверхностей следует стремиться сформировать модули поверхностей таким образом, чтобы их можно было отнести к какой-либо подгруппе класса МПБ.  [37]

Так продолжается до тех пор, пока не будут определены все МТБ, обеспечивающие изготовление всех модулей поверхностей.  [38]

Основным принципом построения маршрута модульного технологического процесса является формирование операций по обработке не отдельных поверхностей, а модулей поверхностей.  [39]

Режим электропрогрева при электродном способе назначается в зависимости от требуемой прочности бетона к моменту окончания прогрева, от модуля поверхности конструкции, вида и активности цемента, а также величины дополнительной прочности, накапливаемой во время остывания прогретой конструкции.  [40]

Принимая во внимание все МТБ, их очередность, МП и МПИ, изготовляемые от каждого МТБ и уровень качества модулей поверхностей, устанавливается ориентировочная последовательность изготовления последних.  [41] . Скорость подъема температуры в бетонных конструкциях с модулем поверхности менее 6 и три большой их протяженности не должна превышать 5 в 1 час, а в железобетонных конструкциях с модулем поверхности более 6 — 8 в 1 час

Для тонких конструкций, сильно армированных, небольшой протяженности ( 6 — 8 м) допускается увеличение скорости повышения температуры до 15 в 1 час. Скорость остывания бетона по окончании прогрева не должна превышать 8 в 1 час.  [42]

Скорость подъема температуры в бетонных конструкциях с модулем поверхности менее 6 и три большой их протяженности не должна превышать 5 в 1 час, а в железобетонных конструкциях с модулем поверхности более 6 — 8 в 1 час. Для тонких конструкций, сильно армированных, небольшой протяженности ( 6 — 8 м) допускается увеличение скорости повышения температуры до 15 в 1 час. Скорость остывания бетона по окончании прогрева не должна превышать 8 в 1 час.  [42]

К таким в первую очередь относятся детали, выполняющие роль кинематических звеньев ( зубчатые колеса, червяки, рейки, винты, рычаги и т.п.), различного рода инструмент ( режущий мерительный слесарный), копиры, шаблоны и др. Представляет большой научный и практический интерес статистическое исследование модулей поверхностей. Принадлежность модуля поверхностей к тому или иному классу тем самым в значительной степени предопределяет уровень требований к качеству и технологии изготовления.  [44]

К таким в первую очередь относятся детали, выполняющие роль кинематических звеньев ( зубчатые колеса, червяки, рейки, винты, рычаги и т.п.), различного рода инструмент ( режущий мерительный слесарный), копиры, шаблоны и др. Представляет большой научный и практический интерес статистическое исследование модулей поверхностей. Принадлежность модуля поверхностей к тому или иному классу тем самым в значительной степени предопределяет уровень требований к качеству и технологии изготовления.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Выдерживание бетона способом термоса

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

Бетонные работы в зимних условиях

Способ термоса применяют в основном при бетонировании массивных конструкций. Для легких каркасных конструкций этот способ не применяют, так как утеплять их трудно и неэкономично.

При определении модуля поверхности не учитывают поверхности конструкций, соприкасающиеся с немерзлым грунтом или хорошо прогретой бетонной или каменной кладкой. Чем меньше Мп, тем конструкция массивнее.

Для колонн и балок модуль поверхности определяют как отношение периметра элемента (в плоскости поперечного сечения) к площади поперечного сечения.

Способом термоса обычно пользуются при выдерживании конструкций с модулем поверхности до 6. Часто способ термоса для таких конструкций сочетают с периферийным электропрогревом.

Для использования способа термоса в конструкциях с более высокими значениями модуля поверхности применяют предварительный электроразогрев бетонной смеси или в бетонную смесь при приготовлении вводят добавки—ускорители твердения бетона, которые одновременно снижают температуру замерзания бетона. В этих случаях можно применять способ термоса в конструкциях с модулем поверхности, равным 8—10.

При выдерживании способом термоса конструкций с модулем поверхности более 3 применяют быстротвердеющие портландце-менты и портландцементы высоких марок (не ниже 400), которые не только быстро набирают прочность, но и выделяют при твердении повышенное количество тепла. В результате сокращается время, в течение которого бетон должен быть предохранен от замерзания, а также повышается запас тепла в нем, т. е. облегчаются условия термосного выдерживания бетона.

Рис. 71. Схема утепления блока:1 — блок, подготовленный к бетонированию, 2 — утепленная опалубка, 3 — ранее уложенный бетон

Для сокращения срока получения бетоном критической прочности бетонную смесь укладывают с максимально допускаемой температурой, опалубку утепляют, а уложенный в конструкцию бетон укрывают.

Утепление опалубки должно быть выполнено без зазоров и щелей, особенно в углах и местах стыкования теплоизоляции. Для уменьшения продуваемости опалубки и предохранения теплоизоляционных материалов от увлажнения по обшивке опалубки прокладывают слой толя.

Если опалубка состоит из железобетонных плит-оболочек, утепление к ним прикрепляют с наружной стороны, а с внутренней стороны, соприкасающейся с бетонной смесью, их предварительно отогревают. Выступающие углы, тонкие элементы и другие части, остывающие быстрее основной конструкции, дополнительно утепляют на длине участка, назначаемого проектом производства работ.

Поверхности ранее забетонированных блоков и оснований, подверженных воздействию наружного воздуха в местах примыкания к свежеуложенному бетону, утепляют на полосе шириной 1 —1,5 м (рис.71).

После окончания бетонирования немедленно утепляют верхнюю грань блока теплоизоляцией, которая по своим качествам не уступает утепленной опалубке. Опалубку и утепление снимают с разрешения технического персонала после достижения бетоном необходимой критической прочности при остывании бетона в наружных слоях до 0°С. Опалубку следует снимать до примерзания ее к бетону.

После распалубливания бетон следует временно укрывать теплоизоляционным материалом во избежание его растрескивания, если разность температур поверхностного слоя бетона и наружного воздуха превышает 20 °С для конструкций с модулем поверхности от 2 до 5 и 30 °С — для конструкций с модулем поверхности 5 и выше.

Массивные блоки с модулем поверхности менее 2 и блоки гидротехнических сооружений распалубливают, учитывая заданные проектом наибольшие допускаемые температурные перепады между ядром блока и его поверхностью и между поверхностью блока и наружным воздухом.

Читать далее: Применение бетонов с противоморозными добавками

Категория: —
Бетонные работы в зимних условиях

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

  • Земляное полотно это
  • Грузовая платформа
  • Конвейер ленточный чертеж
  • Иэ 5708an
  • Типы мостов
  • Используется для переработки в сталь
  • Гидравлический мотор
  • Фреоновые холодильные установки
  • Тягач маз фото
  • Установка топливного насоса

Бетон и зима Суровые будни начальника лаборатории

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

  • Мы в большинстве своем научились,славно тепляки для бетона зимой  строить,это уровень 1956,года.только прежде зимой для бетона  на севере мы еще печки строили, и воду ставили для увлажнения воздуха в тепляке  ,и теплотехнический  расчет для зимнего бетонирования делали и бетонные образцы знали куда ставить по уму при бетонировании зимой ,а не для показателей прочности бетона  и распалубку производили по температуре твердения бетона при зимнем бетонировании  и где контрольные точки размещать при зимнем бетонировании
  • . Правила размещения контрольных точек измерения температуры в монолитных конструкциях при зимнем  бетонировании
  • Руководство по зимнему бетонированию НИИЖБ
  • Поверхность бетона определяется модулем поверхности конструкции .Для расчета модуля поверхности геометрически сложных конструкций необходимо произвести разбивку сложного тела на простейшие (куб,параллелипипед, цилиндр ,пластина и определить отдельно модуль поверхности куба ,модуль поверхности цилиндра ,модуль поверхности пластины ,
  • Формула для определения модуля поверхности имеет следующий вид Мп=F/V
  • Для колонн и балок прямоугольного сечения со сторонами а,b,м    Модуль поверхности равен 2/а+2/b
  • Для колонн и балок квадратного сечения со стороной а , модуль поверхности Мп =4/аДля куба со стороной а ,м модуль поверхности Мп=6/а
  • А) Отдельно стоящего модуль поверхности 2/а+2/b+2/c
  • b)прилегающего к массиву модуль поверхности МП=2/а+2/b+1/c
  • для плит и стен толщиной а,м  модуль поверхности Мп=2/а
  • Для цилиндра с радиусом R и высотой с ,м модуль поверхности Мп=2/R+2/c
  • Все о зимнем бетонировании
  • Как найти модуль поверхности бетона  Зимнее бетонирование  тсн 12-336-2007
  • Этот документ дает четкое и ясное понимание,что есть зимнее бетонирование, что есть модуль поверхности конструкции ,модуль поверхности бетона подсчет модуля поверхности,формулы для определения модуля поверхности должен знать каждый строитель участвующий при производстве бетонных работ < ,фактический режим твердения бетона представлен в рекомендациях . ТСН регламентирует требования к процессу бетонирования при производстве бетонных работ зимой .Позволяет определиться с выбором наиболее эффективного способа обогрева и приготовления бетона в зависимости от способа приготовления бетонной смеси ,транспортирования и укладки бетона.Способы зимнего бетонирования  необходимы для получения прочности,выдерживание бетона в конструкциях,особенности выдерживания бетона,метод термоса, обеспечение твердения бетона с противоморозными добавками,метод электропрогрева,предварительный разогрев бетона,обгрев бетона в греющей опалубке,воздушный обогрев бетона,контроль за производством работ, пример технического задание на проектирование состава бетона,Модуль поверхности и формулы для определения модуля поверхности,методика определения электрического сопротивления бетона,мощность греющего провода пнсв,Пример для определения прочности бетона с использованием графика нарастания прочности и фактического температурного режима,форма температурного листа,форма журнала бетонных работ Модуль поверхности равен отношению суммы охлаждаемых площадей поверхности конструкции  к ее объему ,при уладке бетонной смеси на талое основание поверхность конструкции,соприкасающаяся с ним в ?F в расчете модуля поверхности конструкции не учитываютДля параллелепипеда со сторонами а,b b c в м

Модульные бетонные

Модульный бетонный завод, HZS180

Модульный бетонный завод HZS180 станет отличным решением для крупных проектов строительства, для которых требуется большое количество готовой бетонной смеси. При их разработке и производстве были применены как передовые технологии, так и накопленные за годы работы методики, что обеспечило высокую производительность и высокие эксплуатационные показатели. Со скоростью производства 180 м3/ч наши заводы по производству бетона нашли широкое применение при строительстве дорог, мостов, дамб, аэропортов, пристаней и других сооружений.

Запрос от

Основные особенности модульных бетонных заводов
Простота установки и транспортировки
Благодаря модульному исполнению бетонного завода дозатор, ленточный конвейер, смеситель, винтовой конвейер и силос для хранения цемента представляют собой независимые модулями. При необходимости это позволяет установить или разобрать завод в кратчайшие сроки, а также значительно упрощает процесс транспортировки между стройплощадками. Кроме того, в зависимости от типа и размера объекта допускаются различные схемы размещения.

Отличные экологические показатели
Подача, взвешивание, перемешивание и выгрузка всех порошкообразных материалов осуществляется в закрытой среде, что в значительной степени сокращает количество пыли и снижает уровень шума.

Модель HZS180
Смеситель Производительность (м³/ч) 180
Модель JS3000
Мощность (кВт) 2×55
Объем готового замеса (м³) 3
Размеры заполнителей (мм) ≤150
Дозаторы инертных заполнителей Объем (м³) 4×20
Количество бункеров 4
Пропускная способность ленточного конвейера (т/ч) 400
Диапазон и точность взвешивания Заполнители (кг) 4×3600±2%
Цемент (кг) 1800±1%
Угольная пыль (кг) 600±1%
Вода (кг) 800±1%
Добавки (кг) 50±1%
Общая мощность (кВт) 178
Высота разгрузки (м) ≥4

www.etwinternational.ru

Модуль «Филы» провел бурение на поверхности кометы

Автор фото, EPA

Подпись к фото,

Район возможного нахождения модуля занимает довольно большой участок на поверхности кометы

Исследовательский модуль «Филы» провел бурение на комете Чурюмова-Герасименко, но может оказаться не в состоянии передать полученные данные на Землю. Об этом сообщило Европейское космическое агентство.

В ближайшие часы центр управления может дать команду модулю «Филы» привести в действие механизмы, которые заставят его оторваться от поверхности и совершить новую посадку в ином районе кометы.

Руководителям экспедиции «Розетта-Филы» приходится принимать важное решение о дальнейшей судьбе посадочного модуля на комете Чурюмова-Герасименко, который оказался в тени и может лишиться энергоснабжения. По расчетам специалистов, до полного исчерпания заряда бортовых аккумуляторов модуля остается менее 12 часов.

Инженеры намерены опробовать по крайней мере один способ решения проблемы энергоснабжения — попытаться развернуть корпус модуля таким образом, чтобы крупнейшая из его солнечных панелей была направлена к Солнцу.

Автор фото, ESA

Подпись к фото,

Возможные координаты места посадки уточняются с каждым часом

Предполагается, что это может увеличить силу тока, поступающего в аккумуляторы и продлить жизнь модуля.

Специалисты считают, что при посадке модуль «Филы» оказался в тени, отбрасываемой складкой местности на краю кратера, и что его солнечные панели не получают достаточно света для подзарядки бортовых батарей.

Вечером в пятницу должен состояться очередной сеанс связи модуля с зондом «Розетта», находящимся на орбите вокруг кометы. Инженеры центра управления считают, что он может стать последним из-за падения мощности бортовых аккумуляторов модуля.

Точные координаты места посадки модуля на поверхности кометы остаются неизвестными, так как при приземлении модуль совершил несколько прыжков из-за несработавших грунтовых якорей и захватов.

Ученые анализируют радиосигналы, которыми обмениваются модуль и зонд с целью определения методом триангуляции точного места посадки.

К настоящему моменту этот анализ установил «круг неопределенности» на поверхности, в котором должен находиться модуль.

Как заявил Паоло Ферри, глава группы управления в Европейском космическом агентстве, камеры «Розетты» теперь будут искать модуль в этом более ограниченном районе.

Он по-прежнему уверен, что специалистам центра управления удастся решить проблему энергоснабжения «Филы».

взлетный модуль успешно стартовал с поверхности Луны с образцами грунта / Хабр

Кадр с камеры посадочного модуля в момент подъема взлетного модуля «Чанъэ-5». Источник фото: Национальное космическое управление Китая (CNSA).

3 декабря 2020 года взлетный модуль китайской автоматической станции «Чанъэ-5» с образцами лунного грунта успешно стартовал с поверхности Луны. Он вышел на орбиту с параметрами 15 на 180 километров и выполняет дальнейший подъем орбиты, чтобы вечером 5 декабря состыковаться со служебным (орбитальным) модулем.


По информации из ЦУП миссии, в настоящий момент взлетный модуль и служебный модуль находятся на одной орбитальной плоскости. Взлетный модуль находится сзади и ниже служебного модуля после двух маневров по орбите. Для стыковки еще будет выполнено два маневра модулями до начала процедуры сближения.

Процесс старта взлетного модуля.

После выполнения процедуры стыковки взлетного модуля со служебным модулем, согласно

описанию

миссии «Чанъэ-5», образцы лунного грунта будут помещены в специальную возвращаемую капсулу. Ее служебный модуль в скором времени доставит к Земле и сбросит в атмосферу. Ожидается, что это произойдет 16 декабря 2020 года. Планируемое место падения — север Китая в автономном районе Внутренняя Монголия.

Сейчас в районе вблизи вулкана Пик Рюмкера на видимой стороне Луны остался только спускаемый модуль миссии «Чанъэ-5». Примечательно, что с одной стороны сверху опоры спускаемого модуля с помощью специального механизма был развернут небольшой тканевый флаг Китая. Это было сделано в автоматическом режиме перед самим стартом взлетного модуля.

В рамках миссии «Чанъэ-5» планировалось собрать около 2 кг лунной породы как с поверхности Луны, так и из подповерхностного слоя. Судя по фотографиям с бортовых камер посадочного модуля, возможно, что в составе образцов будет не только измельченный лунный грунт, но и несколько небольших лунных камней с поверхности.

На фото слева момент после окончания процедуры забора грунта, справа — лунная поверхность до забора грунта.

На других кадрах также заметно, что часть грунта с камнями попала в образцы.

Минутный ролик с кадрами завершенных этапов миссии «Чанъэ-5» — старт с Земли, выход на орбиту Луны, разделение и посадка, забор грунта и подъем с поверхности Луны.

См. также:

Модуль Philae готов возобновить работу

ПАРИЖ, 15 июня. /Корр. ТАСС Сергей Щербаков/. Модуль Philae после семи месяцев молчания вновь передал сигнал с поверхности кометы Чурюмова-Герасименко. Данное известие вызвало бурную радость в стенах Европейского космического агентства, а также представителей международного научного сообщества, в том числе во Франции.

«Модуль Philae жив и вновь готов приняться за работу, — заявил агентству AFP глава Национального центра космических исследований Франции (CNES) Жан-Ив Ле Галь. — Мы полны оптимизма». Следует отметить, что пока речь идет об оптимизме весьма осторожном. После семи месяцев молчания модуль «Филы» в ночь на воскресенье действительно вышел на связь, но при этом сеанс длился не более двух минут, из которых непосредственно полезные данные передавались в течение 40 секунд.

«Мы были удивлены, что сеанс связи состоялся именно сейчас», — признал один из кураторов проекта в составе ЕКА Патрик Мартин. Дело в том, что предыдущая попытка «оживить» модуль была предпринята в марте этого года. Космический зонд Rosetta, на борту которого модуль Philae проделал миллионы километров в космосе, чтобы в итоге оказаться на комете Чурюмова-Герасименко, вновь начал передавать команды на пробуждение аппарата, однако каких-либо ответных сигналов тогда зафиксировано не было.

В настоящее время температура модуля (минус 35 градусов по Цельсию) и запасы энергии в солнечных батареях позволяют ему поддерживать постоянную связь с Rosetta и, таким образом, с Землей, подтвердил Мартин.

12 ноября 2014 года впервые в истории изучения космического пространства исследовательский аппарат достиг поверхности кометы: с Rosetta был «десантирован» модуль Philae. Операция была проведена на расстоянии более чем 500 млн км от Земли. Однако посадка прошла с отклонением от заданной траектории. В результате модуль оказался в теневой зоне, что препятствовало подзарядке солнечных батарей, которыми оборудован аппарат. Проработав в общей сложности около трех суток, Philae исчерпал запасы энергии и перешел в «спящий режим». Однако по мере продвижения кометы Чурюмова-Герасименко в сторону Солнца модуль смог пополнить запасы энергии.

Как отмечают представители ЕКА, пробуждение Philae произошло, по всей видимости, не минувшей ночью, а еще несколько дней назад. Аппарат просто не передавал сигналы на Землю. Теперь полученные данные смогут дать ученым понимание того, что происходило с модулем и самой кометой все эти месяцы. Первые результаты их расшифровки могут быть известны уже на следующей неделе.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie
потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

%PDF-1.6
%
1 0 объект
>
/PageMode /UseOutlines
/Страницы 8 0 Р
/Тип /Каталог
>>
эндообъект
9 0 объект
>
эндообъект
2 0 объект
>
ручей
2020-02-27T09:28:06ZLaTeX с пакетом гиперреф2020-02-27T10:01:28Z2020-02-27T10:01:28ZXeTeX 0.99992application/pdfuuid:eb1881ef-a8a5-4496-88cf-40acad3688b48uuid4:264-f3678b48uuid4:fa24-f3678b48uuid4 -b00f994484f3

конечный поток
эндообъект
3 0 объект
>
эндообъект
4 0 объект
>
эндообъект
5 0 объект
>
эндообъект
6 0 объект
>
эндообъект
7 0 объект
>
эндообъект
8 0 объект
>
эндообъект
10 0 объект
>
эндообъект
11 0 объект
>
ручей
x ڭX͎6)PP4[98[P_JID{l42E~$?Rwe?)HE碖U͕uA’. YgƄlLL[op%r6PpyǾjeM%

Исследование свойств поверхности, локального модуля упругости и взаимодействия с поверхностно-модифицированным ингаляционным сухим порошком вориконазола с имитацией легочного сурфактанта с использованием атомно-силовой микроскопии

L — Лейцин используется в качестве наиболее распространенного агента контроля силы, используемого в составах вдыхаемых сухих порошков. В этом исследовании изучалось влияние L -лейцина на морфологию поверхности, поверхностную энергию и модуль Юнга композитных частиц, высушенных распылением.Кроме того, также изучается, как L -лейцин модифицирует взаимодействие частиц с моделированным легочным сурфактантом. Вориконазол (VRZ) сушили распылением с различными концентрациями мкл -лейцина из водно-спиртовых растворов. Было обнаружено, что составы обладают неправильной морфологией. Поверхностная концентрация л -лейцина увеличивалась с увеличением концентрации корма и стабилизировалась на уровне примерно 20% мас./мас. л -лейцина. Атомно-силовая микроскопия (АСМ) в сочетании с коллоидным лекарственным зондом позволила измерить силы сцепления между приготовленными составами и обнаружила, что сцепление значительно уменьшилось ( p <0.05) с увеличением концентрации л -лейцина. Пиковая сила постукивания позволила охарактеризовать наномеханические свойства (эластичность и деформация) составов. Совместная сушка распылением L -лейцин с VRZ, по-видимому, не оказывает никакого влияния на модуль Юнга составов. Наконец, АСМ показал, что химия поверхности частиц лекарственного средства и легочного сурфактанта, а также геометрия контакта взаимодействующих поверхностей играют важную роль в определении характера и степени взаимодействия между вдыхаемыми частицами лекарственного средства и легочным сурфактантом.

Эта статья находится в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент…

Что-то пошло не так. Попробуй снова?

Влияние ошибки определения поверхности из-за упругопластической деформации на измерения модуля упругости и твердости методом наноиндентирования

  • 1.

    В.К. Оливер, Г.М. Фарр, Усовершенствованный метод определения твердости и модуля упругости с использованием экспериментов по вдавливанию с измерением нагрузки и смещения. Дж. Матер. Рез. 7 (6), 1564–1583 (1992)

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 2.

    В.К. Оливер, Г.М. Фарр, Измерение твердости и модуля упругости с помощью инструментального вдавливания: прогресс в понимании и усовершенствование методологии. Дж. Матер. Рез. 19 (1), 3–20 (2004)

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 3.

    М. Гарсия, К.Д. Шульце, К. С. О’Брайан, Т. Бхаттачарджи, В. Г. Сойер, Т. Э. Анджелини, Исключение местоположения поверхности из измерений механики контакта с мягким веществом. Триб. Матер. Серф. Интер. 11 (4), 187–192 (2017)

    Статья

    Google Scholar

  • 4.

    Дж. Дойшле, С. Эндерс, Э. Арцт, Обнаружение поверхности при наноиндентировании мягких полимеров. Дж. Матер. Рез. 22 (11), 3107–3119 (2017)

    Артикул

    Google Scholar

  • 5.

    Дж.Д. Кауфман, К.М. Клапперих, Ошибки обнаружения поверхности вызывают завышение модуля при наноиндентировании на мягких материалах. Дж. Мех. Бех. био. Матер. 2 (4), 312–317 (2009)

    Статья

    Google Scholar

  • 6.

    З. Цянь, Г.Б. МакКенна, О экстремальной зависимости твердости резины PDMS от глубины: проблема обнаружения ложной поверхности. Дж. Поли. науч. Б: Поли. физ. 55 , 30–38 (2017)

    КАС
    Статья

    Google Scholar

  • 7.

    З. Цянь, Дж. Рисан, Б. Стадник, Г.Б. Маккенна, Дж. Поли. науч. Б: Поли. физ. 56 , 414–428 (2017)

    Статья

    Google Scholar

  • 8.

    Л. Лин, Д. Ким, Измерение модуля упругости полимерных пленок с помощью АСМ со стальным микросферическим наконечником зонда. Поли. Контрольная работа. 31 , 926–930 (2012)

    КАС
    Статья

    Google Scholar

  • 9.

    см. Чонг, D.C.C. Лэм, Влияние пластичности градиента деформации на твердость полимеров при вдавливании. Дж. Матер. Рез. 14 (10), 4103–4110 (1999)

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 10.

    Г.М. Фарр, Измерение механических свойств путем вдавливания при сверхнизкой нагрузке. Мат. науч. англ. А253 , 151–159 (1998)

    КАС
    Статья

    Google Scholar

  • 11.

    Дж. Войргард, Ж.-К. Даржентон, Альтернативный метод определения глубины проникновения в измерениях наноиндентирования. Дж. Матер. Рез. 12 (9), 2455–2458 (1997)

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 12.

    Р. Б. Кинг, Упругий анализ некоторых задач продавливания для слоистой среды. Междунар. Дж. Сол. Структура 23 (12), 1657–1664 (1987)

    Артикул

    Google Scholar

  • 13.

    И.Н. Снеддон, Задача Буссинеска для жесткого конуса. Мат. проц. Камб. Фил. соц. 44 , 492–507 (1947)

    Артикул

    Google Scholar

  • 14.

    Г.Г. Билодо, Задача о регулярной пирамиде. Дж. Заявл. мех. 59 , 519–523 (1992)

    Статья

    Google Scholar

  • 15.

    К.Л. Johnson, Contact Mechanics (издательство Кембриджского университета, Кембридж, 1987), с.156

    Google Scholar

  • 16.

    К. Харди, К.Н. Баронет, Г.В. Тордион, Упругопластическое вдавливание полупространства твердым шаром. Дж. Число. Мет. англ. 3 (4), 451–462 (1971)

    Статья

    Google Scholar

  • 17.

    П.С. Фоллансби, Г. Б. Синклер, Квазистатическое нормальное вдавливание упругопластического полупространства твердой сферой. Междунар. Дж. Сол. Структура 20 (1), 81–91 (1984)

    Статья

    Google Scholar

  • 18.

    Д.М. Марш, Пластическое течение и разрушение стекла. проц. Р. Соц. Лонд. А 282 (1388), 33–43 (1964)

    Артикул

    Google Scholar

  • 19.

    R. Hill, The Mathematical Theory of Plasticity (Clarendon Press, Oxford, 1950), p. 15

    Google Scholar

  • 20.

    Г.М. Фарр, А. Большаков, Понимание кривых разгрузки наноиндентирования. Дж. Матер. Рез. 17 (10), 2660–2671 (2002)

    КАС
    Статья

    Google Scholar

  • 21.

    К.Л. Джонсон, Корреляция экспериментов по вдавливанию. Дж. Мех. физ. Твердые вещества 18 , 115–126 (1970)

    Артикул

    Google Scholar

  • 22.

    Д. Табор, Твердость металлов (Oxford University Press, Оксфорд, Англия, 1951).

    Google Scholar

  • 23.

    Х. Лан, Т.А. Венкатеш, О взаимосвязи между твердостью и упругими и пластическими свойствами изотропных материалов со степенным законом упрочнения. Филос. Маг. 94 (1), 35–55 (2013)

    Статья

    Google Scholar

  • 24.

    Т. Кох, С. Зайдлер, Корреляция между твердостью при вдавливании и пределом текучести в термопластичных полимерах.Штамм 45 , 26–33 (2008)

    Статья

    Google Scholar

  • 25.

    Д. Табор, Твердость твердых тел. Преподобный физ. Технол. 1 , 145–179 (1970)

    Статья

    Google Scholar

  • 26.

    О. Ричмонд, Х.Л. Моррисон, М.Л. Девенпек, Вдавливание сферой с применением теста на твердость по Бринеллю. Междунар. Дж. Мех. науч. 16 , 75–82 (1974)

    Статья

    Google Scholar

  • 27.

    Г.М. Фарр, В.К. Оливер, Измерение механических свойств тонких пленок с помощью наноиндентирования. Миссис Бык. 17 (7), 28–33 (1992)

    Статья

    Google Scholar

  • 28.

    Дж. Э. Джейкс, Р. С. Лейкс, Д.С. Стоун, Широкополосное наноиндентирование стеклообразных полимеров: Часть I. Вязкоупругость. Дж. Матер. Рез. 27 (2), 463–474 (2012)

    КАС
    Статья

    Google Scholar

  • 29.

    Дж. Э. Джейкс, Р. С. Лейкс, Д.С. Стоун, Широкополосное наноиндентирование стеклообразных полимеров: Часть II. Вязкоупругость. Дж. Матер. Рез. 27 (2), 475–484 (2012)

    КАС
    Статья

    Google Scholar

  • 30.

    Б. Дж. Бриско, Л. Фиори, Э. Пелильо, Наноиндентирование полимерных поверхностей. Дж. Физ. Д заявл. физ. 31 , 2395–2405 (1998)

    КАС
    Статья

    Google Scholar

  • 31.

    Докукин М.Е., Соколов И.И. Об измерениях модуля жесткости мягких материалов в экспериментах по наноиндентированию на малой глубине. Макромолекулы 45 , 4277–4288 (2012)

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 32.

    Л. Ли, Л.М. Энкарнакао, К.А. Браун, Наномеханика полимеров: отделение размерного эффекта от эффекта подложки при наноиндентировании. заявл. физ. лат. 110 , 043105 (2017)

    Артикул

    Google Scholar

  • 33.

    Г.З. Вояджис, Л. Малекотей, А. Самади-Дуки, Эффект размера вдавливания в аморфных полимерах, основанный на пластичности, опосредованной преобразованием сдвига. Полимер 137 , 72–81 (2018)

    CAS
    Статья

    Google Scholar

  • 34.

    С. Николов, К.-С. Хан, Д. Раабе, О происхождении размерных эффектов в упругости твердых полимеров при малых деформациях. Междунар. J. Структура твердых тел. 44 , 1582–1592 (2007)

    КАС
    Статья

    Google Scholar

  • ВЛИЯНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ И КРИВИЗНЫ ПОВЕРХНОСТИ …

    ЭФФЕКТЫ ОТ ПОВЕРХНОСТИ УПРУГОСТИ МОДУЛЯ И < strong>КРИВИЗНА НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛАНТАРНОГО ДАВЛЕНИЯ ПОД ПЯТКОЙ Martine Mientjes 1 и Martyn Shorten 1,2 1 NIKE Sport Research Laboratory, Бивертон, Орегон, США 2 BioMechanica LLC, Портленд, Орегон, США ВВЕДЕНИЕ Имеются экспериментальные доказательства того, что оба податливость амортизирующих материалов обуви и форма амортизирующей поверхности влияют на распределение давления под пяткой.Мягкая амортизация пятки прогулочной обуви снижает пиковое давление под пяточной костью, перенося нагрузку на периферические области пятки (Shorten et al. , 1999). Точно так же было обнаружено, что изготовленная по индивидуальному заказу вискоэластичная вставка снижает пиковое подошвенное давление под патологической стопой более эффективно, чем плоская вставка (Kogler & Shorten, 2001). Кроме того, было показано, что контурная стелька снижает пиковое давление под пяткой во время бега и ударов ногами в футболе (Morag et al., 2002). Цель этого исследования состояла в том, чтобы непосредственно определить влияние поверхностного модуля упругости и кривизны поверхности на распределение давления под пяткой, используя систематически изменяющиеся контролируемые условия. МЕТОДЫ Для изготовления пенополиуретановых блоков с пяточными чашечками, формованными на одной поверхности, использовалась регулируемая форма. Все чашки были шириной 80 мм, но различались по радиусу кривизны и, следовательно, по глубине (таблица 1а). Состав пенополиуретана варьировался для создания образцов каждой пяточной чашечки из материалов с четырьмя различными модулями упругости (таблица 1b), что давало 16 различных экспериментальных условий. Кривые напряжения-деформации для каждого материала были записаны при испытании на сжатие на универсальной испытательной машине Tinius Olsen, а модули упругости были оценены по среднему наклону кривой напряжения-деформации в диапазоне деформации 5–65% (таблица 1b). Таблица 1: Характеристики образца поверхности. (a) Геометрия поверхности (b) Свойства материала Глубина Радиус Плотность Модуль упругости мм мм г см -3 МПа C0 0 ∞ H0 0,35 1,20 C1 5 163 h2 0,34 0,54 C2 10 85 h3 0,31 0,46 C3 15 61 h4 0,32 0,32 Восемь добровольцев мужского пола участвовали в этом исследовании (средняя масса 80.2 кг ± 15,4; рост 1,80 м ± 0,05; размер обуви США 9,4 ± 0,5). Субъекты балансировали на одной ноге, пятка и передняя часть стопы поддерживались отдельными блоками из пенополиуретана. Блоки пены под пяткой, представляющие 16 экспериментальных условий, предъявлялись каждому испытуемому три раза в произвольном порядке. Распределение подошвенного давления под пяткой измеряли с помощью системы стелек F-Scan (Tekscan, Inc. , Бостон, США). Стельки были откалиброваны в соответствии с соответствующим диапазоном давления, приложенного к воздушной камере.Для измерения силы реакции опоры под пяткой и масштабирования данных F-скана использовалась пластина силы (Kistler, Винтертур, Швейцария). Испытуемые контролировали распределение веса между пяткой и передней частью стопы, слегка сжимая стационарный стержень, используя визуальную обратную связь данных о силе. Данные о силе и давлении собирались в течение 1,0 с при частоте 100 Гц. Среднее распределение силы и давления рассчитывали для каждого испытания. РЕЗУЛЬТАТЫ В среднем по всем субъектам и испытаниям пиковое давление под пяткой уменьшалось линейно (p

    Измерение модуля упругости поверхностей мягких культур и трехмерных гидрогелей с помощью атомно-силовой микроскопии

  • 1.

    Эванс, Н. Д. и Джентльмен, Э. Роль структуры материала и механических свойств во взаимодействиях клеток и матрицы. Дж. Матер. хим. B 2 , 2345–2356 (2014).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 2.

    Engler, A.J., Sen, S., Sweeney, H.L. & Discher, D.E. Эластичность матрикса определяет спецификацию стволовых клеток. Cell 126 , 677–689 (2006).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 3.

    Evans, N.D. et al. Жесткость субстрата влияет на ранние события дифференцировки в эмбриональных стволовых клетках. евро. Клетка. Матер. 18 , 1–14 (2009).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 4.

    Кришнан Р. и др. Жесткость субстрата способствует разрушению эндотелиального монослоя за счет усиления физических сил. утра. Дж. Физиол. Клеточная физиол. 300 , C146–C154 (2011).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 5.

    Маммото, А., Маммото, Т. и Ингбер, Д. Е. Механочувствительные механизмы в регуляции транскрипции. J. Cell Sci. 125 , 3061–3073 (2012).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 6.

    Engler, A.J. et al. Myotubes оптимально дифференцируются на субстратах с тканеподобной жесткостью: патологические последствия для мягких или жестких микроокружений. Дж. Сотовый. биол. 166 , 877–887 (2004).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 7.

    Уэллс, Р. Г. Роль жесткости матрикса в регуляции поведения клеток. Гепатология 47 , 1394–1400 (2008).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 8.

    Левенталь, К. Р. и др. Сшивание матрикса вызывает прогрессирование опухоли за счет усиления передачи сигналов интегрина. Cell 139 , 891–906 (2009).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 9.

    Мартин Л.Дж. и Бойд Н.Ф. Маммографическая плотность. Потенциальные механизмы риска рака молочной железы, связанные с маммографической плотностью: гипотезы, основанные на эпидемиологических данных. Рак молочной железы Res. 10 , 201–215 (2008).

    ПабМед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 10.

    Wei, S.C. et al. Жесткость матрикса управляет эпителиально-мезенхимальным переходом и метастазированием опухоли через путь механотрансдукции TWIST1-G3BP2. Нац. Клеточная биол. 17 , 678 (2015).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 11.

    Баумгарт, Ф. Жесткость — неизвестный мир механики? Травмы 31 , 14–84 (2000).

    Google Scholar

  • 12.

    Криг, М. и др. Механобиология на основе атомно-силовой микроскопии. Нац. Преподобный физ. 1 , 41–57 (2019).

    Google Scholar

  • 13.

    Thompson, D.W. On Growth and Form 1942 edn (Cambridge University Press, 1917).

  • 14.

    Эмерман Дж. Т. и Пителька Д. Р. Поддержание и индукция морфологической дифференцировки диссоциированного эпителия молочной железы на плавающих коллагеновых мембранах. In Vitro 13 , 316–328 (1977).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 15.

    Pelham, R. J. & Wang, Y. Передвижение клеток и фокальные спайки регулируются гибкостью субстрата. Проц. Натл акад. науч. США 94 , 13661–13665 (1997).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 16.

    Дишер, Д. Э., Джанми, П.& Wang, YL. Тканевые клетки чувствуют и реагируют на жесткость своего субстрата. Наука 310 , 1139–1143 (2005).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 17.

    Foyt, D. A. et al. Гипоксия влияет на реакцию МСК человека на жесткость субстрата во время хондрогенной дифференцировки. Акта Биоматер. 15 , 73–83 (2019).

    Google Scholar

  • 18.

    Чин, M.H.W., Норман, M.D.A., Джентльмен, Э., Коппенс, М.-О. & Day, RM. Интегрированное в гидрогель культуральное устройство для исследования активации Т-клеток с помощью физико-химических сигналов. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 12 , 47355–47367 (2020 г.).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 19.

    Huebsch, N. et al. Использование опосредованных тракцией манипуляций с интерфейсом клетки/матрикса для управления судьбой стволовых клеток. Нац. Матер. 9 , 518–526 (2010).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 20.

    Хетан, С. и др. Опосредованная деградацией клеточная тяга направляет судьбу стволовых клеток в ковалентно сшитых трехмерных гидрогелях. Нац. Матер. 12 , 458–465 (2013).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 21.

    Blache, U., Stevens, M.M. & Gentleman, E. Использование секретируемого матрикса для создания тканей. Нац. Биомед. англ. 4 , 357–363 (2020).

    ПабМед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 22.

    Ferreira, S.A. et al. Двунаправленные взаимодействия клеток и перицеллюлярного матрикса определяют судьбу стволовых клеток. Нац. коммун. 9 , 4049 (2018).

    ПабМед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 23.

    Лебель, С., Маук, Р. Л. и Бердик, Дж. А. Локальное отложение зарождающегося белка и ремоделирование направляют механосенсорное восприятие и судьбу мезенхимальных стромальных клеток в трехмерных гидрогелях. Нац. Матер. 18 , 883–891 (2019).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 24.

    Jowett, G.M. et al. ILC1 управляет ремоделированием кишечного эпителия и матрикса. Нац. Матер. 20 , 250–259 (2021).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 25.

    Barriga, E.H., Franze, K., Charras, G. & Mayor, R. Жесткость тканей координирует морфогенез, вызывая коллективную миграцию клеток in vivo. Природа 554 , 523–527 (2018).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 26.

    Gilbert, P. M. et al. Эластичность субстрата регулирует самообновление стволовых клеток скелетных мышц в культуре. Наука 329 , 1078–1081 (2010).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 27.

    McKee, C.T., Last, J.A., Russell, P. & Murphy, C.J. Вдавливание в сравнении с измерениями модуля Юнга при растяжении для мягких биологических тканей. Ткань Eng. Часть B Ред. 17 , 155–164 (2011).

    ПабМед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 28.

    Денисин А.К. и Прюитт Б.Л. Настройка диапазона жесткости полиакриламидного геля для механобиологических приложений. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 8 , 21893–21902 (2016 г.).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 29.

    Прагер-Хуторский М. и др. Поляризация фибробластов представляет собой процесс, зависящий от жесткости матрикса, контролируемый механосенсорной фокальной адгезией. Нац. Клеточная биол. 13 , 1457–1465 (2011).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 30.

    Trappmann, B. et al. Связывание внеклеточного матрикса регулирует судьбу стволовых клеток. Нац. Матер. 11 , 642–649 (2012).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 31.

    Wen, J.H. et al. Взаимодействие жесткости матрикса и связывания белков при дифференцировке стволовых клеток. Нац. Матер. 13 , 979–987 (2014).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 32.

    Ойен М.Л. Наноиндентирование биологических и биомиметических материалов. Экспл. Тех. 37 , 73–87 (2013).

    Google Scholar

  • 33.

    Megone, W., Roohpour, N. & Gautrot, J. E. Влияние поверхностной адгезии и неоднородности образца на многомасштабную механическую характеристику мягких биоматериалов. науч. Респ. 8 , 6780 (2018).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 34.

    Schultz, K. M. & Furst, E.M. Микрореология гидрогелей из биоматериалов. Мягкая материя 8 , 6198–6205 (2012).

    КАС

    Google Scholar

  • 35.

    Циманн Ф., Радлер Дж. и Сакманн Э. Локальные измерения вязкоупругих модулей запутанных актиновых сетей с использованием микрореометра с колеблющимися магнитными шариками. Биофиз. J. 66 , 2210–2216 (1994).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 36.

    Campas, O. et al. Количественная оценка механических сил, генерируемых клетками, в живых эмбриональных тканях. Нац. Методы 11 , 183–189 (2014).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 37.

    Ван С. и Ларин К. В.Оптическая когерентная эластография для характеристики тканей: обзор. J. Биофотоника 8 , 279–302 (2015).

    ПабМед

    Google Scholar

  • 38.

    Scarcelli, G. & Yun, S.H. Конфокальная микроскопия Бриллюэна для трехмерной механической визуализации. Нац. Фотоника 2 , 39–43 (2007).

    ПабМед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 39.

    Ши, Ю., Глейзер, К. Дж., Венкатеш, С. К., Бен-Абрахам, Э. И. и Эхман, Р. Л. Возможность использования 3D-МР-эластографии для определения жесткости поджелудочной железы у здоровых добровольцев. Дж. Магн. Резон. Imaging 41 , 369–375 (2015).

    ПабМед

    Google Scholar

  • 40.

    Анвари, А., Дхьяни, М., Стивен, А.Е. и Самир, А.Е. Надежность оценок модуля упругости ткани при фолликулярных новообразованиях щитовидной железы с помощью поперечно-волновой эластографии. утра. Дж. Рентгенол. 206 , 609–616 (2016).

    Google Scholar

  • 41.

    Шульц, К. М., Кибурц, К. А. и Ансет, К. С. Измерение динамических взаимодействий клеток и материала и ремоделирования во время трехмерной миграции мезенхимальных стволовых клеток человека в гидрогелях. Проц. Натл акад. науч. США 112 , E3757 (2015).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 42.

    Йофе, А. Д. Физика поверхностей. Контемп. физ. 29 , 411–414 (1988).

    Google Scholar

  • 43.

    Staunton, J. R., Doss, B. L., Lindsay, S. & Ros, R. Сопоставление конфокальной микроскопии и атомно-силового вдавливания показывает, что метастатические раковые клетки становятся жесткими во время инвазии в матрикс коллагена I. науч. Респ. 6 , 19686 (2016).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 44.

    Rheinlaender, J. et al. Жесткость клеток коры не зависит от механики субстрата. Нац. Матер. 19 , 1019–1025 (2020).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 45.

    Симон К. Р. Механика . (Аддисон-Уэсли, 1971).

  • 46.

    Loebel, C. et al. Метаболическая маркировка для исследования пространственно-временного накопления матрикса на границе хондроцитов и гидрогеля. Доп. Функц. Матер. 30 , 12 (2020).

    КАС

    Google Scholar

  • 47.

    Димитриадис, Э. К., Хоркей, Ф., Мареска, Дж., Качар, Б. и Чедвик, Р. С. Определение модулей упругости тонких слоев мягкого материала с использованием атомно-силового микроскопа. Биофиз. J. 82 , 2798–2810 (2002).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 48.

    Селби, А., Мальдонадо-Кодина, К. и Дерби, Б. Влияние толщины образца на наноиндентирование гидрогелей: измерение механических свойств мягких контактных линз. Дж. Мех. Поведение Биомед. Матер. 35 , 144–156 (2014).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 49.

    Юнг Ю. Г., Лоун Б. Р., Мартынюк М., Хуанг Х. и Ху X. З. Оценка модуля упругости и твердости тонких пленок методом наноиндентирования. Дж. Матер. Рез. 19 , 3076–3080 (2004).

    КАС

    Google Scholar

  • 50.

    Sirghi, L., Ponti, J., Broggi, F. & Rossi, F. Исследование эластичности и адгезии живых клеток с помощью атомно-силовой микроскопии. евро. Биофиз. J. 37 , 935–945 (2008).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 51.

    Буксбойм А., Раджагопал К., Браун А. Э. и Дишер Д. Э. Насколько глубоко чувствуют клетки: методы для тонких гелей. J. Phys. Конденс. Иметь значение. 22 , 194116 (2010).

    ПабМед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 52.

    Tusan, C.G. et al. Коллективное поведение клеток при механочувствительном измерении толщины подложки. Биофиз. J. 114 , 2743–2755 (2018).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 53.

    Лин, Д. К. и Хоркей, Ф. Наномеханика полимерных гелей и биологических тканей: критический обзор аналитических подходов в режиме Герца и за его пределами. Мягкая материя 4 , 669–682 (2008).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 54.

    Каррильо, Ф. и др. Наноиндентирование полидиметилсилоксановых эластомеров: влияние сшивки, работы адгезии и жидкой среды на модуль упругости. Дж.Матер. Рез. 20 , 2820–2830 (2005).

    КАС

    Google Scholar

  • 55.

    Garcia, P.D., Guerrero, C.R. & Garcia, R. Нанореология живых клеток, измеренная с помощью кривых сила-расстояние на основе АСМ. Наномасштаб 12 , 9133–9143 (2020).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 56.

    Ефремов Ю.М., Окадзима Т. и Раман А.Измерение вязкоупругости мягких биологических образцов с помощью атомно-силовой микроскопии. Мягкая материя 16 , 64–81 (2020).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 57.

    Gautier, H. O. B. et al. в Методы клеточной биологии Vol. 125 211–235 (Академическое издательство, 2015).

  • 58.

    Flory, P.J. Принципы химии полимеров (Cornell University Press, 1953).

  • 59.

    Offeddu, G.S., Axpe, E., Harley, BAC & Oyen, M.L. Взаимосвязь между проницаемостью и диффузионной способностью в гидрогелях полиэтиленгликоля. AIP Adv 8 , 105006 (2018).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 60.

    Oyen, M. L. Наноиндентирование гидратированных материалов и тканей. Курс. мнение Твердотельный материал. науч. 19 , 317–323 (2015).

    Google Scholar

  • 61.

    Сэдер, Дж. Э., Чон, Дж. В. М. и Малвани, П. Калибровка прямоугольных кантилеверов атомно-силового микроскопа. Rev. Sci. Инструм. 70 , 3967–3969 (1999).

    КАС

    Google Scholar

  • 62.

    Кливленд Дж. П., Манн С., Бочек Д. и Хансма П. К. Неразрушающий метод определения жесткости кантилеверов для сканирующей силовой микроскопии. Rev. Sci. Инструм. 64 , 403–405 (1993).

    КАС

    Google Scholar

  • 63.

    Тории А., Сасаки М., Хане К. и Окума С. Метод определения жесткости кантилеверов для атомно-силовой микроскопии. Изм. науч. Технол. 7 , 179–184 (1996).

    КАС

    Google Scholar

  • 64.

    Гибсон, С. Т., Уотсон, Г. С. и Мира, С. Определение пружинных констант зондов для силовой микроскопии/спектроскопии. Нанотехнологии 7 , 259–262 (1996).

    Google Scholar

  • 65.

    Гейтс, Р. С. и Рейтсма, М. Г. Точная калибровка константы пружины кантилевера атомно-силового микроскопа с использованием эталонного массива кантилеверов. Rev. Sci. Инструм. 78 , 086101 (2007).

    ПабМед

    Google Scholar

  • 66.

    Хаттер, Дж. Л. и Беххофер, Дж.Калибровка игл атомно-силового микроскопа. Rev. Sci. Инструм 64 , 1868–1873 (1993).

    КАС

    Google Scholar

  • 67.

    Паласио, М.Л.Б. и Бхушан, Б. Методы калибровки нормальных и боковых сил для кантилеверов АСМ. Крит. Преподобный твердотельный материал. науч. 35 , 73–104 (2010).

    КАС

    Google Scholar

  • 68.

    Schillers, H. et al. Стандартизированная процедура наномеханической атомно-силовой микроскопии (SNAP) для измерения мягких и биологических образцов. науч. Респ. 7 , 5117 (2017).

    ПабМед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 69.

    Ойен М.Л. и Кук Р.Ф. Практическое руководство по анализу данных наноиндентирования. Дж. Мех. Поведение Биомед. Матер. 2 , 396–407 (2009).

    ПабМед

    Google Scholar

  • 70.

    Оливер, В. К. и Фарр, Г. М. Усовершенствованный метод определения твердости и модуля упругости с использованием экспериментов по вдавливанию с измерением нагрузки и смещения. Дж. Матер. Рез. 7 , 1564–1583 (1992).

    КАС

    Google Scholar

  • 71.

    Кон, Дж. К. и Эбенштейн, Д. М. Устранение ошибок адгезии при наноиндентировании податливых полимеров и гидрогелей. Дж. Мех. Поведение Биомед. Матер. 20 , 316–326 (2013).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 72.

    Li, M., Liu, L., Xi, N. & Wang, Y. Наномасштабный мониторинг действия лекарств на клеточную мембрану с помощью атомно-силовой микроскопии. Акта Фармакол. Грех. 36 , 769–782 (2015).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 73.

    McCracken, K.W., Howell, J.C., Wells, J.M. & Spence, J.R. Создание кишечной ткани человека из плюрипотентных стволовых клеток in vitro. Нац. протокол 6 , 1920–1928 (2014).

    Google Scholar

  • 74.

    Це, Дж. Р. и Энглер, А. Дж. Подготовка гидрогелевых подложек с регулируемыми механическими свойствами. Курс. протокол Биол стволовых клеток. 47 , 16.10.11–16.10.16 (2010).

    Google Scholar

  • 75.

    Shu, X.Z., Liu, Y., Luo, Y., Roberts, M.C. & Prestwich, G.D. Дисульфидные сшитые гиалуроновые гидрогели. Биомакромолекулы 3 , 1304–1311 (2002).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 76.

    Ferreira, S.A. et al. Соседние клетки подавляют сигналы трехмерного гидрогелевого матрикса, вызывая покой МСК человека. Биоматериалы 176 , 13–23 (2018).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 77.

    Клоксин А.М., Каско А.М., Салинас С.Н. и Ансет К.С. Фоторазлагаемые гидрогели для динамической настройки физических и химических свойств. Наука 324 , 59 (2009).

    КАС
    пабмед
    ПабМед Центральный

    Google Scholar

  • 78.

    Lutolf, M.P. et al. Синтетические матричные гидрогели, чувствительные к металлопротеиназе, для проведения регенерации тканей: инженерные характеристики клеточной инвазии. Проц. Натл акад. науч. США 100 , 5413 (2003 г.).

    КАС
    пабмед

    Google Scholar

  • 79.

    Burnham, N. A. et al. Сравнение методов калибровки кантилеверов атомно-силовой микроскопии. Нанотехнологии 14 , 1–6 (2003).

    КАС

    Google Scholar

  • 80.

    Kain, L. et al. Калибровка коллоидных зондов с помощью атомно-силовой микроскопии для микромеханической оценки. Дж. Мех. Поведение Биомед. Матер. 85 , 225–236 (2018).

    ПабМед

    Google Scholar

  • 81.

    Чигизола М., Пуричелли Л., Беллон Л. и Подеста А. Большие коллоидные зонды для атомно-силовой микроскопии: вопросы изготовления и калибровки. Дж. Мол. Признать. 34 , e2879 (2020).

    ПабМед

    Google Scholar

  • 82.

    Батт, Х. Дж. и Яшке, М. Расчет теплового шума в атомно-силовой микроскопии. Нанотехнологии 6 , 1–7 (1995).

    Google Scholar

  • Поверхности контактных линз с низким коэффициентом трения и низким модулем упругости улучшают смазывающую способность и уменьшают повреждение клеток в моделях клеток эпителия роговицы

    Аннотация

    Цель

    Охарактеризовать влияние поверхностного модуля, смазывающей способности и сдвига при прямом контакте для широкого спектра коммерчески доступных мягких контактных линз в отношении стресса и запрограммированной гибели глазных эпителиальных клеток, культивируемых in vitro.

    Методы

    Трибологические эксперименты in vitro проводились с использованием микротрибометра, оснащенного зондом с гидрогелевой мембраной, который удерживает коммерческие контактные линзы на месте во время экспериментов с возвратно-поступательным скольжением против сливающихся монослоев живых иммортализованных эпителиальных клеток роговицы (hTCEpi). Контактные линзы нагружали на клеточные монослои до физиологических контактных давлений от 400 Па до 2 кПа. Возвратно-поступательное расстояние составляло 3 мм при скорости скольжения 1 мм/с и максимальной продолжительности скольжения 1000 циклов.Повреждение клеток контролировали с использованием реагента каспазы 3/7 (CellEvent™). Флуоресцентную микроскопию in situ во время скольжения выполняли на инвертированном микроскопе Nikon Eclipse Ti, и всю контактную дорожку визуализировали в циклах 0, 1, 100 и 1000. Интенсивность FITC и отслеживание клеток использовались для расчета % гибели клеток в зависимости от типа линзы и продолжительности скольжения. Неопределенности, связанные с процентом гибели клеток, составляли менее 5%. 5 В эти эксперименты были включены имеющиеся в продаже линзы: верофилкон А (Alcon Vision, LLC), этафилкон А (Johnson & Johnson Vision Care, Inc.), стенфилкон А (CooperVision, Inc.), сомофилкон А (CooperVision, Inc.) и делефилкон А (Alcon Vision, LLC).

    Результаты

    Коэффициенты трения (µ), измеренные на месте во время скольжения, выявили различия между 5 линзами, при этом самые низкие коэффициенты трения были у делефилкона А и верофилкона А (µ~0,04). Линза этафилкон А имела самый высокий коэффициент трения (µ ~0,10) для протестированных объективов. Повреждение клеток увеличивается с увеличением числа проходов и коэффициента трения. Линзы с поверхностным гелем с высоким содержанием воды (делефилкон А и верофилкон А) имели самые низкие измеренные показатели апоптоза после скольжения <30% при 1000 циклов по сравнению с этафилконом А почти 90% после 1000 циклов.Анализ показывает, что напряжение сдвига (произведение контактного давления и коэффициента трения) является определяющим фактором запрограммированной гибели клеток, и линзы с поверхностным гелем выигрывают от двух механизмов, снижающих контактное напряжение сдвига. Меньший поверхностный модуль снижает контактное давление за счет увеличения площади контакта, а высокое содержание воды в этих поверхностных слоях геля снижает коэффициент трения.

    Заключение

    Установлено, что монослои глазных эпителиальных клеток чувствительны к напряжению сдвига при прямом контакте.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    *

    *

    *