Междуреченск
Контрольная работа
Дополнительная кинетическая энергии, восполняющая дефицит энергии у атомов, находящихся в объеме тела, для перехода их на поверхность, равная U, называется энергией активации процесса разрушения.
Основная формула кинетической теории прочности, определяющая время t жизни образца под нагрузкой (долговечность тела), имеет вид (формула Журкова С.Н.)
Из приведенной формулы следует, что с ростом времени t прочность тел снижается, асимптотически приближаясь к своему предельно малому значению ?м. Это явление называется статической усталостью. Для горных пород отношение - прочность горных пород при быстром приложении нагрузок к образцу.
Недостатки кинетической теории прочности:
1) основное физическое допущение к настоящему времени не доказано,
2) формула Журкова С.Н. для определения долговечности тела имеет структуру вида 0 · ?. Это означает, что небольшим изменением коэффициентов и параметров, входящих в эту формулу, можно получить любое требуемое значение долговечности t.
3) В теории рассматривается только трещина нормального отрыва и основное физическое допущение применяется только к этому случаю. Между тем, разрушение твердых тел далеко не всегда сопровождается ростом трещин нормального отрыва, есть трещины и сдвиговые.
По дисциплине
«Геология»
Выполнил: Банасов И.Ю.
Группа: ГЭс-134
№ зачётной книжки: 413001
Проверил: Грибанова Г.И.
1 задание
| Минерал | Плагиоклаз | Магнетит | Галит | Оливин |
| Класс | Полевой шпат (силикаты) | Шпинели (оксиды) | Галогениды | Силикаты |
| Происхождение | Породообразующие минералы магматических и многих метаморфических пород. | По происхождению метаморфических контактово-метасоматический, магматический | Типичный минерал осадочного происхождения | Магматическое происхождение. Образуется в результате дифференциации магм |
| Цвет | Белый или серый. Иногда имеет Зеленоватый оттенок | Черный | Бесцветный | Зеленый |
| Цвет черты | Белый | Черный | Белый | Белый |
| Блеск | Стеклянный | Металлический | Стеклянный | Стеклянный |
| Твёрдость | 6-6.5 | 6-6.5 | 6.5-7 | |
| Спайность | Совершенная в двух направлениях | Отсутствует | Совершенная | Слабая |
| Реакция | Диагностируется лишь принадлежностью к минералам | Сильно магнитит | Растворимость, соленый вкус | С реакцией с водой образует угольную кислоту. |
| Форма нахождения в природе | В магматических породах кристаллизуется плагиоклаз | Накапливается в россыпях | Пустыни, усыхающие озёра, лагуны | В основных породах |
| Применение в строительстве | Облицовочный декоративный камень | Важнейшая руда на железо | Пищевая и химическая промышленность | Используются для изготовления огнеупорных кирпичей. |
2 задание
| № п/п | Название | Структура | Текстура | Минеральный состав | Группа пород по фациальным Условиям образования |
| Перидотит | Полнокристаллическая | Массивная | оливин, роговая обманка, авгит, магнетит, ильменит, хромит | Магматические | |
| Конгломерат | Сочетание обломков разных камней | Любая | Любые минералы сцементированные с глиной, известью, кремнеземом. | Обломочные, прибрежные речные | |
| Гнейс | Полнокристаллическая | Полосчатая, сланцеватая | Кварц, полевой шпат, плагиоклаз |
3 задание
АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ (от лат. alluvio – нанос, намыв) – отложения водных потоков, слагающие речные поймыи террасы и состоящие из окатанного обломочного материала (галечника, гравия, песка, и глины). Состав и особенности сложения зависят от гидрологического режима рек, характера размываемых горных пород на водосборе и геоморфологических условий. Различаются русловой, пойменный и старичный аллювии. Русловой аллювий слагает отмели, острова и косы; пойменный накапливается в половодья; старичный отлагается на дне стариц и затонов и по составу и характеру сложения близок к озёрным отложениям. слагают поймы и террасы рек и наибольшей мощности достигают в долинах Волги и Суры. В долине Волги выделяются высокая и низкая поймы и две надпойменные террасы. Аллювий второй надпоймен. террасы общей мощностью 45–80 м внизу сложен несортированной толщей песка, гравия и плохо окатанной гальки окремнелых карбонатных пород, над корой лежат светло-серые мелкозернистые кварцевые пески с прослоями суглинков, реже торфа, илов. Отложения первой надпоймен. террасы мощностью до 40 м лежат на аллювии второй террасы, местами – на коренных породах ложа и представлены внизу слоем песка, гравия и галечника мощностью до 6 м, вверху – светло-серыми разнозернистыми, сменяемыми выше тонкозернистыми песками и супесью. Пойменные отложения – пески, супеси, суглинки с прослоями илов, торфа, реже глины достигают мощности до 10 м. В долине Суры аллювий развит преимущественно на правобережье и слагает поймы и три надпойменные террасы. Аллювий этих террас аналогичен волжскому; снизу преобладают более грубые, песчаные, с гравием и галькой, отложения, выше – более тонкие. В долинах малых рек представлены преимущественно суглинками и супесями, реже глинистыми песками, иногда глинистыми песчано-гравийными накоплениями. Мощность достигает 10–12 м, реже, в нижнем течении рек, – 20 м.
4 задание
ДЕФЛЯЦИЯ (от позднелат. deflatio — выдувание, сдувание) — развевание, разрушение горных пород и почв под действием ветра, сопровождающееся переносом и обтачиванием развеваемых частиц. Дефляция сильно развита в пустыня (например, в южной части пустыни Каракумы). Основная масса материала, уносимого ветром, отлагается в пределах десятков и первых сотен километров от места его отрыва, максимальные расстояния переноса достигают 1 тысячи км. Крупные частицы (песок) обычно переносятся в приземном слое воздуха (перекатыванием и сальтацией), более мелкие и пылевые — в различных слоях воздуха на расстояние первых — редко десятков километров.
Дефляция возникает обычно в районах отсутствия или слабого развития растительного покрова. В пустынях и полупустынях в результате дефляции поверхностного слоя солончаков образуются соровые понижения со скоростью 10-25 мм/год. В условиях влажного климата дефляция местами формирует котловины выдувания на песчаных террасах рек. Совокупность дефляции и других процессов выветривания приводит к образованию обточенных скал причудливой формы в виде башен, колонн, обелисков и т.п.
Пожнивные остатки – самый простой и надежный способ снижения ветровой эрозии. Растительный материал улавливает движущиеся частицы почвы и ограничивает их лавинообразный эффект.
Минимальная технология обработки почвы, при которой на поверхности остаются пожнивные остатки, снижает ветровую эрозию и предотвращает измельчение почвы до пылеобразного состояния. Стоячие растительные остатки более эффективные при замедлении скорости ветра по сравнению с лежащими.
Коррозия
Корро́зия (от лат corrosio — разъедание) — это самопроизвольное разрушение металлов в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. В общем случае это разрушение любого материала, будь то металл или керамика, дерево или полимер. Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде. Пример — кислородная коррозия железа в воды .Гидроксид железа Fe(OН)3 и является тем, что называют ржавчиной .В повседневной жизни для сплавов железа (сталей) чаще используют термин «ржавление». Менее известны случаи коррозии полимеров. Применительно к ним существует понятие «старение», аналогичное термину «коррозия» для металлов. Например, старение резины из-за взаимодействия с кислородом воздуха или разрушение некоторых пластиков под воздействием атмосферных осадков, а также биологическая коррозия. Скорость коррозии, как и всякой химической реакции, очень сильно зависит от температуры. Повышение температуры на 100 градусов может увеличить скорость коррозии на несколько порядков.
Коррозия приводит ежегодно к миллиардным убыткам, и разрешение этой проблемы является важной задачей. Основной ущерб, причиняемый коррозией, заключается не в потере металла как такового, а в огромной стоимости изделий, разрушаемых коррозией. Вот почему ежегодные потери от неё в промышленно развитых странах столь велики. Истинные убытки от неё нельзя определить, оценив только прямые потери, к которым относятся стоимость разрушившейся конструкции, стоимость замены оборудования, затраты на мероприятия по защите от коррозии. Ещё больший ущерб составляют косвенные потери. Это простои оборудования при замене прокорродировавших деталей и узлов, утечка продуктов, нарушение технологических процессов.
Идеальная защита от коррозии на 80 % обеспечивается правильной подготовкой поверхности, и только на 20 % качеством используемых лакокрасочных материалов и способом их нанесения. Наиболее производительным и эффективным методом подготовки поверхности перед дальнейшей защитой субстрата является абразивоструйная очистка.
Обычно выделяют три направления методов защиты от коррозии:
1. Конструкционный
2. Активный
3. Пассивный
Для предотвращения коррозии в качестве конструкционных материалов применяют нержавеющие стали, кортеновские стали, цветные металлы. При проектировании конструкции стараются максимально изолировать от попадания коррозионной среды, применяя клеи, герметики, резиновые прокладки.
Активные методы борьбы с коррозией направлены на изменение структуры двойного электрического слоя. Применяется наложение постоянного электрического поля с помощью источника постоянного тока, напряжение выбирается с целью повышения электродного потенциала защищаемого металла. Другой метод — использование жертвенного анода, более активного материала, который будет разрушаться, предохраняя защищаемое изделие.
В качестве защиты от коррозии может применяться нанесение какого-либо покрытия, которое препятствует образованию коррозионного элемента (пассивный метод).
Кислородная коррозия оцинкованного железа
Кислородная коррозия железа, покрытого оловом
Красочное покрытие, полимерное покрытие и эмалирование должны, прежде всего, предотвратить доступ кислорода и влаги. Часто также применяется покрытие, например, стали другими металлами, такими как цинк, олово, хром, никель. Цинковое покрытие защищает сталь даже когда покрытие частично разрушено. Цинк имеет более отрицательный потенциал и корродирует первым. Ионы Zn2+ токсичны. При изготовлении консервных банок применяют жесть, покрытую слоем олова. В отличие от оцинкованной жести, при разрушении слоя олова корродировать, притом усиленно, начинает железо, так как олово имеет более положительный потенциал. Другая возможность защитить металл от коррозии — применение защитного электрода с большим отрицательным потенциалом, например, из цинка или магния. Для этого специально создаётся коррозионный элемент. Защищаемый металл выступает в роли катода, и этот вид защиты называют катодной защитой. Растворяемый электрод, называют, соответственно, анодом протекторной защиты. Этот метод применяют для защиты от коррозии морских судов, мостов, котельных установок, расположенных под землей труб. Для защиты корпуса судна на наружную сторону корпуса крепят цинковые пластинки.
Если сравнить потенциалы цинка и магния с железом, они имеют более отрицательные потенциалы. Но тем не менее корродируют они медленнее вследствие образования на поверхности защитной оксидной плёнки, которая защищает металл от дальнейшей коррозии. Образование такой плёнки называют пассивацией металла. У алюминия её усиливают анодным окислением (анодирование). При добавлении небольшого количества хрома в сталь на поверхности металла образуется оксидная плёнка. Содержание хрома в нержавеющей стали — более 12 процентов.
5 задание
Моноклиналь [от моно... и греч. klínō — наклоняю], форма залегания слоев горных пород, характеризующаяся их пологим наклоном в одну сторону. Представляет собой обычно крыло какого-либо обширного и пологого поднятия или прогиба слоев. М. особенно характерны для платформ, где они приурочены к крыльям антеклиз и синеклиз. Примером М. является структура, образуемая палеозойскими толщами от южного склона Балтийского кристаллического щита к центру Московской синеклизы; наклон слоев исчисляется в 2—2,5 м на 1 км длины.