Физические свойства грузов

Общие сведения о физических свойствах грузов

Условия и техника перевозки, перегрузки и хранения груза определяются, прежде всего, теми свойствами, которые присущи грузу. Свойства любого груза (вне зависимости от его сущностной стороны) подразделяются на несколько групп. Одна из таких групп представлена физическими свойствами.

Физические свойства груза представляют собой те свойства груза, которые сохраняются у него в отсутствии какого-либо химического взаимодействия, что позволяет грузу оставаться самим собой. Физические свойства определяют различные характеристики груза, которые связаны с его физическим состоянием.

К основным физическим свойствам груза относятся агрегатное состояние груза при определенных температуре и давлении (оно бывает твердым, жидким, газообразным), температуры плавления и кипения, запах (или его отсутствие), цвет и блеск, плотность, тепло- и электропроводность, растворимость в воде. С точки зрения транспортировки груза перевозчики, в первую очередь, интересуются такими физическими свойствами, как:

• сыпучесть;
• угол естественного откоса;
• сопротивление сдвигу;
• скважистость;
• пористость;
• способность уплотняться.

Описание физических свойств грузов

Сыпучесть представляет собой способность насыпных и навалочных грузов перемещаться под действием сил тяжести или внешнего динамического воздействия. Ее можно описать при помощи величины угла естественного откоса и сопротивления сдвигу.

К сыпучим относятся грузы, которые представляют собой однородную массу фракционных составляющих твердых частиц в форме порошка, зерен, гранул, капсул, обладающих подвижностью (сыпучестью). В качестве примера можно привести зерно, кокс, керамзит и т.д.

Сыпучесть груза может быть резко уменьшена или полностью утрачена. Это происходит в результате наступления неблагоприятных условий хранения груза. Данный процесс называется процессом слеживания.

Угол естественного откоса представляет собой угол между поверхностью рыхлой горной массы или иного сыпучего материала с горизонтальной плоскостью. В некоторых случаях используется термин «угол внутреннего трения».

По углам естественного откоса определяются максимально допустимые углы откосов уступов и бортов карьеров, насыпей, отвалов и штабелей. Угол естественного откоса из различных материалов имеет разную величину.

Частицы материала, которое находится на свободной поверхности насыпи, испытывают состояние критического (предельного) равновесия. Угол естественного откоса связан с коэффициентом трения и определяется шероховатостью груза, степенью его увлажнения, гранулометрическим составом и формой, а также плотностью материала.

Гранулометрический состав дает характеристику количественному распределению частей (в виде кусков или частиц) насыпных и навалочных грузов в соответствии с их размерами. Он значительно влияет на такие свойства груза, как сыпучесть, гигроскопичность, способность к слеживанию, смерзанию и уплотнению.

Смерзание груза представляет собой процесс, осуществляемый в перевозимых насыпью грузах, которые при температурах наружного воздуха ниже 0 градусов по Цельсию теряют свои обычные свойства сыпучести вследствие смерзания отдельных част и груза между собой и примерзания к днищу и стенкам грузовой емкости. К таким грузам относятся уголь, торф, щебень, гравий, песок и др.

Для того чтобы не допустить смерзания грузов, необходимо своевременно проводить соответствующие профилактические меры. К их числу относятся следующие меры:

• осушение насыпных грузов с целью снижения уровня их влажности;
• помещение увлажненных грузов в морозильные камеры;
• равномерное обрызгивание массы груза, а также пола и стенок грузовой емкости и платформ минеральными маслами и маслами из каменного угля, а также такими профилактическими жидкостями, как ниогрин, северин, раствор кальциевой или поваренной соли;
• пересыпка груза негашеной известью, древесными опилками.

Предельное сопротивление сдвигу (растяжению) представляет собой способность груза противостоять перемещению его отдельных частей относительно друг друга в результате воздействия касательных и прямых напряжений. Данный показатель характеризуется прочностными свойствами грузов. Способность груза воспринимать нагрузки не разрушаясь, называют прочностью.

Скважистость представляет собой наличие в грузе скважин, отверстий, пор. Эти образования делают груз проницаемым для жидкостей и газов. Скважистость не является постоянной величиной, она сокращается в случае долгого хранения большого объема груза, а также с увеличением влажности.

Пористость представляет собой долю объема пор в общем объеме пористого тела. Например, ввиду многообразных физико-химических свойств груза поры бывают разной величины — от крупных, видимых глазом (например, у губки или кожи), до чрезвычайно мелких, которые едва различимы под микроскопом (например, некоторые сорта дерева, камни).

Уплотнение представляет собой естественный процесс, который происходит в рыхлой массе при хранении как в таре, так и в насыпи. Он проявляется в уменьшении расстояния между частицами рыхлой массы, что ведет к уменьшению занимаемого ей объема.

Таким образом, грузы характеризуются наличием большого числа разнообразных физических свойств. Их конкретные параметры значительным образом обуславливают особенности организации и осуществления перевозочного процесса. В связи с этим требуется заблаговременное изучение грузов, выявление и фиксация их физических свойств и приспособление под них транспортного средства (выбор подходящего вида транспорта) и иных параметров транспортировки (разработка маршрута, настройка скорости и т. п.).