Файл: Баулин Д.К. Междуэтажные перекрытия из легких бетонов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.07.2024

Просмотров: 164

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Полное совпадение отмечается и по отдельным ви­ дам бетона. Для керамзнтобетона на пористом песке среднее отклонение составляет — 0,24%; иа смеси песков 4-1,96%; на кварцевом песке —1,22%.

Отдельные расхождения между величинами модулей упругости при сжатии и растяжении в основном можно отнести за счет значительно меньшей точности опреде­ ления последних. Поэтому при дальнейшем анализепо­ лученных данных использованы только более достовер­ ные значения модулей упругости, определенные по ре­ зультатам испытаний призм.

На рис. 26 показаны графики зависимости модуля упругости от кубпковой прочности бетона при сжатии и объемной массы в сухом состоянии. Эти графики по­ казывают, что при одинаковой прочности при сжатии н использовании одних и тех же материалов значения мо­ дулей упругости могут отличаться в больших пределах. Более высокие значения модулей упругости при одина­ ковой прочности, как правило, соответствуют большим значениям объемной массы.

Но так как объемная масса бетона зависит от струк­ турного фактора т, то и значения модуля упругости мо­ гут быть представлены в функции от т. Графики, пред­ ставленные на рис. 27, показывают, что такую важную характеристику бетона определенной прочности, как мо­ дуль упругости, нельзя связывать только с видами круп­ ного и мелкого заполнителя и что определенную роль играет также строение бетона, характеризуемое значе­ нием фактора т.

Для нахождения зависимости модуля упругости бето­ на от свойств крупного заполнителя и растворной части можно воспользоваться моделью бетона, которая рас­ смотрена в п. 2 настоящей главы.

Но поскольку деформативность бетона не связана с наиболее слабым сечением, проходящим через центры гранул, а характеризуется свойствами материалов во всем объеме рассматриваемого тела, то сферическую форму заполнителя в этом случае можно заменить рав­ ным по объему цилиндром с усредненными сечением и высотой, или даже призмой того же объема. Тогда рас­ четная схема бетонного образца может быть представле­ на в виде призмы из раствора высотой Я, с площадью сечения F, внутри которой расположена подобная приз­ ма из материала заполнителя (рис. 28). Высота этой

5*

67

внутренней призмы из условия подобия при объемном содержании крупного заполнителя со будет равна h =

= Я)/"со, а сечение

S = F\:

со2. Относительное расчетное

сечение заполнителя

будет

равно

 

s =

 

 

160

 

m

 

 

 

 

p

i

О

0,1 0?

0,3 OA

0,5т

 

 

Рис. 27. Зависимость начального мо­

Рпс. 28. Расчетная схема

дуля упругости керамзитобетона Е от

бетона для

определения

значения

структурного фактора

модуля

упругости

/ — на кварцевом

песке; 2 — н а порнстом

 

 

и кварцевом

песках; 3—на

порнстом песке

 

 

Таким образом, в ранее рассмотренной модели пло­ щадь сечения крупного пористого заполнителя в наибо­ лее слабом сечении элемента принималась больше ус­ редненной на 10%, что в общем вполне оправдано.

Используя модель, изображенную на рис. 28, можно модуль упругости бетона £б представить в виде функ­ ции от модуля упругости растворной части Е-р.ч, модуля упругости крупного заполнителя Е3 и от его объемного содержания в бетоне со:

 

i_

 

J_

. 3

„ 3

(12)

 

 

Ее

-Р-ч

 

1 \

 

, 3

 

£ 3 +

\1

 

 

68


При изменении модуля упругости заполнителя от О до оо модуль упругости бетона имеет вполне определен­ ное конечное значение. Если же модуль упругости рас­ творной части равен 0, то, согласно приведенной форму­ ле, модуль упругости бетона также будет равен 0. Та­ ким образом, эта формула вполне отражает роль каждого компонента в бетоне при отсутствии в нем не­ заполненных межзерновых пустот.

В связи с тем, что в рассматриваемых опытах исполь­ зуется крупный заполнитель одной партии с более или менее постоянной плотностью и в результате испытаний получена большая и разносторонняя информация о проч­ ности и модулях упругости бетона с его применением, вполне разрешимой становится задача определения та­ ких параметров этого заполнителя в бетоне, как проч­ ность и модуль упругости.

Знание этих параметров позволяет оценить свойства растворной части в бетоне, которые по рассмотренным

выше причинам

могут

значительно

 

отличаться

от

свойств отдельно взятой растворной части.

 

Для' решения

этой задачи

можно

воспользоваться

формулами (1), (2) и (12).

 

Е

 

Е—,

Подставляя в

формулу

(2)

сср .ч =

и а3=

можно известную из опыта прочность бетона выразить через прочность заполнителя в бетоне, его модуль упру­

гости

и

модуль

упругости растворной

части:

R —

 

2

 

 

 

2 \

 

 

 

 

 

= 1,1со Т /?з+(1 - 1,1

а* Ь з ^ ' -

*

 

 

 

Зная

модуль

упругости

Е3

бетона,

из

формулы

этого

(12)

можно

получить еще

одно

уравнение с

теми

же

неизвестными

Е3

и

£^.4. Таким

образом,

получаем

два

уравнения с тремя

неизвестными.

 

 

 

Используя данные испытаний бетона другого соста­

ва, например с другим объемным

содержанием

крупного

заполнителя, можно получить еще два уравнения, но только с одним новым неизвестным — модулем упруго­ сти растворной части бетона второго состава.

Бетоны, результаты испытаний которых могут быть использованы для составления этих уравнений, должны отвечать трем условиям:

1) иметь слитное строение; все межзерновое прост-

69



ранство гравия должно быть заполнено растворной ча­ стью;

2) прочность растворной части в бетоне должна быть выше прочности самого бетона;

3) отношение модуля упругости к прочности у рас­ творной части должно быть меньше, чем у крупного за­

полнителя

р л -<схз).

 

 

 

 

 

Всем этим условиям отвечает керамзитобетон на по­

ристом песке с высоким содержанием

цемента.

 

 

В

проведенном исследовании

бетона таких

составов

было достаточно не только для

составления

указанных

уравнений,

но и для

неоднократной проверки

получае­

мого

решения.

 

 

 

 

 

 

Согласно этим уравнениям, модуль упругости керам­

зитового гравия плотностью 0,75

г/смъ

и насыпной

мас­

сой около

400 кг/м3

составляет

100 000 кгс/см2,

а

проч­

ность

при

сжатии в

бетоне —163

кгс/см2.

 

 

 

В

керамзптобетоне на пористом

песке

предельная

сжимаемость растворной части больше, чем заполните­ ля. Поэтому разрушение начинается с раздавливания гранул керамзитового гравия. В этом случае полностью используется прочность крупного заполнителя.

Прочность растворной части к моменту начала раз­ рушения остается недоиспользованной. Следовательно, определив по формуле (12) после соответствующих пре­ образований модуль упругости растворной части, при­ готовленной на пористом песке, можно затем только ука­

зать

минимальное значение

ее

прочности

из

условия

 

^ Р - ч ^

р

'

 

 

Это минимальное значение, кроме того,

не

должно

быть

меньше прочности бетона: Rp.4 > Re. Если же рас­

четная прочность бетона больше фактической, то это оз­ начает, что Rp.4 = Re-

Таким образом, за исключением последнего случая, прочность растворной части на пористом песке остается неопределенной.

Для остальных видов бетона на кварцевом песке и на

смеси кварцевого

и пористого песков, пользуясь найден-

^ ными значениями

R3 и Е3, по формулам (1) и (12) уда­

ется определить как модуль упругости, так и прочность растворной части.

70


Результаты этих расчетов в виде графика зависимо­

сти модуля упругости растворной части

от ее прочно­

сти при сжатии представлены на рис. 29.

Для сопоставления на этом графике

приведена кри­

вая нормативных значений модуля упругости для мелко­ зернистых бетонов по СИиП П-В.1-62*.

Ерч.НЮОкгс/см2

1 1 1 1 1 1 1 1 г—г—]

220 1

 

70 90

110 130 150 170 180 210 230

250-270Вр^кГс/с^

Рис. 29. Зависимость

модуля

упругости

растворной ча­

 

сти керамзитобетона от ее прочности при сжатии (по

 

 

 

 

 

расчетным

данным)

 

 

 

 

/ — на кварцевом

песке при ш = 0 , 5 ; 2— то же , при ш = 0 , 3 ; 3 — то

ж е ,

при /н=0,2;

4 — на пористом

и кварцевом песках при га=

= 0,48: 5 — т о

же, при ш=0,29; 6— то же , при m=0,I9; 7 — на по­

ристом

песке

при т = 0 , 4 7

(условно); 8 — т о

же , при

т = 0 , 2 8 ;

9 — то

же , при т = 0 , 1 8 ;

10— нормативные

 

значения

модулей

 

 

 

упругости

мелкозернистых

бетонов

 

 

На

первый

взгляд

расчетное значение прочности ке­

рамзитового гравия в бетоне представляется

несколько

завышенным. Но если

учесть, что на этом же керамзите

при расходе цемента около 400 кг/м3

и выдержке

перед

пропаркой

около

двух

суток

была

получена

прочность

бетона

более 250 кгс/см2,

то указанная прочность

запол­

нителя

уже не кажется

слишком

высокой.

Прочность

керамзитобетона

250 кгс/см2

при использовании

цемен­

та марки 400 близка к теоретическому пределу для за­ полнителя прочностью около 160 кгс/см2.

71