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
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 |
(ар 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
2Ш 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