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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.07.2024

Просмотров: 166

Скачиваний: 0

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

Приведенные данные свидетельствуют о том, что со­ держание крупного заполнителя в бетоне влияет на ус­ ловия уплотнения растворной части, а также на интен­ сивность деструктивных процессов, связанных с мигра­

цией воды затворения

из цементно-водной суспензии

в зерна заполнителя

и обратно в начальный период

структурообразования. Чем ниже относительное содер­

жание

крупного пористого заполнителя, тем меньше его

влияние на свойства растворной части

в бетоне. Вместе

с тем

увеличение объема растворной

части приводит

к повышению объемной массы бетона. Для конструктив­ ных бетонов оптимальное значение фактора т находит­ ся в пределах 0,4—0,5, что соответствует относительно­ му объемному содержанию крупного заполнителя 0,45—

0,3. Если

заданная

прочность

бетона

ниже

прочности

применяемого пористого заполнителя,

целесообразно

принимать

меньшее

значение

//г—0,4;

если

заданная

прочность бетона выше прочности заполнителя, т сле­ дует принимать равным 0,5.

При проведении описанного исследования каждая се­ рия образцов включала в себя по шесть кубов с разме­

рами

ребер 10, 15 и 20 см. По три куба каждого

разме­

ра испытывалось по достижении 28-дневного

возраста

после пропарки и по три куба — еще через 5—10

дней

после

завершения испытаний остальных

образцов:

призм, «восьмерок» и балок. Результаты испытаний ку­ бов не показали закономерного изменения прочности за этот небольшой период времени.

Для анализа соотношения прочности кубов различ­ ного размера кроме результатов данного исследования были привлечены результаты аналогичных исследова­ ний, проведенных в отделе легкобетонного домостроения ЦНИИЭП жилища (рук. отдела к. т. н. Н. Я. Спивак), — преимущественно по изучению теплоизоляционно-конст­ руктивных бетонов марок 50 и 75. Таким образом, об­ щее количество частных результатов, использованных для определения влияния масштабного фактора при "раз­ личных модификациях керамзитобетоиа, составило бо­ лее 1000.

В настоящее время марка легкого бетона по прочно­ сти при сжатии устанавливается по результатам испы­ тания кубов размером 15X15X15 см. Поэтому проч­ ность' кубов с ребрами размерами 20 и 10 см была отне­ сена к прочности кубов с ребрами размером 15 см.

72


При анализе результатов испытаний было установле­

но, что отношение прочности

кубов

с ребром 20 см R20

к прочности

кубов с ребром

15 см Rl5

для керамзнтобе­

тона марки

50 (преимущественно

на

пористом песке)

при различных значениях структурного фактора т со­

ставляет в среднем i?2 o/#i5=0,92.

 

 

 

 

бетона

Во

всех остальных

случаях

(при испытании

марок

от 75 до 200) при использовании

как

пористого,

так и кварцевого песка

 

это отношение

 

было

 

примерно

одинаковым: i?2o/-Ri5==0,97.

 

результаты

груп­

По

отношению RwlRis

полученные

пируются

иначе:

 

 

 

 

 

 

 

 

для керамзнтобетона

 

марок от 50 до 200 на

пористом

песке flio/#i5 = 0,95;

 

 

 

 

 

 

 

 

для

керамзнтобетона

тех же марок

на

смешанном

песке

(пористом и кварцевом)

и для

керамзнтобетона

марки 75 на кварцевом песке i?w/-#i5=l;

 

 

 

для керамзнтобетона

 

марок от 100 до 200 на кварце­

вом песке

/?ю//?15= 1,05,

т.е. примерно такое

же, как

и для тяжелого бетона

(Rio/R\5=0,9 : 0,85= 1,06).

 

Таким

образом, для

керамзнтобетона на

пористом

песке, особенно низких марок, наибольшую прочность показывают кубы с размером ребра 15 см.

Размеры кубов, не оказывая большого влияния на средний показатель прочности при сжатии, в значитель­ ной степени определяют величину изменчивости получа­ емых результатов. Кубы с большими размерами ребер показывают более высокую однородность результатов испытаний. Так, внутригрупповая изменчивость в сериях из шести кубов с размером ребра 20 см составляет в среднем 5,8%, тогда как для кубов с меньшими разме­ рами ребер (15 и 10 см) эта изменчивость значительно выше — соответственно 7,7 и 9,1%.

6. П Р И З М Е Н Н А Я П Р О Ч Н О С Т Ь

В настоящее время трудно согласовать все имеющие­ ся сведения по соотношению призменной и кубиковой прочности легкого бетона.

Подготовка опорных поверхностей призм, примене­ ние в ряде случаев прокладок, выравнивающих контакт­ ные напряжения, а также тщательное центрирование по физической оси приводят к тому, что призменная проч­ ность нередко превышает кубпковую и в среднем Ька-

73


зывается выше значений, указанных в СНиП П-В. 1-62. На этом основании часто делают вывод, что призменная прочность легких бетонов выше, чем тяжелых.

Данные, имеющиеся в ЦНИИЭП жилища, показы­ вают, что призменная прочность тяжелых бетонов так­ же, как правило, заметно превышает нормативные зна­ чения.

Изучение зависимости между призменной и кубиковой прочностью некоторых видов легкого бетона на по­ ристых заполнителях показало, что в большинстве слу­ чаев отношение призменной прочности к кубиковой хо-

 

л

.. / ? П Р

1850 +

R

которая

рошо описывается гиперболой —— =

1

— ,

 

r

R

2000 + 2/?

 

в

практическом интервале

значений

почти

совпадает

с

прямой 7?пр/^ = 0,92—3-10-4/?.

 

 

 

 

 

Эта зависимость удовлетворительно

согласуется и с

данными других исследований.

 

 

 

 

 

Однако для некоторых видов легкого бетона зависи­

мость между призменной и кубиковой прочностью мо­ жет заметно отличаться от указанной. Так, для легкого бетона на перлитовом щебне и песке с насыпной массой

более 200 кг/м3

отношение между призменной и кубико­

вой прочностью

оказалось практически

постоянным:

Rnp/R = 0J5

(в интервале R от 50 до 200

кгс/см2).

Значение

призменной

прочности легкого бетона для

изгибаемых

конструкций

заключается не только в воз­

можности оценки результатов определения начальных модулей упругости. В строительных нормах призменную прочность намечается использовать в качестве единст­ венного показателя прочности бетона при сжатии. Такое решение обусловлено учетом действительного характера

распределения

напряжений в сжатых

зонах изгибаемых

и внецентренно

сжатых

конструкций.

 

Так как возможность

пластического перераспределе­

ния напряжений сжатия ограничена, действительный ха­ рактер эпюры этих напряжений может существенно от­ личаться от прямоугольного, принимаемого в расчете несущей способности. Поэтому, принимая повышенное сопротивление сжатию при изгибе, необоснованно завы­ шают расчетную несущую способность некоторых видов железобетонных конструкций.

Замена расчетного сопротивления сжатию при изгибе несколько увеличенным расчетным значением призмен­ ной прочности приведет к повышению недостаточного

74


коэффициента запаса переармпрованных конструкций и практически не повлияет на расчетную несущую способ­ ность элементов междуэтажных перекрытий, которая за­ висит, главным образом, от сечения и расчетного сопро­ тивления рабочей арматуры.

7. М О Д У Л Ь УПРУГОСТИ

Многие экспериментальные значения начальных мо­ дулей упругости различных видов и модификаций лег­ ких бетонов на пористых заполнителях заметно отлича­ ются от нормативных. Причем по мере накопления экс­ периментальных данных возрастает и количество противоречивых сведений. Следовательно, для уменьше­ ния разнородности показателей необходимо типизиро­ вать структуру легких бетонов в зависимости от назна­ чения конструкций, в которых они применяются, п тех­ нологии производства этих конструкций.

Значения объемной массы и начальных модулей уп­ ругости легких бетонов типизированных структур, реко­

мендуемых для применения в конструкциях

крупнопа­

нельных междуэтажных перекрытий,

приводятся в главе

I I I . Эти данные отражают

зависимость

между объемной

массой

указанных легких

бетонов

и

их

начальным

модулем

упругости,

найденную

экспериментальным

путем.

 

 

 

 

 

 

Известный интерес

представляет

аналитическое вы­

ражение эмпирической зависимости модуля упругости от

объемной массы и

прочности легкого бетона. При

ис­

пользовании такой

зависимости

отпадает

необходимость

в интерполяции и

облегчается

оценка

промежуточных

значений по прочности.

 

 

 

Анализ зависимости величины модуля упругости

от

объемной массы, представленной в виде степенной функ­

ции Е=Ку"ух

(R — const),

показал, что значение п, оп­

ределенное

на основании

экспериментальных данных,

в среднем

близко к единице.

Этот вывод согласуется с данными Г. Д. Цискрели и А. Б. Пирадова, которые в своих формулах предложили принимать прямую пропорциональность между значени­ ями объемной массы и модуля упругости легких бето­ нов. Указанные авторы по-разному оценивают зависи­ мость модуля упругости легкого бетона от его прочности при сжатии: в формуле Г. Д. Цискрели принята про-

75


порциональность модуля упругости прочности при сжа­ тии в степени 7з, в формуле Пирадова — степени 7г-

Статистическая обработка экспериментальных дан­ ных, имеющихся в ЦНИИЭП жилища, дает промежу­

точное значение этого показателя степени, которое

с не­

которым округлением можно принять 0,4. Таким

обра­

зом, была получена эмпирическая формула

Е^ =

= 11 Ycyxtf0'4-

Выведенная зависимость в основном обеспечивает хо­ рошую сходимость расчетных значений с фактическими. Исключение составляют керамзитоперлитобетоны, для которых данная формула в большинстве случаев дает завышенные значения модулей упругости. Это отклоне­

ние можно учесть уменьшением

коэффициента пропор­

циональности

для данной группы

бетонов с 11 до 9.

Величины

модулей упругости

тяжелых разновидно­

стей бетонов на пористых заполнителях в большей сте­ пени зависят от значений объемной массы. Поэтому предложенная формула для этих видов бетона дает не­ сколько заниженные значения модуля упругости. Это расхождение увеличивается с повышением объемной массы бетона. Следовательно, для указанных бетонов целесообразно принимать более высокое значение пока­

зателя степени. В

соответствии

с рекомендациями Евро­

пейской комиссии

по бетону и

железобетону

(Е. К. Б)

показатель

степени

при значении объемной массы мож­

но принять

в этом

случае равным 1,5. Тогда,

исполь­

зуя нормативные значения модуля упругости тяжелого бетона (СНиП П-В. 1-62*), величину модуля упругости бетона на пористых заполнителях с повышенным значе­ нием объемной массы можно определить из следующей зависимости:

где

£ л . д

и

.б — значения

модуля упругости

соответст­

венно

легкого и тяжелого

 

бетонов; ул .б и уг— объем­

ная

масса

соответственно

 

легкого и тяжелого

бетонов.

 

По многочисленным данным, среднее значение объ­

емной

массы тяжелого бетона в высушенном до постоян­

ного веса

состоянии составляет 2250 кг/м3, или 2,25 г/см3.

 

Следовательно,

можно

 

записать:

 

 

р

_

р

( УСУХ

\

0 . 3 £ т . б 7 ^ = ° . 3 ^ . б

У ^

 

 

 

 

 

 

76