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

где у сук — объемная масса легкого бетона в сухом со­ стоянии, г/см3 или т/м3.

Эта формула обеспечивает хорошую сходимость с опытными данными лишь при высоких значениях объ­ емной массы легких бетонов (шлакопемзобетон, керам­ знтобетон на кварцевом песке марки 200 и выше).

Рассмотренные формулы дают одинаковые величины модуля упругости при следующих значениях объемной массы легкого бетона: марки 100—1550 кг/м3-; марки 150—1450 кг/м3; марки 200—1400 кг/м3; более высоких марок —1350 кг/м3.

При меньших значениях справедлива формула

£ л . б= 11 ТсухЯ0 , 4 ; при больших — £л .б = 0,3 £T.6Vcyx • Следовательно, последняя формула может быть ис­

пользована с указанными ограничениями для определе­ ния модулей упругости большинства видов конструктив­ ных легких бетонов (особенно высоких марок).

Ввиду большого разнообразия свойств пористых за­ полнителей и бетонов на их основе конкретные значения коэффициентов и показателей степени, указанные в предложенных формулах, не во всех случаях обеспечи­ вают высокую сходимость расчетных величин модулей упругости с опытными данными. •

Указанные значения расчетных параметров были ус­ тановлены нами на основании результатов исследова­ ний керамзитобетона, перлитобетона и шлакопемзобето-

от прочности и объемной массы может быть представ­ лена лишь в общем виде: Еб =

В этом случае вместо развернутых таблиц для лег­ ких бетонов на различных пористых заполнителях с раз­ личной объемной массой можно указывать только зна­ чения параметров К, т и п и границы их применения.

Значения коэффициента Пуассона для различных ви­ дов легких бетонов колеблются, по нашим данным, в пределах от 0,15 до 0,25, что в основном согласуется с результатами других исследований.

С увеличением отношения a/RUp значение коэффици­ ента Пуассона возрастает и по некоторым данным мо­ жет достигать 0,3.

77

Для решения задач в предположении упругой рабо­ ты легкого бетона значение коэффициента Пуассона ре­ комендуется принимать (.1=0,18.

8.П О Л З У Ч Е С Т Ь

Относительные пластические деформации бетона при длительном действии постоянной нагрузки называются деформациями ползучести. Пластические деформации наблюдаются и при кратковременном действии нагруз­ ки. Однако заметных величин они достигают только при высоких напряжениях, приближающихся к пределу прочности. В отличие от кратковременных пластических деформаций, деформации ползучести развиваются и при малых напряжениях.

Экспериментальные данные показывают, что дефор­ мации ползучести примерно пропорциональны напряже­ ниям при их отношении к пределу прочности менее 0,6. При более высоких напряжениях деформации ползуче­ сти, как и полные кратковременные деформации, связа­ ны с напряжениями нелинейной зависимостью. Однако эта стадия работы материала в конструкции при экс­ плуатационных нагрузках не достигается.

Поэтому свойство бетона деформироваться во вре­ мени при постоянной нагрузке вполне удовлетворитель­ но характеризуется мерой ползучести, т.е. величиной относительной деформации ползучести, приходящейся на единицу напряжения.

Для изгибаемых конструкций величина меры ползу­ чести используется при определении потерь предвари­ тельного напряжения арматуры.

По имеющимся данным, мера ползучести легких бе­ тонов на 20—50% выше, чем тяжелого бетона той же прочности. Эти данные показывают, что по величине ме­ ры ползучести легкие бетоны значительно меньше отли­ чаются от тяжелых, чем по величине модуля упругости.

В опытах, проведенных Г. А. Бужевичем, при загружении образцов в семидневном возрасте получена прак­ тически одинаковая мера ползучести керамзитобетоиа марки 150 на кварцевом песке (8—9-10~6) и тяжелого бетона той же прочности (7—9-10- 6 ). При загружении образцов этого же керамзитобетоиа в двухмесячном воз­ расте величина меры его ползучести уменьшилась при­ мерно на 35%.

78

Величину ползучести легкого бетона нельзя рассмат­ ривать в отрыве от его прочности. При одинаковой степе­ ни обжатия a/Rnp и одинаковых относительных дефор­ мациях ползучести мера ползучести обратно пропорцио­

одинаковой степени использования их прочности. Поэ­ тому для оценки ползучести бетона иногда пользуются отношением полных относительных деформаций при дли­ тельной нагрузке к начальным кратковременным дефор­ мациям при этой же нагрузке. Из результатов рассмот­ ренных опытов можно заключить, что у тяжелого бетона

зуют отношение длительных и кратковременных дефор­ маций конструкций.

Ползучесть легкого бетона в основном зависит от тех же факторов, что и тяжелого. Она повышается с ро­ стом водоцементного отношения и расхода цемента и уменьшается с увеличением возраста образцов к момен­ ту загружения.

9. У С А Д К А

Наиболее отрицательным свойством бетона как на пористых, так и на плотных заполнителях является усад­ ка. В изгибаемых конструкциях, работающих с трещи­ нами, усадка бетона в сжатой зоне приводит к увеличе­ нию их кривизны и прогиба во времени. Усадка бетона в растянутой зоне приводит к увеличению в нем растя­ гивающих напряжений, а при наличии трещин мало

79

способствует уменьшению деформаций арматуры в бе­ тоне. В напряженно-армированных конструкциях усад­ ка увеличивает потери предварительного напряжения.

ляются следствием неравномерности усадки в объеме элемента. Так, более массивные образцы имеют мень­ шую усадку по сравнению с менее массивными, однако усадочные напряжения в более массивных образцах мо­ гут быть выше.

Процесс усадки неразрывно связан с твердением це­ мента и высыханием бетона. Пропаренные образцы по­ казывают меньшую величину усадки, чем образцы нор­ мального твердения, однако это не свидетельствует о развитии в последних более высоких усадочных напря­ жений. В процессе ускоренного твердения во время про­ парки в бетоне развиваются очень высокие усадочные напряжения, которые могут привести к образованию трещин.

В малых образцах градиент влажности между их по­ верхностью и центром меньше, чем в массивных, а сле­ довательно, меньше и усадочные напряжения. Этим мо­ жно объяснить значительно более высокую прочность бетона на растяжение при изгибе в балочках 4 Х 4 Х Х16 см по сравнению с образцами, имеющими сечение 15X15 см.

При одинаковых сечениях большая скорость усадки в какой-то период времени свидетельствует о более вы­ соких внутренних напряжениях. Окончательная величи­ на усадки не отразится на величине внутренних напря­ жений, которые к тому моменту могут вообще исчезнуть.

Деформациям усадки цементного камня препятству­ ют зерна заполнителя, что также является одной из при­ чин возникновения внутренних напряжений в бетоне. В связи с этим проф. М. 3. Симонов высказывает пред­ положение, что при использовании более податливых пористых заполнителей возникающие по указанной при­ чине напряжения должны быть меньше, чем при исполь­ зовании плотных заполнителей.

80

В самом деле, если предположить равномерные по всему объему элемента усадочные деформации, то боль­ шая суммарная величина усадки будет свидетельство­ вать о меньших напряжениях в бетоне, препятствующих этому процессу. Однако усадка неравномерно развива­ ется по объему элемента, что является основным препят­ ствием в деле создания экономичных ребристых конст­

ний п образуются трещины. Для уменьшения такой кон­ центрации внутренних напряжений можно рекомендо­ вать плавное сводчатое очертание нижней поверхности ребристых плит.

По данным Г. А. Бужевича, величина усадки керамзитобетона на кварцевом песке прочностью при сжатии 200 кг/см2 и на керамзитовом песке прочностью 40 кг/см2 при хранении в обычных условиях в течение 540 дней составила 0,271—0,275 мм/м. Усадка тяжелого бетона

усадку 0,8 мм/м. Усадка пемзобетона к этому времени

80 суток, по данным американских ученых В. А. Гордо-