Файл: Митрофанов, Е. Н. Армоцемент.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 75

Скачиваний: 0

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

изгибаемых элементов ткаными сетками. Для этого были прове­ дены испытания нескольких серий образцов на изгиб. Параметры изготовления образцов представлены в табл. 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т А Б Л И Ц А

8

Серии

 

 

Количе ­

 

 

 

К р у п н о с т ь

Н а т я ж е ­

*„•

о б р а з ц о в

 

 

 

 

 

н схема

 

сетки

ство

В : ц

Ц : П

песка,

ние,

КГ:

 

а р м и р о в а н и я

 

 

сеток

 

 

 

мм

кГ,

см2

си*

А4

 

- 2

 

3,2

4

0,40

1

2

0,15—1,2

250

500

А„

2

1

3,2

4

0,40

1

2

0,15-1,2

500

Б н - 2

 

5

4

0,40

1

2

0,15—2,5

600

Б4

— 2

 

5

4

0,40

I

2

0,15—2,5

250

700

Б 8

-

1

 

5

8

0,40

1

2

0,15-2,5

250

600

В„ -

1

 

5

6

0,42

1

2,4

0,15—1,2

250

400

П р и м е ч а н и я .

1. Время вибрирования 3 .«ин.

 

 

 

 

 

2.

 

Схема

1 — сетки по сечению

распределены

равномерно .

 

 

 

 

3. Схема 2 — тр и сетки равномерно распределены в

растянутой

зоне, одна

находитс я

в сжатой зоне на расстоянии 2 мм от поверхности

о б р а з ц а .

 

 

 

 

<t. R K прочность

бетона на с ж а т и е ( к у б и к и

7 X 7 x 7

см).

 

 

 

 

В табл. 9 приведены результаты

испытаний плоских

образцов

на изгиб; там же представлены

параметры армирования

ц и

& П р

по полному сечению образцов 80X20 мм. Однако в образцах, ар­ мированных неравномерно (схема 2), три тканые сетки располо­ жены в растянутой зоне с охватом сечения по высоте, равным по­ ловине толщины элемента. Таким образом, степень насыщения ар­

матурой растянутой зоны

элемента для всех

серий

определяется

ц = 1,5-1,7% и йП Р =2,5-3 Цсм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т А Б Л И Ц А 9

 

 

Условные н а п р я ж е н и я

ПараметрыЗармнровання

 

яа стадии раскрытия трещин а т = 0,05 мм

Серии

 

 

 

 

 

 

образцов

 

 

 

 

 

 

и схема а р м и р о ­

 

 

 

т р

 

 

вания

о - т р , кГ/см-'

 

 

Апр, Нем

 

 

р а з р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А4 — 2

 

103

0,05

0,81

1.0

1,6

А „ - 2

 

95

0,05

0,84

1,0

1,6

Б „ - 2

 

92

0,05

0,70

1,5

1,6

Б 4 - 2

 

118

0,05

0,76

1,5

1,6

Б, - 1

 

124

0,05

0,67

2,8

3,2

В, — 1

 

137

0,05

0,71

2,1

2,3

Неармиро-

 

56

 

1,00

 

 

ванные

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а н и е .

В т а б л и ц е приведены

осредненные результаты по образцам к а ж д о й

серии . В серии 9—12 образцов .

 

 

 

 

Полученные

при испытаниях

значения условных

напряжений

в крайних волокнах растянутой зоны на стадии раскрытия тре­ щины ЙТ = 0,05 мм свидетельствуют о потенциальных возможностях

31


неравномерного армирования. Действительно, при дисперсном ар­ мировании растянутой зоны элемента можно, практически не сни­ жая сопротивляемости армоцемента раскрытию трещин, сократить количество сеток почти в два раза за счет недоармирования сжа­ той зоны изгибаемого элемента.

Во всех случаях сжатую зону элемента необходимо армировать

не менее чем одной сеткой. Как указывалось

выше,

применение

наклепанных тканых сеток для армирования

армоцемента

дает

определенный эффект. Подтверждением этого

служат

также

ре­

зультаты испытаний образцов серии Be. При меньшем армировании образцов серии В6 , чем образцов серии Бв, сопротивляемость по­ следних раскрытию трещин ниже, чем первых, на 10%, а при рав­ ных параметрах армирования — на 15—20%-

Повышение прочности бетона, так же как и при растяжении образцов, оказывает сравнительно незначительное влияние на ра­ боту армоцемента при изгибе, особенно на стадии раскрытия трещин.

Чем выше прочность бетона, тем выше его упругие характери­ стики, а это обусловливает начальное раскрытие трещин на более значительную величину в сравнении с образцами из бетона мень­ шей прочности. Таким образом, применение бетона повышенной прочности марок «500», «600» и «700» эффективно для сжатых элементов и не всегда оказывается желательным для растя­ нутых.

Влияние прочности бетона на прочностные и деформативные свойства армоцемента

Определяющими факторами повышения прочности и деформативности армоцемента при растяжении и изгибе являются коли­ чество и характер распределения армирующего материала. Проч­ ность бетона, как показали испытания образцов, незначительно влияет на напряженное состояние армоцемента при растяжении. В большей степени прочностные свойства бетона проявляются при деформировании армоцемента. Действительно, повышая прочность

бетона с 300 до 750 кГ/см2, мы увеличиваем

условные напряжения

на стадии трещинообразования всего лишь

на 10—15%, в то же

время деформативность сравниваемых образцов при растяжении снижается на 20—25%, в основном за счет уменьшения количества и увеличения ширины раскрытия трещин.

Расход цемента является одним из основных факторов, регули­ рующих прочность бетона. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что с увеличением расхода цемента на 1 м3 бетона сопро­ тивляемость армоцемента трещинообразованию практически не ме­

няется.

Действительно, образцы

с

расходом цемента

600 и

1000 кг/м3

например при knp=l,5

l/см,

имеют мало отличающиеся

значения

условных напряжений при растяжении с фиксированной

шириной

раскрытия трещин о т = 0,04 мм, а именно: ai = 27

кГ/см2,

с2 = 31

кГ1см2.

 

 

 

32


В образцах с расходом цемента 1000 кг/м3 образуется большое количество усадочных трещин, которые отрицательно сказываются на работе армоцементных образцов при растяжении.

Таким образом, оптимальным расходом цемента на 1 м3 бетона следует считать 600 кг. Надо также обратить внимание на зако­ номерности изменения трещиностойкости растянутых образцов с уменьшением их толщины при равных показателях степени арми­ рования и скорости загружения, но с различным составом бетона.

Из табл. 10 видно, что сопротивляемость трещинообразоваиию повышается с увеличением толщины элемента. Закономерность ро­ ста сохраняется для образцов с различным составом бетона, отли­ чительной особенностью является лишь количественное соотноше­ ние показателей трещиноватости. Увеличение степени насыщениябетона ткаными сетками способствует выравниванию показателей трещинообразования образцов различной толщины.

 

 

 

 

 

 

 

Т А Б Л И Ц А 10

 

 

Р а с х о д

цемента на 1 мл

песка,

 

 

 

Сечение

 

 

кг

 

 

А п р . 1см

 

и. и

элемента, мм

 

600

S00

1000

 

 

 

 

 

 

80X10

 

1,00

1,00

1,00

1,2

 

1,1

80X20

 

1,15

1,10

1,05

1,2

 

1,1

80X30

 

1,20

1,15

1,10

1,2

 

1,1

П р н м е ч а

н и е.

За величину показателя

трещиноватости

принято

у с л о в н о е н а п р я ­

жение, соответствующее

ширине

раскрытия трещин

а т = 0.05 мм; для образцов

толщиной

10 мм он принят

для всех трех составов бетона равным единице .

 

 

 

Например, для образцов со степенью армирования ц,= 1,5-4-2,5%

и коэффициентом

поверхности knp=2-4-3

\/см

расхождение в на­

пряжениях,

отвечающих

раскрытию

трещин ЙТ = 0,05

мм,

состав­

ляет всего лишь

5%- Это объясняется

тем, что состояние

поверх­

ности образцов, а также неоднородность напряжений в различной степени сказываются на их работе при растяжении. При этом именно состояние поверхности армоцементных образцов предопре­ деляет их сопротивляемость трещинообразоваиию, особенно на на­ чальной стадии.

Что касается стадии раскрытия трещин, определяющим факто­ ром трещиноватости будет являться эксцентриситет внутренних усилий, величина которого характеризуется степенью неоднородно­ сти напряженного состояния.

Для образцов малой толщины относительное влияние дефектов поверхности и эксцентриситета внутренних усилий проявляется в большой степени, что подтверждается также при испытаниях.

Повышение степени армирования образцов; особенно ткаными сетками с небольшими ячейками, компенсирует и локализует влия­ ние дефектов поверхности, выравнивая показатели сопротивляемо­ сти раскрытию трещин. Толщина защитного слоя бетона в армо­ цементных конструкциях, исходя из условия сохранения постоянной

33


степени дисперсности армирования по всему сечению, должна со­ ставлять 2—3 мм. С увеличением толщины защитного слоя сопро­ тивляемость армоцемента трещинообразованию понижается, при­ ближаясь, например, при толщине защитного слоя 6—8 мм к ха­ рактеру трещинообразования железобетона. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании, не допуская отклонения от нормируемых величин.

Номинальные размеры толщины защитного слоя определяются допусками технологического оборудования и требованиями долго­ вечности. Все это предопределяет оптимальные варианты армиро­ вания, обеспечивающие стабильность прочностных и деформативных свойств армоцемента при растяжении и изгибе.

Можно придерживаться следующих рекомендаций по армиро­ ванию растянутых зон элементов:

п р и а р м и р о в а н и и т о л ь к о т к а н ы м и с е т к а м и —

сетка № 5, 6 или 8 — три-четыре на 1 см толщины

элемента; сетка

№ 10 или 11 —три на 1 см толщины элемента;

 

п р и к о м б и н и р о в а н н о м а р м и р о в а н и и

— сварная сетка

с проволокой диаметром 3—4 мм и тканая сетка

№ 6, 8, 10 или

11 — в комплекте две-три на 1 см высоты дисперсно армирован­ ных крайних волокон.

§ 5. ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ АРМОЦЕМЕНТА

Растяжение армоцемента

Экспериментальные исследования армоцементных образцов при растяжении показали, что прочность их зависит от количества ар­ мирующего материала и практически не зависит от типа тканых сеток. Таким образом, прочность армоцемента при растяжении оп­ ределяется прочностью арматуры.

При разрушении армоцементных элементов тканые сетки, как правило, разрываются не сразу и не одновременно, что объясняется неравномерностью укладки сеток при бетонировании элемента, а также нестабильностью их деформативных свойств. Коэффициент неравномерности работы тканых сеток армоцементного элемента не превышает 10—15%.

Когда в качестве армирующего материала используются тканые стальные сетки с предварительным наклепом их (путем 20-кратной вытяжки с разгрузкой при напряжениях а=0-^-0,7 сг, где а в р — временное сопротивление стали сеток), разрушение образцов носит иной характер.

При достижении осредненных значений относительных дефор­ маций, равных е=2-7-3%, наступает предельное состояние по проч­ ности, определяемое началом расслоения армоцементного элемента

по плоскостям бетон—сетка. Расслоение

армоцемента дисперсного

армирования с (.1=2,2% и &пр = 3,2 \/см

происходит при напряже­

ниях в арматуре, составляющих 0,85 ав-

 

34