Файл: Митрофанов, Е. Н. Армоцемент.pdf

Работа армоцемента дисперсного армирования при растяжении может характеризоваться диаграммой, представленной на рис. 2. Она построена в координатах 0 , е, где о — условные напряжения при растяжении; е — осредненные относительные деформации армо­ цемента. Из диаграммы видно, что качественная картина деформа-

Оа, где нарастание деформаций пропорционально увеличению на­ грузки.

впределах е=(80ч-160) • 10~s;

вторая зона (участок вг) —

В начальной зоне упругопластической стадии армоцемента по­ являются трещины с раскрытием 5—10 мк, а в железобетоне — 20—30 мк.

Таким образом, упругопластическая стадия работы намного от­ личается от подобной в железобетоне прежде всего значительным развитием ее.

лишь 15%. Максимальная ширина раскрытия трещин перед разру­ шением достигает 0,8—1,5 мм.

Следует отметить, что нарушение сцепления проволоки' сеток с бетоном происходит с ростом нагрузки постепенно, однако пол­ ного проскальзывания проволоки не наблюдается даже при разру­ шении образца.

В зоне трещины, например с а т = 0,1 мм, участки проволоки с нарушенным сцеплением обычно составляют 1,5—2 мм и распо­ лагаются симметрично относительно нее.

35

Шаг трещин в дисперсно-армированных образцах зависит от армирования, прочности и возраста бетона, наличия внутреннихэксцентриситетов, возникающих в результате неравномерного рас­ пределения сеток, а также нестабильности их свойств. В армоце-

цах с большей интенсивностью армирования, например при /гп р >2 1/см и |i>2—, при средней прочности бетона и раннем возрасте загруження.

Определяющим фактором выбора расчетных характеристик ар­ моцемента при растяжении является его деформативность. При этом надо иметь в виду, что, помимо учета деформаций элемента при загружении, необходимо нормировать также и остаточные де­ формации, которые не в меньшей мере оказывают отрицательное влияние на долговечность конструкций.

Изгиб армоцемента

Изгиб по виду напряженного состояния относится к «мягким» видам загруження, что обусловливает определенные количествен­ ные и качественные изменения работы армоцемента на стадии об­ разования и раскрытия трещин. Поэтому представляет интерес рас­ смотреть картину трещинообразования и раскрытия трещин армо­ цемента при изгибе двух типов образцов, резко отличающихся друг от друга по форме.

мером 100X100x10 мм. Армирование элементов принято одинако­ вое, но степень насыщения бетона армирующим материалом опре­

Ц : П = 1 : 2. В момент испытания прочность бетона образцов соста­ вила в среднем 500 кГ/см2-. Выдержка образцов с момента изготов­ ления до испытания производилась в течение трех лет, причем хра­ нение в первые два года было естественно-влажное, а затем — ес­ тественно-воздушное. Перед испытанием на поверхности опытных элементов трещин обнаружено не было.

Таким образом, исследованию подвергались образцы, в которых физико-химические процессы, сопутствующие созреванию бетона, практически закончились. Это обстоятельство имеет немаловажное значение, так как экспериментальные данные показали, что проч­ ность бетона и условия его созревания оказывают существенное влияние на трещинообразование армоцемента.

Испытание плоских образцов, а также элементов коробчатого сечения производилось на специальных стендах по схеме чистого изгиба. Мы рассмотрим лишь работу армоцементных элементов на стадии трещинообразования и исключим стадию разрушения, ко­ торая мало чем отличается от подобных в железобетоне.

36

вании полученных результатов построены графики (рис. 3) и таб­ лицы, характеризующие зависимость ширины раскрытия трещин от нагрузки.

Приведенные данные свидетельствуют об определенном разли­ чии динамики раскрытия трещин в плоских образцах и элементах

<5,кГ/смг 200г -

коробчатого сечения. Действительно, в плоских изгибаемых образ­

Установлено, что раскрытие трещин в элементах при возраста­ нии нагрузки происходит не по линейному закону; это относится как к элементам коробчатого сечения, так и к плоским образцам.

Первые трещины, возникшие в образцах, как правило, раскры­ ваются на большую величину, чем трещины, образовавшиеся в про­ цессе деформирования на промежуточных стадиях загружения.

В табл. 11 и 12 представлены данные о динамике трещинообразования в плоских образцах и элементах коробчатого сечения. Из таблиц видно, что практически все трещины на определенных стадиях загружения имеют тенденцию к стабилизации. При этом

37

38

стабилизация трещины охватывает зону приращения напряжений, определяемых в среднем величиной Аа= 18-7-27 кГ/см2, после чего она продолжает раскрываться, причем с большей интенсивностью.

Шаг трещин определяется величиной h=2a, где а — размер ячейки сеток. Таким образом, в зоне действия постоянного изги­ бающего момента возникают трещины с шагом 12—14 мм. Анало­ гичная картина наблюдается и в балках коробчатого сечения.

Как показывает график (рис. 3), трещины с шириной раскры­ тия йт = 0,05 мм характеризуют работу армоцемента в конечной зоне упругогсластической стадии. Именно в этой точке наблюдается перелом графика при испытании на изгиб элементов двух типов.

ным. Между ними имеется определенное отличие как в количест­ венном, так и в качественном отношении.

Рассмотрим данный вопрос более подробно. Как видно из табл. 11 и 12 и графиков рис. 3, раскрытие трещин в армоцементе происходит в определенной последовательности. Можно констати­ ровать, что лавинного образования трещин не происходит даже при переходе от упругопластической в пластическую стадию ра­ боты армоцемента.

На пластической стадии работы армоцемента имеет место ста­ билизация трещин на определенных ступенях загружения, но при меньших значениях приращений напряжений, чем на упругопла­ стической стадии. Это свидетельствует о том, что бетон в растяну­ той зоне выполняет далеко не пассивную функцию, как ранее пред­ полагалось. Очевидно, на характер трещинообразования армоце­ мента и особенно на динамику раскрытия трещин оказывают существенное влияние деформативные свойства тканых стальных сеток. Действительно, при использовании арматурных стержней в качестве армирующего материала такая картина не наблю­ дается.

Можно легко подсчитать, что разрывность функциональной за­ висимости ширины раскрытия трещин от напряжений характери­ зуется в среднем величиной приращения относительных деформа­ ций крайних волокон, равной ei= (20-7-25) - Ю - 5 для плоских образ­

39