Файл: Бетон для строительства в суровых климатических условиях..pdf

20,6; 26,7 и 27,6%; уменьшение максимальных объемных де­ формаций сжатия бетона, вызванных напряжениями о « R™, составляет соответственно 10; 20,6 и 24%.

2.Л„р, Rn p - призменная прочность бетона соответственно контрольных образцов

ибетона, замороженного до —65 °С.

3.— величина напряжений, соответствующая верхней границе области образо­ вания микротрещин в бетоне, подвергнутом сжатию в определенных температурновлажностных условиях.

Аналогично характеру изменения линейных деформаций,

Таким образом, сравнение зависимостей изменения линей­ ных и объемных деформаций бетона с увеличением напряже­ ний сжатия при положительных температурах и в бетоне, за­ мороженном до различных температур, приводит к следую­ щим выводам.

Замораживание бетона во всем исследуемом диапазоне влажностей и температур (до —65° С) приводит к повышению его сопротивляемости развитию под сжимающей нагрузкой

57

линейных деформаций сжатия и растяжения, объемных де­ формаций сжатия и при влажности, не превышающей пре­ дельной, к соответствующему увеличению статического мо­ дуля упругости бетона.

Сопротивляемость бетона развитию под нагрузкой линей­ ных и объемных деформаций, статический модуль упругости бетона с влажностью W < Wnv увеличиваются при его замо­ раживании тем в большей степени, чем больше его влаж­ ность, величина В/Ц и чем ниже температура замораживания.

Увеличение влажности замораживаемого бетона выше предельной приводит к снижению сопротивляемости его раз­ витию линейных деформаций, к снижению величины стати­ ческого модуля упругости относительно соответствующих ха­ рактеристик замороженного бетона с влажностью W < Wnp. Снижение это тем существенней, чем больше влажность бетона превышает предельную. Такой характер влияния отрицательных температур на деформативность бетона объяс­ няется действием ряда конструктивных и деструктивных про­ цессов, сопровождающих фазовые переходы воды в лед. Дей­ ствие этих процессов при замораживании бетона, которое под­ робно будет рассмотрено ниже (см. § 5 настоящей главы), происходит, как правило, одновременно.

Влажность бетона, или точнее степень его водонасыще­ ния, и определяет, какие из этих процессов имеют в каждом конкретном случае доминирующее значение.

Об ъ е м н ая сжимаемость бетона

Вцелях наиболее полной оценки закономерностей дефор­ мирования бетона, нагружаемого в замороженном состоянии,

целесообразно рассмотреть зависимости Ѳ = /(ст//?п р ) (рис.14) совместно с данными табл. 8. Анализ их дает такую небезын­ тересную информацию, как изменение объемной сжимаемо­ сти нагружаемого бетона в зависимости от температурных условий нагружения.

Замораживание бетона во всем исследуемом диапазоне влажностей и температур приводит к увеличению объемных деформаций сжатия, вызванных напряжениями, составляю­ щими одинаковую долю от призменной прочности бетона, т. е. замораживание бетона приводит к увеличению его объ­

Из этого примера видно, что объемная сжимаемость бе­ тона увеличивается при замораживании прямо пропорцио-

58

ние составляет только случай наибольшего полного водонасыщения бетона, когда влажность последнего существенно превосходит предельную. Влияние влажности замораживае­ мого бетона особенно заметно проявляется в изменении пре­ дельной величины объемных деформаций сжатия, вызывае­

69

при сжатии, объемная сжимаемость замороженного бетона во всем исследуемом диапазоне влажностей и температур, как правило, существенно превышают соответствующие характе­ ристики бетона при положительных температурах. При ус­

замороженного бетона можно объяснить: во-первых, за счет общего упрочнения структуры бетона при замораживании, а во-вторых, за счет обнаруженного исследователями [57] на­ личия сцепления льда с поверхностью цементного камня, а также за счет пластических свойств льда [15].

§ 3. КОЭФФИЦИЕНТ ПОПЕРЕЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ

Прежде чем перейти к анализу результатов исследований по влиянию отрицательных температур на коэффициент по­ перечной деформации бетона ѵ, целесообразно кратко остано­ виться на современных представлениях об этой характери­ стике.

Анализ современных представлений о коэффициенте поперечной деформации бетона

В первых работах отечественных исследователей [7, 8, 17] рассматриваемая характеристика бетона именовалась и изу­ чалась как коэффициент Пуассона ц,. В физике твердого тела [35] этот коэффициент определен как «константа, о которой имеет смысл говорить лишь в том случае, если сила, дейст­ вующая на решетку кристалла, вызывает в ней деформацию, подчиняющуюся закону Гука». Закон же Гука определяет только упругие деформации частиц кристаллов.

Результаты последних исследований по изучению законов деформирования и разрушения бетона показали неправомер­ ность допущения упругой его работы как сплошного твердого тела вплоть до разрушения [90, 116]. Очевидно, в связи с этим О. Я. Берг предложил «различать коэффициент Пуассона бе­ тона, который относится только к упругой его деформации, от коэффициента поперечной деформации, под которым пони-

60

взависимости от уров­

них работах) считается величиной неизменной. Последнее представляется нам не совсем правомерным.

Действительно, несплошность строения бетона, выражаю­ щаяся в том, что в нем еще до нагружения имеются микро­ трещины в цементно-песчаном камне (см. рис. 2) и на грани; це цементно-песчаного камня с заполнителем [90, 91, 116], практически исключает возможность существования упругой зоны работы этого хрупкого тела.

Это подтверждается результатами некоторых работ за­ рубежных исследователей. В частности, в работе А. Невилла [102] установлено, что зависимость деформаций сжатия бето­ на от напряжений сжатия во всех областях его напряженного

ной. Отсюда следует, что исключается возможность сохране­ ния коэффициентом поперечной деформации постоянного

61