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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 71

Скачиваний: 0

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

Г л а в а IV

П Р О Ч Н О С Т Н Ы Е И Д Е Ф О Р М А Т И В Н Ы Е Х А Р А К Т Е Р И С Т И К И Б Е Т О Н А П Р И З Н А К О П Е Р Е М Е Н Н Ы Х Т Е М П Е Р А Т У Р Н Ы Х В О З Д Е Й С Т В И Я Х

Выше был рассмотрен вопрос о необходимости внесении коррективов в существующие методы расчета бетонных и же­ лезобетонных конструкций сооружений, предназначенных для службы в суровых климатических условиях. В непосредствен­ ной связи с этим был сделан вывод о необходимости опреде­ ления при отрицательных температурах прочностных и деформативных характеристик, соответствующих основным эта­ пам процесса деформирования и разрушения бетона под нагрузкой.

В третьей главе были рассмотрены результаты определе­ ния указанных характеристик для бетона в однократно за­ мороженном до различных температур состоянии и сделаны соответствующие практические выводы. Однако известно, что большинство конструкций промышленных и инженерных сооружений работает в условиях многократного попеременного замораживания и оттаивания, поэтому определенный практи­ ческий интерес представляют результаты исследований влия­ ния на изменение тех же прочностных и деформативных ха­ рактеристик бетона многократных знакопеременных темпера­ турных воздействий (от +20°С до —70°С). Соответствующая задача была поставлена на следующем этапе исследований, результаты которых будут рассмотрены ниже.

Наряду с этим ставилась задача оценить ранее не исследо­ ванные при знакопеременных температурных воздействиях характеристики основных областей напряженно-деформиро­ ванного состояния бетона в качестве новых критериев его морозостойкости.

Рассмотрим результаты исследований, проведенных на бетонах с В/Ц = 0,4; 0,5 и 0;7 без добавок и с добавкой кремнийорганической жидкости ГКЖ-94, которая вводится для повышения морозостойкости бетона. Исследуемые харак­ теристики, приведенные в табл. 13—16, определялись для бе­ тона в оттаянном состоянии.

93

Таблица 13

Прочностные характеристики областей напряженного состояния бетона, подвергаемого попеременному замораживанию до —65° С и оттаиванию

Группаводонасыщени

I

I I

III

m

 

В/Ц = 0,7

 

 

В/Ц =0,5

 

 

В/Ц=0,4

 

 

В/Ц = 0,4 с

ГКЖ-94

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s? к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количествоці замораживани:

 

 

о V

> H

 

 

о V

> H

 

С со

О H

> H

 

С со

О 'f

> H

 

 

 

 

 

 

 

u

"sä

 

 

 

"se

 

 

"S

_o

 

 

 

ta

M

s;

 

~y

V*

 

 

^O

"G

 

ч

M

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с: s?

Qf

Of

&

<* a

QC

as

 

 

 

ce

à"

Of M

о;

 

0

3,66

183

58

133

3,30

246

91

188

3,12

292

112

228

3,04

300

131

268

10

3,51

163

50

117

3,33

236

86

179

3,10

286

111

222

3,10

292

131

262

30

3,48

122

43

77

3,27

219

78

158

3,06

272

103

205

2,96

285

125

250

0

4,84

167

57

126

4,38

225

88

176

4,05

261

105

204

3,88

276

124

244

10

6,24

130

52

84

5,16

194

71

138

4,74

227

89

164

4,37

256

105

215

30

7,93

91

47

55

5,73

158

63

104

5,15

198

83

136

4,65

248

97

200

0

6,24

150

54

111

5,06

211

82

169

4,90

243

100

196

5,01

264

110

228

1

6,86

93

38

57

5,46

143

61

98

5,44

164

78

111

5,49

172

88

131

5

8,82

46

24

22

6,93

72

35

37

6,81

86

48

44

6,38

96

62

53

Ус л о в н ы е о б о з н а ч е н и я :

оV

•#np* RT> JRt величины

напряжений, определяющие соответственно призменную

прочность, нижнюю и верхнюю границы области микро-

Трещинообразования бетона

после определенного количества циклов замораживания

и оттаивания:

W — средняя весовая влажность бетона после определенного количества циклов замораживания и оттаивания.


Таблица 14

Деформативные характеристики областей напряженного состояния бетона, подвергаемого

попеременному замораживанию до —65° С и оттаиванию

Группа

Коли­

 

 

 

< w 1 0 4

E

P

-lo

4

 

образцов

чество

 

£

с т - ю - 3 ,

 

 

 

по режи­

циклов

W, %

 

 

 

сж

 

° m a x - I 0 <

му водо-

замо­

 

кгс!см2

 

 

 

 

 

 

насыще-

ражи­

 

 

 

 

хт

<J=0,92*

N P

 

 

ния

вания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В/Ц = . 0,7

 

 

 

 

 

 

0

 

 

322

9,85

5,8

4,05

 

1,3

3,17

I

10

3,66

 

301

9,25

5,4

4,40

 

1,4

2,84

 

30

 

 

104 '

15,80

8,2

9,45

 

1,8

4,78

 

0

 

 

343

9,5

5,5

4,6

 

1,3

2,82

I I

10

4,84

 

148

13,9

7,4

9,25

 

1,65

4,00

 

30

 

 

21

35,7

23,0

27,2

 

6,2

10,33

 

0

 

 

368

9,1

4,8

4,9

 

1,2

2,50

I I I

I

6,24

 

112

12,1

5,6

8,3

 

3,25

3,25

 

5

 

 

9,9

44,1

21,8

' 42,2

 

7,0

7,59

 

 

 

 

 

В/Ц =

0,5

 

 

 

 

 

 

0

 

 

340

10,8

7,7

4,05

 

1,7

4,36

I

10

3,30

 

326

11,1

7,85

4,25

 

1,75

4,25

 

30

 

 

282

12,3

7,4

4,85

 

1,75

4,06

 

0

 

 

350

11,25

7,95

4,7

 

 

2,0

3,95

II

10

4,38

 

242

13,05

8,1

6,5

 

 

2,2

3,90

 

30

 

 

140

17,65

9,2

9,15

 

2,55

4,32

 

0

 

 

369

10,7

8,05

4,95

 

2,2

3,60

III

1

5,06

 

144

13,05

8,1

7,8

 

2,15

3,91

 

5

 

 

14

35,8

23,1

35,35

 

7,6

8,01

Условные обозначения те же, что в табл. 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 1. ЛИНЕЙНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ

На

рис.

24—26

представлены графики

зависимостей

еП род, еП оп = /(о), построенные по

результатам

испытаний на

осевое сжатие бетонов различного состава с различной влажностью, предварительно подвергнутых многократному попеременному замораживанию до —65° С и оттаиванию.

Рассмотрение этих графиков показывает, что линейные деформации бетона всех исследуемых составов, подвергну­ тых указанным температурным воздействиям е( , больше по величине соответствующих деформаций бетона контрольных образцов ек , вызванных равными по абсолютной величине

95


напряжениями осевого сжатия. При этом разница между де­ формациями е' и Б к тем существенней, чем большему количе­ ству циклов замораживания и оттаивания был подвергнут

образец и, что особенно существенно,

чем больше начальная

влажность

WH *

или

 

соответствующая

степень

водонасыще-

ния бетона

| н .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 15

 

Деформативные хаоактеристики областей напряженного

 

 

 

 

состояния бетона,

подвергаемого

 

 

 

попеременному замораживанию до —65° С и оттаиванию

 

Группа

Коли­

 

 

 

 

 

 

 

8

-ÎO4

е р .10»

 

образцов

чество

 

Е

 

 

- Ю

 

сж

сж

 

 

по режи­

циклов

W, %

ст

- 3

Ѳ щах - 1 0 4

му во-

замо­

 

 

 

>

 

 

 

донасы-

ражи­

 

 

 

кгсісм2

 

о = 0 , 9 2 « п р

а = 0 , 9 2 Я п р

Т

 

щения

вания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В/Ц =

0,4

 

 

 

 

0

 

 

 

 

353

 

11,3

8,35

3,90

2,0

4,38

I

10

 

3,12

 

 

341

 

11,1

8,25

4,05

2,0

4,32

 

30

 

 

 

 

306

 

11,9

8,45

4,60

2,1

4,37

 

0

 

 

 

 

357

 

11,6

8,5

4,3

2,1

4,29

II

10

 

4,05

 

 

258

 

13,3

8,4

5,45

2,2

4,23

 

30

 

 

 

 

 

163

 

15,4

10,0

6,95

2,2

5.88

 

0

 

 

 

 

372

 

11,65

8,3

6,45

2,3

3,78

III

1

 

4,90

 

 

 

120

 

13,6

8,6

6,6

2,0

5,18

 

5

 

 

 

 

 

17

 

38,4

22,0

28,6

5,0

12,18

 

 

 

 

В/Ц =

0,4

с добавкой ГКЖ-94

 

 

 

0

 

 

 

360

 

12,1

11,45

3,2

2,75

5,85

I

10

 

3,04

 

346

 

12,2

11,25

3,4

2,7

5,75

 

30

 

 

 

318

 

11,85

11,1

3,1

2,65

5,77

 

0

 

 

 

348

 

11,75

10,75

3,35

2,7

5,38

I I

10

 

3,88

 

310

 

13,2

10,85

4,4

3,0

5,02

 

30

 

 

 

272

 

13,7

10,6

4,9

2,95

4,8

 

0

 

 

 

379

 

12,2

10,4

4,2

2,8

4,66

III

1

 

5,01

 

 

129

 

15,6

10,3

7,8

2,55

5,42

 

5

 

 

 

 

 

19

 

38,5

26,4

32,0

8,0

10,5

Условные обозначения те же, что в табл. 5.

 

 

 

Так, например, 30 циклов замораживания и оттаивания

бетона

с В/Ц =

0,4

 

 

естественной влажности

(W„ —

3,12%,

* Под «начальной влажностью» подразумевается влажность, бетона контрольных образцов при 0 циклов попеременного замораживания и от­ таивания.

96


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 16

 

 

Коэффициенты

изменения прочностных характеристик областей напряженного состояния бетона,

 

 

 

 

подвергаемого

попеременному

замораживанию до 65° С и оттаиванию

 

 

 

 

 

 

 

В/Ц=0,7

 

 

 

В/Ц=0,5

 

 

 

В/Ц=0.4

 

В/Ц=0,4 с ГКЖ-94

Группа

Количе­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

образцов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

по

режи­

ство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

му

водо­

циклов

 

 

К'

 

 

Tf

«Г

 

 

 

 

 

насыще­

замора­

 

 

 

« П Р

 

« H P

*V

« П Р

 

 

ния

живания

ш , = — —

/712= Г -

с

т , =

-

т'~ R°TK

m s =

т,=

 

 

Я1і=

ГПг= 7—

 

 

 

 

 

т

 

*пр

R?

 

«пр

 

 

*пр

TK

 

 

I

10

0,89

0,86

0,875

0,96

0,95

0,95

0,98

0,99

0,97

0,97

1,00

0,98

 

30

0,67

0,74

0,58

0,89

0,86

0,84

0,93

0,92

0,90

0,95

0,95

0,93

 

 

 

I I

10

0,78

0,91

0,67

0,86

0,81

0,785

0,87

0,85

0,805

0,93

0,85

0,885

 

30

0,545

0,82

0,44

0,70

0,72

0,59

0,76

0.79

0,665

0,90

0,78

0,82

 

 

 

I I I

1

0,62

0,70

0,51

0,68

0,745

0,58

0,66

0,78

0,565

0,65

0.80

0,575

 

5

0,31

0,44

0.20

0,34

0,44

0,22

0,345

0,48

0,225

0,36

0,56

0,23

 

 

У с л о в н ы е о б о з н а ч е н и я :

Rnp, R^, . RT величины напряжений, определяющие соответственно призменную прочность, нижнюю и верхнюю границы области микротрещинообразования бетона контрольного образца (при 0 циклов замораживания);

Rnp, R®*, # т '— т о ж е , после определенного количества циклов замораживания и оттаивания.