Файл: Бетон для строительства в суровых климатических условиях..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 74
Скачиваний: 0
16 12 |
Ä 4 0 4 8 |
I? <6 20 |
іпоп-!0 |
" |
tnpod Ю " |
32 28 2_ь 20 16 1? в Ь О Ь 8 12 16 20 2<t 28 S? 36 iff
56 52 W |
И |
40 36 32 28 Л 20 16 12 8 * 0 |
* |
* 12 16 20 2k 2S 32 36 <W ff |
kS |
||||
Рис. |
24. |
Зависимость линейных |
деформаций |
от напряжений |
сжатия |
в бе |
|||
|
|
|
|
|
|
тоне с В/Ц = |
0,7 |
||
a—Wt — 3£6%; б — и7г = 4,84?Е; в— №8 |
=6,24%; |
/ — бетон |
контрольных |
образцов, |
не под |
||||
вергавшийся замораживанию — оттаиванию: 2 — бетон, |
подвергнутый |
1 циклу |
(в) или |
||||||
10 циклам (а, б) замораживания — оттаивания; 3 —бетон, |
подвергнутый 5 циклам (в) или |
||||||||
|
|
|
30 циклам (а, б) замораживания — оттаивания |
а)
і - 3 230
M ж*
s > * A
y"
I 150
m -Л
iІ
-5 4 2 0 |
2 4 6 |
10 12 Ѣ 16 |
|
fnnn |
10'" |
|
|
6) |
250 |
|
|
|
6,кгс/сн2 |
|
|
\200
|
|
|
|
|
X- |
|
^ |
|
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
* M |
|
/ < / |
|
><' |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ y |
|
|
|
\ D° |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A'' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ю |
8 |
н 6 |
U 2 |
|
0 |
|
2 |
^ |
6 |
|
|
W |
/2 /4 |
» |
/<? | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Enpoa 10'' |
|
в) |
|
|
|
|
|
|
6.ЛТc/c«! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
25/? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
7 — |
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\\ |
150 |
|
/ |
*~~2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-*— |
-к |
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
J2 |
24 |
24 |
20 |
16 |
12 |
|
|
|
0 |
ù |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
«non |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
25. |
|
Зависимость |
линейных |
деформаций |
от |
напряжений |
сжатия |
|||||||||||
a— Wi — 3,12%; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
бетоне |
с В / Ц = 0,4 |
|||||
б—lf2 = 4,C5%; |
в — №3 = 4,9%; |
/ — бетон |
контрольных |
образцов; |
|||||||||||||||
2 —to же, |
|
подвергнутый |
1 (s) или |
10 циклам |
(а, б) |
замораживания — оттаивания; |
|||||||||||||
3 — то же, |
подвергнутый |
5 циклам |
(в) или 30 циклам |
(а, б) замораживания — оттаи |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вания |
4*
/
v . .
о) |
"7 |
|
2" %250 |
|
5* \ |
200
/s
150
100 Ж/
6 |
* ? |
о |
г |
и 6 s іо 12 ѣ 16 |
||
l non-10 |
|
|
|
|
ЬпоодЮ |
|
2 |
6,ХГС/СМ2 |
|
|
|
||
*J\ |
•ЧГ' |
750 |
|
|
|
4 , |
- -, * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ V |
* ' |
|
|
|
50 & |
|
|
|
8 6 ; * ? |
0 ? <> 6 S 10 12 H 16 |
|||||
tnon 10'" |
|
|
|
|
^ |
£ n p o a w ' |
|
6,/"ï7t«? |
|
|
|
|
|
|
/ "" |
|
200 |
|
A •f |
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
< \ |
C„/ |
|
* |
|
|
|
|
-7 |
|||
|
|
4 |
1001 |
|
|
|
- х - |
|
M |
Щ |
*À |
|
? ,1 |
|
i |
|
||||
|
|
J |
y |
|
" /- |
|
|
l |
1 \/' |
|
|
0" |
|
|
|
- |
" |
|||
|
|
|
s. |
|
||
|
|
|
|
|
|
Jfi |
J2 28 |
?u |
20 16 |
12 |
8 <*. |
0 |
h |
8 |
>2 |
16 |
20 |
28 52 |
36 ï0 |
iron |
• 10 " |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£npoa ю-1* |
Рис. |
26. |
Зависимость |
линейных |
|
деформаций |
от |
напряжений |
сжатия |
|||||
|
|
|
|
|
в |
бетоне |
с |
добавкой |
ГКЖ-94 с В/Ц = 0,4 |
||||
а— №, = 3,04%; б — WÎ = 3,88« ; в — W S = 5,01»; ( - б е т о н |
контрольных образцов; 2 —то же, |
||||||||||||
подвергнутый |
1 циклу (в) или 10 циклам |
(а, б) замораживания — оттаивания; |
3 — то же, |
||||||||||
|
|
подвергнутый |
5 циклам \е) или 30 циклам (а. б) замораживания — оттаивания |
|„ = 59,2%) |
приводят |
к |
тому, что |
продольные деформации |
||||||||
последнего, |
вызванные |
напряжениями сжатия о = 0,5/^пр"1 * = |
||||||||||
= 146 |
кгс/см2, |
увеличиваются |
на 15,2%, а |
поперечные — на |
||||||||
13,5%. |
При |
10 |
циклах |
замораживания и оттаивания |
бетона |
|||||||
этой |
же серии, |
водонасыщенного при атмосферном давлении |
||||||||||
(и^и = |
|
4,05%; £н = |
74,1%), продольные деформации, вызван |
|||||||||
ные |
напряжениями |
той |
же |
относительной |
величины |
о — |
||||||
— 0,5Rlp2 |
= |
131 кгс/см2, |
увеличиваются по сравнению с конт |
|||||||||
рольными |
образцами |
на |
111%, а |
поперечные — на |
140%,; |
1 цикл замораживания и оттаивания бетона этой серии, во донасыщенного под вакуумом (W^ = 4,90%; | н = 87,2%), приводит к увеличению продольных деформаций, вызванных
напряжениями |
а = 0,5Rip3 = 124 кгс/см2, |
на 145%, а попе |
речных деформаций — на 262%. |
|
|
Из данного |
примера можно видеть, что даже малое коли |
|
чество циклов |
замораживания бетона с |
большой начальной |
влажностью может приводить к весьма существенному сни жению сопротивляемости материала развитию под нагрузкой
линейных деформаций |
сжатия |
и особенно деформаций растя |
||||
жения при сжатии. |
|
|
|
|
||
Здесь |
следует учесть тот факт, что влажность бетона |
I I и |
||||
I I I групп |
водонасыщения увеличивается с каждым циклом |
|||||
оттаивания, поскольку |
последнее происходит в воде, |
тогда |
||||
как влажность бетона I группы водонасыщения, оттаиваю |
||||||
щего |
на |
воздухе, |
остается |
практически постоянной |
(см. |
|
табл. |
13). |
|
|
|
|
|
В |
соответствии |
с таким характером изменения линейных |
деформаций попеременное замораживание и оттаивание бе тона исследуемых составов приводит к существенному, а при
некоторых |
условиях — весьма |
существенному уменьшению ве |
|||||||||||
личин статического модуля |
упругости £ с т |
и призменной |
проч |
||||||||||
ности Rnp (см. табл. 13—15). Так, например, |
при 30 |
циклах |
|||||||||||
замораживания и оттаивания бетона с В/Ц = 0,4 и |
началь |
||||||||||||
ной влажностью |
1Г„ = 3,12% |
происходит |
снижение величины |
||||||||||
Ест на |
13%), Rap — на 7%; |
10 циклов замораживания |
бетона |
||||||||||
этой же серии с влажностью |
W2H = 4,05% |
приводят к сниже |
|||||||||||
нию ЕС1: |
на 28%, |
Rup — на |
13%; наконец, всего |
лишь |
при |
||||||||
1 |
цикле |
замораживания |
и |
оттаивания |
бетона |
этой |
серии |
||||||
с |
влажностью й?„ = |
4,90% |
уменьшается |
£ с т |
на 68%, R„p |
— |
|||||||
на |
34%; 8 циклов замораживания бетона с влажностью 'Wa |
||||||||||||
приводят |
к его разрушению. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Из |
рассмотрения |
графиков зависимостей |
еП оп, |
еП род |
= |
|||||||
— {(o/Rnp) |
(рис.27) видно, что линейные |
деформации |
бетонов |
* /?„р — призменная прочность бетона контрольных образцов 1-ой группы водонасыщения при 0 циклов замораживания,
101
|
|
|
|
|
•К |
|
|
|
|
ö Ä p 2 _ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
З |
^ |
|
|
|
|
OS |
|
А |
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.6 |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ом |
|
/I |
' |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
# JV |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ц7 у |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
12 |
8 |
k |
О и |
8 |
|
12 16 20 |
|
|
||||
6) |
|
|
С . |
. 1П~ 4 |
\ |
|
|
|
|
|
f |
- . 4t |
|
|
|||
|
|
• |
2 - |
i |
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
*4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
|
|
|
\%\\ |
|
|
|
|
|
fT-2 |
r |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
/ |
|
i |
•c |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
* |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
c/r, * -W R4 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iß? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
! |
y |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f 1 |
|
|
|
|
|
|
||
32 |
28 |
24 |
20 |
16 12 8 |
|
4 |
0 |
|
4 |
8 |
|
12 16 20 24 |
28 32 3S 40 |
|
|||
B) |
|
|
|
2 ^ N |
|
\ |
|
|
|
* |
*' |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Oß |
|
/ |
|
|
* |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
||||||
|
|
|
|
ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-3 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Щ î |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
OJßR,)si |
|
|
с |
/R?'0,513R„o |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
\ |
0.4 |
|
|
|
|
|
~p |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
i f |
|
|
•f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ii |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
V |
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f У |
|
|
- |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч"I |
|
|
|
|
||||
56 52 48 44 40 36 32 |
28 |
24 |
20 16 12 8 |
«V |
О |
|
4 |
8 |
|
12 16 20 24 |
28 32 36 W 44 48 |
Рис. 27. Зависимость линейных деформаций от уровней напряжений сжа тия в бетоне с В/Ц = 0,4
а— №, = 3,66%; б— №2 = 4,84%; в — Wz=&,24%; / — бетон контрольных образцов; 2— то же, подвергнутый 1 циклу (в) или 10 циклам (а, б) замораживания — оттаивания; 3 —то же, подвергнутый 5 циклам (в) или 30 циклам (о, б) замораживания — оттаивания
всех исследуемых составов и влажностей, подвергнутых по переменному замораживанию и оттаиванию, больше по ве личине соответствующих деформаций бетона контрольных образцов, вызванных напряжениями сжатия, составляющими одинаковую долю от призменной прочности испытываемого бетона.
Характер влияния количества циклов замораживания и оттаивания и величины влажности бетона здесь приблизи тельно тот же, что и отмеченный выше при рассмотрении за висимостей е п Р од , бпоп = / ( а ) .
Таким образом, одновременно с уменьшением сопротив ляемости бетона развитию под нагрузкой линейных дефор маций сжатия и растяжения при сжатии, попеременное замо раживание и оттаивание бетона всех исследуемых составов и влажностей приводит к увеличению сжимаемости и особенно растяжимости его при сжатии. Такой характер изменения тех и других характеристик бетона является следствием одного процесса — разуплотнения структуры материала.
Действительно, соответственно многократно повторяемому замораживанию бетона в цементном камне могут возникать многократно повторяемые силовые нагрузки на стенки пор, капилляров и микротрещин, развивающиеся за счет действия при этом избыточных давлений различного вида. Даже в том случае, если величины напряжений, вызванных этими нагруз ками, не превышают прочности стенок пустот бетона на раз рыв, многократное их повторение может приводить к даль нейшему развитию микродефектов и последующему развитию процессов разрушения материала за счет действия только усталостного эффекта.
Разуплотнению структуры бетона должно также способ ствовать многократное действие знакопеременных темпера турных напряжений, возникающих на поверхности раздела составляющих бетона в области «микротрещин зоны сцепле ния» за счет разницы в величинах их коэффициентов темпе ратурного расширения X.
Если принять во внимание существенное различие в пори стости заполнителя и цементного камня, то естественно пред положить, что повышение влажности или степени водонасыщения бетона должно приводить при его замораживании к увеличению разницы в величинах «льдистости» его состав ляющих. Если же далее учесть, что коэффициент линейного расширения льда в среднем в 5 раз больше, чем бетона, и что между льдом и гидратированной поверхностью цемент ного камня действуют силы сцепления, сравнимые по вели чине с прочностью последнего на растяжение, то можно сде лать следующий вывод.
Повышение степени водонасыщения бетона должно при водить при отрицательных температурах к увеличению
103