Файл: Бетон для строительства в суровых климатических условиях..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
а)
6,кгф
|
|
|
f ~--ч |
|
|
|
150 |
|
/ |
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
||
100 |
V* |
< |
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
I |
X |
|
|
I |
|
|
|
t |
|
0,61 |
||
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,k |
0,5 |
a)
6,/trc/cM*- |
|
250 |
>' |
|
100
150 Ф
Vf
100
50 m
0 0,1 0,2 0,3 0,4- Q$ 0,6 0,7 0,8 V 0 0,1 0,2 0,3 0,¥ 0,5 0,6 0,7 Oß Qß 1,0 1,1
6) |
|
|
в) |
|
|
|
|
6,КГС/СМ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,КГС,'СМ2 |
|
|
|
|
|
|
|
1~~ |
|
|
|
|
|
200 |
|
2 - ^ |
2O0 |
/L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
150 |
|
|
150 |
H |
X |
|
|
100 |
fff |
|
100 |
/ |
|
|
|
|
|
|
/I•• |
1 -X |
•> |
_ —X |
|
|
m |
|
|
||||
50 |
m |
|
50 |
|
к- |
|
|
m |
|
|
|
|
|
Коэффициент поперечной деформации
Рис. 33. |
Зависимость коэффициента |
поперечной |
деформации бетона от |
||
|
|
|
|
|
напряжений сжатия |
7 —бетон |
контрольных образцов; 2 — то же, подвергнутый |
I циклу (в) или 10 циклам (а, б) |
|||
замораживания — оттаивания; |
3 — то же, подвергнутый |
5 циклам (s) или 30 циклам (а, б) |
|||
замораживания — оттаивания; |
А — бетон с |
В/Ц = 0,7: |
a— Wi = 3,66 %: б — 1У2 = 4,84?6; |
||
в - № 3 = 6,24%; Б - б е т о н с В/Ц = 0,4: |
а - № , = 3,12%; б - W2 = 4.05%; e-W3 =4,99S |
женными выше гипотезами многократное попеременное замо раживание и оттаивание бетона приводит к ослаблению его структурных связей. Естественно, что структурные связи, ориентированные и в продольном, и в поперечном направле ниях по отношению к сжимающей силе, должны ослабляться приблизительно в равной степени. Поскольку же разрушение бетона при осевом сжатии, как известно [7], происходит глав ным образом за счет развития поперечных деформаций, то ослабление связей в этом направлении должно иметь решаю щее значение и проявляться в большей степени, чем ослабле ние связей, направленных вдоль линии действия сжимающей силы. В соответствии с этим сопротивляемость бетона разви тию линейных деформаций растяжения при сжатии должна уменьшаться при его попеременном замораживании и оттаи вании в большей степени, чем развитию линейных деформа ций сжатия. Последнее выражается в увеличении коэффи циента поперечной деформации бетона, определяемого при равных величинах напряжений сжатия о.
Аналогичным образом можно объяснить и преимуществен ное увеличение линейной растяжимости бетона, подвергае мого знакопеременным температурным воздействиям, по сравнению с увеличением его сжимаемости, что выражается в отмеченном выше увеличении коэффициента поперечной де
формации, определяемом при равных |
|
уровнях |
напряжений |
||||
сжатия a/Rn-p- |
|
|
|
|
|
|
|
Закономерность наблюдаемого характера изменения зави |
|||||||
симости ѵ = / ( а / ^ п р ) |
в |
многократно замораживаемом |
бетоне |
||||
подтверждают, кроме |
того, некоторые |
результаты |
работы |
||||
С. Шаха и С. Чандра |
[114]. |
|
|
|
|
|
|
Как было отмечено выше, одним из основных следствий |
|||||||
влияния знакопеременных |
температурных воздействий |
на бе |
|||||
тон является ослабление сцепления / ? С |
ц |
между его составляю |
|||||
щими. В работе С. Шаха |
изменение |
величины |
/?Сц достига |
||||
лось как бы искусственным |
путем, а именно за счет того, что |
использовался заполнитель скальной породы с поверхностью, обработанной различным образом:
1) заполнитель, очищенный сначала струей воды под на пором, а затем ацетоном (соответствует величина сцепления
^і . с ц ) ;
2)неочищенный (необработанный) заполнитель (соответ ствует # 2 , сц) ;
115
Рис 34. Зависимость объемных деформаций Ѳ и коэффициента попереч ной деформации ѵ бетона, имеющего различную величину сцепления
цементного камня с заполнителем, от уровней напряжений сжа
тия a/Rnp
/ — бетон с очищенным заполнителем; 2 —то же, с необработанным |
заполнителем; |
3 — то же, с изолированным заполнителем (данные С. Шаха и С. |
Чандра [114]) |
|
3) заполнитель, покрытый пленкой из кремнийорганиче- |
||||||||||
ского каучука |
(соответствует |
R3< |
С |
ц ) . |
|
|
|||||
|
При |
этом |
оказалось, |
что Ri, |
С ц > R2, сц > |
^з, сц, |
причем |
||||
величина |
R3i С ц |
близка |
к 0. |
|
|
|
|
|
|||
|
Результаты |
сравнения |
характера зависимости ѵ = |
/(а//?П р) |
|||||||
для |
бетона |
с |
различным |
/ ? С ц , испытываемого в |
работе |
||||||
С. Шаха |
(рис. 34), и характера |
аналогичной зависимости для |
|||||||||
близкого |
ему |
по составу |
бетона |
с |
В/Ц = 0,7, |
испытываемого |
|||||
в |
настоящей |
работе |
(рис. 32), |
показывают: |
попеременное |
замораживание и оттаивание водонасыщенного бетона при водит приблизительно к такому же существенному увеличе нию коэффициента поперечной деформации и к подобному
изменению самого характера кривой зависимости ѵ = |
f{o/Rnp), |
|
как и |
искусственное понижение сцепления между заполните |
|
лем и |
цементным камнем в бетоне. |
|
Таким образом, результаты работы С. Шаха в совокупно сти с изложенными выше гипотезами о механизме воздей ствия мороза на бетон действительно подтверждают наблю даемую в настоящей работе закономерность в изменении ко эффициента поперечной деформации бетона, подверженного знакопеременным температурным воздействиям.
116
§ 4. ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЛАСТЕЙ
НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА
Как можно видеть из табл. 13, попеременное заморажива ние и оттаивание бетона всех исследуемых составов и групп водонасыщения, в соответствии с изменением рассмотренных
выше деформативных характеристик, приводит к |
снижению |
||
величин напряжений, определяющих и нижнюю |
и верхнюю |
||
RT границы области |
образования |
микротрещин. |
При этом |
снижение величин Rr, |
Ri, так же |
как и снижение призмен |
ной прочности бетона, тем существенней, чем большему коли честву циклов замораживания был подвергнут образец и чем больше была влажность W или степень водонасыщения бе тона | .
В то же время сравнение величин коэффициентов т\ и Шг (табл. 16) показывает, что снижение при указанных темпера турных воздействиях величины Rr, как правило, явно опере
жает снижение величины Rnp. |
Исключение |
составляют |
ре |
||
зультаты |
испытания |
бетонов |
естественной |
влажности I I I и |
|
IV серий |
(В/Ц = 0,4 |
без добавки и с добавкой ГКЖ-94), |
что |
объясняется их относительно высокой морозостойкостью. Действительно, структура бетона этих серий, судя по изме нению вышерассмотренных деформативных характеристик и начальной скорости прохождения ультразвуковых волн (см. рис. 28), даже после 30 циклов замораживания до —65° С нарушена в очень малой степени. Поэтому в изменении вели чин Ri, Ri и /?Пр здесь должна соблюдаться определенная пропорциональность, как это обычно имеет место в бетоне с нормальной, не подвергнутой каким-либо агрессивным воз действиям структурой [7]. В соответствии с последним уровни напряжений, определяющие основные области напряженного
состояния |
бетона |
естественной влажности I I I и IV |
серий |
|
|
после 10 и 30 циклов его замораживания |
|
остаются практически неизменными (рис. 35). |
|
||
В тех |
случаях, |
когда попеременное замораживание |
и от |
таивание бетона приводит уже к некоторому нарушению его структуры, но еще не к потере его упругих свойств, снижение величины Rr также опережает снижение призменной прочно сти бетона, причем в меньшей степени, чем Rl. Таким обра зом, здесь происходит сокращение области относительно упругой работы бетона и области развития пластических де
формаций второго |
рода, определяемых |
|
уровнями напряже |
|
ний сжатия a/Rup- |
|
|
|
|
Такой характер |
изменения RT, R* |
и |
Rnp можно |
наблю |
дать, например, при испытании бетона |
с |
В/Ц = 0,4 |
и добав |
кой ГКЖ-94, водонасыщенного при атмосферном давлении (рис.35).
117