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

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

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