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

(кривая 2), а также насыщенных под вакуумом (кривая / ) , начинают проявляться при температуре —10° С. Ліаксимальные деформации расширения наблюдаются при температуре —60° С. При дальнейшем понижении температуры вплоть до —196° С деформации расширения практически остаются по­ стоянными.

Напряжения в арматуре, рассчитанные по деформациям расширения армированного бетона в зависимости от степени понижения температуры, возрастают до — 60ч — 100°С . Так,

Для образцов с влажностью, установившейся после тверде­

напряжения сжатия в бетоне для образцов, насыщенных во­

в арматуре зависят от процента армирования. Результаты из­ мерений деформаций железобетонных образцов, насыщенных водой под вакуумом, при различных коэффициентах армиро­ вания представлены на рис. 46.

Расширение насыщенного под вакуумом бетона вызывает значительное расширение арматуры. Деформации расширения

расширение железобетонных образцов было установлено при

валась постоянной, во всем исследуемом интервале темпера­ тур деформации расширения бетона были больше, чем де­ формации расширения у железобетонных образцов.

Общее усилие растяжения в арматуре при одинаковой влажности бетона и одной и той же температуре заморажи­ вания тем больше, чем больше процент армирования, а имен­

144

при ц = 2,01%

Анализ результатов исследований температурных дефор­ маций бетонных и железобетонных образцов при охлаждении до —196° С позволяет сделать следующие выводы.

Коэффициенты температурных деформаций бетона при от­

ч

8

12

-к.

J

16

Рис. 46. Деформации арматуры железобетонных образцов, насыщенных водой под вакуумом, в зависимости от темпе­ ратуры при различных коэффициентах армирования

І — іі—0%; 2 — ц = 1 , Ш ; 3 - Ц = 2 , 0 1 « ; 4-(1=5,24%; 5 —сталь марки Ст. 3

145

—60ч—100° С не связаны прямолинейной зависимостью с температурой. Несоответствие температурных деформаций бетона и стальной арматуры может оказать существенное влияние на развитие деструктивных процессов в железобе­ тоне, эксплуатируемом в условиях низких температур до —100° С. Дальнейшее понижение температуры вплоть до тем­ пературы — 196° С практически не вызывает изменения коэф­ фициента температурных деформаций.

Расширение водонасыщенного бетона железобетонных элементов при замораживании приводит к возникновению в арматуре растягивающих напряжений. В температурном ин­ тервале — 6 0 - і — 1 0 0 ° С рост напряжений в арматуре прекра­ щается, что обусловлено полным замерзанием воды в бетоне.

§ 4. ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БЕТОНА ПРИ

МНОГОКРАТНОМ ЦИКЛИЧЕСКОМ ГЛУБОКОМ ОХЛАЖДЕНИИ

Вопрос влияния попеременного замораживания и оттаи­ вания бетона при замораживании до —196° С на его стой­ кость или долговечность у нас и за рубежом практически не изучался. Только в последнее время в США и во Франции появились отдельные труды, посвященные этой теме.

В настоящей работе были проведены испытания бетона естественной влажности на многократное циклическое охла­ ждение при температуре кипения жидкого азота. Для ис­ ключения температурных напряжений в сооружениях, под­ вергнутых длительному воздействию отрицательных темпе­ ратур, заливка хладоагента (жидкие газы — азот, пропан, кислород) обычно занимает длительное время (до 15 суток). Для ускорения испытаний в настоящей работе эксперимент проводился со значительно меньшим временем охлаждения. Были взяты образцы малых размеров: 4X4X16 см и 7Х X 7 X 7 см. Испытания проводились в следующем порядке.

Образцы (перед опусканием в специальную емкость с жид­ ким азотом) помещали на 20—30 мин над парами испаряю­ щегося азота. Затем их опускали в жидкий азот и выдержи­ вали в емкости до установления температуры —196° С (до прекращения бурного кипения азота); температура контроли­ ровалась по заложенным в образцах термопарам. Выдержка образцов обычно продолжалась 1,5—2 ч. После охлаждения образцы вынимали из емкости и оттаивали при комнатной температуре. После каждого такого цикла их испытывали на сжатие. Результаты испытания представлены в табл. 24.

Установлено, что циклическое охлаждение до —196° С и оттаивание бетонных образцов приводят к снижению призменной прочности, а также прочности бетона на сжатие и на растяжение при изгибе. Падение прочности бетона обус­ ловлено, с одной стороны, фазовыми переходами воды (моро-

146

Таблица 24

Влияние многократного циклического глубокого охлаждения (до—196° С) на прочностные характеристики бетона

7X7X21)

-