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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 61

Скачиваний: 0

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

вание бетона с влажностью W3 = 6,24% приводит при той же относительной величине напряжений к существенно мень­ шему сокращению этих деформаций, а именно: продольных — на 37%, поперечных — на 67,5%.

Существование «предельной влажности», определяющей изменение прочностных и деформативных характеристик за­ мораживаемого бетона, подтверждается и результатами испы­ таний бетонов двух других серий: В/Ц == 0,5 и В/Ц = 0,4.

Следует при этом заметить, что если в бетоне с В/Ц = 0,7 влажность больше предельной для данной температуры за­

мораживания (—65° С) устанавливалась

при

водонасыщении

под вакуумом в первом режиме {W2<.

Wnp <

W3), то в бе­

тонах с меньшим В/Ц этого удалось добиться

только при бо­

лее интенсивном режиме водонасыщения, а именно: при во­

донасыщении

под вакуумом

во втором

режиме (W3 <

W n p

<

 

Действительно, как можно видеть из табл. 4—6, увеличе­

ние влажности бетона с

В/Ц = 0,5

от

W\ =

3,3% до

W2

=

4,38%

и

^ з =

5,06%,

а

бетона

с В/Ц =

0,4 —от

№,

=

=

3,12%

до

2 =

4,05%

и

3 = 4,9%

приводит при их за­

мораживании до —65° С ко все более значительному увеличе­ нию призменной прочности и статического модуля упругости, повышению сопротивляемости бетона развитию под нагруз­ кой линейных деформаций. При дальнейшем увеличении влажности (до Wt и W$) снижаются все исследуемые харак­ теристики по сравнению с бетонами тех же составов с мень­ шей величиной влажности, замороженных до той же темпера­ туры. Снижение это тем существенней, чем в большей степени влажность бетона превышает предельную.

Так, например, замораживание до —65° С бетона с В/Ц = = 0,4 и влажностью Wz 4,9% приводит к уменьшению раз­ виваемых под нагрузкой сг = 0,92#п р продольных деформаций на 48,5%, поперечных деформаций — на 72,2%, к увеличению

£ с т

на 24%- С увеличением влажности бетона этой серии до

W4

= 5,11 % при его замораживании указанные

характерис­

тики изменяются в меньшей степени: продольные

деформации

уменьшаются на 28,4%), поперечные — на 45,2%, Ест увели­ чивается всего на 3%. При дальнейшем увеличении влажно­

сти до

1^5 = 5,2%

продольные деформации

бетона умень­

шаются

на 10,2%,

поперечные — на 11,1%,

статический мо­

дуль упругости снижается на 3%.

 

Существование «предельной влажности» подтверждает и характер изменения призменной прочности замораживаемых

бетонов

с В/Ц = 0,4 и В/Ц = 0,5. Так, например,

увеличение

влажности бетона

с В/Ц =

0,5, замораживаемого

до —65° С,

от Wz =

5,06%

до

=

5,35% приводит

к падению его приз­

менной

прочности

с 420

до

396 кгс/см2;

казалось

бы, совсем

незначительное

увеличение

влажности

бетона с

В/Ц = 0,4,

47


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

Коэффициенты изменения прочностных и деформативных характеристик

областей

 

 

напряженного состояния бетона, замораживаемого до 65° С

 

 

 

 

 

В/Ц = 0,7

 

 

В/Ц=0,5

 

 

 

В/Ц = 0,4

 

 

Коэффициенты

 

Весозая влажность бетона в % соответственно по группам

водонасыщения

 

 

№, = 3,66

2 =4,84

3 = 6,24

•IF,=3,30

: =4,38 №3 =5,06

4 =5,35 №,=3,12 №2 =4,05

3 =4,90

№<=5,11

s =5,20

1,22

1,67

2,07

1,19

1,61

1,99

1,92

1,18

1,58

1,89

2,10

1,43

1,23

1,69

2,23

1,20

1,64

2,07

1,86

1,17

1,69

1,82

1,91

1,67

1,26

1,74

1,93

1,20

1,65

2,09

1,83

1,20

1,64

1,95

1,97

1,25

«1 = £ с т / £ с т

1,07

1,21

0,87

1,04

1,18

1,26

1,13

1,04

1,17

1,24

1,03

0,97

1 1 1 1

« 2 = 8 с ж / е с ж п р и ° = 0 ' 9 2 « п р

1,03

1,18

2,85

1,03

1,16

1,52

2,05

1,01

1,16

1,25

2,93

1,79

«3 = е с ж / е с ж П Р И

ст==Ят

1,14

1,32

2,69

1,08

1,24

1,69

1,93

1,05

1,20

1,42

2,68

1,36

« 4 = < / C п Р и а = 0 , 9 2 « п р

1,05

1,31

3,78

1,04

1,25

1,56

2,73

1,02

1,21

1,24

4,34

2,91

«5 = е ? 4 / < ж п Р и °=RT

1,23

1,38

3,91

1,15

1,30

1,73

2,43

1,10

1,28

1,39

3,50

2,00

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

к0к Ѵк

і? П р . ß, r . R T — величины напряжений, определяющие соответственно призменную прочность, нижнюю и верхнюю границы области кикротрещинообразования бетона при +20° С;

Д п р , R®, Д ^ - т о же, при —65° С;

Е ^ т , — статический модуль упругости на сжатие бетона соответственно при +20° С и при —65° С;

^сж' Е с ж ~ л и н е й н ы е деформации соответственно сжатия и растяжения при сжатии бетона при +20с С, вызванные напряжениями 0 = « ^ и o = 0,92Rn p ;

есж'1 eсжpt —то же, при —65° С.


замораживаемого

 

также до —65° С, от W4 =

5,1 %

до W5

=

= 5,2%

приводит

к существенному падению

величины

/?п р

(с 505

до.340кгс/см2 ).

 

 

 

 

Если

учесть,

что продольные деформации,

развиваемые

при осевом сжатии бетона, являются по существу

деформа­

циями

сжатия,

а

поперечные — деформациями

растяжения

бетона

при его сжатии, то на основании результатов

испыта­

ний бетона всех трех исследуемых серий можно сделать сле­ дующий вывод.

Замораживание бетона до —65° С во всем исследуемом диапазоне влажностей (в том числе и при влажности, превы­ шающей предельную) приводит к общему повышению сопро­ тивляемости его развитию под нагрузкой линейных деформаций сжатия и растяжения при сжатии. Причем при влажностях, меньших по величине предельной, увеличение сопротив­ ляемости бетона тем значительней, чем больше величина его влажности. Особенно существенно повышается сопротивляе­ мость бетона развитию деформаций растяжения при сжатии.

Сравнение характера изменения зависимостей

еп р 0 д, еП О п =

= /(а) для бетонов с различным В/Ц, но одной

группы

водо-

насыщения (см. рис. 10, 11), показывает, что

замораживание

бетона с большим значением В/Ц в большей

степени

повы­

шает сопротивляемость его развитию под нагрузкой линей­ ных деформаций, способствует большему росту его призменной прочности и статического модуля упругости (табл. 6).

Как будет видно ниже (см. § 5 настоящей главы), объяс­ нение последнему следует искать в том, что бетон с большим значением В/Ц обладает большей общей пористостью и боль­ шим относительным содержанием крупных пор, а следова­ тельно, при прочих равных условиях должен обладать и большей льдистостью.

О влиянии величины температуры замораживания бетона с влажностью меньше предельной на изменение его прочно­

стных и

деформативных

характеристик

можно судить

из

рис. 10 и табл. 7, где в

качестве примера

представлены

ре­

зультаты

испытания бетона с В/Ц = 0,4,

водонасыщенного

при атмосферном давлении. Можно видеть, что заморажива­ ние этого бетона до температур последовательно —25, —45, —65° С приводит:

1) к сокращению линейных деформаций сжатия, вызы­ ваемых напряжениями а = 0,92^п р , соответственно на 32; 41,6 и 45,7%;

2)к сокращению линейных деформаций растяжения при сжатии соответственно на 51; 64,5 и 70,8%;

3)к увеличению ' призменной прочности бетона соответ­ ственно на 22; 44 и 58%;

4)к увеличению статического модуля упругости бетона соответственно на 12, 19 и 20%.

50


Прочностные и деформативные характеристики областей напряженного состояния бетона, замороженного до различных температур

 

 

Прочностные характеристики

 

 

 

 

 

Деформативные

характеристики

Темпера­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тура бе­

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тона

Rnp,

 

 

 

 

 

 

н с т - ю - 3 ,

 

 

Е -104

е р

.10«

£

Р -10«

в °С

*?•

 

<•

 

 

 

 

 

СЖ

сж

 

сж

 

кгс/см2

2

2

R

n p

кгс/см2

при

n p

при

при

 

при

 

 

кгсісм

 

R np

кгс/см

 

 

 

o- = 0,92R

 

 

а=0,92/? п р

 

 

+20

261

105

 

0,40

204

 

0,78

357

11,6

 

8,5

4,3

 

2,2

- 2 5

320

134

 

0,42

256

 

0,80

395

12,35

 

9,3

4,45

 

2,5

- 4 5

377

157

 

0,41

299

 

0,79

418

13,1

 

9,7

4,95

 

2,6

—65

412

177

 

0,43

334

 

0,81

420

13,45

 

10,2

5,25

 

2,8

Таблица 7

Bmax-lO'

4,29

4,37

4,53

4,76

П р и м е ч а н и е . 1. Приведенные данные относятся к бетону с В/Ц=0,4, водонасыщешюку при атмосферном давлении (№=4,05%). 2. Условные обозначения те же, что к табл. 4 и 5.