Диссертация (1141519), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Исходные данные:1.Бетон В25 F100 W2 П3 в возрасте 28 сутокПроектные свойства бетона и бетоннойсмесикласс бетона (ГОСТ 26633-91) В25морозостойкость (ГОСТ 10060.0-5)F100водонепроницаемость (ГОСТ 12730-78)W2подвижность бетонной смеси (ГОСТ10181.0-2000) П32. Условия твердения бетона - нормальные3. Цемент ЦЕМ I 42,5Нпроизводитель - ОАО «Себряковцемент»марка цемента 500предел прочности при сжатии 53,9МПа4. Заполнитель-отсев дробления известняка смесь фракции 0-5 мммодуль крупности - М= 2,7плотность – 1,98 г/см35. Наполнитель – молотый известняк.6.
Добавка: суперпластификатор СП-1.II. Состав пробного замеса и свойства бетонной смеси:1. Расход материалов на 1 м3 бетонной смеси: Результаты испытаний бетонной смеси:цемент 472 кг; заполнитель 1528кг; наполни- 3. Подвижность бетонной смеси 14 см.3тель 200 кг; вода 295 кг: суперпластификатор 4.
Средняя плотность 2250 кг/м .5. Водоцементное отношение 0,46.5,04 кг.2. Изготовлено контрольных образцов:- для определения прочности на сжатии ввозрасте 1 и 28 суток кубов 10x10x10 см - 9шт;3.7. Выводы по главе 31. Установлено, что оптимальным является содержание известняковогокомпонента в бетонной смеси 16-50 % от объема вяжущего. В пределах данныхзначений содержание известнякового наполнителя положительно влияет на рео-96логические свойства смеси и не ведет к существенному снижению прочностиМЗКБ.2.
Установлено оптимальное содержание суперпластификатораСП-10,75% от массы цемента, которому соответствует максимальное значение пределапрочности на сжатие.3. Установлено, что при совместном помоле компонентов смеси быстреедостигается требуемое значение удельной поверхности наполнителя. Оптимальное значение удельной поверхности известнякового микронаполнителя в случаяхсовместного и отдельного помолов составляет 500 м2/кг.4. Установлено, что лучшее распределение зерен цемента и известняка в смеси будет соответствовать заполнено-раздвинутой контактной упаковке цементноизвестняковой системы.
Количество известнякового тонкодисперсного наполнителя должно соответствовать наиболее плотной структуре. Цемент в данной системе является раздвигаемо-раздвигающей фракцией.5. Установлено, что для полифракционныхмелкозернистых цементно-известняковых смесей с целью создания наиболее плотной структуры, с минимальным значением пустотности, значение насыпной плотности должно составлять не менее 60%.97Глава 4. Исследование трещиностойкости и деформативных и прочностныхсвойств мелкозернистого карбонатного бетона4.1. Определение теоретических значений деформационных и прочностных характеристик мелкозернистого карбонатного бетонаОпределялись теоретические значения деформационных и прочностных характеристик карбонатных бетонов в соответствии с положениями «Методическихрекомендации по расчету напряженного состояния железобетонных конструкцийтранспортных сооружений с учетом ползучести и усадки бетона, № 1987-04-06,ЦНИИС, редакция 2011г.», далее – Рекомендаций.
Расчет напряженнодеформированного состояния карбонатного бетона производился в соответствии сметодикой Рекомендаций. Основными свойствами бетона, согласно [116], являются: графики изменения деформаций в зависимости от величины напряжений;ползучесть бетона (мера ползучести); усадка бетона (рисунок 4.1).σсжатияРисунок 4.1 – Образец-куб в условиях одноосного сжатияГрафики напряженно-деформированного состояния бетона при одноосномсжатии для бетонов обычной прочности (рисунок 4.2):σchМедленное нагружениеБыстрое нагружениеЭффект ползучестиε0εultРисунок 4.2 – Кривые напряженно-деформированного состояния бетона приодноосном сжатии для бетонов обычной прочности98На рисунке 4.2: ε0 – относительные деформации, соответствующие σch иравные 0,0005-0,002, εult – предельные относительные деформации, равные 0,0035,σch – характеристическое напряжение.Длябетоновповышеннойпрочностиграфикинапряженно-деформированного состояния бетона при одноосном сжатии выглядят так (рисунок 4.3):σchEsEinitialε0εсРисунок 4.3 – Графики напряженно-деформированного состояния бетонапри одноосном сжатии для высокопрочных бетоновНа рисунке 4.3 Einitial – начальный модуль упругости; Es – секущий модульупругости; εс – относительные деформации сжатия.Как указано в [116], деформации ползучести зависят от нескольких факторов.
Рост деформаций ползучести наблюдается с увеличением вяжущей части(цемент + известняковый порошок), то есть цементного теста, водотвердого отношения, воздухововлекающей активности и температуры процесса твердения.Понижению деформаций сопутствуют:- возраст бетона в момент нагружения;- относительная влажность;- отношение объема раствора к удельной поверхности частиц компонентов.Согласно таблицы 1-6.1 [116] мера ползучести зависит от длительности статического нагружения:Таблица 4.1 – Мера линейной ползучести в зависимости от нагружения.Длительность нагружения7 дней28 дней1 годМера ползучести2,21,61,199В теоретической части в качестве исследуемых деформационных и прочностных характеристик были приняты восемь величин:- гарантированное значение кубиковой прочности на осевое сжатие (с обеспеченность 0,95) соответствующее возрасту бетона t, Rb(t);- нормативное значение сопротивления бетона осевому сжатию,Res;- значение начального модуля упругости бетона при загружении в возрастеt, Eb;- нормативное значение меры линейной ползучести бетона, загруженного ввозрасте 28 суток, Ccr(28)н;- расчетные предельные значения линейной меры ползучести Ccr(28)ф;- относительные деформации усадки по истечении 7 суток твердения вовлажных условиях εsrн;- расчетные предельные значения относительной усадки εsrф;- значения характеристики линейной ползучести бетона, υt0.В соответствии с формулой (1) Рекомендаций, гарантированное значениекубиковой прочности бетона при сжатии Rb(t), соответствующее возрасту бетона tобеспеченностью 0,95, в нормальных условиях твердения определяется по формуле:Rb (t )1acBt 28t d(4.1)Bгде В – класс бетона по прочности на сжатие – В30; a, в, и d – коэффициенты, принимаемые по таблице 1 Рекомендаций.
Для обычного бетона а = 23 МПа,с=55 МПа, d= 11 сут.Rb (t )12355 3020 2820 113027,9 МПаСоответствующее значение нормативного сопротивления бетона осевомусжатию определяем по формуле (2) Рекомендаций.Res0,77 0,001 Rb (t )ResRb (t ) ,0,77 0,001 27,927,9(4.2)20,8 МПа100Значение начального модуля упругости бетона Еb, Мпа, при загружении ввозрасте t, определяем по формуле:Eb (t )400 S Rb (t )S Ppaste Rb (t )Agg ,(4.3)где S – коэффициент, учитывающий влияние вида заполнителя, для известняка S=115 МПа; Ppaste – удельное (по массе) содержание цементного теста всмеси, равное 0,2; Аgg = 0,94 – коэффициент, учитывающий максимальную крупность заполнителя, принимаем по таблице 2 Рекомендаций для диаметра фракцииизвестнякового заполнителя 5 мм.Eb (t )400 115 27,90,94115 0,2 27,923701,2 МПа23,7 ГПаНормативное значение меры линейной ползучести бетона, загруженного ввозрасте 28 суток определяем по формуле 4 Рекомендаций:C cr (28) нW V4 BKc(4.4),Kc - безразмерный коэффициент, для мелкозернистых бетонов Kc = 15,5×106; W – удельное (по объему) количество воды затворения в смеси, л/м3; V –удельное по объему количество вовлеченного воздуха в уплотненной бетоннойсмеси, для бетонов с суперпластификатором СП-1 принимается равным 10 л/м3.Относительные деформации усадки по истечении 7 суток твердения вовлажных условиях рассчитываем по формуле 5 Рекомендаций:εsr= Ks,(4.5)где Ks=0,14×10-6 для мелкозернистых бетоновРасчетные данные согласуются с таблицей 3 Рекомендаций.Расчетные предельные значения линейной меры ползучести и относительной усадки получаются корректированием нормативных значений на коэффициенты фактических условий изготовления и эксплуатации (относительная прочность бетона к моменту расчета, возраст и влажность бетона (таблица 5, Рекомендаций).Ccr (28)фCcr (28) н123,(4.6)101srфsrн123(4.7),Предельные значения характеристики линейной ползучести бетона, загруженного в возрасте t0 определяем по формуле:θt0= Ccr(28)ф×Eb,(4.8)Результаты расчетов Ccr(28)н ,Ccr(28)ф и εsrн , εsrф для 10 значений W заносимв таблицу 4.2.Таблица 4.2 – Сравнение фактических предельных значений характеристикспустя 7 суток твердения во влажных условияхНомерагруппВ/ЦКлассбетона10,47В350,0000738 0,0008343,89660,000301 0,00087620,45В250,0001418 0,0007687,4870,000277 0,00168430,39В350,0000778 0,0006254,10780,000226 0,00092440,34В37,50,0000760,0005214,01280,000188 0,00090250,37В37,50,00006250,000580,0000330,000209 0,00074260,46В27,50,0001458 0,0008017,69820,000289 0,00173170,41В350,0001018 0,0006875,3750,000248 0,00120980,39В37,50,0000791 0,0006414,17650,000231 0,0009399100,430,41В30В300,0001378 0,0007350,0001131 0,0006727,27585,97170,000265 0,0016360,000242 0,001343Ccr(28)нεsrCcr(28)ф( 10-5)εsrфυt0Содержание воды, л/м3102350Ccr(28)н300Ccr(28)ф25020001Содержание воды,л/м3εsrф0,000050,00010,000150,00020,000250,00030,00035Предельные значения меры линейной ползучести и относительныедеформации усадки бетона (нормативные и фактические значения)3403203002802602402202000,0007Значения меры линейнойползучести иотносительнойдеформации усадкибетона20,00090,00110,00130,00150,00170,0019Предельные значение характеристики линейной ползучести0,00040,000350,00030,000250,00020,000150,00010,000050Ccr(28)нCcr(28)фεsrф03102030405060Содержание известняка в вяжущем, %.Значения мерылинейной ползучести иотносительнойдеформации усадкибетона0,00044Ccr(28)н0,00030,0002Ccr(28)ф0,0001εsrф002468Содержание СП-1 в вяжущем, кг/м3Рисунок 4.4 – Графики теоретической зависимости деформационных характеристик бетона Ccr(28)н, Ccr(28)ф, εsrф и υt от фактического содержания воды в смеси, л/м3 (1,2), известняка (3) и суперпластификатора СП-1 в вяжущей части, % (4).103Рассчитанные теоретические значения деформационных и прочностных характеристик мелкозернистого карбонатного бетона, гарантированного значениякубиковой прочности бетона при сжатии Rb(t) и значение начального модуля упругости бетона Еb, отвечают параметрам мелкозернистого карбонатного бетонасредней прочности класса В22,5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
