Диссертация (1141519), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

Теоретически, как видно из графиков, повышение содержания воды и суперпластификатора СП-1 в большей степени сказывается на усадочных деформациях, чем на деформациях ползучести. Повышениесодержания тонкомолотой известняковой добавки равно сказывается, по теоретическим расчетам, на повышении деформаций усадки и ползучести.1044.2 .Экспериментальное исследование значений коэффициента трещиностойкости и деформационных и прочностных характеристик мелкозернистого карбонатного бетона в возрасте 28 и 42 сутокС целью исследования физико-механических характеристик карбонатныхбетонов в возрасте 28 суток использовался метод трехфакторного планированногоэксперимента типа B-D13 по соответствующей матрице из десяти вариантов приготовления смеси, где в качестве входных переменных были x1- соотношение известнякового микронаполнителя и цемента (%), x2 – отношение суперпластификатора к цементу, x3 – процентное содержание в известняковом микронаполнителе частиц диаметром до 0,08мм.

В качестве функций отклика - анализируемых получаемых величин - изучались коэффициент трещиностойкости, пределпрочности на сжатие, деформации образцов кубов 7x7x7. Матрица планированияэксперимента представлена в таблице 4.3.Таблица 4.3 – Матрица планированного экспериментаЭксперимент включал 30 образцов – по 3 образца на каждый из десяти вариантов состава смеси. Для каждого состава подбиралось водотвердое отношениесогласно расплыву стандартного конуса по ГОСТ на встряхивающем столике,равному 120 мм. Таблица и график прохода, полных и частных остатков (согласнофракциям гранулометрического подбора по формуле Функа-Дингера) при а=0 иn=0,5:105Таблица 4.4 – Набор сит, частные и полные остатки согласно распределению Функа-Дингера для известнякового заполнителяЧаст. ост, Част. ост,Полн.

ост, % Полн. прох, %г%7100001006522733,433,466,652,516123,757,142,941,2511617,174,225,830,638011,8861420,315588,594,55,510,16385,61000На рисунке 4.5 приведен график полного прохода экспериментальных№Сита, ммфракцийПолный проход, %1008060Функ а=0,n=0,5402000246Фракция, мм810Рисунок 4.5 – График полного прохода экспериментальных фракцийВ таблице 4.5 приведены составы смеси на 1 метр кубическийТаблица 4.5 – Расход заполнителя на 1 метр кубический смеси№654321Фракция, мм52,51,250,630,3150,16Расход, кг/м3511362,4261,1180,1129,185,6В таблице 4.6 приведены 10 опытных составов смеси на 1 м3.106Таблица 4.6 – Общие составы смеси на 1 метр кубический МЗКБсостав вяМоножущей чафрак- ВяжуИз№стиСП,Запол- Цециящаявестсоста% отнитель, мент,СП, кг0,05- часть,няк,ваЦкгкг0,08, %кгкгЦ, % И, %от И12345678910100005050010000,75100011000 0,44670,25 29,75 070,25 29,75 0,44682,25 17,75 0,755050 0,2665050 0,7500005,955,95010103,5567267267267267267267267267267215281528152815281528152815281528152815286723366726726724724725533363360336000200200119336336005,046,72302,114,150,892,52Мононофракция0,050,08,кг0000011,9011,933,633,6РК,мм120120120120120120120120120120В таблице 4.7 приведены результаты испытаний на трещиностойкость.Таблица 4.7 – Результаты серии испытаний: напряжения соответствующиеначалу трещинообразования и разрушения образцов, МПа.№п/п12345678910В/Цρ,г/см3И/Ц0,470,450,390,340,370,460,410,390,430,412,162,122,242,272,242,152,142,182,142,15050000303017,85050партия образцов №1σтрещRсж,Мпа34,444,123,327,831,542,636,748,531,94328,235,634,141,240,146,830,337,33037,1Класс бетонаВ35В25В35В37,5В37,5В27,5В35В37,5В30В30Результаты вычисления коэффициента трещиностойкости Ктр по формуле(2.4), заносим в таблицу 4.8 .107Таблица 4.8 Коэффициент трещиностойкостиЗначениянапряжений№σтрещ,Мпа1234567891034,423,331,536,731,928,234,140,130,330Относительная Модуль ЗначениедеформацияупругостиКтрRсж,МПа44,127,842,648,54335,641,246,837,337,1ξ0,00250,00870,0020,00190,00630,00210,00250,00210,00330,0028Е, Мпа176403195,42130025526,326825,416952,381648022285,7111303,03132500,608470,702460,546770,57260,550360,62750,685040,734170,659880,65387Значения коэффициентов Ктр для составов бетона №9 и №10 с содержаниемизвестнякового микронаполнителя в количестве до 50% от массы связующегоМЗКБ превышают значения коэффициентов Ктр для составов №4 и №6 без микронаполнителя в среднем на 40%.

Это свидетельствует о более высокой трещиностойкости составов бетонов с известняковым микронаполнителем и, следовательно, их улучшенных эксплуатационных свойствах.По методу планирования экспериментов получились следующие регрессионные зависимости для коэффициента трещиностойкости, мгновенных деформаций и предела прочности при сжатии и соответствующие им диаграммы:- коэффициента трещиностойкости (Х1000)y=553,82+38,44x1+48,61x2+1,38x3+18,07x12-39,52x22 +118,85x32+25,8x1x2-34,4x1x353,19x2x3(4.9)- мгновенных деформаций (Х10000)y=295,92+63,51x1-9,3x2+10,12x3+378,55x12-158,54x22-153,23x32-92,96x1x267,49x1x3+106,85x2x3(4.10)- предела прочности при сжатииy=39,97-4,91x1+2,12x2+1,95x3-2,14x12-1,19x22+3,66x32+3,17x1x2+0,06x1x30,29x2x3(4.11)800,0700,0600,0500,05,5400,000,3 0,50Фракция 0,050,08,гСодержаниеСп-1, %Коэффициент трещиностойкости,Х1000Коэффициенттрещиностойкости, Х1000108800,0700,0600,0500,0400,010 8635420Содержаниефракции 0,05-0,08, %17,5Содержаниеизвестняка,%Рисунок 4.6 – Диаграммы зависимости коэффициента трещиностойкости(Х1000)отпроцентногосодержаниясуперпластификатораСП-1(Y=-4,6x2+29,2x+600,3), фракции 0,05-0,08 (Y=-0,12x2-2,92x+610,3) и известнякаСодержаниесуперпластификатора, %3517,50Содержаниеизвестняка, %300,0200,0100,00,7СодержаниеСП-1, %0,50,2097,564,531,50800,0700,0600,0500,0400,000,26250,525Мгновенные деформации, 10-5Коэффициенттрещиностойкости, Х10-3(Y=9,3x2 +26,1x+577,5) в связующем МЗКБ0,0Содержаниефракции 0,05-0,08, %Рисунок 4.7 – Диаграммы зависимости коэффициента трещиностойкости имгновенных деформаций от процентного содержания суперпластификатора СП-1(Y=4,8x2-0,4x+4,33) и фракции 0,05-0,08 в составе МЗКБ4203202201207017,53,5 Содержаниефракции0,050,08, %035Предел прочности на сжатие, МПаСодержаниеизвестняка, %455040404535354070320,0120,003,50,410,6750,450,22515Содержаниеизвестняка,%0СодержаниеСП-1Предел прочности на сжатие,МПаСодержаниефракции0,050,08, %120,0320,0520,05045320,0520,0Предел прочности на сжатие, МПа520520,0700,030045Содержание СП1, % от Т504540454035403596Содержа 3ние0фракции00,050,08,%17,535Содержаниеизвестняка, %4540-454035-403530-3525-303025017,5Содержаниеизвестняка,%3500,150,30,450,60,75Мгновенные деформации,10-5620520620420520320420220320120220Мгновенные деформации,10-5109Содержание Сп-1, %Рисунок 4.8 – Диаграммы зависимости мгновенных деформаций и пределапрочности на сжатие от процентного содержания суперпластификатора СП-1,фракции 0,05-0,08 известняка и известнякового наполнителя (Y=3,1x2-6,6x+46,7)составе композита.110На рисунках 4.9 - 4.12 приведены зависимости предела прочности на сжатиеот значений деформаций, плотности, водотвердого отношения и содержания из-Предел прочности на сжатие, МПавестняка.6050Границаразрушения4030Границатрещинообразования2010000,0020,0040,0060,0080,01Измеренные значения мгновенных деформацийРисунок 4.9 – Зависимость напряжений в образцах 10 групп от величин измеренных значений мгновенных деформаций в момент трещинообразования и605040Моменттрещинообразования30Предел прочности насжатие,Мпа20102,282,262,242,222,22,182,162,142,1202,1Предел прочности на сжатие,МПаразрушенияПлотность образцов, г/см3Рисунок 4.10 – Зависимость напряжений в образцах от плотности бетонаобразцов в момент трещинообразования и разрушенияПредел прочности на сжатие, МПа1116050Моменттрещинообразования, Мпа4030Предел прочностина сжатие, Мпа20100,50,480,460,440,420,40,380,360,340,320,30Водотвердое отношениеРисунок 4.11 – Зависимость напряжений в образцах МЗКБ от водотвердогоПредел прочности на сжатие,МПаотношения в момент трещинообразования и разрушения.6050Моменттрещинообразования,Мпа403020Предел прочности насжатие, Мпа100010203040Содержание известняка, %50Рисунок 4.12 – Зависимость напряжений в образцах МЗКБ от содержанияизвестняка в % от массы связующего в момент трещинообразования и разрушения112Напряжение в образцах, МПа60Малый разрывИ=50%50Большой разрывИ=0%Напряжениеприобразованиитрещин, МпаПределпрочности насжатие, Мпа40302010012345678910Номера групп образцовРисунок 4.13 – Сравнение напряжений в образцах 10 групп планированногоэксперимента в момент трещинообразования и разрушения0,06№1Деформации0,05№2№30,04№4№50,03№60,02№7№90,01№10№80050100150200Нагрузка, кН250300Рисунок 4.14 – Сравнение деформаций в образцах 10 групп планированногоэксперимента в зависимости от величины нагрузки, кНИз рисунка можно видеть, что для партий образцов 4 и 5 с повышенным содержанием суперпластификатора СП-1 графики более пологие, что указывает на113большее значения начальной (мгновенной) меры линейной ползучести бетона, ипосле значения ε=0,03 наличие участка переупрочнения.На рисунке 4.15 показаны образцы с наклеенными тензорезисторами.Рисунок 4.15 – Образцы с наклеенными тензорезисторамиНа рисунок 4.16 даны схемы разрушения образцовРисунок 4.16 – Схемы разрушения образцовТензорезисторные тензометрыТрещины перед разрушениемРисунок 4.17 – Развитие трещин в образцах114Образец №1Образец №2Образец №4Образец №7Образец №5Образец №8Образец №9Образец №3Образец №6Образец №10Рисунок 4.18 – Микроструктура сколов 10 опытных образцов после разрушенияРазличают три основных варианта теории ползучести бетона: теория старения, теория упругой наследственности и наследственная теория старения (теорияупруго-ползучего тела) в зависимости от степени обратимости деформаций ползучести при разгрузке.

Характеристики

Список файлов диссертации