Диссертация (1141562), страница 22
Текст из файла (страница 22)
При этом, у 1-й плитыраскрытие трещин шириной 0,45-0,5 мм наблюдается при нагрузке 14 кН. У 2-йтестовой плиты первая трещина появляется при нагрузке 7 кН, а трещины ширинойраскрытия равной 0,1 мм образуются при нагрузке более 17кН. При этоммаксимальная ширина раскрытия трещины (0,2мм) реализуется при нагрузке 24 кН.В 3-й плите появляются трещины при нагрузке более 4,5 кН, а раскрытие трещинышириной 0,5 мм достигается при фактической нагрузке, равной 20 кН (таблица 4.3).Появление трещин в 3-й плите при более низкой фактической нагрузке по147сравнению со 2-й плитой обусловлено увеличением расстояния между опорами с200 до 300 мм при испытании несущей способности. В качестве примера на рисунке4.1 показана плита перекрытия при проведении механических испытаний, а нарисунке 4.2 – поверхность плиты после испытания.Рисунок 4.1 – Поведение тестовой плиты перекрытия под действием нагрузкиРисунок 4.2 – Внешний вид разрушенных тестовых плит перекрытияУ тестовых плит перекрытия с арматурой, расположенной в сжатой зоне,наблюдается большой разброс нагрузок при которых появляются трещины.
Так,например, в 9-й плите ширина раскрытия трещин, равная 0,5 мм, реализуется принагрузке 27-30 кН, а разрушающая нагрузка составляет 34,67кН. Для 5-й тестовойплиты разрушающая нагрузка составляет 27,66 кН, а ширина раскрытия трещины,148равная 0,5 мм, реализуется при нагрузке 11,94 кН. Это связано, по нашему мнению,с тем, что при изготовлении тестовых плит перекрытия в заводских условиях надомостроительном комбинате №3 нарушена схема их армирования.Таблица 4.3 – Несущая способность тестовых плит перекрытия с арматурой,расположенной в растянутой зонеУсловие раскрытия трещинНагрузка, прикоторой в№ трещины в Нагрузка, приРазрушающаяШиринаплитеплитекоторойнагрузка, кНраскрытияобразуютсяперекрытияраскрываютсятрещины, ммтрещины, кНтрещины, кНТестовая плита перекрытия №12,00114,000,5017,452,00214,000,45Тестовая плита перекрытия №27,00111,49224,000,213,80317,000,128,0415,50418,00523,000,1Тестовая плита перекрытия №34,50120,000,523,40Примечание – 1 и 2 тестовые плиты перекрытия испытаны при схеменагружения 1, 3-я плита – при схеме нагружения 2Таблица 4.4 – Несущая способность тестовых плит перекрытия с арматурой,расположенной в сжатой зонеУсловие раскрытия трещинНагрузка, приНагрузка, при№ трещины вкоторойкоторойтестовойРазрушающаяШиринареализуетсяобразуютсяплитенагрузка, кНраскрытияуказаннаятрещины вперекрытиятрещины, ммширинаплите, кНраскрытиятрещины, кНТестовая плита перекрытия №45,30119,585,902Тестовая плита перекрытия №53,0210,511,9427,665,1120,511,94 149Продолжение таблицы 4.4Условие раскрытия трещинНагрузка, приНагрузка, при№ трещины вкоторойкоторойтестовойреализуетсяШиринаобразуютсяплитеуказаннаяраскрытиятрещины вперекрытияширинатрещины, ммплите, кНраскрытиятрещины, кНТестовая плита перекрытия №63,60110,302Тестовая плита перекрытия №73,6911,512,00Тестовая плита перекрытия №80,415,008,5010,919,0011,0020,419,0012,5430,219,00Тестовая плита перекрытия №93,8010,530,0014,4820,4527,0015,5830,527,00Тестовая плита перекрытия №1011,0010,525,0014,0020,325,00Примечание – 2-я схема нагружения тестовых плит перекрытияРазрушающаянагрузка, кН14,2517,8730,5634,6728,46Зависимость величины прогиба и ширины раскрытия трещин в тестовыхплитах перекрытия от величины нагрузки приведены соответственно на рисунках4.3 и 4.4.
Из рисунка 4.3 следует, что по величине прогиба тестовые плитыперекрытия при действии постоянной нагрузки располагаются в следующейпоследовательности: плита 2 < плита 9 < плита 10 < плита 3 < плита 7. Этапоследовательность сохраняется и для разрушающей нагрузки.150Рисунок 4.3 – Зависимость прогиба тестовых плит перекрытия от величиныприложенной нагрузки: 1 – 2 плита; 2 – 9 плита; 3 – 10 плита; 4 – 3 плита; 5 – 7плита12Рисунок 4.4 – Зависимость ширины раскрытия трещин в тестовых плитах 1 и10 от величины приложенной нагрузки: 1 – плита 10; 2 – трещина 2, плита 1; 3 –трещина 1, плита 1.4.2Исследование несущей способности тестовых плит перекрытия послеих восстановления ремонтными цементными составамиВнешний вид восстановленных тестовых плит перекрытия №3 и №10приведен на рисунке 4.5. Испытания восстановленных тестовых плит перекрытияпроводили через 7 суток после твердения ремонтных составов.
Результаты151испытания тестовых плит перекрытия приведены в таблице 4.5, из которой следует,что через 7 суток твердения ремонтных цементных составов несущая способностьплит перекрытия восстановлена на 72,2-96,2%. Высокая эффективность ремонтныхцементных составов FibArmRepair ST и Mapegrout Tixotropic по сравнению ссоставом Структурит-100 обусловлена, по нашему мнению, их более высокойпрочностью при изгибе. При этом разрушение восстановленных тестовых плитпроисходит, как правило, по линии отремонтированных трещин. Более высокаястепень восстановления плит ремонтным цементным составом происходит припредварительнойпропиткеобразовавшихсятрещинразработанныммодифицированным эпоксидным составом. Это приводит к повышению адгезииремонтного состава к субстрату.Таким образом, исследование несущей способности восстановленныхжелезобетонных тестовых плит перекрытия показало, что выбор ремонтныхцементных составов целесообразно проводить прежде всего исходя из ихтехнологичности и стоимости.
Для сравнения на рисунке 4.6 показано влияниеприложенной нагрузки на прогибы тестовых плит перекрытия до и после ихвосстановления.Рисунок 4.5 – Внешний вид восстановленных ремонтными составамитестовых плит перекрытия №3 и №10152Рисунок 4.6 – Зависимость прогиба тестовых плит перекрытия от величиныприложенной нагрузки: 1,2 – 2 плита перекрытия; 3, 4 – 10 плита перекрытия; 1, 4– исходные плиты; 2, 3 – плиты после восстановленияТаблица 4.5 – Несущая способность восстановленных тестовых плитперекрытияУсловие раскрытиятрещинСтепеньНагрузка,№ трещины ввосстановленияпри которойРазрушающаяШиринатестовой плитенесущейреализуетсянагрузка, кНраскрытияперекрытияспособностиуказаннаятрещины,плит, %ширинаммраскрытиятрещины, кНТестовая плита перекрытия №1, восстановленная ремонтным составом «Структурит-100»3,8010,257,003,8020,209,0012,5972,14,8030,157,009,00Образование горизонтальных трещинНагрузка,прикоторойобразуютсятрещины вплитеперекрытия,кН 153Продолжение таблицы 4.5Условие раскрытиятрещинСтепеньНагрузка,№ трещины ввосстановленияпри которойРазрушающаяШиринатестовой плитенесущейреализуетсянагрузка, кНраскрытияперекрытияспособностиуказаннаятрещины,плит, %ширинаммраскрытиятрещины, кНТестовая плита перекрытия №4, восстановленная ремонтным составом Mapegrout Tixotropic3,0012,105,0017,9091,420,5010,0030,405,00Тестовая плита перекрытия №10, восстановленная ремонтным составом FibArm Repair ST5,0030,3015,009,6340,420,0027,3796,214,7760,3020,0018,4470,2024,00Нагрузка,прикоторойобразуютсятрещины вплитеперекрытия,кН4.3Несущая способность тестовых плит перекрытия после ихвосстановления и усиления ПКМВ качестве элементов усиления тестовых плит перекрытия в диссертационнойработе использовали углеродную сетку марки FibArmGrid 380/1000 и углероднуюленту марки FibArmTape 230/150, производства компании АО «Препрег-СКМ».Технология усиления тестовых плит перекрытия углеродной сеткой маркиFibArmGrid 380/1000 и углеродной лентой марки FibArmTape 230/150 приведенасоответственно на рисунках 4.7-4.11.Рисунок 4.7 – Усиление тестовых плит перекрытия углеродной сеткойFibArmGrid 380/1000 154Рисунок 4.8 – Внешний видтестовой плиты перекрытиявосстановленной и усиленнойуглеродной сеткой FibArmGrid380/1000Рисунок 4.9 – Подготовкатестовых плит перекрытия дляусиления углеродными лентамимарки FibArmTape 230/150Рисунок 4.10 – Усилениетестовыхплитперекрытияуглеродными лентами маркиFibArmTape 230/150Рисунок 4.11 – Внешний видтестовыхплитперекрытияусиленных углеродными лентамимарки FibArmTape 230/150Результатыиспытаниятестовыхплитперекрытия,восстановленныхремонтными составами и усиленных углеродной лентой FibArm Grid 380/1000155представлены в таблице 4.6, зависимость прогиба восстановленных и усиленныхплит – на рисунке 4.12, а ширина раскрытия трещин – на рисунках 4.13 – 4.15.Анализ полученных в работе экспериментальных данных показал, что несущаяспособность тестовых плит перекрытия при их внешнем армировании углероднойлентой FibArm Grid 380/1000 возрастает на 70,9-218,8% по сравнению с исходнойплитой, т.е.
в более чем 1,7 раза.Таблица 4.6 – Несущая способность тестовых плит перекрытия, усиленныхуглеродной лентой FibArm Tape 230/150Условие раскрытия трещинСтепеньНагрузка, приповышенияНагрузка, прикоторой№ трещины внесущейШиринакоторойобразуютсятестовойРазрушающаяспособностираскрытияреализуетсятрещины вплитенагрузка, кНусиленныхтрещины, указанная ширинаплитеперекрытиятестовыхммраскрытияперекрытия, кНплит, %трещины, кНТестовая плита перекрытия №3, восстановленная ремонтным составом «Mapegrout Tixotropic»10,65,005,0040,0070,9430,130,008,6940,435,00Тестовая плита перекрытия №7, восстановленная ремонтным составом «Структурит – 100»0,2010,0020,3030,004,0056,98218,850,9010,0031,0530,00Тестовая плита перекрытия №8, восстановленная ремонтным составом «FibArm Repair ST»0,255,003,5010,3025,000,5050,000,205,004,0020,3015,000,3050,001,055,005,0031,2020,001,3545,000,1510,0061,60101,576,0040,2025,000,2550,000,1025,0021,0850,2035,000,3050,000,1025,0022,2760,2045,000,3055,000,1035,0033,570,3055,00156Рисунок 4.12 – Зависимость прогиба восстановленной ремонтным составом«Mapegrout Tixotropic» и усиленной углеродной лентой тестовой плитыперекрытия №3 от величины приложенной нагрузки: 1 – после восстановления иусиления; 2 – исходная плитаРисунок 4.13 – Зависимость ширины раскрытия трещин восстановленнойремонтным составом «Mapegrout Tixotropic» и усиленной углеродной лентойтестовой плиты перекрытия №3 от величины приложенной нагрузки: 1 – трещина№3; 2 – трещина №4; 3 – трещина №1157Рисунок 4.14 – Зависимость ширины раскрытия трещин восстановленнойремонтным составом «Структурит-100» и усиленной углеродной лентой тестовойплиты перекрытия №7 от величины приложенной нагрузки: 1 – трещина №2; 2 –трещина №3.Рисунок 4.15 – Зависимость ширины раскрытия трещин восстановленнойремонтным составом FibArm Repair ST и усиленной углеродной лентой тестовойплиты №8 от величины приложенной нагрузки: 1 – трещина №5; 2 – трещина №4Результатыиспытанийтестовыхплитперекрытия,восстановленныхремонтными составами и усиленных углеродной сеткой FibArm Grid 380/1000,приведены в таблице 4.7.158Таблица 4.7 – Несущая способность тестовых плит перекрытия, усиленныхуглеродной сеткой FibArm Grid 380/1000Условие раскрытия трещинНагрузка,СтепеньприНагрузка, приповышениякоторойкоторой№ трещины внесущейШиринаобразуютсяРазрушающаяреализуетсятестовой плите раскрытияспособноститрещины внагрузка, кНуказаннаяперекрытияусиленныхтрещины,плитеширинатестовыхммперекрытия,раскрытияплит, %кНтрещины, кНТестовая плита перекрытия №5, восстановленная ремонтным составом «Структурит – 100»0,105,000,1515,0020,2020,000,4045,002,400,105,000,1515,0040,2025,000,3543,0060,42118,40,505,000,6015,005,0030,7528,001,1035,000,108,000,1520,008,0050,2025,000,3043,00Тестовая плита перекрытия №9, восстановленная ремонтным составом «FibArm Repair ST»0,1515,004,0010,2030,000,3540,000,205,004,0020,2530,000,3050,000,2030,0029,0030,3040,000,8060,0061,8878,50,605,004,0040,7015,000,9040,0034,0050,1036,000,2040,006 – новая35,87трещина0,2550,001,0060,007 – новая40,65трещинаИз таблицы 4.7 следует, что внешнее армирование тестовых плит перекрытияуглеродной сеткой повышает их несущую способность более чем в 1,7 раза.159Результаты испытаний тестовых плит перекрытия, восстановленных различнымиремонтными составами и усиленных лентой или сеткой приведены в таблице 4.8.Разрушающаянагрузка длявосстановленных иусиленных плитперекрытия, кНСтепеньвосстановлениянесущейспособности, %Ремонтный состав «MapegroutTixotropic», углеродная лентаFibArm Tape 230/150Ремонтный состав «MapegroutTixotropic»Структурит-100, углеродная сеткаFibArm Grid 380/1000Ремонтный состав «MapegroutTixotropic»,углеродная сетка FibArm Grid380/1000Ремонтный состав Структурит-100,углеродная лента FibArm Tape230/150Ремонтный состав «FibArm RepairST», углеродная лента FibArm Tape230/150Ремонтный состав «FibArm RepairST»,углеродная сетка FibArm Grid380/1000Ремонтный состав «FibArm RepairST»Расположениеарматуры«Структурит-100»17,45В растянутойзоне12,5972,123,40В растянутойзоне40,00170,919,58В сжатой зоне17,9091,427,66В сжатой зоне60,42218,414,25В сжатой зоне50,84356,7717,87В сжатой зоне56,98318,930,56В сжатой зоне61,60201,634,67В сжатой зоне61,88178,528,46В сжатой зоне27,3796,2Разрушающаянагрузка дляисходныхтестовых плит,кНВидиспользованногоремонтногосостава иусиливающегоэлементаТаблица 4.8 – Разрушающие нагрузки для исходных, восстановленных иусиленных тестовых плит перекрытияНа основании проведенных экспериментальных исследований несущейспособности тестовых плит перекрытия, восстановленных ремонтными составамина цементной основе и усиленных ПКМ на основе разработанных автороммодифицированных эпоксидных составов, можно сделать следующие выводы: применение ремонтных составов на цементной основе марок «Структурит100», «Mapegrout Tixotropic» и «FibArm Repair ST» восстанавливает несущуюспособность тестовых плит перекрытия через 7 суток твердения на 72-96%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
