Adv-fabrika.ru

Ремонт и Дизайн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Железобетон

Сцепление арматуры с бетоном является очень важным свойством железобетона, так как оно обеспечивает совместную работу материалов, входящих в состав железобетона. Для того чтобы выдернуть забетонированный стержень из затвердевшего бетона, необходимо приложить определенную силу N (рис. 2.1, д, ё). Длина анкеровки арматурных стержней (длина их закрепления в бетоне) зависит от прочностных характеристик бетона и арматуры, а также от ее диаметра. При сжатии стержня необходимая длина анкеровки уменьшается, так как диаметр арматуры увеличивается в результате поперечного расширения стали. Исследования показывают, что при выдергивании стержня из бетона касательные на пряжения сцепления распределяются неравномерно.

Сначала максимальное напряжение сцепления возникнет вблизи наружной грани. С ростом усилия по мере нарушения сцепления между бетоном и арматурой эпюра напряжений смещается к внутреннему концу стержня, что в итоге может привести к выдергиванию стержня из бетона. Отношение усилия N в стержне к поверхности заделки определяют как среднее (условное) напряжение сцепления:

Исследованиями также установлено, что сцепление зависит от трех факторов: склеивания арматуры с бетоном, усилия трения арматуры о бетон, вызываемого усадочными деформациями, механического зацепления арматуры в бетоне. Рассмотрим влияние и роль каждого из этих факторов.

Известно, что гель цементного камня обладает клеющей способностью и при твердении склеивает металл с бетоном; например, при изготовлении железобетонных конструкций в металлической опалубке поверхность ее смазывают, чтобы предотвратить склеивание бетона с формой; прочность склеивания обычно невелика — 0,2. 0,5 МПа. Известно также, что при твердении бетона развиваются деформации усадки, бетон уменьшается в обтеме и обжимает арматуру. Чем больше это обжатие, тем большие силы трения приходится преодолевать при перемещении арматуры относительно бетона.

Сопротивление сдвигу арматуры, вызванное усадкой бетона, составляет примерно 10. 15% от общего сцепления. Кроме того, поверхность арматуры имеет неровности, заполняемые бетоном; при сдвиге стержня необходимо приложить усилие, способное срезать бетон, заполнивший неровности по периметру арматуры; чем больше неровности на поверхности арматуры, тем больше объем срезаемого бетона и выше усилие выдергивания. Для улучшения сцепления арматуры с бетоном ее поверхность делают ребристой, т. е. создают периодический профиль; при арматуре периодического профиля сцепление возрастает примерно в два раза; прочность сцепления возрастает также с увеличением прочности бетона. Если длина заделки недостаточна, то концы стержней снабжают коротышами или шайбами. В случае применения арматуры класса А-I устраивают крюки на концах стержня.

Усадка и ползучесть железобетона. Железобетон, как и бетон, подвержен усадке и ползучести. Арматура и бетон благодаря возникающему между ними сцеплению деформируются совместно, причем наличие арматуры препятствует свободному протеканию усадки и ползучести. При усадке бетона возникают сжатие в арматуре и растяжение в бетоне. Растягивающие напряжения в бетоне тем больше, чем больше количество арматуры. Иногда эти напряжения приводят к трещинообразованию. При проектировании протяженных железобетонных конструкций устраивают усадочные швы, которые предупреждают появление усадочных трещин в бетоне.

Ползучесть бетона под длительно действующей нагрузкой вызывает перераспределение напряжений между бетоном и арматурой. В сжатых железобетонных элементах усадка и ползучесть производят одинаковый эффект, уменьшая сжимающие напряжения в бетоне и увеличивая их в арматуре. Вследствие ползучести бетона оба материала деформируются вплоть до стадии разрушения, несмотря на значительную разницу в их предельных деформациях. В растянутых железобетонных элементах, наоборот, ползучесть и усадка действуют в противоположных направлениях.

Деформации ползучести оказывают положительное влияние на работу коротких сжатых железобетонных элементов, позволяют полностью использовать прочность бетона и арматуры. Вместе с тем в изгибаемых (а также гибких сжатых) железобетонных элементах ползучесть вызывает увеличение прогибов; в гибких сжатых элементах это может привести к падению несущей способности.

Влияние температуры на железобетон. В условиях систематического воздействия на бетон повышенных температур (до 20°С) его прочности может снизиться на 30%. При длительном действии более высоких температур (500. 600° С) и последующем охлаждении бетон может полностью разрушиться. Однако при кратковременном действии высоких температур и огня (пожар) железобетон может в течение нескольких часов сохранить свою несущую способность. Предел огнестойкости зависит от размеров конструктивной схемы железобетонного элемента, вида арматуры и особенно от толщины защитного слоя бетона, который предохраняет арматуру от непосредственного действия огня.

Коррозия железобетона. Одно из преимуществ бетона и железобетона — долговечность. Однако неблагоприятное сочетание постоянных и переменных нагрузок с воздействием различных физико-химических процессов среды вызывает коррозию бетона и стальной арматуры, что может привести к разрушению конструкций. При недостаточной плотности в условиях фильтрации воды (особенно мягкой) растворяется составная часть цементного камня — гидрат оксида кальция (один из видов коррозии бетона). Коррозия бетона возникает также под действием кислых газов (в сочетании с повышенной влажностью), растворов солей, кислот и т. д.

Коррозионная стойкость железобетонных конструкций определяется плотностью бетона и степенью агрессивности среды. Для предотвращения или замедления коррозии бетона следует применять бетоны на цементах, менее подвергающихся воздействию данного вредного реагента. Общими требованиями являются применение прочных бетонов с плотной структурой (W/C = 0,3. 0,4), соблюдение технологии их приготовления, укладки в формы и ухода в период твердения. Наиболее плотный бетон получают при использовании фракционированных высокопрочных заполнителей. Образование раковин, пористости и расслоения бетона недопустимо с точки зрения его долговечности. Эффективная защита бетона от коррозии достигается окраской поверхности, обмазкой, склейкой или пропиткой защитными материалами. Успешно защищают бегоь также полиэтиленовыми листами с анкерами, закрепленными при бетонировании.

Скорость коррозии арматуры в обычных условиях составляет 0,1 мм в год, при неблагоприятных условиях, т. е. в условиях влажной среды она выше. Объем прокорродировавшего металла в 2. 3 раза больше, чем до коррозии, поэтому по контуру арматуры создается радиальное давление, вызывающее образование продольных трещин и откол защитного слоя бетона. В нормальных условиях эксплуатации защита арматуры от коррозии внутри бетона обеспечивается щелочной средой (гидроксид кальция). Поэтому не следует добавлять в бетон солей хлоридов, особенно при армировании конструкций высокопрочной проволокой.

При заводском изготовлении железобетонных конструкций необходимо обеспечивать условия хранения арматуры, исключающие возможность коррозии, которая может продолжаться внутри бетона. Наиболее опасна коррозия арматуры в силикатных, ячеистых бетонах, бетонах на пористых заполнителях. Особое значение имеет правильный выбор толщины за щитного слоя бетона, предохраняющего арматуру от коррозии (см. ниже гл. 7).

Плотность железобетона принимается равной 2500 кг/м3, в случае укладки бетонной смеси без вибрирования — 2400 кг/м3. При значительном содержании арматуры (свыше 3%) плотность железобетона определяют как сумму масс бетона и арматуры в 1 м3 объема конструкции. Средняя плотность легкого железобетона определяется так же, как сумма масс бетона и арматуры в 1 м3 объема конструкции.

Контрольные вопросы 1. Как подразделяется арматура по своему назначению и по технологии изготовления? 2. Какие существуют классы арматурной стали, как они применяются в железобетонных конструкциях? 3. Каковы основные пути экономии арматурной стали в железобетоне? 4. Какие меры применяют для улучшения сцепления арматуры с бетоном? 5. Как отражается усадка и ползучесть бетона на работе железобетонных элементов? 6. Как влияют на железобетон повышенные температуры? 7. Какие меры нужно принимать для защиты железобетона от коррозии?

Строительные материалы .ру

Категории

  • Акустические материалы и изделия
    • Звукоизоляциооные материалы и изделия
    • Звукопоглощающие материалы и изделия
  • Без рубрики
  • Бетоны и изделия из них
    • Вода. Добавки к бетону
    • Заполнители
    • Легкие и ячеистые бетоны
    • Применение бетона в сборных и монолитных конструкциях
    • Свойства бетонной смеси
    • Специальные бетоны
    • Тяжелый бетон
      • Производство и твердение
      • Свойства бетона
      • Структура затвердевшего бетона
  • Битумные и дегтевые вяжущие и материалы на их основе
    • Битумные и дегтевые вяжущие
      • Битумы
      • Дегти
    • Материалы на основе битумов и дегтей
      • Асфальтовые и дегтевые бетоны и растворы
      • Кровельные, гидроизоляционные и герметизирующие матер.
  • Искусственные каменные безобжиговые материалы и изделия
    • Асбестоцементные материалы и изделия
      • Виды асбестоцементных изделий
      • Сырье и производство асбестоцементных материалов
    • Гипсовые и гипсобетонные изделия
    • Силикатные материалы и изделия
  • Керамические материалы и изделия
    • Керамические материалы и изделия различного назначения
    • Облицовочные материалы и изделия
    • Общая схема производства керамических изделий
    • Сырье для производства керамических материалов и издели
  • Лакокрасочные материалы
    • Красочные составы
    • Пигменты и наполнители
    • Связующие вещества, растворители и разбавители
  • Материалы и изделия из древесины
    • Виды материалов и изделий из древесины
    • Защита древесины от гниения, поражения насекомыми и воз
    • Основные породы древесины, применяемые в строительстве
    • Пороки древесины
    • Строение, состав и свойства древесины
  • Материалы и изделия из пластмасс
    • Виды строительных материалов и изделий из пластмасс
      • Гидроизоляционные материалы и герметики
      • Конструкционно-отделочные и отделочные материалы
      • Материалы для полов
      • Теплоизоляционные материалы
    • Основные компоненты пластмасс. Полимеры
    • Основные свойства строительных пластмасс
  • Материалы и изделия из силикатных расплавов
    • Стекло и изделия из стекла
      • Разновидности стекла,применяемые в строительстве
  • Металлические материалы и изделия
    • Коррозия металлов и способы защиты от нее
    • Механические испытания металлов
    • Основы термической обработки стали
      • Виды термической обработки стали
        • Наклеп, возврат и старение стали
        • Химико-термическая обработка стали
    • Основы технологии черных металлов
      • Обработка металлов
      • Производство стали
    • Применение металлов в строительстве
      • Применение стали в строительстве.
      • Цветные металлы и сплавы.
      • Чугуны
    • Сварка металлов
    • Строение металлов
      • Структура
  • Неорганические вяжущие вещества
    • Воздушные вяжущие вещества
    • Гидравлические вяжущие вещества
      • Глиноземистый цемент
      • Портландцемент
        • Коррозионные процессы
        • Разновидности портландцемента
        • Свойства портландцемента
        • Состав портландцементного клинкера
        • Сырье и производство
        • Твердение портландцемента
    • Сырьевые материалы и основы технологии
  • Основные свойства строительных материалов
    • Механические свойства строительных материалов
    • Особенности физического состояния материалов
    • Отношение материалов к различным физическим процессам
    • Химические и технологические свойства стройматериалов
      • Технологические свойства
      • Химические и физико-химические свойства
  • Природные каменные стройматериалы
    • Магматические породы
      • Виды магматических пород и их строительные свойства
      • Химический и минеральный составы магматических пород
    • Материалы и изделия из природного камня
    • Метаморфические породы
    • Осадочные горные породы
      • Виды строительных пород и их строительные свойства
      • Химический и минеральный составы осадочных пород
  • Строительные растворы
    • Основные свойства строительных растворов
    • Применение растворов различных видов
  • Строительство видео
  • Теплоизоляционные материалы и изделия
    • Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия
    • Органические теплоизоляционные материалы и изделия
    • Строение и свойства
Читать еще:  Сделать деревянный каркас для заливки монолитных стен

Свежие записи

  • 10 советов владельцу недвижимости
  • Строительство Burj в Дубае ( самое высокое сооружение )
  • Водоразбавляемые краски на основе неорганических вяжущих веществ и клеев
  • Полимерцементные краски
  • Эмульсионные (латексные) краски
  • Спиртовые лаки и политуры, летуче-смоляные краски
  • Смоляные лаки,масляно-смоляные лаки,битумные(асфальтовые) лаки
  • Масляные краски
  • Растворители и разбавители
  • Клеи животные
  • Полимерные связующие в красках и лаках
  • Олифы искусственные(синтетические)
  • Полунатуральные олифы
  • Натуральные олифы
  • Общие сведения о связующих веществах

Ползучесть бетона

Ползучесть — это способность бетона к увеличению деформаций под действием постоянной нагрузки какого-либо вида — сжатия, растяжения, изгиба. Деформации ползучести затухают только через несколько лет эксплуатации конструкции.
Конечная деформация ползучести зависит от вида цемента и заполнителей, состава бетона, условий работы конструкции и других факторов. Ползучесть уменьшается в бетонах более тощих (т. е. с меньшим расходом цемента), а также приготовленных при меньших значениях В/Ц. Использование заполнителей из плотных прочных пород позволяет уменьшить ползучесть бетона.
Ползучесть бетона вызывает релаксацию (перераспределение) напряжений в конструкциях. Благодаря этому значительно снижаются напряжения в статически неопределимых конструкциях, возникающие под действием температуры, влажности, осадки опор. В этом смысле ползучесть может рассматриваться как положительное свойство. В ряде случаев релаксация напряжений играет отрицательную роль. Она приводит к нежелательным потерям натяжения арматуры в преднапряженных железобетонных конструкциях.

Другие интересные статьи:

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Ползучесть — бетон

Ползучесть бетона проявляется в виде необратимых деформаций, возникающих при длительном действии постоянной нагрузки. Уменьшению ползучести способствуют понижение расхода цемента и водоцементного отношения, повышение крупности заполнителей и уменьшение их деформационных свойств, увеличение возраста бетона и его прочности. [1]

Ползучесть бетона представляет собой главным образом упругое последствие, тогда как ползучесть битума есть главным образом вязкое течение. [2]

Ползучесть бетона вызывается также значительным различием между величиной усадки цементирую -, щего вещества и бетонов. [3]

Ползучесть бетона зависит от его предела прочности: чем он выше, тем меньше ползучесть. Ползучесть бетона зависит также от всех факторов, влияющих на его прочность; возраста, качества цемента и прочности заполнителей ( щебня и песка): чем они выше, тем меньше ползучесть бетона. В армированном бетоне ( железобетоне) ползучесть вызывает дополнительные напряжения в арматуре за счет понижения напряжения в бетоне. Ползучесть оказывает влияние на работу бетонных и железобетонных конструкций. [4]

Ползучесть бетона при: растяжении менее изучена, чем при сжатии. [5]

Ползучесть бетона при сложном напряженном состоянии изучена мало. [6]

Ползучесть бетонов исследовали на образцах-призмах размером 10x10x40 см, а усадку на призмах 10x10x30 см. Из каждого состава было изготовлено по три призмы для испытания на ползучесть и по три на усадку. [7]

Ползучесть бетона возрастает с увеличением водоце-ментного отношения, ведущего к образованию менее вязкого геля; расхода цемента, ведущего к повышению объема цементного камня; нагрузки на бетон. [8]

Ползучесть бетона вызывает в железобетонных образцах деформации, в 1 5 — 2 раза меньшие по сравнению с бетонными образцами. Опытами установлено, что величина деформаций ползучести зависит от содержания арматуры: чем меньше процент армирования, тем больше прирост деформаций ползучести. [9]

Ползучесть бетона зависит от многих факторов. Она возрастает с увеличением нагрузки на бетон и уменьшается с увеличением длительности процесса твердения. Увеличение ползучести может быть вызвано также ростом водоцементного отношения, увеличением расхода цемента, повышением подвижности бетонной смеси. На показатель ползучести влияет и влажность цементного камня или бетона. Чем больше влажность бетона, тем больше деформации ползучести; они особенно велики у водонасыщенных образцов. [10]

Ползучесть бетона проявляется в возникновении остаточных деформаций при длительном воздействии постоянной нагрузки. Происходит она в результате возникновения и развития микротрещин и пластических свойств цементного геля. Ползучесть вызывает релаксацию напряжений, которые выравниваются в неравномерно нагруженных участках. В этом проявляется ее положительное действие. В предварительно напряженных конструкциях происходят потери напряжений арматуры. Здесь проявляется отрицательное действие ползучести. [11]

Ползучесть бетона затухает через несколько лет эксплуатации конструкций. [12]

Ползучесть бетона учитывают с помощью изложенных выше формул при использовании характеристик ползучести в зависимости от состава бетона, условий его твердения, возраста, температуры и влажности окружающей среды и других обстоятельств. [13]

Ползучесть бетона при об 0 5R становится нелинейной, так как текучесть ( ползучесть) гелевой структурной составляющей и капиллярные явления сопровождаются процессом образования микротрещин. [14]

Ползучесть бетона на глиноземистом цементе мало отличается от ползучести бетона на портландцементе, если ее сравнивать при одинаковой степени напряженности. [15]

3. Ползучесть железобетона

Ползучесть железобетона является следствием ползучести бетона. Стальная арматура, как и при усадке, является внутренней связью, препятствующей свободным деформациям ползучести бетона. В железобетонном элементе при продолжительном действии нагрузки стесненная деформация ползучести приводит к перераспределению усилий в сечении между бетоном и арматурой. Процесс перераспределения напряжений происходит в течение длительного времени сначала интенсивно, а затем затухает.

Ползучесть и усадка протекают одновременно и совместно влияют на работу конструкций. В железобетонной колонне они действуют в одном направлении: уменьшают напряжения в бетоне и увеличивают их в арматуре. В изгибаемых элементах усадка и ползучесть оказывают противоположное влияние: под действием усадки напряжения в бетоне сжатой зоны увеличиваются, а в растянутой арматуре уменьшаются; а под действием ползучести, наоборот, напряжения в бетоне сжатой зоны уменьшаются, а в растянутой арматуре увеличиваются. Это приводит к увеличению прогибов.

4. Влияние высоких температур на железобетон

В железобетонных конструкциях, подверженных воздействию температуры до

100 0 С, дополнительные напряжения невелики и не приводят к снижению прочности. При более высоких температурах прочность железобетона уменьшается (200-250 0 С), при температуре 500-600 0 С происходит полное разрушение бетона.

При проектировании железобетонных конструкций здания большой протяженности делят температурными швами на отдельные блоки, которые обычно совмещают с усадочными швами.

5. Коррозия железобетона и меры защиты

Характер коррозии бетона и арматуры в железобетонных конструкциях зависит от агрессивности среды, состава и плотности бетона.

Коррозия бетона происходит при недостаточно плотных бетонах под действием фильтрующейся воды. При этом на поверхности бетона образуются белые хлопья, свидетельствующие о разрушении бетона. Наиболее опасны мягкие воды.

Другой вид разрушения может происходить под влиянием агрессивной среды (кислоты).

Коррозия арматуры обычно протекает одновременно с коррозией бетона. При неплотном бетоне, а также при большом раскрытии трещин агрессивная среда может вызвать коррозию арматуры и без разрушения арматуры.

Меры защиты от коррозии:

снижение фильтрующей способности бетона (специальные добавки);

повышение плотности бетона;

увеличение толщины защитного слоя;

применение специальных видов бетона;

защита поверхности (штукатурка кислотоупорная, облицовка керамическая и др.)

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Ползучесть бетона как результат длительных нагрузок

Зависимость между напряжениями и деформациями изменяется от времени приложения нагрузки. Способность бетона деформироваться во времени при длительном действии постоянной нагрузки называют ползучестью. Существует ряд гипотез, рассматривающих механизм деформаций ползучести под действием внешней нагрузки.
Одна из первых гипотез физического механизма ползучести предложена выдающимся французским инженером Е. Фрейсине. Основываясь на представлениях о бетоне как капиллярно-пористом упругом теле, он считал, что ползучесть обусловлена, главным образом, усадкой под действием капиллярных сил. Вода, заполняя мелкие капилляры, воспринимает, по Фрейсине, часть приложенной нагрузки и медленно перемещается. Под действием приложенной нагрузки изменяются размеры пор в бетоне, нарушается гигрометрическое равновесие бетона с окружающей средой, что приводит к капиллярной усадке и развитию деформаций ползучести. Ряд опытных данных противоречит гипотезе Фрейсине. Известно, в частности, что деформации ползучести наблюдаются и при загружении образцов в воде, когда невозможно развитие усадочных деформаций.
Гипотеза, объясняющая ползучесть бетона механическим выдавливанием влаги из цементного камня (Р. Лермит и др.), также предполагает, что ползучесть и усадка бетона имеют одну и ту же физическую природу. В ряде экспериментальных исследований установлено, что нагруженные образцы интенсивнее отдают влагу, включая и адсорбционно-связанную, которая в ненагруженном состоянии обычно остается в бетоне. В результате водопоглощение и набухание образцов, длительное время находящихся под нагрузкой, могут быть значительно большими, чем у ненагруженных разцов. В то же время имеются экспериментальные данные, показывающие, что существенное различие в потерях массы нагруженых и ненагруженных образцов в процессе их высыхания не наблюдается. В настоящее время принято считать, что механическое выдавливание влаги из цементного камня является не причиной, а следствием ползучести.
Ряд исследователей (А.Е. Шейкин, У. Гансен, З.Н. Цилосани) считает основной причиной ползучести пераспределение внутренних усилий в цементном камне. Ими дифференцируются в цементном камне основные структурные составляющие — ультрадисперсный «цементный гель», представленный тоберморитоподобными гидросиликатами, и кристаллический сросток, состоящий из кристаллогидратов, объединенных химическими связями. Компоненты цементного камня отличаются характером контактов срастания (для «геля» коагуляционные, кристаллического сростка — кристаллизационные). По А.Е. Шейкину, благодаря способности «геля» к вязкому течению кристаллический сросток принимает на себя дополнительные усилия, что приводит к развитию деформаций ползучести цементного камня и бетона. У. Гансен считал, что ползучесть обусловлена вязким течением на границах цементных зерен и в точках их контакта.

Читать еще:  Принципы армирования железобетонных конструкций

О.Я. Берг, анализируя изменение времени прохождения ультразвукового импульса через бетон при длительном действии нагрузки, пришел к выводу, что при начальных напряжениях вследствие возникновения и развития микротрещин возникают дополнительные деформации, которые складываются с деформациями ползучести, обусловленными перераспределением внутренних усилий между структурными составляющими цементного камня. Значительная роль микротрещин и накопления локальных микроразрушений в бетоне под действием постоянной статической нагрузки в развитии деформаций ползучести подтверждена исследованиями А.В. Саталкина, X. Рюша, З.Н. Цилосани и других исследователей.
Анализ различных типов деформаций при нагружении бетона может моделироваться реологическими моделями. Такие модели, включающие идеальные пружины, амортизаторы, клапаны и другие элементы, не раскрывая физический механизм ползучести, предлагают ее феноменологическое описание.
Одним из основных факторов, влияющих на ползучесть бетона, является относительная влажность окружающей среды. Высушивание образцов приводит к увеличению ползучести бетона в раннем возрасте. При установлении гигроскопического равновесия между средой и бетоном до загружения образцов влияние относительной влажности воздуха сказывается в значительно меньшей степени. Попеременное увлажнение и высушивание бетона увеличивает величину деформации ползучести.
Влияние возраста бетона в момент приложения нагрузки на величину ползучести сказывается сильнее, чем влияние возраста на прочность бетона. На рис. 5.17 приведена, по данным А.М. Невилля, зависимость между величиной ползучести и его «зрелостью», характеризуемой в градусочасах.
При раннем загружении бетона с повышением температуры окружающей среды удельные деформации ползучести бетона уменьшаются, что объясняется ускорением процесса гидратации цемента и возрастанием жесткости кристаллического сростка цементного камня. Противоположный эффект наблюдается при загружении бетона в «зрелом» возрасте, когда гидратация цемента в основном завершена.
Деформации ползучести бетона существенно интенсифицируются при вибрационном нагружении. Виброползучесть бетона тем выше, чем больше амплитуда динамических напряжений и частота колебаний. Деформации виброползучести могут в 2-4 раза превышать обычные деформации ползучести. Как и последние, они затухают во времени.
Деформации ползучести бетона оказывают различное влияние на работу конструкций, их долговечность. Для неармирован-ного бетона при высоких уровнях нагрузки ползучесть ускоряет достижение предельной деформации и разрушение материала. В массивных бетонных элементах ползучесть уменьшает сжимающие напряжения при быстром подъеме температуры. При дальнейшем охлаждении в бетоне развиваются растягивающие усилия и по мере уменьшения ползучести с возрастом бетона в нем могут образовываться трещины. В то же время во всех конструкциях ползучесть бетона уменьшает внутренние напряжения, обусловленные неоднородностью усадки, что приводит к повышению трещиностойкости.

За счет ползучести бетона увеличиваются прогибы железобетонных балок под действием постоянных нагрузок, в железобетонных колоннах она приводит к постепенному перераспределению нагрузки с бетона на арматуру. В предварительно напряженных железобетонных элементах в результате ползучести бетона возможна потеря напряжения арматуры, что надо учитывать при выборе арматурной стали.

Авторы: Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин

  • Приведенные здесь данные посодействуют уменьшению расходов на бетон в Мытищах.
  • Как правильно выполнить подачу бетонной смеси бетононасосом — даем ответы на вопросы наших заказчиков.
  • Стандарты ячеистого бетона — ГОСТ 25485-89: технические условия к данному составу.

Упрощенная теория нелинейной ползучести нестареющего бетона при сжатии Гурьева Юлиана Александровна

480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ‘, MOUSEOFF, FGCOLOR, ‘#FFFFCC’,BGCOLOR, ‘#393939’);» onMouseOut=»return nd();»> Диссертация, — 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат — бесплатно , доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

Гурьева Юлиана Александровна. Упрощенная теория нелинейной ползучести нестареющего бетона при сжатии : диссертация . кандидата технических наук : 05.23.17 / Гурьева Юлиана Александровна; [Место защиты: С.-Петерб. гос. архитектур.-строит. ун-т].- Санкт-Петербург, 2009.- 101 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/3380

Введение к работе

В работе рассматривается нелинейная ползучесть нестареющего бетона при сжатии. Предлагается новый вариант зависимости между деформациями нелинейной ползучести и напряжениями, представляющий собой модификацию более сложной теории научного руководителя. Предлагаемая теория описывает также (как явление, составляющее с ползучестью единое целое) снижение прочности материала в процессе ползучести. Расчетный аппарат теории опирается на некоторые физические соображения (не является чисто феноменологическим). Актуальность темы диссертации

Бетон — один из главных строительных материалов. Важное свойство этого материала составляет значительная и проявляющаяся в обычных эксплуатационных условиях ползучесть, которая при различных длительных воздействиях может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на напряженно-деформированное состояние и прочность конструкции. Поэтому совершенствование методов реологического расчета бетонных (железобетонных) конструкций является одной из приоритетных задач, особенно в части наименее разработанного учета нелинейности и соответствующей необратимости ползучести бетона (необратимости 1-го рода).

Цель и задачи исследования

Цель исследования состоит в реализации замеченной возможности некоторого видоизменения основ и, как следствие, расчетного аппарата «Энергетической теории нелинейной ползучести и длительной прочности хрупко разрушающихся материалов», разработанной в 1980-е годы научным руководителем. Предлагаемые нововведения позволяют упростить теорию. Диссертация включает в себя решение следующих задач:

Разработка упрощенной теории нелинейной ползучести (и длительной прочности) нестареющего бетона при сжатии, отражающей современные представления о природе явления.

Проверка согласия предлагаемой теории с опытом путем сопоставления теоретических и экспериментальных кривых ползучести.

Демонстрация прикладных возможностей теории на конкретных примерах.

Научная новизна работы

Предложен новый вариант теории нелинейной ползучести зрелого бетона при сжатии, отличающийся от исходного как предпосылками, так и расчетным аппаратом, существенным достоинством которого является простота.

В отличие от большинства существующих теорий нелинейной ползучести бетона, предлагаемая теория явным образом учитывает необратимость ползучести 1-го рода, связанную с повреждением структуры материала в ходе ползучести. Немногочисленные существующие теории, которые тоже обеспечивают явный учет указанной необратимости, делают это заметно сложнее.

Достоверность результатов исследования

В основу предлагаемой теории положены современные представления о природе нелинейной ползучести бетона и ее необратимости. Имеет место согласие теоретических и экспериментальных кривых ползучести. Результаты решения конкретных задач не противоречат опыту и результатам других авторов. Практическая значимость работы

Практическая значимость работы определяется простотой ее расчетного аппарата, который позволяет решать многие реологические задачи механики бетона и железобетона с необходимой точностью, не сталкиваясь с серьезными вычислительными проблемами.

Апробация результатов исследования

Основные результаты диссертации представлены в докладах:

61-й международной научно-технической конференции молодых ученых и студентов, СПбГАСУ, 2008 г.;

65-й научной конференции СПбГАСУ, 2008 г.;

66-й научной конференции СПбГАСУ, 2009 г.;

62-й международной научно-технической конференции молодых ученых и студентов, СПбГАСУ, 2009 г.

Публикации по теме диссертации

Результаты исследования опубликованы в 4 статьях, 3 из которых — в рецензируемых изданиях, включенных в список ВАК РФ.

Объем работы составляет 101 страницу, 41 рисунок и 6 таблиц. Список литературы содержит 136 наименований, в том числе — 125 на русском языке. На защиту выносятся:

Предпосылки и расчетный аппарат предлагаемой теории.

Сопоставление теоретических кривых ползучести с экспериментальными кривыми.

Читать еще:  Защитный слой бетона для арматуры снип таблица

Демонстрация прикладных возможностей теории на конкретных примерах.

ползучесть бетона

1 ползучесть бетона

  1. creep of concrete

Тематики

  • нефтегазовая промышленность
  • creep of concrete

2 ползучесть бетона

3 ползучесть бетона

4 ползучесть бетона

5 ползучесть бетона

6 ползучесть бетона

7 ползучесть бетона

8 ползучесть бетона

9 ползучесть бетона

10 ползучесть бетона

11 ползучесть бетона

12 ползучесть бетона

13 ползучесть бетона

14 ползучесть бетона

15 ползучесть бетона

16 ползучесть бетонной бетона

17 drying creep

См. также в других словарях:

ползучесть бетона — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN creep of concrete … Справочник технического переводчика

Ползучесть бетона и релаксация напряжений — – оказывают существенное влияние на работу железобетонных конструкций под нагрузкой: ползучесть при оценке трещиностойкости и деформативности конструкций, расчете на устойчивость и определении внутренних усилий в статически неопределимых… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Ползучесть — – медленная непрерывная пластическая деформация твердого тела под действием постоянной нагрузки или механического напряжения. [Блюм Э. Э. Словарь основных металловедческих терминов. Екатеринбург 2002] Ползучесть – процесс непрерывного … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Ползучесть материалов — – медленная непрерывная пластическая деформация твёрдого тела под воздействием постоянной нагрузки или механического напряжения. П. в той или иной мере подвержены все твёрдые тела как кристаллические, так и аморфные. Явление. Долгое время… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Ползучесть при сжатии огнеупорного изделия — – изотермическая деформация обожженного огнеупорного изделия, подвергнутого сжимающему напряжению, как функция времени, выраженная в процентах. [ГОСТ Р 52918 2008] Рубрика термина: Огнеупоры Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ПОЛЗУЧЕСТЬ — крип (англ. creep), медл. нарастание пластич. деформации материала при силовых воздействиях меньших, чем те, к рые могут вызвать остаточную деформацию при испытаниях обычной длительности. П. сопровождается релаксацией напряжений. П. свойственна… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Ползучесть — ж. разг. Медленная деформация металлов, бетона и т.п. материалов под действием постоянной длительной механической нагрузки. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

Ползучесть материалов — медленное нарастание малой по размеру и непрерывной по времени пластической деформации материала (в основном бетона) в сооружениях или изделиях при длительно действующих небольших постоянных нагрузках (напряжениях), меньших, чем те, которые… … Строительный словарь

Свойства бетона — Термины рубрики: Свойства бетона Адгезия к бетону База измерения продольных линейных деформаций образца Вода минерализованная … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Деформации ползучести бетона — – способность бетона деформироваться во времени при длительном действии постоянной нагрузки. Физическая природа ползучести еще недостаточно выяснена, но принято считать, что пластические деформации ползучести бетона обуславливаются… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Установившаяся ползучесть — – ползучесть, скорость которой постоянна при постоянном напряжении. [Строительная механика. Терминология. Выпуск 82. Изд. «Наука» М.1970] Рубрика термина: Теория и расчет конструкций Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Усадка и ползучесть железобетона

В железобетонных конструкциях арматура препятствует развитию усадки.

Усадка приводит к появлению в бетоне растягивающих напряжений, а в арматуре сжимающих.

Величина растягивающих деформаций равна:

Где εSL — деформация усадки свободного бетона; εSL,S — стесненная усадка армированного элемента.

Растягивающие напряжения в бетоне

Напряжения в бетоне могут превышать сопротивление бетона растяжению. В этом случае образуются усадочные трещины.

Растягивающие напряжения в бетоне зависят от деформации свободной усадки, коэффициента армирования 1S/A,класса бетона.

Усадка способствует только раннему образованию силовых трещин.

Чем больше размеры железобетонных элементов, тем больше влияние усадки.

Для исключения этого устраивают усадочные швы.

Изменение деформаций усадки и набухания с течением времени

Ползучесть железобетона является следствием ползучести бетона. Стесненная ползучесть в железобетонном элементе приводит к перераспределению усилий между арматурой и бетоном.

В железобетонном сжатом элементе продольные деформации равны

Напряжения в арматуре

тогда напряжения в бетоне

Коэффициент упруго-пластических деформаций

Влияние ползучести:

-в коротких сжатых элементах – позволяет полностью использовать прочностные свойства арматуры и бетона;

-в длинных сжатых и в изгибаемых элементах – увеличивает эксцентриситет и прогиб соответственно;

-в предварительно-напряженных конструкциях – к потере предварительного напряжения.

Релаксация напряжений в бетоне – снижение напряжений при постоянных продольных деформациях.

Защитный слой бетона

Это расстояние от поверхности арматуры до грани бетона.

Защитный слой бетона должен обеспечивать:

— совместную работу арматуры с бетоном;

— анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыков арматурных элементов;

— сохранность арматуры от воздействий окружающей среды (в том числе при наличии агрессивных воздействий):

Толщину защитного слоя бетона следует принимать с учетом роли арматуры в конструкциях (рабочая или конструктивная), типа конструкций (колонны, плиты, балки, элементы фундаментов, стены и т.п.), диаметра и вида арматуры.

Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры (в том числе арматуры, расположенной у внутренних граней полых элементов кольцевого или коробчатого сечения) следует принимать по табл..1.

Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры, указанные в табл..1, уменьшают на 5 мм.

Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.

Что такое ползучесть бетона. На что это влияет?!

Конструкции из бетона и железобетона, подвергающиеся постоянной нагрузке, имеют свойство со временем деформироваться. Это явление обозначалось множеством терминов, среди которых «течение», «пластическое течение», «пластическая деформация» и т.д. Сейчас общепринятым и широко используемым определением считается ползучесть бетона.

Тем, кто работает над созданием бетонных конструкций, хорошо известно такое качество бетона, как пластичная деформация, или ползучесть. Это свойство противоположно усадке и имеет весьма положительное значение, особенно для армированных изделий. Все дело в том, что большое количество арматуры в железобетонных конструкциях приводит к растрескиванию бетона. Ползучесть же может свести результат этого влияния к минимуму.

Само явление ползучести бетона еще до конца не изучено, однако известен тот факт, что пластичная деформация особенно активно происходит в момент приложения нагрузки и постепенно сходит на нет. Но, в то же время, бывает и так, что полная деформация через значительный период времени может очень превосходить результат ползучести в момент нагрузки.

По большому счету, на ползучесть бетона влияют те же факторы, что и на его усадку:

— вид и качество цемента;
— гидратация цемента во время приготовления раствора, а также к моменту, когда была произведена нагрузка;
— воздействие внешней среды, а именно температура и степень влажности воздуха;
— процент уплотнения бетона и величина напряжений в нем;
— размеры самой конструкции.

Даже при том, что явление пластичной деформации исследовано недостаточно, существует масса формул и зависимостей, позволяющих просчитать результаты деформации и ползучести. Таким образом, при профессиональном проектировании вы будете знать, когда бетонной конструкции потребуется ремонт.

Важно понимать, что ползучесть – это убывающая по времени величина, показатель которой в итоге стремится к нулю. Ее предел наступает примерно через 5-6 лет, хотя уже в первые три месяца происходит более 50% деформаций.

Также важно понимать, что направление пластичных деформаций носит векторный характер, то есть зависит от направления нагрузки, приложенной к бетону. Ползучесть прямо пропорциональна напряжению, однако при приближении к пределу прочности может увеличиться достаточно резко.

Для проектирования любой конструкции из бетона очень важно рассчитать величину деформации, ее сроки и направления. Это нужно не только для того, чтобы знать, когда конструкции потребуется ремонт, но и для того, чтобы правильно спроектировать деформационные швы, а также выбрать и применить правильные смеси для их герметизации.

Также при расчетах и проектировании очень важно знать коэффициентное соотношение поперечной деформации к продольной (коэффициент Пуассона), так как деформации могут происходить не только при одноосном напряжении, но и при сжатии, растяжении, изгибе и т.д.

Пластичная деформация может происходить одновременно с усадкой бетона (при его высушивании в период нагружения). Расчеты коэффициента ползучести в этом случае происходят по другим формулам, но подтверждают, что ползучесть и усадка – все же независимые друг от друга явления.

В любом случае, грамотное проектирование бетонных конструкций невозможно без учета коэффициента ползучести бетона, который может изменяться, в зависимости от множества параметров, но, прежде всего, зависит от качества самого цемента.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector