Закономерности ползучести сжатых элементов монолитных конструкций из поризованного бетона

• Автор: Новиков, Михаил Викторович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 215 с. : ил.

Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1. Систематизация представлений о закономерностях длительного деформирования бетонных элементов и анализ существующих

теорий ползучести

1.2. Анализ основных гипотез и аналитических зависимостей теории

ползучести применительно к легким и ячеистым бетонам.

1.3 Разработка концепции и обоснование содержания

экспериментальных исследований сопротивления сжатых

элементов из поризованного бетона.

2 Содержание и методика экспериментальных исследований напряженнодеформированного состояния сжатых элементов из поризованного бетона.

2.1 Программа экспериментальных исследований

2.2 Характеристика составов бетона и методика изготовления
опытных элементов.
2.3 Методика исследования прочности и деформативности сжатых
элементов из поризованного бетона
2.3.1 Методика кратковременных испытаний
2.3.2 Методика длительных испытаний.
2.4 Методика статистической обработки результатов испытания
призм и кубов.
3 Экспериментальные исследования прочности, деформативности и трещиностойкости сжатых элементов из поризованного бетона при кратковременном действии нагрузки
3.1 Результаты исследования физикомеханических характеристик
поризованного бетона в сжатых элементах с учетом его средней плотности и вида структуры
3.2 Деформации, структурные изменения и характер разрушения
опытных элементов при осевом сжатии.
3.3 Изменение механических свойств поризованного бетона во
времени.
3.4 Предложения к нормированию прочностных и деформативных характеристик поризованного бетона с учетом их
статистического распределения.
3.5 Выводы.
4 Экспериментальные исследования ползучести, усадки и длительного
сопротивления сжатых элементов из поризованного бетона.
4.1 Закономерности ползучести сжатых элементов из поризованиых
бетонов различных структурных модификаций.
4.1.1 Процессы ползучести и усадки в условиях действия
постоянной нарузки одинакового уровня
4.1.2 Влияние уровня постоянных напряжений сжатия на
деформации ползучести.
4.2 Закономерности упругого последействия поризованного бетона при полной разгрузке опытных элементов с разных уровней напряжений сжатия.
4.3 Процессы ползучести и упругого последействия сжатых элементов из поризованного бетона, твердевшего в течение
лет в естественных физикоклиматических условиях.
4.4 Определение предельных деформаций ползучести и упругого последействия цементного поризованного бетона
4.5 Влияние предшествующего длительного нагружения сжатых элементов из поризованного бетона на их механические характеристики
4.6 Результаты исследования длительной прочности сжатых
элементов из поризованного бетона
4.7 Выводы.
5 Интерпретация результатов длительных испытаний сжатых элементов
из поризованного бетона и предложения к нормированию
5.1 Идентификация аналитических зависимостей прочности, модуля упругости и усадки от времени, применительно к поризованному бетону
5.2 Интерпретация кривых ползучести и упругого последействия сжатых элементов из поризованного бетона с позиций теории упругоползучего тела.
5.3 Исследование релаксации напряжений в сжатых элементах из поризованного бетона численным методом
5.4 Интерпретация длительного сопротивления сжатых элементов
из поризованного бетона с позиций механики разрушения
5.5 Предложения к нормированию расчетных характеристик поризованного бетона с учетом длительного действия нагрузки
5.6 Рекомендации по расчету несущей способности бетонных
элементов на воздействие усилий сжатия.
5.7 Примеры расчета сжатых конструкций из поризованного бетона.
5.8 Техникоэкономическая эффективность применения поризованного бетона в монолитных конструкциях
малоэтажных зданий.
5.9 Выводы
Основные выводы.
Список использованных источников


Первые фундаментальные исследования, связанные с изучением свойств легкого, бетона и железобетона на его основе, выполнены Гвоздевым, К. С. Завриевым, К. С. Карапетяном , Корневым , Ж. П. Леви , Р. Л. Маиляном , Поповым 5, М3. Симоновым 7, Б. Г. Скрамтаевым, i 4. В дальнейшем большой вклад в дело исследования легких бетонов и их практического применения внесли I. С.Ф. Бугрим , Г. А. Бужевич , Г. И. Горчаков, В. Г. Довжик , Р. К. Житкевич , И. А. Иванов , Д. П. Киселев Корнев , Кудрявцев , Ю. И. Мешкаускас 4, А. Б. Пирадов 2, О. Л.С. Спаннут 7, М. Ф. Чсбуков 1 и другие. Большое разнообразие легких заполнителей с различными свойствами определяет отличие свойств легких бетонов от аналогичных свойств тяжелых бетонов. Хотя прочностные характеристики легких заполнителей колеблются от 0,5 до МПа литоидная и шлаковая пемза, керамзит, аглопорит, металлургический шлак и т. При загружении элементов из легкого бетона напряжения распределяются на заполнитель и растворную составляющую прямо пропорционально их модулям упругости. Это соответствует моменту разрушения образца, которое в легких бетонах, как правило, происходит изза разрушения заполнителя. Такие бетоны изза пористости и низкого модуля упругости заполнителя обладают повышенной усадкой и ползучестью в сравнении с тяжелыми бетонами таблица 1. Однако, лучшее, чем в тяжелых бетонах, сцепление пористого заполнителя с растворной составляющей положительно влияет на физикомеханические свойства легких бетонов. Работами ряда исследователей , 6 доказано, что пористый заполнитель работает внутри бетона в условиях стесненной деформации, что повышает его прочность. Поглощение пористым заполнителем избыточной влаги при. Отсюда и следующая, свойственная легким бетонам закономерность более высокая, чем у тяжелых бетонов, степень обжатия, соответствующая началу развития микротрещин и существенно нелинейной ползучести , , , , 6, 8, 7. Так как пористому заполнителю свойственно набухание и последующая усадка, то в работах , 7 отмечается начальное расширение бетона в течение некоторого периода после изготовления. Поэтому при загружении легкого бетона постоянными напряжениями сжатия, учет влажностных деформаций увеличивает значение относительных деформаций ползучести в период преобладания деформаций расширения и уменьшает их в период преобладания деформаций усадки. Деформации ползучести элементов из легких бетонов возрастают во времени менее интенсивно, чем у элементов из тяжелых бетонов, и постепенно затухают к более поздним срокам 7, . Это является следствием более благоприятного влажностного режима в легких бетонах, вызванного эффектом самовакуумирования. Кроме того, установлено , что модуль упругости некоторых легких бетонов уменьшается с увеличением возраста, что также отличает его от тяжелого бетона. Систематические исследования ползучести и усадки автоклавных силикатных и ячеистых бетонов начато с г. В ЦНИИСК такие исследования проводились с г. НИИЖБ велись с г. Таблица 1. Вид легкого бе она Прочность при сжатии, МПа Усадка в ТО5 Мера ползучести С5, МПа Автор и источник информации
,2 М. Н.Г. На литоидной пемзе марки до 0 марки до 0 ,8 9,2 К. С. Карапегян, М. На туфе марки до 0 марки до 0 . Т.Г. Керамзитобетон марки 0 с прочностью керамзита, МПа 4, 0,5 Нет данных 1,4 С, 1,0 Сг. Керамзитобетон 1,2 ег. Аглопоритобетон марки 1,,5 т. Шлакопсмзобетон марки марки т. Ст. Ст. Бетон на трснельном и бетон на зольном аглопоритовом гравии марки 0 Нет данных 1, С,. Бегон М на пористых карбонатных заполнителях при пористости щебня Ст. Сг. Керамзитобетон возраст загружения 7 сут. Ползучесть не затухла ,6,3,0 5,,5 4,,0 Шиделер 4 продолжительность испытаний 0 сут. Керамзитобетон при аЛь 0, аИь 0, аКь 0, оЯь 0, а1ь0, ,8 То же 5,0 Тоже То же Ползучесть не затухающая затухающая слабо затухя 5,,8 9,4,7 ,4 ,0 ,5,5 Кудрявцев , возраст загружения сут продолжительность испытаний сут. Керамзитопенобетон при оКь 0,0, аЯь 0,0, сгКь 0, аКь 0, 3,,0 1,3,8 3,2 3,6 Ползучесть затухающая слабо затухя ,2 ,0 ,8 ,7 Д. П. Киселев 8 т сут т 0 сут.