Модифицированные бетоны повышенной ударной выносливости

• Автор: Давлетшин, Марат Булатович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 161 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ДЕМПФИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СТРУКТУРЫ БЕТОНА ПРИ УДАРНОМ И СТАТИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

1.1. Причины разрушения забивных свай и потерь свайного железобетона.

1.2. Влияние структурномеханической неоднородности бетона на его ударную стойкость и прочность.
1.3. Методы испытаний бетона на удар. Поведение и особенности разрушения бетона при ударном нагружении.

1.4. Влияние маложестких компонентов на физикомеханические свойства бетона.

1.5. Постановка задачи исследования.

2. МЕХАНИЗМ ДЕМПФИРОВАНИЯ БЕТОНА ПРИ СТАТИЧЕСКОМ

И ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

2.1. Природа демпфирующего эффекта

2.2. Критерии оценки ударной выносливости бетона
Выводы
3. ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Методы экспериментальных исследований
3.2. Характеристика исходных сырьевых материалов
Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ УДАРНОЙ ВЫНОСЛИВОСТИ И ПРОЧНОСТИ БЕТОНОВ НА ОСНОВЕ ДЕМПФИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ.
4.1. Мелкозернистые бетоны на основе демпфирующих компонентов в виде маложестких песков различной природы
4.2. Ударная стойкость мелкозернистых бетонов при замораживании и сушке
4.3. Анализ ударной стойкости бетонов по параметрам динамического упрочнения и выносливости
4.4. Систематизация и классификация демпфирующих компонентов по
жесткости и влиянию на основные свойства бетонов
Выводы
5. гаЮЕКТИРОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ СОСТАВОВ БЕТОНОВ ПОВЫШЕННОЙ УДАРНОЙ ВЫНОСЛИВОСТЕЙ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЗАБИВНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ.
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Дефектность структуры бетона складывается из дефектности цементного камня, определяемой микротрещинами термомеханической и усадочной природы, и несовершенством контактного слоя между цементным камнем и заполнителем. Слабость контактного слоя определяется седиментационными процессами в свежеуложенном бетоне и развитием в нем усадочных трещин при твердении. Сначала в результате внутреннего водоотделения вода скапливается под зернами заполнителя, в результате чего образуются пустоты, частично или полностью заполненные водой. В процессе твердения бетона дефектность контактного слоя усиливается за счет возникновения усадочных напряжений и, как следствие этого, образование и развитие трещин усадочной породы, локализованных, в основном, на границах раздела фаз с различными жесткостями. Одними из первых А. Ьрандцег [8], Дж. Робинсон [2], Т. Хсу и др. Ими было показано, что инициаторами тре-щинообразования в бетоне при одноосном сжатии являются трещины, сконцентрированные на поверхности раздела “крупный заполнитель - песчано-цементный раствор”. Впоследствии описанную выше локализацию усадочных трещин подтвердили Т. Гансен [] и друг ие исследователи. Так, К. Дерочер [0] изучал процессы микротрешинообразования в бетоне при действии на него сжимающих усилий с помощью сканирующего электронного микроскопа. Им было установлено, что до приложения механических нагрузок в бетоне, как с круглым, так и с угловатым заполнителем уже существуют дефекты в виде микротрещин в контактной зоне между заполнителем и цементным камнем и в самом цементном камне. При действии сжимающих усилий микротрещины расширяются, удлиняются и разрушают бетон. Причиной возникновения таких трещин автор считает седиментационные процессы в свежеуло-женном бетоне и в некоторой степени его усадку. Авторы [2] при одноосном и трехосном сжатии обычного бетона установили наличие начальных трещин под частицами крупного заполнителя еще до на! Обнаружено [1], что -% общего количества трещин в бетоне составляют трещины в контактной зоне. Все это ослабляет контактный слой, нарушает монолитность, снижает однородность и прочность бетона в целом. Г.И. Горчаков и др. Из сказанного видно, что причины, определяющие неоднородность и дефектность самого цементного камня и его контакта с заполнителями одни и те же. Это наличие в цементном камне и контактном слое пор, пустот и начальных трещин усадочной природы. Сегодня нет единого мнения о том, какие из названных выше дефектов структуры в большей степени инициируют разрушение и влияют на прочность цементного камня и бетона. Большинство исследователей отдает предпочтение трещинам усадочной природы. Рассмотрим этот аспект более подробно. Известен ряд фундаментальных работ, посвященных вопросам усадки цементного камня и бетона. В нашей стране работы в этом направлении проводились З. Н. Цилосани и его школой [6], С. В. Александровским [3, 4], А. Е. Шейниным [8], школой К . Г. Красильникова [] и др. Не касаясь причин, вызывающих усадку бетона, остановимся на некоторых аспектах природы собственных деформаций и напряжений твердеющего бетона. А.Е. Шейкин, Ю. В. Чеховский, М. И. Бруссер [8] усадочные деформации влажного бетона в процессе сушки на воздухе разделяют на проявившиеся и не проявившиеся. Последние и обуславливают возникновение в бетоне внутренних усадочных напряжений. На рис. А Невилль [] отмечает, что наибольшее влияние на величину усадки бетона оказывает заполнитель, и, в первую очередь, его упругие свойства. Так, например, использование заполнителей из металла приводит к снижению величины усадки на 1/3, а керамзитобетон имеет усадку на 1/3 больше по сравнению с бетоном на плотном заполнителе. Невилль считает, что в раннем возрасте усадка бетона изменяется в обратной зависимости от его модуля упругости, и, следовательно, от модуля упругости его заполнителя. Рис. Прочность на растяжение при изгибе Кри образцов песчаноцементного раствора, имеющих внутреннюю усадку и свободных от нее. Рис. Усадка бетона на различных заполнителях. Н.И. Федынин и М. И. Диамант [3] изучали на призмах из мелкозернистого шлакобетона состава 1:3 при изменении влажности бетона от 7 до 2,6%. Результаты опытов показывают (рис.