Регулирование внутренних напряжений в бетонах с целью повышения их трещино- и морозостойкости

• Автор: Лукьяненко, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 243 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I ЛИТЕРАТУРНЫЙ И ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР ИНФОРМАЦИИ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В БЕТОНАХ И СПОСОБОВ ИХ РЕГУЛИРОВАНИЯ
1.1 Факторы, определяющие прочность, трещина и морозостойкость бетонов при различных условиях напряженного состояния.

1.2 Пути понижения структурных усадочных и температурных напряжений в бетонах.

1.3 Влияние суперпластификаторов на свойства бетонных смесей и бетонов.

1А Методы исследования внутренних напряжений в бетонах.

1.5 Выводы

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОСТ АНОВКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Теоретические представления о влиянии структурных составляющих и структуры бетонов на их свойства.7
2.2 Предпосылки снижения внутренних напряжений в структурных составляющих бетонов и в бетонах
2.3 Выводы
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ, ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ, ТРЕ1ЦИНО, МОРОЗОСТОЙ КОСТИ БЕТОНОВ И СПОСОБОВ ИХ У ЛУЧШЕ ШЯ
3.1 Характеристики материалов, принятых в исследованиях
3.2 Методы, принятые в исследованиях
3.2.1 Стандарта ые методы7
3.2.2 Методика испытаний бетонов в установке для определения напряжений, деформаций и температур растрескивания ИУОПДА
3.3 Планирование эксперимента
3.4 Разработка добавок в бетонные и растворные смеси из отходов промышленности и местных сырьевых компонентов. .
3.4.1 Возможности использования ацетата натрия в строительстве.
3.4.2 Разработка добавок с использованием ацетата натрия и кислого гудрона
3.4.3 Разработка добавок с использованием ацетата натрия и карбамида
3.5 Исследование физикомеханических свойств, внутренних напряжений, трещино, морозостойкости пластифицированных бетонов с некондиционным заполнителем по морозостойкости и содержанию пылевидных и глинистых частиц
3.6 Влияние суиерпластнфикатора С3 МУ на технологические и фнзикомсханнческие свойства неоднородных материалов при устройстве конструктивных элементов зданий
3.6.1 Использование суперпластификаторов при устройстве набивных и цементногрунтовых свай.
3.6.2 Использование лигнина в составе теплоизоляционных материалов из пластифицированных легкобетонных смесей
3.7 Выводы
ГЛАВА 4 ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ БЕТОНОВ, ПРИГОТОВЛЕННЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕКОНДИЦИОННЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ И СУЕРШ1АСТИФИКАТОРОВ И ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
4.1 Производство бетонных борювых камней и тротуарных плит.
4.2 Производство строительных конструкций
4.3 Производство набивных бетонных свай
4.4 Техникоэкономическая эффективность производства бортовых камней и тротуарных плит повышенной морозостойкости и долговечности.
4.5 Техникоэкономическая эффективность производства строительных конструкций с применением суперпласгификатора С3 МУ
4.6 Техникоэкономическая эффективность производства набивных бетонных свай.
4.7 Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Воздействие повышенной температуры увеличивает конечные значения деформаций усадки бетона, при этом усадка характеризуется интенсивным развитием в первый период нагревания и более быстрым затуханием, чем при нормальной температуре. При набухании цементного камня армирующий эффект заполнителей проявляется в возникновении в цементном камне напряжений сжатия, которые уменьшают растягивающие напряжения, вызванные, усадкой, и способствуют закрытию трещин, образовавшихся в процессе усадки. Набухание бетона в 6. В этом находит сво выражение и частичная необратимость усадки при увлажнении бетона после длительного периода высыхания. Вопервых, деформации набухания постаревшего бетона на порядок меньше деформаций его усадки в молодом возрасте. Вовторых, зависимость усадки бетона от его относительной влажности существенно больше, чем набухания. Процесс набухания бетона в поде происходит намного быстрее усадки, потому что капиллярный подсос воды идет значительно быстрее, чем диффузия влаги при высыхании бетона. При набухании проникновение воды начинается с поверхности бетона, поэтому объм наружных слов увеличивается, в то время как внутренний не успевает увеличиться. Это вызывает в наружном слое бетона неопасные сжимающие напряжения. I время, сут. Уменьшения усадочных напряжений п бетоне достигают как технологическими мероприятиями подбором состава, увлажнением среды при тепловой обработке твердеющего бетона, увлажнением поверхности бетона и др. Наиболее радикальное средство устранения усадки применение безусадочных цементов. Изменение объма и линейных размеров образца бетона, происходящее в результате изменения температуры окружающей среды, называют температурными деформациями температурной усадкой. Они слагаются из двух составляющих свободных температурных деформаций и деформаций от температурных напряжений. ДТ С1ьтТ То, 1. ТоТ начальное и конечное значение температуры, С. Если бетонный элемент нагревается равномерно по всему объму и возникающие при этом свободные температурные деформации ничем не ограничиваются. В тех случаях, когда нагревание бетонного элемента происходит неравномерно иди температурные деформации стеснены закрепление элемента, препятствующее его перемещению, заметное различие в коэффициентах линейного расширения цементного камня и заполнителя и т. Коэффициент линейного температурного расширения при нормальных условиях эксплуатации т. С до С примерно равен 1,0 С. Он зависит от вида цемента и заполнителя, состава бетонной смеси, температуры и влажности окружающей среды, возраста бетона и размеров сечения. Наибольшее влияние оказывает различие коэффициентов линейного расширения для цементного камня и заполнителей. С разница в указанных коэффициентах не является источником возникновения существенных напряжений в бетоне. Действие на бетон повышенных температур до 0С приводит к значительному изменению его деформативных свойств, причем иногда без заметного нарушения структуры. Изменение этих свойств зависит от степени водонасыщения бетона. При действии низких температу р определяющее влияние на деформативные свойства бетона оказывают температура охлаждения и степень водонасыщения бетона при его замораживании и оттаивании. Опыты показывают, что в пропаренных и особенно сильно в автоклавных бетонах при первом цикле замораживания значительные деформации расширения воды по мере понижения температуры развивают деструктивные процессы в материале, вызывающие остаточные деформации после оттаивания последствия этих процессов. В бетонах же нормального твердения при первом цикле замораживания степень разрушения незначительна и указанные деформации проявляются только при дальнейшем циклическом замораживании и оттаивании. В бетоне при замораживании одновременно с ростом прочности наблюдается увеличение его модуля упругости. В оттаявшем бетоне модуль упругости снижается. Существенного повышения деформат ивности бетона, особенно при растяжении, что важно при расчте конструкций по образованию трещин, можно добиться за счт поверхностноактивных веществ. Например, ряд опытов свидетельствует о том, что применение сульфитноспиртовой барды увеличивает растяжимость бетона иа , а абиетата натрия почти вдвое при этом прочность на растяжение практически не изменяется.