Влияние набухания бетона напорной зоны на напряженно-деформированное состояние плотин

• Автор: Рассказчиков, Виктор Акимович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 225 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ВЛАЖНОСТНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БЕТОННЫЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Набухание бетона

1.2. Фильтрация воды в бетоне.

1.3. Капиллярное и диффузионное увлажнение

бетона

1.4. Результаты натурных исследований

Выводы к главе I и задачи диссертационной работы

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО БЕТОНА В СООРУЖЕНИЯХ

2.1. Обоснование выбора метода

2.2. Теплофизический метод измерений влажности бетона.
2.3. Диэлькометрический метод измерений влажности бетона.
Выводы к главе 2
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТНЫХ
НАПРЯЖЕНИЙ В ПЛОТИНЕ
3.1. Определение напряжений в плотине по изменениям влажности бетона .
3.1.1. Коэффициент линейного набухания бетона .
3.1.2. Деформативные характеристики бетона
3.2. Определение напряжений в плотине по влажностным деформациям бетона I
3.2.1. Методика определения влажностных деформаций в бетоне строящихся плотин .
Стр.
3.2.2. Методика определения влажностных деформаций в бетоне эксплуатируемых плотин
Выводы к главе 3 .
ГЛАВА 4. НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛАЖНОСТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
НА БЕТОННЫЕ ПЛОТИНЫ
4.1. Исследования СаяноШушенской плотины
4.1.1. Общие сведения о плотине и организация натурных исследований
4.1.2. Изменения влажности бетона в зоне напорной грани плотины .
4.1.3. Влажностные деформации в бетоне плотины
4.2. Влажностные деформации в бетоне Красноярской плотины.
4.3. Влажностные деформации в бетоне Зейской плотины
Выводы к главе 4
ГЛАВА 5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ И Е ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1. Влажностные напряжения в бетоне СаяноШушенской плотины и их учет при оценке статической работы сооружения .
5.2. Учет дополнительных напряжений, возникающих на напорной грани от набухания бетона при проектировании плотины .
Выводы к главе 5 .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Из рисунка видно, что при одинаковом изменении влажности деформации набухания больше для бетона с меньшим В/Ц. Аналогичные результаты получены и О. А.Рочняком. С.В. Александровский это явление объясняет тем, что бетон с малым В/Ц имеет меньшую пористость, чем бетон с большим В/Ц; при этом одно и то же изменение влажности в сторону ее увеличения освобождает большие по величине капиллярные силы, развивающиеся в его порах при высыхании, и создает более благоприятные условия для набухания геля, что дает большие по величине деформации набухания. Цтг. У . Рис. Влияние В/Ц на деформации набухания бетона. В/Ц = 0;! В работе [5] О. А.Рочняк исследовал влияние возраста бетона влагоизолированного до начала увлажнения на величину его предельных деформаций набухания. Результаты этих исследований приведены в таблице 1. Таблица 1. Возраст бетона, сут. Деформации набухания, ? Из таблицы 1. Сопоставление данных таблицы 1. В массивных гидротехнических сооружениях бетон твердеет также практически при отсутствии влагопотерь и, кроме этого, набухание бетона в сооружении в большинстве случаев происходит под напором воды. Исследования влияния напора воды на набухание бетона были проведены группой авторов [б8,8б] во ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. В этих исследованиях образцы после распалубливания помещались в воду, где в течение 4 месяцев водонасыщались без напора, а затем создавалось давление воды. Результаты проведенных исследований представлены на рис. Рйс. Набухание бетона во времени без напора (а) и под напором воды (б). При ограничении деформаций набухание бетона создает напряжения в массиве [,,,,7]. Так, в таблице 1. О.А. Рочняком [5]. Таблица 1. Деформации, . Учесть ползучесть бетона можно, используя коэффициент релаксации напряжений ( Кр). Исследованию Кр посвящены работы [б4, ,,7-0,6,1,2,1,9]. Из проведенных исследований следует, что Кр зависит от возраста бетона к моменту загруже-ния и условий твердения и находится в пределах 0,-0,7. Модуль упруго-мгновенных деформаций (? Ю5,П0,0], однако в сооружении к моменту наполнения водохранилища возраст бетона составляет, как правило, несколько месяцев и более, и его величина к этому времени практически стабилизируется. В ряде работ [,,2,6,2,5] определялось влияние влажности на модуль упруго-мгновенных деформаций бетона,причем полученные результаты имели часто противоречивый характер. В одних исследованиях водонасыщение бетона увеличивало модуль упруго-мгновенных деформаций, а в других - снижало его. Причиной этому являются, по-видимому, различные условия твердения,что и предопределило различную начальную влажность бетона. Для вычисления напряжений от набухания бетона необходимо использовать модуль упруго-мгновенных деформаций водонасыщенного бетона, твердевшего без влагопотерь, то есть в условиях, близких к натурным. Он (? Е (^] , (1. С.В. Александровского и О. А.Рочняка [, 5], его величина в значительной степени зависит от состава, возраста, условий твердения и других факторов, поэтому величина ^ должна быть определена на образцах, твердевших без влагопотерь, изготовленных из бетона, укладываемого к исследуемое сооружение. Напряжения, вычисленные по формулам (1. Для определения напряжений, возникающих в плотине от набухания бетона в зоне напорной грани (рис. И.Б. Соколов и В. I - расстояние от напорной грани до линии дренажа. При выводе этой формулы авторы предполагали, что влага в сооружение проникла до линии дренажа и при этом ее изменение распределено по линейному закону с максимальной величиной у грани и нулевым значением на линии дренажа. В связи с тем, что в гидротехническом строительстве используются плотные бетоны с водонепроницаемостью Вб, В8 и т. Кроме этого некоторые плотины вообще не имеют дренажа. Поэтому для вычислений напряжений в любой момент времени представляется весьма важным оценить глубину и степень водонасыщения массива во времени. Фильтрационные исследования на отечественных гидротехнических сооружениях проводились М. Б.Гинзбургом [,], В. И.Дворя-шиным [*], Г. М.Задворным [б1,], Н. З.Колбазовым [? Т.Н. РисЛ. Распределение напряжений, возникающих в плотине от набухания бетона.