CC BY
10ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ РАБОТЫ
ДЕФОРМАТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА В УСЛОВИЯХ СУХОГО ЖАРКОГО КЛИМАТА
Ризаев Баходир Шамситдинович, Мавлонов Равшанбек Абдужабборович, Наманганский инженерно-педагогический институт, Республика Узбекистан
г. Наманган
E-mail: ravshanbek.mavlonov@gmail.com
Аннотация. В данной статье приведен анализ деформации ползучести тяжелого бетона в условиях сухого жаркого климата. В природных условиях сухого жаркого климата деформации ползучести бетона не имеют плавного очертания с монотонным во времени уменьшением скорости роста деформаций, характерным для постоянных температурно-влажностных условий.
Ключевые слова: длительных деформации ползучести, кривые деформации ползучести бетона, влияние температурно-влажностных изменений, влияние размеров сечения.
Важной характеристикой развития длительных деформаций при эксплуатации железобетонных конструкций в сухом жарком климате являются деформации ползучести бетона. Закономерности развития деформации ползучести бетона для конструкций, защищенных от солнечной радиации в сухом жарком климате исследованы группой ученых под руководством Е.Е. Щербакова.
Ими установлено, что в указанных условиях наблюдается увеличение деформаций ползучести бетона, от которых зависят эксплуатационные свойства железобетона.
Быстрый рост прочности на ранних этапах затвердевания бетона и развитие микроразрушений в его структурах от суточных и сезонных колебаний температуры воздуха существенно сказывается на развитии деформации ползучести, которая в 1,5 раза больше, чем при нормальных условиях твердения.
В природных условиях сухого жаркого климата деформации ползучести
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
бетона не имеют плавного очертания с монотонным во времени уменьшением скорости роста деформаций, характерным для постоянных температурно-влажностных условий. В сухом жарком климате деформации ползучести развиваются преимущественно в теплое время года. Кривые деформации ползучести бетона приобретают более или менее ярко выраженный ступенчатый характер развития (рис. 1).
Чем больше разница между изменением температуры и влажности воздуха в теплое и холодное время года, тем более ярко проявляется ступенчатый характер развития деформаций ползучести. Степень влияния сухого жаркого климата существенно зависит от массивности элемента. Чем меньше размеры сечения элемента, тем в большей степени проявляется влияние температурно-влажностных изменений в условиях сухого жаркого климата. Влияние размеров сечения и климатических условий в наибольшей степени сказывается в ранние сроки эксплуатации конструкции, и это влияние уменьшается в более длительное время. Деформации ползучести бетона зависят от времени года нагружения конструкций. Наибольшие деформации ползучести при прочих равных условиях имеет бетон, нагруженный в летнее, более теплое время года.
Поэтому при расчете деформаций ползучести бетона необходимо учитывать фактическую относительную и сезонную (среднемесячную) влажность воздуха в период нагружения конструкции. Расчетные значения меры ползучести бетона вычисляются по гиперболической зависимости с двумя числовыми параметрами Си и Qn, представляющими собой верхнюю огибающую кривую фактической кривой деформации ползучести бетона
(1)
С =
м О +Дг 106 - Удельная ползучесть
Рис. 1 Развитие во времени деформаций ползучести бетона в призмах сечением 7x7 см и 20x20 см в условиях сухого жаркого климата где Дт - время от приложения нагрузки к заданному времени эксплуатации, сут.
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Параметр роста скорости деформаций ползучести бетона во времени Qn принимают по табл. 1 в зависимости от сезона нагружения (теплое или холодное время года) и приведенного сечения элемента.
Таблица 1
Время года нагружения конструкций Значения параметра Qn для элемента с учетом приведенной высоты сечения ^ес1 (см)
3,5 и менее 5,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50 и более
Теплое (летное) 25 35 50 90 120 160 200
Холодное (зимнее) 40 60 90 150 210 270 330
Примечание. При нагружении конструкций в зависимости от времени года (весна, осень) отличные от указанных табл. 1 значения параметра Qn принимают по линейной интерполяции.
Предельные значения деформаций ползучести бетона, в зависимости от • расхода воды затворения бетонной смеси и фактического условия эксплуатации конструкции определяют по формуле:
(2)
Си = С-фт-фп
Значения коэффициента фт устанавливают, по табл. 2. в зависимости от относительной прочности бетона при нагружении элемента в возрасте до 28 суток и времени нагружения (возраста бетона), если он более 28 суток.
Значения коэффициента фп устанавливают по таблице 3 в зависимости от сезона нагружения конструкции и приведенной высоты сечения элемента.
Таблица 2
Значения коэффициента фт
Значения коэффициента фт зависимости от относительной прочности бетона R/Rb и времени нагружения т в сутках
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 >1
<28 28 45 60 90 180 360 и более
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
Таблица 3
Значения коэффициента фп для элемента с учетом приведенной высоты сечения (см)
Время года изготовления или нагружения конструкции Значения коэффициента фп для элемента с учетом приведенной высоты сечения Ь(см)
3,5 5,0 10,0 20,0 30,0 и более
Теплое (летное) 1,8 1,5 1,0 0,85 0,75
Холодное (зимнее) 0,90 0,80 0,70 0,65 0,60
Примечание. При нагружении элемента в зависимости от времени года (весна, осень) значения коэффициента фп принимают по линейной интерполяции. Значения коэффициента ф^ учитывающего влажность наружного воздуха, принимают при относительной влажности воздуха во время нагружения конструкции:
< 20 % - 1,5 70 % - 1,0
40 % - 1,3 80 % - 0,9
50 % - 1,2 > 90 % - 0,8
За нормативное значение удельных деформаций меры линейной ползучести бетона С (МПа"1) принимают предельное значение относительных деформаций ползучести на единицу постоянно действующих напряжений в бетоне (в МПа) г^да, приложенных в возрасте 28 суток естественного твердения к бетонному элементу с поперечным сечением 10x10 см в условиях постоянной относительной влажности воздуха 70%. Нормативное значение
удельных деформаций линейной ползучести бетона с вычисляют по формуле (3):
« —
С = 1,25 -106 — В
где W - расход воды затворения на 1000 л бетонной смеси;
В - класс бетона по прочности на сжатие, МПа
При отсутствии данных о составе бетонной смеси значение удельной деформации ползучести бетона определяют в зависимости от класса бетона, по прочности на сжатие и подвижности бетонной смеси, характеризуемой осадкой стандартного конуса. При классе бетона по прочности на сжатие В15...В40 и
»
117
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
осадке стандартного конуса до 7 см значения удельных деформаций ползучести рекомендуется принимать от 68 до 140-10-6.
Литература:
1. Ризаев Б.Ш., Мавлонов Р. А., Мартазаев А.Ш.. Физико-механические свойства бетона в условиях сухого жаркого климата // Инновационная наука. 2015. № 71 (7). С. 55-58.
2. Ризаев Б.Ш., Мавлонов Р.А., Нуманова С.Э. Деформации усадки и ползучести бетона в условиях сухого жаркого климата // Символ науки. 2016. № 5. - С. 5558.
3. Абдурахмонов С.Э., Мавлонов Р.А. Трещины в железобетонных изделиях при изготовлении их в нестационарном климате // Материалы сборника международной НПК «Наука и образование: проблемы и перспективы». 13 март 2014 г. Уфа, Россия. - С. 197-198.
4. Mavlonov R.A., Ergasheva N.E. Strengthening reinforced concrete members // Символ науки. - 2015. - № 3. - С. 22-24. •
5. Mavlonov R.A., Nosirjonov N.R. Development and application of ultra high performance concrete // Инновационная наука. 2016. № 5. - С. 130-132.
»
118
