CC BY
11
УДК 624.01241
Ризаев Б.Ш. доцент Мамадалиев А. Т.
доцент
Умаров И. И. ассистент
Наманганский инженерно-строительный институт
ДЕФОРМАЦИИ УСАДКИ БЕТОНА В УСЛОВИЯХ СУХОГО
ЖАРКОГО КЛИМАТА
Аннотация. В статье приводится анализ деформативности бетона в условиях сухого и жаркого климата. Приводится коэффициенти учета влияния сухого жаркого климата. Деформации усадки бетона в условиях сухого жаркого климата имеет ярко выраженный периодический характер в зависимости от сезонного колебания температуры и влажности воздуха.
Ключевые слова: усадка, напряжения, деформация, влажность, температура, температурное расширение, влажное хранение, солнечная радиация, влагоотдача бетона, сезонное изменение, нормальное условие.
Rizaev B.Sh. associate professor Mamadaliev A. T. associate professor Umarov I.I. assistant
Namangan Civil Engineering Institute
SHRINKAGE DEFORMATIONS OF CONCRETE UNDER CONDITIONS OF DRY HOT CLIMATE
Annotation. The article provides an analysis of the deformability of concrete in a dry and hot climate. The coefficients for taking into account the influence of a dry hot climate are given. Shrinkage deformations of concrete in a dry hot climate has a pronounced periodic character, depending on seasonal fluctuations in temperature and air humidity.
Keywords: shrinkage, stresses, deformation, humidity, temperature, thermal expansion, wet storage, solar radiation, moisture loss of concrete, seasonal change, normal condition.
Климатические условия Республики Узбекистан отличаются резкой континентальностью. В летний период температура воздуха может превышать +400 С, при этом относительная влажность падает до 10-15 % и ниже. В таких климатических условиях от прямого попадания солнечной радиации поверхность железобетонных и бетонных конструкций нагревается до 70-800 С. При этом появляются значительные деформации усадки бетона, приводящие к образованию и раскрытию трещин на поверхности железобетонных и бетонных конструкций[1,2,3,4,5].
Одним из самых важных факторов повышения надежности и долговечности конструкций зданий и сооружений, особенно для Республики Узбекистан, является дальнейшее совершенствование методов их расчета с учетом реальных условий эксплуатации[6,7,8,9,10,11,12].
При твердении бетона в сухом жарком климате происходит взаимодействие двух противоположных процессов конструктивных и деструктивных. Чем больше превалируют конструктивные процессы, тем более глубокой и плотной будет гидратация цемента, интенсивнее протекают физико-химические процессы твердения, быстрее идет набор прочности бетоном, и бетон получается более стойким в жарком климате. При отсутствии надлежащего ухода за бетоном происходит обезвоживание свежеуложенного бетона. Бетон в сухую погоду в течение первых суток теряет 50...70 % воды затворения.
Интенсивное испарение влаги из поверхности свежеуложенного бе -тона вызывает пластическую и влажностную усадку бетона. Пластическая усадка бетона происходит сразу после формования бетонной смеси, когда она еще полностью не затвердела. Пластическая усадка бетона вызывает образование поверхностных трещин. Поэтому для предотвращения испарения воды из бетона сразу после формования должен осуществляться влажностный уход за бетоном. Всякая задержка с начала ухода за бетоном свыше 20...30мин.уже способствует развитию пластической усадки бетона. Влажностный уход за бетоном сразу после завершения формования изделия или конструкции снижает возможность появления пластической усадки и растрескивания открытых поверхностей бетона. Минимальная продолжительность начального ухода за свежеуложенным бетоном с целью получения наименьшей пластической усадки в жаркую сухую погоду составляет 6...7 часов [13,14,15,16,17,18,19,20].
Дальнейший уход за бетоном не существенно влияет на последующее развитие деформации пластической усадки бетона, но он необходим для формирования плотной структуры бетона и набора 50...70 %прочности на сжатие. Бетон тщательно укрывают влагонепроницаемыми или влажными материалами в течение 8...10 сутокпостоянно держат-бетон во влажных условиях, не допуская его высыхания. В природных условиях сухого жаркого климата влажностные деформации усадки бетона
развиваются по некоторой циклическом кривои затухающей от сезонного изменения влажности наружного воздуха[21,22,23,24,25,26,27,28,29,30].
В теплое сухое время года в бетоне наблюдается наибольшее раз -витие деформаций усадки, которое в холодное влажное время года постепенно прекращает свое развитие и переходит в деформации набухания бетона. Однако деформации набухания меньше деформации усадки бетона. Амплитуда цикла влажностных деформаций усадки и набухания со временем уменьшается, но в конечном итоге в бетоне остаются влажностные деформации усадки. Деформации влажностной усадки бетона тем больше, чем меньше сечение элемента и меньше относительная влажность воздуха. Влияние размеров сечения элементов на деформации усадки бетона в наибольшей степени проявляется в начальные сроки эксплуатации конструкции. Максимальные значения деформации влаж-ностной усадки бетона наблюдаются при изготовлении элемента в теплое сухое время года.
Рис.1 Развитие во времени деформаций усадки бетона в призмах поперечного сечения 7х7, и 20х20 см в условиях сухого жарково климата.
Расчетные значения деформации усадки бетона к заданному времени
эксплуатации вычисляют с помощью гиперболической зависимости.
8с5 = 8с51 (11)
где Дт- время в сут. от окончания влажного хранения бетона до за -данного срока эксплуатации. Параметр аС5 - скорость роста деформаций усадки бетона, значение которого принимают по табл. 1 в зависимости от сезона изготовления и приведенной высоты сечения.
Таблица 1
Время года изготовления конструкции Значения параметра для элемента аС5с приведенной высотой сеченияЛгей, (см)
3,5 и мен. 5,0 10,0 20,0 30,0 40 50 иболее
Теплое /летнее/ 15 20 40 80 120 160 200
Холодное /зимнее/ 40 60 120 240 360 480 600
Примечание. При изготовлении конструкций отличных от указанных в табл. 1. значения параметра а^принимают по линейной интерполяции.
Расчетные предельные значения деформаций усадки бетона вычисляют исходя из относительной сезонной ( среднемесячной ) влажности воздуха в период изготовления конструкции.
Предельные расчетные значения деформаций усадки бетона, соответствующие расходу воды затворения бетонной смеси и фактическим условиям эксплуатации конструкций вычисляют по формуле. Ses, = Ses • Фп • 9w (12)
Значение коэффициента фп находят по табл. 1.3 в зависимости от сезона изготовления конструкции и приведенной высоты сечения.
Значение расчетной деформации усадки бетона Ses для бетона класса по прочности на сжатии В25... В65 и осадке стандартного конуса до 7 см принимают равными (270...400).10-5. Значения коэффициента фw учитывающего относительную влажность наружного воздуха к началу высыхания бетона определяют так же как при расчете деформаций ползучести бетона.
Значения деформаций усадки бетона вычисляют по формуле
ees = 0.125 • 10-6 • w • Vw(1.3) Влажностную деформацию усадки бетона в холодное, более влажное время года с учетом обратимой влажностной деформации набухания при необходимости можно рассматривать как разность деформации усадки бетона £cs определенные по формуле (1.3) и деформаций набухания вычисленных по формуле:
ew =«w- Aw • (р (1.4) где - сезонные влажностные
деформациинабуханиябетона,равные
ММ/
ЗА /Л — 6 'ММ " " "
• 10 6—у амплитуда годовых изменений сезонной относительной
влажности воздуха, которую для IV климатического района допускается принимать в среднем равной 40 %.
ф- коэффициент, учитывающий масштабный фактор, на сезонные влажностные деформации набухания бетона, принимают по табл. 2
_Таблица 2
Значения коэффициента ф в зависимости от приведенной
высоты сечения элемента ст
3,5 и менее 5,0 10,0 20,0 30,0 40 50 и более
1,1 1,0 0,9 0,75 0,55 0,40 0,35
Предельные значения деформаций влажностной усадки бетона можно также принимать по табл.3 в зависимости от относительной
влажности наружного воздуха и приведенной высоты сечения.
_Таблица 3
Влажность
воздуха Значения предельных деформаций усадки • 10 6тяжелого бетона (ОК-1-2
наиболее см) для конструкции, не защищенных от солнечной радиации при
жаркого попеременном нагреве и охлаждении при,см
месяття%
3,5 5 10 20 30 50 100 и более
0 800 720 630 585 570 560 550
20 710 630 540 490 475 460 445
40 615 540 450 400 380 365 340
60 530 450 360 310 290 270 240
75 460 380 290 240 220 200 160
90 390 310 220 170 160 155 150
Примечание.
1- ^^-приведенная высота сечения элемента, характеризующая массивность конструкций и равная площади сечения, деленной на 1/2 его диаметра, соприкасающегося с воздухом.
2. Деформации усадки следует умножить на: 0,85 - для конструкций из бетона класса ниже В 25.
Использованные источники:
1.Б.Ш.Ризаев,А.С.Абдурахмонов.Особенности физико -механических
свойств теплоизоляционных материалов для крыш. Вестник. Науки и творчества. 2018г.41-44с
2.БШ Ризаев, РА Мавлонов, АШ Мартазаев. Физико-механические свойства бетона в условиях сухого жаркого климата. Инновационная наука, 2015
3.БШ Ризаев, РА Мавлонов, С.Э.Нуманова.Деформации усадки и получести бетона в условиях сухого жаркого климата.Символ науки2016.С-95-97
4.БШ Ризаев,РАМавлонов.Деформативные характеристики тяжелого бето -на в условиях сухого жаркого климата. Вестник Науки и Творчества, 2017
5.Б.Ш.Ризаев, Т.И.Эгамбердиева. Распределение температуры и влажности в бетоне по сечению железобетонных колонн«Экономика и социум» №6 (85) С3-9
6. Б.Ш.Ризаев, Т.И.Эгамбердиева.Анализ влияния сухого жаркого климата на работу железобетонных элементов.«Экономика и социум» 2021№6(85) С-3-11.
7.Б.Ш.Ризаев.,Ш,Юсупов.,А.Ахмедов., В.Абдусаломов. Оптимизация режимов гелиотеплохимической обработки золоцементных композиций. Научный электронный журнал Матрица научного познания.(ISSN 25418084) в 12-1/2021.
8.Б.Ш.Ризаев.,О.Чулпонов., Ж.Махмудов. Прочностные и деформативные свойство тяжелого бетона в условиях сухого жаркого климата. (ISSN 26587998) № 13 2021 г. -с 760-765
9. BS Rizaev. Strength and Deformation Properties of Eccentrically Compressed Reinforced Concrete Columns in a Dry Hot Climate. Design Engineering, Vol 2021: Issue 09. 7832-7840
10.Л.В.Ильина,Б.Ш.Ризаев,Э.С.Жураев.Современные тенденции развитие и анализ эффективности использования легких бетонов. Труды Ново-сибиркого государственного архитектурно-строительного университета. 2018 г.№4 -29-36с
11.Л.В.Ильина, М.А.Раков, Б.Ш.Ризаев. Неавтоклавный газобетон из сухой сырьевой смеси. Труды Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета. 2018 г. №3(69). -14-21с
12.Исраилжон Тургунович Шамшидинов, Зокир Нематжанович Мамаджанов, Адхамжон Тухтамирзаевич Мамадалиев.Изучение коагулирующей способности сульфата алюминия полученного из ангренского каолина. Наука xxi века: теория, практика, перспективы. Сборник статей Международной научно -практической конференции 2014г, г.Уфа.-с-48-55.
13.Israilzhon Turgunovich Shamshidinov, Adhamjon Tuhtamirzaevich Mamadaliev, Zakir Nematzhanovich Mamajanov. Optimization of the process of decomposition of aluminosilicate of clays with sulfuric acid. The First International Conference on Eurasian scientific development. «East West» Association for Advanced Studies and Higher Education GmbH, Vienna, Austria. 2014. Pages: 270-275
14.Ismoilov T. I., Umarov I. Necessity and importance of using new pedagogical technologies in higher education //Теория и практика современной науки. - 2018.- №. 3. - С. 28-30.
15. К.Гафуров, А.Росабоев., А. Мамадалиев. Дражирование опущенных семян хлопчатника с минеральным удобрением // ФарПИ илмий -техник журнали. - ФарFOна, 2007. - № 3. - Б. 55-59.
16.Мамадалиев, Адхамжон Тухтамирзаевич. Теоретическое обоснование параметров чашеобразного дражирующего барабана. Universum:// Технические науки:электрон научн. журн. 2021. №6(87),-C.75-78.URL
17. Mamadaliyev Adxamjon Tuxtamirzayevich. Study of Pubescent Seeds Moving in a Stream of Water and Mineral Fertilizers. International Journal on Integrated Education 2020. 3(12), 489-493.
18.Мамадалиев Адхамжон Тухтамирзаевич. УруFлик чигитларни макро ва микро^итлар билан кобикловчи курилманинг улчамлари ва иш режим-ларини асослаш. Мировая наука 2022. Международные коммуникации. Международная научно-практическая конференция. 12 января 2022. Новосибирск
19.МТ.Абдуллаев,АТ.Мамадалиев.Изучение эффективности дражирова-ния семян хлопчатника в водном растворе минеральных удобрений и композиции микроэлементов.«Экономика и социум» 2022 №1(92) С-3-8.
20. Adxamjon Tuxtamirzaevich Mamadaliyev, son Bakhtiyor Maqsud, Umarov Isroil. Study of the movement of pubescent seeds in the flow of an aqueous solution of mineral fertilizers. A Peer Revieved Open Access International Journal. 2021. Volume 10, Issue 06, Pages: 247-252.
21.А Росабоев, А Мамадалиев. Предпосевная обработка опушенных семян хлопчатника защитно-питательной оболочкой, состоящей из композиции макро и микро удобрений. Теоритические и практические вопросы развития научной мысли в современной мире: Сборник статей. УФА РИЦ БашГУ.2013 г. 174-176с
22. Mamadaliev Adxamjon Tuxtamirzaevich-Presowing Treatment of Pubescent Cotton Seeds with a Protective and Nutritious Shell, Consisting of Mineral Fertilizers in an Aqueous Solution and a Composition of Microelements. Design Engineering, Vol 2021: Issue 09. 7046 - 7052
23. Росабоев, А. Т., Мамадалиев, А. Т.(2017). Теоретическое обоснование движения опушенных семян хлопчатника после поступления из распределителяв процессе капсулирования. Science Time, (5), 239-245.
24.Росабоев, А.Т.,Мамадалиев, А.Т.,Тухтамирзаев,А.А.У. (2017). Теоретическое обоснование параметров капсулирующего барабана опушенных семян. Science Time, (5 (41)), 246-249.
25.Мамадалиев А.Т.Институт механизации и электрификации сельского хозяйства, г. Янгийул, Республика Узбекистан //Редакционная коллегия. -2013. - С. 174.
26.Ахмедов И.Е., Ортиков И.А., Умаров И.И. Дарё узанидаги деформацион жараёнларни бах,олашда инновацион технологиялар//ФарFOна политехника институти илмий-техника журнали.ФарFOна.- 2021.-Т.25, №.1.-С.139-142.
27. Akhmedov I.G'., Muxitdinov M., Umarov I., Ibragimova Z. Assessment of the effect of sedibles from sokhsoy river to kokand hydroelectric power station //InterConf.-2020.
28.Arifjanov A., Akmalov Sh., Akhmedov I., Atakulov D. Evaluation of deformation procedure in waterbed of rivers //IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - IOP Publishing, 2019. - T. 403. - №. 1. - C. 012155.
29.RA Mavlonov, SE Numanova, II Umarov - Seismic insulation of the foundation Journal of Multidisciplinary Research (IJMR)-Peer, 2020
30. Mukhtoralieva Mukhtasar. Improving the methodology of teaching virtual lessons on the basis of modern digital technologies. Journal of Advanced Scientific Research (ISSN: 0976-9595).2021. Vol.1. Issue 1 page 77-83
