CC BY
74
Международный научный журнал «СИМВОЛ НАУКИ»_№4/2015_ISSN 2410-700X
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 624.071
Абдурахмонов Султонбой Эргашевич
канд.тех.наук.,доцент, Наманганский инженерно-педагогический институт,
sultonboy [email protected] Ахмедов Фахриддин Сайфиддинович ст.преп., Наманганский инженерно-педагогический институт,
Жураев Бахтиер Гуломович ст.преп., Наманганский инженерно-педагогический институт, Узбекистан.
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНА ПРИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ УСЛОВИЯХ
Аннотация
В статье приведены результаты экспериментальное исследование по изучению физико-механических свойств тяжелого бетона и бетона на напрягающем цементе при нестационарных условиях.
Ключевые слова
Бетон, напрягающий цемент, холодная и горячая вода, температура, деформация, прочность.
Образцы из тяжелого бетона в течение 7 дней находились в нормальных условиях. После распалубки часть призм боковых сторон гидроизолировали лаком "Вилад-17". Торци призм оставались открытыми. Гидроизоляция наносилась толщиной 2-2,5 мм с целью создания равномерное распределение влажности по ширине сечения призм.
Кубы и призмы из бетона на НЦ в течение 20 часов до распалубки хранили во влажных условиях. Кубы и призы из бетона НЦ после распалубки, когда бетон приобретал прочность на сжатие 8-10 МПа, подвергали водному твердению в течение двух недель, затем часть из них гидроизолировали.
Призмы устанавливали в специальную емкость оборудованную для нагрева воды термоэлектрическими нагревателями. Емкость заполняли водой так, чтобы нижний торец призмы в возрасте 180 суток подвергались одностороннему воздействию холодной и горячей воды.
После одностороннего воздействия воды призмы вынимались из емкости и раскалывались по высоте через 3 см на 5 частей. Затем бетон каждой части раздробляли до крупности зерен 5-15 мм и высушивали в муфельной печи при 105±5°С. Путем взвешивания определяли весовую влажность бетона в каждой части призмы. Для определения влияния холодной и горячей воды, на прочность при сжатии и на растяжении в охлажденном состоянии после воздействия воды с температурой 50,70 и 95°С призмы и кубы испытывались на прессе. По сравнению с нормальными условиями твердения тяжелый бетон и бетон на НЦ в холодной воде в среднем снижают кубковую прочность на 5% призменную прочность на 3%, прочность на растяжение при раскалывании на 5% и модуль упругости на 6%. Горячая вода с температурой 95°С снизила в среднем кубковую прочность на 32%, призменную прочность на 35% - прочность на растяжение на 30% и модуль упругости - на 38%. Как у тяжелого бетона, так и бетона на НЦ, воздействие горячей воды 95°С увеличило снижение в среднем прочности на сжатие по 7%, на растяжение-по 4% и модуля упругости-на 9% по сравнению с воздействием температуры 95°С.
Влияние горячей воды на изменение прочности тяжелого бетона и бетона на НЦ предлагается
учитывать коэффициентами условий работы бетона при сжатии Ybt, при растяжении Уи и снижение модуля
упругости бетона коэффициентом ßb (см. табл.).[1]
Коэффициенты условий работы тяжелого бетона и бетона на НЦ Температура воды, °С
20 60 70 95
Уы 0,97 0,93 0,84 0,65
Уи 0,95 0,79 0,75 0,70
ßb 0,94 0,91 0,91 0,60
Международный научный журнал «СИМВОЛ НАУКИ»_№4/2015_ISSN 2410-700X
За 180 суток хранения бетонов в воздушно-сухих условиях цеха при t = 17 ± 3°С и W = 60 — 70% деформации влажностной усадки в призмах из тяжелого бетона составили 63,5 и 53,9.10-5 (первые значения для высыхающего или увлажняющего бетона без гидроизоляции) а из бетона на НЦ-71,5 и 58,6.10-5.
При полном погружении в холодную воду в течение одних суток в призмах из тяжелого бетона и из бетона на НЦ появились деформации набухания-15,5 х10-5. После 22 суток погружения в воду деформации набухания незначительно увеличились и составили призмах из тяжелого бетона 18,7 и из бетона на НЦ-16,7х10-5, причем рост деформаций набухания бетонов был заметен в первые 4-5 суток нахождения в воде. В горячей воде в бетоне развиваются температурные деформации расширения и влажностные деформации набухания. За одни сутки погружения воду с температурой 60°С температурно-влажностные деформации тяжелого бетона составили 62,8 • 10-5 и бетона на НЦ-64,3 10-5 и за 6 суток температурно-влажностные деформация возросли призмах из тяжелого бетона до 72,6-10-5 и из бетона на НЦ до 80-10-5.
После часового нагрева воды до 60°С изоляция баковых поверхностей призм из лака «Вилад-17» потеряла свои гидроизоляционные свойства и не препятствовала проникновению воды в бетоны.
Воздействие воды с температурой 95°С вызвало дальнейшее развитие температурно-влажностных деформаций и они достигали значений, у призм из тяжелого бетона 105,810-5 и из бетона на НЦ-104,510-5 при влажности бетонов соответственно 6,5 и 7,8 %. Дальнейшая выдержка в течение 4 суток не привело к увеличению температурно-влажностных деформаций бетонов.
Для тяжелого бетона и бетона на НЦ при воздействии холодной и горячей воды коэффициент линейного набухания бетона можно принять равным 6 • 10—3.
Коэффициент линейной температурной деформаций влажного бетона dbtw = 14,0 -10 5°С 1 .Нагрев
одни сутки до 60°С привел к появлению температурных деформаций у тяжелого бетона 33,6 и 32,910-5 и бетона на НЦ-43,3 и 38,510-5. За 21 сутки нагрева 60°С температурные деформации тяжелого бетона уменьшились до 23,610-5, у бетона на НЦ до 32,5 и 34,410-5. Уменьшение температурных деформаций бетонов произошло из-за развития температурной усадки [3]. При нагреве до 95 °С температурные деформации у тяжелого бетона были 76,5 и 69-10-5, а у бетона на НЦ-87,5 и 82,5 10-5.
Таким образом, горячая вода с температурой 60-95 °С вызывает почти в 2,5 раза больше температурно-влажностные деформации как у тяжелого бетона, так и у бетона на НЦ, чем при воздействии такой же температуры воздуха. Коэффициент линейной температурной деформации высыхающего тяжелого бетона и
бетона на НЦ для температуры 60 и 95 °С рекомендуется принимать dbt = 11,6 -10—5 град'1 .[2] Определение
влажностных деформаций усадки и набухание бетона имеет большое значение при установления напряженно- деформированного состояния бетонного и железобетонного элемента [3]. Нестационарные (температурно-влажностные воздействии) оказывают влияние на изменение прочности бетона на сжатие и растяжение, модуля упругости бетона и развития упругих и пластических деформаций бетона, деформации предельного растяжения, сжатия и деформаций ползучести бетона. Все эти изменения физико-механических свойств бетона необходимо учитывать при расчете железобетонных конструкций работающих в нестационарных условиях.
Выводы:
1. Водонасыщение бетона водой при 20 и 900C снижает прочность на сжатия и растяжения и модуль упругости бетона.
2. При воздействии воды в бетоне развиваются деформации набухания, а при высыхании бетона в нем появляются деформации усадки.
3. Развитие влажностных деформаций усадки и набухания бетона оказывает влияние на деформации, образование и раскрытие трещин в железобетонных элементах.
Список ипользованной литературы:
1. Абдурахмонов С.Э., Хайдаров Ш.Э. Температурно-влажностные деформации бетонов при одностороннем воздействии воды и температуры /II Международная научно-практическая конференция «Теоретические и практические вопросы развития научной мысли современном мире», г.Уфа, Россия, 2013 г.
2. С.Э.Абдрахмонов, Р.Мавлонов Трещины в железобетонных изделиях при изготовление их в нестационарных условиях/ Межднародной научно-практической конференции «Наука и образование: Проблемы и перспективы».г.Уфа 2014, 197 с.
№4/2015
ISSN 2410-700X
Международный научный журнал «СИМВОЛ НАУКИ»
3. С.А.Холмирзаев, Температрные изменения в керамзитобетонных колоннах в условиях сухого жаркого климата /Начно-технический и производственный журнал «Бетон и железобетон». 2001 г. №2.
© С.Э. Абдурахмонов, Ф.С. Ахмедов, Б.Г. Жураев, 2015
УДК 691.16
Аюпов Дамир Алиевич
канд. техн. наук, ст. преп. КГАСУ г. Казань, РФ, E-mail: [email protected] Мурафа Асия Владимировна канд. техн. наук, доцент КГАСУ г. Казань, РФ, E-mail: [email protected] Казакулов Рауф Ильдарович студент КГАСУ г. Казань, РФ, E-mail: [email protected]
ВЛИЯНИЕ ДЕВУЛКАНИЗАТОВ РЕЗИНЫ НА ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ БИТУМА
Аннотация
Описывается влияние модификации битума на его фракционный состав. Снижается содержание масел и увеличивается количество бензольных и спирто-бензольных смол.
Ключевые слова
Модификация битума, битумполимерный, полимербитумный, девулканизация, утилизация шин.
Состав битума принято характеризовать содержанием его фракционных групп. Асфальтены -неплавкие вещества черного или бурого цвета, плотностью немного больше 1г/см3 и молекулярной массой 1000-5000, являются продуктами конденсации смол. Содержание асфальтенов в битумах определяет их температурную устойчивость, вязкость, твердость. В битумах их содержится 10-32%.
Смолы состоят из углеводородов циклического и гетероциклического строения с молекулярной массой 600 - 1000 и плотностью примерно 1г/см3. Смолы повышают пластичность, активность, водоустойчивость, эластичность битума и его растяжимость. В битумах их содержится 15-30%.
Масла - это вязкие жидкости, состоящие из углеводородов парафинового, нафтенового и ароматических рядов несложного строения с молекулярной массой 300 - 600 дальтонов. Масляные компоненты битумов являются наиболее изученными. Выделяют масла растворением их в петролейном эфире или легком бензине. С повышением содержания их в битуме снижается его твердость и температура размягчения, увеличивается текучесть и испаряемость. В битумах масел в среднем содержится 45-65%. Плотность масел меньше 1 г/см3.
Карбены и карбоиды по составу и свойствам близки к асфальтенам, но имеют большую плотность. С увеличением содержания карбенов и карбоидов увеличивается хрупкость битума.
Асфальтогеновые кислоты - это полярные вещества коричневого цвета, густой маслянистой или смолистой консистенции. Асфальтогеновые кислоты придают битуму адгезионные свойства, имеют плотность более 1г/см3. О содержании асфальтогеновых кислот можно судить по кислотному числу битума.
Парафины это твердые метановые углеводороды. Содержание парафинов в битумах зависит от исходного сырья и технологии получения и колеблется от десятых долей процента до 4-6%. С повышением их содержания снижается растворимость и растяжимость битумов, увеличивается хрупкость при отрицательных температурах.
Введение в битум добавок способно существенно изменять его групповой состав. Нами была осуществлена модификация битума по технологии девулканизации резиновой крошки непосредственно в расплаве битума, описанной в [1, с. 24]. Для определения компонентного состава битума мы использовали стандартную методику, описанную в [2, с. 176-179]. Осаждение асфальтенов проводилось из битумов 4015
