Научная статья на тему 'Механические свойства цементного поризованного бетона при одноосном сжатии с учетом закономерностей его ползучести'

Механические свойства цементного поризованного бетона при одноосном сжатии с учетом закономерностей его ползучести Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
57
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Строительные материалы
ВАК
RSCI
Ключевые слова
ПОРИЗОВАННЫЙ БЕТОН / POROUS CONCRETE / МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА / MECHANICAL PROPERTIES / МЕРА ПОЛЗУЧЕСТИ / MEASURE OF CREEP / ДЛИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ / LONG-TERM STRENGTH / СИЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ / FORCE RESISTANCE

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Новиков М. В., Чернышов Е. М., Славчева Г. С.

Представлены результаты экспериментальных исследований силового сопротивления и деформирования сжатых элементов из поризованного бетона средней плотности 1200-1600 кг/м3 различных структурных модификаций (мелкозернистый и микрозернистый). По данным исследований комплексно охарактеризованы механические свойства, предложен критериальный ряд прочностных и деформативных характеристик поризованных бетонов с учетом влияния длительных процессов, обусловленных твердением бетона и внешними силовыми факторами. На основании данных длительного сопротивления поризованного бетона и изменения его прочности во времени для расчета и проектирования конструкций установлены расчетные характеристики и коэффициенты условий работы поризованного бетона. Показано,что по конструкционным показателям поризованные бетоны удовлетворяют нормативным требованиям и занимают промежуточное место между равнопрочными ячеистыми и легкими бетонами на пористых заполнителях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Mechanical Properties of Cement Porous Concrete at Uniaxial Compression with Due Regard for Regularities of Its Creep

Results of the experimental studies of the force resistance and deformation of compressed elements from porous concrete of 1200-1600 kg/m3 density of various structural modifications(fine grain and micro grain) are presented. On the basis of research date, mechanical properties are complexly characterized; a criterion number of strength and deformation characteristicsof porous concretes with due regard for the influence of long-time processes due to concrete hardening and external force factors is proposed. On the basis of data on thelong-term resistance of porous concrete and change in its strength in time, calculation characteristics and coefficients of operation conditions of porous concrete are established for calculationand design of structures. It is shown that according to structural indicators, porous concretes meet normative requirements and occupy the intermediate place between cellularand light concretes of equal strength with porous fillers.

Текст научной работы на тему «Механические свойства цементного поризованного бетона при одноосном сжатии с учетом закономерностей его ползучести»

УДК 624.012.4

М.В. НОВИКОВ, канд. техн. наук (novikov-2005@mail.ru),

Е.М. ЧЕРНЫШОВ, д-р техн. наук, академик РААСН (chem@vgasu.vrn.ru),

Г.С. СЛАВЧЕВА, д-р техн. наук (gslavcheva@yandex.ru)

Воронежский государственный архитектурно-строительный университет (394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84)

Механические свойства цементного поризованного бетона при одноосном сжатии с учетом закономерностей его ползучести

Представлены результаты экспериментальных исследований силового сопротивления и деформирования сжатых элементов из поризованного бетона средней плотности 1200-1600 кг/м3 различных структурных модификаций (мелкозернистый и микрозернистый). По данным исследований комплексно охарактеризованы механические свойства, предложен критериальный ряд прочностных и деформативных характеристик поризованных бетонов с учетом влияния длительных процессов, обусловленных твердением бетона и внешними силовыми факторами. На основании данных длительного сопротивления поризованного бетона и изменения его прочности во времени для расчета и проектирования конструкций установлены расчетные характеристики и коэффициенты условий работы поризованного бетона. Показано, что по конструкционным показателям поризованные бетоны удовлетворяют нормативным требованиям и занимают промежуточное место между равнопрочными ячеистыми и легкими бетонами на пористых заполнителях.

Ключевые слова: поризованный бетон, механические свойства, мера ползучести, длительная прочность, силовое сопротивление.

M.V. NOVIKOV, Candidate of Sciences (Engineering) (novikov-2005@mail.ru),

E.M. CHERNYSHOV, Doctor of Sciences (Engineering), Academician of RAACS (chem@vgasu.vrn.ru), G.S. SLAVCHEVA, Doctor of Sciences (Engineering) (gslavcheva@yandex.ru)

Voronezh State University of Architecture and Civil Engineering (84, 20-letiya Oktyabrya Street, 394006, Voronezh, Russian Federation)

Mechanical Properties of Cement Porous Concrete at Uniaxial Compression with Due Regard for Regularities of Its Creep

Results of the experimental studies of the force resistance and deformation of compressed elements from porous concrete of 1200-1600 kg/m3 density of various structural modifications (fine grain and micro grain) are presented. On the basis of research date, mechanical properties are complexly characterized; a criterion number of strength and deformation characteristics of porous concretes with due regard for the influence of long-time processes due to concrete hardening and external force factors is proposed. On the basis of data on the long-term resistance of porous concrete and change in its strength in time, calculation characteristics and coefficients of operation conditions of porous concrete are established for calculation and design of structures. It is shown that according to structural indicators, porous concretes meet normative requirements and occupy the intermediate place between cellular and light concretes of equal strength with porous fillers.

Keywords: porous concrete, mechanical properties, measure of creep, long-term strength, force resistance.

В практике современного жилищно-гражданского строительства область применения легких макропористых бетонов нового поколения (пено-, газо- и поризованных бетонов естественного твердения) постоянно расширяется [1—7]. Вместе с тем деформационно-прочностные свойства данных разновидностей бетона изучены в настоящее время еще недостаточно, а расчетные характеристики, необходимые для проектирования элементов конструкций, не имеют достаточно полного обоснования. Это делает в некоторых случаях невозможным использование их взамен традиционных материалов, а в целом ограничивает область применения новых разновидностей бетона для несущих конструкций.

В связи с указанными аспектами осуществлены комплексные исследования физико-механических свойств поризованного бетона при кратковременном и длительном действии нагрузки в условиях центрального сжатия. В результате реализации этих исследований получена информация, позволившая осуществить оценку конструкционного потенциала поризованного бетона естественного твердения и установить экспериментально-статистические зависимости между механическими свойствами поризованного бетона различной модификации и его средней плотностью.

Программа изучения механических и реологических свойств поризованного бетона при сжатии включала кратковременные и длительные испытания образцов призматической формы размером 100x100x400 и

150x150x600 мм и кубов с ребрами длиной 100 и 150 мм. Образцы готовились из цементного мелко- и микрозернистого поризованного бетона марок по средней плотности D1200, D1400, D1600. Плотный бетон рассматривался в качестве матричного материала для соответствующих видов поризованного бетона.

Сырьем для образцов служили: портландцемент марки ПЦ500 Д0 ЗАО «Осколцемент»; поверхностно-активное вещество (ПАВ) воздухововлекающего действия «Пеностром»; кварцевый песок с величиной МК=1,4 Тамбовского карьера Воронежской области и зола-уноса с 5уд=300 м2/кг и _Косн=-0,151 (по П.И. Боже-нову) Воронежской ТЭЦ-2 для мелко- и микрозернистого бетонов соответственно. Поризованная бетонная смесь готовилась при одностадийном перемешивании в течение 4 мин со скоростью 15 с-1 в смесителе турбинного типа. Требуемая средняя плотность бетонной смеси достигалась изменением дозировки воздухововлекаю-щей добавки в диапазоне 0,05—0,1% от массы цемента при 10% концентрации ее рабочего раствора.

Кратковременные испытания бетонных образцов проводились на прессе типа ПМС-20 равными ступенями нагружения по стандартной методике. Регистрация продольных и поперечных деформаций осуществлялась электротензометрическим способом и при помощи индикаторов часового типа с ценой деления шкалы 0,001 мм. Для исследования структурных изменений поризованного бетона в процессе нагружения, обуслов-

научно-технический и производственный журнал f ptyj f ^дjjijJJljlrf

ноябрь 2016

а 1,5

1,25

0,75

0,5

D1200 D1400 D1600 1,35

\ Л1,28 __^1,2 -01,14

- ^^ Плотный

—уж 1 1 1

1,25

t, сут

0,75

сут

100

200

300

400

100

200

300

400

Рис. 1. Интенсивность нарастания относительной прочности поризованного бетона во времени: а - мелкозернистый бетон; б - микрозернистый бетон;--поризованный бетон, твердевший в лабораторных условиях;-----поризованный бетон D1200, твердевший в натурных условиях

Таблица 1

с 5

-Q

О

200 250 -£Г105

Рис. 2. Диаграмма деформаций сжатия поризованного бетона марки D1200: 1, 2, 3 - мелкозернистый бетон соответственно в возрасте 28 сут, 1 года и 15 лет; 4, 5, 6- то же, микрозернистый

ленных появлением и развитием микротрещин сжатия, замерялось время прохождения ультразвука через образец. На всех этапах анализа экспериментальных данных применялись статистические методы оценки достоверности результатов опыта.

Методика проведения длительных испытаний была разработана в соответствии с ГОСТ 24544—81 и рекомендациями НИИЖБ. Загружение образцов длительной нагрузкой осуществлялось в возрасте 28—30 сут на установках рычажного типа. Режим загружения ступенчатый, по 0,05—0,1 Rb с четырехминутными выдержками на каждой ступени. Величина длительно действующей нагрузки была различной и составляла от 15 до 95% от разрушающей кратковременной.

Каждая партия образцов, предназначенная для испытания длительной нагрузкой, состояла из трех групп призм. Первую группу подвергали кратковременным испытаниям в прессе для определения разрушающей нагрузки; вторую группу загружали длительно действующей постоянной нагрузкой разного уровня для определения суммарных деформаций ползучести и усадки; третью группу образцов выдерживали без нагрузки для измерения температурно-усадочных деформаций, которые вычитались из деформаций загруженных образцов. Для исключения влагообмена с окружающей средой образцы последних групп после 28 сут нормального твердения изолировались парафином и двумя слоями

Свойства Вид зависимостей

Мелкозернистый бетон Микрозернистый бетон

Кубиковая прочность, МПа д = з,зр3,5 R = 3,2 • р 4

Призменная прочность, МПа *4=з.р3'4 *ь= 3,3 Р3'6

Начальный модуль упругости, МПа Еь = 3,7 • р2,7-103 £4=УРУ103

Предельная сжимаемость £t„=(-p2+4p-2)10"3 eta=(-2,5p2+9p -5) 10"3

Примечание: р = р/р0 - относительная средняя плотность бетона при принятой р0=1 т/м3, так что р = р и безразмерно; коэффициенты в уравнениях - начальные значения соответствующих характеристик.

полиэтиленовой пленки. Отдельные партии образцов служили для выявления тенденции роста кратковременной прочности и модуля упругости во времени в процессе твердения бетона.

Регистрация деформаций осуществлялась индикаторами часового типа, закрепленными на боковых гранях призм с базой 200 мм. Продолжительность длительных испытаний на ползучесть составляла 200 сут, после чего опытные элементы разгружались и на них в течение 70 сут измерялись деформации упругого последействия. Одновременно в том возрасте бетона, в котором производилась разгрузка образцов, для проверки одной из сторон принципа наложения воздействий впервые загружались образцы-близнецы теми же постоянными напряжениями различного уровня.

После завершения испытаний образцов на ползучесть и усадку производилось определение их кратковременной прочности и модуля упругости с целью оценки меры изменения данных характеристик под воздействием длительной постоянной нагрузки указанных уровней.

Опыты проводились в лаборатории при температуре Т=(20±2)оС и относительной влажности воздуха ф=(80±5)%.

Влияние средней плотности и типа структуры на механические свойства поризованного бетона можно проследить по представленным в табл. 1 экспериментально-статистическим зависимостям. Сопоставление

б

0

0

■ '■■Ч'.-: > Л ■ Г;-' научно-технический и производственный журнал

® ноябрь 2016 27~

показателей степени в этих зависимостях позволяет утверждать, что по мере увеличения средней плотности бетона прирост прочности и модуля упругости микрозернистого бетона более значителен, чем для мелкозернистого бетона. Прочность микрозернистого бетона при схожей средней плотности на 10—20% выше, а модуль упругости, напротив, на 25—35% ниже, чем мелкозернистого бетона. Коэффициент призменной прочности мелкозернистого бетона составляет в среднем 0,87, микрозернистого — 0,91.

Все исследуемые модификации бетона имели упругопластичный характер деформирования при сжатии. Граница перехода работы материала в пластическую стадию была на уровне напряжений, соответствующих (0,3—0,5)^ для мелкозернистого бетона и (0,25—0,35)^ для микрозернистого. Коэффициент пластичности к моменту разрушения образцов у микрозернистого бетона на 20—30% больше, чем у мелкозернистого бетона. Предельная сжимаемость в 1,5—2 раза больше у микрозернистого бетона, чем у мелкозернистого бетона. Поперечные деформации при сжатии в 4—6 раз меньше продольных. Коэффициент Пуассона для поризованных бетонов составил 0,21±0,2. Для аппроксимации деформаций сжатия служила зависимость вида:

240 200 160 120 80 40 0

360 320 280 240 200 160 120 80 40 0

300

50 100 150

Продолжительность наблюдения, сут

Рис. 3. Экспериментальные кривые относительных деформаций ползучести и упругого последействия мелкозернистого (а) и микрозернистого (б) поризованного бетона при

разных уровнях напряжений сжатия: - - поризованный бетон на примере марки

D1600, загруженный в возрасте 28 сут;----- поризованный бетон D1200, впервые

загруженный в возрасте 15 лет напряжением о=0,3Яь

70

Еь=А-\П\ 1

Оь

(1)

параметры, определяемые из

60

50

40

30

20

10

0

где А и £ опыта.

Трещинообразование бетонных элементов происходило, как правило, при разрушающей нагрузке или нагрузке, близкой к разрушающей. Верхняя граница необратимых микроразрушений R Сгс пребывала в широких пределах (0,68—1) от призменной прочности бетона Rb.

Результаты статистического анализа позволили сделать вывод, что распределения пределов прочности и модулей упругости исследованных составов поризованного бетона подчиняются нормальному закону. Во всех случаях отношение асимметрии и эксцесса к своим ошибкам было меньше трех, что свидетельствовало о случайном характере самих ошибок и их недостоверности. Проверка гипотезы нормальности распределения значений Rbm и ЕЬт, проведенная по Х2-критерию и по критерию Колмогорова—Смирнова, подтвердила результаты приближенной проверки и принята на 10%-м уровне. По итогам обработки экспериментальных данных методами вариационной статистики были получены нормативные и расчетные величины предела прочности и модуля упругости и вычислены соответствующие коэффициенты надежности по материалу (табл. 2).

При твердении поризованного бетона в течение года в ненагруженном состоянии наблюдался устойчивый рост прочности и модуля упругости (рис. 1). Коэффициенты прироста данных показателей достигли 1,35 и 1,24 соответственно для мелкозернистого бетона и 1,54 и 1,38 для микрозернистого бетона [8]. Для описания кинетика их роста в процессе твердения (старения) поризованного бетона приемлемые решения дают зависимости (2) и (3) при соответствующих количественных параметрах:

3,8

- мелкозернистый бетон

- микрозернистый бетон

- разница упругих единичных деформаций, учитывающая фактор старения бетона

1,1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2,6

16,9

1,3

D1200

D1400

D1600

Плотный

Рис. 4. Предельные значения меры линейной ползучести с учетом старения поризован-ного и плотного бетонов

Лг,(т) = к + (Л28-к)0,691ёт;

(2) (3)

где т — возраст бетона, сут; R28 — призменная прочность поризованного бетона в возрасте 28 сут, МПа; Е0 — предельное значение модуля упругости бетона, МПа; к , (3 и а — параметры, определяемые из опыта.

В процессе нормального твердения поризованного бетона доля пластических деформаций сокращалась, а упругих — возрастала в среднем на 10—15%, что подтверждалось увеличением угла наклона кривых на диаграмме деформирования (рис. 2). Предельная сжимаемость за годовой период твердения снизилась, а предел упругости, наоборот, вырос в среднем на 10% у мелкозернистого поризованного бетона и на 15% — у микрозернистого. Коэффициент Пуассона в процессе наблюдения за бетоном практически не изменился.

За время твердения поризованного бетона под длительной нагрузкой также отмечался прирост прочности и модуля упругости при осевом сжатии [9]. Упрочнение в основном происходило при длительных напряжениях, соответствующих области линейной ползучести, и составляло соответственно до 15 и 10% — для мелкозернистых бетонов, до 20 и 12% — для микрозернистых и до 10 и 8% — для плотных бетонов. При больших напряже-

а

научно-технический и производственный журнал |г

28 ноябрь 2016

Таблица 2

Наименование характеристик Вид структуры и марка по средней плотности бетона Нормативные данные*

Мелкозернистая Микрозернистая Легкий бетон Ячеистый бетон

D1200 D1400 D1600 D1200 D1400 D1600 Плотный Поризованный Автоклавный Неавтоклавный

Класс бетона по прочности на сжатие В5 В10 В15 В7,5 В12,5 В20 В5-В15

Нормативное ЯЬ п и расчетное сопротивления для предельных состояний второй группы Вь,5ег, МПа 4,4 9 13,3 5,2 9,9 16,4 3,5-11 4,6-11,5

Расчетное сопротивление для предельных состояний первой группы Ль, МПа 3,7 7,9 11,9 4,3 8,1 14,7 2,8-8,5 3,1-7,7

Коэффициент надежности материала по прочности уь 1,20 1,15 1,12 1,2 1,23 1,11 1,3 1,5

Начальный модуль упругости при сжатии Еь-10"3, МПа 3,9 6,5 10,3 2,8 4,4 6,6 5-14 4-9,3 3,2-7,4

Начальный модуль деформации при продолжительном действии нагрузки Еь,т-10"3, МПа 1,2 2,4 3,9 1,2 2,2 3 2,1-5,2 1,7-2,5 1,2-1,7

Коэффициент Пуассона уЬр 0,18 0,18 0,2 0,21 0,23 0,24 0,2

Предельная относительная деформация при непродолжительном действии нагрузки еЬ0-103 1,3 1,4 1,8 2,3 2,6 3 - - - -

Нормативное значение меры ползучести Сь,т-105, МПа-1 61,9 31,5 18 61,6 34,2 21,6 27-12 64-30 87-44

Характеристика ползучести фьсг 3,6 3,2 2,4 2,5 2,2 1,9 1,4-1,7 1,4-2,8 1,5-3,3

Коэффициент условия работы уь1 0,9 0,85 0,9 0,85 1; 0,9 0,85 0,85 0,85

Коэффициент р в формуле (21) СНиП 2.03.01-84* 1,8 1,6 1,2 1,3 1,1 1 1; 1,5; 2,5 2 1,3 1,5

Коэффициенты ползучести в формуле (156) СНиП 2.03.01-84* Фм 0,85 0,9 0,83 0,84 0,85 0,85 0,7 0,85

ФЬ2 4 3,5 3,1 3,2 3,1 2,8 2

Примечание. * СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции»; СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»; Актуализированная редакция СНиП 52-01-03; Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3. Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-89).

ниях Rb и Еь снижались, что связано, по всей видимости, с развитием микротрещин в структуре бетона.

Испытания на ползучесть показали, что процесс деформирования поризованного бетона при напряжениях сжатия ст<0,75Rb последовательно проходил три фазы: фазу неустановившейся ползучести — фазу установившейся ползучести, когда скорость деформирования постоянна, — фазу затухающей ползучести (рис. 3). Для мелкозернистого бетона характерны более низкие начальные скорости ползучести и более поздние сроки ее стабилизации, чем для мелкозернистого бетона.

Установлено, что до уровней напряжений, соответствующих 0,6Rb для образцов из мелкозернистого бетона и 0,45Rb — из микрозернистого бетона, деформации ползучести практически линейно связаны с напряжениями, а при более высоких напряжениях — нелинейно (рис. 4). И только вблизи момента загружения образцов нелинейность проявлялась при меньших напряжениях и полностью исчезала через 1,5—2 недели выдержки под нагрузкой. Важно уточнить, что в связи с набором прочности бетона во времени, истекшим с начала наблюдения, уменьшилось действительное отношение напряжений в образцах к пределу прочности cs/Rb и, как следствие, понизилась граница перехода линейной области ползучести в нелинейную [10]. К окончанию экспериментов она достигла 0,47, 0,49 и 0,52 Rb для мелкозернистого и 0,32, 0,34 и 0,36 Rb для микрозернистого поризо-ванных бетонов марок по средней плотности D1200, D1400 и D1600 соответственно.

По существу, поризованный бетон не обладает повышенной длительной деформативностью по сравне-

нию с другими видами ячеистых бетонов (табл. 2). Характеристика и мера ползучести к моменту завершения экспериментов были в пределах 1,7—3 и (12,8—49,6)^ 105 МПа-1 соответственно у мелкозернистых бетонов и 1,3—2,6 и (15—58)^ 105 МПа-1 — у микрозернистых бетонов. Значения данных показателей тем больше, чем ниже средняя плотность бетона и выше уровень напряжений. Бетоны плотной мелко- и микрозернистой структуры характеризовались мерой ползучести, равной 5,8-10 и 11,4^ 105 МПа-1 соответственно. Деформации быстронатекающей ползучести составляли до 10—14% деформаций ползучести, измеренных в конце опыта. Предельные значения удельных деформаций ползучести С(<»,т), выявленные регрессионным анализом и откорректированные с учетом старения бетона, представлены на рис. 5.

Анализируя деформации по упругому последействию поризованного бетона, замеренные на протяжении 70 сут, следует отметить, что они носят затухающий во времени характер. Можно принять, что они линейно зависят от напряжений, действовавших в образцах до их разгрузки. При одной и той же марке бетона по средней плотности деформации последействия микрозернистого бетона больше, чем мелкозернистого, в среднем на 10—30%, а меры их последействия равны или, наоборот, меньше на 10%. Сокращение меры упругого последействия при увеличении средней плотности для микрозернистого бетона происходило менее существенно, чем для мелкозернистого бетона.

Проверка степени обратимости деформаций ползучести поризованного бетона выявила наличие необра-

■ '■■Ч'.-: > Л ■ Г;-' научно-технический и производственный журнал ®*ИЙ1АЛЫв ноябрь 2016

б £p|. 105

а £p|. 105 240

200 160 120 80

40

0

360

320

280

200 сут 240

103 сут 200

47 сут 160

12 сут 120

80

1 сут 40

O I Rb 0

200 сут 103 сут

47 сут 12 сут

1 сут

О I Rb

0,05Rbm. Второй способ позволял подойти к оценке предела длительной прочности бетона с позиций механики разрушения согласно работе [14]:

Tl(í,T):

.RblM. ' M*) '

m(t,x)Rb(t)

Rb(i)

e„( t) Eb(t)

\+Eh(x)-C{t,z))'

(4)

Рис. 5. Зависимость относительных деформаций ползучести поризованного бетона D1600 от начальных уровней напряжений во времени: а - мелкозернистый бетон; б - микрозернистый бетон;

тимых деформаций, не связанных со старением бетона, а обусловленных, по всей видимости, нарушением его структуры под действием длительной нагрузки. В области линейной ползучести ее доля в среднем 0,56 и 0,47 соответственно для мелко- и микрозернистого бетона. В связи с указанным обстоятельством принцип наложения воздействий для идентификации деформаций по-ризованного бетона при полных разгрузках может привести к некоторым погрешностям.

Для теоретической интерпретации кривых ползучести и упругого последействия поризованного бетона наиболее приемлемыми оказались модели наследственной теории старения, предложенные С.В. Александровским [11] и В.М. Бондаренко [12, 13].

Длительная прочность поризованного бетона определялась двумя способами. Первый способ основан на непосредственном экспериментальном исследовании длительной прочности и экстраполяции полученных данных по логарифмической зависимости до нужного момента времени. Здесь принятые для исследования образцы загружались длительной сжимающей нагрузкой высокого уровня с интервалом на каждом уровне

где Rbt{t,x) — длительное сопротивление бетона осевому сжатию; Rb{г), Еь{х) — соответственно призменная прочность и модуль упругости бетона в момент приложения длительной нагрузки; Rb(t), Eb(t) — то же, в момент окончания действия длительной нагрузки, когда свойства бетона стабилизируются; C{t,x) — удельные деформации ползучести бетона; m{t,x)=Rb{t)/Rb{t) — отношение кратковременной прочности бетона с учетом предшествующего длительного загружения к кратковременной прочности бетона, загруженного впервые.

В итоге коэффициент долговременной прочности при сжатии был принят равными 0,66 и 0,69 соответственно для мелко- и микрозернистых поризованных бетонов.

Рекомендуемые для расчета и проектирования конструкций значения характеристик поризованного бетона с учетом влияния длительных процессов, обусловленных старением и ползучестью бетона, представлены в табл. 2. Здесь же приведены нормативные значения меры и характеристики ползучести исследуемых бетонов, которые могут быть использованы для определения расчетных характеристик ползучести с учетом реальных условий, в которых работает конструкция.

Выводы.

На основании экспериментально-теоретических исследований установлены нормируемые физико-механические характеристики поризованных бетонов различных модификаций с учетом их изменчивости, старения бетона и длительности действия нагрузки. Они могут быть использованы для расчета и проектирования конструкций из поризованного бетона и тем самым способствовать более широкому внедрению поризован-ного бетона в строительную практику [15]. При этом мелкозернистый поризованный бетон более предпочтителен для практического использования, так как при одной и той же средней плотности и малозначительной разнице в мерах ползучести его деформации усадки на 40% меньше, чем у микрозернистого бетона.

Список литературы

1. Чернышов Е.М., Славчева Г.С. Управление эксплуатационной деформируемостью и трещиностойко-стью макропористых (ячеистых) бетонов. Часть 1. Контекст проблемы и вопросы теории // Строительные материалы. 2014. № 1—2. С. 105—112.

2. Славчева Г.С., Котова К.С. Вопросы повышения эффективности применения неавтоклавных ячеистых бетонов (пенобетонов) в строительстве // Жилищное строительство. 2015. № 8. С. 44—47.

3. Чернышов Е.М., Славчева Г.С., Потамошнева Н.Д., Макеев А.И. Поризованные бетоны для конструкций малоэтажных зданий // Строительные материалы, оборудование, технологииXXI века. 2006. № 5. С. 16—19.

4. Лесовик В.С., Сулейманова Л.А., Кара К.А. Энергоэффективные газобетоны на композиционных вяжущих для монолитного строительства // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2012. № 3. С. 10-20.

5. Шубин И.Л., Умнякова Н.П., Ярмаковский В.Н. Особо легкие бетоны новых модификаций — для решения задач ресурсоэнергосбережения. В защиту отечественных технологий // Технологии строительства. 2012. № 4. С. 42—46.

References

1. Chemyshov E.M., Slavcheva G. S. Management of operational deformability and crack resistance of macroporous (cellular) concrete. Part 1. Context of a problem and questions of the theory. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2014. No. 1-2, pp. 105-112. (In Russian).

2. Slavcheva G.S., Kotova K.S. Questions of increase of efficiency of use of not autoclave cellular concrete (foam concretes) in construction // Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2015. No. 8, pp. 44-47. (In Russian).

3. Chernyshov E.M., Slavcheva G. S., Potamoshnev N. D., Makeev A.I. Porizovannye concrete for designs of low buildings. Stroitel'nye materialy, oborudovanie, tekhnologii 21 veka. 2006. No. 5, pp. 16-19. (In Russian).

4. Lesovik V.S., Suleymanova L.A., Kara K.A. Power effective gas concretes on the composite higher educational institutions knitting for monolithic construction. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Stroitel'stvo. 2012. No. 3, pp. 10-20. (In Russian).

5. Chubin I.L., Umnyakova N.P., Yarmakovsky V.N. Especially light concrete of new modifications - for the solution of problems of energy saving. In protection of domestic technologies. Tekhnologii stroitel'stva. 2012. No. 4, pp. 42-46. (In Russian).

научно-технический и производственный журнал íi/ VUJji f fSJlîiîl;]!-' З0 ноябрь 2016 l'j! ®

6. Ухова Т.А., Фискинд Е.С. Комплексное применение неавтоклавных поробетонов и порофибробетонов в возведении малоэтажных жилых домов // Технологии бетонов. 2012. № 5-6. С. 71-72.

7. Крылов Б.А., Кириченко В.В. Энергоэффективная технология производства пенобетонных изделий // Технологии бетонов. 2013. № 12 (89). С. 47-49.

8. Славчева Г.С., Новиков М.В, Чернышов Е.М. Изменение механических свойств поризованного бетона во времени // Вестник ВолгГАСУ. Строительство и архитектура. Волгоград. 2008. № 10 (29). С. 224-229.

9. Новиков М.В., Самородский Н.И. Влияние предшествующего длительного нагружения на механические свойства поризованного бетона // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Высокие технологии. Экология. Воронеж. 2015. № 1. С. 106-111.

10. Новиков М.В., Славчева Г.С., Чернышов Е.М. Оценка силового сопротивления поризованного бетона в условиях однородного напряженного состояния. Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения: Материалы международных академических чтений. Курск. 2012. С. 36-45.

11. Александровский С.В. Расчет бетонных и железобетонных конструкций на изменения температуры и влажности с учетом ползучести. М.: Стройиздат, 1973. 432 с.

12. Бондаренко В.М., Колчунов Вл.И. Расчетные модели силового сопротивления железобетона: Монография. М.: АСВ, 2004. 472 с.

13. Бондаренко В.М., Карпенко Н.И. Уровень напряженного состояния как фактор структурных изменений и реологического силового сопротивления бетона // Academia. Архитектура и строительство. 2007. № 4. С. 56-60.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

14. Зайцев Ю.В. Моделирование деформаций и прочности бетонов методами механики разрушения. М.: Стройиздат, 1982. 196 с.

15. Новиков М.В. Силовое сопротивление нормальных сечений армированных изгибаемых элементов из конструкционного поризованного бетона // Вестник гражданских инженеров. 2016. № 3 (56). С. 60-66.

8

9.

10

Ukhova T.A., Fiskind E.S. Complex application of not autoclave porobeton and porofibrobeton in construction of low houses. Tekhnologii Betonov. 2012. No. 5—6, pp. 71—72. (In Russian).

Krylov B.A., Kirichenko V.V. Power effective production technology of foam-concrete products. Tekhnologii betonov. 2013. No. 12(89), pp. 47-49. (In Russian). Slavcheva G.S., Novikov M.V., Chernyshov E.M. Change of mechanical properties of porizovanny concrete in time. Vestnik VolgGASU. Stroitel'stvo i arhitektura. Volgograd. 2008. No. 10(29), pp. 224-229. (In Russian). Novikov M.V., Samorodsry N.I. Influence of the previous long loading on mechanical properties of porizovanny concrete. Nauchnyj vestnik Voronezhskogo GASU. High technologies. Ecology. Voronezh. 2015. No. 1, pp. 106-111. (In Russian).

Novikov M.V., Chernyshov E.M., Slavcheva G.S. Assessment of power resistance of porizovanny concrete in the conditions of the homogeneous stressed state. Safety of structural fund of Russia. Problems and decisions: Materials of the international academic readings. Kursk. 2012, pp. 36-45. (In Russian).

11. Aleksandrovsky S.V. Raschet betonnykh i zhelezobetonnykh konstruktsii na izmeneniya temperatury i vlazhnosti s uchet-om polzhuchesti [Calculation of concrete and reinforced concrete designs on changes of temperature and humidity taking into account creep]. Moscow: Stroyizdat. 1973. 432 p.

12. Bondarenko V.M., Kolchunov Vl.I. Raschetnye modeli silovogo soprotivleniya zhelezobetona: monografiya [Settlement models of power resistance of reinforced concrete] Moscow: ASV. 2004. 472 p. Bondarenko V.M., Karpenko N.I. Uroven napryazhennogo sostoyaniya kak faktor strukturnyh izmenenij i reologichesk-ogo silovogo soprotivleniya betona. Academia. Arhitektura i stroitel'stvo. 2007. No. 4, pp. 56-60. (In Russian). Zaycev Y.V. Modelirovanie deformatsiy i prochnosti betonov metodami mekhaniki razrusheniya [Modeling of deformations and durability of concrete by methods of mechanics of destruction]. Moscow: Stroyizdat. 1982. 196 p.

15. Novikov M.V. Power resistance of normal sections of the reinforced bent elements from constructional porous concrete. Vestnik grazhdanskikh inzhenerov. 2016. No. 3 (56), pp. 60-66. (In Russian).

13

14

Леонид Абрамович Вайсберг — доктор

руководитель НПК «Механобр-техника», член редакционного совета журнала «Строительные материалы»® — избран действительным членом (академиком) РАН.

ПОЗДРАВЛЯЕМ

техн. наук, научный

28 октября 2016 г. на общем собрании Российской академии наук доктор техн. наук, профессор, научный руководитель НПК «Механобр-техника» Леонид Абрамович Вайсберг избран действительным членом (академиком) РАН.

Л.А. Вайсберг — ведущий российский ученый в области техники и технологии переработки минерального сырья. Руководитель научной школы вибрационных процессов дезинтеграции и сепарации полезных ископаемых. Дважды лауреат премии Правительства Российской Федерации, лауреат престижных научных премий имени В.И. Вернадского и А.П. Карпинского. Почетный профессор и почетный доктор наук нескольких университетов.

Как известно, выборы членов академии проводятся не реже одного раза в три года. Однако в 2013 г. в связи с начавшейся реформой РАН очередные выборы были отложены, таким образом, последний раз состав академии обновлялся пять лет назад.

Согласно уставу РАН, право выдвижения кандидатов в члены академии предоставляется научным организациям и образовательным организациям высшего образования, имеющим государственную аккредитацию, научным советам академии по 16 направлениям: математические, физические, биологические, сельскохозяйственные, общественные, историко-филологические, физиологические и медицинские науки, глобальные проблемы и международные отношения, науки о Земле, науки о материалах, энергетика и машиностроение, нано- и информационные технологии; а также Уральскому, Сибирскому и Дальневосточному отделениям РАН. В 2016 г. РАН выделила 184 места для будущих академиков и 334 — для членов-корреспондентов. На них претендовало соответственно 485 и 1761 человек.

Российская академия наук пополнилась 176 новыми академиками, 323 членами-корреспондентами и 63 иностранными членами. Среди них — наш постоянный автор, коллега и партнер — Леонид Абрамович Вайсберг.

Примите сердечные поздравления, коллега!

íA ®

научно-технический и производственный журнал

ноябрь 2016

31

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.