Влияние рецептурно – технологических и эксплуатационных факторов на ползучесть
| R |
| C0 |
| C0 = 322/R1,04 * 10-5 |
В процессе эксплуатации на ползучесть оказывают влияние 2-х факторов:
1. сечение конструкции (чем массивнее конструкция, тем меньше проявляется ползучесть);
2. относительная влажность среды (чем ниже влажность, тем выше ползучесть).
| φ,% |
| К – ползучесть |
| ~2 |
Также характеристики ползучести бетона зависят от его состава, условий приготовления и твердения, сроков загружения, условий окружающей среды. Значительное влияние на меру ползучести оказывает количество цементного камня в объеме бетона, поскольку ползучесть бетона в основном обусловлена свойствами цементного камня- вязким течением геля, капиллярными явлениями, микротрещинообразованием.
Развитие ползучести во времени
По нормам ползучесть развивается в течении 6-ти месяцев.
| τ |
| φ |
| [φ] |
Деформации ползучести развиваются длительно во времени, причем за первый год проявляется до 80% деформаций ползучести, которые затухают к 10, а по некоторым данным, к 30 годам.
К отрицательным проявлениям ползучести бетона относится снижение уровня обжатия предварительно напряженных железобетонных конструкций, что уменьшает их жесткость и трещиностойкость. По некоторым данным, ползучесть отрицательно влияет на долговечность нагруженных железобетонных конструкций в суровых условиях эксплуатации, например при циклическом замораживании – оттаивании в водонасыщенном состоянии. Для статически неопределимых конструкций ползучесть может играть положительную роль, способствуя перераспределению напряжений.
Усадка бетона
Усадкой бетона называется уменьшение объема и линейных размеров бетона во времени, вызванная химическими (вызванные в процессе эксплуатации), физико-химическими и физическими (удаление воды из бетона при высании или радиационном воздействии) причинами.
В зависимости от времени действия различают:
- усадка свежеуложенного бетона (пластическая);
- усадка твердеющего бетона (контракционная, усадка при высыхании);
- усадка бетона зрелого возрасти (усадка при высыхании, усадка карбонизационная, усадка контрационная).
| τ |
| Еsh |
| I II III 4-6 мм 0,3-0,6 мм 0,15-0,3 мм А |
| τ |
| τ |
| А τ0 |
| Еsh |
| «0» |
1.
| ∆l = l – l0 |
| Esh = ∆l/l0 |
| l0 |
| l |
В Европе усадку выражают в %, а в России – мм/м (1% = 10 мм/м). Пластическую деформацию допускать нельзя.
2. Контракционнаяусадка происходит в результате процесса контракции (см ранее) при химическом взаимодействии минералов цемента с водой. Наиболее интенсивно контракционная усадка развивается в первые 5 суток, при чем особенно интенсивно в 1-е сутки.
3. Усадка при высыхании происходит в результате «захлопывания капилляров» при их обезвоживании.
Развитие усадочных деформаций во времени
| τ |
| φ1 |
| φ2 |
| Esh |
| Esh = Esh,120 *(alh*τ+b) |
Усадка длится 120 суток при φ1=60%, т.е. в процессе испытаний из бетона испаряется вода. Следовательно, бетон приходит в гигрометрическое равновесие со средой (прекращаются моменты усадки бетона). Если условия изменяются, то в процессе усадки возобновится и будет продолжаться до гигрометрического равновесия с другими условиями.
Диаграмма Цилосани:
| 0 φ~30% φ~40% φ~70% 100% |
| ~0,5 |
| W |
| Esh Esh,max |
W – влажность бетона в %:
- на 1 участке удаляется вода из крупных капилляров;
- на 2 участке – удаляется вода из мелких капилляров, происходит усадка за короткий промежуток времени;
- на 3 участке – удаляется вода из более мелких пор, усадки не происходит;
- на 4 участке – происходит опять большая усадка за короткий промежуток времени.
Усадка определяется влажностным состоянием бетона. Усадочные деформации бетона резко возрастают при увеличении водосодержания бетонной смеси. В связи с этим все мероприятия, направленные на снижение водосодержания бетонной смеси ( применение жестких бетонных смесей, суперпластификаторов, вакуумирования), способствуют снижению усадки бетона.