Эмбэлит добавка в бетон

Обновлено: 30.04.2024

ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН / HIGH STRENGTH CONCRETE / НАПРЯГАЮЩИЙ БЕТОН / SELF-STRESSING CONCRETE / САМОУПЛОТНЯЮЩАЯСЯ БЕТОННАЯ СМЕСЬ / SELF-COMPACTING CONCRETE MIX / БЕТОН С НИЗКОЙ ЭКЗОТЕРМИЕЙ / CONCRETE WITH LOW HEAT RISE / ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫЙ МОДИФИКАТОР / ORGANIC-MINERAL MODIFIER

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Каприелов Семен Суренович, Шейнфельд Андрей Владимирович, Кардумян Галина Суреновна, Чилин Игорь Анатольевич

Рассмотрены особенности подбора составов высококачественных бетонов классов В40-В100 на основе органоминеральных модификаторов типа МБ. Показаны рациональные области применения различных марок модификаторов для обеспечения требуемых характеристик бетонных смесей и бетонов подвижности, прочности и самонапряжения. Представлены зависимости прочности бетона от расхода цемента, дозировки модификатора и водовяжущего отношения. Приведены составы малоцементных бетонов с низкой экзотермией , высокопрочных тяжелых и конструкционных легких бетонов, самоуплотняющихся бетонов, напрягающих бетонов , бетонов низкой проницаемости и высокой морозостойкости, использованных при возведении уникальных сооружений гражданского, промышленного и транспортного строительства.

About Selection of Compositions of High-Quality Concretes with Organic-Mineral Modifiers

Features of the selection of compositions of high-quality concretes of B40-B100 classes on the basis of organic-mineral modifiers of MB type are considered. Rational fields of the useof modifiers of various grades for the provision of required characteristics of concrete mixes and concretes fluidity, strength, and self-stressing are shown. Dependences of the concretestrength on cement consumption, dozing of the modifier, and water-binder ratio are presented. Compositions of low-cement concretes with a low heat rise, high-strength andstructural light concretes, self-compacting concretes, self-stressing concretes, concretes with low permeability and high frost resistance, which are used when constructing uniquefacilities of civil, industrial and transport construction, are also presented.

Текст научной работы на тему «О подборе составов высококачественных бетонов с органоминеральными модификаторами»

НИИЖБ им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство» (109428, Москва, ул. 2-я Институтская, 6)

О подборе составов высококачественных бетонов с органоминеральными модификаторами

Рассмотрены особенности подбора составов высококачественных бетонов классов В40-В100 на основе органоминеральных модификаторов типа МБ. Показаны рациональные области применения различных марок модификаторов для обеспечения требуемых характеристик бетонных смесей и бетонов - подвижности, прочности и самонапряжения. Представлены зависимости прочности бетона от расхода цемента, дозировки модификатора и водовяжущего отношения. Приведены составы малоцементных бетонов с низкой экзотермией, высокопрочных тяжелых и конструкционных легких бетонов, самоуплотняющихся бетонов, напрягающих бетонов, бетонов низкой проницаемости и высокой морозостойкости, использованных при возведении уникальных сооружений гражданского, промышленного и транспортного строительства.

Ключевые слова: высокопрочный бетон, напрягающий бетон, самоуплотняющаяся бетонная смесь, бетон с низкой экзотермией, органоминеральный модификатор.

NIIZHB named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of Construction (6, 2nd Institutskaya Street, 109428, Moscow, Russian Federation)

About Selection of Compositions of High-Quality Concretes with Organic-Mineral Modifiers

Features of the selection of compositions of high-quality concretes of B40-B100 classes on the basis of organic-mineral modifiers of MB type are considered. Rational fields of the use of modifiers of various grades for the provision of required characteristics of concrete mixes and concretes - fluidity, strength, and self-stressing - are shown. Dependences of the concrete strength on cement consumption, dozing of the modifier, and water-binder ratio are presented. Compositions of low-cement concretes with a low heat rise, high-strength and structural light concretes, self-compacting concretes, self-stressing concretes, concretes with low permeability and high frost resistance, which are used when constructing unique facilities of civil, industrial and transport construction, are also presented.

Keywords: high strength concrete, self-stressing concrete, self-compacting concrete mix, concrete with low heat rise, organic-mineral modifier.

В различных регионах России внедрены в практику новые технологии возведения железобетонных конструкций для уникальных сооружений гражданского, промышленного и транспортного строительства, основанные на использовании высококачественных бетонов с органоминеральными модификаторами типа МБ. Как известно [1], это новый вид добавок для бетонов, впервые разработанный в России, отличающийся тем, что это — поликомпонентные порошкообразные продукты, которые содержат в своем составе труднорастворимые активные минеральные компоненты и хорошо растворимые органические поверхностно-активные вещества — суперпластификаторы. Сложный вещественный состав модификаторов и разнообразные соотношения компонентов придают данным продуктам, с одной стороны, полифункциональность и эффективность, а с другой — требуют особого подхода к подбору составов бетонных смесей, для того чтобы в полной мере реализовать потенциал этих добавок в бетонах.

За 20 лет с момента разработки органоминеральных модификаторов и их появления на рынке уже произведено около 4 млн м3 бетонов с высокими технологическими и эксплуатационными свойствами, которые использованы на уникальных объектах строительства [2—9]. В настоящее время уже имеется большой опыт производства бетонов, модифицированных добавками типа МБ. Их номенклатура охватывает малоцементные бетоны классов В40—В60 с низкой экзотермией, высокопрочные тяжелые (классов до В100) и

конструкционные легкие бетоны (классов до В60), бетоны с компенсированной усадкой или самонапряжением (марок до Sp2,0), бетоны низкой проницаемости (W12—W20), высокой морозостойкости (до F2300) и коррозионной стойкости, полученные из высокоподвижных и самоуплотняющихся смесей.

Остановимся на основных принципах подбора составов высококачественных бетонов разного назначения с органоминеральными модификаторами. Подбор составов бетонных смесей должен производиться по ГОСТ 27006—86 «Бетоны. Правила подбора состава» с учетом следующих условий.

1. В качестве компонентов бетонных смесей следует использовать традиционные для стройиндустрии материалы [10—12]: серийные цементы типа ЦЕМ I и ЦЕМ II по ГОСТ 31108—2016 «Цементы общестроительные. Технические условия» или ПЦ500 и ПЦ600 без и с минеральными добавками по ГОСТ 10178—85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия», а также заполнители по ГОСТ 8267—93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия», ГОСТ 8736—93 «Песок для строительных работ. Технические условия» и ГОСТ 32496—2013 «Заполнители пористые для легких бетонов. Технические условия». При соответствующем обосновании могут применяться и цементы типа ЦЕМ III по ГОСТ 31108.

2. Модификаторы типа МБ, обладающие поликомпонентным составом, делятся на марки в зависимости от степени эффективности в цементных системах, что

Органо-минеральные модификаторы типа МБ являются новым, необычным видом добавок для бетонов, растворов и сухих смесей. Особенность заключается в том, что это - порошкообразные поликомпонентные продукты, сочетающие в своем составе хорошо растворимые ингредиенты органического происхождения с плохо растворимыми неорганического происхождения.

К первым относятся материалы, идентифицируемые ГОСТом 24211 как химические добавки, в частности пластификторы; ко вторым относятся пуццолановоактивные микронаполнители разной степени дисперсности и химико-минералогического состава. Разработаны группой специалистов ООО «Предприятие Мастер Бетон» и НИИЖБ им. А.А. Гвоздева (НИЦ «Строительство») в 1995г. и не имели тогда аналогов как в России, так и за рубежом.

В зависимости от вида суперпластификатора, составляющего органическую часть, модификаторы обозначаются аббревиатурой МБ с цифровыми индексами или терминами Мабелит и Эмбэлит с такими же индексами. В зависимости от соотношения микрокремнезема и золы-уноса в неорганической части модификаторы подразделяются на пять видов. Примеры их обозначения: МБ-01, МБ-30С, МБ-50С, МБ-75С и МБ-100С.

В зависимости от соотношения микрокремнезема и расширяющей композиции в неорганической части модификаторы подразделяются на три вида. Примеры их обозначения: Эмбэлит-50, Эмбэлит-75 и Эмбэлит-100. Насыпная плотность порошкообразных продуктов – 0,75…0,80 т/м3, размер гранул в порошках – 0,01…0,4 мм (рис.1).

Микрофотографии основных минеральных компонентов модификаторов типа МБ представлены на рис.2.

Микрокремнезем (увеличение в 10 000 раз) Метакаолин (увеличение в 2 000 раз) Зола уноса (увеличение в 2 000 раз)

Рис.2 Микрофотографии минеральных компонентов модификаторов типа МБ

Каждая гранула представляет собой агрегат из ультрадисперсных частиц микрокремнезема или смеси частиц микрокремнезема и золы-уноса или расширяющей композиции, равномерно покрытых затвердевшей адсорбционной пленкой из молекул суперпластификатора и других органических компонентов модификатора. Затвердевшая адсорбционная пленка «склеивает» частицы микронаполнителя между собой, способствуя формированию прочных и устойчивых в воздушной среде гранул (рис.3), но в то же время, являясь водорастворимой, способствует их быстрой дезагрегации при перемешивании модификатора с водой в процессе приготовления бетонной смеси.

Общий вид порошка (увеличение в 500 раз) Общий вид гранулы (увеличение в 1 500 раз) Поверхность гранулы (увеличение в 15 000раз)

Рис.3 Микрофотографии органо-минерального модификатора типа МБ

В настоящее время на основании многолетних комплексных исследований свойств модифицированных бетонов и практики их производства и применения на объектах строительства, нами рекомендуются четыре разновидности органо-минерального модификатора типа МБ, которые приводятся ниже.

Основной функцией всех указанных модификаторов является получение высокопрочных (классы В60-В100) и сверхвысокопрочных (классы от В100 до В150) бетонов из пластичных и самоуплотняющихся смесей. Эта функция может быть использована для получения, так называемых, «малоцементных» бетонов (с сокращенным до 50% расходом цемента) с пониженной экзотермией. В случае применения Эмбэлит дополнительно можно обеспечить компенсацию усадки, расширение или самонапряжение бетонов.

Рис.5. Сравнительная эффективность модификаторов с различным составом неорганической части по влиянию на деформации
расширения-усадки и самонапряжение мелкозернистых бетонов класса В80 (Ц=620 кг/м3; Эмбэлит = 155 кг/м3; В/Ц=0,35; ОК=22-24 см)

Применение МБ при производстве бетонов может осуществляться по принятой на бетоносмесительных узлах схеме приема, хранения и подачи цемента в бетоносмесители и не требует специального оборудования.

Хранение МБ может осуществляться в силосах, транспортировка к расходным бункерам - шнековым транспортером или пневмотранспортом, дозирование - дозаторами цемента. Фрагмент технологической линии по производству модифицированных бетонов на заводе ООО «Юнион-9» в Москве приведен на рис.6.

Так как применение МБ исключает необходимость использования суперпластификатора и, соответственно, отдельных технологических линий по хранению, подаче и дозированию химдобавок, то существенно упрощается технология производства бетонов с высокими эксплуатационными свойствами.

Рис 6. Фрагмент технологической линии

Сравнительная эффективность разных модификаторовпо влиянию на прочность (а) и проницаемость (б) бетонов с одинаковым расходом цемента и воды

В общем виде эффективность модификаторов по влиянию на прочность может быть выражена следующим образом: Мабелит-50К > Эмбэлит-100К > МБ-01 > МБ-50С > Эмбэлит-100С

В общем виде эффективность модификаторов по влиянию на проницаемость может быть выражена следующим образом: МБ-50С > Эмбэлит-100С > МБ-01 > Эмбэлит-100К > Мабелит-50К

Органо-минеральные модификаторы типа МБ являются новым, необычным видом добавок для бетонов, растворов и сухих смесей.

Обеспечение высокой прочности
Снижение проницаемости
Улучшение реологических свойств смесей
Компенсация усадки, расширение, самонапряжение.

*Возможна поставка насыпью в цементовоз

Микрофотографии основных минеральных компонентов модификаторов типа МБ представлены на рис.2.

Микрокремнезем (увеличение в 10 000 раз) Метакаолин (увеличение в 2 000 раз) Зола уноса (увеличение в 2 000 раз)

Рис.2 Микрофотографии минеральных компонентов модификаторов типа МБ

Рис.3 Микрофотографии органо-минерального модификатора типа МБ

Рис 6. Фрагмент технологической линии

При строительстве промышленного каркасного здания в монолитном исполнении применяется мелкозернистый бетон В30 с добавлением добавки "Эмбэлит 100". Содержание основных компонентов добавки такое: SiO2-22%, Al2O3-18%, SO3-17%, CaO-12%, H2O-10%, пластификатор -8%. В процентном отношении содержание добавки составляет9% от содержания цемента. Суть вопроса в следующем, какова вероятность возникновения "цементной бациллы" и есть ли практические примеры применения мелкозернистого бетона в монолитных конструкциях каркаса зданий?

Мелкозернистый бетон применили по причине "густого" армирования, или были другие причины?
Почему не применили бетон с заполнителем более мелкой фракции, например 5-10 мм?

В статический расчет изначально закладывался мелкозернистый бетон, не знаю по какой причине. Армирование "густое".
Дело в том, что добавка добавляется в портландцемент ПЦ500-Д0 перед началом замешивания, модифицируя его в напрягающий цемент.
Какой бетон при этом получится по своим свойствам и как это отразиться на конструкциях?
В стат.расчете не учитывалась добавка в цемент, а брался мелкозернистый бетон в соответствии с ГОСТ.
И еще, есть ли у кого-нибудь ТУ на напрягающий цемент?

Наверняка, причина закладки в проект определенной добавки была действительно "другая".
Напрягающие добавки, равно как и напрягающие цементы, полностью проявляют свои замечательные свойства при твердении бетона в водных условиях (в воде), причем на значительных сроках (в течение ~2-х недель).
Обеспечить такой уход за созревающим бетоном в реальных конструкциях в условиях реальной строительной площадки не реально.
Соответственно, и усадочные деформации никакой добавкой не исключить - чудес не бывает - одна надежда на "густую"арматуру да на грамотных проектировщиков.
IMHO, оптимальнее (по ряду технико-экономических показателей - в первую очередь, стоимости) применить "обычную" бетонную смесь на заполнителе фракции 5-10, а если необходимо, и более мелком, соответственно статику пересчитать и проект пересогласовать.
Мелкозернистые бетоны - решение, более подходящее для сборных ЖБИ заводского изготовления.
Пример применения - плиты БПР, там мелкозернистый бетон - необходимость, толщина ребра - несколько сантиметров.
В "обычных" монолитных несущих конструкциях, в каркасе промышленного здания такой экзотики не встречал ни разу.

DESIGN FEATURES / SELF-EXPANDING CONCRETE / EMBALITE / CALCULATION OF STRENGTH OF REINFORCED CONCRETE COLUMNS / LOW-CYCLE FATIGUE STRENGTH / SUPERPLASTICIZERS / EMBALIT ADDITIVE / CALCULATION OF CRACK RESISTANCE OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES / INTRINSIC DEFOR / ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ / САМОРАСШИРЯЮЩИЕ БЕТОНЫ / ЭМБЭЛИТ / РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН / МАЛОЦИКЛОВАЯ УСТАЛОСТНАЯ ПРОЧНОСТЬ / СУПЕРПЛАСТИФИКАТОРЫ / ДОБАВКА ЭМБЭЛИТ / РАСЧЕТ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ / СОБСТВЕННЫЕ ДЕФОРМАЦИИ / НАПРЯЖЕНИЕ БЕТОНА

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Хомич Л.А.

Усовершенствован алгоритм и программа расчета прочности, деформативности и трещиностойкости железобетонных конструкций при различных режимах немногократно-повторных нагружений на основе развития научных представлений о влиянии собственного поля напряжений бетонов с РД « Эмбэлит » и СП, а так же установления малоцикловой усталостной прочности таких бетонов и пределов усталостной прочности от основных факторов. Выявлены основные закономерности развития собственных деформаций и напряжений бетонов при твердении в условиях ограничения деформаций расширения и без ограничения.

Design features of reinforced concrete columns from self-expanding concrete with the addition of "Embelit"

The Algorithm and program for calculating for the strength, deformation and fracture toughness of reinforced concrete structures. It has been improved under various regimes of slightly-repeated loads on the basis of the development of scientific ideas about the effect of the own field of stresses of concrete with the EMBALIT and SP, as well as the establishment of low-cycle fatigue strength of such concretes and limits fatigue strength from the main factors. The main regularities of development of own deformations and stresses of concrete during hardening under conditions of restriction of expansion deformations and without restriction are revealed.

Текст научной работы на тему «Особенности проектирования железобетонных колонн из саморасширяющихся бетонов с добавкой "Эмбэлит"»

Особенности проектирования железобетонных колонн из саморасширяющихся бетонов с добавкой «Эмбэлит»

Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону

Аннотация: Усовершенствован алгоритм и программа расчета прочности, деформативности и трещиностойкости железобетонных конструкций при различных режимах немногократно-повторных нагружений на основе развития научных представлений о влиянии собственного поля напряжений бетонов с РД «Эмбэлит» и СП, а так же установления малоцикловой усталостной прочности таких бетонов и пределов усталостной прочности от основных факторов. Выявлены основные закономерности развития собственных деформаций и напряжений бетонов при твердении в условиях ограничения деформаций расширения и без ограничения.

Ключевые слова: особенности проектирования, саморасширяющие бетоны, эмбэлит, расчет прочности железобетонных колонн, малоцикловая усталостная прочность, суперпластификаторы, добавка эмбэлит, расчет трещиностойкости железобетонных конструкций, собственные деформации, напряжение бетона.

Одним из основных направлений совершенствования железобетонных конструкций является повышение их усадочной трещиностойкости, что предопределяет применение бетонов с пониженной усадкой, получение которых на основе портландцемента требует минимизации растворной составляющей в составе бетонных смесей, что приводит к снижению их подвижности 4. Учитывая современную тенденцию широкого применения монолитных конструкций, производство которых, как правило, предопределяет применение высокоподвижных, в т.ч. самоуплотняющихся бетонных смесей, структура которых характеризуется повышенной концентрацией растворной составляющей, что приводит к повышению усадочных деформаций и ползучести бетона, проблема обеспечения усадочной трещиностойкости становится актуальной. Для устранения усадки используют бетоны с компенсированной усадкой на основе напрягающих цементов (НЦ) или расширяющих добавок (РД) к портландцементу. В последнее десятилетие в РФ широко применяется РД «Эмбэлит», в т.ч. для самоуплотняющихся и высокопрочных бетонов. Развитие научных

представлений о формировании структуры цементного камня и бетона с указанной добавкой и современными суперпластификаторами (СП) на основе эфиров поликарбоксилатов, выявление и уточнение зависимостей «состав-технология-структура-свойства» таких бетонов для совершенствования нормативной базы и расширения областей их применения представляет актуальную задачу 12.

Для более широкого внедрения бетонов с РД «Эмбэлит» в практику строительства необходимо иметь данные о их сопротивлении не только монотонно возрастающим воздействиям, но и немногократно повторным усилиям различного уровня и режима. Это вызвано тем, что железобетонные конструкции при эксплуатации могут претерпевать различные сложные нагружения. Так, например, стойки зданий промышленного и гражданского назначения, колонны мостов и эстакад, вертикальные конструкции сооружений бункеров могут испытывать повторные нагружения одного знака, знакопеременные нагружения и т.д. 15. Такие воздействия, как показали ранее выполненные исследования, оказывают значительное влияние на параметры диаграммы деформирования бетона и, в конечном счете, на работе железобетонной конструкции в целом. Программы и алгоритмы расчета были составлены отдельно для повторного нагружения без изменения знака эксцентриситета, с изменением знака эксцентриситета на последнем цикле и для повторных знакопеременных нагружений.

Элемент делится на 1пр участков, определяются характеристики эпюр моментов от единичной силы. Расчет производится итерационно с монотонным возрастанием внешнего усилия N. При работе элемента без трещин система уравнений статики записывается в следующем виде:

Е V - В " $ - * - X = 0 (1)

в Гг/ ^хсй - в Г" сге-хг/а' + - (тзАз'п^ ± Д:е = 0, (2)

где хЕ и хвЬ - высоты сжатой и растянутой зон сечения, сгв (х) и

На каждом этапе нагружения определяются усилия, воспринимаемые растянутой зоной бетона:

= в +Ке£ а^Ьс: МвС = в ¡^+*е£ е^Ох (3)

и проверяется условие

Если (9) не выполняется элемент работает без трещин, после выполнения - в элементе появились трещины. При ЭТОМ фиксируются! —

предельная растяжимость бетона и - высота растянутой зоны и определяется глубина развития трещин.

После чего определяются кривизны и прогибы:

а также новые значения эксцентриситета. Далее происходит переход к следующей итерации - определяются прогибы при новых значениях моментов. Расчет на данном шаге заканчивается при выполнении условия сходимости для среднего участка элемента /KiF1 — 1) /fain — a-> гДе n ~ номер итерации, a - критерий сходимости (tc = 0,001).

Затем производится разгрузка элемента до нижнего уровня повторной нагрузки На каждом этапе разгрузки решается система уравнений

(1). (2) с диаграммами — £eîbî)" пРи разгрузке. При построении

диаграмм " — £Е\бг\" пРи разгрузке начало координат располагается в

_ гм? _ гею j rea rep Л

точке исходной диаграммы с координатами ештах и ЕВгП]ах (v^iax и £вттахУ

Диаграмма бетона при разгрузке в новых осях описывается уравнением (5)

при этом предельное значение напряжении при разгрузке i)— êb(bQ в новых координатных осях, нисходящая ветвь не

происходит изменение параметров диаграмм. Если имеет место нагружение без изменения знака эксцентриситета на последнем цикле, то последнее нагружение до разрушения начинается с +AN, в противном случае -при изменении знака эксцентриситета, последнее нагружение начинается с Замена знака эксцентриситета учитывается в процессе трансформации диаграмм деформирования различных волокон бетона.

При возрастающем усилии расчет заканчивается после выполнении условия dN / rîeE = 0, т.е. при достижении экстремума функции "¿V — £в".

При повторном знакопеременном нагружении после полной разгрузки осуществляется переход к блоку-счетчику циклов и полуциклов. Полуциклы мП м¿I и т.д. означают приложение нагрузки с одной стороны сечения, а ;'i2 п22 nï2 и т.д. - соответственно с другой. Трансформация диаграмм "

Разработана упрощенная методика приближенной оценки влияния различных режимов однозначного и знакопеременного немногократно повторного нагружения на параметры диаграммы деформирования бетона при сжатии и растяжении, удобная для использования в инженерных расчетах.

Так же произведена оценка адекватности предложенных формул для расчета железобетонных конструкций при малоцикловых нагружениях. Нами рассмотрены вопросы малоцикловой усталостной прочности бетонов с добавкой «Эмбэлит» и СП. При малоцикловом повторном нагружении бетона происходит изменение его прочностных и деформативных характеристик. При сравнительно невысоком уровне повторных нагружений.

цгер = — ц^ = Йсгс/^Е' (где Я^гс - соответствует верхней

границе микротрещинообразования) с увеличением количества циклов нагружения п до 10. 25 процесс изменения механических свойств бетона практически прекращается и их показатели стабилизируются.

С увеличением относительной прочности бетона к началу повторных нагружений в и предварительного обжатия бетона Т]вр эффект влияния количества повторных нагружений п на величину относительной малоцикловой усталостной прочности Ку / Иш несколько снижается. Еще меньшее влияние на относительную малоцикловую усталостную прочность оказывает относительная прочность бетона к началу повторных нагружений

/?. С увеличением /? значения Ryn / ДБ и Ry / ЙЕ повышаются. Так, при

количестве циклов повторной нагрузки n = 20 увеличение в с 0,9 до 1,1 привело к повышению относительной малоцикловой усталостной прочности бетона Ry п / Rt с 0,913 до 0,928. Аналогичный характер носит влияние /? на Ry n / ЙБ и при других значениях п.

Заметное влияние предварительное обжатие оказало также на относительную малоцикловую усталостную прочность бетона. Так, для призм предварительно обжатых с г]вр =0,4 при п = 20 величина Ryn / RB

повысилась на 13% по сравнению с необжатыми призмами. Уменьшение количества циклов повторного нагружения снижает эффект влияния предварительного обжатия.

Для определения относительной малоцикловой усталостной прочности бетона предлагается следующая формула, полученная в результате обработки опытных данных:

Ryrn / 1 — (1 - 0,75 Ign. (6)

Предлагается следующая формула для определения относительного предела усталостной прочности r>y = Ry/ ^ / Rt в зависимости от

относительной прочности бетона к началу повторных нагружений в и уровня предварительного обжатия т]вр

Таким образом доказано, что при малоцикловом нагружении конструкций немногократно повторное растяжение на конструкционные характеристики бетона с РД «Эмбэлит» при последующем сжатии или растяжении существенно влияет. Так, наблюдается снижение призменной прочности до 24%, модуля упругости при сжатии и растяжении до 15%, предельной растяжимости до 19%. При уровне повторных нагружений до

0,55 отмечено повышение прочности бетона с РД «Эмбэлит» на растяжение, а при дальнейшем увеличении уровня до 0,8 - снижение прочности на растяжение до значений меньших аналогичной характеристики исходного бетона 22.

Разработана расчетная методика, позволяющая при расчете железобетонных конструкций с высокой степенью точности устанавливать значения коэффициентов, учитывающих изменение характеристик бетона с РД «Эмбэлит» от различных возможных режимов однозначного и знакопеременного повторного нагружения. Предложена также упрощенная методика определения коэффициентов условий работы бетона после повторных нагружений, удобная для выполнения инженерных расчетов конструкций.

1. Аль-Ахмади Мухаммед Ахмед Али. Свойства керамзитобетона и конструкций на его основе при предварительном напряжении и повторных нагружениях: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Ростов-на-Дону: РГСУ, 2003. 139 с.

2. Айрапетов Г.А., Несветаев Г.В., Егорочкина И.О. Структура и свойства бетонов с компенсированной усадкой на вторичных заполнителях // Бетон и железобетон. 1998. № 2. С. 25-27.

3. Баженов Ю.М. Модифицированные высококачественные бетоны / В.С. Демьянова, В.И. Калашников. М.: АСВ, 2006. 368с.

4. Виноградова Е.В. Высокопрочный быстротвердеющий бетон с компенсированной усадкой: Дисс. канд. техн. наук., Ростов-на-Дону: РГСУ, 2006. 215 с.

5. Блещик Н.П., Рак А.Н., Котов Д.С. Основы прогнозирования технологических и физико-механических свойств самоуплотняющегося

бетона // Проблемы современного бетона и железобетона. Ч.2. Мн: Минсктиппроект, 2009. С. 132-158.

6. Бондарев Г.И. Влияние переменных загружений на деформативность и устойчивость железобетонных элементов: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: ВЗИСИ, 1983. 21с.

7. Звездов А.И. Бетон с компенсированной усадкой для возведения трещиностойких конструкций большой протяженности // Бетон и железобетон. 2001. №4 С. 17 - 20.

8. Иссерс Ф.А., Корев В.И. Влияние знакопеременных нагружений на трещиностойкость и деформативность стен силосов // Бетон и железобетон.

9. Кокарев А.М. Деформации железобетонных призм при малоцикловом повторном и знакопеременном нагружении // Развитие технологии, расчета и конструирования железобетонных конструкций. М.: Тр. НИИЖБа, 1983. С. 60-63.

10. Кургин К.В. Керамзитофибро-железобетонные колонны со смешанным армированием: Диссертация канд. техн. наук. Ростов-на-Дону: РГСУ, 2013. 142с.

13. Москвин В. В. Циклическое нагружение элементов конструкций. М. Наука, 1981. 325 с.

14. Несветаев Г.В. Некоторые общие зависимости и их роль в развитии научных представлений о бетоне на напрягающем цементе // Известия РГСУ, 2004. №8. С. 79-85.

15. Несветаев Г.В., Давидюк А.Н. Самоуплотняющиеся бетоны: прочность и проектирование состава // Строительные материалы. 2009. № 5. С. 54-57.

16. Несветаев Г.В., Давидюк А.Н. Самоуплотняющиеся бетоны: модуль упругости и мера ползучести // Строительные материалы. 2009. № 6. С. 68 -71.

17. Несветаев Г.В., Давидюк А.Н. Влияние некоторых гиперпластификаторов на пористость, влажностные деформации и морозостойкость цементного камня //Строительные материалы. 2010. №1. С. 44.

19. Погореляк А.П. Исследование работы железобетонных изгибаемых элементов на поперечную силу при немногократно-повторных нагружениях: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Киев, 1981. 22 с.

20. Руденко В.В. Критерии малоцикловой несущей способности бетона в железобетонных конструкциях // Совершенствование методов расчета и исследование новых типов железобетонных конструкций. Л.: ЛИСИ, 1981. С. 67-71

21. Степанюк В.К., Лобанов А.Т. Особенности работы предварительно напряженных балок при действии статических повторных нагрузок // Строительство и архитектура Белоруссии. 1982. №1. С.32-39.

22. Таршин В.А. Исследование трещиностойкости и деформативности центрально растянутых предварительно напряженных элементов, армированных проволочной арматурой при немногократно-повторных нагружениях: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Киев. 1977. 22 с.

23. Pooya Alaee, Bing Li. High-strength concrete exterior beam-column joints with high-yield strength steel reinforcements // Engineering Structures. 2017. Vol. 145. pp. 305-321.

24. Mohamed K. Ismail, Assem A.A. Hassan. An experimental study on flexural behaviour of large-scale concrete beams incorporating crumb rubber and steel fibres. 2017. Vol. 145. pp. 97-108.

1. Al'-Axmadi Muxammed Axmed Ali. Svojstva keramzitobetona i konstrukcij na ego osnove pri predvaritel'nom napryazhenii i povtorny'x nagruzheniyax [Properties of expanded clay concrete and structures based on it under prestressing and repeated loading]: avtoref. dis. kand. texn. nauk. Rostov-on-Don, 2003. 139 p.

2. Ajrapetov G.A., Nesvetaev G.V., Egorochkina I.O. Beton i zhelezobeton. 1998. № 2. pp. 25-27.

3. Bazhenov Yu.M. Modificirovanny'e vy'sokokachestvenny'e betony' [Modified high-quality concrete]. ASV, 2006. 368 p.

4. Vinogradova E.V. Vy'sokoprochny'j by'strotverdeyushhij beton s kompensirovannoj usadkoj [High-strength, fast-hardening concrete with compensated shrinkage]: dis. kand. texn. nauk. Rostov-on-Don, 2006. 215 p.

5. Bleshhik N.P., Rak A.N., Kotov D.S. Problemy' sovremennogo betona i zhelezobetona. Ch.2 [Basics of forecasting technological and physical-mechanical properties of self-compacting concrete]. Mn: Minsktipproekt. 2009. pp. 132-158.

6. Bondarev G.I. Vliyanie peremenny'x zagruzhenij na deformativnost' i ustojchivost' zhelezobetonny'x e'lementov [Influence of variable loading on

deformability and stability of reinforced concrete elements]: avtoref. dis. kand. texn. nauk. M., VZISI, 1983. 21 p.

7. Zvezdov A.I. Beton i zhelezobeton. 2001. №4. pp. 17-20.

8. Issers F.A., Korev V.I. Beton i zhelezobeton. 1980. №5. pp. 14-15.

9. Kokarev A.M. Razvitie texnologii, rascheta i konstruirovaniya zhelezobetonny'x konstrukcij [Deformations of reinforced concrete prisms under low-cycle repeated and alternating loading. Development of technology, calculation and design of reinforced concrete structures]. M. Tr. NIIZhBa. 1983. pp. 60-63.

10. Kurgin K.V. Keramzitofibro-zhelezobetonny'e kolonny' so smeshanny'm armirovaniem [Reinforced concrete columns with mixed reinforcement]: dis.. kand. texn. nauk. Rostov-on-Don, 2013. 142 p.

13. Moskvin V. V. Ciklicheskoe nagruzhenie e'lementov konstrukcij [Cyclic loading of structural elements]. M. Nauka, 1981. 325 p.

14. Nesvetaev G.V. Izvestiya RGSU. 2004. №8. pp. 79-85.

15. Nesvetaev G.V., Davidyuk A.N.. Stroitel'ny'e materialy'. 2009. № 5. pp.

16. Nesvetaev G.V., Davidyuk A.N. Stroitel'ny'e materialy'. 2009. № 6. pp.

17. Nesvetaev G.V., Davidyuk A.N.. Stroitel'ny'e materialy'. 2010. №1. P.

19. Pogorelyak A.P. Issledovanie raboty' zhelezobetonnyx izgibaemyx e'lementov na poperechnuyu silu pri nemnogokratno-povtornyx nagruzheniyax [Investigation of the work of reinforced concrete bending elements on the transverse force for slightly repeated loads]: avtoref. dis. kand. texn. nauk. Kiev,

20. Rudenko V.V. Kriterii malociklovoj nesushhej sposobnosti betona v zhelezobetonnyx konstrukciyax [Criteria of low-cycle load-bearing capacity of concrete in reinforced concrete structures]. Sovershenstvovanie metodov rascheta i issledovanie novyx tipov zhelezobetonnyx konstrukcij. L., LISI, 1981. pp. 6771

21. Stepanyuk V.K., Lobanov A.T. Stroitel'stvo i arxitektura Belorussii.

22. Tarshin V.A. Issledovanie treshhinostojkosti i deformativnosti centralno rastyanutyx predvaritelno napryazhennyx elementov, armirovannyx provolochnoj armaturoj pri nemnogokratno-povtornyx nagruzheniyax [Investigation of crack resistance and deformation of centrally stretched prestressed elements reinforced with wire reinforcement for slightly repeated loading]: avtoref. dis.. kand. texn. nauk. Kiev. 1977. 22 p.

23. Pooya Alaee, Bing Li. High-strength concrete exterior beam-column joints with high-yield strength steel reinforcements. Engineering Structures. 2017. Vol. 145. pp. 305-321.

24. Mohamed K. Ismail, Assem A.A. Hassan. An experimental study on flexural behaviour of large-scale concrete beams incorporating crumb rubber and steel fibres. 2017. Vol. 145. pp. 97-108.

Читайте также:

Эмбэлит добавка в бетон

About Selection of Compositions of High-Quality Concretes with Organic-Mineral Modifiers

Текст научной работы на тему «О подборе составов высококачественных бетонов с органоминеральными модификаторами»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Хомич Л.А.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Хомич Л.А.

Design features of reinforced concrete columns from self-expanding concrete with the addition of "Embelit"

Текст научной работы на тему «Особенности проектирования железобетонных колонн из саморасширяющихся бетонов с добавкой "Эмбэлит"»