Ұзақ жүктеме әсерінен бетонның призмалық беріктігін өзгерту
МАЗМҰНЫ
Стр.
Кіріспе 4
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1
... ... . ... .. I тарау Сұрақ пен міндеттердің мәртебесі зерттеу 0
... ... ... ... ... ... ... ... . ... 1
1.1. Қирату теориясы бетон 0
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... .
1.2. Микро-сынықтардың беріктігі мен әсеріне әсері деформациялық
қасиеттер бетон ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2
1.3. Әдістері э ксперименттік анықтам алар 1
микроағзалар және
R O штамдары және V ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... .. 3
Т R T 0
1.4. Мақсаттары зерттеу 3
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 6
... II тарау .Орталықта бетонды микроконструкция қысу ... 3
2.1. Бетондағы микрокрециялық процестерді зерттеу табиғиберіктендіру 8
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.2. Температураның және конденсацияның
әсері Крекинг процестері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
... ... ... . 8
2.3. Күрделі пішіндегі элементтердегі микропрепарат қима
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
. 4
2.4. Әсер 0
ету өлшемдері бөлім арналға н
процесс микро ағзаларды тәрбиелеу
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
2.5. Қорытындылар 5
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. III
тарау. Иілу және эксцентрическом микрофрактура қысу ... ... ... ...
3.1. Бүгілген эксперименттік зерттеулер элементтер ... ... ... . 5
3.2. Эксцентрлік үлгілерді сынау әдісі қысу ... ... ... .. 6
3.3. Эксцентрик үшін үлгілерді сынау нәтижелері қысу 5
... ... ... . 3.4.Қорытындылар 9
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 6
IV тарау . Жазық қысымы бар микрофракталар шарт ... ... ... ... 0
4.1. Екі еселі микрофракталар қысу ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
4.2. Әсер 0
ету кернеулер бастап шөгу 6
арналған процес с микро-жарықтар- 5
6
8
7
4
7
5
7
5
білім беру 8
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 1
4.3. Кернеулерді теориялық түрде анықтау шөгуі ... ... ... ... ... . 8
4.4. Стресске ұзақ мерзімді стресстің әсері мәртебесі шөгуі 4
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ...
4.5. Қорытындылар 9
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 2
Бөлім V. Анықтау шек1
аралары микроағзалар және т әсілдер0
і оған реттеу 1
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5.1
.Методы аналитикалық анықтамалар
шекараларымикробағала р 1
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... .. 0
5.2. Шөгуді азайтудың кейбір әдістері стресс 2
... ... ... ... .. 5.3.Қорытындыла р
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
6. Қорытынды 1
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..0
... . 2
7. Тізім әдебиет 1
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 1
8. Қосымша 1 0
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..1
.. 1
2
1
1
3
1
1
5
1
2
8
КІРІСПЕ
Қазіргі жағдайда темір бетон - бұл ең бір негізгі құрылыс
материалдары. Ғимараттар мен құрылыстар барлық жерде тұрғызылған монолитті
немесе құрама темірбетоннан құрылыстар.
Бетонның түрлі қасиеттерін жан-жақты зерттеу темірбетон
конструкцияларының сенімділігі мен экономикасы. Қарамастан
қарамастан теориялық үлкен көлемде эксперименттік жұмыстар, бірқатар
мәселелер әлі күнге дейін сақталады зерттелмеген.
Атап айтқанда, бетон жою процестерінің барлық аспектілері емес жүктің
астына және қоршаған ортаның агрессивті әсерінен туындайды қоршаған
орта.Бетонның беріктігі қасиеттеріне айтарлықтай әсер
етеді микрокраспалардың пайда болуы мен даму процесі. Сонымен қатар,
микродеректер (Бұдан әрі микрокрециялық білім деп аталады) мүмкін коррозия
процестерінің дамуын күшейтуге ықпал етеді. Сондықтан зерттеу пайда болу
үдерісіне әсер ететін факторлар микроэлементтердің дамуы ғылыми және
практикалық тұрғыдан қызығушылық.
Зерттеу және қорыту негізінде диссертацияда эксперименттік
зерттеулердің нәтижелерін жариялады, Микроқаржыландыру деңгейіне және
олардың дамуына әсер ету жүктеме астында.
Сәйкестік.
Бұрын жарияланған физикалық зерттеулерде Үлгілерде микродеректерді
қалыптастыру процесі жүргізілді олардың орталық қысымы бар шектеулі
өлшем. Бұл жағдайлар үшін призматикалық күш пен тиісті кернеулер арасындағы
байланыс микродеректердің процесінің басталуы. Сонымен қатар,
көптегенбетонның беріктігі қасиеттерін зерттеу олардың өлшемдеріне
тәуелділігін көрсетті құрылымдар бөлігінің нысаны, кернеулі күйдің сипаты
бойынша қатаю
жағдайлары және саны басқа факторла р. В не шара тізімделген жоғарыда
көрсетілген факторлар
микро-сынықтар шекарасына дейін әсер етеді қалады белгілі.
Микрокрынның пайда болуына сәйкес болу маңызды Бетонның қатты
пластикалық деформациясының басы. Бұл шекараны білу Арнайы
эксперименттерсіз пайдалану мүмкіндігін ашады мысалы, профессор В.М.
ұсынған эластопластикалық күш теориясы. Бондаренко. Оның дамуына арналған
зерттеу керек микродеректердің шекарасын аналитикалық анықтау әдістері өте
маңызды міндет, бұл бағалауды едәуір арттыруға мүмкіндік береді темірбетон
сенімділігі құрылыстар.
Бұл мәселені шешу үшін жаңа үлес ретінде қарастыруға
болады темірбетон есептеу теориясын дамыту құрылыстар.
Мақсаттары мен міндеттері зерттеу.
Зерттеудің мақсаты аналитиканы дамыту болды беріктендіру жағдайының
әсерін ескере отырып, микрофракталардың шекарасын анықтау, кернеулі күйдің
сипаты, темір бетонның пішіні мен өлшемдері есептеу үшін қажетті рационды
қамтамасыз ететін құрылыс параметрлері.
Осы мақсатқа жету үшін оны шешу қажет келесі міндеттер :
- теориялық және тәжірибелік зерттеулерге талдау
жасау жүктелетін бетоннан микрокреакт қалыптастыру саласында құрылыстар;
- микроағзаларды қалыптастыру процесіне әсер ету бетонның
кернеулі күйінің сипаты, иілуіне сәйкес келеді экстрагрануляциялы қысқарту;
- микрокрындарды қалыптастыру процестерінің табиғатын
зерттеу жазық тегістелген күй (биссикалық қысу) және шөгу
(қорғанышта) қабат);
- Көлденең қиманың өлшемдері мен ерекшеліктері процестер үшін
құрылымның бөлімдері микрокрақты қалыптастыру.
Зерттеудің мақсаты - әртүрлі факторлардың әсер етуі Бетондағы микро-
сынықтардың пайда болу деңгейі жүктеме.
Зерттеудің тақырыбы - стресстің күйі Микрофракталардың шекарасымен
сипатталатын темірбетон конструкцияларының деформациялары оның қатаңдану
жағдайына, табиғатына әсерін ескере отырып стресс жағдайы, пішіні мен
мөлшері құрылыстар.
Зерттеу әдістері - аналитикалық әдістер математикалық статистика және
сәйкес кернеулерді анықтау әдістері микродеректердің басталуы және
пластикалық деформацияларды әдістермен дамыту күш теориясы бетон.
Диссертациялық жұмыстың ғылыми жаңалығы болып табылады мыналарды:
- сипаттың әсерін сандық бағалау темірбетон конструкцияларының
кернеулік күйі (иілу, екі жақты қысу) Бетон және темірбетондағы шекаралық
микроағзалар құрылыстар;
- Қаттылық жағдайының деңгейіне әсер ету Бетон және
темірбетондағы микрокрастарды қалыптастыру шекаралары құрылыстар;
- Микрокрындарды қалыптастыру шекарасының тәуелділігі өлшемдер мен
элементтің пішіні, әсіресе қорғаныш қабатындағы шөгілетін кернеулер,сондай-
ақ шөгуді реттеу жолдары Кернеу;
- Талдауды анықтау әдісі бетонның призмалық
беріктігінің функциясы ретінде микрокрастарды қалыптастыру шекаралары қысу
кезінде бірнеше факторлардың әсерін ескере отырып, атап айтқанда: емдеу
жағдайлары, қорғаныш қабатында бетон шөгуі және құрылымдардың кернеулі
күйінің сипаты,түзетілген факторлардың дамыған жүйесін қолдану арқылы, бұл
факторлардың микроағзаларды қалыптастыру шекарасының деңгейіне әсерін
ескере отырыпбетоннан және темірбетоннан құрылымдар.
Жұмыстың ғылыми маңызы осы ұсыныста жатыр білімі бар микро частардың
қалыптасу шекараларын рационациялау әдісі құрылысты есептеу және жобалау
үшін өте маңызды құрылымдар, ғимараттар мен құрылыстар. Техника қатайту
жағдайының әсерін ескереді, стресс жағдайының сипаты (осьтік қысу, иілу,
екі жақты қысу ), пішін және
Өлшемдері элемент, шөгу ішін де
қорғаныс қ абат арналған
шекара пайда болуы микроағзалар.
Практикалық маңыздылығы зерттеу тұр ады ішінде көлемі, бұл Керекті
кернеуді аналитикалық анықтау әдісі микро-қиратудың басталуы, бұл мүмкіндік
береді Ерекше ескерусіз эластопластикалық әдісті қолдануға
болады эксперименттер.
Ұсынылған әдіснаманы пайдалану көп мүмкіндік береді бетонның
беріктігі мен деформация қасиеттерінің өзгеруін болжау мүмкін уақытылы,
сондай-ақ процестер коррозиясы.
K 1 , K 2 , K 3 түзету коэффициенттері ескеріледі беріктен діру
жағдайлары, стресс жағдайының сипаты, қорғаныш қабатындағы
шөгу, микрокрактардың шекараларын функция ретінде анықтау призмалық
күші бетон.
өтініш берушінің жеке үлесі болып табылады мыналарды:
- түрлі факторлардың әсерін талдауда (конструкциялардың
кернеулі күйі, беріктендіру жағдайлары, бөлімнің пішіні мен көлемі,
шөгуі қорғаныш қабатта) микрокреактілердің бетонның шекарасындағы
шекарада жарияланған деректерді зерттеуге негізделген темірбетон
конструкциялары зерттеу;
- жоғарыда аталған факторлардың әсерін сандық бағалау
кезінде Бетон және темірбетондағы микрокрастарды қалыптастыру
шекарасында құрылыстар;
- аналитикалық анықтау әдісін
әзірлеуде микрокраспалардың пайда болу
шекаралары қысу жоғар ыда аталған факторларды ескере отырып,
қолдану арқылы Деректердің әсерін ескере отырып, түзету факторларының
дамыған жүйесі бетондағы микрокрециялық білім шекарасының деңгейінде
факторлар темірбетон құрылымдары.
Нәтижелердің сенімділігі мен жарамдылығы Диссертациялық зерттеу жалпы
қабылданған әдістерді қолдану арқылы қамтамасыз етілгенэксперименттік
зерттеулер, үлкен пайдалану эксперименттік деректердің саны және олардың
статистикалық әдістері өңдеу.
Диссертациялық жұмыстың қорытындысы. Негізгі ережелер диссертациялар
халықаралық конференцияларда баяндалды және талқыландыСтройинвест 2010,
қайта құру факультетінің ғылыми-техникалық конференциясы және MSACC (2011
ж.) құрылысы, халықаралық ғылыми-техникалық конференция Индустриалды және
азаматтық құрылыс Мәскеу мемлекеттік құрылыс университетінің Азаматтық және
саяси басқару факультетінің 90 жылдығына арналған (2011) ЦНИпромзданий АҚ-
ның ғылыми-техникалық конференциясы (2014 ж ж.).
Жарияланымдар. Диссертацияның негізгі тезистері жұмыс
жарияланды ішінде 12-ші ғылыми мақа лалар, ішінде көлемі саны 7-
ші жарияланған ішіндежариялау
үшін WAC ұсынған жарияланымдар дисс ертациялар.
Құрылымы және сомасы жұмыс. Диссерт ация тұрады бастап кіріспе, бес бөл
ім, қорытынды, 155 атаудан алынған әдебиеттер тізімі және
қосымшалар.Жұмыстың 128 бетінен ұсынылған, олардың 114-і 23 фигурадан
тұратын 32 типографиялық мәтіннің беті кестелер.
Бірінші тарауда зерттеу Бетонның беріктігі қасиеттерін зерттеуге
арналған белгілі ғалымдардың шығармалары және темірбетон. Бетонның
беріктігі қасиеттерінің тәуелділігі құрылымдардағы өлшемдерден және секция
түрінен, таңбадан күйзеліс жағдайы. Бұл тәуелділіктер қаншалықты дәрежеде
қолданылады білім беру үдерістері мен микро-жоюдың дамуы белгісіз
қалды. Байланысты әртүрлі факторлардың әсерін сандық бағалау қажеттілігіне
қарағанда микродеректердің басталуының шекарасы тергеу объектісін
анықтайды Бұл диссертациялық жұмыс және кейіннен қарастырылады бөлімдер.
Диссертацияның екінші тарауында әсер ету бетонның беріктігін және
құрамын, өнімнің мөлшерін және формасын деңгейде Нәтижелерге негізделген
орталық қысу кезінде микрофракталардың шекаралары бұрын жарияланған
деректер. Ең тәжірибелі ең үлкен көлемде табиғи беріктендіру үлгілері
бойынша зерттеулер жүргізілді дәрежесі монолитті жағдайға сәйкес
келеді құрылыс.
Бетонның физикалық қасиеттерінің әсері қатаю жағдайлары, сондай-ақ
қысқыштардың болуы, микрофракталардың шекарасында, көлденең қима және
қорғаныш қабатта құрылыстар.
Үшінші тарауда бетоннан микрокрекинг процесін зерттеуге
арналған Күрделі кернеулі күйдегі конструкцияларда (иілу және экзотикалық
қысу).Эксперименттік деректерді талдау негізінде, сандық Стрестік жағдайдың
шекараға әсерін бағалау микроқұрылым.
Төртінші тарау қорытындыларды талдайды биоксидтік қысу жағдайында
микро-жою процесін эксперименттік зерттеу, ол көбінесе құрылыс
тәжірибесінде кездеседі, мысалы, өзара перпендикулярлық сындарлы
элементтер алдын ала кернеулі арматура, престелген созылған арматурасы бар
пучкаларжәне престелген иттер мен сол сияқтылар. Күшке әсер етуден
басқа биоксидтік компрессияның құрылымдары, осы типтегі микрокровкалардың
қалыптасуы мен дамуы ерекшеліктері жағдайы.
Бесінші тарауда диссертацияда жазылған диссертация
бар микродеректердің шекарасын болжау және аналитикалық есептеу
әдісі. Мұндай болжау, егер бұл шекара жүзеге асырылуы мүмкін Жүйенің
көмегімен қысылған кезде бетонның беріктігінің функциясы ретінде
қарастырыңыз бірқатар факторлардың әсерін ескеретін түзету факторлары, атап
айтқанда: қатаю жағдайлары, стресс жағдайының сипаты, қорғанышта бетонның
шөгуі қабат.
Зерттеу нәтижелері Стресс-штамм күйін бағалаудың сенімділігін
арттыру темірбетон құрылымдары.
I тарау
СҰРАҚТЫ МЕН МІНДЕТТЕРДІҢ МӘРТЕБЕСІ ЗЕРТТЕУЛЕР
1.1. Қирату теориясы бетон
Ғимараттардың темірбетон конструкцияларының беріктігін және
беріктігін бағалау және
құрылымдар бұл біреуі бастап маңызд ы проблемалар қауіпсізпайдалану Мұн дай
конструкциялар, әсіресе биік объектілер мен қалыпты бақылау қиындық
туғызатын, көп қабатты құрылымдар үлкен еңбек және ұзақтығы маңызды қазіргі
заманғы проблема және одан әрі күрделілігін дәлелдейді Бетонның кернеу-
штамм күйіне әсер ететін факторларды зерттеу темірбетондақұрылымдар.
Көптеген соңғы онжылдықтар ішінде, қазіргі
уақытта, шамасы ішінде болашақ бето н кіреді көптеген
адамдар елдерде әлем болады болуы б іреуіғимараттар мен құрылыстарға
арналған негізгі құрылыс материалдары. Сондықтан, осы материалдың
қасиеттерін зерттеу, бетонды есептеу әдістерін әзірлеу және т.б. темірбетон
конструкцияларының өте көп санына арналған зерттеу.
темірбетон құрылымдардың теориясы есептеу қазір уақыт - құрылыс
ғылымының ең дамыған бөлімдерінің бірі. В есептеудің қазіргі математикалық
моделдері реологиялық қасиеттерді ескереді бетон, оның анизотропиясы,
деформацияның сызықты емес сипаты, режимдері жүктеу құрылымдары.
Темірбетон заманауи теориясының дамуына үлкен үлес қосады А.В.
Александровскийдің, В.М. Бондаренконың, С Бондаренко, О.Я. Берг, Г.
Бердичевский, А.В.Васильев, А.А. Гвоздев, Ю.П. Гушчи, С. Д. Дмитриев, В.Н.
Байкова, М.В. Берлинов, А.А. Гвоздев, А.В. Забеева, А.С.Зесесов, Н.
Карпенко, В.И.Кольчунов, С.М. Крылов, А.Ф.Лолета, Э.аларонова, В.Г.
Назаренко, Р.Санжаровский, Р.Л.Серих, Ю.Н. Хромца,
В.Ф.Додоров және басқа [11, 23-30, 36, 51-60, 70-74, 77, 81, 86, 87, 9 0, 92-
94, 104, 105,
121, 122].
Ресейлік ғалымдар мен мамандардың күш-жігерін біріктіру нақты және
темірбетонның тиімділігі мен бәсекеге қабілеттілігін арттыру басқа
адамдарға қатысты материалдар.
Дегенмен, теориялық басым көпшілігінде Құрылымдық жеткіліксіздікті
зерттеу сәтте қаралады бұл материалдың тұтастығын бұзу
процесі. Шабуылшыөлшеу критерийдің шамасына жетуімен байланысты белгіленген
шекті мән. Мұндай танымал критерий ретінде теориялар қалыпты немесе
тангенстік ең үлкен мәндерді қабылдайды кернеулер, ең үлкен деформациялар,
сондай-ақ алынған күрделі тәуелділіктер қарапайым көлемнің деформациясының
әлеуетті энергиясын зерттеуден материал. Біз сондай-ақ бірнеше инвариантты
өзара байланыстыруды қарастырамыз кернеулердің тензоры. Барлық жағдайларда
алынған өлшемдер салыстырылады тәжірибелік үлгіде көрсетілген соңғы
беріктігі. Барлығы деформация кезеңі және үлгідегі жүктің мінез-
құлқы, бұрынғы жою, жоқ ескеріледі.
Бетон жүктеу үдерісімен бірге жүретін құбылыстарды зерттеу, шын
мәнінде қираудың бірден емес екенін көрсетті, бірақ микро частардың
қалыптасуымен сипатталатын біртіндеп процесс олардың сыртқы жүктемесінің
әсерінен кейінгі дамуы. Микрокраскаларды қалыптастыру алдында құрылымды
бітеу процесі басталады материал. Жоғарыда сипатталған құбылыс О.Я. Берг
нәтижесінде табылды зерттеу
осьтік ⎛∑∫≥⎣⎧∑©∑⎨™≥©≥; көлденең деф ормация коэффициенті байланысты ( қысу
кернеулер ( ( 1 . Коэффициенттің тұрақты мәні анықталды (
€
аралықта сақталады кернеулер
ысылған кернеулер (€(€1
1.1-сурет. тәуелділігі көлденең
деформация (€⎮⎝⎜⎝⎢⋄⎣⎦қ€бастап керне уі (€қ⋄∫⎦〉∫⎦ ?∑〉⎧⎝
?ұқ〉⋄∫∫⋄?€1
Материалды жоюдың физикалық теориясына сәйкес материалдың әлсіз
бастапқы көлемін ертерек бұзу оның біркелкі болуына
және жүктеме үдерісінде созылу кернеулерінің кейбір қосымша
өрістерінің пайда болуына байланысты . Біртектіліктердің және қайталама
кернеу өрісін үлгінің көлеміне бөлу кездейсоқ болып табылады .
Бетонның қысылуының басталуы мен әрі қарай
жойылуы осындай жүйеде ұсынылуы мүмкін .
Жүктеудің белгілі бір кезеңінде қайталама өрістің созылу кернеуі
жеке қарапайым көлемнің созылу күшінен асып кетуі мүмкін , соның
нәтижесінде бетондағы микро жарықтар пайда болады және материалдың
үздіксіздігі бұзылады. Одан әрі жүктеліп, микрокрактардың саны мен көлемі
ұлғаятын болады, бұл микроқұрылымдардың пайда болуына әкеледі . Жүктеме
алдында қатты бетон бөлінген жүйеге айналады , бірақ материалдардың жалпы
қосылысы дененің күшті бөліктерінің болуымен сақталады . Жоюдың соңғы
кезеңі сыртқы жүктеменің төмендеуімен бірге жүреді, жеке, сынған
аймақтардың тұрақтылығын бұзудың күрделі процессі болып
табылады. ол материалдың үлкен көлемдерінде байланыс жоғалту .
Бетонның бұзылу сипатын түсіндіргенде, қысу кернеулерінің әрекетіне
байланысты созылмалы кернеулердің қосымша өрісінің пайда болу себептерін
ескеру қажет . Екінші кернеулі өрісінің табиғатын сипаттайтын ең
қарапайым түсініктеме О.Я. Бергтің [29] жұмыстарында келтірілген . Стресті
кернеулер бетонның кешенді құрылымында кездесетін көптеген біркелкі
емес заттардан туындайды . Әртүрлі күштердің қарапайым көлемдерін, сондай-
ақ қайталама кернеулердің өрістерін бөлу кездейсоқ болып табылады.
Екінші созылғыш кернеулер өрісінің пайда болу үлгісі әртүрлі қаттылық пен
күштің үш қарапайым бөлшектерінің мысалы арқылы түсіндіріледі . Бұл
бөлшектердің екеуінің ең сыртында болсын делік едәуір сәйкесінше және
орташа деңгейі қатаң (сурет 1.2). Егер болса бұл
Жүйе қысу стресс етуге (€⎮⎝⎜⎝⎢⋄⎣⎦қ€1 , төтенше бөлшектер көлденең
бағыт орташа мәннен деформацияланатын болады ( деформация нүктелі
сызықтармен көрсетілгеннен кейін бөлшектің орны ). Теңсіз
деформациялар нәтижесінде қатаң орта бөлікте созылу кернеуі пайда
болады. Бұл кернеулер неғұрлым көп болады, деформациялардағы айырмашылық
үлкен болады және бөлшектердің қаттылығы бірдей болса, жоғалады .
Бұл құбылыстың іске асыру үшін қатаң талап олардың байланыс ұшақ етіп
қарапайым көлемінің тұрақты бағдарын (90º бұрышы) қалыпты болды
кернеулердің іс-қимыл желісі бағдарланған (€қ⋄∫⎦〉∫⎦ ?∑〉⎧⎝ ?ұқ〉⋄∫∫⋄?€.
ζ
1
ζ
Сурет 1.2. Созылу кернеулерінің қайталама өрісінің пайда болуы
схемасы . 1 - үйлесімді бөлшектер, 2 - қатты бөлшектер
Кейіннен басқа гипотеза дамыды, бұл бетондағы созылу кернеулерінің
пайда болуын түсіндірді, бұл біркелкі емес біртекті қысуға ұшырады [107,
135]. Ұсынылған гипотеза келесі ережелерге негізделген . Бетон - цемент
тасымен бір тұтас біріктірілген түрлі қаттылық элементтерінен
тұратын күрделі конгломерат . Қатаң элементтерді байланыстыратын цемент
тасы екі қарама-қарсы қасиетке ие - шөгу мен сіңіру.
Қатаң агрегат айналасында біркелкі шөгуді болғандықтан,
оның айналасындағы денеде созылу кернеуінің өрісі пайда болады,
оның қарқындылығы қатты элементтің қашықтығы артады. далалық
беріктігі жоғары, қарағанда үлкен а йырмашылық жылы модульдер деформаци я цеме
нт тас және
толтырғыш. Шөгуінен айырмашылығы, серпіліс, яғни, қайтымсыз, неэластикалық
деформациялар, қатты дене айналасындағы кернеуді азайту .
Өйткені, цемент тас өзінің мөлшері мен нысаны бар күрт ерекшелігін
бүркеп алып қатаң қосады (құм, қиыршықтас немесе қиыршық тас), онда
кездейсоқ бағыты мен шамасы бар ішкі кернеулердің астан-кестен болғанда
пайда болады.
Осылайша, бетон сыртқы жүктеменің жүктелуіне дейін, онда қазірдің
өзінде цемент тастың кезінде туындайтын ішкі кернеулердің өрісі бар. Осы
өріс қарқындылығы өзгермелі уақытқа және шөгілу мен сіңіру деформациясының
арақатынасына байланысты. Бірыңғай кернеулік жағдайында, сыртқы күш
әсерінен туындайтын бетон күйі, конгломератының элементтері арасындағы
біркелкі бөлінеді. Одан да көп қатаңдық шиеленіскен элементтері бар
көрсетіледі. Серпімділік теориясынан қатаң инклюзияға айналған қатаң
қосылыстары бар дененің бір жақты қысу жағдайында біркелкі емес кернеулер
өрісі пайда болғаны белгілі. Бұл жағдайда қатқыл қосылыстың ажырату әсері
қысу бағытына перпендикуляр бағытталған бағытта созылған кернеулерді
тудырады. Өйткені, бетон әр түрлі мөлшері бойынша еркін түрде және бірдей
емес қаттылық элементтердің жиынтығын білдіреді, созғылау кернеулер
қарқындылығы теориялық есептеу іс жүзінде мүмкін емес. Жоғарыда
айтылғандарды ескере отырып, бір жақты жүктеме кезінде бетонда орын алатын
физикалық процесс келесідей ұсынылуы мүмкін: себебі цемент тасының қатаң
толтырғышпен жеткілікті көптеген нүктелерінде бірте-бірте өсіп келе жатқан
жүктемені қолдану ішкі кернеулер сыртқы жүктемесінен бөлінетін кернеулердің
азаюынан басталады. Әр түрлі белгілердің кернеуі, қорытылуы, экстремалды
маңызы бар алаң кернеуін төмендетеді.
Керісінше, әртүрлі табиғаттың осы екі кернеуін қосу, соның ішінде
созылу, стресстік кернеулердің әрекетіне бағытталған. Сыртқы жүктеме
кішігірім мағынада жиынтықтың созылу кернеулері максималды созылу
кернеулерінің аймағында цемент тас бұзылуына әкелмейді.
Микросызат бірінші пайда болуы анықталса кернеу
кезінде o
тәжірибелік үлгісінің күші қол жеткізгенге дейін уақыт Rb ( Ro −
бастау
микросызат білім, Rb – призмалық беріктігі).
ν е ’
εeλ
εeλ
+ ε pλ
, (1.2)
онда ν е – иілгіш пластикалық коэффициент;
ε eλ
ε pλ
– серпімді деформация;
– серпімсіз (пластикалық) деформация;
εb ’ ε eλ + ε pλ
– жалпы деформация.
Уақыт пен кернеу күрделі тәуелділіктің бейсызықта тұрған, серпімді
деформация, сырғыштық деформация, пластикалық деформация және
псевдопластикалық деформация шамасымен толық қосу деформация әдісімен
анықталады
Сыртқы жүктеме арттыру қарай жүреді және созылғыш
кернеулерін
артады. Микробүлінудың дамуы
ο ’ Ro
және
сатысының пайда болуын қосып, кернеуін кезеңінен өту маңызды процесске
ауысады.
Бейсызық даму процесі – сыртқы жүктеменің бұзу үдерісі тезірек артады,
өйткені көршілес байланыс нүктесі жүктеу қосымшасымен және құлаған
байланыс кернеулері қайта бөлуді тудырады.
Сыртқы жүктеменің саны одан әрі өсуіне, қатты агрегатта байланыста болатын
жерде цемент тасының артуына келеді. Цемент тас бірте-бірте бұзылып,
конгломераттың қатаң компоненттері тікелей байланыста болады, бұл олардың
жойылуына әкеледі.
Гипотезаның дұрыстығын тексеру үшін эксперименттік зерттеулер
жүргізілді [107]. Жылуы ылғалды қатаю сатысында өңдеуде қолдану және ірі
толтырғыштың кернеулердің орыны мөлшерін алып тастау есебінен ерекшеленетін
үлгілердің үш тобы сыналды. Әрбір топ шағын, орташа және жоғары беріктігі
бар үлгілерден тұрады. Бұл ерекшелік ірі қатаң толтырғыштың сынау
нәтижесінде анықталды, яғни бірнеше (10-18%) құмды бетонға көшу кернеу
деңгейін арттырады Ro және Rν . Температуралық - ылғалды
өңдеу, керісінше, төмендетеді Roжәне Rν . Бұл ретте кернеулердің
төмендеуі 8-14% құрайды. Осылайша, микробүлдіргіш шөгу процесі әсерінен
эксперименттер дәлелдеді, алайда, микробүлдіргіш табиғатта пайда болуы
цемент тасының шөгу құбылысын түсіндіру мүмкін емес, өйткені бұл әсері
маңызды емес.
Жоғарыда айтылған түйінде, бетондағы бір білікті қысу кезіндегі
микробүлдіргішті даму мен себептерін табу мақсатында зерттеулерді
жалғастыруға мәжбүрледі.
Кеуектер айналасындағы таусылу көтергіш қабілеті цемент тасының
нәтижесінде, микробүлдіргіш пайда болған деп болжануда [19, 136]. Цемент
тасының құрылымын зерттеу [83] көрсеткендей, тіпті ең тығыз су өткізбейтін
цемент тас әртүрлі диаметрлер мен бағдарлардың едәуір мөлшерін қамтиды.
Микробүлдіргіштердің басталуына сәйкес, қатты қоспалардың айналасында
цемент тасының шөгуі деформация елеулі өзгерту ірі және ұсақ түрінде Ro
кернеудің шамасы толтырғыштың шамалы көрінеді деп анықталды.
Микробүлдіргіштердің басталуына сәйкес, қатты қоспалардың айналасында
цемент тасының шөгуі деформация елеулі өзгерту
ірі және ұсақ түрінде
Ro , кернеудің шамасы толтырғыштың шамалы көрінеді деп анықталды.
Айтылғандардан сызаттанудың пайда болуының себебі цемент тасынан іздеу
керек. МГАКХиС айтылған болжамдарға дұрыс көз жеткізу үшін екі топ
эксперименттер орындалды [19]. Беріктігі бойынша ерекшеленетін призмалар үш
серияда дайындалды. Әрбір серия 3 бөліктен тұратын 9 үлгіні құрады.
Бір бөлігі қарапайым бетоннан жасалған. Екінші бөліктің үлгілерінде
ірі толтырғышпен (құм бетон) алынып тасталды. Үшінші бөліктің үлгілері
цемент тастан жасалған.
Цемент тасының кеуектілігі микробүлдіргіш себептерінің бірі бола
алатындықтан, үлгілердің екінші тобында су цемент қатынасы мен цемент
белсенділігі өзгерді. Осылайша, берік бірдей цемент тасының кеуектілігі
әртүрлі болды.
Толтырғыштардың әртүрлі құрамы 27 призмалар және әртүрлі кеуектілігі
21 призмалар жалпы сыналды.
Өткізілген зерттеулер барысында микробүлдіргіштердің дамуына цемент
тасындағы кеуектердің әсерінен үлгілердің кеуектілігін анықтау. Осы
мақсатта көлемі мен салыстырмалы салмақтың текшесі 10 см қырымен
анықталды. Көлемді тығыздығын анықтау үшін текшелер 105 ° C
температурасында кептірілді. Үлес салмағын өлшеуге кептірілген текшелерден
және суда үш тәулік бойы сақталған текшелерден нәтижелері бойынша алынды.
Сынақтардың нәтижесінде алынған деректер 1.1 және 1.2. кестелерде
келтірілген.
1.1-кестеден көріп отырғандай, құм бетоннан алынған үлгілер үшін
кернеу
деңгейі
RT Rb и
RT Rb
ауыр бетонға қарағанда жоғары болды.
Артықшылық 10-25% ауқымында, орташа есеппен алғанда 17,3% құрайды. Мұндай
брауз, ішкі кернеулердің қатты толтырғышының төмендеуін растады.
R o Кернеулердің материалдық құрамға тәуелділігі
Беріктік сипаттамалары, МПа Rb Rк
№ үлгі құрамы o
RT
Rb
берік Rb Ro
текше T
I-1 Ауыр бетон 17,2 13,2 3,4 0,76 0,26
I-2 13,9 3,5 0,81 0,21
I-3 14,1 2,8 0,82 0,20
II-1 Құмды бетон 18,4 15,1 4,5 0,82 0,30
II-2 14,9 4,6 0,81 0,31
II-3 15,3 4,9 0,83 0,32
III-1 Цемент тасы 16,1 12,2 3,8 0,76 0,31
III-2 12,4 3,6 0,77 0,29
III-3 11,8 3,3 0,73 0,28
IV-1 Ауыр бетон 33,4 26,7 8,8 0,80 0,33
IV-2 27,2 10,3 0,81 0,38
IV-3 27,5 11,0 0,83 0,40
V-1 Құмды бетон 35,1 28,1 11,2 0,80 0,40
V-2 29,0 12,2 0,83 0,42
V-3 27,8 11,4 0,79 0,41
VI-1 Цемент тасы 32,1 24,8 9,4 0,77 0,38
VI-2 25,3 9,3 0,79 0,37
VI-3 25,1 9,8 0,78 0,39
VII-1 Ауыр бетон 56,1 45,2 26,2 0,80 0,58
VII-2 44,7 26,4 0,79 0,59
VII-3 46,1 28,1 0,82 0,61
VIII-1 Құмды бетон 57,3 46,1 29,5 0,80 0,64
VIII-2 46,4 31,5 0,81 0,68
VIII-3 45,9 31,7 0,80 0,69
IX-1 Цемент тасы 50,2 40,1 24,1 0,79 0,60
IX-2 39,4 22,8 0,78 0,58
IX-3 38,8 20,6 0,77 0,53
Цемент тасында кернеу деңгейі ауыр бетон үшін орташа деңгейден 24%
-ға, ал құмды бетонға - 5,7% -ға. Осылайша, құмның микробүлдіргіштің
дамуына айтарлықтай аз әсер ететіндігі туралы қорытынды жасауға болады.
Микробүліну деңгейдегі қуыстың әсері
Су-цементМатериаБеріктік Rb Rк
№ үлгі Цемент тың лдың сипаттамалары, МПа o
маркасы қатынасы қуысы RT
Rb
берік Rb Ro
текше T
есеп. эксп.
Rр Rэ
вын вын
1 2 3 4 5 6 7 8
ЦНИИС М6 404 0,20 10,0 314 315 1
Минтран-
строя Берг
О.Я. және
басқалар.
[32]
34,4 306 300 -2
331,0 280 280 0
М7 404 0,20 7,1 318 300 -6
0,004 390 378 -3
0,07 341 357 5
М8 427 0,40 492 312 311 0
858,6 307 300 -2
551,5 306 300 2
0,024 398 378 5
2,66 357 334 7
М9 303 0,20 15,8 227 213 7
42,0 196 200 -2
0,60 5,9 256 255 0
1,65 263 266 -1
B9 205 0,15 903,0 120 133 -11
265,0 128 122 5
302,0 127 122 4
0,072 178 187 -5
B2 570 0,15 181,5 413 444 -7
630,0 393 444 13
B11 580 0,40 111,5 428 435 -2
МИИТ 1 295 0,75 125,7 196 200 -2
Карпухин
Н.С. [88]
412,0 186 190 -2,1
1695,8 173 180 -3,9
538,8 183 176 3,98
2211,5 171 160 -6,9
2 290 0,15 117,4 212 210 0,95
69,0 201 203 -0,99
335,8 188 189 -0,50
1971.8 174 174 0,00
3 300 0,33 5,5 238 255 -6,70
9,0 233 239 -2,50
6402,4 188 214 -12,10
2509,2 194 213 -8,90
5509,2 189 185 2,16
БұзылуынШыдамдылық шегі
Ақпарат Серия ПризматЦиклдің а кгсм2 э
көзі үлгілерикалық сипаттамдейінгі Rвын − Rвын
і беріктіасы ρ циклдары Rвын
гі ның саны
n·103
есеп. эксп.
Rр Rэ
вын вын
1 2 3 4 5 6 7 8
4 290 0,50 90,4 222 246 -9,75
43,7 227 245 -7,35
2409,1 203 242 -16,1
334,2 214 240 -10,80
15,5 232 238 -2,5
4138,9 199 231 -13,90
5 280 0,70 20,4 234 250 -6,40
26,9 233 230 1,30
834,7 217 226 -3,98
44,3 230 224 2,68
3364,2 211 220 -4,10
15706,7 203 215 -5,60
2052,8 213 210 1,43
6 280 0,85 170,2 235 249 -5,72
37,1 240 245 -2,02
400,8 232 238 -2,52
893,1 228 235 -2,98
731,7 229 232 -1,29
1042.4 228 229 -0,43
142,3 236 228 3,54
7 320 0,925 201,6 274 312 -12,10
125,8 276 307 -10,10
355,9 272 302 -9,90
2775,2 264 296 -10,80
1873,8 266 291 -8,60
Микробүліну бетоны мен бірнеше рет қайталанатын жүктеменің әсерінен таусылу
оның тасымалдаушы қабілетін арасындағы байланысы, ν көлденең
деформациясының коэффициенті σ max циклдің сығатын кернеулеріндегі
графиктері арқылы расталады (1.5 сурет).
Зақымдардың жинақталу есебінен қайта жүктемесінің әсерінен циклдің
максималды кернеулеріне тәуелділік өзгереді.
Зақымдардың жинақталу есебінен қайта жүктемесінің әсерінен
циклді максималды
ο max
Ro
кернеулеріне
ν ’ f (σ )
тәуелділік
өзгереді. Барлық сынақтар кезінде
ο max o
тәуелділік
ν ’ f (σ )
өзгеріссіз қалады [33].
ν а)
ο max
Ro
n = 56·103 циклін
орналастыру алдында
n = 40·103 циклден кейін
n = 20·103 циклден кейін
бірінші жүктемеде
T max
циклдің кернеуі
ν б) σ
max
Ro
қайта жүктемемен кезіндегі сынақ
қайта жүктеме сынаудан кейін статикалық кезіндегі сынақ
ο max Ro
циклдің кернеуі
1.5. сурет. ν көлденең деформациясының коэффициенті σ max .
кернеулердің тәуелділік кестесі.
Кернеулі жағдайының қарқындылығына байланысты ұзақ уақыт қолданылатын
жүктеме кезінде бетонның жұмысы бірнеше кезеңге бөлуге болады.
Бірінші кезең
Ro
□ ≤ T , салыстырмалы аз кернеулеріне сәйкес келеді, яғни
ұзартылған жүктемесінен деформациялар мен кернеулер арасындағы тікелей
пропорционалдылық сызықты сырғыштықпен сипатталады.
Ro
□ T , кернеулеріне сəйкес, бейсызық сырғыштың дамуымен бетон
жұмысы келесі сатысында сипатталады, яғни сырғыштың өсуі ұзақ уақыт
қолданылатын кернеулердің артуынан асып түседі [27].
Түрлі қарқындылықтағы ұзақ уақыт қолданылатын жүктеме қатайтылған
кезінде, бетонның қасиеттерінің зерттеу уақыт болып жатқанда, бетонның
қасиеттерінің өзгеріс мен оның құрылымындағы микробүлдіруші дамуы
арасындағы байланыс орнатуға мүмкіндік берді [27, 107, 117, 130].
Олар бетонда шақырылатын, құбылыстардың сипаты бойынша тұрақты ұзақ
уақыт бойы әрекет ететін жүктеме, олардың қарқындылығына байланысты үш
санатқа бөлінуі мүмкін.
Шамасынан аспайтын кернеулерді туғызатын жүктеме бірінші санатқа
жатқызуға болады
Ro :
I T .
Бетонның беріктігі мен деформациялық қасиеттерін жақсарту уақытында дл
кернеуді тудырады.
Кернеуды туғызатын жүктеме екінші санатқа жатқызуға болады, олардың
ο II
o II II
дл , аралығында орналасқан
RT ≤ σ дл Rдл . Кернеу кезінде σ дл
Бетон құрылымында микробүлдіргіш олардың әрекет етуінің алғашқы кезеңінде
ғана дамиды. Бетонының кернеуі беріктік қасиеттері оң әсерінен қарқындылығы
σ II
төмендейді.
Кернеуді үшінші санатқа жатқызуға болады
III
дл
≥ Rдл .
Осы тұрақтандыру кернеу кезінде микробүлдіргіш жоқтығы байқалады.
Тәуелділік қарқындылығына байланысты бетонның жүктемесі ұзақ әсерінен
беріктігі қатайтылған кестесі өзгерген σ дл 1.6. суретте көрсетілген
1,5
1,0
0,5
RT Rb
RT Rb
Rдл Rb
σ дл Rb
Отношение длительных напряжений к начальной призменной
прочности
1.6. сурет Ұзақ жүктеме әсерінен бетонның призмалық беріктігін
өзгерту.
Жүргізілген зерттеулер ұзақ мерзімді жүктеменің бетонның беріктігі
қасиеттеріне әсерін ескере отырып, практикалық ұсыныстар жасауға мүмкіндік
берді [130]
К ’ 1 ⎡ ,47 − 0,47(0,7 − σ дл)⎤ × ⎡2,0 − 0,037 R
+ 0,0004 R ⎤
2 ↔⎢1
Rb ⎥⎦ ⎢⎣
b ( b) ⎥⎦ ×
× (1,8 − 0,015t + 0,00008t2)
(1.2)
онда
К ’ Rb
Rb
- беріктендіру коэффициенті;
Rb - соңғы призмалық беріктігі, МПа (при t ’ ∞);
Rb - 28 тәуліктегі жас призманың беріктігі;
t – жүктеп салу сәтіндегі жасы;
ο дл - ұзақ уақыт әрекет ететін жүктемеден тұратын қысымды кернеулер.
(1.2) формула үшін жарамды:
10 t 120
0,25·Rb σ дл Rb
Басқа ақаулар және зақымдар конструкцияларының көтергіш қабілетіне,
материалдардың коррозиясы арқылы белгілі бір әсер етеді. Коррозия
шабуылының қарқындылығы көптеген факторлармен анықталады: сыртқы ортаның
химиялық құрамы, материалдың қасиеттерімен, өтімділік сияқты, химиялық
төзімділігі және т. б.[57]. Тіпті көміртекті қышқыл газы шағын
концентрацияда бетонға қатысты агрессивті болып табылады [100].
Зерттеулердің нәтижесінде, бетонның коррозиясына әсер ететін
факторлардың бірі оның өткізгіштігі болып табылады, ол кернеулерінің
деңгейіне едәуір тәуелді [123]. Коррозия тереңдігі формула бойынша
анықталады
δ ’ Кσ ⋅δ o (1 − еαt), (1.3)
онда δ және δ o - ағымдағы және түпкілікті зақымданудың тереңдігі;
α - Ортаның агрессиялық дәрежесіне және материалдың сапасына
байланысты коррозия ену жылдамдығының эмпирикалық сипаттамасы;
Кσ - кернеу әсерінің коэффициенті;
t – уақыт;
е – табиғи логарифмдердің негізі.
Коррозия деңгейінің ең үлкен төмендеуі RT Rb мәніне сәйкес екенін атап
өту маңызды. Кернеулер кезінде ν σ ν аз жүктелген бетонмен салыстырғанда,
коррозияға ену тереңдігі артады.
1.7-суретте Кσ коэффициентінің кестесіне байланысты көрсетіледі, ол
кернеулердің қысу кернеуіне әсерін ескереді, ол қысу кернеулерінің
салыстырмалы деңгейінде
ο Rb .Коррозия деңгейінің ең үлкен төмендеуі
RT Rb . мәніне сәйкес екенін атап өту маңызды. Кернеулер кезінде,
σ ν
аз жүктелген бетонмен салыстырғанда, коррозияға ену тереңдігі артады.
Кернеу деңгейі
1.7. сурет. Кζ коэффициентінің ο Rb кернеу деңгейіне тәуелділігі
кестесі
Жұмыстың осы бөліміндегі материалдар микробүлдіргіш процесі бетонның
жүктемесіне қаншалықты қатты әсер ететін көрсетеді, ол беріктік
қасиеттеріне әсерін тигізеді.
1 Микробүлдіргішді және кернеулерді эксперименттік анықтау
әдістері Ro
и Rν
Микробүлдіргіш дамыту процестердің басым көпшілігінде зерттеу
орталығын қысу кезінде 15 × 15 × 60 см өлшемі үлгілі-призмалар бойынша
жүргізілген [19, 26, 27, 33, 34, 62, 84, 107, 108, 130]. Таза иілу
кезіндегі микробүлдіргіштің процесін зерделеу, тек екі зерттеулер
әрекетінен болған. [33, 107].
Зерттеу процесінің пайда болу және даму микробүлдіргіш жүктеме
үлгілердің көлеміне тіркелген өзгерістер негізінде жүзеге асырылды.
Процесінің басталуына, микробүлдіргіштің басталуы қысу кезінде көлемнің
ұлғаюына сәйкес келеді
Үлгілердің көлеміндегі өзгерістерін бекіту екі жолмен жазылған. Бойлық және
көлденең деформациясы бастапқыда тензометриялық түрде өлшенген. Және, содан
кейін, дыбыс жылдамдығын өзгерту бойынша дефектоскопия әдіс ультрадыбыстың
пайда болуы мен дамуының шамасына қарай (сурет 1.8) [64].
0,75
0,5
0,25
Ro ν
T RT
кернеу σ
1.8. сурет а) Өзгерістер коэффициенттерінің кестесі μ и ν.
Ro ν
T RT
1.8. сурет б) Ультрадыбыстың өзгеру жылдамдығының кестесі
Алғашқы зерттеулерде [26, 62] көлемін анықтау үшін RT
Пуассон коэффициентінің тәуелділігін пайдаланған
μ ’ ε поп
ε прод
(ε поп и ε прод -
тиісінше, көлденең және бойлық салыстырмалы деформация) кернеу σ . Алайда,
өзгерту коэффициентінің μ , микробүлдіргіштің дамуымен шақыртатын, өте аз
және шамалас дәл аспаптар.
Шынында да, жүк тиеудің кейбір кезеңдері үшін n (σ
жазу
≥ Ro ) болады
μn−1
+ Δ μn
’ ε n−1(поп) + Δε n(поп)
ε n−1(прод) + Δε п(прод)
(1.4)
онда μn−1 - коэффициентінің мәні μ жүктеу сатысында n-1;
Δ μn
n;
- коэффициенттің өсуі μ кезеңнен өту кезінде n-1 сатысы
ε n−1(поп)
и ε n−1(прод)
- тиісінше көлденең және бойлық
жүктеме кезінде салыстырмалы деформация 0 бастап n-1 дейінгі
сатысы;
Δε n(поп) и
Δε n(прод)
- жүктеменің n-1-нен n-ші сатысына көшу кезіндегі
көлденең және бойлық деформациялардың тиісінше қадамдарының мәндері.
Қатынастарды пайдалану
төменде жазылған:
ε поп ’ μ
ε прод
и Δε поп
Δε прод
’ ν , өрнек (1.4) болуы
μ + Δ μ
’ ε n−1(поп) + Δε n(поп)
(1.5)
n−1
n ε n −1(поп)
+
μп−1
Δε п(поп)
ν п
Болжалды, n-1 жүктеме кезеңі кернеуге сәйкес келеді
Ro ,
саты n – кернеу RT , м Көлденең деформацияның артуының мәнін
анықтауға болады
Δε n(поп)
= 0,2·ε n−1. Кернеуге дейін Ro
коэффициенті
μ және ν тең,
ν n−1 ’ μп−1 ’ 0,25
мен ν n ’ 0,5 . Берілген деректерге және
формулаға (1.5) сәйкес μn қатысты μп−1 өзгеріс
9% құрайды.
Сол жүктеме кезеңінде ν бастап 0,25 дейін коэффициент 0,5 дейін өседі, яғни
100% артады.
Сондықтан кернеу анықтау үшін Ro
и Rν тәуелділігі
ν ’ f (σ ) пайдаланылады.
Кернеулерді анықтаудың осы әдісінің кемшілігі көрсетілген Ro
и Rν
яғни деформацияны өлшеу үшін өлшеу аппаратураның дәлдігімен қажетті база
болған жағдайда 6÷10 см болуы тиіс. Орталықтан қысқан кезде, сығымдаушы
кернеулер көлденең қимасы бойынша біркелкі бөлінгенде, базаны өлшеудің мәні
нәтижелерге әсер етпейді. Алайда, иілу және орталықтан тыс жерде қысу
жағдайында өлшеу негізі маңызды рөл атқарады
және үлгідегі көлемін өлшеуден Ro
и Rν кернеулерін анықтау әдісі қолайсыз
болуы мүмкін.
Зерттеудің алғашқы кезеңдерінде кернеулерге
Ro
и Rν
байланысты кесте бойынша анықталды
ε прод ’
f (σ ) . Ro
кернеуі талапқа сәйкес келетін мән ретінде қабылданды.
Δε прод(п)
Δσ (п)
Δε прод(п−1)
Δσ (п−1)
(1.6)
Бұл шарт пластикалық деформацияның дамуына сәйкес келеді (1.9сурет).
Алайда, шарты бойынша кернеулердің әдісі дәлдігі жеткіліксіздігінен (1.6)
оларды анықтаудан бас тартты [33].
Ультрадыбысты анықтау әдісі микробүлдіргіш басталғанда, ультрадыбыстың
жылдамдығы материалдардың дыбыс естілудің тығыздығының байланысына
негізделеді. Тығыздығы неғұрлым жоғары болса, ультрадыбыстық толқындардың
жылдамдығы соғұрлым жоғары болады.
Ro кернеуді жүктеу басталғанға дейін
материалының тығыздығы ұлғаяды және
тиісінше, ультрадыбыстың жылдамдығы артады.
ε прод
o T
жүктеу кезеңі n
жүктеу кезеңі n+1
кернеу σ
1.9. сурет. а) Функция кестесі ε
’ f1(σ )
Δε прод(п)
Δσ (п)
o T
жүктеу кезеңі n жүктеу кезеңі
n+1
кернеу σ
Δε
1.9. сурет. б) Функция кестесі
Δσ ’ f2 (σ )
Кернеу кезінде
ο Ro
микробүлдіргіштің дамуы басталады,
материалдың тығыздығы азаяды, және тиісінше, ультрадыбыстың жылдамдығы
төмендейді.
ν
Кернеу кезінде
ο ’ RT
ультрадыбыстың жылдамдығы
ν
түсірілмеген үлгінің жылдамдығына сәйкес келеді.
ο RT
ультрадыбыстың жылдамдығын
төмен, түсірілмеген үлгідегі қарағанда, яғни үлгі көлемі жүктемеге дейін
үлгідегі көлемінен асуы үшін қысу есебінен соншалық артты.
Ro кернеулер ультрадыбыстық және тензометриялық
(көлемінің өзгерту
бойынша) анықтау нәтижелерін салыстыру тәсілдермен көрсетеді, бұл
әдістердің екеуі де орталық қысу кезінде өте тығыз нәтижелер береді(1.4-
кесте) [130].
Арақатынасының орташа мәні (
o )Т
( o )У 1,005 құрайды. Осылайша, осы
RT RT
немесе осы әдісті таңдау тәжірибелік шарттармен анықталады.
1.4 кесте
Салыстыру кернеу Ro , тензометриялық және ультрадыбыстық әдістермен
анықталады [130]
Сынау Призманың Кернеу (Ro )Т
кезіндегТекшенің беріктігі Ro , МПа T
Бірқатар № үлгі і жасы беріктігі Rb, МПа T (Ro )У
үлгілер (тәулік)R, МПа T
(Ro )Т(Ro )Ó
T T
I 1 7 16,2 12,8 2,30 2,33 0,99
2 14,2 11,4 1,94 2,36 2,29
3 15,5 12,4 2,36 2,29 1,103
II 1 28 21,2 16,1 3,86 3,90 0,99
2 18,7 14,7 3,38 3,37 1,00
3 19,9 15,9 3,49 3,51 0,99
III 1 150 27,1 21,6 5,83 5,80 1,01
2 26,3 20,4 5,30 5,40 0,98
3 26,5 20,9 5,43 5,40 1,01
IV 1 7 26,1 19,6 5,29 5,27 1,00
2 26,1 20,1 5,63 5,60 1,01
3 25,8 20,3 5,28 5,31 0,99
V 1 28 29,8 25,4 8,13 8,04 1,01
2 31,9 26,8 9,38 9,41 0,99
3 28,4 23,3 7,69 7,81 0,98
VI 1 150 39,25 31,4 12,6 12,1 1,04
2 41,4 32,3 12,9 11,8 1,09
3 40,9 31,9 12,12 12,01 1,01
1 Зерттеудің мақсаты
Теориялық және эксперименттік зерттеулерге шолу бетонның өнімділік
қасиеттері көбінесе нақты кернеулі-деформацияланған күйін сенімді
бағалаумен анықталған.
Әртүрлі факторлардың микробүлдіргіштің басталу шекарасына әсерін
сандық бағалау қажеттілігі, олардың орталық сығымдауымен шектеулі өлшемдер
үлгілерінде микросызаттану қалыптастыру процесін кеңінен зерттеу
жүргізілгенімен негізделген. Бұл зерттеулер призмалық беріктігі арасындағы
қарым-қатынас орнатуға мүмкіндік берді Rb және кернеулер Ro
и Rν .
Сонымен қатар, қолданыстағы нормалар мен көптеген зерттеулердің деректері
бойынша бетонның беріктігі қасиеттерінің конструкциялар бөлігінің өлшемдері
мен формасына кернеулі күйдің сипатына тәуелділігі көрсетіледі. Материалдың
беріктігі қасиеттері үшін белгіленген тәуелділіктер жарықшақтардың пайда
болу процессіне қаншалықты жақын екендігі белгісіз. Эксперименттер
көрсеткендей, микрокреакт қалыптастыру процесінің басталуына сәйкес келетін
кернеулер бірқатар факторларға байланысты. Дегенмен, бұл әсер мөлшері
анықталмаған.
Темірбетон конструкцияларының конструкциялық сенімділігін арттыру үшін
микросызаттануды қалыптастыру деңгейіне әсер ететін факторларды есепке ала
отырып, темірбетон конструкцияларын өндіру және пайдалану кезінде жүктеме
кезінде бетондағы микросызаттануды қалыптастыру процесінің басталуын
анықтау үшін аналитикалық әдісті әзірлеу қажет.
Жүргізілген зерттеулер шеңберінде келесі мәселелерді зерделеу
жоспарланып отыр:
- бетон конструкцияларының беріктендіру жағдайларын микросызаттануды
қалыптастыру процесіне әсер ету;
- иілу және сыртқы сығымдалуға сәйкес келетін бетонның кернеулі күйінің
микросызаттануды қалыптастыру процесіне әсері;
- қысылған шөгуімен кезінде және тегіс кернеуінің жағдайда микросызаттану
процестерінің сипаты;
құрылымның көлденең қимасының өлшемдері мен ерекшеліктерін
микросызаттану процестеріне әсері.
Техникалық әдебиетте жарияланған эксперименттер нәтижелерін пайдалана
отырып зерттеу жүргізу болжанып отыр.
II бөлім
МИКРОБҮЛДІРГІШ БЕТОННЫҢ ОРТАЛЫҒЫН СЫҒУ
1. Табиғи қатайтатын бетоннан микробүлдіргіш процестерді
зерттеу
Орталық қысу кезінде бетондағы микрожарықтардың дамыту және
қалыптастыру процестерінің эксперименттік зерттеулерінің көпшілігі табиғи
беріктендіру үлгілері бойынша орындалды [19, 26, 27, 31, 62, 107, 130].
Барлық эксперименттерде сынақ алдындағы сынақтар (призмалар) физикалық
орталықта орналасты. Орталықтандырылған үлгілері жүктеме сатылы тиелуі
жүктеменің бұзу күтіледі, шамамен 0,05÷0,1 құрайды. Жүктеу процесінде
механикалық тензометр немесе электр датчиктер бойлық (бойымен әрекет
кернеу) және үлгілердің көлденең деформацияларымен жазылған. Кейбір
эксперименттерде дыбыс жылдамдығы пайда болған күштерге қатысты көлденең
бағытта өлшенді. Үлгілердің өзгеру беріктігі кең ауқымында өзгерді.
Эксперименттік зерттеулердің нәтижесінде күштің күшеюі нәтижесінде
микробүлдіргіш басталуына сәйкес ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Стр.
Кіріспе 4
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 1
... ... . ... .. I тарау Сұрақ пен міндеттердің мәртебесі зерттеу 0
... ... ... ... ... ... ... ... . ... 1
1.1. Қирату теориясы бетон 0
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... .
1.2. Микро-сынықтардың беріктігі мен әсеріне әсері деформациялық
қасиеттер бетон ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2
1.3. Әдістері э ксперименттік анықтам алар 1
микроағзалар және
R O штамдары және V ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... .. 3
Т R T 0
1.4. Мақсаттары зерттеу 3
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 6
... II тарау .Орталықта бетонды микроконструкция қысу ... 3
2.1. Бетондағы микрокрециялық процестерді зерттеу табиғиберіктендіру 8
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
2.2. Температураның және конденсацияның
әсері Крекинг процестері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
... ... ... . 8
2.3. Күрделі пішіндегі элементтердегі микропрепарат қима
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
. 4
2.4. Әсер 0
ету өлшемдері бөлім арналға н
процесс микро ағзаларды тәрбиелеу
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
2.5. Қорытындылар 5
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. III
тарау. Иілу және эксцентрическом микрофрактура қысу ... ... ... ...
3.1. Бүгілген эксперименттік зерттеулер элементтер ... ... ... . 5
3.2. Эксцентрлік үлгілерді сынау әдісі қысу ... ... ... .. 6
3.3. Эксцентрик үшін үлгілерді сынау нәтижелері қысу 5
... ... ... . 3.4.Қорытындылар 9
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 6
IV тарау . Жазық қысымы бар микрофракталар шарт ... ... ... ... 0
4.1. Екі еселі микрофракталар қысу ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
4.2. Әсер 0
ету кернеулер бастап шөгу 6
арналған процес с микро-жарықтар- 5
6
8
7
4
7
5
7
5
білім беру 8
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 1
4.3. Кернеулерді теориялық түрде анықтау шөгуі ... ... ... ... ... . 8
4.4. Стресске ұзақ мерзімді стресстің әсері мәртебесі шөгуі 4
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ...
4.5. Қорытындылар 9
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 2
Бөлім V. Анықтау шек1
аралары микроағзалар және т әсілдер0
і оған реттеу 1
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 5.1
.Методы аналитикалық анықтамалар
шекараларымикробағала р 1
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... .. 0
5.2. Шөгуді азайтудың кейбір әдістері стресс 2
... ... ... ... .. 5.3.Қорытындыла р
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
6. Қорытынды 1
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..0
... . 2
7. Тізім әдебиет 1
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 1
8. Қосымша 1 0
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..1
.. 1
2
1
1
3
1
1
5
1
2
8
КІРІСПЕ
Қазіргі жағдайда темір бетон - бұл ең бір негізгі құрылыс
материалдары. Ғимараттар мен құрылыстар барлық жерде тұрғызылған монолитті
немесе құрама темірбетоннан құрылыстар.
Бетонның түрлі қасиеттерін жан-жақты зерттеу темірбетон
конструкцияларының сенімділігі мен экономикасы. Қарамастан
қарамастан теориялық үлкен көлемде эксперименттік жұмыстар, бірқатар
мәселелер әлі күнге дейін сақталады зерттелмеген.
Атап айтқанда, бетон жою процестерінің барлық аспектілері емес жүктің
астына және қоршаған ортаның агрессивті әсерінен туындайды қоршаған
орта.Бетонның беріктігі қасиеттеріне айтарлықтай әсер
етеді микрокраспалардың пайда болуы мен даму процесі. Сонымен қатар,
микродеректер (Бұдан әрі микрокрециялық білім деп аталады) мүмкін коррозия
процестерінің дамуын күшейтуге ықпал етеді. Сондықтан зерттеу пайда болу
үдерісіне әсер ететін факторлар микроэлементтердің дамуы ғылыми және
практикалық тұрғыдан қызығушылық.
Зерттеу және қорыту негізінде диссертацияда эксперименттік
зерттеулердің нәтижелерін жариялады, Микроқаржыландыру деңгейіне және
олардың дамуына әсер ету жүктеме астында.
Сәйкестік.
Бұрын жарияланған физикалық зерттеулерде Үлгілерде микродеректерді
қалыптастыру процесі жүргізілді олардың орталық қысымы бар шектеулі
өлшем. Бұл жағдайлар үшін призматикалық күш пен тиісті кернеулер арасындағы
байланыс микродеректердің процесінің басталуы. Сонымен қатар,
көптегенбетонның беріктігі қасиеттерін зерттеу олардың өлшемдеріне
тәуелділігін көрсетті құрылымдар бөлігінің нысаны, кернеулі күйдің сипаты
бойынша қатаю
жағдайлары және саны басқа факторла р. В не шара тізімделген жоғарыда
көрсетілген факторлар
микро-сынықтар шекарасына дейін әсер етеді қалады белгілі.
Микрокрынның пайда болуына сәйкес болу маңызды Бетонның қатты
пластикалық деформациясының басы. Бұл шекараны білу Арнайы
эксперименттерсіз пайдалану мүмкіндігін ашады мысалы, профессор В.М.
ұсынған эластопластикалық күш теориясы. Бондаренко. Оның дамуына арналған
зерттеу керек микродеректердің шекарасын аналитикалық анықтау әдістері өте
маңызды міндет, бұл бағалауды едәуір арттыруға мүмкіндік береді темірбетон
сенімділігі құрылыстар.
Бұл мәселені шешу үшін жаңа үлес ретінде қарастыруға
болады темірбетон есептеу теориясын дамыту құрылыстар.
Мақсаттары мен міндеттері зерттеу.
Зерттеудің мақсаты аналитиканы дамыту болды беріктендіру жағдайының
әсерін ескере отырып, микрофракталардың шекарасын анықтау, кернеулі күйдің
сипаты, темір бетонның пішіні мен өлшемдері есептеу үшін қажетті рационды
қамтамасыз ететін құрылыс параметрлері.
Осы мақсатқа жету үшін оны шешу қажет келесі міндеттер :
- теориялық және тәжірибелік зерттеулерге талдау
жасау жүктелетін бетоннан микрокреакт қалыптастыру саласында құрылыстар;
- микроағзаларды қалыптастыру процесіне әсер ету бетонның
кернеулі күйінің сипаты, иілуіне сәйкес келеді экстрагрануляциялы қысқарту;
- микрокрындарды қалыптастыру процестерінің табиғатын
зерттеу жазық тегістелген күй (биссикалық қысу) және шөгу
(қорғанышта) қабат);
- Көлденең қиманың өлшемдері мен ерекшеліктері процестер үшін
құрылымның бөлімдері микрокрақты қалыптастыру.
Зерттеудің мақсаты - әртүрлі факторлардың әсер етуі Бетондағы микро-
сынықтардың пайда болу деңгейі жүктеме.
Зерттеудің тақырыбы - стресстің күйі Микрофракталардың шекарасымен
сипатталатын темірбетон конструкцияларының деформациялары оның қатаңдану
жағдайына, табиғатына әсерін ескере отырып стресс жағдайы, пішіні мен
мөлшері құрылыстар.
Зерттеу әдістері - аналитикалық әдістер математикалық статистика және
сәйкес кернеулерді анықтау әдістері микродеректердің басталуы және
пластикалық деформацияларды әдістермен дамыту күш теориясы бетон.
Диссертациялық жұмыстың ғылыми жаңалығы болып табылады мыналарды:
- сипаттың әсерін сандық бағалау темірбетон конструкцияларының
кернеулік күйі (иілу, екі жақты қысу) Бетон және темірбетондағы шекаралық
микроағзалар құрылыстар;
- Қаттылық жағдайының деңгейіне әсер ету Бетон және
темірбетондағы микрокрастарды қалыптастыру шекаралары құрылыстар;
- Микрокрындарды қалыптастыру шекарасының тәуелділігі өлшемдер мен
элементтің пішіні, әсіресе қорғаныш қабатындағы шөгілетін кернеулер,сондай-
ақ шөгуді реттеу жолдары Кернеу;
- Талдауды анықтау әдісі бетонның призмалық
беріктігінің функциясы ретінде микрокрастарды қалыптастыру шекаралары қысу
кезінде бірнеше факторлардың әсерін ескере отырып, атап айтқанда: емдеу
жағдайлары, қорғаныш қабатында бетон шөгуі және құрылымдардың кернеулі
күйінің сипаты,түзетілген факторлардың дамыған жүйесін қолдану арқылы, бұл
факторлардың микроағзаларды қалыптастыру шекарасының деңгейіне әсерін
ескере отырыпбетоннан және темірбетоннан құрылымдар.
Жұмыстың ғылыми маңызы осы ұсыныста жатыр білімі бар микро частардың
қалыптасу шекараларын рационациялау әдісі құрылысты есептеу және жобалау
үшін өте маңызды құрылымдар, ғимараттар мен құрылыстар. Техника қатайту
жағдайының әсерін ескереді, стресс жағдайының сипаты (осьтік қысу, иілу,
екі жақты қысу ), пішін және
Өлшемдері элемент, шөгу ішін де
қорғаныс қ абат арналған
шекара пайда болуы микроағзалар.
Практикалық маңыздылығы зерттеу тұр ады ішінде көлемі, бұл Керекті
кернеуді аналитикалық анықтау әдісі микро-қиратудың басталуы, бұл мүмкіндік
береді Ерекше ескерусіз эластопластикалық әдісті қолдануға
болады эксперименттер.
Ұсынылған әдіснаманы пайдалану көп мүмкіндік береді бетонның
беріктігі мен деформация қасиеттерінің өзгеруін болжау мүмкін уақытылы,
сондай-ақ процестер коррозиясы.
K 1 , K 2 , K 3 түзету коэффициенттері ескеріледі беріктен діру
жағдайлары, стресс жағдайының сипаты, қорғаныш қабатындағы
шөгу, микрокрактардың шекараларын функция ретінде анықтау призмалық
күші бетон.
өтініш берушінің жеке үлесі болып табылады мыналарды:
- түрлі факторлардың әсерін талдауда (конструкциялардың
кернеулі күйі, беріктендіру жағдайлары, бөлімнің пішіні мен көлемі,
шөгуі қорғаныш қабатта) микрокреактілердің бетонның шекарасындағы
шекарада жарияланған деректерді зерттеуге негізделген темірбетон
конструкциялары зерттеу;
- жоғарыда аталған факторлардың әсерін сандық бағалау
кезінде Бетон және темірбетондағы микрокрастарды қалыптастыру
шекарасында құрылыстар;
- аналитикалық анықтау әдісін
әзірлеуде микрокраспалардың пайда болу
шекаралары қысу жоғар ыда аталған факторларды ескере отырып,
қолдану арқылы Деректердің әсерін ескере отырып, түзету факторларының
дамыған жүйесі бетондағы микрокрециялық білім шекарасының деңгейінде
факторлар темірбетон құрылымдары.
Нәтижелердің сенімділігі мен жарамдылығы Диссертациялық зерттеу жалпы
қабылданған әдістерді қолдану арқылы қамтамасыз етілгенэксперименттік
зерттеулер, үлкен пайдалану эксперименттік деректердің саны және олардың
статистикалық әдістері өңдеу.
Диссертациялық жұмыстың қорытындысы. Негізгі ережелер диссертациялар
халықаралық конференцияларда баяндалды және талқыландыСтройинвест 2010,
қайта құру факультетінің ғылыми-техникалық конференциясы және MSACC (2011
ж.) құрылысы, халықаралық ғылыми-техникалық конференция Индустриалды және
азаматтық құрылыс Мәскеу мемлекеттік құрылыс университетінің Азаматтық және
саяси басқару факультетінің 90 жылдығына арналған (2011) ЦНИпромзданий АҚ-
ның ғылыми-техникалық конференциясы (2014 ж ж.).
Жарияланымдар. Диссертацияның негізгі тезистері жұмыс
жарияланды ішінде 12-ші ғылыми мақа лалар, ішінде көлемі саны 7-
ші жарияланған ішіндежариялау
үшін WAC ұсынған жарияланымдар дисс ертациялар.
Құрылымы және сомасы жұмыс. Диссерт ация тұрады бастап кіріспе, бес бөл
ім, қорытынды, 155 атаудан алынған әдебиеттер тізімі және
қосымшалар.Жұмыстың 128 бетінен ұсынылған, олардың 114-і 23 фигурадан
тұратын 32 типографиялық мәтіннің беті кестелер.
Бірінші тарауда зерттеу Бетонның беріктігі қасиеттерін зерттеуге
арналған белгілі ғалымдардың шығармалары және темірбетон. Бетонның
беріктігі қасиеттерінің тәуелділігі құрылымдардағы өлшемдерден және секция
түрінен, таңбадан күйзеліс жағдайы. Бұл тәуелділіктер қаншалықты дәрежеде
қолданылады білім беру үдерістері мен микро-жоюдың дамуы белгісіз
қалды. Байланысты әртүрлі факторлардың әсерін сандық бағалау қажеттілігіне
қарағанда микродеректердің басталуының шекарасы тергеу объектісін
анықтайды Бұл диссертациялық жұмыс және кейіннен қарастырылады бөлімдер.
Диссертацияның екінші тарауында әсер ету бетонның беріктігін және
құрамын, өнімнің мөлшерін және формасын деңгейде Нәтижелерге негізделген
орталық қысу кезінде микрофракталардың шекаралары бұрын жарияланған
деректер. Ең тәжірибелі ең үлкен көлемде табиғи беріктендіру үлгілері
бойынша зерттеулер жүргізілді дәрежесі монолитті жағдайға сәйкес
келеді құрылыс.
Бетонның физикалық қасиеттерінің әсері қатаю жағдайлары, сондай-ақ
қысқыштардың болуы, микрофракталардың шекарасында, көлденең қима және
қорғаныш қабатта құрылыстар.
Үшінші тарауда бетоннан микрокрекинг процесін зерттеуге
арналған Күрделі кернеулі күйдегі конструкцияларда (иілу және экзотикалық
қысу).Эксперименттік деректерді талдау негізінде, сандық Стрестік жағдайдың
шекараға әсерін бағалау микроқұрылым.
Төртінші тарау қорытындыларды талдайды биоксидтік қысу жағдайында
микро-жою процесін эксперименттік зерттеу, ол көбінесе құрылыс
тәжірибесінде кездеседі, мысалы, өзара перпендикулярлық сындарлы
элементтер алдын ала кернеулі арматура, престелген созылған арматурасы бар
пучкаларжәне престелген иттер мен сол сияқтылар. Күшке әсер етуден
басқа биоксидтік компрессияның құрылымдары, осы типтегі микрокровкалардың
қалыптасуы мен дамуы ерекшеліктері жағдайы.
Бесінші тарауда диссертацияда жазылған диссертация
бар микродеректердің шекарасын болжау және аналитикалық есептеу
әдісі. Мұндай болжау, егер бұл шекара жүзеге асырылуы мүмкін Жүйенің
көмегімен қысылған кезде бетонның беріктігінің функциясы ретінде
қарастырыңыз бірқатар факторлардың әсерін ескеретін түзету факторлары, атап
айтқанда: қатаю жағдайлары, стресс жағдайының сипаты, қорғанышта бетонның
шөгуі қабат.
Зерттеу нәтижелері Стресс-штамм күйін бағалаудың сенімділігін
арттыру темірбетон құрылымдары.
I тарау
СҰРАҚТЫ МЕН МІНДЕТТЕРДІҢ МӘРТЕБЕСІ ЗЕРТТЕУЛЕР
1.1. Қирату теориясы бетон
Ғимараттардың темірбетон конструкцияларының беріктігін және
беріктігін бағалау және
құрылымдар бұл біреуі бастап маңызд ы проблемалар қауіпсізпайдалану Мұн дай
конструкциялар, әсіресе биік объектілер мен қалыпты бақылау қиындық
туғызатын, көп қабатты құрылымдар үлкен еңбек және ұзақтығы маңызды қазіргі
заманғы проблема және одан әрі күрделілігін дәлелдейді Бетонның кернеу-
штамм күйіне әсер ететін факторларды зерттеу темірбетондақұрылымдар.
Көптеген соңғы онжылдықтар ішінде, қазіргі
уақытта, шамасы ішінде болашақ бето н кіреді көптеген
адамдар елдерде әлем болады болуы б іреуіғимараттар мен құрылыстарға
арналған негізгі құрылыс материалдары. Сондықтан, осы материалдың
қасиеттерін зерттеу, бетонды есептеу әдістерін әзірлеу және т.б. темірбетон
конструкцияларының өте көп санына арналған зерттеу.
темірбетон құрылымдардың теориясы есептеу қазір уақыт - құрылыс
ғылымының ең дамыған бөлімдерінің бірі. В есептеудің қазіргі математикалық
моделдері реологиялық қасиеттерді ескереді бетон, оның анизотропиясы,
деформацияның сызықты емес сипаты, режимдері жүктеу құрылымдары.
Темірбетон заманауи теориясының дамуына үлкен үлес қосады А.В.
Александровскийдің, В.М. Бондаренконың, С Бондаренко, О.Я. Берг, Г.
Бердичевский, А.В.Васильев, А.А. Гвоздев, Ю.П. Гушчи, С. Д. Дмитриев, В.Н.
Байкова, М.В. Берлинов, А.А. Гвоздев, А.В. Забеева, А.С.Зесесов, Н.
Карпенко, В.И.Кольчунов, С.М. Крылов, А.Ф.Лолета, Э.аларонова, В.Г.
Назаренко, Р.Санжаровский, Р.Л.Серих, Ю.Н. Хромца,
В.Ф.Додоров және басқа [11, 23-30, 36, 51-60, 70-74, 77, 81, 86, 87, 9 0, 92-
94, 104, 105,
121, 122].
Ресейлік ғалымдар мен мамандардың күш-жігерін біріктіру нақты және
темірбетонның тиімділігі мен бәсекеге қабілеттілігін арттыру басқа
адамдарға қатысты материалдар.
Дегенмен, теориялық басым көпшілігінде Құрылымдық жеткіліксіздікті
зерттеу сәтте қаралады бұл материалдың тұтастығын бұзу
процесі. Шабуылшыөлшеу критерийдің шамасына жетуімен байланысты белгіленген
шекті мән. Мұндай танымал критерий ретінде теориялар қалыпты немесе
тангенстік ең үлкен мәндерді қабылдайды кернеулер, ең үлкен деформациялар,
сондай-ақ алынған күрделі тәуелділіктер қарапайым көлемнің деформациясының
әлеуетті энергиясын зерттеуден материал. Біз сондай-ақ бірнеше инвариантты
өзара байланыстыруды қарастырамыз кернеулердің тензоры. Барлық жағдайларда
алынған өлшемдер салыстырылады тәжірибелік үлгіде көрсетілген соңғы
беріктігі. Барлығы деформация кезеңі және үлгідегі жүктің мінез-
құлқы, бұрынғы жою, жоқ ескеріледі.
Бетон жүктеу үдерісімен бірге жүретін құбылыстарды зерттеу, шын
мәнінде қираудың бірден емес екенін көрсетті, бірақ микро частардың
қалыптасуымен сипатталатын біртіндеп процесс олардың сыртқы жүктемесінің
әсерінен кейінгі дамуы. Микрокраскаларды қалыптастыру алдында құрылымды
бітеу процесі басталады материал. Жоғарыда сипатталған құбылыс О.Я. Берг
нәтижесінде табылды зерттеу
осьтік ⎛∑∫≥⎣⎧∑©∑⎨™≥©≥; көлденең деф ормация коэффициенті байланысты ( қысу
кернеулер ( ( 1 . Коэффициенттің тұрақты мәні анықталды (
€
аралықта сақталады кернеулер
ысылған кернеулер (€(€1
1.1-сурет. тәуелділігі көлденең
деформация (€⎮⎝⎜⎝⎢⋄⎣⎦қ€бастап керне уі (€қ⋄∫⎦〉∫⎦ ?∑〉⎧⎝
?ұқ〉⋄∫∫⋄?€1
Материалды жоюдың физикалық теориясына сәйкес материалдың әлсіз
бастапқы көлемін ертерек бұзу оның біркелкі болуына
және жүктеме үдерісінде созылу кернеулерінің кейбір қосымша
өрістерінің пайда болуына байланысты . Біртектіліктердің және қайталама
кернеу өрісін үлгінің көлеміне бөлу кездейсоқ болып табылады .
Бетонның қысылуының басталуы мен әрі қарай
жойылуы осындай жүйеде ұсынылуы мүмкін .
Жүктеудің белгілі бір кезеңінде қайталама өрістің созылу кернеуі
жеке қарапайым көлемнің созылу күшінен асып кетуі мүмкін , соның
нәтижесінде бетондағы микро жарықтар пайда болады және материалдың
үздіксіздігі бұзылады. Одан әрі жүктеліп, микрокрактардың саны мен көлемі
ұлғаятын болады, бұл микроқұрылымдардың пайда болуына әкеледі . Жүктеме
алдында қатты бетон бөлінген жүйеге айналады , бірақ материалдардың жалпы
қосылысы дененің күшті бөліктерінің болуымен сақталады . Жоюдың соңғы
кезеңі сыртқы жүктеменің төмендеуімен бірге жүреді, жеке, сынған
аймақтардың тұрақтылығын бұзудың күрделі процессі болып
табылады. ол материалдың үлкен көлемдерінде байланыс жоғалту .
Бетонның бұзылу сипатын түсіндіргенде, қысу кернеулерінің әрекетіне
байланысты созылмалы кернеулердің қосымша өрісінің пайда болу себептерін
ескеру қажет . Екінші кернеулі өрісінің табиғатын сипаттайтын ең
қарапайым түсініктеме О.Я. Бергтің [29] жұмыстарында келтірілген . Стресті
кернеулер бетонның кешенді құрылымында кездесетін көптеген біркелкі
емес заттардан туындайды . Әртүрлі күштердің қарапайым көлемдерін, сондай-
ақ қайталама кернеулердің өрістерін бөлу кездейсоқ болып табылады.
Екінші созылғыш кернеулер өрісінің пайда болу үлгісі әртүрлі қаттылық пен
күштің үш қарапайым бөлшектерінің мысалы арқылы түсіндіріледі . Бұл
бөлшектердің екеуінің ең сыртында болсын делік едәуір сәйкесінше және
орташа деңгейі қатаң (сурет 1.2). Егер болса бұл
Жүйе қысу стресс етуге (€⎮⎝⎜⎝⎢⋄⎣⎦қ€1 , төтенше бөлшектер көлденең
бағыт орташа мәннен деформацияланатын болады ( деформация нүктелі
сызықтармен көрсетілгеннен кейін бөлшектің орны ). Теңсіз
деформациялар нәтижесінде қатаң орта бөлікте созылу кернеуі пайда
болады. Бұл кернеулер неғұрлым көп болады, деформациялардағы айырмашылық
үлкен болады және бөлшектердің қаттылығы бірдей болса, жоғалады .
Бұл құбылыстың іске асыру үшін қатаң талап олардың байланыс ұшақ етіп
қарапайым көлемінің тұрақты бағдарын (90º бұрышы) қалыпты болды
кернеулердің іс-қимыл желісі бағдарланған (€қ⋄∫⎦〉∫⎦ ?∑〉⎧⎝ ?ұқ〉⋄∫∫⋄?€.
ζ
1
ζ
Сурет 1.2. Созылу кернеулерінің қайталама өрісінің пайда болуы
схемасы . 1 - үйлесімді бөлшектер, 2 - қатты бөлшектер
Кейіннен басқа гипотеза дамыды, бұл бетондағы созылу кернеулерінің
пайда болуын түсіндірді, бұл біркелкі емес біртекті қысуға ұшырады [107,
135]. Ұсынылған гипотеза келесі ережелерге негізделген . Бетон - цемент
тасымен бір тұтас біріктірілген түрлі қаттылық элементтерінен
тұратын күрделі конгломерат . Қатаң элементтерді байланыстыратын цемент
тасы екі қарама-қарсы қасиетке ие - шөгу мен сіңіру.
Қатаң агрегат айналасында біркелкі шөгуді болғандықтан,
оның айналасындағы денеде созылу кернеуінің өрісі пайда болады,
оның қарқындылығы қатты элементтің қашықтығы артады. далалық
беріктігі жоғары, қарағанда үлкен а йырмашылық жылы модульдер деформаци я цеме
нт тас және
толтырғыш. Шөгуінен айырмашылығы, серпіліс, яғни, қайтымсыз, неэластикалық
деформациялар, қатты дене айналасындағы кернеуді азайту .
Өйткені, цемент тас өзінің мөлшері мен нысаны бар күрт ерекшелігін
бүркеп алып қатаң қосады (құм, қиыршықтас немесе қиыршық тас), онда
кездейсоқ бағыты мен шамасы бар ішкі кернеулердің астан-кестен болғанда
пайда болады.
Осылайша, бетон сыртқы жүктеменің жүктелуіне дейін, онда қазірдің
өзінде цемент тастың кезінде туындайтын ішкі кернеулердің өрісі бар. Осы
өріс қарқындылығы өзгермелі уақытқа және шөгілу мен сіңіру деформациясының
арақатынасына байланысты. Бірыңғай кернеулік жағдайында, сыртқы күш
әсерінен туындайтын бетон күйі, конгломератының элементтері арасындағы
біркелкі бөлінеді. Одан да көп қатаңдық шиеленіскен элементтері бар
көрсетіледі. Серпімділік теориясынан қатаң инклюзияға айналған қатаң
қосылыстары бар дененің бір жақты қысу жағдайында біркелкі емес кернеулер
өрісі пайда болғаны белгілі. Бұл жағдайда қатқыл қосылыстың ажырату әсері
қысу бағытына перпендикуляр бағытталған бағытта созылған кернеулерді
тудырады. Өйткені, бетон әр түрлі мөлшері бойынша еркін түрде және бірдей
емес қаттылық элементтердің жиынтығын білдіреді, созғылау кернеулер
қарқындылығы теориялық есептеу іс жүзінде мүмкін емес. Жоғарыда
айтылғандарды ескере отырып, бір жақты жүктеме кезінде бетонда орын алатын
физикалық процесс келесідей ұсынылуы мүмкін: себебі цемент тасының қатаң
толтырғышпен жеткілікті көптеген нүктелерінде бірте-бірте өсіп келе жатқан
жүктемені қолдану ішкі кернеулер сыртқы жүктемесінен бөлінетін кернеулердің
азаюынан басталады. Әр түрлі белгілердің кернеуі, қорытылуы, экстремалды
маңызы бар алаң кернеуін төмендетеді.
Керісінше, әртүрлі табиғаттың осы екі кернеуін қосу, соның ішінде
созылу, стресстік кернеулердің әрекетіне бағытталған. Сыртқы жүктеме
кішігірім мағынада жиынтықтың созылу кернеулері максималды созылу
кернеулерінің аймағында цемент тас бұзылуына әкелмейді.
Микросызат бірінші пайда болуы анықталса кернеу
кезінде o
тәжірибелік үлгісінің күші қол жеткізгенге дейін уақыт Rb ( Ro −
бастау
микросызат білім, Rb – призмалық беріктігі).
ν е ’
εeλ
εeλ
+ ε pλ
, (1.2)
онда ν е – иілгіш пластикалық коэффициент;
ε eλ
ε pλ
– серпімді деформация;
– серпімсіз (пластикалық) деформация;
εb ’ ε eλ + ε pλ
– жалпы деформация.
Уақыт пен кернеу күрделі тәуелділіктің бейсызықта тұрған, серпімді
деформация, сырғыштық деформация, пластикалық деформация және
псевдопластикалық деформация шамасымен толық қосу деформация әдісімен
анықталады
Сыртқы жүктеме арттыру қарай жүреді және созылғыш
кернеулерін
артады. Микробүлінудың дамуы
ο ’ Ro
және
сатысының пайда болуын қосып, кернеуін кезеңінен өту маңызды процесске
ауысады.
Бейсызық даму процесі – сыртқы жүктеменің бұзу үдерісі тезірек артады,
өйткені көршілес байланыс нүктесі жүктеу қосымшасымен және құлаған
байланыс кернеулері қайта бөлуді тудырады.
Сыртқы жүктеменің саны одан әрі өсуіне, қатты агрегатта байланыста болатын
жерде цемент тасының артуына келеді. Цемент тас бірте-бірте бұзылып,
конгломераттың қатаң компоненттері тікелей байланыста болады, бұл олардың
жойылуына әкеледі.
Гипотезаның дұрыстығын тексеру үшін эксперименттік зерттеулер
жүргізілді [107]. Жылуы ылғалды қатаю сатысында өңдеуде қолдану және ірі
толтырғыштың кернеулердің орыны мөлшерін алып тастау есебінен ерекшеленетін
үлгілердің үш тобы сыналды. Әрбір топ шағын, орташа және жоғары беріктігі
бар үлгілерден тұрады. Бұл ерекшелік ірі қатаң толтырғыштың сынау
нәтижесінде анықталды, яғни бірнеше (10-18%) құмды бетонға көшу кернеу
деңгейін арттырады Ro және Rν . Температуралық - ылғалды
өңдеу, керісінше, төмендетеді Roжәне Rν . Бұл ретте кернеулердің
төмендеуі 8-14% құрайды. Осылайша, микробүлдіргіш шөгу процесі әсерінен
эксперименттер дәлелдеді, алайда, микробүлдіргіш табиғатта пайда болуы
цемент тасының шөгу құбылысын түсіндіру мүмкін емес, өйткені бұл әсері
маңызды емес.
Жоғарыда айтылған түйінде, бетондағы бір білікті қысу кезіндегі
микробүлдіргішті даму мен себептерін табу мақсатында зерттеулерді
жалғастыруға мәжбүрледі.
Кеуектер айналасындағы таусылу көтергіш қабілеті цемент тасының
нәтижесінде, микробүлдіргіш пайда болған деп болжануда [19, 136]. Цемент
тасының құрылымын зерттеу [83] көрсеткендей, тіпті ең тығыз су өткізбейтін
цемент тас әртүрлі диаметрлер мен бағдарлардың едәуір мөлшерін қамтиды.
Микробүлдіргіштердің басталуына сәйкес, қатты қоспалардың айналасында
цемент тасының шөгуі деформация елеулі өзгерту ірі және ұсақ түрінде Ro
кернеудің шамасы толтырғыштың шамалы көрінеді деп анықталды.
Микробүлдіргіштердің басталуына сәйкес, қатты қоспалардың айналасында
цемент тасының шөгуі деформация елеулі өзгерту
ірі және ұсақ түрінде
Ro , кернеудің шамасы толтырғыштың шамалы көрінеді деп анықталды.
Айтылғандардан сызаттанудың пайда болуының себебі цемент тасынан іздеу
керек. МГАКХиС айтылған болжамдарға дұрыс көз жеткізу үшін екі топ
эксперименттер орындалды [19]. Беріктігі бойынша ерекшеленетін призмалар үш
серияда дайындалды. Әрбір серия 3 бөліктен тұратын 9 үлгіні құрады.
Бір бөлігі қарапайым бетоннан жасалған. Екінші бөліктің үлгілерінде
ірі толтырғышпен (құм бетон) алынып тасталды. Үшінші бөліктің үлгілері
цемент тастан жасалған.
Цемент тасының кеуектілігі микробүлдіргіш себептерінің бірі бола
алатындықтан, үлгілердің екінші тобында су цемент қатынасы мен цемент
белсенділігі өзгерді. Осылайша, берік бірдей цемент тасының кеуектілігі
әртүрлі болды.
Толтырғыштардың әртүрлі құрамы 27 призмалар және әртүрлі кеуектілігі
21 призмалар жалпы сыналды.
Өткізілген зерттеулер барысында микробүлдіргіштердің дамуына цемент
тасындағы кеуектердің әсерінен үлгілердің кеуектілігін анықтау. Осы
мақсатта көлемі мен салыстырмалы салмақтың текшесі 10 см қырымен
анықталды. Көлемді тығыздығын анықтау үшін текшелер 105 ° C
температурасында кептірілді. Үлес салмағын өлшеуге кептірілген текшелерден
және суда үш тәулік бойы сақталған текшелерден нәтижелері бойынша алынды.
Сынақтардың нәтижесінде алынған деректер 1.1 және 1.2. кестелерде
келтірілген.
1.1-кестеден көріп отырғандай, құм бетоннан алынған үлгілер үшін
кернеу
деңгейі
RT Rb и
RT Rb
ауыр бетонға қарағанда жоғары болды.
Артықшылық 10-25% ауқымында, орташа есеппен алғанда 17,3% құрайды. Мұндай
брауз, ішкі кернеулердің қатты толтырғышының төмендеуін растады.
R o Кернеулердің материалдық құрамға тәуелділігі
Беріктік сипаттамалары, МПа Rb Rк
№ үлгі құрамы o
RT
Rb
берік Rb Ro
текше T
I-1 Ауыр бетон 17,2 13,2 3,4 0,76 0,26
I-2 13,9 3,5 0,81 0,21
I-3 14,1 2,8 0,82 0,20
II-1 Құмды бетон 18,4 15,1 4,5 0,82 0,30
II-2 14,9 4,6 0,81 0,31
II-3 15,3 4,9 0,83 0,32
III-1 Цемент тасы 16,1 12,2 3,8 0,76 0,31
III-2 12,4 3,6 0,77 0,29
III-3 11,8 3,3 0,73 0,28
IV-1 Ауыр бетон 33,4 26,7 8,8 0,80 0,33
IV-2 27,2 10,3 0,81 0,38
IV-3 27,5 11,0 0,83 0,40
V-1 Құмды бетон 35,1 28,1 11,2 0,80 0,40
V-2 29,0 12,2 0,83 0,42
V-3 27,8 11,4 0,79 0,41
VI-1 Цемент тасы 32,1 24,8 9,4 0,77 0,38
VI-2 25,3 9,3 0,79 0,37
VI-3 25,1 9,8 0,78 0,39
VII-1 Ауыр бетон 56,1 45,2 26,2 0,80 0,58
VII-2 44,7 26,4 0,79 0,59
VII-3 46,1 28,1 0,82 0,61
VIII-1 Құмды бетон 57,3 46,1 29,5 0,80 0,64
VIII-2 46,4 31,5 0,81 0,68
VIII-3 45,9 31,7 0,80 0,69
IX-1 Цемент тасы 50,2 40,1 24,1 0,79 0,60
IX-2 39,4 22,8 0,78 0,58
IX-3 38,8 20,6 0,77 0,53
Цемент тасында кернеу деңгейі ауыр бетон үшін орташа деңгейден 24%
-ға, ал құмды бетонға - 5,7% -ға. Осылайша, құмның микробүлдіргіштің
дамуына айтарлықтай аз әсер ететіндігі туралы қорытынды жасауға болады.
Микробүліну деңгейдегі қуыстың әсері
Су-цементМатериаБеріктік Rb Rк
№ үлгі Цемент тың лдың сипаттамалары, МПа o
маркасы қатынасы қуысы RT
Rb
берік Rb Ro
текше T
есеп. эксп.
Rр Rэ
вын вын
1 2 3 4 5 6 7 8
ЦНИИС М6 404 0,20 10,0 314 315 1
Минтран-
строя Берг
О.Я. және
басқалар.
[32]
34,4 306 300 -2
331,0 280 280 0
М7 404 0,20 7,1 318 300 -6
0,004 390 378 -3
0,07 341 357 5
М8 427 0,40 492 312 311 0
858,6 307 300 -2
551,5 306 300 2
0,024 398 378 5
2,66 357 334 7
М9 303 0,20 15,8 227 213 7
42,0 196 200 -2
0,60 5,9 256 255 0
1,65 263 266 -1
B9 205 0,15 903,0 120 133 -11
265,0 128 122 5
302,0 127 122 4
0,072 178 187 -5
B2 570 0,15 181,5 413 444 -7
630,0 393 444 13
B11 580 0,40 111,5 428 435 -2
МИИТ 1 295 0,75 125,7 196 200 -2
Карпухин
Н.С. [88]
412,0 186 190 -2,1
1695,8 173 180 -3,9
538,8 183 176 3,98
2211,5 171 160 -6,9
2 290 0,15 117,4 212 210 0,95
69,0 201 203 -0,99
335,8 188 189 -0,50
1971.8 174 174 0,00
3 300 0,33 5,5 238 255 -6,70
9,0 233 239 -2,50
6402,4 188 214 -12,10
2509,2 194 213 -8,90
5509,2 189 185 2,16
БұзылуынШыдамдылық шегі
Ақпарат Серия ПризматЦиклдің а кгсм2 э
көзі үлгілерикалық сипаттамдейінгі Rвын − Rвын
і беріктіасы ρ циклдары Rвын
гі ның саны
n·103
есеп. эксп.
Rр Rэ
вын вын
1 2 3 4 5 6 7 8
4 290 0,50 90,4 222 246 -9,75
43,7 227 245 -7,35
2409,1 203 242 -16,1
334,2 214 240 -10,80
15,5 232 238 -2,5
4138,9 199 231 -13,90
5 280 0,70 20,4 234 250 -6,40
26,9 233 230 1,30
834,7 217 226 -3,98
44,3 230 224 2,68
3364,2 211 220 -4,10
15706,7 203 215 -5,60
2052,8 213 210 1,43
6 280 0,85 170,2 235 249 -5,72
37,1 240 245 -2,02
400,8 232 238 -2,52
893,1 228 235 -2,98
731,7 229 232 -1,29
1042.4 228 229 -0,43
142,3 236 228 3,54
7 320 0,925 201,6 274 312 -12,10
125,8 276 307 -10,10
355,9 272 302 -9,90
2775,2 264 296 -10,80
1873,8 266 291 -8,60
Микробүліну бетоны мен бірнеше рет қайталанатын жүктеменің әсерінен таусылу
оның тасымалдаушы қабілетін арасындағы байланысы, ν көлденең
деформациясының коэффициенті σ max циклдің сығатын кернеулеріндегі
графиктері арқылы расталады (1.5 сурет).
Зақымдардың жинақталу есебінен қайта жүктемесінің әсерінен циклдің
максималды кернеулеріне тәуелділік өзгереді.
Зақымдардың жинақталу есебінен қайта жүктемесінің әсерінен
циклді максималды
ο max
Ro
кернеулеріне
ν ’ f (σ )
тәуелділік
өзгереді. Барлық сынақтар кезінде
ο max o
тәуелділік
ν ’ f (σ )
өзгеріссіз қалады [33].
ν а)
ο max
Ro
n = 56·103 циклін
орналастыру алдында
n = 40·103 циклден кейін
n = 20·103 циклден кейін
бірінші жүктемеде
T max
циклдің кернеуі
ν б) σ
max
Ro
қайта жүктемемен кезіндегі сынақ
қайта жүктеме сынаудан кейін статикалық кезіндегі сынақ
ο max Ro
циклдің кернеуі
1.5. сурет. ν көлденең деформациясының коэффициенті σ max .
кернеулердің тәуелділік кестесі.
Кернеулі жағдайының қарқындылығына байланысты ұзақ уақыт қолданылатын
жүктеме кезінде бетонның жұмысы бірнеше кезеңге бөлуге болады.
Бірінші кезең
Ro
□ ≤ T , салыстырмалы аз кернеулеріне сәйкес келеді, яғни
ұзартылған жүктемесінен деформациялар мен кернеулер арасындағы тікелей
пропорционалдылық сызықты сырғыштықпен сипатталады.
Ro
□ T , кернеулеріне сəйкес, бейсызық сырғыштың дамуымен бетон
жұмысы келесі сатысында сипатталады, яғни сырғыштың өсуі ұзақ уақыт
қолданылатын кернеулердің артуынан асып түседі [27].
Түрлі қарқындылықтағы ұзақ уақыт қолданылатын жүктеме қатайтылған
кезінде, бетонның қасиеттерінің зерттеу уақыт болып жатқанда, бетонның
қасиеттерінің өзгеріс мен оның құрылымындағы микробүлдіруші дамуы
арасындағы байланыс орнатуға мүмкіндік берді [27, 107, 117, 130].
Олар бетонда шақырылатын, құбылыстардың сипаты бойынша тұрақты ұзақ
уақыт бойы әрекет ететін жүктеме, олардың қарқындылығына байланысты үш
санатқа бөлінуі мүмкін.
Шамасынан аспайтын кернеулерді туғызатын жүктеме бірінші санатқа
жатқызуға болады
Ro :
I T .
Бетонның беріктігі мен деформациялық қасиеттерін жақсарту уақытында дл
кернеуді тудырады.
Кернеуды туғызатын жүктеме екінші санатқа жатқызуға болады, олардың
ο II
o II II
дл , аралығында орналасқан
RT ≤ σ дл Rдл . Кернеу кезінде σ дл
Бетон құрылымында микробүлдіргіш олардың әрекет етуінің алғашқы кезеңінде
ғана дамиды. Бетонының кернеуі беріктік қасиеттері оң әсерінен қарқындылығы
σ II
төмендейді.
Кернеуді үшінші санатқа жатқызуға болады
III
дл
≥ Rдл .
Осы тұрақтандыру кернеу кезінде микробүлдіргіш жоқтығы байқалады.
Тәуелділік қарқындылығына байланысты бетонның жүктемесі ұзақ әсерінен
беріктігі қатайтылған кестесі өзгерген σ дл 1.6. суретте көрсетілген
1,5
1,0
0,5
RT Rb
RT Rb
Rдл Rb
σ дл Rb
Отношение длительных напряжений к начальной призменной
прочности
1.6. сурет Ұзақ жүктеме әсерінен бетонның призмалық беріктігін
өзгерту.
Жүргізілген зерттеулер ұзақ мерзімді жүктеменің бетонның беріктігі
қасиеттеріне әсерін ескере отырып, практикалық ұсыныстар жасауға мүмкіндік
берді [130]
К ’ 1 ⎡ ,47 − 0,47(0,7 − σ дл)⎤ × ⎡2,0 − 0,037 R
+ 0,0004 R ⎤
2 ↔⎢1
Rb ⎥⎦ ⎢⎣
b ( b) ⎥⎦ ×
× (1,8 − 0,015t + 0,00008t2)
(1.2)
онда
К ’ Rb
Rb
- беріктендіру коэффициенті;
Rb - соңғы призмалық беріктігі, МПа (при t ’ ∞);
Rb - 28 тәуліктегі жас призманың беріктігі;
t – жүктеп салу сәтіндегі жасы;
ο дл - ұзақ уақыт әрекет ететін жүктемеден тұратын қысымды кернеулер.
(1.2) формула үшін жарамды:
10 t 120
0,25·Rb σ дл Rb
Басқа ақаулар және зақымдар конструкцияларының көтергіш қабілетіне,
материалдардың коррозиясы арқылы белгілі бір әсер етеді. Коррозия
шабуылының қарқындылығы көптеген факторлармен анықталады: сыртқы ортаның
химиялық құрамы, материалдың қасиеттерімен, өтімділік сияқты, химиялық
төзімділігі және т. б.[57]. Тіпті көміртекті қышқыл газы шағын
концентрацияда бетонға қатысты агрессивті болып табылады [100].
Зерттеулердің нәтижесінде, бетонның коррозиясына әсер ететін
факторлардың бірі оның өткізгіштігі болып табылады, ол кернеулерінің
деңгейіне едәуір тәуелді [123]. Коррозия тереңдігі формула бойынша
анықталады
δ ’ Кσ ⋅δ o (1 − еαt), (1.3)
онда δ және δ o - ағымдағы және түпкілікті зақымданудың тереңдігі;
α - Ортаның агрессиялық дәрежесіне және материалдың сапасына
байланысты коррозия ену жылдамдығының эмпирикалық сипаттамасы;
Кσ - кернеу әсерінің коэффициенті;
t – уақыт;
е – табиғи логарифмдердің негізі.
Коррозия деңгейінің ең үлкен төмендеуі RT Rb мәніне сәйкес екенін атап
өту маңызды. Кернеулер кезінде ν σ ν аз жүктелген бетонмен салыстырғанда,
коррозияға ену тереңдігі артады.
1.7-суретте Кσ коэффициентінің кестесіне байланысты көрсетіледі, ол
кернеулердің қысу кернеуіне әсерін ескереді, ол қысу кернеулерінің
салыстырмалы деңгейінде
ο Rb .Коррозия деңгейінің ең үлкен төмендеуі
RT Rb . мәніне сәйкес екенін атап өту маңызды. Кернеулер кезінде,
σ ν
аз жүктелген бетонмен салыстырғанда, коррозияға ену тереңдігі артады.
Кернеу деңгейі
1.7. сурет. Кζ коэффициентінің ο Rb кернеу деңгейіне тәуелділігі
кестесі
Жұмыстың осы бөліміндегі материалдар микробүлдіргіш процесі бетонның
жүктемесіне қаншалықты қатты әсер ететін көрсетеді, ол беріктік
қасиеттеріне әсерін тигізеді.
1 Микробүлдіргішді және кернеулерді эксперименттік анықтау
әдістері Ro
и Rν
Микробүлдіргіш дамыту процестердің басым көпшілігінде зерттеу
орталығын қысу кезінде 15 × 15 × 60 см өлшемі үлгілі-призмалар бойынша
жүргізілген [19, 26, 27, 33, 34, 62, 84, 107, 108, 130]. Таза иілу
кезіндегі микробүлдіргіштің процесін зерделеу, тек екі зерттеулер
әрекетінен болған. [33, 107].
Зерттеу процесінің пайда болу және даму микробүлдіргіш жүктеме
үлгілердің көлеміне тіркелген өзгерістер негізінде жүзеге асырылды.
Процесінің басталуына, микробүлдіргіштің басталуы қысу кезінде көлемнің
ұлғаюына сәйкес келеді
Үлгілердің көлеміндегі өзгерістерін бекіту екі жолмен жазылған. Бойлық және
көлденең деформациясы бастапқыда тензометриялық түрде өлшенген. Және, содан
кейін, дыбыс жылдамдығын өзгерту бойынша дефектоскопия әдіс ультрадыбыстың
пайда болуы мен дамуының шамасына қарай (сурет 1.8) [64].
0,75
0,5
0,25
Ro ν
T RT
кернеу σ
1.8. сурет а) Өзгерістер коэффициенттерінің кестесі μ и ν.
Ro ν
T RT
1.8. сурет б) Ультрадыбыстың өзгеру жылдамдығының кестесі
Алғашқы зерттеулерде [26, 62] көлемін анықтау үшін RT
Пуассон коэффициентінің тәуелділігін пайдаланған
μ ’ ε поп
ε прод
(ε поп и ε прод -
тиісінше, көлденең және бойлық салыстырмалы деформация) кернеу σ . Алайда,
өзгерту коэффициентінің μ , микробүлдіргіштің дамуымен шақыртатын, өте аз
және шамалас дәл аспаптар.
Шынында да, жүк тиеудің кейбір кезеңдері үшін n (σ
жазу
≥ Ro ) болады
μn−1
+ Δ μn
’ ε n−1(поп) + Δε n(поп)
ε n−1(прод) + Δε п(прод)
(1.4)
онда μn−1 - коэффициентінің мәні μ жүктеу сатысында n-1;
Δ μn
n;
- коэффициенттің өсуі μ кезеңнен өту кезінде n-1 сатысы
ε n−1(поп)
и ε n−1(прод)
- тиісінше көлденең және бойлық
жүктеме кезінде салыстырмалы деформация 0 бастап n-1 дейінгі
сатысы;
Δε n(поп) и
Δε n(прод)
- жүктеменің n-1-нен n-ші сатысына көшу кезіндегі
көлденең және бойлық деформациялардың тиісінше қадамдарының мәндері.
Қатынастарды пайдалану
төменде жазылған:
ε поп ’ μ
ε прод
и Δε поп
Δε прод
’ ν , өрнек (1.4) болуы
μ + Δ μ
’ ε n−1(поп) + Δε n(поп)
(1.5)
n−1
n ε n −1(поп)
+
μп−1
Δε п(поп)
ν п
Болжалды, n-1 жүктеме кезеңі кернеуге сәйкес келеді
Ro ,
саты n – кернеу RT , м Көлденең деформацияның артуының мәнін
анықтауға болады
Δε n(поп)
= 0,2·ε n−1. Кернеуге дейін Ro
коэффициенті
μ және ν тең,
ν n−1 ’ μп−1 ’ 0,25
мен ν n ’ 0,5 . Берілген деректерге және
формулаға (1.5) сәйкес μn қатысты μп−1 өзгеріс
9% құрайды.
Сол жүктеме кезеңінде ν бастап 0,25 дейін коэффициент 0,5 дейін өседі, яғни
100% артады.
Сондықтан кернеу анықтау үшін Ro
и Rν тәуелділігі
ν ’ f (σ ) пайдаланылады.
Кернеулерді анықтаудың осы әдісінің кемшілігі көрсетілген Ro
и Rν
яғни деформацияны өлшеу үшін өлшеу аппаратураның дәлдігімен қажетті база
болған жағдайда 6÷10 см болуы тиіс. Орталықтан қысқан кезде, сығымдаушы
кернеулер көлденең қимасы бойынша біркелкі бөлінгенде, базаны өлшеудің мәні
нәтижелерге әсер етпейді. Алайда, иілу және орталықтан тыс жерде қысу
жағдайында өлшеу негізі маңызды рөл атқарады
және үлгідегі көлемін өлшеуден Ro
и Rν кернеулерін анықтау әдісі қолайсыз
болуы мүмкін.
Зерттеудің алғашқы кезеңдерінде кернеулерге
Ro
и Rν
байланысты кесте бойынша анықталды
ε прод ’
f (σ ) . Ro
кернеуі талапқа сәйкес келетін мән ретінде қабылданды.
Δε прод(п)
Δσ (п)
Δε прод(п−1)
Δσ (п−1)
(1.6)
Бұл шарт пластикалық деформацияның дамуына сәйкес келеді (1.9сурет).
Алайда, шарты бойынша кернеулердің әдісі дәлдігі жеткіліксіздігінен (1.6)
оларды анықтаудан бас тартты [33].
Ультрадыбысты анықтау әдісі микробүлдіргіш басталғанда, ультрадыбыстың
жылдамдығы материалдардың дыбыс естілудің тығыздығының байланысына
негізделеді. Тығыздығы неғұрлым жоғары болса, ультрадыбыстық толқындардың
жылдамдығы соғұрлым жоғары болады.
Ro кернеуді жүктеу басталғанға дейін
материалының тығыздығы ұлғаяды және
тиісінше, ультрадыбыстың жылдамдығы артады.
ε прод
o T
жүктеу кезеңі n
жүктеу кезеңі n+1
кернеу σ
1.9. сурет. а) Функция кестесі ε
’ f1(σ )
Δε прод(п)
Δσ (п)
o T
жүктеу кезеңі n жүктеу кезеңі
n+1
кернеу σ
Δε
1.9. сурет. б) Функция кестесі
Δσ ’ f2 (σ )
Кернеу кезінде
ο Ro
микробүлдіргіштің дамуы басталады,
материалдың тығыздығы азаяды, және тиісінше, ультрадыбыстың жылдамдығы
төмендейді.
ν
Кернеу кезінде
ο ’ RT
ультрадыбыстың жылдамдығы
ν
түсірілмеген үлгінің жылдамдығына сәйкес келеді.
ο RT
ультрадыбыстың жылдамдығын
төмен, түсірілмеген үлгідегі қарағанда, яғни үлгі көлемі жүктемеге дейін
үлгідегі көлемінен асуы үшін қысу есебінен соншалық артты.
Ro кернеулер ультрадыбыстық және тензометриялық
(көлемінің өзгерту
бойынша) анықтау нәтижелерін салыстыру тәсілдермен көрсетеді, бұл
әдістердің екеуі де орталық қысу кезінде өте тығыз нәтижелер береді(1.4-
кесте) [130].
Арақатынасының орташа мәні (
o )Т
( o )У 1,005 құрайды. Осылайша, осы
RT RT
немесе осы әдісті таңдау тәжірибелік шарттармен анықталады.
1.4 кесте
Салыстыру кернеу Ro , тензометриялық және ультрадыбыстық әдістермен
анықталады [130]
Сынау Призманың Кернеу (Ro )Т
кезіндегТекшенің беріктігі Ro , МПа T
Бірқатар № үлгі і жасы беріктігі Rb, МПа T (Ro )У
үлгілер (тәулік)R, МПа T
(Ro )Т(Ro )Ó
T T
I 1 7 16,2 12,8 2,30 2,33 0,99
2 14,2 11,4 1,94 2,36 2,29
3 15,5 12,4 2,36 2,29 1,103
II 1 28 21,2 16,1 3,86 3,90 0,99
2 18,7 14,7 3,38 3,37 1,00
3 19,9 15,9 3,49 3,51 0,99
III 1 150 27,1 21,6 5,83 5,80 1,01
2 26,3 20,4 5,30 5,40 0,98
3 26,5 20,9 5,43 5,40 1,01
IV 1 7 26,1 19,6 5,29 5,27 1,00
2 26,1 20,1 5,63 5,60 1,01
3 25,8 20,3 5,28 5,31 0,99
V 1 28 29,8 25,4 8,13 8,04 1,01
2 31,9 26,8 9,38 9,41 0,99
3 28,4 23,3 7,69 7,81 0,98
VI 1 150 39,25 31,4 12,6 12,1 1,04
2 41,4 32,3 12,9 11,8 1,09
3 40,9 31,9 12,12 12,01 1,01
1 Зерттеудің мақсаты
Теориялық және эксперименттік зерттеулерге шолу бетонның өнімділік
қасиеттері көбінесе нақты кернеулі-деформацияланған күйін сенімді
бағалаумен анықталған.
Әртүрлі факторлардың микробүлдіргіштің басталу шекарасына әсерін
сандық бағалау қажеттілігі, олардың орталық сығымдауымен шектеулі өлшемдер
үлгілерінде микросызаттану қалыптастыру процесін кеңінен зерттеу
жүргізілгенімен негізделген. Бұл зерттеулер призмалық беріктігі арасындағы
қарым-қатынас орнатуға мүмкіндік берді Rb және кернеулер Ro
и Rν .
Сонымен қатар, қолданыстағы нормалар мен көптеген зерттеулердің деректері
бойынша бетонның беріктігі қасиеттерінің конструкциялар бөлігінің өлшемдері
мен формасына кернеулі күйдің сипатына тәуелділігі көрсетіледі. Материалдың
беріктігі қасиеттері үшін белгіленген тәуелділіктер жарықшақтардың пайда
болу процессіне қаншалықты жақын екендігі белгісіз. Эксперименттер
көрсеткендей, микрокреакт қалыптастыру процесінің басталуына сәйкес келетін
кернеулер бірқатар факторларға байланысты. Дегенмен, бұл әсер мөлшері
анықталмаған.
Темірбетон конструкцияларының конструкциялық сенімділігін арттыру үшін
микросызаттануды қалыптастыру деңгейіне әсер ететін факторларды есепке ала
отырып, темірбетон конструкцияларын өндіру және пайдалану кезінде жүктеме
кезінде бетондағы микросызаттануды қалыптастыру процесінің басталуын
анықтау үшін аналитикалық әдісті әзірлеу қажет.
Жүргізілген зерттеулер шеңберінде келесі мәселелерді зерделеу
жоспарланып отыр:
- бетон конструкцияларының беріктендіру жағдайларын микросызаттануды
қалыптастыру процесіне әсер ету;
- иілу және сыртқы сығымдалуға сәйкес келетін бетонның кернеулі күйінің
микросызаттануды қалыптастыру процесіне әсері;
- қысылған шөгуімен кезінде және тегіс кернеуінің жағдайда микросызаттану
процестерінің сипаты;
құрылымның көлденең қимасының өлшемдері мен ерекшеліктерін
микросызаттану процестеріне әсері.
Техникалық әдебиетте жарияланған эксперименттер нәтижелерін пайдалана
отырып зерттеу жүргізу болжанып отыр.
II бөлім
МИКРОБҮЛДІРГІШ БЕТОННЫҢ ОРТАЛЫҒЫН СЫҒУ
1. Табиғи қатайтатын бетоннан микробүлдіргіш процестерді
зерттеу
Орталық қысу кезінде бетондағы микрожарықтардың дамыту және
қалыптастыру процестерінің эксперименттік зерттеулерінің көпшілігі табиғи
беріктендіру үлгілері бойынша орындалды [19, 26, 27, 31, 62, 107, 130].
Барлық эксперименттерде сынақ алдындағы сынақтар (призмалар) физикалық
орталықта орналасты. Орталықтандырылған үлгілері жүктеме сатылы тиелуі
жүктеменің бұзу күтіледі, шамамен 0,05÷0,1 құрайды. Жүктеу процесінде
механикалық тензометр немесе электр датчиктер бойлық (бойымен әрекет
кернеу) және үлгілердің көлденең деформацияларымен жазылған. Кейбір
эксперименттерде дыбыс жылдамдығы пайда болған күштерге қатысты көлденең
бағытта өлшенді. Үлгілердің өзгеру беріктігі кең ауқымында өзгерді.
Эксперименттік зерттеулердің нәтижесінде күштің күшеюі нәтижесінде
микробүлдіргіш басталуына сәйкес ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz