Объем бетона кольца колодезные: Объем бетонного кольца

Содержание

Объем бетонного кольца

Разбираемся, как рассчитать объем бетонного кольца для обустройства колодца на участке

Этот вопрос чаще посещает тех, кто связан со стройкой, ремонтом или обустройством загородных участков, однако случается и такое, что и рядовому обывателю приходится искать на него ответ. В нашей статье мы постараемся помочь вам в этом, расскажем не только о самих формулах и расчетах, но немного поговорим о самих бетонных кольцах.

Яму под колодец делают после его окончательного проектирования

Кольца железобетонные

Железобетонные кольца — это специальные конструкции для устройства колодцев разного калибра, которые чаще всего используются на наружных сетях водоснабжения и водоотведения.

Производство стандартных изделий выполняется в заводских условиях из высококачественного бетона в строгом соблюдении ГОСТа «Железобетонные сантехнические сооружения».

Процесс производства колец из бетона не представляет особой сложности, для этого нужны:

  • Армированная сталь диаметром до 10 мм.
  • Бетон высокого качества.
  • Форма для отливки.

Железобетонные изделия для устройства колодцев выпускаются стандартных размеров с маркировкой, отражающей назначение кольца и его типоразмер. О разновидностях мы расскажем чуть ниже.

Что же касается того, как высчитывается цена каждого конкретного изделия то здесь необходимо понимать, сколько кубов в бетонном кольце, собственно, чем больше, тем и стоимость выше.

Расчет железобетонного опорного кольца

Зная размер изделия несложно подсчитать объем бетона в ж-б кольце, который необходим для его изготовления.

Но так как существует множество различных вариантов на строительном рынке, возьмем, к примеру, опорное кольцо КО 6 — объем бетона изделия рассчитывается так:

  • Для начала нам необходимо записать параметры (габариты), в данном случае они будут равны следующим показателям — 840 х 580 х 70 мм.
  • Вычислим площадь круга большего диаметра по формуле — ¼ П d2 = 1/4 х 3,14 х (0,84 х 0,84) = 0,553896 м2. Где П = 3,14, а d – это наружный диаметр (в нашем случае 840 мм). Переводим все в метры.
  • Теперь по этой же формуле высчитываем площадь круга с внутренним диаметром – ¼ х 3,14 х (0,58 х 0,58) = 0,264074 м2.
  • Узнаем площадь самого изделия, для этого нужно из площади круга с наружным диаметром вычесть площадь с внутренним диаметром 0,553896 — 0,264074 = 0,289822 м2.
  • Умножив площадь на высоту, узнаем его объем — 0,289822 х 0,07 = 0,02028754 м3.

Итак, на кольцо опорное КО 6 объем бетона мы рассчитали, как вы сами видите, ничего сложного в этом нет, главное – знать формулу и параметры изделия. Однако расчеты производить всегда проще, нежели возводить колодец своими руками, тут нужна специальная техника.

Как минимум, требуется кран, способный поднимать груз весом в полтонны или даже тонну (на фото)

Разновидности железобетонных изделий для колодцев

Приведем параметры всех типов выпускаемых колец для наглядности (параметры будут описаны в следующем порядке – высота, толщина стенки, внутренний диаметр и масса):

На рисунке указаны важные параметры, которые помогут производить расчеты

Примечание! Маркировка КС означает следующее – кольцо стеновое.

  • КС-7-1, 10 см, 8 см, 70 см, 46 кг.
  • КС-7-1,5; 15 см, 8 см, 70 см, 68 кг.
  • КС-7-3, 30 см, 8 см, 70 см, 140 кг.
  • КС-7-5, 50 см, 8 см, 70 см, 230 кг.
  • КС-7-6, 60 см, 8 см, 70 см, 250 кг.
  • КС-7-9, 90 см, 8 см, 70 см, 410 кг.

Изделия с небольшой высотой называются доборными

  • КС-7-10, 100 см, 8 см, 70 см, 457 кг.
  • КС-10-5, 50 см, 8 см, 100 см, 320 кг.
  • КС-10-6, 60 см, 8 см, 100 см, 340 кг.
  • КС-10-9, 90 см, 8 см, 100 см, 640 кг.
  • КС-12-10, 100 см, 8 см, 120 см, 1050 кг.
  • КС-15-6, 60 см, 9 см, 150 см, 900 кг.
  • КС-15-9, 90 см, 9 см, 150 см, 1350 кг.
  • КС-20-6, 60 см, 10 см, 200 см, 1550 кг.
  • КС-20-9, 90 см, 10 см, 200 см, 2300 кг.

Широкое разнообразие колец позволяет без труда обустроить колодец нужного габарита

Обратите внимание на наличие армированных ушек у изделий весом более 100 килограмм.

Изделие, маркированное, к примеру, КС-10-6 называется полностью кольцо стеновое с размерами:

  • Высота-60 см.
  • Внутренний диаметр-100 см.

Существуют изделия и с маркировкой КО (кольцо опорное), эти изделия встречаются в следующем варианте:

  • КО-6, высота-7 см, внутренний диаметр – 58 см, наружный диаметр – 84 см, масса – 60 кг.

Еще одна модификация – подкладка под люк колодцев (кольцо К 1а объем бетона которого рассчитывается по нижеуказанным параметрам):

  • К — 1а, высота -18 см, внутренний диаметр – 58 см, наружный диаметр – 100 см, масса – 160 кг.

Маркировка ПП означает — плита перекрытия

Доборные изделия позволяют более точно регулировать высоту колодца, в некоторых случаях выравнивания в уровень с землей, в других – делая их более заметными. Монтаж подкладочных бетонных элементов на плиту покрытия колодца поможет приподнять люк над ее поверхностью.

Благодаря этому исключается:

  • Затекание дождевых и талых вод в колодец.
  • Наезд транспортных средств на люк, если колодец расположен под проезжей частью.
  • Затопления самого люка.

Одним из важных параметров подобного изделия является объем бетонного кольца — 1 метр кубический, это единица измерения всех подобных расчетов.

Совет! Зачастую может наткнуться на объявления о продаже б/у бетонных изделий, в том числе и стеновых опор для колодца, вам наш совет – прежде чем покупать, изучите товар. В особенности осмотрите внутренние стенки, на которых могут быть видны неровности и разные оттенки бетона (так заделывают трещины недобросовестные продавцы).

Вывод

Надеемся, что вышеизложенная инструкция поможет вам найти правильный ответ на поставленный вопрос. Если же возникнут какие-либо затруднения в этом процессе, вы всегда можете воспользоваться бесплатным электронным калькулятором, который можно найти в интернете.

В представленных видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

загрузка. ..

masterabetona.ru

Объем кольца: 7 преимуществ железобетона

Выбирать бетонное кольцо следует в зависимости от целей, для которых оно будет применяться Правильно оборудованная система канализации – залог полноценного комфорта. Даже на небольшом дачном участке можно пользоваться всеми благами цивилизации, оборудовав на участке выгребную яму из бетонных колец разного диаметра.

Содержание:

Железобетонные кольца широко применяются для строительства канализационной системы – смотровых колодцев или выгребных ям. Использование колец считается самым простым и удобным способом обустройства системы канализации.

Кольца изготавливаются из арматуры и бетона, они весьма прочные и используются преимущественно для долговечных работ.

При выборе колец для выгребной ямы стоит учитывать количество людей, проживающих в доме

Канализационная система, оборудованная ЖБ-кольцами, надежно защищена от различных погодных условий и защищает грунтовые воды от утечки канализационных стоков.

Можно выделить два вида колец – еврокольца с замком и обычные железобетонные кольца. Второй тип колец соединяется между собой цементным раствором и железными скобами.

Преимущества использования ЖБ-колец:

  • Длительный срок эксплуатации изделия;
  • Устойчивы к нагрузкам;
  • Не пропускают влагу;
  • Простота монтажа и эксплуатации;
  • Невысокая стоимость;
  • Можно использовать для оборудования системы канализации, небольших тоннелей, линий электропередач и теплосетей;
  • Защищают от грунтовых вод.

К недостаткам можно отнести чисто технические аспекты – тяжелый вес ЖБ-колец предусматривает транспортировку в большом автомобиле, а их установка возможна лишь при использовании специальной техники.


Классификация и объем ЖБ-колец

Данные кольца изготавливаются из тяжелого бетона В25, морозоустойчивость которых F-100, водопроницаемость W4. ЖБ-кольца имеют маркировку, согласно которой можно определить классификацию кольца.

Железобетонные кольца подразделяются на сборные, доборные, с крышкой, с замком и с дном.

Вначале на маркировке указывается тип конструкции: КС – кольцо стеновое, КСД – кольцо стеновое с днищем. После типа прописывается размер кольца, первая группа цифр обозначает диаметр кольца, после дефиса – высота изделия. Например, КС-15 обозначает стеновое кольцо диаметром 1500 см.

Перед покупкой ЖБ-колец нужно проверить их на наличие трещин

При монтаже выгребной ямы на участке, прежде всего, учитывается размер будущих канализационных стоков. В зависимости от глубины сточной ямы высчитывается необходимое количество железобетонных колец и их виды.

Стандартная высота колец – 90 см, но при необходимости можно дополнить конструкцию кольцами других размеров. В зависимости от нужд выбирается и диаметр — от 70 до 200 см. Толщина бетонной стенки 7-14 см.

Прочность конструкции во многом зависит от нижнего колодезного кольца – специалисты рекомендуют устанавливать кольцо с дном. Далее идут стеновые кольца и закрывается выгребная яма крышкой с люком. Диаметр элементов септика везде должен быть одинаковым, в ином случае конструкция будет неустойчивой и возможно подтекание стоков в грунт.

Объем бетонного кольца 1 метр: нюансы постройки септиков

Однокамерный септик из железобетонных колец должен иметь дно и крышку. Такая выгребная яма считается малоэффективной, ее устанавливают чаще всего на даче.

Устанавливается стоковая яма на расстоянии не более 20 м от жилого дома. Чем дальше находится септик, тем больше труб придется прокладывать от канализации в доме до ЖБ септика. При этом минимальное расстояние до жилых построек – 5 м. При установке септика следует учитывать количество людей, которые будут пользоваться канализацией. В среднем человек использует примерно 200 л воды на канализацию за день.

При выборе колец из железобетона важно знать, сколько литров стоков сможет вместить в себя данная конструкция. Считается, что минимальный объем септика из колец – 6 кубов. Чтобы посчитать объем ЖБ-кольца нужно количество жильцов умножить на 200 л, полученную сумму умножить на 3 (промежуток времени, за который стоки перерабатываются в яме). Для получения объема кольца конечную сумму разделить на 1000. Исходя из таблиц в интернете выбрать подходящее по диаметру ЖБ-кольцо. В одном стандартном кольце 90 х 150 см помещается примерно 1,59 л воды или стоков.

Яму для бетонных колец лучше всего копать с помощью экскаватора

При монтаже септика из колец нужно помнить, что поверхность, на которую ставятся кольца, должна быть строго горизонтальная.

Если нет возможности установить нижнее кольцо с дном, можно засыпать плотный слой щебени и залить раствором цемента. Верх септика накрывается кольцом с герметично закрывающимся чугунным канализационным люком.

Выгребная яма из бетонных колец без дна: монтаж своими руками

Прежде чем приступать к укладке колец, нужно подготовить котлован глубиной 3 метра под выгребную яму. Его ширина должна быть немного больше диаметра выбранных для септика ЖБ-колец.

Вырыть яму под котлован можно самостоятельно лопатами, а можно нанять специальную технику для более быстрого выполнения работы.

Дно котлована должно быть выровнено песком, поверх которого устанавливается бетонное кольцо с дном или обычное стеновое кольцо.

Выгребную яму без дна можно устанавливать в тех местах, где нет подземных вод

Как монтировать септик из ЖБ-колец:

  1. Установить первое кольцо. Проверить, чтобы оно не клонилось в сторону.
  2. Установив следующее стеновое кольцо, засыпать пространство между септиком и ямой.
  3. Постепенно выстроить септик, не забывая проверять уровень установленных ЖБ-колец.
  4. Стыки между кольцами заделать раствором цемента с песком.
  5. С помощью перфоратора или болгарки сделать отверстия под трубы канализации. Сточная труба из дома устанавливается под небольшим углом.
  6. Если система канализации состоит из нескольких септиков, помимо трубы для отвода стоков, нужно проложить трубу, соединяющую септики. Эта труба располагается на 20-30 см ниже сточной.
  7. Чтобы стоки не попали в грунт, важно правильно выбрать гидроизоляцию. Для этого используется битумная или полимерная мастика.
  8. Завершающий этап – установка крышек на септик. После высыхания стыков можно приступать к пользованию выгребной ямы.

Септик из колец из железобетона не требует особых правил эксплуатации, однако важно вовремя чистить его и использовать специальные бактерии для лучшей переработки стоков.

Как посчитать объем кольца (видео)

Работа железобетонного септика во многом зависит от качества материалов, из которого он изготовлен. Все элементы в обязательном порядке должны иметь правильную маркировку. Соблюдая все нюансы и технологии монтажа, сточная яма прослужит довольно долго.

homeli.ru

Объем железобетонных колец

Кольца из железобетона чаще всего изготавливают при обустройстве земельных участков. Нередко владельцам загородной территории приходится делать кольцо своими руками. Для этого необходимо знать формулы, по которым производится расчет, особенности бетонных изделий. Продукцию, выпускаемую для колодца, маркируют согласно требованиям государственных стандартов. Маркировка представляет собой символы, указанные на кольцах, по которым можно идентифицировать информацию о размере и массе материалов.

Для каждого бетонного изделия, выпущенного по требованиям госстандартов, предусмотрены испытания, которые позволяют подтвердить качество, заявленные эксплуатационные характеристики и устойчивость продукции к воздействию негативных факторов. При подведении итогов специалисты учитывают водонепроницаемость, морозоустойчивость, влагопоглощение, прочность на сжатие.

Кольца из железобетона

Кольца из железобетона представляют собой специальные изделия, предназначенные для обустройства колодцев, применяемых в системах водоснабжения, а также отведения воды. Проще всего поручить работу над канализационной системой частного дома одной из фирм. Однако необходимо заранее посчитать, какая сумма на это уйдет. Если вы хотите сэкономить, то можно сделать канализацию, которая будет основана на бетонном кольце, самостоятельно. Производство таких изделий осуществляется на предприятиях с соблюдением государственных стандартов. При создании используются высококачественные материалы, КЦД. Изготовление продукции подразумевает применение специальной формы, бетона и арматуры, диаметр которой не должен превышать десяти миллиметров.

На железобетонных стройматериалах такого типа указана маркировка, определяющая их назначение, типоразмер. Если говорить о том, как рассчитать стоимость того или иного изделия, для этого важно учитывать объем колец. Чем этот показатель выше, тем дороже и материал.

Разновидности колодезных деталей

Колодезные днища КЦД 10а.

Колодезные днища КЦД 10а — необходимая деталь сборного септика. От качества их изготовления и правильности установки зависит долговечность изделия. Днище КЦД 10а выпускают в виде монолитной плиты из железобетона с несколькими специальными петлями. В продаже представлены днища разного диаметра. Донышко КЦД 10а производят согласно утвержденному стандарту. Габариты КЦД рассчитаны так, чтобы днище выдерживало нагрузки жидкости, которая скапливается в емкости. При этом производители принимают во внимание возможную подвижность почвы и воздействие подземных вод. КЦД подбираются по диаметру других колодезных деталей – колец КЦ, крышек и пр.

Примеры параметров нескольких видов колец КЦ (высота и вес изделий КС):

  • КС-7-1; десять сантиметров, сорок шесть килограммов;
  • КС-7-1,5; пятнадцать сантиметров, шестьдесят восемь килограммов;
  • КС-7-3; тридцать сантиметров, сто сорок килограммов;
  • КС-7-5; пятьдесят сантиметров, двести тридцать килограммов.

У материалов КС, КЦ, вес которых превышает сто килограммов, должны быть специальные ушки. Изделие, которое имеет маркировку, например, КС10-6, называют стеновым. В продаже также можно увидеть материалы с обозначением КО6 (опорное кольцо). Продукция, промаркированная КО6, имеет высоту в семь сантиметров, внутренний диаметр – пятьдесят восемь см, нар. диаметр – восемьдесят четыре см, вес – шестьдесят кг. Опорные изделия К06 также используются при проведении работ на участках.

Бетонные КЦ (КО6, КС10) позволяют точнее определять высоту емкости. Можно выравнивать ее с поверхностью земли или сделать так, чтобы кольца были выше уровня почвы. Монтаж бетонных деталей на специальную плиту позволит приподнять колодезный люк. За счет этого удастся исключить попадание талой, дождевой воды и затопление люка. Важными при проведении расчетов для КЦ являются объемы колец. Кубический метр является основной единицей измерения.

Расчет опорного элемента из железобетона

Параметры для расчета объема бетонных колец.

Чтобы определить параметры изготовления колодезных элементов и других деталей из железобетона, необходимо для начала вычислить себестоимость их производства. Для проведения подсчетов понадобятся исходные данные: показатель объема бетонной смеси на создание колец, колодезного днища, крышки; общий расход арматуры и количество армирующей сетки на каждый элемент. Расход бетонного раствора на колодезное кольцо определяют следующим образом:

  1. Прежде всего, следует выписать параметры.
  2. Затем вычисляют площадь окружности (наружный диаметр). Для этого используют формулу подсчета (¼ П d2). П обозначает 3,14, d – нар. диаметр. Необходимо перевести числа в значение метра.
  3. После этого при помощи вышеуказанной формулы высчитывают площадь окружности (внутренний диаметр).
  4. Площадь бетонного изделия определяют следующим образом: из значения площади окружности с нар. диаметром вычитают площадь окружности с внут. диаметром.
  5. Чтобы определить объем, нужно перемножить высоту и площадь.

Если у вас возникнут трудности при подсчете, вы можете прибегнуть к использованию калькулятора.

Заключение

Септики, тоннели, системы для отвода жидкостей – основные строительные объекты, при монтаже которых используются кольца из бетона. Широкое распространение эти элементы получили в области устройства колодезных емкостей разного назначения.

kladembeton.ru

Выгребная яма из бетонных колец: как соорудить двухкамерный отстойник

Выгребная яма без дна — простейшее канализационное сооружение, уместное на любой даче. Сделать такое устройство под силу даже самому зеленому новичку-строителю. Однако двухкамерная выгребная яма из бетонных колец, создание которой не намного сложнее, решает проблему удаления сточных вод несколько эффективнее.

Принцип устройства и работы такой конструкции

Для облицовки стен обычной выгребной ямы без дна готовые бетонные кольца подходят прекрасно. Их нужно просто опустить на дно, а затем заделать швы и провести гидроизоляционные работы. Это проще, чем бетонировать стены выгребной ямы или класть кирпич. Такие канализационные устройства превосходно подойдут для дачи, которая используется только летом, по выходным да в праздничные дни. Если же объем стоков превышает кубометр в сутки, стоит подумать о сооружении двухкамерного устройства.

При этом объем работ возрастет минимум в два раза, поскольку придется фактически выкопать две ямы, забетонировать дно в одной из них, в другой устроить дренаж и т. д.

В результате эффективность переработки сточных вод возрастет в несколько раз. Сначала отходы человеческой жизнедеятельности будут попадать в первую яму, дно которой тщательно забетонировано. В этом отделении твердые частицы осядут на дне, медленно перерабатываясь в процессе брожения и превращаясь в ил. Эту часть выгребной ямы из бетонных колец необходимо периодически чистить.

Совет: Чтобы улучшить переработку твердых отходов, в отстойник добавляют культуры специальных анаэробных бактерий. При этом нужно помнить, что такие организмы не переносят присутствия в воде хлорсодержащих компонентов.

Отстойник соединяется наклонной трубой со вторым отделением выгребной ямы, которая представляет собой дренажный колодец. Дно этой ямы не бетонируют, а засыпают слоем дренажа. Сточные воды, частично очищенные в первом отделении, проходят естественную доочистку и поступают в грунт. Такая выгребная яма нуждается в услугах ассенизаторов гораздо реже, чем обычная, при этом вероятность загрязнения грунта сточными водами существенно снижается.

Несколько слов о бетонных кольцах

Типовые бетонные кольца для выгребной ямы удобны еще и тем, что можно без труда рассчитать объем будущего септика, умножив площадь окружности кольца на его высоту. Первая цифра, указанная при маркировке бетонного изделия, означает диаметр кольца в дециметрах, а вторая — его высоту.

Например:

  • КС-10,9 — это кольцо диаметром 1 метр и высотой 90 см. Его объем равен 0,71 куб. м.;
  • КС-15,9 — это кольцо диаметром 1,5 метра и высотой 90 см. Его объем равен 1,59 куб. м.;
  • КС-20,9 — это кольцо диаметром 2 метра и высотой 90 см. Его объем равен 2,83 куб. м.

Отверстия для канализационных труб в бетонном кольце можно сделать перфоратором

Помимо бетонных колец следует приобрести перекрытие, поскольку выгребная яма должна быть надежно закрыта. Для двухкамерного септика понадобится два перекрытия. При их изготовлении делают круглое отверстие, чтобы обеспечить доступ для очистки. Закрывают отверстие специальным люком, который также следует приобрести.

Проведение монтажных работ

Перед началом строительных работ следует составить подробный план и выбрать подходящее место. Помимо желания сохранить эстетичный вид ландшафта следует учесть, что выгребная яма должна располагаться:

  • не менее, чем в пяти метрах от жилого дома;
  • не менее, чем в 30 метрах от источника питьевой воды;
  • в месте, доступном для въезда спецтранспорта ассенизаторов.

Обратите внимание: Выбирая подходящее место для выгребной ямы, следует учитывать не только расположение собственного дома, колодца или скважины, необходимо позаботиться, чтобы канализация находилась на достаточном расстоянии от соседних зданий и сооружений.

Чтобы сделать двухкамерную выгребную яму из бетонных колец, необходимо:

  • Выкопать в подходящем месте два котлована (иногда достаточно одного просторного котлована).
  • Забетонировать дно котлована, в котором будет сооружен отстойник. После высыхания в бетоне почти неизбежно образуются трещины, которые обязательно следует заделать, чтобы обеспечить достаточную герметичность. Этот этап займет примерно неделю или немного больше.

Совет: Чтобы избежать бетонирования дна ямы, следует купить бетонное кольцо, дно в котором уже устроено.

  • Установить бетонные кольца в яму.
  • Произвести тщательную заделку швов и гидроизоляцию сооружения, например, с помощью цементного раствора и жидкого стекла, битума и т.п.

Опускать бетонные кольца в котлован следует осторожно, чтобы не повредить конструкцию Места соединения бетонных колец нужно тщательно заделать и обработать слоем гидроизоляции

  • Установить бетонные кольца на дно второго котлована.
  • Уложить на дно слой дренажа: щебень, битый кирпич и т.п.
  • Проложить канализационные трубы, которые подведены к дому, а также соединяющие отделения выгребной ямы между собой.

Совет: Уклон, под которым прокладывают канализационные трубы, должен составлять примерно 2-3%, а глубина траншеи должна быть не менее 80 см, чтобы предотвратить промерзание конструкции в зимний период.

  • Провести проверку герметичности конструкции, исправить выявленные недочеты.
  • Установить перекрытия с люком и вентиляционным отверстием над каждым отделением выгребной ямы.
  • Произвести засыпку конструкции грунтом.

Выгребная яма такого типа гораздо удобнее обычной, повышенные затраты на ее сооружение вскоре окупятся.

aqua-rmnt.com

Кольца №1 | ПРОИЗВОДСТВО И РЕАЛИЗАЦИЯ ЖЕЛЕЗО-БЕТОННЫХ КОЛЕЦ В УФЕ

Преимущества колодезных колец

Железобетонные кольца пользуются широкой популярностью из-за своих эксплуатационных характеристик:

  • долговечность, которая обеспечивается входящими в состав изделия бетоном и стальным каркасом из арматуры;
  • высокая прочность, поскольку железобетонное кольцо обладает отличной устойчивостью к сжимающим нагрузкам;
  • водонепроницаемость;
  • быстрота установки, требующая небольших временных затрат при отсутствии специальных навыков;
  • простое обслуживание и ремонт, поскольку чистить гладкую поверхность и заменить кольцо в таком колодце легче, чем отремонтировать кирпичный или деревянный;
  • низкая стоимость, доступная как для предприятий, так и частным лицам;
  • многофункциональность, так как колодезные кольца широко используются не только при возведении колодцев различной глубины, но и тоннелей теплосетей, электросетей, телефонных кабелей, а также коммуникационных систем.

Применение бетонных колец

На сегодняшний день ЖБИ-кольца нашли довольно широкое применение при монтаже следующих объектов:

  • смотровых колодцев;
  • колодцев фильтрационного вида;
  • водоотводных колодцев;
  • отдельных очистительных сооружений — септиков и выгребных ям;
  • несъемной опалубки при строительстве фундаментов;
  • канав и траншей водоотведения.

Популярность изделий обусловлена доступной ценой и экологичностью материала.

Маркировка колодезных колец

Железобетонные кольца маркируются с использованием цифровых и буквенных групп. Буквы обозначают вид изделия:

  • КO — опорное кольцо;
  • КВГ — кольца, служащие рабочими камерами колодцев в водопроводных и газопроводных инженерных системах;
  • КС — кольцо стеновое, применяемое в рабочих камерах и узких горловинах колодцев;
  • КФК — кольца, выполняющие роль рабочей камеры в системах водоотведения и канализации;
  • КЛК — кольца для камер систем ливневой канализации и водосточных колодцев.

Первая цифра указывает на внутренний диаметр в дециметрах, а последняя обозначает высоту изделия.

КС 10-9 кольцо колодезное -цена -размеры -Серия 3.900.1-14

Кольца колодезные, железобетонные – основной составляющий элемент водоотводных, смотровых и канализационных колодцев. Изготавливаются в заводских условиях из бетона марок М150 – М300, в соответствии с ГОСТ 8020-90.

Расшифровка маркировки

Маркировка бетонных колодезных колец, содержит буквенное и цифровое обозначение, которые определяют наименование изделия, его внутренний диаметр и высоту. Добавление к маркировке индекса «ч», означает, что данное изделие имеет стыковочный замок.

  • КС — Кольцо Стеновое
  • 1 цифра — внутренний диаметр кольца
  • 2 цифра — высота колодезного кольца
  • «Ч» – замковое соединение (четверть)

Монтаж колодцев любого типа начинается с подготовки основания. На дно вырытого котлована засыпается просеянный песок и утрамбовывается. Далее, первым устанавливается днище колодца или кольцо с литым дном, с последующим монтажом на него стеновых колец. Колодец обязательно собирается с учетом проектной документации, в противном случае, вы можете не выйти на проектную высоту горизонта земли. По завершению монтажа стеновых колец, колодец закрывается плитой перекрытия, с последующей установкой в нее чугунного или полимерного люка. На рисунке показан один из вариантов сборки колодца.

Технические характеристики

Для изготовления колодезных стеновых колец используются весь ряд марок цемента от М150 до М500, что позволяет варьировать, как характеристиками, так и стоимостью готового изделия. Как и все железобетонные изделия, колодезные кольца могут быть изготовлены с применением добавок, способствующих повышению водоустойчивости бетона, его стабильности при перепадах температур и смене влажностных режимов. В качестве армирующего каркаса, повышающего прочность бетона к нагрузкам, используется стальная металлическая арматура в виде прутьев, расположенных в теле кольца, тем самым повышая коэффициент прочности, устойчивости и долговечности ЖБ-колец.

Для удобства монтажа колодезных колец, а так же избежании смещения по оси, используются замковые кольца (кольца в четверть) с индексом «Ч». Они плотно прилегают в основании друг к другу, образуя прочный и надежный стык, не требующий особой герметизации.

Контроль качества

Железобетонные кольца КС изготавливаются партиями и проверяются отделом ОТК на соответствие требованиям ГОСТ 13015-2012. В частности наиболее тщательно проверяются показатели отпускной прочности водонепроницаемости и морозостойкости бетона. Так же измеряются и геометрические показатели изделия на предмет отклонения относительно оси. Обязательный визуальный осмотр внешнего вида на наличие и отсутствие трещин, раковин и наплывов.

Преимущества покупки колодезных колец
  • Выгодная цена сборных железобетонных изделий
  • Применение в различных сферах строительства
  • Стойкость к абразивному износу
  • Быстрый и удобный монтаж
  • Установка бетонных колец вне зависимости от глубины

Всегда продаже кольца колодезные, по оптовым ценам, любого размера. Так же на сайте представлено более 1500 видов железобетонных изделий серийного производства и на заказ. Для удобства заказчика мы осуществляем доставку на объекты Москвы и Московской области и ряда прилегающих регионов, открытыми бортовыми машинами от 1,5 до 22 тонн. Купить ЖБИ, уточнить цены и наличие готовой продукции, вы можете при оформлении заказа. 

КС 10-9 по стандарту: Серия 3.900.1-14

Кольца Кольца колодцев стеновые КС 10-9 применяют для обустройства колодцев производится путем сборки сборной конструкции. Основным компонентом любого колодца являются стенки. Для этого применяют кольца КС 10-9, изготовленные из железобетона. Связка между собой элементов производится путем цемента. Это высокопрочные и многофункциональные изделия (стальной каркас, покрытый слоем бетона, в форме кольца), с помощью которых удается получить долговечные технические сооружения.

1.Варианты написания маркировки.

Обозначение стеновых изделий для колодцев маркируется согласно ГОСТ 8020-90 и Серии 3. 900-3, включает буквенно-цифровую комбинацию – тип изделия и основные размерные группы. Написание маркировки может быть произведено следующими способами:

1. КС 10-9;

2. КС 10-9 а;

3. КС 10-9 б;

4. КС 10-9 п/г;

5. КС 10-9-1;

6. КЦ 10-9;

7. КЦ 10-9 а;

8. КЦ 10-9 б;

9. КЦ 10-9-1.

2.Основная сфера применения.

Кольца колодцев стеновые КС 10-9 применяются как основа для строительства подземной части колодцев различных коммуникаций. Использование их целесообразно не только в промышленном, но и частном строительстве. Эти изделия являются основой при сооружении небольших канализационных и водопроводных, газовых и смотровых колодцев различного назначения. В комплекте с днищем и крышкой сооружение представляют собой готовую законченную герметичную конструкцию. Использование в канализационной и водопроводной системе предъявляют к колодцам особые требования.

Основным направлением использования колец колодцев стеновых КС 10-9 является строительство водопроводных и канализационных сетей различного назначения. Удобство использования этих изделий в том, что кольца устанавливаются одно на другое, а стыки заделываются раствором. Подъем изделия осуществляется за петли, вмонтированные в процессе изготовления кольца. Это уменьшает время на возведение колодца к минимуму, а выполнить такую работу может человек мало знакомый со строительством. В процессе строительства колодца из КС 10-9 в стенки или в стыки колец монтируются скобы или лестница для удобства спуска и подъема.

3.Обозначение маркировки изделий.

Маркирование колодезных железобетонных колец КС 10-9 осуществляется согласно ГОСТ 8020-90, а также Серии 3.900-3. Буквенная группа КС – кольца стеновые, обозначение типа изделия, 10-9 – внутренний диаметр и высота изделия, также может быть обозначена водонепроницаемость бетона (Н – нормальная, П – пониженная, О – особо низкая). Дополнительными буквами может быть указано:

1. а – два отверстия под трубопроводы;

2. б – 4 отверстия.

Основные габаритные размеры составляют следующие параметры: 1160х1160х890 , где соответственно указаны внешний и внутренний диаметры, высота. Масса изделий составляет 600 . Геометрический объем – 1,1976 , объем бетона на одно изделие – 0,24 .

Маркировочные знаки, масса и дата выпуска наносят на наружную боковую поверхность несмываемой черной краской. Дополнительно указывается товарный знак производителя.

4.Основные материалы для изготовления и характеристики.

Изготавливают кольца колодцев стеновые КС 10-9 методом вибропресования. Это придает изделию необходимую прочность и механическую жесткость. Эксплуатация изделия ниже уровня грунтовых вод предъявляет к ним особые требования по водонепроницаемости – марка не менее чем W4. Использование сульфатостойких цементов обеспечивает устойчивость к агрессивному воздействию грунтовых вод.

Основной материал стеновых колец КС 10-9 – тяжелые бетона марки по прочности на сжатие М200-М500. В форму вставляется металлическая сварная сетка из арматуры и заливается бетоном. Затем для упрочнения форма подвергается вибрации, чтобы достичь необходимой прочности изделия. Одним из требований, предъявляемым к готовому изделию, является водонепроницаемость, поскольку установка колец в большинстве случаев происходит ниже уровня грунтовых вод. В процессе производства особое внимание уделяется соблюдению размеров изделий, что немаловажно при строительстве колодцев с правильной геометрической формой.

Арматура для армирования берется класса Ат-IIIС и Ат-IVС согласно ГОСТ 10884. Все металлические детали проходят обязательную антикоррозийную обработку, что значительно увеличивает срок службы колец. Основа из арматуры, покрытая слоем бетона, должна выдерживать длительную эксплуатацию в условиях агрессивной среды. Поскольку в большинстве случаев изделие устанавливается глубоко в грунте, требования к морозостойкости невысокие и определяются в каждом конкретном случае проектом (устанавливается 50-75 циклов замораживания-размораживания). Для удобства подъема изделия на высоту в тело внедряют монтажные петли.

5.Транспортировка и хранение.

Хранение стеновых колец КС 10-9 осуществляется штабелями не более двух рядов в шашечном порядке, устанавливая один элемент на другой. Необходимо избегать падения и порчи изделия. Кроме этого, все элементы должны быть надежно закреплены. При транспортировке и хранении между кольцами должны быть прокладки не мене 40 мм в толщину.

Уважаемые покупатели! Сайт носит информационный характер.
Указанные на сайте информация не являются публичной офертой (ст.435 ГК РФ).
Стоимость и наличие товара просьба уточнять в офисе продаж или по телефону 8 (800) 500-22-52

Кольцевая балка – обзор

7.4.2 КЕССОНЫ

Строительство кессонной шахты осуществляется на уровне земли. Производится выемка керна ствола, и по мере удаления грунта крепь ствола опускается под собственным весом или, при необходимости, добавляется дополнительный груз (кентледж). Дополнительные сегментные элементы крепятся болтами к верхним кольцам, чтобы удлинить кессон, поскольку облицовка продолжает опускаться ниже уровня земли.

Нижняя кромка первого кольца снабжена скошенной жертвенной режущей кромкой (рис.7.6) и предусмотрена смазка наружных поверхностей колец бентонитом. Последовательность построения показана (рис. 7.7).

Рисунок 7.6. Шахтная конструкция в виде кессона.

Рисунок 7.7. Стандартный детальный чертеж люка из сборного железобетона (North West Water).

Этап 1

Необходимость точных и надежных временных работ на уровне земли так же важна, как и «подкрепление»; кессоны дают мало возможностей для исправления вертикальности и округлости после начала опускания.

Первая операция — изготовление направляющей муфты кессона. Производится раскопка на глубину примерно 1,2 м для подкрепления, собираются два кольца и проверяются на ровность и округлость. Эта временная конструкция может затем служить затвором для заливки бетонной кольцевой балки на уровне земли.

Кольцо диаметром 50-100 мм между сегментами и кольцевой балкой создается за счет использования расходуемого заполнителя пустот (например, листа полистирола) при отливке кольцевой балки.В качестве альтернативы для создания кольцевой балки можно также использовать сегментные кольца подходящего размера, окруженные бетоном.

При проходке кессона межтрубное пространство заполняется бентонитом.

Этап 2

Первые два сегментных кольца состоят из режущей кромки и ограничительного кольца (рис. 7.4). Также доступны комбинированные кольца-чокеры/режущие кромки. Наружный диаметр этих специальных сегментных блоков увеличен примерно на 25-50 мм по сравнению со стандартными кольцевыми блоками, что обеспечивает небольшую перекапывание оставшихся колец кессона и тем самым облегчает погружение кессона.

Выемка керна центрального вала обычно выполняется грейферным экскаватором, работающим равномерно вокруг пределов режущей кромки. При необходимости окончательная отделка выкопанной поверхности производится вручную. Скорость опускания кессона по мере постепенного удаления грунта зависит от характера грунта. Управление осуществляется за счет создания большего количества сегментных колец для удлинения кессона, увеличения/уменьшения выступа кессона и смазывания направляющей муфты бентонитом.Иногда необходимо предотвратить неконтролируемое погружение кессона, наложив ограничители на направляющую муфту.

Для стволов большего диаметра в несвязных грунтах может потребоваться более сложная система бентонитовой смазки, обеспечивающая впрыск бентонита непосредственно над опускающимся дроссельным кольцом.

Этап 3

Проходка кессона продолжается до достижения пластового уровня основания. В хороших грунтовых условиях режущая кромка может быть удалена для повторного использования на других стволах, но для грунтовых условий, когда кессонные методы признаны необходимыми, режущая кромка обычно считается неизвлекаемой. Специально изготовленные стальные режущие кромки предпочтительнее для использования в крайне плохих грунтовых условиях и, в частности, для поддержания круглости валов большего диаметра, но они становятся дорогостоящими предметами временных работ, если их нельзя восстановить для повторного использования.

Труднее контролировать кессоны в водоносных грунтах. Если возможно, будут приняты меры для контроля воды путем осушения (например, колодцев или глубоких колодцев) или с помощью сжатого воздуха, используемого в сочетании с вертикальным шлюзом и временным покрытием шахты.В последнем случае строительство ствола будет продолжено методом подкрепления. Однако работы со сжатым воздухом дороги и потенциально опасны, а обезвоживание земли может быть невозможным или недопустимым.

В этих условиях может возникнуть необходимость провести земляные работы (грейфером) ниже уровня грунтовых вод, а при достижении уровня пласта бетонировать основание ствола с помощью тремтрубы. Останутся проблемы с герметизацией основания от воды и дальнейшими мерами предосторожности (например,г. клапаны сброса давления в основании), возможно, потребуется принять для предотвращения всплытия вала в его временном состоянии до того, как полный вес постоянных работ будет достигнут за счет преобразования в люк.

Стадия 4

После завершения проходки и возведения основания ствола следует преобразование ствола, операции аналогичны описанным ранее для строительства ствола путем закрепления. Заливка сегментов обычно не требуется, потому что характер выкапываемого грунта исключает возможность образования пустот в окружающем грунте, но в некоторых случаях может быть указано, что бентонит, остающийся в кольцевом пространстве, удаляется путем вытеснения.

Стволы относительно небольшого диаметра также могут быть заглублены в виде кессонов, сооруженных из монолитных сборных железобетонных колец, соединенных вместе длинными болтами, проходящими через всю глубину бетонного кольца. Первое кольцо состоит из комбинированного блока режущей кромки/ограничителя со встроенным стальным режущим башмаком. Погружению кессона способствует использование экскаваторной машины для опускания блоков кессона после удаления ядра. В настоящее время эти шахты доступны в четырех размерах диаметром от 2 до 3 м.Ограничение по глубине для этого типа кессонов составляет около 10 м.

Блоки коробчатых водопропускных труб также были адаптированы для вертикального использования в связи с кессонной конструкцией шахт, где действуют местные ограничения на расположение канализационных коллекторов или рабочих зон, например, при работе в пределах определенной ширины проезжей части дороги. Обычно ожидается, что такие шахты будут иметь глубину около 6 м.

Калибровка стальных колец для измерения деформации и напряжения усадки композитов на основе цемента

Материалы (Базель).2020 июль; 13(13): 2963.

Факультет строительства и архитектуры, Западно-Поморский технологический университет в Щецине, al. Piastów 50, 70-311 Щецин, Польша; [email protected]

Поступила в редакцию 18 июня 2020 г. ; Принято 30 июня 2020 г.

Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).Эта статья цитировалась в других статьях в PMC. .

Abstract

Усадка бетона представляет собой явление, которое приводит к уменьшению объема композитного материала в течение периода отверждения. Метод определения влияния ограниченной усадки описан в стандарте ASTM C 1581/C 1581M-09a. В этой статье показана калибровка измерительных колец в соответствии с теорией упругости и анализ зависимости деформации стального кольца от напряжения растяжения высокопрочного бетона в зависимости от времени. Стальные кольца, снабженные тензодатчиками, используются для измерения деформации при сжатии образцов.Деформация вызвана усадкой образца бетонного кольца, которое затягивается вокруг стальных колец. Метод позволяет регистрировать изменения процесса усадки во времени и оценивать склонность бетона к растрескиванию. Однако стандарт не фокусируется на деталях механической конструкции испытательного стенда. Для получения точных измерений испытательный стенд необходимо откалибровать. Ошибки измерения могут быть вызваны неправильной, неровной установкой тензорезисторов, неточной геометрией стальных измерительных колец или неправильной настройкой оборудования.Калибровочный метод позволяет определить напряжение в образце бетона, приводящее к его растрескиванию при удельной деформации стального кольца.

Ключевые слова: испытание с защемленным кольцом, автогенное усадочное растрескивание, испытание на растрескивание бетона, испытание на усадочное растрескивание бетона, калибровка защемленного кольца процессов сушки, карбонизации и автогенных процессов [1,2,3,4,5].Если элемент не защемлен и может свободно изменять свой объем, структура остается целой. Однако при сдерживании усадки отсутствие свободных деформаций приводит к развитию внутренних напряжений, приводящих к растрескиванию.

Одним из основных методов исследования контролируемого снижения усадочных деформаций бетона является применение кольцевых методов. Предположительно, первые испытания такого типа были проведены Карлсоном и Редингом [6] в 1940-х годах, где результатом исследований стал возраст растрескивания образцов бетонных колец.Геометрию и сечение бетонного кольца можно подобрать исходя из размера заполнителя. Степень ограничения зависит от модуля упругости и ширины двух колец: бетонного кольца и жесткого стального кольца, ограничивающего свободную деформируемость композита. Однако рост является общепринятым параметром. Были разработаны различные геометрии ограничительных колец [7,8,9] и кольцевых бетонных образцов [7,10,11,12]. Использовались два стальных мерных кольца: наружное и внутреннее, где использовалось дополнительное наружное кольцо для ограничения деформаций, вызванных автогенным набуханием и тепловым расширением бетона [13].Были проведены исследования эллиптических колец для достижения более раннего растрескивания бетона [14,15]. В США были разработаны два стандарта для кольцевых испытаний: стандарт моста AASHTO T 334-08 и ASTM 1581M-09a.

Установлено в стандарте ASTM C 1581/C 1581M–09a «Определение возраста при растрескивании и характеристик вызванного растяжения раствора и бетона при ограниченной усадке». Размеры стальных и бетонных колец означают, что растягивающие напряжения из-за ограничений аналогичны к растягивающим напряжениям из-за высыхания наружной поверхности образцов бетона.Такая конфигурация граничного напряжения вызывает равномерное деформирование бетонного сечения. Близкое значение краевого растягивающего напряжения определяет разрушение образца бетона в результате превышения его прочности на растяжение [16]. В методе колец используется тензометрическое измерение деформации стального кольца, вызванной усадкой бетона. Существенным преимуществом этого метода является то, что регистрация деформаций начинается сразу после формирования образца.

В современных бетонах с низким водоцементным отношением на общую усадку существенное влияние оказывает автогенная усадка, возникающая на первой стадии твердения. Бетоны с высокими эксплуатационными характеристиками подвергаются автогенной усадке даже до 200 мкм/м после первого дня созревания. В случае традиционных бетонов с водоцементным отношением 0,5 величина автогенной усадки через 28 сут достигает 100 мкм/м и в практических условиях незначительна [1]. Трещины, вызванные усадкой, увеличивают глубину проникновения воды и агрессивных веществ, вызывающих коррозию арматуры, вымывание бетона и, как следствие, ухудшение прочности бетона и разрушение конструкций.На сегодняшний день было проведено множество исследований, направленных на повышение долговечности и минимизацию склонности бетона к растрескиванию. В исследованиях проанализировано влияние изменяющихся климатических условий на скорость разрушения образцов бетона [10,17,18] и скорость начала сушки [19,20]. Также было исследовано влияние состава бетона на склонность к растрескиванию [7, 9, 21, 22, 23]. Исследования также включали влияние пропитанного заполнителя внутреннего отверждения [24, 25], волокон [7, 8, 9, 26, 27], добавок, уменьшающих усадку [28, 29]. Численное моделирование также было выполнено для прогнозирования восприимчивости бетона к растрескиванию на основе кольцевых методов [30,31,32].

Испытания, проведенные в соответствии со стандартом ASTM C 1581/C 1581M–09a, позволяют определить время растрескивания образца бетона в результате ограниченной усадки, превышающей предел прочности бетона на растяжение. Однако определить точную величину усадки не представляется возможным; вместо этого необходимо измерить деформацию стального кольца. Прежде чем тестовые измерения можно будет использовать в дальнейшем анализе, стальные измерительные кольца должны быть откалиброваны.Процесс калибровки устраняет ошибки измерения, вызванные установкой тензометрического датчика, которые могут давать результаты, отличные от результатов, рассчитанных с помощью теоретических уравнений. Эти ошибки могут существенно повлиять или даже полностью нарушить измерения. Испытания калиброванных стальных колец методом защемленных колец позволяют точно измерить деформации стальных колец и определить растягивающие напряжения в образцах бетонных колец.

В статье представлен процесс калибровки трех стальных мерных колец.С помощью калиброванных защемленных колец была проведена процедура испытаний двух самоуплотняющихся высокопрочных бетонов с легким и природным заполнителем. Полученные значения деформации стального кольца и развиваемые растягивающие напряжения в кольцевых бетонных образцах анализировали для двух условий созревания: деформация за счет самоусадки и усадки при высыхании (боковая опалубка снимается через 24 часа бетонирования) и деформация за счет только автогенной усадки без эффектов высыхания боковой поверхности. . Использование различных режимов испытаний позволило проверить точность измерений и устойчивость развития деформации при кратковременных и длительных испытаниях.

2. Задача исследования

Целью исследования была калибровка трех стальных измерительных колец для регистрации деформации в соответствии со значениями, полученными из теории упругости. Новинкой этого теста является калибровочный стенд и процедура, предназначенная для измерения деформации стальных колец в соответствии со стандартом ASTM C 158/C 1581M–09a, на который получен патент на изобретение.

3. Методика и программа эксперимента

3.1. Описание стенда

Принципиальная схема стенда калибровочных испытаний представлена ​​на рис.Стальное измерительное кольцо, снабженное тензорезисторами, установленными по окружности на внутренней поверхности, должно быть установлено в центре наружного защитного кольца и закреплено на нижней плите. Чтобы применить внешнее давление для калибровки, между измерительным кольцом и внешним экраном следует поместить резиновый надувной воротник. Затем кольца следует закрыть жесткой верхней пластиной. Нижняя и верхняя плиты должны быть изготовлены из недеформируемого материала, например стали, и закреплены друг к другу болтами.Наружное кольцо должно быть на 5 мм выше измерительного кольца, чтобы обеспечить свободную деформацию. Такая конструкция стенда позволяет прикладывать к внутреннему измерительному кольцу сжимающие напряжения от неподвижного внешнего экрана и неподвижных горизонтальных пластин.

Блок-схема системы калибровки стальных мерных колец: ( a ) вид сверху; ( б ) раздел А-А.

Резиновая манжета должна быть подключена через цифровой манометр к воздушному компрессору для одновременной регистрации его давления и деформации измерительного кольца.Стальное измерительное кольцо соединено тросами с тензометрическим мостом и измерительным оборудованием. Система калибровки, показанная на рис., использует тензометрический мост с внутренней температурной компенсацией.

Система, используемая в лаборатории, представляет собой тензометрический мост без внутренней температурной компенсации, что требует подключения тензодатчиков к полумостовым или полномостовым схемам Уитстона. Каждая точка измерения состояла из пары тензорезисторов, вертикально и кольцеобразно приклеенных к внутренней поверхности стального кольца.Температурная компенсация обеспечивалась размещенными на вертикальной оси тензорезисторами, входящими в цепь другого измерительного кольца. Установка показана на , а блок-схема представлена ​​на . Калибровка проводилась по трем измерительным кольцам с четырьмя парами тензодатчиков, расположенных через каждые 90 градусов. Тензометрические датчики были установлены в окружном направлении, на полпути к внутренней поверхности стальных колец. Для компенсации температурного влияния снимались записи с тензодатчиков, установленных в дополнительном измерительном кольце, не участвовавшем активно в калибровке, как показано на рис.

Стенд для калибровочных испытаний: ( a ) размещение измерительного кольца, резинового кольца и защитного кольца; ( b ) изолированы верхней пластиной, нижней пластиной и внешним защитным кольцом.

Система калибровки с использованием тензометрического моста без внутренней температурной компенсации: 4 пары тензодатчиков.

Компоненты системы калибровки: ( a ) измерительные кольца во время испытания; ( b ) регистрация деформации и давления воздуха.

3.2. Экспериментальная процедура

Во-первых, пассивный этап калибровки начинается с размещения измерительного кольца на испытательном стенде, его плотного соединения с пластинами и подключения измерительного оборудования и компрессора. Активный процесс калибровки начинается на втором этапе, как показано на рис. Воздух, нагнетаемый компрессором, проходил по шлангу с цифровым манометром к воротничку. Как только пространство между кольцом и защитной пластиной заполняется, манжета начинает оказывать равномерное радиальное давление на окружающие поверхности, включая внешнюю поверхность стального кольца.Тензорезисторы регистрируют изменение сопротивления и посылают импульс на измерительный мост, отвечающий за расчет деформации стального кольца. С калибровочного моста сигнал поступает на компьютер, который отображает измерения в виде непрерывного графика функции деформации кольца. показывает испытательный стенд во время процесса калибровки кольца.

Дополнительно для минимизации трения между разжимным кольцом и измерительным кольцом внешние поверхности измерительного кольца, кольца и внутренней поверхности наружного кольца перед испытанием были покрыты синтетическим маслом.Трение расширяющегося тора о внешнюю поверхность измерительного кольца может вызвать расхождения и неравномерную деформацию. Это следует из коэффициента Пуассона для стали и может вызвать кумулятивную ошибку измерения для каждой калибровки измерительных колец.

Измерения позволяют получить временную функцию давления и деформации. Результат виден как линейная зависимость между окружной деформацией и радиальным напряжением. Сравнение функций, как полученных из измерений, так и рассчитанных по теоретическим уравнениям, позволяет определить калибровочный коэффициент для тестируемого кольца.Калибровка позволяет сравнить результаты измерения деформации для трех независимых колец.

Калибровочный анализ выполнен отдельно для трех стальных колец с использованием теоретической функции [6]:
где σR представляет собой внешнее давление на стальное кольцо (МПа), εθ представляет собой окружную деформацию стального кольца (м/м·10 −3 ), Es представляет собой модуль упругости стального кольца (ГПа), ros представляет собой внешний радиус стального кольца (мм), а ris представляет собой внутренний радиус стального кольца (мм).

На основании калиброванной зависимости окружной деформации измерительных колец εθ от величины радиального давления σR определяют ход периферийных напряжений в образцах бетонных колец. Наибольшее значение окружных напряжений в образце бетона фиксируется в ближайшей зоне радиального напряжения стального кольца – на внутренней поверхности образца бетона [6]:

σθmax,c=σR·(roc2ric2+1) /(roc2ric2−1)

(2)

где σθmax,c представляет собой максимальное окружное напряжение в образце бетона (МПа), roc представляет собой внешний радиус образца бетона (мм), а ric представляет собой внутренний радиус образца бетона (мм).

4. Результаты

4.1. Результаты калибровочных испытаний

Деформации стальных колец регистрировались индивидуально для каждого из четырех тензорезисторов как функция времени и в зависимости от действующего давления. Для исключения возможных ошибок измерения и повышения точности калибровки измерение давления, действующего на каждое кольцо, и измерение деформации на каждом тензодатчике производилось 6 раз. Это позволило включить три измерительных цикла, каждый раз поворачивая стальное кольцо вокруг резинового кольца, по два измерения за цикл.Затем можно рассчитать среднее значение деформации стального кольца. Влияние давления воздуха в диапазоне от 0 до 5,5 бар на функцию деформации во времени было последовательным и повторяемым для каждого испытанного кольца, как показано на рис.

Стальное кольцо B деформируется при внешнем давлении в диапазоне от 0 до 5,5 бар.

Измеренные значения деформации стального кольца для каждого калибра и для каждого пробного испытания показаны на . В таблице также показаны средние деформации для каждого калибра из всех испытаний и средние деформации для всего кольца в каждом испытании.

Таблица 1

Измеренные окружные деформации для отдельных тензорезисторов при постоянном давлении (5,5 бар).

Штамм за 90 192 датчика [м / м · 10 -6 ]

4

Измерительный цикл (MC) 1: начало позиции 2: 90 ° 0 3: 180 ° 0 3: 180 ° 39152

3: 180 ° CHENT MAUNTE Звонок Среднее /
Теоретическое кольцо
Повторение 1 раз 2 раза 1 раз 2 раза 1 раз 2 раза Отклонение
Кольцо А Деформация на манометр [м/м·10 −6 ] 1 −37. 26 -36,98 -35,54 -37,01 -36,67 -36,21 -36,61 101,9% 1,9%
2 -36,13 -36,11 -36,67 -36,23 -36,54 -36,04 -36,29 101,0% 1,0%
3 -35,47 -36,14 -35,54 -36,16 -37,24 −36. 54 -36,18 100,7% 0,7%
4 -36,55 -36,07 -36,33 -36,31 -36,18 -35,73 -36,20 100,7% 0,7%
Кольцо означают на MC -35. 35 -36.33 -36.02 -36.43 -36.66 -36.13 −36,32 101,1% 1.1%
Кольцо В 1 -35,82 -36,05 -35,25 -35,99 -35,71 -35,89 -35,79 99,6 % -0,4%
2 -35. 43

-35.43 -35.64 -35997 -35916 -35.16 -35.58 -358 -35,16 -35.49 98,8% -1.2%
3 -35,36 -35,64 -35,92 -35,74 -34,84 -35,86 -35,56 99,0% -1,0%
-35,03 -36,04 -35,14 -35,81 -35,81 -35,11 -35,49 98,8% -1,2%
Кольцо среднее за MC -35,41 −35,84 −35. 57 −35,68 −35,49 −35,51 −35,58 99,0% −1,0%
Кольцо С ​​ Штамм на калибр [м / м · 10 -6 ] 1 -34.98 -35.11 -35. 57 -35.27 -35.78 -358 -3547 -35.36 98.4 98.4 % −1,6%
2 −35.51 -34,14 -34,05 -34,52 -34,54 -34,68 -34,57 96,2% -3,8%
3 -30,57 -30,87 — 31. 21 -30,94 -30,56 -30,68 -30,81 85,7% -14,3%
4 -34,89 -34,71 -34,94 -34,48 — 34,5 −34.64 -34,69 96,6% -3,4%
Кольцо Среднее Пер MC -33,99 -33,71 -33,94 -33,8 -33,85 -33,87 −33,86 94,2% −5,8%
Теоретическое кольцо −35,93 100,0% 0,0%

Исходя из отклонений, показанных на , можно заметить, что тензометрические датчики колец A и B были установлены правильно, а геометрия кольца находится в пределах 2%. Предполагается, что отклонение до 5 % связано с несовершенством изготовления и его влияние незначительно. Отклонения выше 5% и до 15% требуют применения калибровочного коэффициента, который рассчитывается и применяется к отдельному тензодатчику или ко всему кольцу. Большее отклонение деформации требует исключения из испытаний измерительного кольца. В такой ситуации необходимо удалить неисправные тензорезисторы и проверить геометрию колец.

также показывает, что для кольца C измеренные значения отличаются на 6% от теоретической модели кольца.Окружные тензорезисторы № 1, 2 и 4 на кольцах А, В и С регистрируют близкие значения деформации, а тензорезистор № 3 на кольце С показывает значение ниже значений соответствующего тензорезистора на кольцах А и В. Это свидетельствует о плохой установке третьего тензодатчика и правильной геометрии стального кольца. Как упоминалось выше, для кольца C необходимо применять калибровочный коэффициент из-за отклонения измеренной деформации от теоретических значений в пределах 15%. Диапазоны допусков от ± 5% до ± 15% были проанализированы для каждого окружного тензорезистора и для среднего значения деформации кольца относительно теоретического значения.

Когда тензорезисторы регистрируют дифференцированные значения деформации при постоянном уровне давления, это свидетельствует о неправильной или непараллельной их установке на внутренней поверхности кольца. Однако если все зарегистрированные значения деформации одинаковы и ниже или выше теоретического значения, то, скорее всего, геометрия измерительного кольца отличается.

показывает точность измерения испытанных колец относительно теоретических значений деформации. Кольца А и В показывают значения деформации, близкие к значениям, рассчитанным по уравнению (1), тогда как кольцо С ​​имеет значительную погрешность измерения.

Окружная деформация испытуемых стальных колец под давлением 5,5 бар с выделением зон правильности измерения: 1 – деформация кольца в пределах допуска ±5 %, 2 – деформация кольца требует применения калибровочного коэффициента в пределах ±15 %, 3 — неправильная регистрация деформации кольца.

показывает измеренную функцию окружной деформации-радиальных напряжений для стальных колец и теоретическую кривую. Функция деформации колец А и В развивается в соответствии с теоретическим соотношением.На основании этого можно констатировать, что кольца А и В откалиброваны правильно, и нет необходимости в дополнительном усилении за счет калибровочного коэффициента. Деформации кольца С существенно отличаются от теоретических расчетов. Чтобы правильно откалибровать кольцо C, необходимо изменить коэффициент наклона функции окружной деформации и радиального напряжения.

Определение калибровочного коэффициента для отдельного кольца.

4.2. Коэффициент калибровки для отдельного кольца

Результатом процесса калибровки является индивидуально определенный коэффициент калибровки кольца (3), который регулирует коэффициент наклона графика измеренных значений относительно теоретического графика.Этот коэффициент учитывает геометрические несовершенства колец и неправильный монтаж тензодатчиков. Калибровочные коэффициенты для трех рассматриваемых измерительных колец показаны на .

где εθ.t представляет собой теоретическую окружную деформацию стального кольца при заданном давлении (м/м·10 −6 ), εθ.m представляет собой измеренную окружную деформацию стального кольца при заданном давлении (м/м·10 −6 ), а γc представляет калибровочный коэффициент.

Таблица 2

Допустимая погрешность и калибровочные коэффициенты.

Кольцо штамм на 5,5 бар [м / м · 10 -6 ] отклонение [%] коэффициент калибровки [-]
A -36. 32 1.1 1.000
B -35.58

-35.58 -1.0 -1.0 1.000
C -33.86 -5.8 — 5.061
Теория −35. 93

Зарегистрированные деформации колец A и B находятся в пределах допуска нижней границы 5%, поэтому их не нужно калибровать, и их можно непосредственно использовать в дальнейших анализах. Измеренные деформации для кольца С должны быть рассчитаны, включая калибровочный коэффициент, в соответствии с уравнением:

где εθ.n представляет собой измеренную окружную деформацию стального кольца «n» (м/м·10 -6 ), а εθ.n.m представляет зарегистрированную окружную деформацию стального кольца «n».

Калибровочный коэффициент можно также использовать для коррекции времени образования трещин в бетоне, как показано в уравнении (5). В случае равномерного отклонения регистрируемых деформаций от всех тензорезисторов данного кольца это явно указывает на жесткость, отклоняющуюся от жесткости теоретического кольца. В такой ситуации, когда отклонение деформации находится в диапазоне от 5 % до 15 %, целесообразно модифицировать зарегистрированное время растрескивания бетона с помощью калибровочного коэффициента. Основываясь на результатах в , только один тензорезистор с С-образным кольцом показал значения значительно ниже теоретического значения, что ясно указывает на ошибку монтажа этого тензорезистора и отсутствие причин для изменения времени образования трещины для этого кольца.

tcrack.n=tcrack,n.mγc

(5)

где tcrack.n представляет собой измеренное время образования трещин стального кольца «n» после калибровки (дни), а tcrack.n.m представляет собой зарегистрированное время образования трещин стального кольца «n» (дни).

Использование такой калибровки необходимо для каждого измерительного кольца, которое было подготовлено для испытаний на склонность к растрескиванию в соответствии со Стандартом ASTM C 1581/C 1581M-09a.

4.3. σ-ε Соотношение

Использование калибровочных коэффициентов для каждого измерительного кольца позволяет единую интерпретацию результатов, усреднение значений деформации, определение среднего времени образования трещин как среднего времени образования трещин для отдельных образцов и определение функции окружных деформаций измерительного кольца εθ до максимальных значений окружных напряжений в бетонных образцах колец σθmax,c. представляет собой линейную зависимость обсуждаемых параметров.

Теоретическая взаимосвязь между деформацией стального кольца и напряжением растяжения образца бетонного кольца.

5. Экспериментальные исследования

Анализ влияния калибровки стального мерного кольца был проведен для двух самоуплотняющихся бетонов: бетона С-1 с мелким и крупным природным заполнителем и бетона С-2 с предварительно пропитанным мелким и крупный легкий заполнитель. Для обоих анализируемых бетонов были проведены два типа испытаний на усадку бетона; первый был основан на деформации бетона через 24 часа после бетонирования, а второй не включал деформацию образца.

Состав рассматриваемых бетонных смесей приведен в . Кольцевые образцы бетона были сформированы вокруг стальных измерительных колец, и их геометрия соответствовала требованиям ASTM C 1581/C 1581M-09a. Измерительные стенды были помещены в климатическую камеру, где проводились испытания при постоянной температуре Т = 20 ± 2 °С и относительной влажности RH = 50 ± 3 %. Проектируемые бетоны должны были обладать высокой склонностью к растрескиванию под действием общей усадки.

Таблица 3

Состав и нотификация бетонных смесей.

]

]

0

Бетон цемент 42,5р [кг / м 3 ] Fly
[Kg / M 3 ]
Forica Folite
[KG / M 3 ]
KG / M 3 ] SP [KG / M 3 ] Агрегат [кг / м 3 ]
натуральный легкий
0-2 2-8 0-4 4-8 4-8
C1 / 450 / Na 450 72 38 92 38 155 11 624 1072
C2/450/NA-LWA 450 72 38 155 7. 65 310 540

Испытания на деформацию проводились одновременно на трех калиброванных измерительных кольцах, как показано на рис.

Испытание бетона на ограниченную усадку: ( a ) образцы бетона, изолированные и подвергнутые автогенной усадке; ( b ) Снятие боковой опалубки после 24 часов бетонирования и измерение влияния усадки при высыхании.

и представить результаты испытаний стального кольца типа 1 на деформацию и развитие растягивающих напряжений на внутренней поверхности образцов бетона с момента их образования с последующей деформацией через 24 ч и до их растрескивания в результате постепенной сушки усадка.

Развитие деформации в стальных кольцах и развитие напряжения в бетоне С-1, вызванное общей усадкой.

Развитие деформации в стальных кольцах и развитие напряжения в бетоне С-2, вызванное общей усадкой.

Проведенные испытания на деформацию позволили провести два отдельных анализа. Первый анализ касался деформации измерительного кольца С до и после калибровки с учетом установленного калибровочного коэффициента. На его основе можно сделать вывод, что калибровка подтверждает кольцо С ​​относительно колец А и В.Таким образом, значения деформации характеризуются низким стандартным отклонением и позволяют определить среднее развитие деформации, влияющее на правильную интерпретацию результатов.

Второй анализ относился к интерпретации свойств материала бетона на основе зависимости деформации стального кольца от растягивающего напряжения на внутренней поверхности кольцевых бетонных образцов в зависимости от времени. Натуральный заполнитель, используемый в бетоне С-1, привел к более высоким прочностным параметрам, а также к более воздухонепроницаемой и однородной структуре по сравнению с бетоном С-2 с легким заполнителем. Тем не менее, бетон С-1 растрескался на третьи сутки после бетонирования при средней величине деформации стального кольца -76,8 мкм/м и среднем растягивающем напряжении на внутренней поверхности образцов бетона 6,2 МПа. Динамическое развитие автогенной усадки в первые сутки и дополнительное влияние усадки при сушке через сутки привели к быстрой потере прочности за счет растрескивания образцов бетона марки С-1. В случае бетона С-2 автогенная усадка в первые сутки не наблюдалась и имело место умеренное развитие усадки от высыхания после деформации образца.Легкий пропитанный заполнитель привел к внутреннему уходу, что вызвало более медленное развитие усадки и напряжения. Использование легкого заполнителя увеличило время образования трещин примерно до 5 дней и снизило прочность бетона. Растрескивание бетона С-2 произошло при средней величине деформации стального кольца -16,3 мкм/м, что вызвало среднее растягивающее напряжение внутренней поверхности 1,3 МПа. показана морфология трещин образцов бетона после потери прочности вследствие автогенной и высыхающей усадки. Развитие деформации мерных колец отражает однородность структуры материала.Отсюда видно, что для бетона С-2 ход деформации был более неравномерным.

Образцы бетонных колец с трещинами: ( a ) высокопрочный бетон с крупным натуральным заполнителем 2-8, ширина трещин = 0,9 мм; ( б ) высокопрочный бетон с крупным легким заполнителем 4-8, ширина трещины = 2,4 мм.

В следующих испытаниях закрепленного бетона типа 2 было проанализировано влияние калибровки стальных колец на правильность измерений в течение более длительного периода времени.Кольцевые образцы бетонов С-1 и С-2 не деформировались через 1 сут, но оставались утепленными в течение 28 сут. В то время развивалась только автогенная усадка, и анализировалось ее влияние на деформации стальных колец. Результаты теста показаны на и .

Развитие деформации в стальных кольцах и развитие напряжения в бетоне С-1, вызванное автогенной усадкой.

Развитие деформации в стальных кольцах и развитие напряжения в бетоне С-2, вызванное автогенной усадкой.

Измерение деформации стальных колец под действием автогенной усадки, особенно для бетона С-1, показало правильность методики калибровки в диапазоне 28 сут.Для С-образного кольца представлены результаты до и после калибровки. Применение калибровочного коэффициента для хода деформации С-образного кольца позволило правильно проанализировать результаты и определить склонность бетона к растрескиванию как при коротких, так и при длинных периодах измерения.

На основании анализа развития параметров бетона С-1 с природным заполнителем можно отметить монотонный рост деформации мерных колец в результате непрерывного развития автогенной усадки бетона.В течение 28 дней бетон не проявляет склонности к растрескиванию при заданном уровне ограничения. С другой стороны, характер повышения и величина среднего растягивающего напряжения на внутренней поверхности образцов бетона на уровне 5,5 МПа могут свидетельствовать о развитии микротрещин в структуре и разрушении образцов при позднее время. Отсутствие растрескивания образцов в течение 28 сут обусловлено увеличением прочности бетона в процессе испытаний и отсутствием усадки при высыхании.

Анализ хода деформации измерительных колец для бетона С-2 с легким заполнителем не показал влияния автогенной усадки. Во всем диапазоне измерений пропитанный легкий заполнитель проявлял твердеющие свойства, в результате чего в образцах бетонных колец не развивалась автогенная усадка. Регистрация деформации стального кольца во всем диапазоне измерений составляла от 0 до -10 мкм/м, создавая минимальное растягивающее напряжение в образцах бетона.

доказывает необходимость калибровки стального кольца C, где значения калиброванной деформации сходятся с деформациями для колец A и B.Некалиброванная зарегистрированная деформация кольца С также была нанесена на график и показывает приблизительное отклонение растягивающих напряжений в бетоне через 28 дней примерно на 0,4 МПа, что означает недооценку примерно на 7% по отношению к среднему напряжению для всех образцов.

6. Выводы

При калибровочном испытании давление, прикладываемое к измерительному кольцу резиновым кольцом, имитирует нагрузку, вызванную усадкой бетона. Измерение давления воздуха цифровым манометром определяет график зависимости окружной деформации от радиального напряжения.Калибровочный тест дополнительно устраняет ошибку, вызванную геометрией и модулем упругости материала. Пневматическая калибровка позволяет компенсировать ошибки, возникающие из-за неправильной установки тензодатчика, путем применения определенного в ходе испытаний калибровочного коэффициента, который переводит зарегистрированные деформации в калиброванные окружные деформации, точно соответствующие теоретическим значениям.

Процедура калибровки позволяла проводить одновременные измерения деформации при заданном напряжении для всех колец испытательного стенда.Полученные калибровочные функции используются для расчета средних значений результатов, которые можно использовать в дальнейших исследованиях. Калиброванные деформации позволяют определить напряжения, возникающие в момент растрескивания образцов бетонных колец, с помощью стандартного жесткого измерительного кольца. Это позволяет классифицировать склонность бетона к растрескиванию.

Краткосрочные и долгосрочные испытания подтверждают эффективность калибровки для правильной интерпретации результатов испытаний на склонность бетона к растрескиванию с использованием ограничительных колец.Применяемый метод калибровки расширяет объем испытаний корректным анализом средней деформируемости стальных колец и определением величины растягивающего напряжения в бетоне при заданном уровне деформации стального кольца.

В дальнейшем планируется провести исследования влияния процентного содержания минеральных добавок на время растрескивания образцов бетонных колец, вызванного эффектом автогенной усадки.

7. Патенты

№ PL225785: Способ калибровки мерных колец для измерения их деформируемости в результате усадочных деформаций залитых материалов и система калибровки мерных колец для измерения их деформируемости как в результате усадочных деформаций залитых материалов.

Благодарности

Авторы выражают признательность Факультету строительства и архитектуры Западно-Поморского технологического университета в Щецине и благодарят за проведение исследования, описанного в этой статье. Мы благодарим нашего техника Рышарда Войташевского и рецензента доктора Патрика Дж. Волерта, чьи предложения значительно улучшили эту рукопись.

Вклад авторов

Концептуализация, А.З. и М.К.; методология, А.З.; программное обеспечение, AZ; проверка, А.З.; формальный анализ, А.З.; следствие, А.З., М.К.; написание – черновая подготовка, А.З., М.К.; написание-обзор и редактирование, А.З., М.К.; надзор, А.З., М.К. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование не получило внешнего финансирования.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

2. Тадзава Э. Автогенная усадка бетона. 1-е изд. A & FN Spon Press; Лондон, Великобритания: 1999. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]3. Се Т., Фанг С., Мохамад Али М.С., Висинтин П. Характеристики автогенной усадки и усадки при высыхании бетона со сверхвысокими характеристиками (UHPC): экспериментальное исследование. Цем. Конкр. Композиции 2018;91:156–173. doi: 10.1016/j.cemconcomp.2018.05.009. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]4. Ян Ю., Сато Р., Каваи К. Автогенная усадка высокопрочного бетона, содержащего микрокремнезем, при сушке в раннем возрасте. Цем. Конкр. Рез. 2005; 35: 449–456. doi: 10.1016/j.cemconres.2004.06.006. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]5.Дурамае С., Танчирапат В., Чиндапрасирт П., Джатурапитаккул С., Суконтасуккул П. Автогенная усадка и усадка при высыхании строительных растворов и пористая структура паст, изготовленных с активированным связующим из остатка карбида кальция и летучей золы. Констр. Строить. Матер. 2020;230:116962. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.116962. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 6. Карлсон Р.В., Рединг Т.Дж. Растрескивание бетона. Дж. Бостон Соц. Гражданский англ. 1942; 29: 98–109. [Google Академия]7. Хоганкамп Дж., Грасли З. Использование мелкодисперсного цемента для повышения эффективности углеродных нановолокон в отношении сопротивления растрескиванию портландцементных растворов при усадке при высыхании.Цем. Конкр. Композиции 2017; 83: 405–414. doi: 10.1016/j.cemconcomp.2017.08.006. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]8. Ю Д.-Х., Бантия Н., Юн Ю.-С. Бетон, армированный волокнами, со сверхвысокими характеристиками: развитие усадочных деформаций в раннем возрасте и возможность растрескивания. Дж. ASTM междунар. 2017;45:2061–2070. doi: 10.1520/JTE20160114. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]9. Бриффо М., Бендуджема Ф., Д’Алоя Л. Влияние волокон на раннее растрескивание бетонной облицовки тоннеля. Часть I: Лабораторный кольцевой тест. Танн. Подгр. Космическая техника.2016;59:215–220. doi: 10.1016/j.tust.2016.07.016. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 10. Карлсон Р.В., Рединг Т.Дж. Модельное исследование образования усадочных трещин в бетонных стенах зданий. Структура АКИ. Дж. 1988; 85: 395–404. [Google Академия] 11. Хоссейн А.Б., Вайс Дж.В. Роль геометрии образца и граничных условий в развитии напряжения и растрескивании при испытании защемленным кольцом. Цем. Конкр. Композиции 2006; 26: 189–199. doi: 10.1016/j.cemconres.2004.06.043. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 12. Гжибовский М., Шах С.П. Усадочное растрескивание фибробетона.АКИ Матер. Дж. 1990; 87: 138–148. [Google Академия] 13. Дин С.В., Шлиттер Дж.Л., Сентер А.Х., Бенц Д.П., Нантунг Т., Вайс В.Дж. Тест двойного концентрического кольца для оценки развития остаточного напряжения из-за ограниченного изменения объема. Дж. ASTM междунар. 2010;7:1–13. doi: 10.1520/JAI103118. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 14. Донг В., Чжоу С., Ву З. Основанный на механике разрушения метод прогнозирования растрескивания круглых и эллиптических бетонных колец при сдерживаемой усадке. англ. Фракт. мех. 2014; 131:687–701.doi: 10.1016/j.engfracmech.2014.10.015. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 15. Донг В., Чжоу С., Ву З., Кастюкас Г. Влияние размера образца на оценку усадочного растрескивания бетона с помощью эллиптических колец: тонкие и толстые. вычисл. Структура 2016; 174:66–78. doi: 10.1016/j.compstruc.2015.12.005. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 16. Бентур А., Ковлер К. Оценка характеристик раннего растрескивания в цементных системах. Матер. Структура 2003; 36: 183–190. doi: 10.1007/BF02479556. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 17.Ли З., Ци М., Ли З., Ма Б. Ширина трещины в высокопрочном бетоне из-за ограниченной усадки. J. Mater Civ. англ. 1999; 11: 214–223. doi: 10.1061/(ASCE)0899-1561(1999)11:3(214). [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 18. Шах Х.Р., Вайс Дж.В. Количественная оценка усадочных трещин в фибробетоне с помощью кольцевого теста. Матер. Структура 2006; 39: 887–899. doi: 10.1617/s11527-006-9089-9. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 19. Beushausen H., Chilwesa M. Оценка и прогнозирование растрескивания при усадке при высыхании в верхних слоях цементного раствора. Цем. Конкр. Рез. 2013; 53: 256–266. doi: 10.1016/j.cemconres.2013.07.008. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 20. Ковлер К., Сикулер Дж., Бентур А. Испытания на ограниченную усадку кольцевых образцов из фибробетона: влияние теплового расширения сердцевины. Матер. Структура 1993; 26: 231–237. doi: 10.1007/BF02472616. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 22. Хуанг Л., Хуа Дж., Канг М., Луо К., Чжоу Ф. Влияние стальных пластин и шпилек на усадку и потенциал растрескивания высокопрочного бетона. Материалы. 2019;12:342.doi: 10.3390/ma12030342. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]23. Ма Л., Чжао Ю., Гун Дж. Ограниченные свойства растрескивания при ранней усадке высокопрочного бетона, содержащего летучую золу и измельченный гранулированный доменный шлак. Констр. Строить. Матер. 2018; 191:1–12. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.09.154. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 24. Кашиньска М., Зелиньски А. Влияние состава смеси на усадочное растрескивание легкого самоуплотняющегося бетона. Хрупкие матричные композиции.2012; 10: 265–274. doi: 10.1533/9780857099891.265. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 25. Кашиньска М., Зелиньски А. Влияние легкого заполнителя на минимизацию автогенной усадки в самоуплотняющемся бетоне. Procedia англ. 2015; 108: 608–615. doi: 10.1016/j.proeng.2015.06.186. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 26. Wu X., Zhou J., Kang T., Wang F., Ding X., Wang S. Лабораторные исследования растрескивания при усадке армированного отходами бетона из переработанного заполнителя. Материалы. 2019;12:1196. doi: 10.3390/ma12081196.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]27. Сарадар А., Тахмуреси Б., Мохсени Э., Шадмани А. Ограниченное растрескивание при усадке высокопрочного фибробетона. Волокна. 2018;6:12. doi: 10.3390/fib6010012. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 28. Шах С.П., Карагулер М.Е., Саригафути М. Влияние добавок, снижающих усадку, на сдерживание усадочного растрескивания бетона. АКИ Матер. Дж. 1992; 89: 291–295. [Google Академия] 29. Вайс Дж., Лура П., Раджабипур Ф., Сант Г. Эффективность добавок, уменьшающих усадку, при различной влажности в раннем и раннем возрасте.АКИ Матер. Дж. 2008; 105: 478–486. дои: 10.14359/19977. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 30. Аль-Мусави Х., Хуанг Х., Гуаданьини М., Пилакутас К. Численное исследование влияния ограниченной усадки на быстротвердеющие простые и переработанные чистые стальные фибробетонные покрытия. Констр. Строить. Матер. 2020;244:117723. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117723. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 31. Бриффо М., Бенбудджема Ф., Торренти Дж. М., Нахас Г. Численный анализ термоактивного испытания с ограниченной усадкой кольца для изучения поведения массивных бетонных конструкций на раннем этапе старения.англ. Структура 2011;33:1390–1401. doi: 10.1016/j.engstruct.2010.12.044. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 32. Радлинская А., Кашиньская М., Зелинский А., Е Х. Раннее растрескивание самоуплотняющегося бетона с легкими и нормальными заполнителями. Дж. Матер. Гражданский англ. 2018;30:04018242. doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002407. [CrossRef] [Google Scholar]

Оценка потенциала растрескивания бетона при усадке с использованием кольцевых образцов с различными граничными условиями

Раннее растрескивание из-за ограниченной усадки влияет на характеристики и срок службы бетонных конструкций.В недавних исследованиях успешно используется испытание на усадку свободного кольца в сочетании с измерениями ограниченной усадки для оценки потенциала растрескивания цементных материалов. Это исследование предоставляет информацию для улучшения интерпретации растрескивания в кольцевых образцах и теоретического подхода к прогнозированию скорости напряжения в толстых кольцевых образцах. Результаты показывают, что скорость развития деформации и старение при растрескивании изменяются в зависимости от направления сушки образца и отношения обменной поверхности к объему.Результаты также показали, что растрескивание при ранней усадке больше зависит от скорости усадки, чем от величины самой усадки. Кроме того, было обнаружено, что, несмотря на то, что защемленные кольцевые образцы достигли примерно одинаковых уровней деформации, возраст образования трещин значительно различается, что позволяет предположить, что одного только анализа прочности на упругое напряжение может быть недостаточно для прогнозирования образования трещин в раннем возрасте из-за вклада явления ползучести-релаксации.

1. Введение

Усадка цементных материалов неизбежна, когда материал подвергается воздействию окружающей среды с более низкой относительной влажностью (R.H.) и подвергается сушке. Если усадка ограничена, в элементе постепенно возникают внутренние растягивающие напряжения, которые в конечном итоге могут превысить прочность материала, что приведет к растрескиванию. Усадочное растрескивание при высыхании является серьезной проблемой в технологии бетона [1–5]. В частности, раннее растрескивание из-за ограниченной усадки является ключевой проблемой в отношении долговечности и срока службы бетонных элементов. Действительно, многие бетонные конструкции во всем мире нуждаются в ремонте и восстановлении, иногда повторно, из-за проблем, вызванных растрескиванием при ограниченной усадке.Многие исследования, касающиеся усадочного растрескивания, были сосредоточены на свободных усадочных деформациях. Однако сама по себе усадка при свободном высыхании не обязательно дает надежное указание на риск преждевременного растрескивания. Фактически, в дополнение к величине усадочной деформации, риск усадочного растрескивания зависит от комбинации явлений и параметров, в первую очередь от прочности бетона на растяжение, модуля упругости, ползучести и эффективной степени ограничения.

В последние годы кольцевой тест (e.g., AASHTO T334-08 [6] и ASTM C1581 [7]) стал наиболее широко используемым методом испытаний для оценки и количественного определения чувствительности материалов на основе цемента к растрескиванию при ограниченной усадке. Испытание заключается в заливке бетонного кольца вокруг внутреннего стального кольца, которое обеспечивает равномерное ограничение усадки бетона при сушке. Ограничение движения приводит к развитию сжимающей деформации в стальном кольце при усадке бетонного кольца. Стальное кольцо, как правило, снабжено тензодатчиками для контроля изменения деформации по мере того, как бетонный образец сжимается относительно него.Внезапное снижение одного или нескольких тензорезисторов указывает на то, что бетонный образец треснул. Более того, непрерывно наблюдая за развитием деформации в стальном кольце, можно рассчитать соответствующее напряжение и, исходя из соображений механического равновесия, среднее напряжение в бетонном кольце [8–12]. Таким образом, кольцевое испытание предназначено не только для измерения времени до растрескивания, но также и для получения сравнительных данных об усадке смесей в стесненных условиях .

Метод кольцевых испытаний хорошо зарекомендовал себя для оценки чувствительности к усадочному растрескиванию обычного монолитного бетона [8, 9, 12, 13], но его использование для оценки усадочного растрескивания торкретбетона почти не изучалось. Читатель должен понимать, что набрызг-бетон заметно отличается от литого бетона благодаря своему уникальному составу смеси, методам укладки, динамике уплотнения, механизмам набора прочности и внутренней структуре [14]. Процесс торкретирования сложен во многих аспектах, поскольку конечное качество на месте зависит от взаимодействия цепочки явлений (таких как манипуляции с соплом, поток воздуха, поток материала, постоянство распыления и отскок) во время распыления. Таким образом, наше общепринятое представление о растрескивании литого бетона при усадке в ограниченных условиях можно применять к торкрет-бетону только с осторожностью.Для надлежащей оценки потенциала растрескивания торкретбетона необходимо учитывать пропорции и свойства конкретных материалов и, что наиболее важно, метод укладки [15].

В частности, необходимо учитывать ориентацию кольцевой испытательной формы из-за отскока материала (т. е. частиц, рикошетящих от мишени во время распыления). Отскочившие частицы, если они попадут в свежий набрызг, могут создать дефекты, которые отрицательно повлияют на результаты кольцевых испытаний [15]. Методы торкретирования также затрудняют набрызг торкрет-кольца из-за геометрии и ограниченного доступного пространства в кольцевой форме. Это делает кольцевую испытательную установку AASHTO более предпочтительной, чем кольцевую испытательную установку ASTM C1581, поскольку она предлагает больше места для размещения торкрет-бетона, что позволяет легче достичь однородности внутри образца [15]. По этой причине в Лаборатории торкретирования Университета Лаваля (Квебек, Канада) было проведено более раннее исследование по адаптации кольцевого теста AASHTO для набрызг-бетона , основное внимание в котором уделялось интерпретации данных.В данной работе представлен метод анализа данных на основе среднего напряжения и скорости напряжения при растрескивании торкретбетона в соответствии с процедурой AASHTO T334-08 [6].

Для определения среднего напряжения, возникающего в бетоне, был реализован простой подход, основанный на механическом равновесии между внутренним стальным кольцом и наружным бетонным кольцом. Для оценки развития максимального напряжения в толстом бетонном кольце предложено множество подходов [8, 10, 12, 16]. Общим упрощающим предположением в этих подходах является применимость теории упругости к бетону, который фактически является вязкоупругим материалом.Подход, предложенный в этом исследовании, не зависит от упругой или вязкоупругой природы материала.

Кроме того, в этом исследовании для толстого кольца AASHTO был разработан метод анализа данных на основе скорости напряжения в кольце трещин. Следует отметить, что аналогичное решение недавно было предложено для тонкого кольца ASTM [13]. Тем не менее, предлагаемый анализ не подходит для толстых бетонных колец (используемых в этом исследовании), которые показывают другое поведение растрескивания по сравнению с тонкими бетонными кольцами.Например, образцы, изготовленные с более толстым кольцом AASHTO, растрескиваются дольше, чем образцы с более тонким кольцом ASTM. Более того, как указывалось ранее, кольцо AASHTO предпочтительнее для торкретирования, поскольку оно предлагает больше места для размещения торкрет-бетона.

Следует подчеркнуть, что размер (толщина и высота) и конфигурация сушки (открытая(ые) поверхность(и)) кольцевого испытательного образца значительно влияют на процесс сушки и, таким образом, на усадку и растрескивание.Тем не менее, лишь в нескольких исследованиях (таких как ссылка [17]) изучалось влияние граничных условий на растрескивание строительных растворов с использованием « нестандартизированных » толстых кольцевых образцов. В настоящем исследовании кольцевая процедура AASHTO T 334-08 [6] использовалась для оценки влияния граничных условий (т. е. направления сушки) и отношения обменной поверхности к объему ( S e / V ) на усадку и связанное с этим растрескивание толстых кольцевых образцов AASHTO.Ожидается, что полученные результаты послужат ориентиром для внедрения подходящего метода сушки для испытаний набрызгбетонных колец, чтобы гарантировать, что растрескивание произойдет в разумные сроки.

Ожидается, что представленные здесь экспериментальные исследования помогут лучше понять растрескивание торкретбетона. Процедура кольцевых испытаний, недавно разработанная для набрызг-бетона [15], все чаще применяется или широко используется в производстве торкретбетона для оценки растрескивания конструкций торкретбетонных смесей.Методы анализа данных, представленные здесь, помогут лучше интерпретировать данные, полученные таким образом из процедуры кольцевых испытаний, недавно разработанной для набрызг-бетона [15]. В целом, настоящее исследование является частью продолжающегося исследования долговечности бетонных и торкретбетонных смесей и направлено на то, чтобы лучше охарактеризовать способность торкретбетона к растрескиванию при усадке при высыхании за счет улучшенной интерпретации результатов кольцевых испытаний. Кольцевая процедура AASHTO T 334-08 была модифицирована для количественной оценки поведения сдержанной и свободной усадки торкретбетонных смесей.

1.1. Краткий обзор исследования

Тест на усадочное кольцо является наиболее распространенным тестом для определения способности цементных материалов к образованию усадочных трещин. В настоящей статье показано, как его можно использовать для количественной оценки развития напряжения в бетоне, подвергающемся ограниченной усадке. В статье представлена ​​полезная информация о влиянии направления сушки (граничных условий) на развитие напряжения и старение при растрескивании в защемленном кольцевом образце.Представлено аналитическое уравнение, основанное на механическом равновесии, для оценки среднего напряжения, развивающегося в бетонном кольце. Кроме того, обсуждается влияние водоцементного отношения (в/см) и отношения обменной поверхности к объему. Это исследование представляет интерес для инженеров и специалистов по материалам с точки зрения лучшей оценки и/или прогнозирования чувствительности бетона к усадке при высыхании.

2. Экспериментальная программа

Для лучшего понимания явления ограниченной усадки в бетоне и влияния граничных условий на усадку и развитие напряжений были проведены испытания на свободную и ограниченную усадку.Ряд испытательных образцов был отлит с использованием одной и той же предварительно упакованной ремонтной бетонной смеси с номинальным максимальным размером заполнителя 10 мм, приготовленной с различным водоцементным отношением (в/см) (0,42, 0,45 и 0,60), предназначенным для достаточного покрытия варьируются от смесей с умеренным до высокого содержания воды. За исключением смеси 0,60 в/см, суперпластификатор на основе нафталина использовался для достижения желаемой удобоукладываемости с осадкой в ​​диапазоне от 100 до 140 мм. Используемые эффективные пропорции бетонной смеси приведены в таблице 1.Обратите внимание, что для смеси 0,42 в/см были проведены только тесты с фиксированным кольцом, чтобы подтвердить предложенную модель и расширить интерпретацию тестов с фиксированным кольцом. Реализованные тестовые процедуры описаны в следующих разделах.



W / CM WCC CEment (KG / M 3 ) 2,5-10 мм измельченный известняк (кг / м 3 ) 0,08-5 мм натуральный песок (кг/м 3 ) Вода (кг/м 3 )

0.42 451 746 1068 186
0,45 445 736 тысячи пятьдесят-четыря 197
0,60 417 689 988 247

2.

1. Механические характеристики

Прочность на сжатие, прочность на разрыв при расщеплении и модуль упругости определяли в соответствии с методами испытаний ASTM C39, C496 и C469 соответственно.Для каждой из трех исследованных бетонных смесей был подготовлен 21 цилиндр размером 100 × 200 мм для проведения испытаний механических характеристик. Наборы из четырех цилиндров были испытаны на сжатие через 3, 7 и 28 дней для определения модуля упругости, тогда как наборы из трех цилиндров были использованы для определения прочности на разрыв при раскалывании через 3, 7 и 28 дней.

2.2. Ограниченная усадка

Описанная здесь исследовательская работа является частью проекта, направленного на лучшее понимание и предотвращение растрескивания торкретбетона.Несмотря на то, что процедура кольцевых испытаний была разработана специально для набрызг-бетона в последние годы [15], в этой статье основное внимание уделяется интерпретации данных путем оценки потенциала раннего растрескивания торкретбетонных смесей с мокрой смесью, заливаемых традиционным способом в соответствии с AASHTO. Процедура T334-08 [6] ( ранее AASHTO PP 34-99 [18]). Как схематично показано на рис. 1, внутренний диаметр бетонного кольца составляет 305 мм, внешний диаметр — 457 мм (толщина 76 мм), а высота — 152 мм.Ограничивающее внутреннее стальное кольцо имеет ту же высоту, что и железобетонное, но внутренний диаметр и наружный диаметр 280 мм и 305 мм соответственно (толщина 12,7 мм). Степень ограничения с этой конкретной геометрией составляет порядка 53-60%, в зависимости от фактического модуля упругости и ползучести бетона (на основе аналитической формулы, предложенной Муном и др. [9]). Для сравнения, степень ограничения для кольцевой установки ASTM выше (примерно от 70 до 75%) из-за меньшей толщины бетонной стенки.

Во время эксперимента во внутреннем стальном кольце возникает деформация сжатия по мере того, как внешнее бетонное кольцо высыхает и сжимается вокруг него. Четыре тензорезистора, установленные на внутренней поверхности стального кольца на средней высоте на равном расстоянии друг от друга, позволяют в режиме реального времени контролировать деформацию и, в конечном счете, обнаруживать возникновение трещин. Для каждой смеси были проведены эксперименты в течение двух различных периодов отверждения во влажном состоянии, соответственно 3 и 7 дней. В каждом случае были подготовлены две отдельные испытательные партии, чтобы обеспечить более прочную основу для выводов.На смесь в каждой повторной партии отливали не менее четырех образцов бетонного кольца. В каждом случае кольца делились на две части, представляющие две исследуемые конфигурации сушки. После отливки образцы накрывали влажной мешковиной и пластиковыми листами и оставляли в форме на первые 24 часа. Внешняя стенка формы была удалена через 24 часа, и образцы были дополнительно отверждены во влажном состоянии в течение еще 2 или 6 дней. Мешковину смачивали каждый день в течение периодов отверждения, чтобы обеспечить надлежащее отверждение.

После отверждения образцы были запечатаны клейкой алюминиевой лентой таким образом, чтобы они могли высохнуть либо в их радиальном направлении, также называемом « круговая сушка », либо в их осевом направлении , также упоминаемом на « верхняя и нижняя сушка » с боковых сторон. Две исследованные конфигурации сушки показаны на рис. 2. Образцы подвергались сушке при 21 ± 2°C и относительной влажности 50 ± 4% до тех пор, пока во всех образцах набора не произошло растрескивание.В этом исследовании мониторинг деформации начался сразу после установки. Таким образом, были зафиксированы все деформации, возникающие в периоды влажного отверждения. Данные о деформации регистрировали с 5-минутными интервалами. Время образования трещин можно довольно точно определить по внезапному резкому изменению показаний тензорезистора (обычно более 30 микродеформаций).

2.3. Свободная усадка

Метод AASHTO T 334-08 не предусматривает условий или средств для сравнения ограниченной и свободной усадки. Для измерения усадки при свободном высыхании были отлиты кольцевые образцы, идентичные по размеру кольцам AASTHO, но с заменой внутреннего стального кольца сердцевиной из материала с очень низкой жесткостью по сравнению с бетоном.Цель состояла в том, чтобы измерить свободную усадку на образцах, имеющих ту же геометрию, размер и соотношение открытой поверхности к объему, чтобы они подвергались тем же условиям сушки, что и защемленные кольца. При испытании свободным кольцом образец бетона не удерживается и, следовательно, может сжиматься « свободно ». Датчики DEMEC устанавливаются поверх свободных кольцевых образцов для измерения изменения длины (4 длины хорды, распределенные по окружности). Для каждого набора образцов колец AASHTO (0.45 и 0,60 вт/см смесей), такое же количество свободных колец-компаньонов было отлито в соответствии с тем же протоколом, за исключением внутреннего стального кольца, замененного сердцевиной из вспененного полистирола (EPS) (очень низкая жесткость). Подробный метод описан в другом месте [19]. Образцы со свободными кольцами подвергались отверждению и сушке в режимах, описанных в разделе 2.2. Измерения свободной усадки проводились регулярно в течение всего периода мониторинга колец AASHTO, начиная с момента извлечения из формы (±24  часа).

3.Анализ испытания на усадку защемленного кольца

В испытании защемленного кольца деформация, измеренная в стальном кольце, может использоваться для оценки растягивающего напряжения, которое развивается в бетонном кольце [8–10]. В общем, распределение напряжения анализируется на основе предположения об относительном движении двух колец без трения, при этом стальное кольцо подвергается внешнему давлению P s , а бетонное кольцо подвергается взаимному внутреннему давлению. давление P c , как показано на рисунке 3.См. и др. В [13] предложены выражения, применимые к тонким бетонным кольцам. Подход основан на классическом подходе тонкостенных цилиндров и основан на расчете равновесия того же типа, что и рассматриваемый в данном исследовании.

Для толстостенных бетонных колец Weiss et al. [8, 12, 16] предложили общее выражение для определения максимального остаточного растягивающего напряжения, которое развивается на границе раздела, а Можаби-Санье [10] предложил аналогичное решение для определения среднего растягивающего напряжения.Общим упрощающим предположением в обоих подходах является применимость теории упругости к бетону, который фактически является вязкоупругим материалом. Более того, Муном и Вайсом [11] было установлено, что эти уравнения подходят только для равномерной сушки вдоль радиального направления.

В этой статье предлагается упрощенный подход, основанный на механическом равновесии между стальными и бетонными кольцами для определения развития среднего напряжения в толстых образцах бетонных колец.В этом подходе к стальному кольцу применяется теория упругости. Поскольку сталь ведет себя упруго в кольцевом испытании, средние силы в стальном кольце из-за давления на границе раздела могут быть определены на основе теории упругости. По равновесию сил результирующая сила в бетонном кольце должна быть равна расчетной в стальном кольце. Решение справедливо независимо от природы материала (упругого или вязкоупругого).

3.1. Определение среднего растягивающего напряжения

Механическое равновесие требует, чтобы независимо от условий сушки образца бетонного кольца по мере увеличения контактного давления на границе раздела двух колец результирующие внутренние силы во внутреннем и внешнем кольцах уравновешивались, т. к. показано на рисунке 4.Общее равновесие можно просто описать следующим образом: где и — внутренние результирующие силы, возникающие в стальном и бетонном кольцах соответственно. Независимо от того, что контактное давление может изменяться по ширине колец, связь между средними напряжениями в стальном и бетонном кольце можно таким образом описать следующим образом: где и – средние напряжения за один момент времени, , в стальном кольце кольцо и бетонное кольцо соответственно, а A s и A c — соответствующие площади поперечного сечения.

Из классического решения для толстостенного цилиндра распределение упругих напряжений в стальном кольце (рис. 3) по радиусу получается следующим образом: где — внешнее давление, действующее на стальное кольцо, — радиальное расстояние, — радиус внутреннего стального кольца, а – радиус внешнего стального кольца. Деформация в стальном кольце может быть получена следующим образом:где – смещение внешней поверхности стального кольца, которое можно рассчитать следующим образом:где – модуль упругости стали [200 ГПа (29 × 10 6  psi)], коэффициент Пуассона стального кольца (≈0. 30). Комбинируя уравнения (4) и (5), можно определить деформацию стального кольца с помощью следующего выражения:

Деформацию, измеренную на внутренней поверхности стального кольца в любой момент времени, можно получить следующим образом: уравнения (3) и (7), чтобы исключить , распределение упругих напряжений в стальном кольце можно получить из следующего выражения:

Среднее напряжение в стали в любой момент времени t можно определить с помощью следующего выражения:

Учитывая уравнения (2) и (10), среднее растягивающее напряжение в бетонном кольце получается следующим образом:

Геометрические свойства и свойства материала постоянны для данной конфигурации кольца; следовательно, растягивающее напряжение, возникающее в бетонном кольце, можно просто записать следующим образом: где – константа для установки кольца, которая получается следующим образом:

Для установки кольца, использованной в этом исследовании,  = 31.55 ГПа (4,58 × 10 6  psi). Термин «здесь» является синонимом термина, полученного See et al. [13] для анализа скорости напряжения в тонком кольцевом образце.

3.2. Определение напряжения при растрескивании

Хотя возраст растрескивания и анализ среднего напряжения при растяжении являются интересным эталоном, анализ результатов кольцевых испытаний можно дополнительно расширить, разработав практический метод оценки результатов испытаний на основе скорости напряжения . Скорость напряжения, предложенная в этом исследовании для толстых колец, основана на аналогичном анализе, проведенном See et al.[13] для тонких бетонных колец. Следует отметить, что анализ среднего растягивающего напряжения не использует напрямую градиент влажности для расчета развития напряжения. Хотя в прошлом предпринимались попытки учесть напряжение, вызванное градиентом влажности [11], прямое применение решения, предложенного в [11], не является простым, поскольку трудно проверить и откалибровать параметры, необходимые для процедуры. Таким образом, метод скорости напряжения является более практичным подходом к количественной оценке способности смесей к растрескиванию.Действительно, недавнее исследование показало, что среднее остаточное напряжение при растрескивании с учетом градиента влажности обратно пропорционально квадратному корню из времени до растрескивания [20].

При небольших изменениях скорость напряжения после начала сушки в кольце может быть выражена следующим образом:где — чистая скорость деформации стали за время . Аттиогбе и др. [20] установили, что деформация стали пропорциональна квадратному корню из времени сушки до времени до образования трещины. Поэтому его можно подобрать с помощью линейной регрессии следующим образом: где — наклон линейной функции или скорость деформации (м/день 1/2 ), а — постоянная регрессии.Таким образом, из уравнений (14) и (15) скорость напряжения при сушке равна , вместо времени . Эта скорость напряжения будет использоваться в дополнение к обычному « времени до растрескивания », используемому при анализе данных кольцевых испытаний. Следует отметить, что уравнение (16) является общим решением, применимым как к тонким, так и к толстым кольцевым образцам (где  = 72.2 ГПа (10,47 × 10 6  psi) для тонких кольцевых образцов [13, 20], а  = 31,55 ГПа (4,58 × 10 6  psi) для кольцевых образцов).

4. Результаты испытаний и обсуждение
4.1. Механические свойства

Прочность на сжатие ( F C ), (расщепление) Прочность на растяжение ( F T ), а модуль упругости ( E C ) Произошли через 3, 7 и 28 дней при вес/см 0.Смеси 45 и 0,60 представлены в таблице 2. Каждое из представленных данных испытаний механических свойств представляет собой среднее значение трех испытательных образцов. Результаты показывают, что прочность, как и ожидалось, зависит от соотношения масса/см. Отмечено также увеличение прочности на сжатие с возрастом. Неудивительно, что значения прочности на растяжение и модуля упругости следуют той же тенденции, что и прочность на сжатие.

(MPA)


Время после заливки (дни) 0.45 Вт / см 0,60 Вт / см
F C (MPA) (MPA) F T (MPA) E C (GPA ) F C C (MPA) F T (MPA) E C (GPA)

3 26.9 2,5 25,8 25,5 2,4 25,4
7 30,6 2,8 26,8 27,8 2,5 26,3
28 37,5 3.4 30,0 33,4 2,7 28,8

4 Свободная усадка бетона

Деформации усадки при свободном высыхании, зарегистрированные для 0. Бетонные смеси плотностью 45 в/см и 0,60 в/см представлены на рис. 5. На каждом графике показана усадка в зависимости от времени для двух условий сушки (радиальная и осевая сушка) с соответствующими исследованными режимами отверждения. Каждая точка данных представляет собой среднее значение значений, записанных как минимум для двух образцов колец-компаньонов. Как указывалось ранее, со смесью 0,42 вт/см проводились только испытания на ограниченную усадку, чтобы подтвердить уравнение (12), разработанное в этом исследовании, и расширить интерпретацию эксперимента по испытанию кольца на ограниченную усадку.Интересно отметить на рис. 5, что продолжительность отверждения бетона во влажном состоянии перед сушкой влияет на скорость усадки при высыхании. Видно, что продолжительное влажное отверждение приводит к раннему снижению усадки при высыхании, которая через некоторое время как-то стабилизируется.

Кроме того, наблюдается, что продолжительное влажное отверждение оказало несколько большее влияние на бетон с более низким значением веса на см (0,45). Результаты испытаний также показывают, что усадка при высыхании образцов, высушенных в радиальном направлении, несколько выше, чем у образцов, высушенных в осевом направлении.Это связано с немного более высоким показателем S e / V при сушке в радиальном направлении (0,0158 мм -1 по сравнению с , 0,0132 мм 3 -1 ). В целом усадка происходит быстрыми темпами в первые дни после начала высыхания, а по истечении периода порядка 28 дней скорость усадки значительно снижается.

Коэффициент скорости усадки при свободном высыхании бетонных смесей с плотностью 0,45 Вт/см и 0,60 Вт/см был оценен с использованием уравнения (15), где деформация стали заменена (деформация свободной усадки).Значения скорости деформации, определенные для смесей 0,45 и 0,60 Вт/см, представлены на рисунке 6. В целом результаты испытаний показывают, что скорость деформации увеличивается с соотношением S e / V . Действительно, этого следует ожидать, поскольку на сушку сильно влияет площадь поверхности, на которой происходят обмены [1, 17]. Обнаружено, что влияние более длительного периода отверждения становится более выраженным по мере уменьшения веса/см. Независимо от конфигурации сушки образца, увеличение периода отверждения во влажном состоянии с 3 до 7 дней не повлияло на скорость деформации образца 0.смесь 60 в/см. Напротив, для смеси 0,45 в/см увеличение периода отверждения во влажном состоянии привело к значительному снижению коэффициента скорости деформации.

4.3. Растрескивание защемленного бетона

Приведены типичные результаты эволюции среднего растягивающего напряжения, развивающегося в защемленном образце бетона, оцененного по данным тензодатчиков, расположенных на внутренней поверхности стального кольца, и уравнению (12). на рисунке 7. На графике показаны кривые напряжения, вызванного усадкой, для образцов с тремя кольцами, изготовленных из одной и той же партии 0. Бетонная смесь плотностью 42 в/см и сушка в радиальном направлении. Возраст при растрескивании относится к возрасту, при котором начинается растрескивание кольцевого образца. В целом, результаты на Рисунке 7 показывают, что сразу после высыхания бетон начинает сжиматься, вызывая в стальном кольце сжимающее напряжение, которое увеличивается с уменьшающейся скоростью до момента разрушения, когда тензорезисторы регистрируют внезапное изменение в защемленных кольцевых образцах образовалась видимая трещина. Таким образом, развитие напряжений в кольцевом образце в конечном итоге приводит к растрескиванию защемленного образца.Из экспериментальных результатов на рис. 7 видно, что образцы, отлитые из одной партии (и хранившиеся в одинаковых условиях окружающей среды), не обязательно трескаются в одно и то же время. Это явление довольно часто встречается в тестах с защемленными кольцами [5]. Частично это может быть связано с присущей бетону изменчивостью, на которую влияет ряд факторов, в частности гетерогенный характер бетона и процесс укладки.

Действительно, свойства бетона (особенно прочность, модуль упругости и ползучесть при растяжении) по своей природе характеризуются некоторой пространственной изменчивостью, но сами по себе свойства не случайны.Как правило, напряжение, возникающее в кольце, постепенно увеличивается, приближаясь к пределу прочности при растяжении. Таким образом, разрушение происходит в месте дефекта или ослабления, что объясняет потенциально значительные различия во времени до образования трещин между отдельными образцами. Тем не менее видно, что фактические максимальные зарегистрированные значения напряжений близки к возрасту образования трещин в кольцевом образце.

4.4. Влияние граничных условий на возраст образования трещин

В течение многих лет велись споры относительно условий сушки в кольцевых испытаниях, разработанных для оценки ограниченной усадки вяжущих материалов.В представленной здесь программе изучалось влияние направления сушки. Образцы-кольца были запечатаны таким образом, чтобы подвергаться однонаправленной сушке, либо в осевом, либо в радиальном направлении. Каждое из этих условий предполагает определенное соотношение S e / V , которое обязательно влияет на процесс сушки и, в свою очередь, на показатели усадки и самонапряжения. Результаты, полученные в обоих условиях сушки, обобщены на рисунке 8 для бетонных смесей 0,45 в/см и 0,60 в/см.На каждом графике показано среднее напряжение в зависимости от времени сушки. Каждая точка данных представляет собой среднее значение, записанное как минимум на двух образцах для испытаний. В целом, во всех испытаниях было зафиксировано внезапное падение деформации сжатия стального кольца, за исключением образцов 0,45 Вт/см, высушенных в осевом направлении и отвержденных в течение 7 дней, где вместо этого наблюдалась постепенная потеря деформации.

Как и ожидалось, результаты показывают, что направление сушки оказывает значительное влияние на возраст образования трещин в кольцевом образце.Было замечено, что скорость высыхания выше в образцах, в которых влагообмен происходит в радиальном направлении, по сравнению с образцами, экспонированными в осевом направлении, для бетонных смесей 0,45 и 0,60 в/см. Кроме того, большее изменение времени до растрескивания наблюдалось при сушке кольцевых образцов в осевом направлении. Кроме того, испытательные образцы, высушенные в радиальном направлении, растрескивались в более раннем возрасте ( от 8 до 14 дней, ) по сравнению с образцами, высушенными в осевом направлении (, от 39 до 95 дней, ).Сравнение возраста, при котором трещина обнаруживается внезапным падением тензорезистора, показано на рисунке 9 для двух изученных граничных условий.

Более серьезные последствия, наблюдаемые в образцах, высушенных в радиальном направлении, могут быть отнесены, по крайней мере частично, к сочетанному влиянию более высоких S e / V и более неблагоприятных градиентов сушки. Хорошо известно, что усадка очень чувствительна к отношению обменной поверхности к объему [1, 17, 19, 21].Таким образом, несколько более высокое значение S e / V образцов, высыхающих в радиальном направлении, означает, что они, очевидно, будут усаживаться с большей скоростью и, следовательно, могут растрескиваться в более раннем возрасте, когда бетон имеет более низкую предел прочности. В образцах, высыхающих в осевом направлении, скорость потери влаги медленнее, и для достижения сопоставимой величины усадки требуется больше времени. Это обеспечивает дальнейшее увеличение прочности и релаксацию из-за ползучести, что в целом приводит к увеличению времени до образования трещин.

Влияние S e / V на сушку отражает тот факт, что сушка внутри материала происходит неравномерно, подчиняясь сильно нелинейным процессам переноса (диффузионным). Неравномерная сушка приводит к градиентам влажности и, следовательно, к дифференциальным усадочным деформациям по поперечному сечению образца бетона. В свою очередь, из-за нелинейности профиля деформации возникают внутренние напряжения (самоограничение).В частности, области, где высыхание и усадка происходят в первую очередь, т. е. рядом с поверхностями обмена, могут, таким образом, подвергаться значительным растягивающим напряжениям, так как значительная часть свободного сжатия сдерживается внутренней частью элемента, которая не подверглась значительное высыхание еще. Следовательно, нелинейная усадка при высыхании вызывает per se развитие внутреннего ограничения (или самоограничения), и результирующие напряжения складываются с напряжениями, вызванными внешними ограничениями.

Два режима сушки, исследованные в настоящем исследовании, называемые радиальным и осевым, таким образом, приводят к совершенно разным распределениям переходной влажности, градиентам усадки и профилям напряжений.В случае аксиальной сушки переходный профиль влажности равномерен в радиальном направлении и неоднороден в аксиальном направлении. Для радиальной сушки все ровно наоборот. Как следствие, эффект самосдерживания более выражен при радиальной схеме сушки. Учитывая, что защемление стального кольца является постоянным для установки кольца, можно утверждать, что в кольцевых образцах, сушащихся в радиальном направлении, усадочное растрескивание происходит в основном из-за самосдерживания.

4.5. Влияние скорости деформации и скорости напряжения на возраст образования трещин

Результаты испытаний на рисунках 8 и 9 показывают, что растрескивание происходит раньше при сушке в радиальном направлении, независимо от соотношения масса/см. Такое поведение в первую очередь связано с более высокой скоростью напряжения, которая напрямую зависит от скорости усадки. Фактически, сравнивая рисунки 8 и 10, можно увидеть, что более высокие скорости деформации фактически приводят к более короткому времени до образования трещин в обеих протестированных смесях. На рис. 8 видно, что в образцах, высушенных в радиальном направлении, растрескивание происходило при систематически более низком среднем напряжении, чем в образцах, высушенных в осевом направлении. Как уже говорилось, это также произошло гораздо раньше, в момент, когда величина свободной усадки была гораздо меньше.Оказывается, что риск растрескивания больше зависит от скорости усадки, чем от фактической величины усадки. О подобных наблюдениях сообщили Wei и Hansen [22] и Attiogbe et al. [20]. Считается, что высокие скорости усадки вызывают растягивающие напряжения в начале срока службы материала, слишком быстро, чтобы вызвать достаточную релаксацию и избежать преодоления низкой прочности в начале старения. Кроме того, предположительно более выраженные градиенты усадки в конфигурации с радиальной сушкой приводят к большим самосдерживающим напряжениям (и, следовательно, к большей концентрации напряжений), что также может в некоторой степени объяснить, почему разрушение происходит раньше, при более низком среднем напряжении.

Кроме того, анализ взаимосвязи между возрастом образования трещин и соответствующей скоростью напряжения показывает сильную корреляцию между скоростью напряжения и возникновением трещин, при этом более высокие скорости напряжения приводят к более короткому времени до образования трещин. Результат на рисунке 10(b) указывает на сильную степенную зависимость между возрастом образования трещин и скоростью напряжения с коэффициентом детерминации ( R 2 ) 0,94. Результаты хорошо согласуются с выводами более ранних исследований [5, 13, 20, 23] о том, что чем выше скорость напряжения, тем меньше время, необходимое для образования трещин при ограниченной усадке. В настоящем исследовании видно, что при радиальной схеме сушки регистрируются более высокие уровни напряжения по сравнению с осевой компоновкой сушки. Следовательно, образец, высушенный в радиальном направлении, растрескивался значительно раньше, чем образец-компаньон, высушенный в осевом направлении. Это отчасти связано с тем фактом, что более низкая скорость напряжения позволяет ослаблять напряжения в течение более длительного периода времени и развивать дополнительную прочность. В целом, было обнаружено, что подход, основанный на скорости напряжения, лучше определяет напряжение бетона и, таким образом, обеспечивает более фундаментальный способ оценки потенциала растрескивания смесей в эксперименте по кольцевому испытанию.

Кроме того, сравнение результатов, представленных здесь, с данными, доступными в литературе [5, 13], позволяет предположить, что кольцевой тест AASHTO дает более низкие скорости стресса, чем те, которые зарегистрированы с помощью кольцевого теста ASTM C1581 [7], что, по существу, можно объяснить к более низкой эффективной степени сдерживания и более низкой S e / V в тестовой установке первого. Таким образом, пределы скорости напряжения, установленные в прошлых исследованиях [7, 13] для классификации производительности тонкостенных колец ASTM, как показано в таблице 3, не подходят для толстых колец AASHTO.Аналогичные четыре зоны производительности, хотя и несколько отличающиеся пределы скорости напряжения, определенные для кольцевой установки AASHTO, используемой в этом исследовании, показаны в таблице 3. Эту таблицу можно использовать для оценки относительной способности материалов к растрескиванию при использовании кольцевого теста AASHTO.

9191

9094

≤ 14

≤ 0.11



Net Time-To-Tracking, T CR , (дни) ASTM напряженность, S , (MPA / день) [7] Скорость напряжения, S , (MPA / день) A (MPA / день) A потенциал для крекинга классификация

0 < T CR ≤ 7 S ≥ 0. 34 S ≥ 0.17 Высокий
7 < T CR ≤ 14 0,17 ≤ S ≤ 0.34 0,11 ≤ S ≤ 0,17 Умеренный высокий
14 < T CR ≤ 28 0.10 ≤ S ≤ 0,17 0,05 ≤ 0,11 Умеренный низкий
T CR > 28 S  < 0.10 S <0,05 Низкий

RE Предлагаемые значения для настройки кольца AASHTO

4.6. Влияние соотношения мас./см на возраст при растрескивании

Результаты испытаний на рисунках 7, 8 и 10 ясно показывают, что раннее растрескивание более вероятно, когда соотношение мас./см смеси низкое. Например, усадочные трещины возникли уже на 4-5-й день для смеси с наименьшим соотношением В/см, подвергшейся сушке в радиальном направлении. Эта тенденция, очень хорошо описанная в литературе [4, 17, 24], связана в первую очередь с проявлением аутогенной усадки, усиливающейся по мере уменьшения вт/см. Автогенная усадка вызывает увеличение начальной скорости деформации и напряжения, тем самым увеличивая вероятность усадочного растрескивания в смесях с низкой массой на см из-за более низкой прочности на растяжение и способности к деформации в раннем возрасте.

4.7. Зарождение трещин и структура кольцевого образца

Типичные видимые трещины, которые развиваются в защемленных кольцевых образцах при сушке в радиальном и осевом направлениях, показаны на рисунке 11 (0.смесь 45 в/см). Рост и ширину трещины контролировали визуальным осмотром через промежутки времени не более 2 недель после зарождения трещины. С помощью визуального осмотра/осмотра можно было установить, что в образцах, высушенных в радиальном направлении (рис. 11(а)), растрескивание начинается с внешней окружности и затем распространяется внутрь кольца, тогда как в случае образцов, высушенных в осевом направлении (Рисунок 11(b)), растрескивание произошло на внутренней окружности и распространилось к внешнему краю в кольцах. Используя акустическую эмиссию для мониторинга зарождения и распространения трещин, Хоссейн и Вайс наблюдали ту же тенденцию [17]. Как уже обсуждалось, более высокие градиенты усадки, по-видимому, возникающие при осевой конфигурации сушки, создают большие самосдерживающие напряжения. В результате максимальное напряжение возникает на внешней стороне кольцевого образца, где происходит потеря влаги.

В этом исследовании несколько более крупные трещины наблюдались в образцах, высушенных в радиальном направлении, чем в образцах, высушенных в осевом направлении.Средняя ширина трещины для образцов 0,45 Вт/см, высушенных в осевом направлении, составляла около 0,18 мм, а у образцов, высушенных в радиальном направлении, составляла приблизительно 0,35 мм. Точно так же средняя ширина трещины образца 0,60 Вт/см составляла приблизительно 0,13 мм и 0,29 мм в осевом и радиальном направлениях сушки соответственно.

5. Резюме

Это исследование было сосредоточено на влиянии условий сушки, S e / V и отверждения во влажном состоянии на развитие напряжения и старение при растрескивании в экспериментах с ограниченным усадочным кольцом. Исследование показало, что условия сушки образца бетонного кольца оказывают значительное влияние на скорость усадки и напряжения и, следовательно, на возраст образования трещин.

Было обнаружено, что кольцевые образцы, высушенные в радиальном направлении, испытывают более высокую скорость напряжения, чем образцы, высушенные в осевом направлении. В результате было обнаружено, что образцы, высыхающие в радиальном направлении, более склонны к раннему растрескиванию, чем образцы, высыхающие в осевом направлении. Это можно объяснить тем фактом, что образцы, которые высыхают в радиальном направлении, имеют более высокое отношение обменной поверхности к объему ( S e / V ), а также подвергаются менее равномерному высыханию, что увеличивает напряжение. ставка.

Также было обнаружено, что риск раннего растрескивания увеличивается по мере уменьшения веса смеси в см из-за увеличения вклада автогенной усадки, которая происходит, как только начинается гидратация. Следовательно, при низком весе на см материалы, самовысыхание необходимо учитывать при оценке риска растрескивания при ограниченной усадке. Было замечено, что на риск усадочного растрескивания в большей степени влияет скорость усадки , чем величина усадки. Поэтому, чтобы избежать или ограничить раннее растрескивание, рекомендуется защитить поверхность бетона, чтобы уменьшить скорость усадки.

Было обнаружено, что скорость напряжения в кольцевом образце может быть лучшим способом оценки потенциала усадочного растрескивания смесей из-за внутренней изменчивости материала бетона, которая может значительно влиять на возраст при растрескивании. Результаты также показывают, что надлежащее влажное отверждение может эффективно замедлить растрескивание бетонного элемента в условиях ограниченной усадки.

Кроме того, установлено, что постепенное и продолжительное развитие напряжений при сушке образцов от осевого направления позволяет изучать поведение бетонных смесей в течение более длительного времени до появления трещин. Однако сушка в радиальном направлении рекомендуется для более быстрой оценки способности торкретбетона к растрескиванию из-за большей продолжительности испытания при сушке в осевом направлении.

Наконец, сравнение свободной усадки и соответствующей деформации, измеренной в ограничительном стальном кольце для обеих смесей, показывает, что свободная усадка не обязательно обеспечивает надежное указание относительно фактического потенциала растрескивания бетона при ограниченной усадке. В заключение следует отметить, что все еще продолжаются исследования по количественной оценке влияния других важных параметров на усадочное растрескивание, таких как степень сдерживания, профиль самоиндуцированного напряжения из-за дифференциальной усадки (т.е., самоограничение) и способ лечения.

Доступность данных

Данные таблиц включены в статью. Данные рисунка доступны по запросу от соответствующего автора, но они встроены и могут быть легко извлечены.

Раскрытие информации

Этот проект является частью долгосрочных усилий по снижению вероятности образования трещин при ремонте бетона и торкретбетона и увеличению их срока службы.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта работа была проведена в CRIB (Центр исследований инфраструктуры в бетоне), Университета Лаваля, и авторы благодарны г-ну Жану-Даниэлю Лемэю и г-ну Матье Томассену за их выдающийся технический вклад. Авторы выражают признательность за поддержку, полученную от King Shotcrete Solutions и Канадского совета по естественным наукам и инженерным исследованиям в рамках их Программы совместных исследований и разработок.

ПРОПИТАННЫЙ ПОЛИМЕРОМ БЕТОН ТОННЕЛЯ ОПОРА И СИСТЕМА ОБЛИЦОВКИ

ПРОПИТАННЫЙ ПОЛИМЕРОМ БЕТОН ЯВЛЯЕТСЯ НИЧЕМ БОЛЬШЕ, ЧЕМ СБОРНЫЙ БЕТОН, ПРОПИТАННЫЙ ЖИДКИМ МОНОМЕРОМ, КОТОРЫЙ, В свою очередь, ПРЕОБРАЗОВАЛСЯ В ПОЛИМЕР МЕТОДОМ ТЕРМОКАТАЛИТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ.ЭТОТ МАТЕРИАЛ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ПУСТОТ И МИКРОРАЗРЕШЕНИЙ В БЕТОНЕ, А ТАКЖЕ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ, МОДУЛЯ УПРУГОСТИ И СНИЖЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ. НАСТОЯЩАЯ СТАТЬЯ РАССЧИТЫВАЕТСЯ В ОСНОВНОМ ЗАПОЛНЕНИИ (ВКЛЮЧАЯ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИСПЫТАНИЯ) СЕРИИ СЕГМЕНТИРОВАННЫХ СБОРНЫХ КОЛЬЦ, КОТОРЫЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНЫ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТОННЕЛЬНЫХ ОПОРАХ И СИСТЕМАХ ОБЛИЦОВКИ ДЛЯ ГРАВИТАЦИОННЫХ ТОННЕЛЕЙ С КРУГЛЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ СЕЧЕНИЕМ. ГИБКОСТЬ, ИМЕЮЩАЯ ПЕРВИЧНУЮ ВАЖНОСТЬ, ПОЗВОЛЯЛА ОБЛИЦОВКЕ ТОННЕЛЯ ПОДВЕРГАТЬ ВЕРТИКАЛЬНОМУ И ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ ДАВЛЕНИЮ: ГИБКОСТЬ БЫЛА ПОЛУЧЕНА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ 7 СЕГМЕНТОВ НА КОЛЬЦО С ПРОДОЛЬНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫМИ ДЛЯ ДЕЙСТВИЯ ПЕТЕЛЬ.ОДНОСЕГМЕНТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ПРОВОДИЛИСЬ КАК НА ГЛАДКОМ БЕТОНЕ, ТАК И НА ПРОПИТАННОМ ПОЛИМЕРОМ БЕТОНЕ. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НАПРЯЖЕНИЙ БЫЛ ПРОВЕДЕН ДЛЯ ПРОВЕРКИ РАБОТЫ РАЗЛИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ. ТРЕЩИНЫ ОТ РАСТЯЖЕНИЯ РАЗВИВАЮТСЯ КАК ДЛЯ ГЛАДКОГО, ТАК И ДЛЯ ПРОПИТАННОГО ПОЛИМЕРОМ БЕТОНА — ПРИЛОЖЕННАЯ НАГРУЗКА 800 ФУНТОВ ДЛЯ ПЕРВОГО И 4000 ФУНТОВ ДЛЯ ПОСЛЕДНЕГО, ПРОГРАММА ИЗМЕРЕНИЯ ПРИБОРОВ ИСПОЛЬЗОВАЛА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СЕГМЕНТОВ СЕГМЕНТОВ. ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ КАМЕРА; ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ; ЦИФРОВЫЕ ДАТЧИКИ РАЗРЕШЕНИЯ; И ТЕНЗОМЕРЫ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.УСЛОВИЯ НАГРУЗКИ КАК ДЛЯ ГЛУБИННОГО, ТАК И ДЛЯ ПРОПИТАННОГО ПОЛИМЕРОМ БЕТОНА БЫЛИ ДЛЯ: (1) НАГРУЗКИ КОРОНЫ ОБРАТНОЙ С НУЛЕВОЙ НАГРУЗКОЙ НА СТЕНЫ; (2) НАГРУЗКА НА СТЕНКУ, НАГРУЗКА КОРОНА-ИНВЕРТАЦИЯ ПРИ НУЛЕВОЙ НАГРУЗКЕ; (3) НАГРУЗКА КОРОНКИ, ПЕРЕМЕЩЕНИЕ СТЕНКИ ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ НА НУЛЕ ПУТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ОДНОМ ИЗ ТРЕХ ПЛОСКИХ ДОМКРАТОВ И (4) ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА ДО РАЗРУШЕНИЯ. СРАВНИВАЛИ АНАЛИТИЧЕСКУЮ И ИСПЫТАТЕЛЬНУЮ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ РАВНОМЕРНОМ НАГРУЗКЕ. РЕЗУЛЬТАТЫ ПОКАЗЫВАЮТ, ЧТО (1) ДЛЯ ГЛУБОГО БЕТОНА СРЕДНЯЯ ДЕФОРМАЦИЯ 0,047 ДЮЙМА ПРИ 220 PSI ДЛЯ МЕТОДА ИСПЫТАНИЙ СРАВНИВАЕТСЯ С 0.46 IN ДЛЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО МЕТОДА; (2) ДЛЯ ПРОПИТАННОГО ПОЛИМЕРОМ БЕТОНА СОСТАВЛЯЕТ 0,030 ДЮЙМА ПРИ 210 PSI ДЛЯ МЕТОДА ИСПЫТАНИЙ И 0,021 ДЮЙМА ДЛЯ АНАЛИТИЧЕСКОГО МЕТОДА.

  • Авторов:

    • Коуэн, W
    • Плотник, L
    • Спенсер, Р
  • Конференция:
  • Дата публикации: 1972-6

Информация о СМИ

Тема/указатель терминов

Информация о подаче

  • Регистрационный номер: 00236555
  • Тип записи:
    Публикация
  • Файлы: ТРИС
  • Дата создания:
    11 января 1974 г. , 00:00

Кольца и каналы для камер | Marshalls Civil & Drainage

Marshalls Civils and Drainage Сборные железобетонные кольца камеры люка обеспечивают доступ к дренажным системам управления грязными и поверхностными подземными водами и подходят для коммерческих, жилых, железнодорожных и инфраструктурных применений.

Соответствует BS EN 1917:2002/BS 5911-3:2010, Marshalls Civils and Drainage Сборные железобетонные кольца камеры изготавливаются с соединением «шип-паз» для быстрой и легкой установки камеры.

Экологически устойчивые устройства Marshalls Soakaway обеспечивают минимальную площадь эксфильтрации 50 000 мм² на метр номинального диаметра на метр глубины, обеспечивая естественную инфильтрацию в грунт. Эти soakaways доступны с глубиной 500 мм, 750 мм и 1000 мм, диаметром от 900 мм до 3000 мм и глубиной 750 мм и 1000 мм с глубиной 3660 мм и 4000 мм. Все отверстия для замачивания имеют диаметр 75 мм.

Защитные плиты доступны как со стандартным доступом, так и со специальным доступом, чтобы удовлетворить потребности вашего участка.

Секции камеры люка поставляются с тремя отверстиями номинального диаметра 50 мм для подъема с соответствующими подъемными болтами, которые можно приобрести в Marshalls Civils and Drainage; они поставляются с соответствующим сертификатом испытаний. По запросу доступны грузовые автомобили с крановыми разгрузочными устройствами для колодцев до DN3000 включительно.Подробную информацию о том, как установить люки, можно найти в руководстве по установке люков для гражданских и дренажных систем.

Разработчики и пользователи должны убедиться, что они приняли во внимание текущие требования к доступу к люкам, как подробно описано в Своде практических правил, правил и руководств по охране труда, изданных Управлением по охране труда и технике безопасности в соответствии с Положениями о замкнутых пространствах 1997 г. , и другими соответствующими требованиями. .

  • Сокращение времени земляных работ с помощью литого основания
  • Экономьте время на месте с помощью предварительно изготовленных на заказ отверстий и вырезов в вашей камере для строительства люков на месте
  • Секции камеры

  • доступны с двойными ступенями или без них или со встроенной лестницей, чтобы соответствовать требованиям вашего объекта.Доступны двойные ступени в соответствии с BS EN 13101
  • Безопасно доставлено на место, все секции камеры загружены и доставлены в виде дымохода, предназначенного для разгрузки одинаковым образом
  • Обеспечение соответствия — кольца камеры Marshalls соответствуют британскому стандарту и имеют маркировку Kite, за исключением 3660 мм и 4000 мм, которые соответствуют всем соответствующим положениям европейского стандарта
  • .

  • Легко интегрируйте наши кольца для бетонных колодцев в свои конструкции с помощью наших моделей BIM
  • Достигните диапазона общей глубины с нашим диапазоном размеров глубины.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    *

    *

    *