Снип коэффициент усадки бетона: СНиП 2.03.02-86 Бетонные и железобетонные конструкции из плотного силикатного бетона

Содержание

Усадка бетона: коэффициент, стадии, почему возникает

Независимо от прочности строительных материалов, усадка бетона все же неизбежна. Неучет застройщиком такого процесса приводит к негативным результатам. Появление трещин, ползучесть бетона провоцирует несоответствие заложенного в смете коэффициента сокращения объема фундамента и величины конечной. Это приводит к разрушению конструкции.

Строительный регламент

Среди нормативных документов, регулирующих расчет усадки, выделяют:

  • СНиП 52—01—2003, в котором изложены основные положения о бетонных конструкциях;
  • ГОСТ 24544–81 — о методах определения деформаций усадки и ползучести.

Что такое усадка?

Во время застывания раствора происходит уменьшение объема бетонной смеси, в ходе которого и случается усадка.

Процесс засыхания и затвердения, в результате которого происходит уменьшение объема цементного состава. Конечно, отсутствие такого процесса является невозможным. В практике строительства показатель усадки небольшой — 1%, но и этой цифры достаточно, чтобы внести изменения в строительную документацию. Но с помощью ряда методик можно добиться минимизации показателя. Застывание бетонного раствора — это процесс, в ходе которого и происходит усадка. Время зависит, в большей мере, от состава и параметров цемента, и составляет диапазон от получаса или несколько часов.

Почему возникает?

Появление связывают с испарением воды цементного состава, при котором немаловажное место отводится действию сил капилляров структуры смеси. В результате их сужения изделие уплотняется, а это и вызывает усадку. Роль влаги в этом — основная, а появление ее зависит не только от условий среды, но и от особенностей цемента, используемого при замешивании. Высокий показатель усыхания возможен только при наличии большого количества алюминатов в материале. А чтобы снизить этот параметр используют алитовые цементы. Следовательно, усадка бетона связана с такими факторами:

  • погодные условия;
  • количественные показатели составляющих раствора;
  • объем влаги;
  • наличие армирующих элементов.

Коэффициент

Уменьшить коэффициент помогают различные процедуры, такие как уплотнение материала вибратором.

Его считают величиной относительной, которая обозначается в процентах. Показатель указывает на изменения в объеме по сравнению с первоначальными измерениями. Чтобы уменьшить коэффициент усадки бетона, формируя строительную смесь, используют пористые низкомодульные заполнители, вибратор при уплотнении, дополнительную тепловлажную обработку. Средняя величина усадки бетонного изделия согласно ГОСТам — 1,5%.

Виды усадки

Пластическая

Возникновение трещин происходит в жидком состоянии при быстром высыхании раствора. Это происходит, когда испарение на поверхности больше, чем количество выделения влаги внутри. Хотя такие трещины неглубокие, все же ширина их достигает 3 мм. Факторы появления:

  • небольшой показатель влажности воздуха;
  • жаркая температура;
  • большие порывы ветра;
  • температурные перепады;
  • сильный обогрев поверхности солнцем.

Аутогенная

Его называют «внутренним высыханием», являющимся следствием химических процессов. Объем изменяется при помещении изделия в герметическую среду, где нет обмена влагой. Около половины такого процесса наблюдается в течение суток. Аутогенная усадка бетона возникает при наличии меньшего объема продуктов гидратации, чем был до этого.

Поскольку процессы присутствуют в середине конструкции, проблемы внешним уходом не решаются.

При высыхании

Нехватка влаги при застывании строительной смеси приводит к значительной усадке и образованию трещин.

Происходит после того, как бетонная смесь схватилась. Но это продолжительный процесс, результатом которого наблюдается сокращение объема бетонного изделия от нехватки влаги. Усадка происходит при хранении конструкции не в помещении, а на открытом воздухе. На скорость формирования усадочных растяжений влияет продолжительность ухода, а это помогает предупредить трещинообразование на раннем этапе.

Стадии усадочного процесса

Первичная

Возникает в период, когда еще жидкий, пластический бетон находится в процессе схватывания. А причиной этого может быть опалубка, через которую происходит утечка влаги или, наоборот, ее поглощение, а также испарение. На объем усадочного процесса влияют виды ухода, степень всасывания воды. На основании этого проводят соответствующие действия на уменьшение уровня.

Вторичная

Это усадка бетона при твердении и в процессе высыхания. Она считается частично безвозвратным процессом, так как при увлажнении происходит расширение объема бетона, хотя возвращение в первоначальное состояние уже невозможно. Факторы, влияющие на величину усадки:

  • вид используемого цемента;
  • жирность бетонного раствора;
  • количество содержания воды;
  • типы заполнителей.

Профилактика усадки

Во избежание такой проблемы подходят ответственно к технологии замешивания бетона, не ошибиться в расчетах количества всех составляющих веществ. Качественное получение строительного раствора при заливке бетона — основная задача строителя. А также обязательно добавлять присадки и пластификаторы. Они помогут с увеличением показателя прочности бетонной конструкции, обеспечив меньшие потери. Продукция современного строительного рынка представлена разными вяжущими веществами, которые за счет расширения, вступив в реакцию с водой, увеличивают объем раствора. Кроме того, важно, что изменения сохраняются по истечении времени высыхания.

Особенности усадки бетона

2021-10-18

Рубрика: Разное

Особенности усадки бетона

После заливки бетона, как известно, начинается естественный процесс усадки. Данный момент имеет большое значение, так как, даже при небольшой усадке строения существует вероятность появления трещин.

Чем выше и больше дом, тем соответственно выше вероятность появления различных деформаций. Следует отметить, что на сегодняшний день до сих пор нет способов позволяющие свести усадку к нулю.

Именно по этой причине строители добавляют в бетонный раствор https://beton-pride.ru/noginsk различные минеральные добавки, которые помогают существенно снизить риск появления трещин.

Стадии усадки

Выделяют две стадии усадки – первичная и вторичная.

  1. Первичная — на этой стадии бетонный раствор еще не достиг максимальной твердости и отмечается активное испарение жидкости, впитывание в грунт и опалубку.

  2. Вторичная — вторая стадия усадки наступает после окончательного отвердевания бетона.

Во время планирования строительных работ строители учитывают обе стадии усадки.

Важным показателем является коэффициент усадки, то есть, это отношение реально объема постройки к расчетному.

Другими словами, если показатель равен 1.05, это означает, что во время усадки постройки потеряется 5 сантиметров в каждом метре или до пяти процентов объема конструкции.

Виды усадки

В зависимости от специфики процесса строители решают какие добавки необходимо использовать при замешивании бетонного раствора.

Деформация проходит неравномерно по всей конструкции и во многом это зависит от внешних условий, перепадов температуры, времени заливки, длительность высыхания и т.д.

Различают несколько видов усадки:

  • Пластическая — до затвердения отмечается пластическая усадка.

  • Проектная — во время процесса затвердевания наступает проектная усадка.

  • После проектная — этот вид усадки характерен для долгого времени после затвердевания.

Существует множество факторов способствующие усадке бетонного раствора, например, гидратация, реакция в смеси уже после заливки.

Обезвоживание, давление, а также нагревание и охлаждение.

В документах зафиксированы границы усадки бетонного раствора до определенной границы. В СНиП собраны нормы для всех случаев усадки.

Для строительства и ремонта домов допустимо применение сертифицированных смесей, состав которых соответствует установленным границам.

 

Страница не найдена — ZZBO

Вибропрессы

WP_Term Object
(
    [term_id] => 46
    [name] => Вибропрессы УЛЬТРА
    [slug] => vibropress-ultra
    [term_group] => 0
    [term_taxonomy_id] => 46
    [taxonomy] => product_cat
    [description] => 
    [parent] => 45
    [count] => 13
    [filter] => raw
)
  • Вибропрессы УЛЬТРА

  • WP_Term Object
    (
        [term_id] => 149
        [name] => Вибропрессы ОПТИМАЛ
        [slug] => vibropressy-optimal
        [term_group] => 0
        [term_taxonomy_id] => 149
        [taxonomy] => product_cat
        [description] => 
        [parent] => 45
        [count] => 8
        [filter] => raw
    )
    
  • Вибропрессы ОПТИМАЛ

  • WP_Term Object
    (
        [term_id] => 47
        [name] => Вибропрессы СТАНДАРТ
        [slug] => vibropress-standart
        [term_group] => 0
        [term_taxonomy_id] => 47
        [taxonomy] => product_cat
        [description] => 
        [parent] => 45
        [count] => 8
        [filter] => raw
    )
    
  • Вибропрессы СТАНДАРТ

  • WP_Term Object
    (
        [term_id] => 48
        [name] => Вибропрессы МАКСИМАЛ
        [slug] => vibropress-maximal
        [term_group] => 0
        [term_taxonomy_id] => 48
        [taxonomy] => product_cat
        [description] => 
        [parent] => 45
        [count] => 9
        [filter] => raw
    )
    
  • Вибропрессы МАКСИМАЛ

  • WP_Term Object
    (
        [term_id] => 49
        [name] => Передвижные вибропрессы
        [slug] => vibropress-mobile
        [term_group] => 0
        [term_taxonomy_id] => 49
        [taxonomy] => product_cat
        [description] => 
        [parent] => 45
        [count] => 2
        [filter] => raw
    )
    
  • Передвижные вибропрессы

  • WP_Term Object
    (
        [term_id] => 51
        [name] => Вибропрессы блоков ФБС
        [slug] => vibropress-fbs
        [term_group] => 0
        [term_taxonomy_id] => 51
        [taxonomy] => product_cat
        [description] => 
        [parent] => 45
        [count] => 4
        [filter] => raw
    )
    
  • Вибропрессы блоков ФБС

  • WP_Term Object
    (
        [term_id] => 59
        [name] => Вибропрессы для колец ЖБИ
        [slug] => zhbi-koltsa
        [term_group] => 0
        [term_taxonomy_id] => 59
        [taxonomy] => product_cat
        [description] => Предлагаем оборудование для производства колодезных колец по ГОСТ 8020-90 любых размеров. 
    
    
    Два типа оборудования: вибропрессы КС и виброформы.
    [parent] => 0 [count] => 4 [filter] => raw )
  • Вибропрессы для колец ЖБИ

  • WP_Term Object
    (
        [term_id] => 52
        [name] => Прессы для колки камней
        [slug] => vibropress-pk-kolk
        [term_group] => 0
        [term_taxonomy_id] => 52
        [taxonomy] => product_cat
        [description] => Прессы для колки камней серии ПК предназначены для раскалывания различного типа камней природного и искусственного происхождения, как по заранее отформованным в них углублениях, так и без последних для получения декоративной (ломанной) лицевой поверхности.
    
    
    Усилие колки от 10 до 80 тонн. Ширина раскола от 400 мм до 1000 мм. Идеально подходит для раскалывания гранита, мрамора и других натуральных камней.
    [parent] => 45 [count] => 5 [filter] => raw )
  • Прессы для колки камней

  • Усадка бетона это Производит контроль технологических параметров производства согласно ГОСТ 8735-88 OOO»ТехИнжСтрой»Истра, Бетон‎ Истринский р-н бетон цена качество доставка

    В процессе своего твердения бетонная смесь может несколько уменьшаться в объёме. Разница между исходным показателем и тем, который стал после застывания, является минимальной. Несмотря на этот момент, усыхание может стать серьёзной проблемой сильно повлиять на дальнейшую эффективность эксплуатации. Как правило, показатель находится на уровне одного процента и очень редко его превышает.

    Усадка бетона возникает по причине испарения влаги из состава в процессе его твердения. Этому процессу могут способствовать и некоторые другие факторы. Большую роль играет воздействие капиллярных сил в структуре. В материале имеется большое количество мельчайших путей, по которым вода внутри может перемещаться. В тех случаях, когда испарение происходит из капилляров, диаметр которых менее 200 нанометров, то они усыхают, что приводит к уменьшению размеров. Таким образом, на основании указанной информации можно говорить о том, что влага является ключевым фактором, приводящим к подобному процессу. Чтобы избежать негативных последствий, рекомендуется использовать проверенные методы. Все они направлены на поддержание водного баланса, а также оптимальных условий твердения. Следует рассмотреть подробнее то, какие факторы окружающей среды лучше всего подходят для обеспечения задачной цели. В первую очередь, требуется предохранить конструкцию от воздействия высоких температур, особенно, если присутствует солнечное излучение. Достаточно поместить монолитный объект в тень, чтобы с него не происходило ускоренного испарения. Немалую роль играет такой фактор, как влажность воздуха. Чем она выше, тем меньше будет в процессе застывания беспокоить проблема растрескивания.

    Усадка бетона формируется в результате многих факторов и окружающая среда не полностью на неё влияет. Немалую роль в данном процессе играет непосредственный состав, а также пропорции цементного песка, относительно общего объема. Чем большая доля алюминатов присутствует в смеси, тем значительнее будет усадка. Именно по этой причине рекомендуется применять цементы алитового типа. Они дают минимальную усадку и обладают большим количеством других преимуществ. Большая часть от общего объёма усыхания происходит в первые дни, когда осуществляется химическая реакция между цементом и водой. Потом этот процесс серьёзно замедляется и в итоге становится настолько малым, что его можно не принимать во внимание.

    Если рассматривать уменьшение объёмов, то следует отметить два основных типа подобного процесса: деформация и усадочное напряжение. Каждый из них определяется своими физико-механическими особенностями. Дополнительно, для борьбы используются определённые способы, что должно учитываться в процессе создания бетонных конструкций. Как правило, усадка является проблемой только при строительстве больших объектов, где несколько сантиметров разницы уже способны сыграть свою роль.

    1 Усадка бетона СНиП
    2 Собственные деформации бетона 
    3 Процент усадки бетона 
    4 Ползучесть бетона 
    5 Набухание бетона 
    6 Коэффициент усадки бетона

    Разновидности усадки, причины возникновения, методы предупреждения

    Затвердев после заливки, бетонный раствор со временем теряет свои объемы, при том что размеры самой конструкции уменьшаются. Такое явление принято называть усадкой бетона, в современном строительстве ему уделяют значительное внимание.

    Даже при условии, что усадка конструкции происходит не более чем на 1%, в результате этого процесса в ней могут появится микротрещины. Соответственно, чем массивней архитектурный объект, тем более важно контролировать, чтобы в ним не происходили деформации, не образовывались трещины. Нереально в полном объеме защитить конструкцию от усадки, именно по этой причине её необходимо по крайней мере минимизировать посредством наличия минеральных примесей в составе бетонного раствора.

    Специфика первичной, вторичной усадки бетона

    Во время усадки бетона принято дифференцировать следующие стадии:

    — Первичная усадка — бетон до конца не затвердел, имеет мягкую либо жидкую консистенцию. Постепенно влага испаряется, просачивается в опалубку, затем в грунт, в прочие внешние покровы;

    — Вторичная усадка — отмечается после того как раствор полностью высохнет, затвердевает.

    И первую, и вторую стадию необходимо принимать во внимание в процессе планирования строительных работ. Огромное значение отводится расчету коэффициента усадки бетона. Это показатель, отображающий фактическое отношение реального объёма бетона к номинальному (расчетному). В частности, коэффициент 1,05 свидетельствует о том, что, по факту усадки каждый следующий метр фундамента утрачивает до пяти сантиметров высоты. Таков результат расчёта – или же 5% от суммарного объема.

    Разновидности усадки, причины возникновения, методы предупреждения

    Дабы установить, какие примеси стоит применить для сокращения коэффициента усадки, анализируются различные виды процесса. По ходу заливки, затвердевания усадка бетона происходит по-разному — зависимо от времени работ, температурных условий и прочих факторов. Принято дифференцировать такие разновидности усадки:

    — послепроектная — отмечается в последующие месяцы, спустя годы;

    — проектная — после затвердевания бетонного объёма;

    — пластическая — происходит прежде чем раствор застыл.

    Факторы, провоцирующие усадку бетона

    Выделяют комплекс факторов, которые вызывают данное явление: охлаждение либо нагрев, давление, обезвоживание, гидратация (химическая реакция, которая происходит внутри залитого раствора), прочие физические, химические процессы.

    Законодательные акты закрепляют пределы допустимой усадки бетона. В частности, СНиП в процентных значениях определяет данные показатели для различных случаев. Для ремонта, строительства построек, домов можно применять исключительно такие бетонные растворы, значения усадки которых находятся в законодательно регламентированных пределах, закреплены результатами сертификационных испытаний.

    Усадка — База технических знаний — Computers and Structures, Inc.

     

    Усадка — зависящее от времени объемное изменение, связанное с высыханием и влагопереносом, тепловыми эффектами и градиентами, а также аутогенным поведением (химические и структурные реакции раннего возраста) стесненных железобетонных (ЖБ) систем. Усадка может вызвать проблемы с эстетикой, удобством эксплуатации и даже стабильностью с появлением трещин, скручивания/деформации и снижением несущей способности.

    Условия ограничения, влияющие на усадку, могут быть внешними, как в случае с опорами, соединениями и граничными условиями, или внутренними, как при дифференциальной сушке и армировании. Усадочное растрескивание смягчается за счет увеличения количества армирования при уменьшении расстояния между ними и включения крупного заполнителя, который является плотным, твердым и менее сжимаемым. Надлежащая обработка и отверждение бетона в раннем возрасте еще больше снижает усадку, увеличивая ожидаемый срок службы и конструкционные характеристики.

    Усадку и другие зависящие от времени свойства материала, включая ползучесть, старение и релаксацию напрягаемых элементов, можно применить к структурным объектам с помощью анализа поэтапного строительства. Поэтапное строительство – это нелинейно-статическое приложение, доступное для программного обеспечения CSI с максимальными уровнями и функциями. Дополнительную информацию можно найти в Справочном руководстве по анализу CSI (Поэтапное строительство, стр. 396).

    Название Описание Программа

    Пример усадки моста

    Оцените усадку однопролетной и неразрезной двухпролетной мостовой системы.

    CSiBridge

    Ползучесть — База технических знаний — Computers and Structures, Inc.

    Ползучесть связана с зависящими от времени вызванными напряжением изменениями напряжения и деформации элемента конструкции. Ползучесть, наряду с усадкой (уменьшением прямых деформаций с течением времени) и старением (изменение модуля упругости с возрастом), представляют собой зависящее от времени поведение материала, которое можно применить к бетонным объектам с помощью анализа поэтапного строительства.Поэтапное строительство – это нелинейно-статическое приложение, доступное для программного обеспечения CSI с максимальным уровнем. Дополнительную информацию можно найти в Справочном руководстве по анализу CSI (Поэтапное строительство, стр. 396). Поэтапное построение также необходимо для моделирования ползучести, усадки и релаксации сухожилий. Однако эластичное укорочение сухожилий автоматически реализуется с помощью любого программного пакета.

    Каждое из этих зависимых от времени режимов определяется в соответствии с параметрами CEB-FIP (Comite Euro-International Du Beton, 1993). Формулировка ползучести может следовать полному интегрированию или аппроксимации ускоренным рядом Дирихле (Ketchum, 1986). В Справочном руководстве по анализу CSI (Свойства, зависящие от времени, стр. 85) представлены дополнительные подробности.

    Название Описание Программа

    Поэтапное строительство в зданиях

    Руководство по организации поэтапного строительства и интерпретации результатов поэтапного строительства.

    SAP2000

    Поэтапное строительство пятиэтажной колонны

    Применение ползучести, добавление узлов в деформированную конфигурацию и проверка ручными расчетами даны для поэтапного возведения пятиэтажной колонны.

    SAP2000

    • Пример проверки 16, доступный через меню «Справка» > «Документация»
    • Гали, А., Фавр, Р., Эльбадри, М. (2002).

      (3-е изд.). Лондон, Англия: Spon Press.

    (PDF) Рациональный метод расчета ограниченных усадочных напряжений в отремонтированных бетонных элементах

    Как видно из рисунка 3, аналитические результаты фактической усадки на границе раздела

    хорошо согласуются с экспериментальными результатами. Таким образом, представляется, что предложенный метод

    может быть использован как простой инструмент для расчета

    сдерживаемых усадочных и растягивающих напряжений на различных глубинах ремонтного бетона.

    4 ВЫВОДЫ

    В данном исследовании разработана новая простая модель, основанная на методе обратного анализа

    , для расчета

    деформаций сдерживаемой усадки и растягивающих напряжений в

    отремонтированных бетонных элементах. В предлагаемой модели

    учитывалось влияние ремонтных размеров

    , условий закрепления, свободной усадки наплавки

    и компенсации ползучести. Измеряя деформацию свободной усадки

    в лаборатории, инженеры теперь могут оценить вероятность образования трещин при ремонте

    парных бетонных элементов и выбрать соответствующие

    ремонтные материалы с оптимальной толщиной, чтобы

    минимизировать риск растрескивания ремонтного бетона.

    5 ССЫЛКИ

    Abbasnia, R., Godossi, P. & Ahmadi, J. 2005. Прогнозирование повторной усадки под напряжением на основе коэффициентов ограничения при заделывании ремонтных растворов. Cement and Concrete Research 35: 1909–

    1913.

    ACI 209.2R-08. Руководство по моделированию и расчету усадки

    и ползучести затвердевшего бетона.

    АКИ 209R-92. 1997. Прогноз ползучести, усадки и температурных эффектов в бетонных конструкциях.American Concrete

    Институт: Farmington Hills.

    Almeida, L. C., Oliveira e Sousa, J.L.A. & Azevedo Figueiras,

    J. 2006. Применение обратного анализа к моделям усадки и ползучести

    . Измерение, мониторинг и моделирование

    Свойства бетона 151–160.

    Altoubat, S. & Lange, D. 2001. Ползучесть, усадка и растрескивание

    укрепленного бетона в раннем возрасте. Журнал материалов ACI

    98(4): 323-331.

    Балух, М.Х., Рахман, М.К. и Махмуд, И.А. 2008. Расчет

    напряжений при высыхании и усадке. Concrete International 37-

    41.

    Базант З.П. 1989. Математическое моделирование ползучести и усадки бетона. Джон Уайли и сыновья.

    Beushausen, H. 2006. Долговременные характеристики бетонных

    бетонных покрытий, подверженных дифференциальной усадке. Докторская диссертация

    , Кейптаунский университет, Южная Африка.

    Беусхаузен, Х. и Александр, М.Г. 2007. Локализованная деформация и напряжение

    в связанных бетонных покрытиях, подверженных дифференциальной

    усадке, Материалы и конструкции 40:189–199.

    Браун, М.Д., Смит, К.А., Селлерс, Дж.Г., Фоллирад, К.Дж. &

    Breen, J.E. 2007. Использование альтернативных материалов для уменьшения

    усадочных трещин в настилах мостов. Журнал материалов ACI

    104(6): 629-637.

    Карлсон, Р.W. 1937. Усадка при высыхании крупных бетонных элементов. Журнал Американского института бетона 327-336.

    Гали, А. и Фавр, Р. 1994. Бетонные конструкции: напряжения и

    деформации. Э&ФН СПОН.

    Ковлер, К., Игараши, С. и Бентур, Б. 1999. Ползучесть при растяжении высокопрочных бетонов в раннем возрасте. Материалы и конструкции

    32(219): 383-387.

    Мангат, П.С. и О’Флаэрти, Ф. Дж. 2000.Влияние модуля упругости

    на перераспределение напряжений и образование трещин в ремонтных

    заплатах. Исследования цемента и бетона 30: 125–136.

    Макдональдс, Д.Б. & Roper, H. 1991. Обсуждение статьи

    факторов, влияющих на относительную влажность бетона. Magazine

    of Concrete Research 43(157): 305–307. 2002. Выбор долговечных ремонтных материалов:

    критерии эффективности-резюме.Конкр. Междунар. 24: 37-44.

    Мун, Дж. Х., Раджабипур, Ф. и Вайс, В. Дж. 2004. Включение

    диффузии влаги в анализ испытания с защемленным кольцом.

    Ин К. Сакаи, О.Е. Гьорв и Н. Бантиа (ред.), Proc. 4-й

    Междунар. конф. Бетон в тяжелых условиях: Окружающая среда

    и нагрузка, Том. 2: 1973-1980 гг.

    Мун, Дж.Х. & Weiss, W.J. 2006. Оценка остаточного напряжения в

    испытании защемленного кольца при круговой сушке.Цемент и бетонные композиты

    28: 486–496.

    Parrott, LJ 1988. Профили влажности при высыхании бетона. Advance Cement Research 1(3): 164–170.

    Rahman, M.K., Baluch, M.H. & Algadhib, AH 2000. Моделирование усадочных повреждений и уменьшения ползучести при ремонте бетона.

    Композиты, часть B: Engineering 541-553.

    См. H.T., Attiogbe E.K. & Miltenberger M.A. 2003. Shrin-

    kage характеристики растрескивания бетона с использованием кольцевых образцов

    . Журнал материалов ACI 100 (3): 239-245.

    Шин, Х.К. и Ланге, Д.А. 2004. Влияние усадки и температуры на склеенные бетонные покрытия. ACI Materials Jour-

    nal 101(5): 358-364.

    Silfwerbrand, J. 1997. Напряжения и деформации в композитных бетонных балках, подвергнутых дифференциальной усадке, ACI Structural Journal 94: 347–353.

    Вайс, В. Дж. 1999. Прогноз раннего растрескивания

    усадки в бетоне.Кандидатская диссертация, Северо-Западный университет,

    Эванстон, Иллинойс.

    Weiss, WJ Yang, W. & Shah S.P. 1998. Усадочное растрескивание

    защемленных бетонных плит. Журнал инженерной механики

    ASCE 765-774.

    Юань Ю.С. & Marosszeky, M. 1994. Ограниченная усадка в

    отремонтированных железобетонных элементах. Материалы и конструкции

    27(171): 375-382.

    Чжоу, Дж., Е, Г., Шланген, Э. и Брейгель, К.2008. Моделирование

    напряжений и деформаций в связанных бетонных покрытиях

    , подверженных дифференциальным изменениям объема. Теоретическая и прикладная механика разрушения 49: 199–205.

    %PDF-1.4
    %
    1 0 объект
    >
    эндообъект
    2 0 объект
    >
    эндообъект
    3 0 объект
    >
    эндообъект
    4 0 объект
    >
    эндообъект
    5 0 объект
    >
    /LastModified (D:20061010135336-03’00’)
    /ArtBox [-105,63135 -104,81348 615,5 789,5]
    /Большой палец 65 0 R
    /Содержание [66 0 R 67 0 R 68 0 R 69 0 R 70 0 R 71 0 R 72 0 R 73 0 R]
    /Ресурсы >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /CropBox [0 0 612 792]
    >>
    эндообъект
    6 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 87 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    7 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 94 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [95 0 Р]
    >>
    эндообъект
    8 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 96 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [97 0 R 98 0 R]
    >>
    эндообъект
    9 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 105 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    10 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 111 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Annots [112 0 R 113 0 R 114 0 R 115 0 R 116 0 R 117 0 R 118 0 R 119 0 R 120 0 R 121 0 R
    122 0 Р 123 0 Р 124 0 Р 125 0 Р 126 0 Р 127 0 Р 128 0 Р 129 0 Р 130 0 Р 131 0 Р
    132 0 Р 133 0 Р 134 0 Р 135 0 Р 136 0 Р 137 0 Р 138 0 Р 139 0 Р 140 0 Р 141 0 Р
    142 0 R 143 0 R 144 0 R 145 0 R 146 0 R 147 0 R 148 0 R 149 0 R 150 0 R 151 0 R]
    >>
    эндообъект
    11 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 152 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Annots [153 0 R 154 0 R 155 0 R 156 0 R 157 0 R 158 0 R 159 0 R 160 0 R 161 0 R 162 0 R
    163 0 R 164 0 R 165 0 R 166 0 R 167 0 R 168 0 R 169 0 R]
    >>
    эндообъект
    12 0 объект
    >
    эндообъект
    13 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 178 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [179 0 R]
    >>
    эндообъект
    14 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 181 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Аннотс [182 0 R]
    >>
    эндообъект
    15 0 объект
    >
    эндообъект
    16 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 185 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [186 0 R]
    >>
    эндообъект
    17 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 188 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [189 0 R 190 0 R]
    >>
    эндообъект
    18 0 объект
    >
    эндообъект
    19 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 193 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [194 0 R]
    >>
    эндообъект
    20 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 195 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    21 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 196 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [197 0 R 198 0 R]
    >>
    эндообъект
    22 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 199 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [200 0 R 201 0 R 202 0 R]
    >>
    эндообъект
    23 0 объект
    >
    эндообъект
    24 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /XОбъект >
    /Затенение >
    /ProcSet [/PDF /текст /ImageC /ImageI]
    >>
    /Содержание 213 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [214 0 R]
    >>
    эндообъект
    25 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 216 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [217 0 R]
    >>
    эндообъект
    26 0 объект
    >
    эндообъект
    27 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /XОбъект >
    /ProcSet [/PDF /текст /ImageC]
    >>
    /Содержание 225 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [226 0 R 227 0 R]
    >>
    эндообъект
    28 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /XОбъект >
    /ProcSet [/PDF /текст /ImageC /ImageI]
    >>
    /Содержание 230 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    29 0 объект
    >
    эндообъект
    30 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 233 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    31 0 объект
    >
    эндообъект
    32 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 236 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    33 0 объект
    >
    эндообъект
    34 0 объект
    >
    эндообъект
    35 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 241 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    36 0 объект
    >
    эндообъект
    37 0 объект
    >
    эндообъект
    38 0 объект
    >
    эндообъект
    39 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 248 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    40 0 объект
    >
    эндообъект
    41 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 251 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    42 0 объект
    >
    эндообъект
    43 0 объект
    >
    эндообъект
    44 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 256 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    45 0 объект
    >
    эндообъект
    46 0 объект
    >
    эндообъект
    47 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 261 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    48 0 объект
    >
    эндообъект
    49 0 объект
    >
    эндообъект
    50 0 объект
    >
    эндообъект
    51 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 268 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    52 0 объект
    >
    эндообъект
    53 0 объект
    >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст]
    >>
    /Содержание 271 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    >>
    эндообъект
    54 0 объект
    >
    эндообъект
    55 0 объект
    >
    эндообъект
    56 0 объект
    >
    эндообъект
    57 0 объект
    >
    эндообъект
    58 0 объект
    >
    эндообъект
    59 0 объект
    >
    /XОбъект >
    /ExtGState >
    /Шрифт >
    /ProcSet [/PDF /текст /ImageC /ImageI]
    >>
    /Содержание 295 0 Р
    /MediaBox [0 0 612 792]
    /CropBox [0 0 612 792]
    /Повернуть 0
    /Анноты [296 0 R 297 0 R]
    >>
    эндообъект
    60 0 объект
    >
    /LastModified (D:20061010132448-04’00’)
    /ArtBox [-188. 88477 -25 640 807]
    /Большой палец 299 0 R
    /Содержание 300 0 р
    /Ресурсы >
    /XОбъект >
    /ProcSet [/PDF /ImageC]
    >>
    /CropBox [0 0 612 792]
    >>
    эндообъект
    61 0 объект
    >
    эндообъект
    62 0 объект
    >
    эндообъект
    63 0 объект
    >
    эндообъект
    64 0 объект
    >
    эндообъект
    65 0 объект
    >
    ручей
    H_K\Gƿ_

    Construction and Building Materials — Journal

    Международный журнал, посвященный исследованиям и инновационному использованию материалов в строительстве и ремонте .

    Строительство и строительные материалы представляет собой международный форум для распространения инновационных и оригинальных исследований и разработок в области строительных и строительных материалов и их применения в новых работах и ​​ремонтной практике.Журнал публикует широкий спектр инновационных исследовательских и прикладных статей, которые описывают лабораторные и в ограниченной степени численные исследования или отчеты о полномасштабных проектах. Многочастные работы не приветствуются.

    Строительство и строительные материалы также публикует подробные тематические исследования и некоторые острые обзорные статьи, которые способствуют новому пониманию. Мы фокусируемся на документах по строительным материалам и исключаем документы по проектированию конструкций, геотехнике и несвязанным слоям шоссе.Строительные материалы и , охватываемые технологией , включают: цемент, армирование бетона, кирпичи и строительные растворы, добавки, технологию коррозии, керамику, древесину, сталь, полимеры, стекловолокно, переработанные материалы, бамбук, утрамбованную землю, нетрадиционные строительные материалы. , битумные материалы и железнодорожные материалы.

    Объем Строительство и строительные материалы включает, помимо прочего, материалы, неразрушающий контроль и аспекты мониторинга новых работ, а также ремонт и техническое обслуживание следующего: мостов, высотных зданий, плотин, гражданских инженерных сооружений, бункеры, дорожное покрытие, туннели, водозащитные сооружения, канализация, кровля, жилье, береговая оборона и железные дороги .

    В то время, когда все инженеры, архитекторы и подрядчики вынуждены оптимизировать использование новых материалов и современных технологий, Строительные материалы предоставляет важную информацию, которая поможет повысить эффективность, производительность и конкурентоспособность в мире. рынки. Поэтому это жизненно важное чтение для всех специалистов и ученых, занимающихся исследованиями или спецификацией строительных материалов.

    Обязанности автора : Принятие рукописи к публикации в журнале подразумевает, что автор, по запросу, выполнит обязательство поделиться своим опытом при рецензировании чужих рукописей.Авторов также просят назвать пять независимых рецензентов вместе с адресами электронной почты организаций. Названные возможные судьи не должны быть из их собственного учреждения.

    Уменьшение усадочного растрескивания — Национальная ассоциация производителей сборного железобетона

    Распознавание, устранение и предотвращение усадочного растрескивания бетона.

    Митчем Ректором

    Примечание редактора:  Эта статья предназначена для использования в качестве справочного руководства для начинающих производственных сотрудников.

    Первое, что вы узнаете о свойствах бетона, это то, что он обладает гораздо большей прочностью на сжатие, чем на растяжение. Армирование арматурой — отличный способ добавить бетонной конструкции недостающую прочность на растяжение, чтобы предотвратить возникновение структурных трещин, но иногда во время производства вблизи поверхности могут возникать неглубокие трещины. Для большинства продуктов эти трещины не угрожают непосредственной структурной целостности бетона, но все же создают негативный внешний вид на поверхности бетона.В этой статье основное внимание будет уделено тому, как развиваются трещины от пластической усадки, а также мерам предосторожности, которые вы можете предпринять, чтобы свести к минимуму их развитие.

    Обзор усадки

    Когда бетон укладывается в форму, сила тяжести заставляет более тяжелые частицы, такие как заполнитель или цемент, разделяться и опускаться, что вытесняет воду. Этой воде некуда деваться, кроме как на поверхность. Называемая сбрасываемой водой, она обычно испаряется. По мере испарения стравливаемой воды в пасте создается отрицательное давление.К счастью, испарившаяся вода заменяется дополнительным поднимающимся отводом воды в смеси. Однако, когда растущая скорость сбрасываемой воды не соответствует скорости испарения, бетон будет высыхать и давать усадку.

    Ассоциация портландцемента выделяет шесть основных факторов, способствующих быстрому испарению поверхностной влаги:

    1.   Материалы с высоким содержанием цемента. Чем больше цемента в смеси, тем больше пасты получится. Паста в бетоне наиболее склонна к усадке.
    2. Низкое водоцементное отношение. Чрезмерно низкое водоцементное отношение означает, что воды может не хватить для замены того, что испарилось.
    3. Высокая температура бетона. При гидратации цемента выделяется большое количество тепла. Если позволить этому теплу накапливаться, вода испарится, как если бы кастрюля с водой слишком долго стояла на плите.
    4. Высокая температура воздуха. Высокая температура воздуха является очевидным фактором испарения.Точно так же, как влажное полотенце в горячей сушилке, бетон быстро теряет влагу, когда окружающий его воздух горячий.
    5. Низкая влажность. Потрескавшиеся губы и костяшки пальцев — одно из худших проявлений долгой зимы. Это происходит из-за того, что сухой воздух отводит влагу от ваших рук, и то же самое может произойти с бетоном.
    6. Ветер. Внутренние и наружные воздушные потоки, обдувающие поверхность бетона, поглощают любую поверхностную влагу. Это одна из причин, по которой при забросе на открытом воздухе необходимо соблюдать особые меры предосторожности.

    Все эти факторы могут вызывать сильные головные боли. Точно предсказать скорость испарения сложно, но Национальная ассоциация производителей готовых бетонных смесей создала номограмму, которая может приблизительно дать скорость испарения. Эта диаграмма используется, начиная с температуры воздуха и продвигаясь по диаграмме по часовой стрелке.

    Номограмма PCA-NRMCA
    (единицы дюйм-фунт)

    Рисунок 19-9 Влияние температуры бетона и воздуха, относительной влажности и скорости ветра на скорость испарения поверхностной влаги из бетона.(Колер 1952, Мензель 1954 и NRMCA 1960)

    Например, предположим, что мы заливаем бетон жарким летним днем ​​на производственной площадке, а температура на улице 90 градусов по Фаренгейту. На графике начнем с нахождения отметки 90 F по температуре воздуха. Затем мы двигаемся вверх, пока не пересечемся с линией, соответствующей относительной влажности. Температура и влажность воздуха должны измеряться примерно на высоте 5 футов над испаряющей поверхностью и на наветренной стороне, защищенной от солнечных лучей.Возможно, это сухой день. Если да, то мы поднимемся до отметки 20%. Затем мы должны рассмотреть температуру бетона и проследить график по горизонтали до линии, соответствующей нашей температуре бетона. В нашем случае бетон имеет температуру около 80 F. Затем мы двигаемся вниз к скорости ветра, измеряя среднюю горизонтальную скорость ветра в милях в час примерно в 2 дюймах от поверхности бетона. Для нашего сценария мы предположим, что скорость ветра составляет в среднем 5 миль в час. Наконец, мы двигаемся влево, чтобы прочитать приблизительную скорость испарения — около 0.12 фунтов воды на квадратный фут в час.

    Пример задачи

    Изменения объема являются естественным свойством бетона. Однако, когда бетон удерживается на месте, усадка может трансформироваться во внутренние напряжения. Вот почему не рекомендуется оставлять неоткрытую банку содовой в морозильной камере. Когда сода замерзает, она пытается расшириться, но деваться некуда. В конце концов, давление заставляет банку треснуть, позволяя газировке вытечь.

    Поскольку верхний слой бетона дает усадку, бетон под ним может не выдержать усадки, так как он все еще влажный.Бетон под ним будет пытаться удерживать верхний слой на месте, в то время как верхний слой будет стягиваться из-за отрицательного давления от испарения влаги. Эти две силы, пытающиеся заставить бетон вести себя по-разному, вызовут появление растягивающих сил в верхнем слое бетона. Растягивающее напряжение в конечном итоге превысит раннюю прочность бетона на растяжение и создаст трещины. Соблюдение надлежащих процедур отверждения является ценным способом уменьшения возможного растрескивания.

    Эффекты усадки

    Наиболее очевидным последствием усадочного растрескивания является неприглядный внешний вид поверхности бетона.Трещины начнут образовываться сразу после реакции цемента с водой. Их длина может варьироваться от нескольких дюймов до нескольких футов. Когда ветер дует на поверхность бетона, трещины следуют регулярному рисунку, идя перпендикулярно ветру. Если ветер вихревой, трещины могут образовать случайный узор на поверхности, идущий в нескольких разных направлениях. Трещины обычно появляются на горизонтальных поверхностях продукта, где испаряется вода.

    Несмотря на то, что растрескивание при усадке не представляет непосредственной угрозы для структуры продукта, оно потенциально может сократить срок службы продукта. Арматура в бетоне играет ту же роль, что и кости в нашем теле. И так же, как наша кожа защищает наше тело от микробов или бактерий, внешний слой бетона играет важную роль в защите арматуры от любых вредных веществ. Трещины на поверхности, по сути, открывают проход для грязи и коррозионно-активных веществ, которые могут попасть в продукт. Это особенно опасно, поскольку может привести к коррозии арматурной стали. Расширение окисляемой стали потенциально может привести к дополнительному растрескиванию и более открытой стали и коррозии, что в конечном итоге может снизить прочность или срок службы продукта.Сборные железобетонные стеновые панели или плиты, находящиеся в среде с высоким содержанием хлоридов или других коррозионно-активных материалов, особенно подвержены риску повреждения.

    Контрмеры

    Как говорится, «Лучшая защита — это нападение». В этом случае вы хотите принять упреждающие меры, чтобы свести к минимуму возможность растрескивания пластиковой усадки.

    Начните с охлаждения агрегатов и смешивания воды. ACI 305R-10, «Руководство по бетонированию в жаркую погоду», утверждает, что вода, охлажденная до 32 градусов по Фаренгейту, может использоваться до тех пор, пока количество охлажденной воды не превышает потребности в воде для замеса.ACI 305 даже позволяет использовать лед в качестве замены части воды в замесе. Лед следует растолочь или нарезать на мелкие кусочки, чтобы он полностью и однородно растаял до завершения смешивания бетона. Использование льда обычно не превышает 75% потребности в воде для замеса.

    Добавление фибры в смесь позволяет повысить прочность бетона на растяжение. Это поможет удержать растягивающие напряжения от превышения прочности вашей смеси. Важно понимать свойства используемых волокон и то, как правильно добавлять волокна в бетон, поскольку они будут влиять на водопотребность смеси.

    Ветрозащитные экраны и солнцезащитные козырьки могут быть установлены вокруг и над бетоном, чтобы уменьшить скорость ветра и защитить от солнечного света. Влажная мешковина часто используется для защиты от солнца и обеспечения влажной среды для отверждения.

    Распылители тумана повышают относительную влажность воздуха над бетоном. Поскольку высокий уровень относительной влажности соответствует более низкой скорости испарения, предпочтительнее хранить бетон во влажной среде. Отверждение как можно быстрее и как можно более однородное — лучший способ обеспечить высокую прочность и надежность бетона.ACI 308R-16, «Руководство по наружному твердению бетона», содержит подробную информацию о том, как обеспечить здоровую среду для твердения.

    Распространенной ошибкой, которую следует остерегаться, является стравливание воды обратно в верхний слой бетона. Это повысит водоцементное отношение верхнего слоя бетона, что приведет к снижению прочности среди других критических проблем с поверхностью. Это также создает проблему, поскольку удаляет воду, которая обычно испаряется, повышая температуру бетона и, следовательно, увеличивая возникновение трещин.Не начинайте отделку бетона до того, как большая часть сточной воды испарится.

    Если усадочные трещины уже появились, можно использовать герметики и шпатлевки для защиты от интрузивных повреждений. Эпоксидные смолы, полиуретан и силиконы являются распространенными примерами герметиков и наполнителей. Применение наполнителя не следует считать обычной практикой, поскольку оно увеличивает количество этапов и времени производства продукта. При использовании герметиков внимательно читайте инструкции производителя.

    Разработать превентивный подход к взлому

    Все мы слышали фразу: «Никогда не суди о книге по обложке». Однако в случае с бетоном покрытие является хорошим показателем качества. Сохранение вашего продукта без каких-либо трещин или трещин является ключом к поставке качественного продукта. Управление скоростью испарения и соответствие процедурам отверждения должны быть частью процесса контроля качества на любом заводе. Своевременно приняв профилактические меры, вы сэкономите много времени, сил и денег на ремонт или подкраску постфактум.

    Митч Ректор — инженер технической службы NPCA.

    Ресурс:

    Бетонная ассоциация Портленда, Проектирование и контроль бетонных смесей, 16-е издание

    Приложение C — Расчеты эффектов ползучести и усадки — LRFD — Конструкции — Мосты и конструкции

    Приложение C.

    Расчеты эффектов ползучести и усадки

    См. этап проектирования 5.3 для получения основной информации об эффектах ползучести и усадки.Этап проектирования 5.3 также содержит таблицу фиксированных концевых моментов, используемую в этом приложении.

    Этап проектирования C1.1 — Анализ эффектов ползучести на примере моста

    Расчеты показаны для пролета 1 для плиты перекрытия, отлитой через 450 дней после изготовления балок. Расчеты пролета 2 аналогичны. См. таблицы в конце этого приложения для получения окончательных результатов для случая заливки плиты и сплошного соединения через 30 дней после заливки балок. Все расчеты производятся в соответствии с процедурами, изложенными в публикации «Проектирование неразрезных автомобильных мостов со сборными предварительно напряженными бетонными балками», опубликованной Ассоциацией портландцемента (PCA) в августе 1969 года.

    Расстояние от составной нейтральной оси до низа балки составляет 51,54 дюйма от сечения 2. Таким образом, эксцентриситет силы предварительного напряжения в середине пролета составляет:

    e c = нет данных снизу -CGS = 51,54-5,0 = 46,54 дюйма

    Этап проектирования C1.

    2 Рассчитайте коэффициент ползучести ψ (t, ti) для балки за бесконечное время в соответствии с S5.4.2.3.2.

    Расчет коэффициента прочности бетона, k f

    к ж = 1/[0.67 + (f′ c /9)] = 1/[0,67 + (6,0/9)] = 0,748 (S5.4.2.3.2-2)

    Рассчитать коэффициент отношения объема к площади поверхности, k c

    где:

    t = зрелость бетона = бесконечное количество дней

    e = основание из натурального бревна (прибл. 2,71828)

    (V/S) b = отношение объема к поверхности балки = площадь поверхности балки составляет 2955,38 дюймов 2 /фут (размеры балки см. на рис. 2-3), а объем составляет 13020 дюймов 3 /фут = (13 020/2 955.38) = 4,406 дюйма

    к с = 0,759

    Коэффициент ползучести представляет собой отношение между деформацией ползучести и деформацией из-за постоянного напряжения (SC5. 4.2.3.2)

    Рассчитайте коэффициент ползучести по уравнению С5.4.2.3.2-1.

    ψ ( ∞, 1) = 3.5k C K F (1.58-H / 120) T I -0.118 [(TT I ) 0,6 /(10,0 + (тт я ) 0.6 ]

    где:

    k c = 0,759 (см. выше)
    k f = 0,748 (см. выше)
    H = относительная влажность = 70%
    t i = возраст бетона при первоначальном приложении нагрузки = 1 день
    т = бесконечные дни

    ψ (∞,1) = 3,5(0,759)(0,748)(1,58-70/120)(1) (-0,118) [1] = 1,98

    Этап проектирования C1.3 Рассчитайте коэффициент ползучести ψ

    (t,ti) балки во время заливки плиты в соответствии с S5.4.2.3.2.

    t = 450 дней (максимальное время)

    Рассчитать коэффициент отношения объема к площади поверхности, k c

    где:

    т = 450 дней
    e = основание из натурального бревна (прибл. 2,71828)
    (V/S) b = 4,406 дюйма

    к с = 0,651

    Рассчитайте коэффициент ползучести ψ (t,ti) по уравнению С5.4.2.3.2-1.

    ψ (450,1) = 3.5K C K C K F (1.58-H / 120) T I -0.118 [(T-T I ) 0,6 /[10.0 + (T-T I ) 0.6 ]]

    где:

    k c = 0,651 (см. выше)
    k f = 0,748 (см. выше)
    Н = 70%
    t i = 1 день
    т = 450 дней

    ψ (450,1) = 3,5(0,651)(0,748)(1,58-70/120)(1) (-0,118) [(450-1) 0.6 /[10 + (450-1) 0,6 ]] = 1,35

    Рассчитайте коэффициент сдерживаемой ползучести в балке, Φ, как коэффициент ползучести для ползучести, которая имеет место после установления соединения сплошности.

    Φ = ψ — ψ 450 (из публикации PCA, упомянутой в шаге 5. 3.2.2) = 1,98-1,35 = 0,63

    Этап проектирования C1.4 — Рассчитайте наклон предварительно напряженного конца, θ.

    Для прямых прядей (без учета расклейки).Рассчитайте конечный уклон θ простой балки при постоянном моменте.

    Момент = Ре с

    θ = Pe c L пролет /2E c I c

    где:

    P = начальная сила предварительного напряжения после всех потерь (тыс. фунтов) = 1096 тысяч фунтов (подробные расчеты силы предварительного напряжения см. в шаге проектирования 5.4)
    e c = 46,54 дюйма (рассчитано выше)
    L пролет = 110.5 футов (1326 дюймов) (принимается равным длине пролета непрерывной балки)
    E c = модуль упругости балки в конечном состоянии (тыс.фунтов/кв.дюйм)
    E c = 4696 тысяч фунтов на квадратный дюйм
    I c = момент инерции составной балки (в 4 ) = 1 384 254 в 4

    θ = [1096(46,54)(1326)]/[2(4696)(1384254)] = 0,0052 рад

    Этап проектирования C1.

    5 — Расчет фиксированного конечного действия ползучести предварительно напряженного участка для пролета 1

    Уравнение взято из Таблицы 5.3-9 для предварительно напряженной ползучести FEA, левый концевой пролет, правый момент.

    FEM cr = 3E c I c θ/L размах
    FEM кр = [3(4,696)(1,384,254)(0,0052)]/1,326
    ФЭМ кр = 76 476/12
    FEM cr = 6 373 тыс. футов

    Конечные усилия из-за ползучести предварительного напряжения в пролете 1:

    Левая реакция = R1 PScr
    Левая реакция = FEM cr /L размах
    Левая реакция = (6,373)/110.5
    Левая реакция = 57,7 тыс.

    Правая реакция = R2 PScr
    Правая реакция = -R1 PScr
    Правая реакция = -57,7 к

    Левый момент = M1 PScr
    Левый момент = 0,0 k-ft

    Правильный момент = M2 PScr
    Правильный момент = FEM cr
    Правильный момент = 6 373 тыс. футов

    Рисунок C1 — Момент ограничения ползучести при сжатии

    Этап проектирования C1.6 — Расчет фиксированных концевых действий ползучести статической нагрузки

    Рассчитать общий момент собственной нагрузки в середине пролета

    Несоставной продольный момент = M DN
    Несоставной момент DL = 42 144 килодюйм (3512 килофут) (см. раздел 5.3)

    Композитный продольный момент = M DC
    Композитный момент DL = 4644 килодюйма (387 килофутов) (см. Раздел 5.3)

    Суммарный момент DL = M DL
    Суммарный момент DL = M DNC + M DC
    Суммарный момент ДЛ = 42 144 + 4 644
    Общий момент DL = 46 788/12
    Общий момент DL = 3899 тыс. футов

    Конечные силы из-за ползучести статической нагрузки в пролете 1:

    Левая реакция = R1 DLcr
    Левая реакция = -M DL /L пролет
    Левая реакция = -3899/110. 5
    Левая реакция = -35,3 к

    Правая реакция = R2 DLcr
    Правая реакция = -R1 DLcr
    Правая реакция = 35,3 к

    Левый момент = M1 DLcr
    Левый момент = 0,0 k-ft

    Правильный момент = M2 DLcr
    Правильный момент = -M DL
    Правильный момент = -3 899 килофутов

    Рисунок C2 — Момент ограничения ползучести при статической нагрузке

    Расчет коэффициента коррекции ползучести, C cr

    C cr = 1-e Φ (из публикации PCA, на которую ссылается шаг 5.3.2.2) = 1-е -0,63 = 0,467

    Рассчитайте общую ползучесть (предварительное напряжение + статическая нагрузка) фиксированных концевых действий за 450 дней.

    Левая реакция = R1 кр
    Левая реакция = C cr (R1 PScr + R2 DLcr )
    Левая реакция = 0,467(57,7 — 35,4)
    Левая реакция = 10,41 к

    Правая реакция = R2 кр
    Правая реакция = -R1 cr
    Правильная реакция = -10. 41 к

    Левый момент = M1 кр
    Левый момент = 0,0 k-ft

    Правильный момент = M2 кр
    Правый момент = C cr (M2 PScr + M2 DLcr )
    Правильный момент = 0,467 [6,373 + (-3,899)]
    Правильный момент = 1155 тыс. футов

    Рис. C3 – Полная ползучесть Фиксированные концевые действия

    Шаг проектирования C1.7 — окончательные эффекты ползучести

    Фиксированные концевые моменты, показанные на рисунке C3, применяются к неразрезной балке.Луч анализируется, чтобы определить окончательные эффекты ползучести. Из-за симметрии двух пролетов моста конечные моменты на средней опоре такие же, как приложенные фиксированные концевые моменты. Для моста с более чем двумя пролетами или моста с двумя неравными пролетами величина конечных моментов будет отличаться от фиксированных концевых моментов.


    Рисунок C4. Окончательные эффекты ползучести для отливки настила и соединения сплошности через 450 дней после отливки балок

    Шаг проектирования C2.

    1 — Анализ эффектов усадки на примере моста

    Рассчитать деформацию усадки в балке за бесконечное время в соответствии с S5.4.2.3.3

    Вычислить фактор размера, k s .

    где:

    t = время сушки = бесконечное количество дней

    e = основание из натурального бревна (прибл. 2,71828)

    (V/S) b = 4,406 дюйма

    к с = 0,704

    Рассчитать коэффициент влажности, k ч

    Используйте Таблицу S5.4.2.3.3-1 для определения k h для влажности 70 %, k h = 1,0.

    Предположим, что балка будет обработана паром и не будет подвержена усадке заполнителей, поэтому усадочная деформация в балке за бесконечное время рассчитывается как:

    ε sh,b, = -k с k h [t/(55,0 + t)](0,56 x 10 -3 ) (S5.4.2.0-03.3)

    где:

    к с = 0,704
    к ч = 1. 0 для влажности 70 % (таблица S5.4.2.3.3-1)
    t = бесконечные дни

    ε ш,б, = -(0,704)(1,0)[1](0,56 х 10 -3 ) = -3,94 х 10 -4

    Этап проектирования C2.2 — расчет усадочной деформации в балке во время отливки плиты (S5.4.2.3.3)

    t = время отливки сляба = 450 дней (максимальное значение)

    Вычислить фактор размера, k s .

    К с =

    где:

    т = 450 дней
    e = основание из натурального бревна (ок.2.71828)
    (V/S) b = 4,406 дюйма

    к с = 0,604

    Предположим, что балка будет обработана паром и не будет подвержена усадке заполнителей, поэтому усадочная деформация в балке за бесконечное время рассчитывается как:

    ε sh,b,450 = -k s k h [t/(55,0 + t)](0,56 x 10 -3 ) (S5. 4.2.3.3-2)

    где:

    к с = 0.604
    k h = 1,0 для влажности 70 % (таблица S5.4.2.3.3-1)
    т = 450 дней

    ε ш,б,450 = -(0,604)(1,0)[450/(55,0 + 450)](0,56 х 10 -3 ) = -3,01 х 10 -4

    Этап проектирования C2.3 — расчет усадочной деформации плиты за бесконечное время (S5.4.2.3.3)

    Рассчитать коэффициент размера, k с

    где:

    t = бесконечные дни

    e = натуральное бревенчатое основание (2.71828)

    Вычислите отношение объема к площади поверхности плиты.

    (V/S) s = (b плита )(t плита )/(2b плита -w tf )

    где:

    b плита = ширина плиты равна расстоянию между балками (дюймы)
    t плита = конструкционная толщина плиты (дюймы)
    w tf = ширина верхней полки балки (дюймы)
    (V/S) с = 116(7,5)/[2(116)-42] = 4. 58 дюймов

    к с = 0,686

    Плита будет , а не отверждаться паром, поэтому используйте

    ε ш,с, = -k с k ч [t/(35,0 + t)](0,51 x 10 -3 ) (S5.4.2.0-0.3.3)

    где:

    к с = 0,686
    k h = 1,0 для влажности 70 % (таблица S5.4.2.3.3-1)
    t = бесконечные дни

    ε ш,с, = -(0.686)(1,0)[1,0](0,51 х 10 -3 ) = -3,50 х 10 -4

    Шаг проектирования C2.4

    Рассчитайте дифференциальную усадочную деформацию как разницу между общей усадочной деформацией настила и усадочной деформацией балки из-за усадки, которая происходит после заливки соединения сплошности.

    Δε ш = ε ш,с, — (ε ш,б, — ε ш,б,450 )
    Δε ш = -3. 50 x 10 -4 -[-3,94 x 10 -4 -(-3,01 x 10 -4 )]
    Δε ш = -2,57 x 10 -4

    Этап расчета C2.5 — Расчет концевого момента, приводящего к усадке, M

    с

    M s = Δε sh E cs A плита e′ (из публикации PCA, на которую ссылается этап проектирования 5.3.2.2)

    где:

    Δε sh = дифференциальная усадочная деформация
    E cs = модуль упругости бетонной плиты перекрытия (тыс.фунтов/кв.дюйм)
    Плита = площадь поперечного сечения плиты настила (в 2 )
    e’ = расстояние от центра тяжести плиты до центра тяжести составного сечения (дюймы.)
    e′ = d балка + t плита /2-NA низ балки
    e′ = 72 + 7,5/2-51,54 = 24,21 дюйма

    M с = (-2,57 x 10 -4 )(3834)(116)(7,5)(24,21)
    М с = 20 754/12
    M s = 1730 тыс. футов (условные знаки см. в таблице 5.3-9)

    Рис. C5 – Момент усадки

    Для балок, находящихся под постоянным моментом по всей длине, ограничивающий момент может быть рассчитан, как показано выше для случая ползучести из-за силы предварительного напряжения, или в соответствии с таблицей 5.3-9.

    Усадка с фиксированным концом = -1,5M с
    Усадка с фиксированным концом = -1,5(1730)
    Усадка фиксированных концевых действий = -2 595 тыс. футов

    Рисунок C6 — Усадка с фиксированным концом

    Этап проектирования C2.6. Анализ балки для фиксированных концевых действий

    Из-за симметрии пролетов моменты при фиксированных концевых моментах, показанные на рис. С6, совпадают с конечными моментами (показаны на рис. С7). Для мостов с тремя и более пролетами и для мостов с двумя неравными пролетами моменты неразрывности будут отличаться от неподвижных концевых моментов.

    Рисунок C7 – Моменты непрерывности усадки

    Этап проектирования C2.7 Рассчитайте поправочный коэффициент на усадку.

    C sh = (1-e Φ )/Φ (из публикации PCA, упомянутой в шаге 5.3.2.2)
    С ш = [1-е -0,63 ]/0,63
    С ш = 0,742

    Этап проектирования C2.8

    Рассчитайте конечные моменты усадки, применив поправочный коэффициент на усадку к сумме движущих моментов усадки (Рисунок C5) и момента непрерывности усадки (Рисунок C7) при фиксированных торцевых действиях.

    Конечные моменты, пролет 1:

    Левый концевой момент = M1 ш
    Левый концевой момент = C ш ш, др + момент непрерывности усадки)
    Левый конечный момент = 0,742 (1730 + 0)
    Левый конечный момент = 1284 k-ft

    Правый концевой момент = M2 ш
    Правый концевой момент = C ш ш, др + момент непрерывности усадки)
    Правый концевой момент = 0,742(1730-2595)
    Правый конечный момент = -642 к-фут

    Рисунок C8-Окончательный общий эффект усадки

    Таблицы C1 и C2 содержат сводку окончательных моментов для случая настила, залитого через 30 дней после заливки балок.

    Таблица C1 — 30-дневные финальные моменты ползучести

    Пролет M1
    (к-фут)
    M2
    (к-фут)
    R1
    (к)
    R2
    (к)
    1 0 1 962 17,7 -17,7
    2 1 962 0 -17,7 17,7

    Таблица C2 – 30-дневная усадка, заключительные моменты

    Пролет M1
    (к-фут)
    M2
    (к-фут)
    R1
    (к)
    R2
    (к)
    1 75.9 -37,9 -1,035 1,035
    2 -37,9 75,9 1,035 -1,035

    Когда предельное состояние требует учета эффектов ползучести и усадки и/или процедуры проектирования, утвержденные владельцем моста, требуют их включения, окончательные эффекты ползучести и усадки должны быть добавлены к другим воздействиям нагрузки на всех участках.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    *

    *

    *