Способ определения продольной трещиностойкости бетона

 

Использование: область испытания бетонов, определение продольной трещиностойкости бетона , оценка долговечности бетонов и конструкций из них. Сущность изобретения, в железобетонном элементе используют металлический стержень, выполненный в виде последовательно расположенных отрезков Отрезки устанавливают по одной оси с зазором Зазоры заполняют материалом с большой продольной и малой поперечной деформативностью Оценивают трещиностойкость бетона временем появления продольных трещин после приложения сжимающей нагрузки 1 ил

(19) RU (и) 2003099 С1 (51) 5 001N33 38

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИф : ":- :„"-,,„, К ПАТЕНТУ

I (21) 5004763/33 (22) 11.10.91 (46) 15.11.93 Бюл. Ию 41 — 42 (76) Хасин Владимир Львович (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ

ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ БЕТОНА (57) Использование: область испытания бетонов, определение продольной трещиностойкости бетона, оценка долговечности бетонов и конструкций из них Сущность изобретения; в железобетонном элементе используют металлический стержень, выполненный в виде последовательно расположенных отрезков. Отрезки устанавливают по одной оси с зазором. Зазоры залолняют материалом с большой продольной и малой поперечной деформативностью. Оценивают трещиностойкость бетона временем появления продольных трещин после приложения Окима1ощей нагрузки. 1 Mll

2003099

Изобретение относится к испытаниям бетонов и может быть использовано для оценки долговечности бетонов и конструкций из них.

Известей способ определения проч- 5 ностных свойств бетона по зависимости напряжения от величины нагрузки, определяемой в результате пропускания постоянного электрического тока через бетонный образец в процессе его изготовления, изме- 10 рении напряжения электрического тока в образце при его нагружении, по которому о начале трещинообраэования судят по зависимости напряжения от величины нагрузки.

Недостаток этого способа заключается в том, что он не позволяет воспроизвести реальный процесс образования продольных трещин в железобетонных конструкциях.

Наиболее близким по технической сущ- 20 ности и достигаемому результату является способ исследования образования и разви- . тия продольных трещин в предварительно напряженных железобетонных мостовых конструкциях, заключающийся в том, что к 25 железобетонному элементу с круглым продольным каналом, в котором гроходит металлический стержень, прикладывают статическую и многократно повторяющуюся сжимающую нагрузку и фиксируют мо- 30 мент появления микроразрушений различными методами.

Недостаток известного способа состоит в невысокой точности оценки трещиностойкости и в том, что он не позволяет воспро- 35 извести значительные растягивающие напряжения, вызванные деформациями усадки, имеющими место в условиях эксплуатации предварительно напряженных железобетонных конструкций. 40

Цель изобретения — повышение достоверности результатов путем приближения результатов испытаний к условиям эксплуатации.

Сущность способа заключается в том, 45 что в способе, заключающемся в том, что к железобетонному элементу 1 с круглым продольным каналом. в котором проходит металлический стержень, прикладывают сжимающую нагрузку и определяют момент 50 образования продольных трещин в непосредственной близости от арматурного стержня, используют железобетоннный элемент с арматурным стержнем, выполненным в виде набора последовательно расположен- 55 ных отрезков 2, установленных по одной оси с зазором один относительно другого, заполненным материалом 3 с большой продольной и малой поперечной деформативностью.

На чертеже изображен общий вид используемого образца.

Пример, Исследования проводились на образцах размером 150х150х600 мм (ГОСТ 24452-80). Продольную арматуру моделировали три отрезка трубы, расположенных на одной оси и смещенных на 20 мм по направлению к одной иэ боковых граней призматического образца. Внешний диаметр этих отрезков трубы 50 мм, толщина стенки трубы 12 мм, Длина среднего отрез«а трубы 200 мм, крайних 17о мм. Отрезки трубы разделялись и отделялись от бетона пенопластовыми прокладками (шайбами) толщиной 10 мм. По концам призматических образцов, армированных продольной арматурой, были установлены арматурные сетки иэ арматуры класса А-Ш периодического профиля диаметром 6 мм. Эти сетки использовались для фиксации сплошного металлического стержня диаметром 36 мм, который фиксировал положение трех отрезков трубы и пенопластовых шайб во время бетонирования образцов, а затем извлекался.

Испытания проводились flpM статическом нагружении до разрушения (по ГОСТ

24452-80) и при нагружении длительно действующей нагрузкой (ГОСТ 24544-81).

Кроме фиксации продольных деформаций (на каждой ступени загружения) измерялись значения поперечных деформаций на каждой из четырех граней призмы. Замеры значений продольных и поперечных деформаций при длительном эагружении. производились с интервалом в 1-3 сут. 3амеры осуществлялись мессурами часового типа с разрешающей способностью 1 . 10 2 мм для продольных деформаций и 1 10 мм для поперечных.

Для проведения испытаний было изготовлено 9 образцов из бетонной смеси следующего состава, кг/м: цемент 429; песок

716; гранитный щебень фракции 20-10 мм

660; гранитный щебень фракции 10-5 мм

440; вода 180. Цемент — портландцемент

Белгородского завода марки 500.

Три образца были разрушены при ста- . тической нагрузке (средняя приэменная прочность Ярч = 18,09 МПа).

Шесть оставшихся образцов в том же возрасте были помещены в камеру с постоянными температурно-влажностными условиями.

Три из указанных образцов загружались длительной нагрузкой, а на трех оставшихся образцах измерялись деформации усадки, В результате визуального наблюдения в возрасте 7 суток было зафиксировано обра2003099

10 ций и является более точным и надежным

15 при оценке продольной трещиностойкости бетона.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ БЕТОНА, включающий приложение сжимающей нагрузки к железобетонному элементу с круглым продольным каналом, в котором 40 размещен металлический стержень, и оценку трещиностойкости временем появления продольных трещин в непосредственной близости от металлического зование продольных трещин на ближайшей к продольной арматуре грани призмы. Сопоставление этого результата с измеренными значениями поперечных деформаций позволяет утверждать о положительном результате эксперимента по моделированию образования и развития продольных трещин во времени при одновременном воздействии. сжимающих и растягивающих напряжений (последние обусловлены развитием усадочн ых деформаций).

При реальном процессе образования продольных трещин в мостовых железобетонных конструкциях имеет место воздействия нескольких факторов, основными из которых являются длительно действующие сжимающие напряжения и усадочные деформации. В результате этих воздействий в возрасте порядка одного-полутора лет образуются продольные трещины.

Моделирование этого процесса в лабораторных условиях представляет поэтому значительные трудности.

При использовании непрерывной по длине арматуры, как это делается в известном способе, происходит перераспределение напряжений между бетоном и арматурой (напряжения в бетоне падают), что не позволяет реализовать в экспериментальной практике одновременное воздействие фиксированных сжимающих длительно действующих напряжений совместно со значительными растягивающими напряжениями, обусловленными деформациями усадки. Поэтому в существенной практике используют статические или динамические испытания образцов до разрушения с фиксацией момента образования продольной трещины. Предлагаемый по изобретению способ испытаний имеет эначитель ныв преимущества по сравнению с известным, так как позволяет воспроизвести в экспериментальной практике воздействия, имеющие место при реальной эксплуатации конструкПри необходимости. учета массивности и других характеристик предлагаемый способ без особого труда можно модифицировать путем нанесения покрытий на образцы, изменения температурно-влажностных условий при испытаниях и т.п. (56) Авторское свидетельство СССР

М 894568, кл. G 01 N 33/38, 1979, Исследование прочности и долговечности бетона транспортных сооружений. Труды Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства, выпуск 60, М.: Транспорт, 1966, с.109—

136. стержня, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов путем приближения испытаний к условиям эксплуатации, используют металлический стержень в виде набора последовательно расположенных отрезков, установленных по одной оси с зазором один относительно другого, при этом зазор заполняют материалом с большой продольной и малой поперечнойдеформативностью.

2003099

Составитель В.Хасин

Редактор Н.Федорова Техред M.Moðãåíòàë Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 3231 Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101