ВЫСОКОПРОЧНЫЙ БЕТОН

ОЦЕНКА СВОЙСТВ ПОЛЗУЧЕСТИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ БЕТОНОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КОНСТРУКЦИЙ

При оценке деформаций ползучести высокопрочного бетона следует исходить из того, что установленные общие закономерности связи между ползучестью и прочностью тяжелого бетона остаются справедливыми в широком диа­пазоне изменения прочности (во всяком случае до 1000 кГ/см2). В связи с этим при прогнозе свойств ползу­чести высокопрочного бетона можно пользоваться Ука­заниями СН 365—67, разработанными применительно к бе­тонам обычной прочности [108]. Оценка предельных зна­чений меры ползучести высокопрочного бетона при загру­жении его в произвольном возрасте т сводится к вычис­лению по формуле

Оте(т)=СнЙКЕт, (VI. 17)

Где Сп — нормативное значение меры ползучести, пред­ставляющее меру ползучести бетона произвольного состава в принятых выше исходных условиях (г = 2,5 см, 0 = = 70%, т = 28 суток) и вычисляемое по формуле (VI. 13) или принимаемое гіо табл. 12; и — коэффициенты, учи­тывающие влияние на величину деформаций ползучести размеров сечения элемента и влажности окружающей среды;

It — коэффициент, учитывающий влияние возраста бе­тона в момент приложения нагрузки на величину дефор­маций ползучести.

Численные значения коэффициентов и £т отыскива­ют либо на основе аналитических выражений (VI.5) и (VI.6), либо с помощью графиков и таблиц. Приведенный радиус сечения г подсчитывают при этом с учетом факти­ческих размеров и конфигурации сечения элемента ( уча­стки периметра, защищенные от свободного влагообмена с окружающей средой, не учитываются). Относительная влажность среды 0 принимается как средняя величина за время нахождения бетона под нагрузкой. Влияние ста­рения бетона учитывается либо в функции времени т, либо в функции относительной прочности бетона Rx/R В момент загружения (см. главу VIII). Для оценки влия­ния тепловлажностной обработки на ползучесть бетона в выражение (VI. 17) вводят дополнительный коэффициент £п> который принимается в среднем равным 0,9 [79, 94, 110].

Чтобы подтвердить эффективность применения предла­гаемой методики для оценки деформаций ползучести высоко­прочных бетонов, нами были использованы имеющиеся ре­зультаты лабораторных испытаний высокопрочного бетона (марки свыше 500), загружаемого в возрасте 28 суток в условиях контролируемой атмосферной влажности (табл. 13).

Расчетные предельные значения меры ползучести были вычислены с учетом условий проведения экспериментов (см. табл. 13) по выражению (VI. 17) при Јt = 1. Величины Сн подсчитывали по формуле (VI. 13) при ku = 16 • Ю-6.

Одновременно для сравнения величины деформации бы­ли подсчитаны по методике ЕКБ [96], а также по предложен­ной Улицким [94] и Вагнером [201]. Результаты, получен­ные при вычислении деформаций всеми четырьмя методами, затем сравнивали с опытными значениями этих деформа­ций.

В опытах были использованы цементы различной ак­тивности, включая высокопрочный особо быстротвердею - щий цемент (серии 5—21 и 26—29). В ряде серий применяли бетонные смеси с весьма низкими В/Ц (серии 12, 13, 18— 21, 29), а также мелкозернистые песчаные бетоны (серии 20 и 29). Различны были методы уплотнения смесей. Помимо обычного вибрирования (вибростол, вибробулава и т. д.) применяли ручную укладку смеси (серии 4—6, 9, 14), вы­сокочастотную вибрацию (серии 26—28), вибрацию с при - грузом (серия 8), раздельную укладку крупного запол­нителя и раствора (серия 30), а также интенсивные методы уплотнения с помощью силового проката ( серия 29). В от­дельных случаях использовали тепловлажностную обра­ботку бетона ( серии 24, 25, 27, 28).

Как видно из табл. 13, технологические приемы изготов­ления высокопрочных бетонов не оказали заметного влия­ния на результаты оценки свойств ползучести этих бетонов. Поэтому есть основания считать, что метод получения бе­тона высокой прочности сам по себе не имеет в данном случае решающего значения.

Параметры статистического распределения всей сово­купности результатов оценки опытных величин деформа­ций — средняя величина отклонения расчетных и опытных значений меры ползучести г]ср и коэффициенты вариации этого отношения б — приведены в табл. 14.

Данные табл. 14 свидетельствуют о том, что предлагае­мая методика (т. е. СН 365—67), основанная на использова­нии простейшей эмпирической зависимости (VI. 13), удов­летворительно описывает деформативные особенности вы­сокопрочных бетонов. Расчетные и опытные значения де­формаций хорошо совпадают во всех случаях, несмотря на то что сами опытные величины меры ползучести в разных сериях испытаний колеблются в довольно широких пре­делах — от 1,9 X Ю-6 до 12,1 X Ю-6 (см. табл. 13). При этом значения статистических параметров получаются при­мерно такими же, как и при оценке деформаций ползучести бетонов обычной прочности [118].

Использование более сложной зависимости (VI. 10),при­нятой в методике ЕКБ, приводит к завышению действитель­ных деформаций высокопрочных бетонов в среднем и не­сколько большему разбросу результатов. Как показали О. Я. Берг и Е. Н. Щербаков [20, 118], при расширении рассматриваемого диапазона прочности бетона (от 100 до 1000 кГ/см2) результаты, вычисленные по методике ЕКБ, в среднем ниже опытных величин деформаций, причем раз­брос получаемых результатов заметно возрастает. Это обус­ловлено особенностями выражения (VI. 10) и, в частности, характером изменения функции K"U (см. стр. 123). В любом случае наличие дополнительных параметров в формуле (VI. 10) по сравнению с (VI. 13) не способствует повышению точности прогноза величин деформаций ползучести.

Наименее устойчивое совпадение расчетных и опытных величин наблюдается при использовании методов, которые не учитывают непосредственно прочностных характеристик бетона при оценке деформаций ползучести (методика И. И. Улицкого, Вагнера). При этом самое большое среднее отклонение (26%) наблюдается при расчете по методике Вагнера.

Полученные результаты позволяют объективно отдать предпочтение методике прогноза величин деформаций пол­зучести как обычных, так и высокопрочных бетонов по формуле (VI.13).

Часто обсуждается вопрос о том, насколько правомерно использовать результаты лабораторных испытаний для оценки ползучести элементов реальных сооружений, ра­ботающих в естественных климатических условиях. Как показывают исследования [79], развитию деформаций пол­зучести в условиях сезонного изменения влажности и тем­пературы воздуха действительно свойственны некоторые особенности. Одна из них заключается в том, что ползу­честь развивается преимущественно в теплое время года. В связи с этим при оценке деформативности бетона в есте­ственных климатических условиях [79, 110] нужно опе­рировать не среднегодовой влажностью в районе располо­жения сооружения, а средней относительной влажностью в теплый период года. Это положение было подтверждено О. Я. Бергом и Е. Н. Щербаковым [110, 118] на основе анализа результатов измерения деформаций ползучести бетона обычной прочности в природных условиях [79].