Вся библиотека >>>

Содержание книги >>>

 

Строительство и ремонт

 Высокопрочный бетон


Быт. Хозяйство. Техника



 

3. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СВЯЗИ МЕЖДУ МОДУЛЕМ УПРУГОСТИ И ПРОЧНОСТЬЮ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

 

 

Справедливость полученного выражения (V. 13) была проверена методом, описанным на стр. 84 применительно к цементному камню.

Далее отыскивали корреляционные связи для совокупностей опытных точек, нанесенных в координатах Y = = Rx/Ex и X = Rx. Получаемые при этом простые линейные уравнения регрессии позволяют, во-первых, легко судить о наличии и устойчивости корреляционной связи типа (V. 13), а во-вторых, оценивать независимо друг от друга одновременно оба искомых параметра s и ср в выражении (V.13). Поскольку Ект = 5 • 105 рассматривается как константа, эти параметры определяются непосредственно коэффициентами корреляционного уравнения вида (V.14).

Обработке по этой методике с помощью ЭЦВМ была подвергнута большая выборка экспериментальных результатов, полученных разными авторами, начиная с 1920 г. Однако далеко не все имеющиеся опытные данные могли быть использованы. Как видно из выражения (V. 14), искомая корреляционная зависимость справедлива только для бетонов, изготовленных на смесях с примерно одинаковым расходом цементного теста и на близких по своим упругим свойствам заполнителях (из условия рт = const и ср = const). Кроме того, для получения надежной корреляционной связи необходимо,  чтобы прочностные характеристики бетонов каждой такой группы изменялись Ё Достаточно широком диапазоне.

Характеристика опытных данных, относящихся к рассматриваемой категории тяжелых бетонов и сгруппированных по признаку рт = const и <р = const, представлена в табл. 6.

Были проанализированы результаты 525 серий испытаний, включая результаты измерения начального модуля упругости статическим методом при напряжениях порядка о = (0,15—0,25)/?т, где Rx —кубиковая прочность бетона в момент приложения нагрузки. Несмотря на принятые ограничения в отборе этих результатов, в табл. 6 представлены данные, характеризующие большую категорию тяжелых бетонов (в том числе высокопрочных). Общее число примененных в опытах разновидностей портландцементов и заполнителей достигает соответственно 51 и 32, причем хорошо представлены современные отечественные особо быстротвердеющие портландцементы (пять различных партий). Разнообразны были методы уплотнения бетонной смеси (штыкование — группы серий 1—12, обычная вибрация или вибрация с пригрузом — группы серий 19—27, высокочастотная вибрация — группа серий 18, силовой прокат — группа серий 28) и условия твердения бетона до испытания (влажное хранение, твердение в условиях различной атмосферной влажности, тепловлажностная обработка — группы серий 19 и 21). Наряду с обычными тяжелыми бетонами на крупном заполнителе представлены мелкозернистые песчаные (группы серий 20, 21, 26—28). Наконец, в широких пределах варьировался возраст бетона в момент приложения нагрузки (как правило, от 1 до 360 суток), достигая в отдельных случаях десятков лет (группы серий 14—16).





Полученные результаты статистической обработки, которые также приведены в табл. 6, убедительно свидетельствуют о том, что в пределах каждой из групп серий испытаний наблюдается надежная корреляционная связь в форме (V. 1*3) между модулем упругости и прочностью бетона. Коэффициенты корреляции, за редкими исключениями, находятся на очень высоком уровне (г = 0,95-^0,99). При этом указанная форма связи обнаруживается равным образом и в зоне низких (группы серий 1, 6, 8, 22) и в зоне высоких (группы серий 18, 21, 24) прочностных показателей бетона. Таким образом, она достаточно устойчива во всем возможном в настоящее время интервале изменения кубиковой прочности бетона. Примером служат, в частности,   опыты  Сытника  и  Иванова   (группа   серий    25).

Данные табл. 6 подтверждают также вывод о том, что форма и устойчивость корреляционных связей между Ех и Rx практически не зависят от изменчивости таких факторов, как возраст бетона в момент загружения, свойства портландцемента, гранулометрический состав заполнителей, условия уплотнения и твердения бетона и т. д. В пределах многих групп серий некоторые из этих характеристик варьировались весьма широко.

Сытник и Иванов (группа серий 25) определяли модуль упругости на бетоне в возрасте 1, 3, 7, 14, 28, 60, 90, 180, 360 суток. Клигер (группа серий 16) использовал портландцемент 10 типов самого разнообразного минералогического состава. В опытах Джонсона (группа серий 2) один и тот же заполнитель был представлен восемью разными гранулометрическими составами. В опытах Мамийана (группа серий 17) образцы твердели до начала испытания их в разном возрасте в воде и в условиях различной атмосферной влажности (99, 75, 50 и 35%).

Как видно из табл. 6, колебания этих условий в названных, а также других группах серий испытаний не отразились на разбросе опытных точек и величинах корреляционных коэффициентов. В то же время очевидно, что основное влияние на характер связи модуля упругости и прочности бетона оказывают упругие свойства заполнителя и содержание цементного теста в смеси. Это находит выражение в том, что получаемые параметры прямых регрессий а0 и Ьо, соответствующие разным группам серий, различаются весьма существенно. При этом указанное влияние проявляется в полном соответствии с выражениями (V. 13) и(У.14).

Данные статистической обработки результатов испытаний двух групп серий (11 и 30) приведены на рис. 39. Поскольку содержание цементного теста в обеих группах серий было принято одинаковое, явное различие корреляционных зависимостей может быть отнесено лишь за счет влияния упругих характеристик заполнителя. Бетонам на граните в опытах Рокача и Кочеткова (группа серий 30) соответствует, как и следовало ожидать, более низкое значение коэффициента Ьо по сравнению с бетонами на гравии в опытах Ричарта и Дженсена (группа серий 11).

Из формулы (V. 14) видно, что различие в упругих свойствах  заполнителя   при   одинаковом   расходе  цементного теста должно привести к повороту корреляционной прямой относительно точки пересечения ее с осью ординат. Поворот по часовой стрелке свидетельствует об увеличении модуля упругости заполнителя. Именно этой закономерности подчиняются зависимости, представленные на рис. 39, а также большинство аналогичных данных табл. 6.

Влияние содержания цементного теста в бетоне показано на рис. 40. Здесь сопоставлены результаты обработки опытов Дютрона (группы серий 3 и 5), относящиеся к бетонам на одинаковых заполнителях, но с разным содержанием цементного теста в смеси. При достаточно близких значениях коэффициента Ьо большее значение параметра а0 получено для группы серий 5 с большим содержанием цементного теста. Таким образом, как это и предполагается в соответствии с (V.14), из-за влияния рассматриваемого фактора корреляционная прямая смещается практически параллельно самой себе.

На рис. 41 обобщены данные статистической обработки результатов испытаний всех групп серий. Значения коэффициентов корреляционных прямых а0 = ~- и — = фЯк

взятые из табл. 6, нанесены в зависимости от содержания цементного теста в бетонной смеси рт.

Правильность теоретических предпосылок, заложенных в выражениях (V.13) или (V.14), подтверждается рис. 41. В полном соответствии с ними величины коэффициентов а0 =

= -—'- примерно пропорциональны рт,  что соответствует

условию s = const (поскольку Ект = const). Значение постоянной s может быть оценено по тангенсу угла наклона аппроксимирующей прямой а0 == Дрт)- Как видно из рис. 41, данная зависимость для бетонов и растворов в общем случае не совпадает, причем для тех и других s Ф SK, поскольку прочность чистого цементного камня, вообще говоря, отличается от его прочности в растворе или в бетоне. Вместе с тем это несовпадение не столь существенно. Для практических оценок допустимо принимать единую зависимость а0 — /(рт)> удовлетворяющую бетонам, растворам и чистому цементному камню, т. е. положить s ^ =* 5К = 800.

Значения коэффициентов т- == ф£кт (см. рис. 41) практически свидетельствуют об отсутствии их закономерной связи с количеством цементного теста рТ. Это значит, что колебания параметра ф в формуле (V. 13) действительно обусловлены преимущественно различием упругих свойств заполнителей. Проверить количественное влияние указанного фактора на основании результатов рассмотренных опытов не удается, поскольку отсутствуют данные о модулях упругости использованных заполнителей.

    

 «Высокопрочный бетон»       Следующая страница >>>

 

Смотрите также: Бетон и строительные растворы  Исходные материалы  1.1. Минеральные вяжущие вещества  1.2. Заполнители  1.3. Вода  1.4. Определение потребного количества материалов  Строительные растворы  2.1. Свойства строительных растворов  2.2. Виды строительных растворов  2.3. Приготовление строительных растворов  2.4. Составы  Бетоны  3.1. Виды бетона  3.2. Свойства бетона  3.3. Приготовление бетонного раствора  3.4. Составы  3.5. Шлакобетон  3.6. Опилкобетон






Rambler's Top100