Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  icon

Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт



НазваниеАгентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт
страница1/2
Дата конвертации24.02.2013
Размер376.58 Kb.
ТипРеферат
источник
  1   2


АГЕНТСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

КАЗАХСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ СЕЙСМОСТОЙКОГО

СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

РГП «КазНИИССА»


ЖОБА

ПРОЕКТ


ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕУСТАНОВЛЕННОГО ПАРАМЕТРА

ДЛЯ НАЦИОНАЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ

К СН РК EN 1992-1-1:2004/2011

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ»

Часть 1-1 «Общие правила и правила для зданий»


Пункт НП. 2.1 Национального Приложения


НП.2.1 Расстояния между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях, допускаемые без расчета djoint


[2.3.3 (3) СН РК EN 1992-1-1:2004/2011]


г. Алматы, 2011 г.

Содержание


Введение 3

1


ВВЕДЕНИЕ



  1. В подпункте (3) пункта 2.3.3 «Деформации бетона» строительных норм Республики Казахстан СН РК EN 1992-1-1:2004/2011«Проектирование железобетонных конструкций. Часть 1-1. Общие правила и правила для зданий», идентичных Европейскому нормативу EN 1992-1-1:2004 Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for building [1] указано следующее:

2.3.3(3) «В конструкциях зданий влияние эффектов температуры и усадки может не учитываться при общем статическом расчете, если предусмотрены стыки на расстоянии djoint для обеспечения свободы результирующих деформаций.

^ Примечание: Значение djoint приведено в национальном приложении. Рекомендуемое значение составляет 30 м. Для железобетонных конструкций, состоящих из сборных элементов, это значение может быть большим, чем для монолитных конструкций, так как часть деформации, вызванной ползучестью и усадкой, имеет место до их монтажа».

  1. В пункте 2.1 Национального Приложения (НП 2.1) к СН РК EN 1992-1-1:2004/2011 указано следующее:


«НП 2.1. Расстояния между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях, допускаемые без расчета djoint .

[2.3.3 (3) СН РК EN 1992-1-1:2004/2011]


Рекомендуемое значение djoint равно 30 м с учетом дополнений, приведенных в Инструкции к СН РК EN 1992-1-1:2004/2011».


(3) Как видно из (2), пункт НП2.1 Национального Приложения (НП 2.1) к СН РК EN 1992-1-1:2004/2011 отнесен к неустановленным параметрам, временно содержащимся в «Инструкция по применению СН РК EN (1990 – 1999)/2011 с национальными приложениями» [3].


(4) В пункте 6.1.1 «Инструкции…» сказано, что:

6.1.1 п.п. 2.3.3 (3) Деформации бетона

[2.3.3(3) СН РК EN 1992-1-1:2004/2011]

«Расстояния между температурно-усадочными швами, допускаемые без расчета, необходимо назначать индивидуально, на основании соответствующих обоснований, учитывающие конструктивные решения и условия эксплуатации конструкций, и согласовывать в организации, уполномоченной государственным органом по делам архитектуры и строительства».

Целью настоящей работы является определение расстояний между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях, допускаемых без расчета - неустановленного параметра к пункту 2.3.3 (3) Национального приложения к СН РК EN 1992-1-1:2004/2011.

Расстояния между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях или длина температурно-усадочных блоков зданий и сооружений обусловлены деформациями бетонных и железобетонных конструкций, вызванных температурными и усадочными воздействиями.

В настоящей работе рассмотрены деформации конструкций из тяжелого и мелкозернистого бетонов от температурных и усадочных воздействий, рассмотрены требования по назначению расстояний между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях, допускаемых без расчета, международных и национальных стандартов отдельных стран, и, на их основе, разработаны рекомендации по определению расстояний между температурно-усадочными швами в бетонных и железобетонных конструкциях, допускаемых без расчета.


^ 1 ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ И УСАДОЧНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ДЕФОРМАЦИИ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

    1. Общие сведения


Одной из причин проявления деформаций бетонных и железобетонных конструкций являются воздействия температуры и усадки бетона.

От усадочных и температурных воздействий в железобетонных конструкциях значительной протяженности появляются опасные собственные напряжения. Например, в наружных стенах зданий при сезонном перепаде температуры периодически проявляются нарастающие деформации растяжения или сжатия. Вследствие этого стены, в зависимости от протяженности, могут разорваться на две и более части.

Для подтверждения того, что температурные и усадочные деформации (перемещения) не вызовут перенапряжений в конструкции, элементы несущих конструкций следует проверять, включая в расчет эффекты от температурных и усадочных воздействий, либо применять конструктивные мероприятия, обеспечивающие свободное перемещение (движение) узлов и соединений.

В целях уменьшения собственных напряжений от перепада температуры и усадки бетона железобетонные конструкции зданий разделяют по длине и ширине на отдельные части (деформационные блоки) температурно-усадочными швами, разрезающими здания до верха фундамента. Это обусловлено тем, что температурно-влажностный режим фундаментов колеблется незначительно, поэтому в нем возникают небольшие собственные напряжения от усадки и перепада температуры. В зданиях из монолитного бетона деформационные швы одновременно являются рабочими швами, т. е. местами для перерыва работ по укладке бетона на продолжительное время.

Здания или сооружения, прямоугольные в плане, обычно разделяют швами на равные части. В зданиях разной этажности деформационные швы следует располагать в сопряжении низкой части с высокой, а при примыкании новых зданий или пристроек к старым - в местах примыкания. В сейсмических районах деформационные швы используют и как антисейсмические.

Деформационные швы в каркасных зданиях чаще всего образуют установкой парных рам (сдвоенных колонн и парных ригелей). В панельных зданиях швы выполняют постановкой парных поперечных стен. При опирании балок перекрытия на стены целесообразно деформационный шов устраивать с помощью скользящей опоры.

В монолитных железобетонных конструкциях деформационные швы устраивают путем свободного опирания конца балки одной части зданий на консоль балки другой части здания.



    1. Температурные воздействия


Согласно пункту 1.5.3 СН РК ЕN 1990:2002/2011 “Основы проектирования конструкций” [3] температурные воздействия на конструкции относятся к косвенным (не прямым) воздействиям.

Эффекты от температурных воздействий следует учитывать при проверке предельных состояний по эксплуатационной пригодности.

При проверке предельных состояний по несущей способности эффекты от температурных воздействий следует учитывать только тогда, когда их влияние существенно, (например, в условиях усталостной прочности, при проверке устойчивости, когда важно влияние эффектов 2-го порядка и т. д.). В других случаях, когда элементы обладают достаточными свойствами деформативности (плас­тичности) и способности к повороту, эффекты от температурных воздействий допускается не учитывать.

Если эффекты от температурных воздействий учитываются в расчете, то они должны быть рассмотрены как переменные воздействия с частным коэффициентом и коэффициентом сочетаний , определяемым по СН РК ЕN 1990:2002/2011 [3] и СН РК ЕN 1991-1-5:2003/2011 [4].

Температурные воздействия на конструкции, не подвергающиеся суточным и сезонным климатическим и эксплуатационным изменениям температуры, не учитывают.

Все значения температурных воздействий, указанные в настоящем отчете, являются характеристическими (нормативными) значениями, установленными с годовой вероятностью превышения 0,02С, если не установлено иное, например, для переменных расчетных ситуаций.

Значения температурных воздействий для переменных расчетных ситуаций допускается устанавливать, применяя метод расчета, указанный в приложении А.2 СН РК ЕN 1991-1-5:2003/2011 Воздействия на конструкции. Часть 1-5. Общие воздействия. Температурные воздействия [4].

Если максимальное (или минимальное) значение температуры наружного воздуха Tmax,p(или Tmin,p) базируется на годовой вероятности превышения р, отличной от 0,02С, отношение Tmax,p/Tmax (Tmin,p/Tmin) может быть определено из рисунка А.1.

В общем случае, Tmax,p (или Tmin,p) может быть получено из следующей формулы, основанной на распределении экстремальных значений типа I:

  • для максимума Tmax,pTmax {k1k2ln[ln (1p)]}; (1)

  • для минимума Tmin,pTmin {k3k4ln[ln (1p)]}, (2)

где Tmax(Tmin) - значение максимальной (минимальной) температуры наружного воздуха с годовой вероятностью превышения 0,02 С.

k1 (u,c)/{(u,c)  3,902}; (3)

k2 1/{(u,c)  3,902}, (4)

здесь u, c -  параметры вида и функции распределения годовых максимумов температуры наружного воздуха;

k3 (u,c)/{(u,c)  3,902}; (5)

k4 1/{(u,c)  3,902}. (6)

Параметры u и с зависят от среднего значения m и стандартного отклонения  экстремальных значений типа I:

  • для максимума: um– 0,57722/c,

c 1,2825/; (7)

  • для минимума: um 0,57722/c,

c 1,2825/. (8)

Отношения Tmax,p/Tmax и Tmin,p/Tmin могут быть приняты из рисунка 1.

При отсутствии информации применяют следующие значения:

k1  0,781; k2 0,056; k3  0,393; k40,156.

Формула (2) и рисунок 1 могут применяться только в том случае, если Tmin отрицательная.



Рис. 1. Отношения Tmax,p/Tmax и Tmin,p/Tmin


Как известно, тепловые объемные изменения габаритных размеров конструкции являются основными и наиболее существенными причинами деформаций как сооружения в целом, так и его отдельных элементов.

Всякое однородное тело изменяет свой объем пропорционально изменению воздействующей на него температуры. Достаточно точно величину объемных и линейных изменений размеров элементов можно определить из выражения [5]:


(9)


(10)


где  – относительное удлинение или сокращение элемента;

 - длина элемента на момент возведение, монтажа;

 - коэффициент теплового линейного расширения;

 - изменение температуры элемента;

 - «рабочая» температура, т.е. температура окружающей среды во время возведения или монтажа элемента;

 - максимальная или минимальная температура, воздействию которой может подвергнуться элемент как в летний, так и в зимний период.

Для корректной оценки величины температурных деформаций, необходимо знать и использовать точные величины, подставляемые в уравнение (9).

Прежде всего, это длина строительного элемента. Она характеризуется протяженностью деформирующихся участков конструкции, разделенных деформационными швами и не имеющих между собой "силового" замыкания. Эта длина устанавливается в зависимости от величины возможного перемещения элемента, характера ожидаемой деформации и величины воспринимаемых напряжений.

Проектная длина деформирующегося участка конструкции должна уменьшаться, если элемент подвержен значительным тепловым воздействиям. Ограничение длины деформирующихся участков зависит также от величины коэффициента теплового линейного расширения строительного материала.

Коэффициент теплового линейного расширения в интервале температур от -20 до +100 °С для бетона составляет 0,000010 град-1 (мм/м 0С).В наиболее часто встречаемых эксплуатационных ситуациях это значение мало отличается от коэффициента температурного рас­ширения железобетона 0,000012 град-1 (мм/м 0С).

Помимо величины градиента температур и значения коэффициента теплового линейного расширения длину деформирующегося участка определяет величина его нагружения, т.е. степень свободы деформации, взаимосвязь и взаимозависимость сопрягаемых элементов как между собой, так и с окружающей средой. Нормируемые значения длины деформирующихся участков - расстояния между деформационными швами при тепловом воздействии представлены ниже.


1.3 Усадка бетона


Согласно пунктам 1.5.3, 4.1.1 СН РК ЕN 1990:2002/2011 “Основы проектирования конструкций” [3] усадка относится к постоянным косвенным (не прямым) воздействиям.

Усадка является свойством бетона, которое зависит от времени. Эффекты усадки, как правило, следует учитывать при проверке предельных состояний по эксплуатационной пригодности.

При проверке предельных состояний по несущей способ­ности эффекты от усадки следует учитывать только, если они существенны, например, при проверке предельного состояния по устойчивости, когда важно влияние эффектов 2-го порядка. При необходимости учета действия усадки в расчетах по несущей способности необходимо использовать коэффициент надежности=1,0. В случаях, когда элементы обладают достаточной пластической деформативностью и способностью к повороту, эффекты от усадки допускается не учитывать.

Процесс твердения бетона сопровождается изменениями его объема. Уменьшение объема при твердении называется усадкой бетона. Наиболее значительной является усадка бетона при твердении в атмосферных условиях или при недостаточной влажности среды. Если затвердевший бетон поместить в сухие атмосферные условия (т.е. создать условия высыхания бетона), проявляется физическая усадка, которую часто называют усадкой при высыхании (англ. dryingshrinkage) [6]. При твердении в воде или во влажных условиях уменьшение объема бетона может не происходить, а в ряде случаев наблюдается даже его незначительное расширение (набухание).

Усадка бетона вызывается физико-механическими процессами, происходящими в бетоне при твердении, и изменением его влажности. Суммарная величина деформаций усадки складывается из ряда составляющих, из которых наиболее существенное значение имеют влажностная (физическая) и химическая деформации.

Химическая усадка вызывается уменьшением объема новообразований цементного камня по сравнению с объемом веществ, вступающих в реакцию (контракционная усадка), и карбонизацией гидроксила кальция (карбонизационная усадка) [7]. Контракционная усадка развивается в период интенсивного протекания химических реакций между цементом и водой и не столько изменяет внешние размеры образца, сколько способствует изменениям в поровой структуре материала: уменьшается объем пор, занимаемых водой, возникают воздушные поры. Обычно контракционная усадка развивается в период твердения бетона, когда он еще достаточно пластичен, и поэтому не сопровождается заметным растрескиванием материала. Карбонизационная усадка развивается постепенно с поверхности бетона в глубину.

Влажностная или физическая усадка обусловлена потерей части свободной влаги бетона при ее испарении из открытых пор и капилляров в атмосферу (при сухих условиях эксплуатации). Эта составляющая играет ведущую роль в суммарной усадке бетона.

Влажностная и химическая усадка бетона, происходящая в уже затвердевшем материале, может привести к возникновению трещин в бетоне, например, вдоль предварительно напряженной арматуры, или в изделиях с большой открытой поверхностью, что ухудшает качество конструкций и их долговечность. Поэтому при проектировании и производстве бетонных и железобетонных конструкций необходимо учитывать влияние усадки бетона.

Величина усадки бетона зависит от его состава и свойств использованных материалов:

  • количества, вида цемента и его активности;

  • количества воды затворения или, другими словами, водоцементного отношения;

  • температурно-влажностных условий окружающей среды;

  • крупности заполнителя и его физико-механических свойств (как фактор, определяющий задер­живающее влияние по отношению к свободным деформация усадки цементного камня);

  • объемного содержания цементного камня в бетоне;

  • межзерновой пустотности заполнителей бетона;

  • присутствия добавок и ускорителей твердения, оказывающих влияния на условия формирова­ния структуры бетона (процессы структурообразования).

Усадка увеличивается при повышении содержания цемента и воды, применения высокоалюминатных цементов, мелкозернистых и пористых заполнителей. Быстрое высыхание бетона приводит к значительной и неравномерной усадке (усадка поверхностных слоев материала выше) и может вызвать появление усадочных трещин.

Величины усадки растворных и бетонных образцов в зависимости от состава и водоцементного отношения приведены в таблице 1 [8].


Таблица 1. Величины усадки растворных и бетонных образцов площадью поперечного сечения 36 см2 при хранении 200С и относительной влажности 50%.

Отношение заполнитель:цемент

Усадка (10-6) через 6 месяцев при В/Ц, равном:

0,4

0,5

0,6

0,7

3

800

1200

-

-

4

550

850

1050

-

5

400

600

750

850

6

300

400

550

650

7

200

300

400

500

Усадку нельзя ликвидировать полностью, но ее можно ограничить и/или оценить с той или иной достоверностью. Какова же величина окончательной усадки, как она изменяется во времени и каким образом ее можно вычислить?

Известно несколько достаточно простых способов определения величины усадки бетона. Так, в работе [7] приводится аналитический способ оценки относительной усадки бетона в возрасте семи суток (7) и окончательной относительной усадки .

Значение относительной усадки бетона еу(7) (при известных характеристиках состава бетонной смеси), твердеющего во влажных условиях в течение tm< 7 сут., определяют по формуле:

 (11)

где:  - безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,14 для тяжелых и 0,16 для мелкозернистых бетонов; В и  - удельное (по объему) количество воды затворения и содержание вовлеченного воздуха в уплотненной бетонной смеси, л/м3.

Количество вовлеченного воздуха в бетонной смеси () в формуле (11) принимают: для бетонов с воздухововлекающими добавками - по фактическим данным, а при отсутствии таких данных равным 30 л/м3; для бетонов с пластифицирующими добавками, включая добавки суперпластификаторов, равным 10 л/м3.

Значения  для бетонов на крупном заполнителе при отсутствии данных о характеристиках состава бетонной смеси принимают по табл. 2.


Таблица 2

Подвижность бетонной смеси

Значение *105

Осадка конуса, см

Жесткость, с

В5-В20

В25-В60

-

80-60

-

270

-

35-39

230

300

1-2

15-10

280

330

5-6

-

350

400

9-10

-

380

430


Для бетонов, подвергнутых тепловлажностной обработке, значения , вычисленные по формуле (1) или принятые по данной таблице, следует умножить на коэффициент, равный 0,9.

Например, из данных таблицы 2 следует, что для бетона класса более В25 с осадкой конуса 5-6 см значение  составляет 400, что соответствует величине относительной деформации усадки бетона 0,0004 м/м или 0,4 мм/м. Таким образом, бетонная конструкция длиной 1 м через 7 суток уменьшится на 0,4 мм; длиной 10 м - на 4 мм, длиной 100 м - на 40 мм и т.д.

Предельные значения относительных деформаций усадки бетона (окончательную деформацию усадки) , используемые в расчетах, вычисляют по формуле:

 (12)


где: , , - коэффициенты, принимаемые по таблицам 3, 4 и 5.

В таблице 3 модуль открытой поверхности элемента М0 =F/V, где: F -площадь поверхности элемента, открытой для испарения влаги, м2; V - объем элемента, м3. Для стержневых элементов модуль открытой поверхности допускается вычислять по формуле М=Р/А, где Р - периметр поперечного сечения, соответствующий указанной открытой поверхности, м; А - площадь поперечного сечения элемента, м2.

В таблице 4 относительную влажность среды принимают согласно заданию на проектирование. Для конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе, ее устанавливают в зависимости от климатического района расположения сооружения, согласно СНиП РК 2.04-01-2001 [9], как среднюю относительную влажность воздуха наиболее жаркого месяца.

Для ТУ климатического района, согласно [9], относительную влажность воздуха рекомендуется устанавливать как среднемесячную влажность, соответствующую времени загружения (начала высыхания) элементов конструкции.

Для элементов типовых конструкций, климатический район эксплуатации для которых не известен, допускается принимать коэффициент Е,з равным 1.


Таблица 3

Возраст бетона, сут, в момент окончания влажного хранения

7 и менее

28

60

90

180

360 и более



1,0

0,95

0,93

0,92

0,91

0,8


Таблица 4

Модуль открытой поверхности элемента М0, м-1

0

5

10

20

40

60

80 и более



0,22

0,54

0,66

0,92

1,10

1,18

1,22


Таблица 5

Относительная влажность среды ω0, %

40 и менее

50

60

70

80

90

100



0,22

0,54

0,66

0,92

1,10

1,18

1,22


При необходимости можно оценить относительную деформацию усадки на момент времени t по формуле:

 (13)

 - предельное значение относительной деформации усадки с момента начала твердения бетона, определяемое по формуле (12);

 - параметр, характеризующий скорость нарастания деформаций усадки во времени; принимается в зависимости от модуля открытой поверхности М0 элемента конструкции по табл. 6.

Таблица 6

Модуль открытой поверхности элемента М0, м-1

10

20

40

60

80 и более

сут3

0,004

0,008

0,016

0,025

0,033


Значения параметра  увеличивают на 30%, если усадка начинается в летнее время года (июль), и уменьшают на 50% при начале усадки в зимнее время года (январь); в промежуточных случаях применяют линейную интерполяцию.

Весьма простой, графоаналитический метод оценки влияния различных факторов на относительную деформацию усадки бетона изложен в работе [7].

Предельное значение относительной деформации усадки данного бетона  можно определить из выражения:

 (14)

где:  - предельное значение деформаций усадки бетона из смеси определенного состава в заданных исходных условиях;  - безразмерные коэффициенты, учитывающие относительное влияние: водоцементного отношения (В/Ц), содержания цементного теста, приведенных размеров образца г, см (г = А/Р, где А - площадь (см2), Р - периметр (см) поперечного сечения) и относительной влажности воздуха ω.

Значения безразмерных поправочных коэффициентов  для обычного тяжелого бетона в выражении (14) принимают по данным рис. 2. Их изменение позволяет ориентировочно оценить влияние различных факторов на усадку бетона.

Для определения фактического значения предельной относительной деформации усадки данного бетона предлагается предварительно определить величину . При определении принимают В/Ц = 0,5; ЦТ = 20%; V = 2,5 см; ω= 70%.

К недостаткам этого метода следует отнести то, что он позволяет проводить только сравнительную оценку возможных значений предельной относительной деформации усадки бетона, при этом определение фактических значений требует дополнительных исследований. Кроме того, нельзя прогнозировать изменение усадки бетона во времени.



^ Рис. 2. Значения безразмерных поправочных коэффициентов  при определении усадки бетона.

-коэффициент, учитывающий водоцементное отношение бетона;

-коэффициент, учитывающий содержание цементного теста;

-коэффициент, учитывающий приведенный размер образца;

-коэффициент, учитывающий относительную влажность воздуха;

В/Ц – водоцементное отношение;

ЦТ – содержание цементного теста;

r - приведенный размер образца;

ω – относительная влажность воздуха.


Аналогичный, графоаналитический метод прогнозирования величины усадки бетона, лишенный указанных недостатков, представлен в работе [5].

Следует добавить, что это один из немногих примеров, в которых учитываются не только характеристики используемых составов бетона, условия их применения, изменение усадки во времени, но и степень армирования бетонной конструкции.

В этом случае предельную относительную усадку можно рассчитать по формулам:

для неармированного бетона:


 (15)


для железобетона:


 (16)


где:

 - предельная относительная усадка

-коэффициент, учитывающий климатические условия (зависит от влажности воздуха ω, %);

-коэффициент, учитывающий форму конструкции (зависит от m);

;

A – площадь поперечного сечения;

P/2 – половина периметра;

-коэффициент, учитывающий расход воды и цемента (В/Ц);

- процент конструктивного армирования.

Значения этих коэффициентов приведены на рис. 3.

Усадку на конкретный момент времени можно определить, используя вероятностный коэффициент Pi:


Pi = (17)


Значения вероятностного коэффициента Pi приведены на рис. 4. Однако этот график все же не характеризует картину полностью, так как скорость усадки зависит от размеров конструкции.

Окончательную относительную величину усадки бетона можно принять равной 150 мкм/м для влажных районов, 200 мкм/м для районов умеренного климата, 300 мкм/м для районов сухого и жаркого климата и 400 мкм/м для районов очень сухого и жаркого климата.




^ Рис. 3. Значения поправочных коэффициентов при расчете усадки

(м/м) - коэффициент, учитывающий климатические условия (зависит от влажности воздуха ω, %);

-коэффициент, учитывающий форму конструкции;

-коэффициент, учитывающий расход водоцементное отношение;

ω – относительная влажность воздуха;

m – приведенная форма конструкции;

В/Ц- водоцементное отношение.



Рис. 4. График изменения относительного значения усадки во времени

 - деформация усадки бетона на данный момент времени t;

 – предельная величина деформации усадки бетона.


В работе [8] приведены следующие данные значений деформаций усадки во времени:

  • от 14 до 34% от общей величины усадки за 20 лет протекает в течение двух недель;

  • от 40 до 80% от общей величины усадки за 20 лет протекает в течение трех месяцев;

  • от 66 до 85% от общей величины усадки за 20 лет протекает в течение года.

Бетон имеет сильно развитую и достаточно открытую капиллярно-пористую структуру, благодаря чему происходит поглощение влаги из окружающей среды (гигроскопическое увлажнение) либо впитывание (сорбирование) воды при непосредственном соприкосновении с ней. Для плотных тяжелых бетонов равновесная гигроскопическая влажность весьма незначительна - 2-3%, но в легких и ячеистых бетонах, обладающих развитой системой пор, она может достигать соответственно 7-8 и 20-25%. Максимальное водопоглощение (влагоемкость) тяжелого бетона достигает 4-8% по массе (10-20% по объему).

Изменение содержания воды в материале приводит к изменению объема, т.е. к объемным деформациям: при высыхании элемента происходит испарение воды и уменьшение объема, при увлажнении - наоборот.

Объемные деформации, наступающие вследствие изменения относительной влажности, зависят от тех же факторов, что и при температурных воздействиях [10].

В общем, длина строительного элемента изменяется в зависимости от коэффициента линейной деформации под влиянием увлажнения или высыхания. При этом следует отметить, что величины деформаций увлажнения значительно меньше величин деформаций высыхания материалов. Таким образом, наиболее целесообразно при проектировании учитывать изменения объема, характеризующиеся перепадом минимального и максимального содержания влаги. Величина предельной относительной деформации бетона в возрасте >28 сут., соответствующей максимальному изменению влагосодержания, составляет0,15-0,8 мм/м [10].

Согласно СН РК EN 1992-1-1:2004/2011 [1] усадка бетона зависит, в основном, от относительной влажности окружающей среды, геометрических размеров конструктивного элемента и состава бетона.

Полная деформация усадки состоит из двух компонентов: деформации высыхания и деформации, вызванной гидратацией цемента. Деформация высыхания развивается медленно, пока происходит миграция воды через затвердевший бетон. Химическая усадка развивается в течение процесса твердения бетона. Следовательно, ее главная часть проявляется в ранний период после замешивания бетона. Химическая усадка является линейной функцией от прочности бетона. Этим объясняется особенность поведения монолитного бетона в сравнении с уже затвердевшим бетоном. Полная деформация усадки вычисляется так:

(18)

где:

- деформации высыхания,

- деформация химической усадки.

Окончательное значение деформации высыхания равно . получают из таблицы 7 (приведены средние значения с коэффициентом вариации около 30%).

Таблица 7. Номинальные значения для свободной относительной деформации усадки cd,0, 0/00, обусловленной высыханием (испарением влаги), для бетона, приготовленного на цементе CEM класса N

МПа

Относительная влажность воздуха, %

20

40

60

80

90

100

20/25

0,62

0,58

0,49

0,30

0,17

0,00

40/50

0,48

0,46

0,38

0,24

0,13

0,00

60/75

0,38

0,36

0,30

0,19

0,10

0,00

80/95

0,30

0,28

0,24

0,15

0,08

0,00

90/105

0,27

0,25

0,21

0,13

0,07

0,00


Развитие во времени относительной деформации усадки, обусловленной высыханием (испарением влаги), определяется из выражения:

, (19)

где kh - коэффициент, который зависит от приведенного размера сечения h0, принимаемый по таблице 8.

^ Таблица 8. Значения kh в формуле (19)

h0

kh

100

1,0

200

0,85

300

0,75

500

0,70
  1   2



Похожие:

Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  iconРгп «Казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт сейсмостойкого строительства и архитектуры (Казниисса)» утверждаю
Гу «агенство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства»
Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  iconРгп «Казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт сейсмостойкого строительства и архитектуры» (Казниисса) утверждаю
Гу «агенство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства»
Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  iconГосударственные нормативы в области архитектуры, градостроительства и строительства
Разработаны ргп «Казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт сейсмостойкого строительства и архитектуры»...
Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  iconАгентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения «Казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный...
Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  iconРгп «Казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт сейсмостойкого строительства и архитектуры» (Казниисса) утверждаю
Проект технологической карты производства работ по устройству полимерных наливных
Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  iconРгп «Казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт сейсмостойкого строительства и архитектуры (Казниисса)» утверждаю
Технологическая карта производства работ по накачиванию кабеля связи гидрофобными заполнителями
Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  iconРгп «Казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт сейсмостойкого строительства и архитектуры (Казниисса)» утверждаю
Технологическая карта производства работ по облицовке фасадов зданий кирпичом с применением утеплителя
Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  iconРгп «Казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт сейсмостойкого строительства и архитектуры» (Казниисса) утверждаю
Технологическая карта производства работ по облицовке фасадов зданий кирпичом с применением утеплителя
Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  iconРгп «казниисса» проект рекомендации по определению сейсмических нагрузок, соответствующих инженерно-геологическим и сейсмологическим условиям республики казахстан алматы 2011
Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения «Казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный...
Агентство республики казахстан по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт  iconУтверждаю 2011г м. п. Проект технологической карты производства работ по наружной теплоизоляции зданий с тонкой штукатуркой по утеплителю тк-04-2011
...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©kzgov.docdat.com 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов