Основной закон прочности бетона — Бетоны
Основной закон прочности бетонаБетон работает под нагрузкой как единый композиционный материал, и в формировании его прочности участвуют цементный камень (матрица), зерна заполнителя и контактный слой между ними. Иными словами, прочность бетона зависит от прочности составляющих его материалов и от прочности сцепления их друг с другом. Прочность заполнителя (песка, щебня, гравия) в тяжелом бетоне, как правило, выше заданной прочности бетона, поэтому мало влияет на последнюю. Таким образом, прочность бетона определяется в основном двумя факторами: – прочностью затвердевшего цементного камня; – прочностью его сцепления с заполнителем. Прочность цементного камня, в свою очередь, зависит от двух факторов: активности (марки) используемого цемента (Rn) и соотношения количеств цемента и воды (Ц/В). Чем выше марка цемента, тем при прочих равных условиях будет прочнее цементный камень, так как марка цемента — это в действительности прочность модельного (мелкозернистого) бетона, отформованного и твердевшего в стандартных условиях. Зависимость прочности цементного камня от соотношения цемента и воды в бетонной смеси объясняется следующим. Цемент при твердении химически связывает не более 20…25% воды от своей массы. Но чтобы обеспечить необходимую пластичность цементного теста и соответственно подвижность бетонной смеси, необходи брать 40…80% воды от массы цемента. Вода, кроме того, необходи для смачивания поверхности песка и крупного заполнителя: больш удельная поверхность заполнителя требует большего расхода воды. Естественно, чем больше в бетоне будет свободной, химически не связанной воды, тем больше впоследствии будет пор в цементном камне и соответственно ниже станет его прочность. С другой стороны, если не обеспечить необходимую удобоукла-дываемость бетонной смеси, соответствующую принятому в данном конкретном случае методу уплотнения, то из-за недоуплотнения в структуре бетона появятся крупные пустоты и участки с нарушенной связью «цементный камень — заполнитель», что приведет к резкому снижению прочности бетона. Экспериментально кривая зависимости прочности бетона от количества воды затворения (В) при постоянном расходе цемента (Ц) (т. е. фактически от В/Ц) и при одинаковом методе уплотнения подтверждает сказанное выше. Левая ветвь кривой отвечает не-доуплотненным бетонным смесям, слишком жестким для данного способа уплотнения. При возрастании количества воды затворения до известного предела бетонная смесь укладывается плотнее, уменьшается объем пустот, а прочность бетона повышается. При оптимальном (для данного способа уплотнения) количестве воды бетон имеет наибольшую прочность и плотность, что соответствует максимуму на кривой прочности. Дальнейшее увеличение количества воды разжижает бетонную смесь, повышает ее подвижность. Однако добавляемая вода лишь частично связывается цементом, а избыток ее образует в бетоне поры — и в результате прочность бетона понижается (правая ветвь кривой). Для каждой бетонной смеси существует оптимальное количество воды, которое позволяет получить при данном способе уплотнения бетон с минимальной пористостью и наибольшей прочностью. Прочность сцепления между цементным камнем и заполнителем определяется в основном качеством поверхности заполнителя. Для обеспечения высокой прочности сцепления поверхность зерен заполнителя должна быть чистой и шероховатой. Например, бетон на щебне при прочих равных условиях прочнее бетона на гравии. Читать далее: Железобетон Бетон для монолитных конструкции Производственные факторы, определяющие качество бетона Определение состава бетона Структура и свойства тяжелого бетона Добавки к бетону и строительному раствор Вода Мелкий заполнитель Характеристика заполнителей |
|
© 2007 «Строй-сервер. |
© Права защищены. |
ру». — информационная система по ремонту и строительству. ВЛИЯНИЕ КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ НА ПОЛЗУЧЕСТЬ БЕТОНА Группа компаний ИНФРА-М — Эдиторум
1. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. М.: Госстройиздат, 1962. 98 с.
2. Невилль А.М. Свойства бетона. — М.: Стройиздат, 1972. 344 с.
3. Берг О.Я., Щербаков Е.Н. К учету нелинейной связи напряжений и деформаций ползучести бетона в инженерных расчетах // Известия Вузов. Строительство и архитектура, 1973. №12. С.14–21.
4. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. 344 с.
5. Rossi P. Une nowvelle approche concernant le fluage et la relaxation propres du beton.
//Bull. Liais. Lab. ponts et chaussees. 1988. №153. pp.73–76.
6. Берг О.Я., Щербаков Е.Н., Писанко Г.Н. Высокопрочный бетон. М.: Стройиздат, 1971. 196 с.
7. Гладков Д.И., Сулейманова Л.А. Поведение бетона под нагрузкой и оценка его потенциальных возможностей // В сб.: Эффективные конструкции и материалы зданий и сооружений. Белгород, БелГТАСМ, 1999. С. 13–21.
8. Гладков Д.И., Сулейманова Л.А. Закономерности сопротивления бетона различным разрушающим факторам // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2003. №5. Ч.1. С. 254–262.
9. Гладков Д.И., Сулейманова Л.А. Прочность – интегральная характеристика бетона // В сб.: Бетон и железобетон в третьем тысячелетии. Р-н/Дону: РГСУ, 2004. Т.2. С. 113–118.
10. Гладков Д.И.Физико-химические основы прочности бетона и роль технологии в ее обеспечении. Белгород: Изд-во БГТУ, 2004. 293 с.
11.
12. Сулейманова Л.А. Энергия связи – основа конструктивных и эксплуатационных характеристик бетонов // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2007. № 9. С. 91–99.
13. Сулейманова Л.А. Энергия внутренних связей в материале – основа его прочности, деформативности и сопротивляемости различным факторам // Вестник БГТУ им.
14. Сулейманова Л.А. Поведение бетона под нагрузкой, механизм его разрушения и оценка этого процесса // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. № 1. С. 68–75.
Характеристики отремонтированного бетона при циклических изгибных нагрузках
1. Нобили А., Ланцони Л., Тарантино А. Экспериментальное исследование и мониторинг дорожного покрытия из фибробетона на основе полипропилена. Констр. Строить. Матер. 2013; 47: 888–895. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2013.05.077. [CrossRef] [Google Scholar]
2. Ван К., Янсен Д.К., Шах С.П., Карр А.Ф. Исследование проницаемости бетона с трещинами. Цем. Конкр. Рез. 1997; 27: 381–393. doi: 10.1016/S0008-8846(97)00031-8. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
3. Bissonnette B., Courard D., Fowler D.W., Granju J.-L., редакторы. Верхние слои материалов на цементной основе для ремонта, облицовки или усиления плит или покрытий: современный отчет технического комитета RILEM 193-RLS.
Спрингер; Дордрехт, Нидерланды: 2011. [Google Scholar]
4. Harries K.A. ASCE 41 Сейсмическая оценка бетонных колонн, отремонтированных из стеклопластика. Дж. Компос. Констр. 2021;25:4021001. doi: 10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0001111. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
5. Guo T., Xie Y., Weng X. Оценка прочности сцепления нового бетона для быстрого ремонта тротуаров. Констр. Строить. Матер. 2018;186:790–800. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.08.007. [CrossRef] [Google Scholar]
6. Аль-Захрани М., Маслехуддин М., Аль-Дулайджан С., Ибрагим М. Механические свойства и характеристики долговечности ремонтных материалов на полимерной и цементной основе. Цем. Конкр. Композиции 2003; 25: 527–537. doi: 10.1016/S0958-9465(02)00092-6. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
7. Вайсбурд А., Эммонс П. Как сделать сегодняшний ремонт долговечным для завтрашнего – защита от коррозии при ремонте бетона. Констр. Строить. Матер. 2000; 14: 189–197. doi: 10.1016/S0950-0618(00)00022-2.
[CrossRef] [Google Scholar]
8. Морган Д. Совместимость материалов и систем для ремонта бетона. Констр. Строить. Матер. 1996; 10:57–67. doi: 10.1016/0950-0618(95)00060-7. [CrossRef] [Google Scholar]
9. Ян З., Ши С., Крейтон А.Т., Петерсон М.М. Влияние латекса стирол-бутадиенового каучука на хлоридопроницаемость и микроструктуру портландцементного раствора. Констр. Строить. Матер. 2009 г.;23:2283–2290. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2008.11.011. [CrossRef] [Google Scholar]
10. Ассаад Дж.Дж. Разработка и использование полимер-модифицированного цемента для адгезивных и ремонтных работ. Констр. Строить. Матер. 2018; 163:139–148. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.12.103. [CrossRef] [Google Scholar]
11. Ye K., Ji J. Динамический отклик, вызванный течением, волнами, ветром и взаимодействием, морской ветряной турбины с прямым приводом мощностью 5 МВт. англ. Структура 2019; 178: 395–409. doi: 10.1016/j.engstruct.2018.10.023. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
12.
Ли М., Барр Б. Обзор усталостных характеристик обычного бетона и бетона, армированного волокнами. Цем. Конкр. Композиции 2004; 26: 299–305. doi: 10.1016/S0958-9465(02)00139-7. [CrossRef] [Google Scholar]
13. Миндесс С., Янг Дж. Ф., Дарвин Д. Бетон. 2-е изд. Прентис Холл; Аппер-Сэдл-Ривер, Нью-Джерси, США: 2003. [Google Scholar]
14. Сайто М. Усталость бетона при прямом растяжении с помощью фрикционных захватов. ACI J. Proc. 1983; 80: 431–438. дои: 10.14359/10867. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
15. Куруматани М., Сома Ю., Терада К. Моделирование поведения когезионного разрушения железобетона с помощью модели разрушения на основе механики разрушения. англ. Фракт. мех. 2019; 206: 392–407. doi: 10.1016/j.engfracmech.2018.12.006. [CrossRef] [Google Scholar]
16. Hillerborg A., Modéer M., Petersson P.-E. Анализ образования и роста трещин в бетоне с помощью механики разрушения и конечных элементов. Цем. Конкр. Рез. 1976; 6: 773–781. doi: 10.1016/0008-8846(76)
-7.
[Перекрестная ссылка] [Академия Google]17. Киртана К., Кишен Дж. К. Микромеханика разрушения и разрушения бетона при монотонных и усталостных нагрузках. мех. Матер. 2020;148:103490. doi: 10.1016/j.mechmat.2020.103490. [CrossRef] [Google Scholar]
18. Мергхейм Дж., Куль Э., Стейнманн П. Метод конечных элементов для компьютерного моделирования когезионных трещин. Междунар. Дж. Нумер. Методы инж. 2005; 63: 276–289. doi: 10.1002/nme.1286. [CrossRef] [Google Scholar]
19. Унгер Дж.Ф., Эккардт С., Конке С. Моделирование когезионного роста трещин в бетонных конструкциях с помощью расширенного метода конечных элементов. вычисл. Методы Прил. мех. англ. 2007;196: 4087–4100. doi: 10.1016/j.cma.2007.03.023. [CrossRef] [Google Scholar]
20. Ядав И.Н., Тапа К.Б. Модель усталостного повреждения бетонных материалов. Теор. заявл. Фракт. мех. 2020;108:102578. doi: 10.1016/j.tafmec.2020.102578. [CrossRef] [Google Scholar]
21. Чжан Б., Ву К. Остаточная усталостная прочность и жесткость обычного бетона при изгибе.
Цем. Конкр. Рез. 1997; 27: 115–126. doi: 10.1016/S0008-8846(96)00183-4. [CrossRef] [Google Scholar]
22. Chen X., Bu J., Fan X., Lu J., Xu L. Влияние частоты нагрузки и уровня напряжения на малоцикловую усталостную характеристику простого бетона при прямом растяжении. Констр. Строить. Матер. 2017; 133:367–375. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.12.085. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
23. Саймон К.М., Кишен Дж.К. Многомасштабный подход к моделированию роста усталостных трещин в бетоне. Междунар. Дж. Усталость. 2017; 98:1–13. doi: 10.1016/j.ijfatigue.2017.01.007. [CrossRef] [Google Scholar]
24. Fan J., Jiang D., Chen J., Liu W., Ngaha W.T., Chen J. Усталостные характеристики обычного бетона при прерывистой циклической нагрузке. Констр. Строить. Матер. 2018; 166: 974–981. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2018.01.115. [CrossRef] [Google Scholar]
25. McClung R., Sehitoglu H. О конечно-элементном анализе закрытия усталостной трещины-1. Основные вопросы моделирования.
англ. Фракт. мех. 1989;33:237–252. doi: 10.1016/0013-7944(89)
26. Xiao J.-Q., Ding D.-X., Jiang F.-L., Xu G. Переменная усталостного повреждения и эволюция породы при циклическом нагружении. Междунар. Дж. Рок Мех. Мин. науч. 2010; 47: 461–468. doi: 10.1016/j.ijrmms.2009.11.003. [CrossRef][Google Scholar]
27. Шахтер М.А. Кумулятивные повреждения при усталости. Дж. Заявл. мех. 1945; 12: А159–А164. doi: 10.1115/1.4009458. [CrossRef] [Google Scholar]
28. Бактир А., Хеггер Дж., Чудоба Р. Усовершенствованное правило оценки усталости бетона при сжатии с учетом нелинейного эффекта последовательности нагружения. Междунар. Дж. Усталость. 2019;126:130–142. doi: 10.1016/j.ijfatigue.2019.04.027. [CrossRef] [Google Scholar]
29. Киртана К., Кишен Дж. К. Экспериментальное и аналитическое исследование усталостного повреждения бетона при нагрузке с переменной амплитудой. Междунар. Дж. Усталость. 2018; 111: 278–288. doi: 10.1016/j.ijfatigue.
2018.02.014. [CrossRef] [Google Scholar]
30. Alliche A. Модель повреждения бетона при усталостной нагрузке. Междунар. Дж. Усталость. 2004; 26: 915–921. doi: 10.1016/j.ijfatigue.2004.02.006. [CrossRef] [Академия Google]
31. Эль Агури И., Галал К. Модель накопления усталостных повреждений при усталостном напряжении для усталостной нагрузки с переменной амплитудой на основе виртуального целевого ресурса. англ. Структура 2013; 52: 621–628. doi: 10.1016/j.engstruct.2013.03.001. [CrossRef] [Google Scholar]
32. Шах С.Г., Рэй С., Кишен Дж. К. Распространение усталостных трещин на границах раздела бетон-бетон из двух материалов. Междунар. Дж. Усталость. 2014;63:118–126. doi: 10.1016/j.ijfatigue.2014.01.015. [CrossRef] [Google Scholar]
33. Шах С.Г., Кишен Дж.К. Нелинейные свойства разрушения поверхностей раздела бетон-бетон. мех. Матер. 2010;42:916–931. doi: 10.1016/j.mechmat.2010.08.002. [CrossRef] [Google Scholar]
34. Шах С.Г., Кишен Дж.К. Характер разрушения поверхности раздела бетон-бетон с использованием метода акустической эмиссии.
англ. Фракт. мех. 2010;77:908–924. doi: 10.1016/j.engfracmech.2010.01.018. [CrossRef] [Google Scholar]
35. Онг К.Г., Парамасивам П., Субраманиан М. Циклическое поведение железобетонных балок, покрытых раствором из стального волокна. Дж. Матер. Гражданский англ. 1997; 9: 21–28. doi: 10.1061/(ASCE)0899-1561(1997)9:1(21). [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
36. Мурти А.Р., Карихалоо Б., Рани П.В., Прия Д.С. Усталостные характеристики поврежденных железобетонных балок, усиленных фибробетоном со сверхвысокими характеристиками. Междунар. Дж. Усталость. 2018; 116: 659–668. doi: 10.1016/j.ijfatigue.2018.06.046. [CrossRef] [Google Scholar]
37. Ганеш П., Мурти А.Р. Усталостные характеристики поврежденных железобетонных балок, восстановленных из сверхвысококачественного бетона на основе GGBS. Междунар. Дж. Усталость. 2020;138:105707. doi: 10.1016/j.ijfatigue.2020.105707. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
38. Ван М., Ван Р., Яо Х., Фархан С., Чжэн С., Ван З.
, Ду С., Цзян Х. Исследование механизма полимерно-латексного модифицированного цемента. Констр. Строить. Матер. 2016; 111:710–718. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.02.117. [CrossRef] [Google Scholar]
39. Aggarwal L., Thapliyal P., Karade S. Свойства модифицированных полимерами растворов с использованием эпоксидных и акриловых эмульсий. Констр. Строить. Матер. 2007; 21: 379–383. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2005.08.007. [CrossRef] [Google Scholar]
40. Рамли М., Табасси А.А. Влияние модификации полимера на проницаемость цементных растворов при различных условиях отверждения: корреляционное исследование, включающее распределение пор, водопоглощение и прочность на сжатие. Констр. Строить. Матер. 2012; 28: 561–570. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2011.09.004. [CrossRef] [Google Scholar]
41. Ву Б., Тан Ю., Ли З., Тан К. Моделирование накопления усталостных повреждений критических компонентов, подвергающихся нагрузкам движущегося крана, в железобетонных промышленных зданиях.
англ. Неудача. Анальный. 2021;119:104951. doi: 10.1016/j.engfailanal.2020.104951. [CrossRef] [Google Scholar]
42. Ван Б., Гупта Р. Анализ разрушения сцепления при замораживании-оттаивании при ремонте на основе цемента с использованием неразрушающих методов. Цем. Конкр. Композиции 2021;115:103830. doi: 10.1016/j.cemconcomp.2020.103830. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
43. ASTM International . C136 — Стандартный метод испытаний для ситового анализа мелких и крупных частиц. АСТМ интернэшнл; Уэст-Коншохокен, Пенсильвания, США: 2019. [CrossRef] [Google Scholar]
44. Комитет ACI 211 . Стандартная практика выбора пропорций для обычного, тяжелого и массивного бетона: (ACI 211.1-91) Американский институт бетона; Фармингтон-Хиллз, Мичиган, США: 1991. [Google Scholar]
45. ASTM International. Метод испытания Комитета C09 на содержание воздуха в свежезамешанном бетоне методом давления. АСТМ интернэшнл; Западный Коншохокен, Пенсильвания, США: 2017. [CrossRef] [Google Scholar]
46.
ASTM International . Метод испытаний Комитета C09 на осадку гидроцементного бетона. АСТМ интернэшнл; Уэст-Коншохокен, Пенсильвания, США: 2016. [CrossRef] [Google Scholar]
47. ASTM International. Метод испытания комитета C09 на прочность на сжатие цилиндрических бетонных образцов. АСТМ интернэшнл; Уэст-Коншохокен, Пенсильвания, США: 2018. [CrossRef] [Google Scholar]
48. Ван Р., Гупта Б., Диас П., Берген Т. Коэффициент проницаемости ремонтных материалов на основе цемента; Материалы 1-й Международной конференции «Новые горизонты в гражданском строительстве»; Виктория, Британская Колумбия, Канада. 25–27 апреля 2018 г. [Google Scholar]
49. Ван Б., Гупта Р. Корреляция электропроводности, прочности на сжатие и проницаемости ремонтных материалов. АКИ Матер. Дж. 2020; 117: 53–63. doi: 10.14359/51722396. [CrossRef] [Google Scholar]
50. Bajaj R., Wang B., Gupta R. Характеристика Enhanced ITZ в синтетических полипропиленовых волокнах для улучшения сцепления. Дж.
Компос. науч. 2020;4:53. doi: 10.3390/jcs4020053. [CrossRef] [Google Scholar]
51. Международный институт ремонта бетона. Методические указания № 310.2Р-2013 «Выбор и спецификация подготовки поверхности бетона под герметики, покрытия, полимерные покрытия и ремонт бетона». Международный институт ремонта бетона; Сент-Пол, Миннесота, США: 2013. [Google Scholar]
52. ASTM International . Метод испытания Комитета C09 на прочность сцепления систем эпоксидной смолы, используемых с бетоном, при наклонном сдвиге. АСТМ интернэшнл; West Conshohocken, PA, USA: 2014. [CrossRef] [Google Scholar]
53. Ньето А., Чичарро Дж., Пинтадо П. Приближенная методология испытаний на усталость и контроля усталости бетонных образцов. Междунар. Дж. Усталость. 2006; 28: 835–842. doi: 10.1016/j.ijfatigue.2005.11.004. [CrossRef] [Google Scholar]
54. ASTM International . C09Комитет по методу испытаний прочности цилиндрических бетонных образцов на растяжение при раскалывании. АСТМ интернэшнл; Уэст-Коншохокен, Пенсильвания, США: 2017.
[Google Scholar]
55. Figueira D., Sousa C., Calçada R., Neves A.S. Тесты на отталкивание при изучении циклического поведения поверхностей раздела между бетонами, отлитыми в разное время. Дж. Структура. англ. 2016;142:4015101. doi: 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001364. [CrossRef] [Google Scholar]
56. Фэн С., Сяо Х., Гэн Дж. Прочность сцепления между бетонным основанием и ремонтным раствором: влияние жесткости волокна и шероховатости поверхности основания. Цем. Конкр. Композиции 2020;114:103746. doi: 10.1016/j.cemconcomp.2020.103746. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
57. Чжан Ю., Чжу П., Ляо З., Ван Л. Свойства межфазной связи между бетонным основанием нормальной прочности и бетоном сверхвысоких характеристик в качестве ремонтного материала. Констр. Строить. Матер. 2020;235:117431. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117431. [CrossRef] [Google Scholar]
58. Фэн С., Сяо Х., Ли Х. Сравнительные исследования влияния бетона со сверхвысокими характеристиками и обычного бетона в качестве ремонтных материалов на свойства межфазных связей и микроструктуру.
англ. Структура 2020;222:111122. doi: 10.1016/j.engstruct.2020.111122. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
59. Zanotti C., Randl N. Сопоставимы ли тесты на сцепление между бетоном и бетоном? Цем. Конкр. Композиции 2019;99:80–88. doi: 10.1016/j.cemconcomp.2019.02.012. [CrossRef] [Google Scholar]
60. Peng G., Niu D., Hu X., Pan B., Zhong S. Экспериментальное исследование прочности межфазной связи между цементным раствором и обычным бетонным основанием. Констр. Строить. Матер. 2021;273:122057. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.122057. [CrossRef] [Google Scholar]
61. Фэн С., Сяо Х., Чжан Р., Ян С. Характеристики сцепления между бетонным основанием и ремонтным раствором: влияние углеродного волокна и расширителя. Констр. Строить. Матер. 2020;250:118830. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118830. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
62. Рашид К., Ахмад М., Уеда Т., Денг Дж., Аслам К., Назир И., Сарвар М.А. Экспериментальное исследование прочности сцепления между новым и старым бетоном с использованием различных клеевых слоев.
Констр. Строить. Матер. 2020;249:118798. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118798. [CrossRef] [Google Scholar]
63. Zanotti C., Banthia N., Plizzari G. Исследование некоторых факторов, влияющих на сцепление при ремонте с использованием цементного волокна. Цем. Конкр. Рез. 2014;63:117–126. doi: 10.1016/j.cemconres.2014.05.008. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
64. Хулио Э.Н., Бранко Ф.А., Сильва В.Д. Прочность сцепления бетона с бетоном. Влияние шероховатости поверхности подложки. Констр. Строить. Матер. 2004; 18: 675–681. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2004.04.023. [CrossRef] [Google Scholar]
65. Остин С., Робинс П., Пан Ю. Испытание прочности при сдвиге при ремонте бетона. Цем. Конкр. Рез. 1999; 29:1067–1076. doi: 10.1016/S0008-8846(99)00088-5. [CrossRef] [Google Scholar]
66. Chen P.-W., Fu X., Chung D. Улучшение сцепления между старым и новым бетоном путем добавления углеродных волокон в новый бетон. Цем. Конкр. Рез. 1995;25:491–496. doi: 10.1016/0008-8846(95)00037-D.
[CrossRef] [Google Scholar]
67. Валихани А., Джахроми А.Дж., Мантави И.М., Азизинамини А. Экспериментальная оценка прочности сцепления бетона с UHPC в зависимости от шероховатости поверхности для ремонта. Констр. Строить. Матер. 2020;238:117753. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117753. [CrossRef] [Google Scholar]
68. Arezoumandi M., Wirkman C., Volz J.S. Характеристики фиброармированного самоуплотняющегося бетона для ремонта основания моста. Структуры. 2018;15:320–328. doi: 10.1016/j.istruc.2018.07.015. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
69. Zanotti C., Borges P.H., Bhutta A., Banthia N. Прочность сцепления между бетонным основанием и метакаолиновым геополимерным ремонтным раствором: влияние режима отверждения и армирования волокнами ПВА. Цем. Конкр. Композиции 2017; 80: 307–316. doi: 10.1016/j.cemconcomp.2016.12.014. [CrossRef] [Google Scholar]
70. Гёбель Л., Бос С., Швайгер Р., Флор А., Осбург А. Исследование упругих свойств модифицированных полимерами вяжущих материалов на основе микромеханики с использованием наноиндентирования и полуаналитического анализа.
моделирование. Цем. Конкр. Композиции 2018; 88: 100–114. doi: 10.1016/j.cemconcomp.2018.01.010. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
71. Момайес А., Эхсани М., Рамезанианпур А., Раджайе Х. Сравнение методов оценки прочности сцепления между бетонным основанием и ремонтными материалами. Цем. Конкр. Рез. 2005; 35: 748–757. doi: 10.1016/j.cemconres.2004.05.027. [CrossRef] [Google Scholar]
72. Фададу М., Вадхер Н., Триведи В., Мунгуле М., Айер К.К. Сравнительное исследование реакции напряжения на деформацию и связанного с ней гистерезиса для обычного бетона и макроармированного ПЭТ бетона. Констр. Строить. Матер. 2020;264:120534. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.120534. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
73. Парк С.-К. Изгиб железобетонных балок с цементными ремонтными материалами. Матер. Структура 2005; 38: 329–334. doi: 10.1007/BF02479298. [CrossRef] [Google Scholar]
74. Hui-Cai X., Geng-Ying L., Guang-Jing X. Модель микроструктуры межфазной зоны между свежим и старым бетоном.
Дж. Уханьский унив. Технол. науч. Эд. 2002; 17:64–68. doi: 10.1007/BF02838421. [CrossRef] [Google Scholar]
75. Гоэль С., Сингх С.П., Сингх П. Усталостная прочность на изгиб и вероятность разрушения самоуплотняющихся железобетонных балок. англ. Структура 2012;40:131–140. doi: 10.1016/j.engstruct.2012.02.035. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
76. Сингх С.П., Кошик С.К. Анализ усталости при изгибе сталефибробетона. АКИ Матер. Дж. 2001; 98: 306–312. дои: 10.14359/10399. [CrossRef] [Google Scholar]
77. Ён К.-С., Чой Ю.-С., Ким К.-К., Ён Дж.Х. Анализ усталостной долговечности при изгибе ненасыщенного полиэфир-метилметакрилатного полимерного бетона. Констр. Строить. Матер. 2017; 140:336–343. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2017.02.116. [CrossRef] [Google Scholar]
78. Goel S., Singh S. Усталостные характеристики простого и армированного стальным волокном самоуплотняющегося бетона с использованием отношения S-N. англ. Структура 2014;74:65–73. doi: 10.1016/j.
engstruct.2014.05.010. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
79. Чжан Б., Филлипс Д.В., Ву К. Дальнейшие исследования усталостных свойств простого бетона. Маг. Конкр. Рез. 1997; 49: 241–252. doi: 10.1680/macr.1997.49.180.241. [CrossRef] [Google Scholar]
80. Johnston C.D., Zemp RW Усталостные характеристики при изгибе железобетона, армированного стальным волокном — влияние содержания волокна, соотношения сторон и типа. АКИ Матер. Дж. 1991; 88: 374–383. дои: 10.14359/1875. [CrossRef] [Google Scholar]
81. Бэтсон Г., Болл К., Бейли Л., Ландерс Э., Хукс Дж. Усталостная прочность на изгиб сталефибробетонных балок. ACI J. Proc. 1972;69:673–677. дои: 10.14359/11275. [CrossRef] [Google Scholar]
82. Арора С., Сингх С. Анализ усталостного разрушения при изгибе бетона, изготовленного из 100% грубо переработанных бетонных заполнителей. Констр. Строить. Матер. 2016; 102:782–791. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.10.098. [CrossRef] [Google Scholar]
83. Сайни Б.
С., Сингх С. Прогнозирование усталостной прочности при изгибе самоуплотняющегося бетона, изготовленного из переработанных бетонных заполнителей и смешанных цементов. Констр. Строить. Матер. 2020;264:120233. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.120233. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
84. Комитет ACI 318 и Американский институт бетона (ACI) Требования строительных норм и правил к конструкционному бетону (ACI 318-14): Стандарт ACI и комментарии к требованиям строительных норм и правил к конструкционному бетону (ACI 318R-14): отчет ACI. Американский институт бетона; Farmington Hills, MI, USA: 2014. [Google Scholar]
Нагрузки: бетонные типы и то, как они ведут себя
Jens Lützow , Meva Schalungs-Systeme, Haiterbach Germany. Точно расчет и прогнозирование нагрузка на опалубку, является одной из важнейших задач при планировании площадочных бетонных работ. Точное знание ожидаемых нагрузок позволит выбрать наилучшую строительную технику и соответствующее техническое оснащение.
Текучий и самоуплотняющийся бетон: поведение под давлением
Внедрение новых типов бетона с добавками и различными режимами схватывания подчеркивает сложность прогнозирования ожидаемой нагрузки при их заливке, особенно с учетом того, что до сих пор не было определенного опыта, на который можно было бы опереться. Используемые до сих пор методы расчета давления бетона не учитывают новые типы бетона и не могут быть безопасно использованы при их заливке. Тем не менее, поскольку архитектурные конструкции становятся все тоньше и тоньше, а отделка из облицовочного бетона все более востребована, именно этот новый тип бетона используется все чаще. Неопределенность в отношении химического взаимодействия между добавками и их возможного влияния на процесс гидратации и окончательное схватывание огромна.Старые методы расчета угрожают экономике и безопасности
До сих пор давление свежего бетона часто определялось с использованием немецкого стандарта DIN 18218 от 1980 года или английского отчета CIRIA (Ассоциация исследований и информации строительной отрасли).
Оба предполагают базовый рецепт бетона, состоящий из трех простых компонентов, которые использовались в 70-х годах и характеристики которых изложены в немецких стандартах DIN 1045 и DIN 1048. Рецептуры бетона, используемые в основном в Европе, больше не ведут себя так: поведение осадки и схватывания совершенно другое. Самоуплотняющийся бетон, используемый специально для заливки сложной геометрии в сильно армированные, тонкие конструкции, оказывает более высокое давление на опалубку. На основе лабораторных испытаний было соблюдено общее практическое правило: принять гидростатическое давление для определения несущей способности опалубки. Казалось, это всех обезопасило. Вот почему опалубку часто рассчитывали на слишком большую нагрузку.
Таким образом, восполнение этого пробела в компетенции стало неотложной задачей, поскольку безопасность на строительной площадке требует знания того, какое давление будет оказывать залитый бетон. Без проверенных и проверенных методов это было бы только вопросом времени, когда во время строительства что-то может пойти не так с угрозой для жизни и здоровья.
Обеспечение безопасности: новые методы, проверенные на практике
Инженеры MEVA были движущей силой обновления стандарта DIN 18218 и разработки достаточно простых методов безопасного расчета давления бетона. Теоретические формулы были проверены на практике и доставлены на объект для окончательной проверки. Результаты и выводы теперь нашли отражение в пересмотренном стандарте DIN 18218 и обеспечивают надежную основу для работы любого инженера-строителя. MEVA означает сложные системы опалубки, постоянное развитие продукции и комплексные услуги. С момента своего основания 35 лет назад MEVA внедрила множество инноваций и в настоящее время входит в число ведущих мировых компаний в области опалубочных технологий. MEVA имеет плотную дистрибьюторскую сеть с филиалами, дочерними компаниями на разных континентах и специализированными дилерами. Это предлагает подрядчикам во всем мире компетентные консультации и поддержку при планировании и строительстве сложных зданий.
Что нового?
Расчет давления бетона в соответствии с DIN 18218 теперь возможен для бетона всех категорий от F1 до F5 и F6, а также для самоуплотняющегося бетона. Новый метод расчета основан на теории Проске-Шуона. Этот подход учитывает поведение бетона при схватывании, которое зависит от консистенции и температуры. Таким образом, сайт может определить максимальную скорость заливки из простых диаграмм. Все типы бетона изображены в соответствии с максимальным давлением свежего бетона и соответствующей максимальной скоростью заливки. Различают окончательное схватывание через 5 и 15 часов. Пересмотренный стандарт DIN 18218 учитывает растущее использование самоуплотняющихся и текучих бетонных смесей на современных строительных площадках. Новые, простые в использовании диаграммы позволяют безопасно определить ожидаемую бетонную нагрузку и, таким образом, выбрать подходящую опалубку для ее обработки. Преимущество двоякое: слишком большое давление бетона было бы пустой тратой денег и материалов; Предположение о низком давлении бетона может поставить под угрозу безопасность всех, кто находится на строительной площадке.
Концепция опалубки, основанная на новом методе расчета: высота до 32 м достигается с использованием текучего бетона.
Отчет об испытательном стенде реактивных двигателей Airbus
Одним из самых сложных проектов для проверки и проверки нового метода расчета давления бетона было строительство испытательного стенда для двигателей Rolls-Royce в Арнштадте недалеко от Эрфурта в Германии. Около 200 турбовентиляторных двигателей Trent серий 500, 700 и 900, которые используются в новой серии Airbus A 300, будут ежегодно тестироваться, обслуживаться и капитально ремонтироваться на объекте. Эти двигатели установлены на Airbus A330, A340-500/600 и A380. Строительные планы предъявляют исключительные требования к решению опалубки и отделке бетона.Строгие требования: покрытие с низкой пористостью
Стенд для испытаний реактивных двигателей состоит из четырех сегментов. Двигатели заводятся на испытательный стенд через большие герметически закрытые ворота. В целях моделирования воздух всасывается через приемную воронку высотой 23 м.
За двигателями выхлопные газы выводятся через выхлопную камеру высотой 11,80 м и оттуда через выхлопную трубу высотой 32 м наружу. Экстремальное давление воздуха и скорость требуют исключительно низкой пористости в отделке бетона. Мельчайшие частицы на поверхности стены фактически превратились бы в маленькие ракеты в результате экстремального давления.Таким образом, внутренние стены должны иметь герметичную поверхность, соответствующую категории 4 классификации облицовочного бетона, опубликованной Deutscher Betonverein (Немецкая ассоциация бетона) [издание: август 2004 г.].
Уникально для бетонных смесей: Mammut 350 выдерживает давление бетона высотой до 11 м за один раз
Mammut 350 — это сложная система с грузоподъемностью 100 кН/м 2 . Достаточно прочный, чтобы строить стены толщиной 75 см со скоростью заливки 1 м/ч, при заливке до 11 м и общей высоте стены 32 м. Заливка такой высоты стен текучим бетоном уникальна для бетонирования на месте.
Благодаря крупногабаритным панелям 350/250 площадь поверхности 8,75 м 2 можно собрать всего из одной панели.Это было большим преимуществом для строительной площадки в Арнштадте при сборке опалубки для больших сегментов стены высотой до 290 м 2 . Две панели, уложенные друг на друга вертикально, обеспечивают требуемую высоту опалубки 7 м только с одним горизонтальным стыком или с двумя стыками при высоте 11 м. Абсолютная симметрия панелей обеспечивает идеальное отверстие для стяжки и рисунок соединения.
Рецепт бетона и давление
Для сильно армированных стен требуется подходящий бетон, поэтому строители разработали рецепт. Наконец, был выбран бетон CEM III с низким водоцементным отношением, который должен был соответствовать требованиям консистенции бетона от F5 до F6 в соответствии с новым стандартом DIN 1045. Как следствие, текучесть была оптимизирована за счет использования поликарбоксилата. -эфир (PCE). Сравнение осадки [a] в соотв.
DIN10452 (2001) и в соотв. прежним стандартам DIN18218 (1980 г.) или DIN1045 (1978 г.).Новый метод расчета
Расчет давления бетона в соответствии с DIN 18218 больше невозможен для консистенции бетона от F5 до F6, поскольку он используется в этом проекте. Тем не менее, MEVA является членом исследовательской группы Fresh Concrete Pressure of «Furable Concrete», которая в 2006 году опубликовала одноименный отчет DAfStb (DAfStb = Немецкий комитет по железобетону). В контексте этого исследования и с привлечением ученых из разных университетов и экспертов из других компаний был разработан новый метод расчета, основанный на теории Проске-Шуона. Этот подход учитывает поведение бетона при схватывании, которое зависит от консистенции и температуры. На испытательном стенде в Арнштадте надежность этой академической формулы была проверена в полевых условиях. Ряд аналогичных строительных сегментов был залит при сопоставимых внешних условиях. Давление бетона измеряется во время укладки бетона.
Для используемого здесь бетона, модифицированного ПХЭ, скорость заливки была определена равной 1 м/ч, а окончательное схватывание должно быть завершено через 9часы. В соответствии с формулой Проске-Шуона это приводит к давлению свежего бетона 100 кН/м 2 . Фактические измерения показали давление от 85 до 100 кН/м 2 .
Временная кривая давления свежего бетона, с одной стороны, подтверждает отчет DAfStb, а с другой стороны, подчеркивает необходимость пересмотра принятого до сих пор стандарта DIN 18218, что в этом случае закончилось бы катастрофой. если применять некритично.
Mammut 350: Достаточные резервы давления
Высокие дневные температуры потребовали добавления в бетон замедлителя схватывания, в результате чего окончательное схватывание произошло только через 15 часов. Тем не менее, у Mammut 350 достаточно резервов, чтобы справиться с пиковыми нагрузками в 100 кН/м 2 .