автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Изменение несущей способности изгибаемых железобетонных элементов при глубоком замораживании

На правах рукописи

ЧЕРНЫХ ИГОРЬ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

ИЗМЕНЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ИЗГИБАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ГЛУБОКОМ ЗАМОРАЖИВАНИИ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Улан-Удэ, 2003

Работа выполнена в Техническом институте (филиале) Якутского государственного университета им. М.К. Аммосова (г. Нерюнгри) и Иркутском государственном техническом университете

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент

Попов Владимир Мирович

Официальные оппоненты: . доктор технических наук,

профессор Морозов Валерий Иванович

кандидат технических наук, доцент

Плотников Александр Николаевич

Ведущая организация: ООО «Южякутпроект»

(г. Нерюнгри)

Защита состоится «17 » декабря 2003 г. в Щ час. на заседании диссертационного совета Д 212.039.01 Восточно-Сибирского государственного технологического университета по адресу: 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40,в, зал заседаний Ученого совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВСГТУ

Автореферат разослан «15"» ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор Ямпилов С.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Накопленный опыт эксплуатации железобетонных конструкций в суровых климатических условиях позволяет со всей определенностью утверждать о существовании значительного различия фактического и нормативного (расчетного) сроков их работоспособности. Об этом наглядно свидетельствует возрастающее число отказов конструкций, увеличивающиеся расходы на ремонт и восстановление их эксплуатационной пригодности.

Данные многочисленных обследований промышленных и гражданских зданий, мостовых конструкций и различных инженерных сооружений, эксплуатируемых в климатических условиях республики Саха (Якутия), свидетельствуют, что около 65% из них имеют дефекты и повреждения, снижающие вероятность их дальнейшего безопасного использования. Анализ специфики условий их работы однозначно подтверждает определяющее влияние низких отрицательных температур и влажности (естественной климатической и технологической) на динамику развития деструктивных процессов, протекающих в железобетонных элементах.

При обобщении многолетних гидрометеорологических данных установлено, что климат Якутии характеризуется большой продолжительностью зимнего периода, составляющей от 195 (для Витима) до 236 (для Оймякона) дней в году с максимальным для северного полушария значением абсолютного минимума температуры воздуха (-72°С), суточными колебаниями отрицательных температур до 25-30°С, годовыми перепадами температур воздуха до 100°С, а почвы - до 127°С, высокой влажностью осеннего периода и другими неблагоприятными факторами для эксплуатации железобетонных конструкций.

Нетрудно видеть, что предусмотренный действующими нормами проектирования СНиП 2.03.01-84* учет специфики морозного воздействия, а именно: выбор марки бетона по морозостойкости, снижение расчетных параметров сопротивляемости бетона за счет введения коэффициентов уь„ ограничение напряжений в предварительно напряженных элементах и др., явно недостаточны для обеспечения дополнительного резерва их работоспособности в подобных сложных температурно-влажностных условиях.

Подчеркнем также, что нормы предусматривают обязательную проверку соответствия железобетонных конструкций на совместное действие нагрузки и внешней среды, не конкретизируя метода этого расчета в случае конкретных воздействий. Отсутствие апробированных для суровых климатических условий методов расчетов является существенным ограничением возможности обеспечения надежности железобетонных

конструкций. Это особенно важно для статически неопределимых железобетонных конструкций из-за их объективно повышенной «чувствительности» к температурно-влажностным деформациям.

Если учесть, что в настоящее время ведется большая организационно-методическая и научно-исследовательская работа по внедрению в нормативные документы методов расчета, основанных на деформационных моделях бетона и арматуры, то становится очевидной высокая актуальность исследований, посвященных изучению деформационных зависимостей с-е (напряжения — относительные деформации) в специфических условиях, в частности, в замороженном состоянии.

Цель диссертационной работы: Исследовать закономерности изменения несущей способности изгибаемых железобетонных элементов при глубоком замораживании в условиях различного влагосодержания бетона.

Научную новизну работы составляют:

• доказательства существенного влияния конструктивных особенностей железобетонных элементов на изменение их работоспособности при замораживании;

• модель деформирования бетона при осевом сжатии, позволяющая оценивать качественные изменения деформативных свойств бетонов по мере их охлаждения и глубокого промораживания;

• доказательства необходимости интегрального учета изменений конструктивных свойств бетонов от температурно-влажностных воздей- 4 ствий при помощи диаграмм аь (1) - £ь Ф, где t - обобщенный параметр интенсивности (продолжительности) любых внешних воздействий;

• экспериментальные данные по прочности и деформативности бе- J тонов в виде зависимостей аь - еь , а также вероятностные значения несущей способности изгибаемых железобетонных элементов в замороженном состоянии.

На защиту выносятся:

• результаты экспериментальных данных о влиянии замораживания на структурные изменения в бетоне;

• теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности использования диаграмм и - е для интегральной оценки изменений деформативно-прочностных свойств бетона при глубоком замораживании;

• результаты расчетов изгибаемых железобетонных элементов по деформационной модели с использованием диаграмм а - е, полученных экспериментально для замороженного бетона;

• теоретическое и экспериментальное подтверждение значимости

конструктивных особенностей железобетонных элементов на их работу в замороженном состоянии;

• статистические данные изменений прочности изгибаемых железобетонных элементов, подвергаемых глубокому замораживанию.

Практическое значение имеют:

• подобранные эмпирические зависимости, аппроксимирующие диаграмму сжатия бетонов в замороженном состоянии;

• экспериментальные данные предельных деформаций мерзлых бетонов при различных температурах;

• системный подход к оценке технического состояния железобетонных конструкций, эксплуатируемых в северных климатических условиях.

Реализация работы. Результаты исследований поведения изгибаемых железобетонных элементов в условиях низких климатических температур использованы при обследованиях строительных объектов ГУП «Якутуголь», «Нерюнгринской» ГРЭС, железнодорожных и автодорожных мостов, зданий и сооружений, находящихся на территории республики Саха (Якутия).

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены и доложены на научно-практических конференциях, проходивших в ТИ (ф) ЯГУ (г. Нерюнгри, 2000-К2002 гг.), ЯГУ (г. Якутск, 2001г.), ИрГТУ (г. Иркутск, 2002г.), ВСГТУ (г. Улан-Удэ, 2002г.), ПГСХА (г. Пенза, 2002г.), СФУРАО (г. Самара, 2003г.).

Публикации. Основное содержание диссертации и ее результаты опубликованы в 6 работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Общий объем работы 139 страниц машинописного текста, 27_ рисунков, ¿6 таблиц. Список литературы включает 173 наименования.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному консультанту д.т.н., профессору Пинусу Б.И. за оказанную помощь и организацию работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, представлены научная новизна и практическая ценность полученных результатов. Здесь указывается на недостаточность учета действующими нормами проектирования совместного влияния нагрузки и внешней среды на значимые показатели работоспособности железобетонных элементов.

В первой главе проведен анализ климатических условий территории республики Саха (Якутия) на основе данных многолетних наблюдений метеорологических станций, расположенных в различных строительных районах республики; выявлена уникальность этого региона. По абсолютным минимумам температур, их суточным и годовым амплитудам, средней продолжительности зимнего периода республика не имеет себе аналогов в северном полушарии. В нескольких районах температура ежегодно опускается ниже -60°С и удерживается 3^4 дня, а ниже -50°С — практически во всех районах в течение 4-64 дней. Мороз -40°С охватывает всю территорию республики без исключения и удерживается до 122 дней в году.

Известно, что режим увлажнения имеет большое влияние на эксплуатацию бетонных и железобетонных конструкций. Повышение относительной влажности воздуха (до 80%) и возрастание количества осадков (до 120 мм/месяц) в осенний период перед появлением морозов, характерные для большей части территории республики Саха (Якутия), увеличивают вероятность замораживания в водонасыщенном состоянии железобетонных конструкций, эксплуатируемых в естественных климатических условиях.

Выполнен обзор экспериментальных и теоретических исследований, посвященных изучению работы бетонных и железобетонных элементов при различных температурно-влажностных воздействиях. Дано краткое обобщение работ, выполненных В.М. Москвиным, С.А. Мироновым, М.М. Капкиным, А.Ф. Миловановым, A.M. Подвальным, Г.И. Горчаковым, Е.А. Гузеевым, Ф.М. Ивановым, Б.Г. Скрамтаевым, C.B. Александровским, О.Я. Бергом, В.Г. Батраковым, B.C. Голубых, В.М. Мазуром, Б.И. Пинусом, А.Н. Савицким, C.B. Шестоперовым, В.Н. Ярмаковским, Б.В. Стольниковым, Т. Пауэрсом, Р. Валоре, Т. Кеннеди, А. Коллинзом, М. Валентой и другими отечественными и зарубежными учеными. Выявлены различия во взглядах на кинетику деструктивных процессов, протекающих в бетонах при однократном и многократном замораживании. Несмотря на существование общепризнанных положений, разработанных по опытным данным и введенных в ряд нормативных документов по проектированию железобетонных конструкций, эксплуатируемых в суровых климатических условиях, разнообразие методик экспериментальных исследований существенно затрудняет обобщение накопленных экспериментальных данных.

Указывается на недостаточность учета при проектировании влияния на кинетику морозной деструкции некоторых конструктивных факторов (предыстории деформирования, напряженного состояния на всех

этапах эксплуатации, уровня армирования, и т.п.). Подтверждением этого является сокращение сроков безремонтной эксплуатации у значительного количества реальных железобетонных конструкций и сооружений, возведенных и эксплуатируемых в северных климатических районах.

При проведении экспериментов в различных температурно-влажностных условиях чаще всего контролируются отдельные характеристики конструктивных свойств железобетона, такие как: R, R(,, Еь. При этом не учитываются конструктивные особенности железобетонного элемента (вид сечения, процент армирования) и условия его деформирования (стесненное, свободное или ограниченное). Необходимость других подходов следует и из новых, планируемых к применению, методов расчета железобетонных элементов с использованием деформационных моделей ст-е для бетона и арматуры. Этому направлению посвящены работы А.И. Звездова, A.C. Залесова, Н.И. Карпенко, Е.А.Чистякова, Т.А. Муха-медиева и др.

„Для обеспечения возможности применения этих (новых) методов расчета необходимо провести экспериментальные исследования для получения полных диаграмм состояния бетона, имеющих начальный участок и ниспадающую ветвь. Получение таких диаграмм возможно только при испытаниях, обеспечивающих постоянную скорость деформирования бетона. Наличие полной диаграммы позволяет определить все параметры деформирования бетона и, что более важно, их изменения, вызванные внешними воздействиями, в частности, температурно-влажностными.

На основании вышеизложенного сформулированы следующие задачи исследований:

• экспериментально получить деформационные модели бетона при различных уровнях влагосодержания и температуры замораживания;

• выполнить модельные экспериментально-аналитические исследования по оценке влияния температурно-влажностных воздействий и конструктивных факторов на прочность изгибаемых железобетонных элементов;

• оценить статистическую достоверность экспериментальных данных — изменение значимых статистик распределения прочности и де-формативности бетонов на различных этапах замораживания;

• установить изменения при температурно-влажностных воздействиях прочности изгибаемых железобетонных элементов с заданным уровнем обеспеченности.

Во второй главе приводится характеристика составов бетона, условий изготовления и испытаний образцов, описание оборудования, обосновывается выбор методики экспериментальных исследований. В

качестве основной научной гипотезы использован системный подход, основанный на следующих предпосылках:

• диаграмма сжатия бетона а - е является чувствительной и информативной интегральной характеристикой его конструктивных свойств;

• влияние внешних воздействий (в том числе и температурно-влажностных) на несущую способность железобетонного элемента можно оценить путем применения экспериментально-аналитических моделей, использующих диаграммы ab(t)-eh(t) для бетона и а, (t) - f,\ (t) для арматуры, где t - обобщенный параметр интенсивности (продолжительности) любых внешних воздействий.

Следовательно, главной задачей экспериментальных исследований являлось получение диаграмм бетона а - г при соблюдении следующих условий:

• диаграммы должны иметь начальный (вогнутый) участок и ниспадающую ветвь;

• диаграммы сжатия замораживаемого бетона должны быть получены при температуре и влажности, близких к наиболее вероятным региональным климатическим условиям;

• перепад температуры по сечению экспериментальных образцов должен быть минимальным;

• количество образцов для проведения испытаний должно позволять выполнение вероятностно-статистического анализа и обобщения.

Для получения полных диаграмм деформирования бетона а-е при центральном сжатии в условиях низких отрицательных температур было изготовлено 316 призматических беюнных образцов с размерами 5x5x20см двух составов: С1 (в количестве 116 шт.) и С2 (в количестве 200 шт.). С1: Ц:Щ5.Ш:П:В = = 480:1230:496:153 кг/м3, В/Ц-0,32, ЛСТ -0,96 кг/м3; С2: Ц-.Щд^Щз-ю-.По'.В = = 490:800:225:546:262 кг/м3, В/Ц-0,53, ЛСТ-0,98 кг/м3 (П0 - отсев дробления известняка). Возраст образцов к началу испытаний колебался от 192 до 203 суток для бетона первого состава и от 124 до 152 — для С2. Все призмы состава С1 и часть призм состава С2 в количестве 99 шт. имели естественную влажность перед испытаниями W1 = 1,4% (Cl), W2 = 1,6% (С2). Вторая часть образцов состава С2 в количестве 101 шт перед замораживанием (или перед началом испытаний контрольных образцов при температуре +20°С) выдерживалась двое суток в воде. Влажность таких призм перед началом эксперимента составила W3 = 3,7%.

Каждая из трех групп образцов (C1W1, C2W2, C2W3) разделялась на несколько партий для испытания при различных температурах. Призмы однократно охлаждались до0°С и замораживались до температур:

-20°С, -40°С, -60°С в климатической холодильной камере и до -196°С в жидком азоте. При температуре +20°С испытывалась контрольная партия образцов.

Эксперимент проводился на испытательной машине иТ8-250, управляемой ПЭВМ и позволяющей проводить испытания на сжатие и растяжение с усилием до 250кН (точность 0,001Н) с задаваемой постоянной скоростью траверсы (от 0,01мм/мин; точность отсчетов деформаций-!),001мм). После выемки из морозильной камеры или из жидкого азота образцы помещались в термоизолирующую пенопластовую форму, вместе с которой и испытывались при скорости деформирования, равной 0,5 мм/мин, обеспечивающей получение ниспадающей ветви на диаграмме бетона а- е и позволяющей свести к минимуму вероятность оттаивания образцов.

В результате проведения экспериментов для каждого образца получены графики зависимости напряжений от абсолютной деформации образца в виде принтерных распечаток, а также текстовые файлы с таблицами значений нгигрузки и перемещений. По этим данным построено 316 диаграмм а - е (от 2000 до 5000 точек каждая) для 3-х групп бетонных образцов (С1 \У1, С2>^2, C2WЗ), испытанных при указанных выше температурах, примеры семейств которых показаны на рис. 1.

В табл. 1 представлены средние значения призменной прочности Яь „, (Г), а на рис. 2 — ее относительный прирост (в %) в сравнении с Яь,т контрольных партий (Т — температура в °С). Находят подтверждение проведенные ранее исследования, что на величину и интенсивность приращения прочности с понижением температуры существенное влияние оказывают В/Ц состава и влажность бетона перед замораживанием.

Таблица 1

Значения средней призменной прочности бетона , МПа

\Темпера-\ тура, \°С Серия образцов \ -196 -60 -40 -20 0 +20

С1Ш1 50,2 34,2 31,9 31,6 31,6 31,0

С2\У2 - 47,2 33,6 28,7 27,6 25,2

С2\УЗ - 68,9 61,8 44,3 28,1 20,6

Деформационная модель бетона рассматривается в виде кусочно-криволинейных участков, характеризующихся принципиально отличными физическими закономерностями деформирования (рис. 3). На ней отчетливо выделяются 3 участка, характеризующие деформативные свойства бетона на разных стадиях нагружения.

£ 40 2

в 35

1.1 ихшл

I -I -I — I— I- -1- -4- —I — ■Г 1 —^ —1—I— 1—1—1—1 —

"т: хт "I г&^ти-Е

4- -1 Ч; Г 1--1-1.Т..

Относит дафсрмции , ъ х 1000

Относит деформации е к 1000

Относят деформации .с а 1000

Рис. 1. Диаграммы Оь - сь для бетонов С1 \У1 (а, в): С2\У2 (в, г); С2\УЗ (д, е), полученные при температурах +20°С (я, в, д) и -60°С (б, г, е)

Температура , °С

Рис. 2. Зависимости Rb,„ (7)/ Rbm (+20°С) для бетонов: 1—C1W1; 2 — C2W2; 3 — C2W3; 4 — C2W3/C2W2

Первый участок в виде вогнутой кривой, ограниченный значением £¿o (названный О.Я. Бергом «зоной первоначального уплотнения структуры» или Н.И. Карпенко - «зубом»), показывает наличие структурных несовершенств бетона, вызванных воздействием на него различных негативных факторов до нагружения, в том числе агрессивным влиянием внешней среды. В большинстве ранее выполненных исследований наличие начального участка не зафиксировано, так как стандартные методы испытаний сопряжены с отжатием деформаций призм при начальном их а

. ^___^ Еы сь: £ьз £

s|—so+soi

s2-s„+s,.I+s|5

Рис. 3. Общая модель деформирования бетона «о - е»

центрировании при уровнях напряжений, равных 20-25% от R/,. Неучет этих деформаций приводит к недооценке потенциальной предельной сжимаемости бетона и, как следствие, к неточностям связанных с ней расчетных предпосылок железобетонных элементов.

Второй преимущественно прямолинейный участок (еьо -Еы) характеризует условно упругую работу бетона до уровня максимальных напряжений, соответствующих призменной прочности.

Третий участок (еы - £ьз Л ниспадающая ветвь диаграммы, является зоной ускоренного разуплотнения структуры бетона при сжатии и служит характеристикой псевдопластического деформирования.

Анализ экспериментальных кривых показал, что уровень деформаций, соответствующий призменной прочности на диаграммах а-е (обозначенный на рис. 3 как e¿/ ), существенно превышает значение предельного укорочения бетона при равномерном сжатии, принимаемое при расчетах равным 0,002-0,0025 для тяжелого и легкого бетонов. По данным табл. 2 видно, что средние значения деформации s(,¡ намного выше указанной величины даже при положительной температуре испытаний, а по-

Таблица 2

Серия "NfeMne- деф»коату- рмация\ш> -196 °С -60 °с -40 °С -20 °С 0 °С +20 °С

£ьо 1,48 1,19 1,03 1,14 0,99 0,81

С1 8,00 6,54 5,50 5,92 5,46 5,43

W1 £Ь2 8,13 6,72 5,65 6,13 5,62 5,62

£ьг 8,19 6,94 5,91 6,18 5,94 6,5

£ьо - 0,86 0,68 0,60 0,66 0,45

С2 £ы - 7,37 5,88 5,40 5,17 4,50

W2 £ы - 8,52 7,32 6,77 5,73 5,52

£ь> - 8,55 7,47 6,97 5,86 5,94

£ьо - 0,85 0,73 0,59 0,51 0,31

С2 ёы - 8,89 8,62 7,26 5,01 3,57

W3 £Ь1 - 9,13 9,16 8,54 6,74 4,85

£ьъ - 9,23 9,42 9,02 6,96 6,15

еле замораживания бетона эти деформации более чем в 2 (при -20°С) - 4 (при -60 С) раза становятся больше расчетной предельной сжимаемости бетона. Особенно заметен прирост деформативности при замораживании водонасыщенного бетона (С2\УЗ), для которого при температурах ниже -40°С значения больше 0,008. Динамика относительного роста деформативности при понижении температуры отражена на рис. 4.

Рис. 4. Зависимости (7) / £ы (+20°С) для бетонов: 1-Ш1; 2 — С2АУ2; 3 — С2У/3; 4 —C2WЗ/C2W2

Но первое глубокое замораживание приводит не только к росту полных деформаций бетона, но и к существенному качественному изменению характера деформирования. Значительно и неоднозначно меняются доли начального участка и ниспадающей ветви в полных деформациях. Для бетона наибольшее значение отношения гьо / Чз в процессе

деформирования наблюдается при -20°С (18,4% от е«), а для бетонов С2\У2 и С2АУЗ — при 0°С (11,3% и 7,3% соответственно).

Доля ниспадающей ветви в полных деформациях существенно зависит от влажности бетона. Так, если у водонасыщенного бетона (С2У/3) при 0°С она составляет 28,1% от е^ , то для бетонов СШ1 и С2\У2 ниспадающая ветвь составляет 8,2% и 9,8% соответственно от полных деформаций при той же температуре. При -60°С — ситуация меняется в противоположную сторону.

В связи с тем, что показатели прочности и деформативности изменяются при температурно-влажностных воздействиях на бетон непропор-

ционально и неоднозначно, предлагается оценивать влияние температуры замораживания по величине энергии диссипации, численно равной площади диаграммы сг-s бетона. При этом, по изменениям площадей S, (см. рис. 3) становится возможным наиболее адекватно оценить качественные трансформации в бетоне, произошедшие под воздействием внешней среды, так как площадь первого участка диаграммы S0 характеризует энергию начального уплотнения; второго S0i - условно упругого деформирования; третьего (под ниспадающей ветвью диаграммы) S)2 - условно пластического деформирования.

Немонотонность изменения кривых зависимости энергии диссипации от температуры (см. рис. 5) объяснима, на наш взгляд, неравномерностью замерзания влаги пор разных размеров, различной структурой льда, образующегося по мере промерзания бетона, и протекания процессов массопереноса.

Рис. 5. Изменение средних значений площадей участков диаграмм ст-е при охлаждении бетонов серий С2\У2(а) и С2\УЗ (б)

Запас энергии после исчерпания бетоном максимальной прочности у водонасыщенного бетона (С2\УЗ) при изменении температуры от 0°С и ниже неуклонно и довольно резко уменьшается, так, что доля Я,? в 52 при -60°С составляет всего 5%. Для «сухого» бетона минимальный потенциал энергии условно пластического деформирования наблюдается при 0°С, а максимальный - при -40°С, тогда как для водонасыщенного бетона при 0°С - максимум «запаса» энергии (см. рис. 55).

При понижении температуры от 0°С для бетона с повышенным содержанием влаги налицо перераспределение энергии сопротивления в сторону «рабочей зоны» упругой работы, то есть сокращаются доли и 5/2 в полной энергии 32 , затраченной на разрушение. Поэтому у водонасыщенного бетона процесс приращения прочности при замораживании

протекает более интенсивно, чем у сухого бетона.

Следует отметить, что для всех, испытанных при одной и той же скорости деформирования, бетонов при понижении температуры от -20°С наблюдался эффект «охрупчивания», о чем свидетельствуют вышеприведенные данные, относящиеся к ниспадающей ветви.

Третья глава диссертационной работы посвящена экспериментально-аналитическому изучению вопроса о работе изгибаемых железобетонных элементов с различным уровнем армирования в условиях глубокого замораживания при различных влажностных состояниях бетона. Для решения этой задачи использован метод экспериментально-аналитического моделирования, в основу алгоритма которого положены следующие допущения:

• динамика изменения конструктивных свойств изгибаемого железобетонного элемента интегрально оценивается диаграммами оы-£ы > получаемыми экспериментально для 1-го бетона (или в /-х условиях для одного бетона) при обеспечении постоянства скорости деформирования;

• справедлива гипотеза плоских сечений;

• разрушение /-го слоя бетона сжатой зоны происходит при выполнении неравенства еь, > еЬз ( £ьз см. на рис. 3).

Численная реализация предлагаемого метода выполнена на ЭВМ по программе «8!£шае1» (версий 02-04), разработанной в ТИ(ф)ЯГУ к.т.н. В.М. Поповым. Использован метод итераций, основанный на последовательном варьировании значениями высоты сжатой зоны сечения при заданном (в том числе и экспериментально установленном) значении деформации крайней сжатой фибры бетона по достижению неравенства

+ + Мь' + N. < |Д | , (1)

где Л^ — суммарные усилия в целых слоях бетона (послойно):

^ > (2)

^2 2

N^,c — усилие в нижней части крайнего верхнего слоя бетона, полученной после исключения в этом слое верхней его части, в которой начинается дробление бетона. Границей этих частей служит координата по высоте сечения, соответствующая предельной деформации еЬ} на диаграмме состояния сжатого бетона;

N1,' -— усилие в верхней части крайнего нижнего слоя бетона, полученной после исключения в этом слое нижней его части, в которой происходит разрыв бетона. Границей этих частей служит координата по высоте сече -ния, соответствующая предельной деформации еь, на диаграмме состояния растянутого бетона;

N г = ^ сг л ■ А1к — усилие в арматуре;

1=1

Д — точность расчета (погрешность), задаваемая в исходных данных. В формуле (2) т — задаваемое количество слоев в бетоне.

При этом усилия Ыь и Иь участвуют в выражении (1) лишь тогда, когда в крайнем верхнем (нижнем) слое начинается дробление (разрыв) бетона, т.е. выполняются условия, позволяющие исключить из расчета разрушенную часть в верхнем (нижнем) слое бетона.

Несущая способность изгибаемого железобетонного элемента определяется, как

т п

(=1

где Аь, - площадь сечения /-го слоя бетона; 2, - координата центра тяжести /-го слоя бетона, а - координата центра тяжести к-га ряда арматуры.

Численный эксперимент с использованием диаграмм аь (Т)-£ ь (Т), полученных опытным путем, выполнен для изгибаемой модельной балки сечением Ь хИ0 = 200 х 360мм в предположении широкого диапазона его армирования // = (0,1^4,5)%.

Влияние охлаждения и замораживания на прочность изгибаемых элементов характеризуется данными, приведенными на рис. 6. Как для «сухих», так и для влажных балок, армирование которых меньше граничного (ця равно 2,7% — для «сухих» и 2,4% — для «влажных» бетонов)

Рис.6. Зависимости М (?) / А/|ш|ч (+20°С) для «сухих» (а) и «влажных» (6) балок при различном армировании

изменение температуры в широком экспериментальном диапазоне не оказывает существенного влияния на прочность по нормальным сечениям. Больший прирост несущей способности Мтах отмечается у влагона-сыщенных элементов, его интенсивность велика на начальных (до -20°С) этапах замораживания и практически близится к нулю при дальнейшем понижении температуры.

Обратная тенденция наблюдается для образцов с равновесной влажностью, у которых по мере углубления замораживания интенсивность нарастания прочности неуклонно увеличивается. «Чувствительность» к температурно-влажностным воздействиям переармированного железобетона, когда ц > ¡ия , значительно выше. При высокой степени водонасыщения становится возможным изменение характера вероятного разрушения от пластического до внезапного, хрупкого.

Использование деформационного метода расчета позволило прогнозировать возможность увеличения реализуемого потенциала сжатой зоны до момента, пока деформации ее крайней фибры не достигнут значения' £ь„ . Установлено, что относительные деформации £),„, соответствующие возможности достижения Мтах , находятся на ниспадающем участке используемой в расчете диаграммы аь - £/,. Понижение температуры сопровождается ростом £ь„ и, следовательно, значением Мтах, в то время как, расчеты по СНиП предполагают стабилизацию величины несущей способности, связанную с ограничением реализуемой высоты сжатой зоны уровнем хя = • И0 . Поэтому, если при ц < /лк наблюдается хорошая сходимость (рис. 7) результатов с расчетами по нормам

Г I 1 "Г 1 ТТ"Г 1а ТГ -Г-!—Г —1 —1-

ТУГ [ тт~гт ' 1 I I I I" I "

.4—4--1-J-1-1-

П Г 1 " Г I I" I ■М-ГТ-Г-Г-!.

1—4|сНиП

1«»с

Рис. 7. Зависимости М (/') Лля «сухих» (а) и «влажных» (б) балок при различной температуре

проектирования, то при //> , различие становится значительным.

Графики 6Ьи =/(7) показывают (рис. 8), что величина £уи практически не зависит от коэффициента армирования и может рассматриваться как один из значимых показателей конструктивных свойств бетона, весьма чувствительным к его температуре и влажности. Соотношение £ь«" I £ЬиУХ очень хорошо коррелируется с соответствующими показателями изменения и, при Т>- 4(1'С, равно 1,3 * 1,4 . В диапазоне температур - 60°С < Т < - 40°С отмечено существенное различие в кинетике

кривых =/(7) — более интенсивный рост этих параметров для «сухих» бетонов и стабилизация значений для «влажных».

Кинетику изменения показателя А£А„ предлагается учитывать линейными моделями типа:

а) для бетона с равновесной (атмосферной) влажностью:

АеЬи = к, А Т при -40°С <Т< +20°С ; (4)

Аеь„ = 1,2 + к2- ( | Т\ - 40 ) при Т< -40°С , (5)

где предположительно к/ = 0,02; к2 = 0,065 ;

б) для «влажных» бетонов при \Усух < Wвл < 0,7 \Унас

АеЬи = к- АТ, при -40°С <Т< +20°С ; (6)

Аеь„ = 0 при 'Г < -40°С , (7)

где предположительно к = 0,075 ; Wнac - уровень критического (по В.М. Москвину) водонасыщения.

Модельные испытания позволили оценить принципиальную возможность достижения текучести арматуры и предельной сопротивляемо-

Т&щндаЧ: Талера <

Рис. 8. Зависимости £ы (Т) для «сухих» (а) и «влажных» (б) балок при различном армировании ц (указанном на графиках в %)

сти бетона при его замораживании, так как в проведенных экспериментальных исследованиях еь„ < £Ы (7) . Эта возможность сохраняется на всех этапах понижения температуры. В таком случае, предлагаемый деформационный метод расчета, использующий экспериментальные функциональные зависимости а - е для бетона и арматуры, более полно отражает потенциал сопротивляемости изгибаемых железобетонных элементов и его изменение в широком диапазоне армирования.

Четвертая глава посвящена изучению статистических закономерностей изменения прочности изгибаемых железобетонных элементов при температурно-влажностных воздействиях. Большое количество экспериментальных образцов и численное моделирование с использованием опытных диаграмм деформирования бетонов позволило с высокой вероятностью достоверности оценить статистики распределения показателей конструктивных свойств и прочности элементов с различным уровнем их возможного армирования. Предполагается справедливым Гауссовское распределение плотности, как наиболее приемлемое для оценки случайных величин при большом количестве определяющих их факторов.

Определены основные параметры нормального распределения (среднее, дисперсия и коэффициент вариации) прочности и деформаций бетонов, а также интервал их вероятных значений с 95%-й обеспеченностью (табл. 3). Для бетонов с равновесной влажностью изменения Л и при понижении температуры мало отличаются друг от друга, а для влагонасыщенных динамика несколько выше.

Таблица 3

о. и О Темпер. °С Статистики распределения Ми 95% обеспеченности

прочности деформаций

МГ1а ЩЯь). МП а 2 % хЮОО о(ч,), х10 6 V, % МПа х 1000

С2 т, +20 25,2 12,6 14,1 4,50 0,36 13,3 19,4 3,52

0 27,6 21,0 16,6 5,17 0,30 10,6 20,1 4,27

-20 28,7 19,5 15,4 5,40 0,96 18,1 21,5 3,80

-40 33,6 24,4 14,7 5,88 0,89 16,0 25,5 4,33

-60 47,2 63,9 17,0 7,37 0,92 13,0 34,0 5,80

С2 +20 20,6 8,7 14,4 3,57 0,15 10,8 15,7 2,94

0 28,1 10,8 11,7 5,01 0,15 7,8 22,8 4,37

-20 44,3 13,7 8,3 7,26 0,52 9,9 38,3 6,08

-40 61,8 60,8 12,6 8,62 0,69 9,6 49,0 7,26

-60 68,9 9,6 4,5 8,89 0,25 5,6 63,8 8,07

Деформации бетонов в подобных условиях характеризуются существенно меньшей динамикой и большим различием у влажных и сухих аналогов. Причем, если для серии C2W2 кинетики по отношениям средних значений выше, то для C2W3 — наоборот. При их совместном учете

„mill / nmin /гл.

установлено, что отношения Ebl 95 (7) / КЬ95 (7) уменьшаются с понижением температуры, что подтверждает сокращение потенциала упруго-пластического деформирования промораживаемого бетона.

Вероятностная оценка реализуемой прочности изгибаемого железобетонного элемента на всех этапах замораживания определена в виде:

М=аМи1+(1-а)хМи2 , (8)

где а — вероятность разрушения из-за достижения в растянутой арматуре напряжений, равных пределу текучести Ry; М „ , = fj х b х А0 х (1 - 0,5 I* )х а при £ < ;

М

= £ х Ь х h0 х (1 - 0,5f ) х Rt

при

При этом показатель граничной относительной высоты сжатой зоны определяется (согласно рекомендациям A.A. Гвоздева), как случайная величина равная

¿г ■ (9)

ь о_

1 +

£. х Е,

-О - 0,9£„)

* Е,

Ее изменение, определено (рис. 9) для модельных балок и опытных

0 50 0 45 0 40 0 35 , 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10

"CyxHejj балки —X - — / г— --- ---

"Влажные балки ---- - -

-40 -20 0

Температура, °С

Рис.9. Зависимости (—■—)

ёлъ и

& (95) (Т)

значений Сть (Т) - еь (Т).

Абсолютные значения статистик распределения М„шх посчитаны для модельных балок и поэтому более показательны данные об их изменении при различных уровнях армирования и замораживания. На рис. 10 приведены поверхности, характеризующие величину коэффициента изменчивости момента = / (ц , Т ) из которых следует существенное влияние влажности и армирования на несущую способность охлаждаемых и замораживаемых изгибаемых элементов. Вполне очевидно, что при армировании менее граничных значений, когда а близка к единице, статистики распределения Мшах мало чувствительны к понижению температуры, и динамика изменения момента может быть оценена и по средним, и по ожидаемым с 99,73%ной обеспеченностью его значениям.

Рис. 10. Зависимости коэффициентов вариации несущей способности (А/„а1.) от температуры и величины армирования «сухого» (в) и «влажного» (б) железобетонных элементов

При 0,6/^ < ¡л <1,4//д влияние армирования проявляется во всевозрастающей вероятности хрупкого разрушения сжатой зоны. Поэтому растет разброс экспериментальных данных М„шх и снижается величина момента установленной (в работе 99,73%ной) обеспеченности. В этих условиях прогноз прочности «замороженного» изгибаемого элемента целесообразнее вести по деформационному методу и с учетом фактических значений статистик его распределения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1. Несущая способность изгибаемых железобетонных элементов при их постепенном охлаждении и замораживании непрерывно повышается. Динамика этого роста, при прочих равных условиях, зависит от вла-госодержания бетона и уровня армирования сечения элемента. Чем выше

влагосодержание бетона (в пределах до критического водонасыщения), тем больше рост прочности конструкций при замораживании.

2. Подтверждена целесообразность использования экспериментально-аналитического деформационного метода расчета прочности сечений изгибаемых железобетонных элементов для оценки кинетики ее изменения при низких отрицательных температурах.

3. Конструктивные особенности железобетонных элементов, в частности коэффициент армирования, имеют важное значение при оценке возможных последствий глубокого замораживания. При армировании, составляющем не более 60% от граничного, влиянием низких температур на прочность изгибаемых элементов можно пренебречь. При большем армировании происходит увеличение несущей способности, которое особенно ощутимо при 0,6/¿д < // <1,4/4,. Следует иметь в виду, что ее реализация в таких балках сопряжена с ростом вероятности хрупкого (внезапного) разрушения.

4. Доказано, что возможность реализации возрастающего при замораживании потенциала прочности изгибаемого элемента зависит от соответствующего увеличения деформативности бетона. В исследованиях установлено граничное значение еЬи , ниже которого невозможно достижение максимальной несущей способности элемента. Оно всегда находится на ниспадающей ветви диаграммы сжатия и может быть достигнуто в условиях стесненного деформирования.

5. Экспериментально установлена нетождественность изменения при температурно-влажностных воздействиях показателей прочности и деформативности бетона. Предложен их совместный учет для оценки структурных модификаций замороженных бетонов в виде энергии диссипации, численно равной площади полной диаграммы сжатия.

6. Предложена деформационная модель бетона при осевом сжатии, состоящая из трех различных по характеру изменения участков деформирования: начального преимущественно уплотнения структуры, ее условно упругого и псевдопластического деформирования. Доказано, что трансформация деформативных свойств бетона при замораживании идет в направлении сокращения потенциала псевдопластического деформирования в пользу упруго-пластического.

7. Исследованы статистические закономерности изменений при замораживании показателей конструктивных свойств бетонов и прочности изгибаемых железобетонных элементов. Установлена неоднозначность их оценок по средним значениям экспериментальных выборок и вероят-

ностным ожидаемым с установленным уровнем обеспеченности. Для уменьшения рисков отказа железобетонных элементов при температурно-влажностных воздействиях предложено использовать характеристики с 95%-ной и 99,73%-ной обеспеченностью.

8. Подтверждена возможность практической реализации установленных зависимостей к оценке несущей способности статически неопределимых ростверков свайных фундаментов, возводимых в республике Саха (Якутия).

Основные положения работы изложены в следующих публикациях:

1. Венедиктов С.Н., Черных И.В. Особенности работы бетона в условиях низких и криогенных температур// Мат. 1-ой городской науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной 25-летию г. Нерюнгри (апрель 2000). - Якутск, 2000. - С. 9-10.

2. Черных И.В. Влияние низких отрицательных температур на деформативно-прочностные свойства бетона // Проблемы освоения и перспективы развития Южно-Якутского региона: Сб. науч. тр. - Нерюнгри, 2001.-С. 127- 130.

3. Черных И.В. Влияние процента армирования на несущую способность изгибаемого железобетонного элемента (по нормальному сечению) в условиях низких температур// Мат. Ш-й науч.-практич. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 10-летию Технического института (филиала) Якутского государственного университета им. М.К. Амосова в г. Нерюнгри (апрель 2002). — Нерюнгри, 2003. - С. 8588.

4. Попов В.М., Черных И.В. О диаграммах <т-е, полученных при сжатии бетона в условиях низких отрицательных температур// Биосферо-совместимые и средозащитные технологии при взаимодействии человека с окружающей средой: Сб. матер. Vll-ой Междунар. науч.-практич. конф. — Пенза. 2002. - С. 166- 168.

5. Черных И.В. Зависимость несущей способности изгибаемого железобетонного элемента от процента армирования при низких отрицательных температурах// Биосферосовместимые и средозащитные технологии при взаимодействии человека с окружающей средой: Сб. матер. Vll-ой Междунар. науч.-практич. конф. — Пенза. 2002. - С. 207- 209.

6. Попов В.М., Черных И.В. Пинус Б.И. Влияние замораживания на несущую способность изгибаемого железобетонного элемента// Актуальные проблемы современной науки: Сб. науч. тр. 4-й Междунар. конф. молодых ученых, преподавателей, аспирантов и докторантов / Технические науки. Части 18-20. Архитектура, строительство, транспорт. — Самара, 2003. - С. 56-58.

»211 08

I

I I

I

I

I*

t

Подписано в печать 12.11.2003г. Формат 60x84 1/16 Усл.п.л. 1,39, уч. - изд.л. 0,9. Печать операт., бум. писч.

Тираж 80 экз. Заказ № 160 Издательство ВСГТУ. г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40,в

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований.

1.1. Климатические особенности условий эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций в республике Саха (Якутия)

1.2. Анализ существующих походов к учету низкотемпературных воздействий на бетон и железобетон 18 Задачи исследования.

Глава 2. Изменение конструктивных свойств бетона при глубоком замораживании.

2.1. Вводные замечания.

2.2. Методика экспериментальных исследований.

2.3. Общий анализ экспериментальных данных

2.4. Изменение прочности бетона

2.5. Изменение деформаций бетона

2.6. Изменение энергии диссипации бетона . 58 Выводы по главе.

Глава 3. Экспериментально-аналитические исследования несущей способности замороженных изгибаемых железобетонных элементов

3.1. Вводные замечания.

3.2. Основные предпосылки исследований

3.3. Факторный анализ результатов экспериментальноаналитических исследований.

3.3.1. Об уровне деформаций бетона, обеспечивающем возможность достижения текучести в арматуре

3.3.2. Влияние низких температур на несущую способность

3.3.3. Влияние уровня армирования.

Выводы по главе.

Глава 4. Статистические закономерности изменения прочности изгибаемых железобетонных элементов при глубоком замораживании

4.1. Обоснование необходимости вероятностного подхода к оценке свойств материалов и конструкций.

4.2. Статистики распределения прочности бетона.

4.3. Статистики распределения деформаций бетона.

4.4 Вероятностная оценка прочности изгибаемых элементов 96 4.5. Статистики изменения несущей способности изгибаемого железобетонного элемента.

Выводы по главе.

Накопленный опыт эксплуатации железобетонных конструкций в суровых климатических условиях позволяет со всей определенностью утверждать о существовании значительного различия фактического и нормативного (расчетного) сроков их работоспособности. Об этом наглядно свидетельствует возрастающее число отказов конструкций, увеличивающиеся расходы на ремонт и восстановление их эксплуатационной пригодности [49, 56, 72, 80, 104]. Поэтому строительные конструкции требуют проведения внимательного периодического контроля за их состоянием в виду наличия суровых природно-климатических факторов, негативно влияющих на работу конструкций [113]. Особого внимания требуют конструкции, здания и сооружения, возведенные в зимний период [40, 50].

Данные многочисленных обследований промышленных и гражданских зданий, мостовых конструкций, технологических эстакад и различных инженерных сооружений, эксплуатируемых в климатических условиях республики Саха (Якутия) свидетельствуют, что около 65% из них имеют дефекты и повреждения, снижающие вероятность их дальнейшего безопасного использования [169. 171]. Анализ специфики условий их работы однозначно подтверждает определяющее влияние низких отрицательных температур и влажности (естественной климатической и технологической) на динамику развития деструктивных процессов, протекающих в железобетонных элементах (рис. 0.1.0.3).

Нетрудно видеть, что предусмотренный действующими нормами проектирования [173] учет специфики морозного воздействия, а именно: выбор марки бетона по морозостойкости, снижение расчетных параметров сопротивляемости бетона за счет введения коэффициентов ограничение напряжений в предварительно напряженных элементах и др., явно недостаточны для обеспечения дополнительного резерва их работоспособности в подобных сложных температурно-влажностных условиях [126]. Подчеркнем также, что нормы [173] предусматривают обязательную проверку соответствия железобетонных конструкций на совместное действие нагрузки и внешней среды, не конкретизируя метода этого расчета в случае конкретных воздействий [113]. Отсутствие, апробированных для суровых климатических условий, методов расчетов является существенным ограничением возможности обеспечения надежности железобетонных конструкций [6, 28, 38, 64, 78, 115]. Это особенно важно для статически неопределимых железобетонных конструкций из-за их объективно повышенной «чувствительности» к темпе-ратурно-влажностным деформациям [172].

Если учесть, что в настоящее время ведется большая организационно-методическая и научно-исследовательская работа по внедрению в нормативные документы методов расчета, основанных на деформационных моделях бетона и арматуры [46.48, 59, 106, 110], то становиться очевидной высокая актуальность исследований, посвященных изучению деформационных

Рис. 0.1 Свая опоры тепловой сети «НГРЭС - город»

Рис. 0.2 Силос монолитный (о?=30м) ОФ «Нерюнгрин-ская». Обнажение арматуры в результате промерзания ж/б стенки силоса

Рис. 0.3 Нижняя поверхность ж/б пролетного строения автомобильного моста через руч. Безымянный зависимостей а-е в специфических условиях, в частности, в замороженном состоянии.

Исследования свойств бетонных и железобетонных конструкций при низких и криогенных температурах — важное направление развития строительной отрасли, дающее новые понятия о работе бетона и железобетона в условиях низких температур и способствующее увеличению их дрлговечно-сти.

Целью таких исследований является создание надежных, долговечных и экономичных конструкций, удовлетворяющих жестким требованиям, предъявляемым к ним в процессе эксплуатации в экстремальных природно-климатических условиях.

Цель диссертационной работы:

Исследовать статистические закономерности изменения несущей способности изгибаемых железобетонных элементов при глубоком замораживании в условиях различного влагосодержания бетона.

Научную новизну работы составляют:

• доказательства существенного влияния конструктивных особенностей железобетонных элементов на изменение их работоспособности в замороженном состоянии;

• модель деформирования бетона при осевом сжатии, позволяющая оценивать качественные изменения деформативных свойств бетонов по мере их охлаждения и глубокого промораживания;

• доказательства необходимости интегрального учета изменений конструктивных свойств бетонов от температурно-влажностных воздействий при помощи диаграмм <Jb (t) - еь (t);

• экспериментальные данные по прочности, деформативности бетонов, а также вероятностные значения несущей способности изгибаемых железобетонных элементов в замороженном состоянии.

Практическое значение имеют:

• предложенные эмпирические зависимости, аппроксимирующие диаграмму сжатия бетонов в замороженном состоянии;

• экспериментальные данные предельных деформаций мерзлых бетонов при различных температурах;

• системный подход к оценке технического состояния железобетонных конструкций, эксплуатируемых в северных климатических условиях.

Реализация работы. Результаты исследований поведения изгибаемых железобетонных элементов в условиях низких климатических температур использованы при обследованиях строительных объектов ГУП «Якутуголь», «Нерюнгринской» ГРЭС, железнодорожных и автодорожных мостов, зданий и сооружений, находящихся на территории республики Саха (Якутия).

На защиту выносятся:

• результаты экспериментальных данных о влиянии замораживания на структурные изменения в бетоне;

• теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности использования диаграмм с - е для интегральной оценки изменений деформативно-прочностных свойств бетона при глубоком замораживании;

• результаты расчетов изгибаемых железобетонных элементов по деформационной модели с использованием диаграмм ст - е, полученных экспериментально для замороженного бетона;

• теоретическое и экспериментальное подтверждение значимости значимости конструктивных особенностей железобетонных элементов на их работу в замороженном состоянии;

• статистические данные изменений прочности железобетонных конструкций, подвергаемых глубокому замораживанию.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждены и доложены на научно-практических конференциях, проходивших в ТИ (ф) ЯГУ (г. Нерюнгри, 2000-2002 гг.), ЯГУ (г. Якутск, 2001г.), ИрГТУ (г. Иркутск, 2002г.), ВСГТУ (г. Улан-Удэ, 2002г.), ПГСХА (г. Пенза, 2002г.), СФУРАО (г. Самара, 2003г.).

Публикации: Основное содержание работы и ее результаты опубликованы в 6 работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Общий объем работы №7 страниц ком

Выводы по главе

1. Установлено, что изменение коэффициентов вариации показателей прочности и деформаций бетона при понижении температуры носит неаддитивный характер.

2. Отмечено влияние влагосодержания на динамику изменения плотности распределения показателей его прочности и деформативности при замораживании и, как следствие, на динамику изменения несщей способности «влажных» и «сухих» изгибаемых железобетонных элементов. Понижение температуры при {Л = const приводит к сужению поля рассеивания ожидаемых значений максимальных изгибающих моментов, причем, для бетонов с повышенным вла-госодержанием эта тенденция обозначена более четко.

3. Установлено существенное влияние конструктивных особенностей железобетонного элемента и его напряженно-деформированного состояния на статистические параметры показателей прочности по нормальному сечению при изгибе. При армировании, превышающем уровень 70% от граничного неучет этого фактора может привести к ощутимому снижению надежности.

4. Показано, что прогноз изменения под воздействием внешней среды прочности железобетонных элементов целесообразно определять с учетом статистической изменчивости показателей их работоспособности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные экспериментально-аналитические исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Несущая способность изгибаемых железобетонных элементов при их постепенном охлаждении и замораживании непрерывно повышается. Динамика этого роста, при прочих равных условиях, зависит от влагосодер-жания бетона и уровня армирования сечения элемента. Чем выше влагосо-держание бетона (в пределах до критического водонасыщения), тем больше рост прочности конструкций при замораживании.

2. Подтверждена целесообразность использования экспериментально-аналитического деформационного метода расчета прочности сечений изгибаемых железобетонных элементов для оценки кинетики ее изменения при низких отрицательных температурах.

3. Конструктивные особенности железобетонных элементов, в частности коэффициент армирования, имеют важное значение при оценке возможных последствий глубокого замораживания. При армировании составляющем не более 60% от граничного, влиянием низких температур на прочность изгибаемых элементов можно пренебречь. При большем армировании происходит увеличение несущей способности, которое особенно ощутимо при 0,6//л - М - IA/Jr • Следует иметь в виду, что ее реализация в таких балках сопряжена с ростом вероятности хрупкого (внезапного) разрушения.

4. Доказано, что возможность реализации возрастающего при замораживании потенциала прочности изгибаемого элемента зависит от соответствующего увеличения деформативности бетона. В исследованиях установлено граничное значение Бьи , ниже которого невозможно достижение максимальной несущей способности элемента. Оно всегда находится на ниспадающей ветви диаграммы сжатия и может быть достигнуто в условиях стесненного деформирования.

5. Экспериментально установлена нетождественность изменения при температурно-влажностных воздействиях показателей прочности и деформативности бетона. Предложен их совместный учет для оценки структурных модификаций замороженных бетонов в виде энергии диссипации, численно равной площади полной диаграммы сжатия.

6. Предложена деформационная модель бетона при осевом сжатии, состоящая из трех различных по характеру изменения участков деформирования: начального преимущественно уплотнения структуры, ее условно упругого и псевдопластического деформирования. Доказано, что трансформация деформативных свойств бетона при замораживании идет в направлении сокращения потенциала псевдопластического деформирования в пользу упруго-пластического.

7. Исследованы статистические закономерности изменений при замораживании показателей конструктивных свойств бетонов и прочности изгибаемых железобетонных элементов. Установлена неоднозначность их оценок по средним значениям экспериментальных выборок и вероятностным ожидаемым с установленным уровнем обеспеченности. Для уменьшения рисков отказа железобетонных элементов при температурно-влажностных воздействиях предложено использовать характеристики с 95%-й и 99,73%-й обеспеченностью.

8. Подтверждена возможность практической реализации установленных зависимостей к оценке несущей способности статически неопределимых ростверков свайных фундаментов, возводимых в республике Саха (Якутия)

1. Аванесов М. П., Бондаренко В. М., Римшин В. И. Теория силового сопротивления железобетона. РААСН. Барнаул. 1996. - 485с.

2. Александровский С.В. Расчет бетонных и железобетонных конструкций на температурные и влажностные воздействия с учетом ползучести.-М.: Стройиздат, 1966.- 443 с.

3. Алмазов В.О. Железобетонные конструкции сооружений для добычи нефти и газа: Дис. . д-р техн. наук. М., 1990. — 331 с.

4. Алмазов В.О. Основы расчетов железобетонных конструкций, подвергаемых циклическим замораживаниям и оттаиваниям. В кн.: Совершенствование железобетонных конструкций с учетом нелинейного деформирования материалов, М.: МИСИ, 1988, С.19-51.

5. Алмазов В.О., Мышев Г.Ф., Старченко О.В. Деформации водонасыщен-ных круглых железобетонных плит при одновременном действии нагрузки и циклического замораживания и оттаивания. Деп. ВИНИИТИ. Библ. указатель, вып. 1, № 5339. 1985. 9 с.

6. Алмазов В.О. Учет климатических воздействий при проектировании и прогнозе долговечности железобетонных пролетных строений / Автомобильные дороги. 1997, №10 . С. 11-21.

7. Андреев В.В. Повышение стойкости сборных изделий из различных видов пропаренных бетонов при комплексном воздействии на них низких температур и водных растворов солей: Дис. . канд. техн. наук. М., 1980. — 151 с.

8. Армстронг У. Е., Оатул А.А., Перри С.Х. Усовершенствованная методика замера полной кривой деформирования бетона при сжатии. В сб.: Строительные материалы и технология строительного производства, Челябинск: труды ЧПтИ, № 262, 1981. - С. 15-21.

9. Ахвердов И.Н., Дзабиева Л.Б. Исследование особенностей фазовых превращений воды в цементном камне. ДАН БССР, 1973, т. XVII, № 7. С. 10-13.

10. Баженов Ю.М. Влияние влажности на прочность бетона при различной скорости нагружения // Бетон и железобетон. 1966, №12, С. 19-20.

11. Байков В.Н. Расчет изгибаемых элементов с учетом экспериментальных зависимомтей между напряжениями и деформациями для бетона и высокопрочной арматуры // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1981. №5.- С. 26-32.

12. Бакаев В.А. Киселев В.Ф., Красильников К.Г. Понижение температуры плавления воды в капиллярах пористого тела. Доклады АН СССР, т. 125, № IV, 1959. С. 24-28.

13. Бамбура А. Н. Диаграмма «напряжения-деформации» для бетона при центральном сжатии.—В сб.: Вопросы прочности, деформативности и трещиностойкости железобетона. Ростов. РИСИ. 1980. С. 19-22.

14. Батраков В.Г. Повышение долговечности бетона добавками кремнийор-ганических полимеров. Стройиздат, 1968. 79 с.

15. Белов А.В. Температурные напряжения в бетонной призме прямоугольного поперечного сечения. -JL: Известия ВНИИГ, т.51, 1954, С. 3-22.

16. Берг О .Я. Некоторые результаты исследования физико-механических свойств бетона. Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып. XIII. «Энергия». 1964. 234 с.

17. Берг О.Я. О предельном состоянии бетона по долговечности // Бетон и железобетон. 1969. - №4. - С. 23-26.

18. Берг О.Я. О предельном состоянии железобетонных конструкций по долговечности бетона // Бетон и железобетон. 1964, № 11. С. 13-20.

19. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. Госстройиздат, 1961. 187 с.

20. Бойко В.Г. Деформативность и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов при отрицательных температурах: Дис. . канд. техн. наук. М., 1986. —231 с.

21. Бондаренко В.М., Бондаренко С.В. Инженерные методы нелинейной теории железобетона. М.:Стройиздат, 1982. - 127с.

22. Бондаренко В.М., Марков С.В., Римшин В.И. Коррозионные повреждения и ресурс силового сопротивления железобетонных конструкций // Бюллетень строительной техники. 2002. №8. С. 26-32.

23. Боровик-Романова Т.Ф. Переохлаждение воды в капиллярных трубках. -ЖРФХО, ч. физ., т. 55, вып. 1, 1923. С. 46-32.

24. Браун Р.Д., Бамфорс П.Б., Тейлор Вудроу. Использование бетона для сооружения хранилищ криогенных жидкостей. Результаты исследований. В кн.: Криогенный бетон: по материалам Междунар. конф. М.: Стройиз-дат, 1986, С. 82-103.

25. Власов О.Е. Физические основы теории морозостойкости // Труды НИИ стройфизика. Вып. 3. 1967, С. 163-178.

26. Войтковский К. Ф. Механические свойства льда. Изд-во АН СССР, 1960.

27. Гвоздев А.А. К вопросу о предельных условиях, условиях текучести для ортотропных сред и для изгибаемых железобетонных плит. Сборник, посвященный 80-летию И.М. Рабиновича. М.:Стройиздат, 1965

28. Голубых Н.Д. Методы оценки стойкости бетонов в суровых климатических условиях и агрессивной среды: Дис. . канд. техн. наук. М., 1974. — 141 с.

29. Гончаров А.А., Гладков B.C. Влияние напряжения сжатия на морозостойкость бетона//Бетон и железобетон. 1969 - №5.

30. Горчаков Г.И., Гузеев Е.А., Сейланов JI.A. Совместное влияние нагрузки и отрицательной температуры на деформативность изгибаемых элементов // Бетон и железобетон. 1980, - № 9, С. 7-9.

31. Горчаков Г.И., Капкин М.М., Скрамтаев Б.Г. Повышение морозостойкости бетона в конструкциях промышленных и гидротехнических сооружений. М.: Стройиздат, 1965. - 194 с.

32. Горчаков Г.И., Лифанов И.И., Терехин Л.Н. Коэффициенты температурного расширения и температурные деформации строительных материалов / Изд. Госстандартов, М, 1968. - 167 с.

33. Горчаков Г. И. О давлении воды, замерзающей в капиллярах цементного камня. Морозостойкость бетонов. Труды НИИЖБа, вып. 12. Госстро-низ,.чт, 1959.-С.35-38.

34. Горчаков Г.И., Ориентлихер Л.П., Савин В.И. и др. Состав, структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1976. -145 с.

35. Губонин Н. Н., Каган В. М., Пинус Б. И. Длительное влияние отрицательных температур на прочность бетонов высоких марок // Бетон и железобетон 1968. - № 11. - С. 46-49.

36. Гузеев Е.А., Механика разрушения в оценке долговечности бетона // Бетон и железобетон. 1997. - №5. - С. 36-38.

37. Гузеев Е.А., Пинус Б.И. Оценка надежности железобетонных конструкций при низких температурах // Бетон и железобетон. 1984.- №10. - С. 9-10.

38. Гуща Ю. П., Лемыш Л. Л. К вопросу о совершенствовании расчета деформаций железобетонных элементов // Напряженно-деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций.— М.: НИИЖБ, 1986.—С. 26—39.

39. Дзенис В. В., Пименов В. В. и др. Исследование ультразвукового импульсного метода для исследования бетонов, твердеющих на морозе // В сб : «Исследование по механике строительных материалов и конструкций», вып. 4, Рига, 1969.— С. 37—41.

40. Дурчева В.Н. Изменение деформативных характеристик гидротехнического бетона при отрицательной температуре. Изв. ВНИИГ, 1972, т. 100, С. 160-165.

41. Еремеев Г.Г. Климатические условия и морозостойкость конструкций // Бетон и железобетон. 1970. - №11.- С.30-32.

42. Ефимов С.С. Влага гигроскопических материалов Новосибирск, Наука, 1986,- 160с.

43. Железный В. И. Некоторые особенности льдообразования в гидрофоби-зированных ячеистых бетонах // Бетон и железобетон. 1965. №12. -С. 19-21

44. Житкевич Н.А. Бетон и бетонные работы. — СПб., 1912. — 337с.

45. Залесов А.С., Чистяков Е.А., Ларичева И.Ю. Новые методы расчета железобетонных элементов по нормальным сечениям на основе деформационной расчетной модели // Бетон и железобетон. — 1997.— №5.— С. 31-34.

46. Звездов А.И., Залесов А.С., Мухамедиев Т.А., Чистяков Е.А. О новых нормах проектирования железобетонных и бетонных конструкций // Бетон и железобетон. 2002, - №2, С.2-6.

47. Звездов А.И., Залесов А.С., Мухамедиев Т.А., Чистяков Е.А. Расчет прочности железобетонных конструкций при действии изгибающих моментов и продольных сил по новым нормативным документам // Бетон и железобетон. 2002, - №2, С.21-25.

48. Иванов Ф.М. Состояние исследований бетона и железобетона и задачи создания морозостойких конструкций в условиях Якутской АССР/ Повышение долговечности строительных материалов, изделий и конструкций на Севере // Сб. науч. Тр., Якутск ,1985, С. 64 75

49. Иванова О. С. Исследование физико-механических свойств бетона и фазового состояния воды в них при замораживании в раннем возрасте: Ав-тореф. дис. канд. техн. наук. М., 1957. —24/ с.

50. Иванова О. С., Крылов Б.А. Влияние некоторых технологических факторов на прочность бетона в замороженном состоянии // Бетон и железобетон.— 1972.—№ 11.—С. 26-28.

51. Ивашенко Ю.А., Лобанов А.Д. Исследование процесса разрушения бетона при разных скоростях деформирования // Бетон и железобетон.— 1976.— №10.—С. 33-36.

52. Каган В. М. Влияние влажности и условий твердения бетона на его стойкость при циклическом воздействии низких температур // Бетон и железобетон.— 1974.— №11. —С. 14-16.

53. Кажарский В.В. Прочность изгибаемых железобетонных элементов по наклонным сечениям после воздействия отрицательных температур: Дис. . канд. техн. наук. Улан-Удэ, 2000. — 141 с.

54. Капкин М. М., Мазур Б. М. Морозостойкость бетонов при низких отрицательных температурах // Бетон и железобетон. — 1964. — № 11. — С. 41-43.

55. Кардаков В.Р. Усилия в элементах железобетонных сооружений при воздействии температур от-50 °С до +150 °С: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М, 1985.— 24 с.

56. Карпенко Н. И. Мухамедиев Т. А., Петров А. Н. Исходные и трансформированные диаграммы деформирования бетона и арматуры // Напряженно-деформированное состояние бетонных и железобетонных конструкций.—М.: НИИЖБ, 1986.—С. 7-25.

57. Карпенко Н. И. Общие модели механики железобетона. М.: Стройиздат, 1996,- 348 с.

58. Касами X., Танака Й., Кишима Й., Ямане Ш. Свойства бетонов при очень низких температурах. В кн.: Криогенный бетон: по материалам Между-нар. конф. М.: Стройиздат, 1986. - С. 125-138.

59. Касторниченко В.А. Исследование прочности тяжелого бетона на растяжение при отрицательных температурах. Макеевка: 1977. -248с.

60. Кац А.С. Исследование прочностных и деформативных характеристик бетонов при отрицательной температуре: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Л, 1969. — 23; с.

61. Кинд В.В. Коррозия цементов и бетона в гидротехнических сооружениях. М.: Госэнергоиздат, 1955г., 320 с.

62. Кислан И.В. Влияние жидкой агрессивной среды сезоннооттаивающего слоя и контакта с вечной мерзлотой на долговечность фундаментов: Дис. . канд. техн. наук. М, 1982. — 224 с.

63. Кислан И.С. Стойкость бетона, подверженного воздействию низких температур в интервале отрицательных температур / Тр. КПСНИИП, 1980. -вып. 55. С. 3-6.

64. Колчунов В.И. Методы расчета конструкций при реконструкции зданий и сооружений // Изв. Вузов. Архитектура и строительство. 1998. № 4-5.

65. Красильников К.Г., Тарасов А.Ф. Фазовые переходы вода — лед в порах цементного камня и бетона // Физико-химические исследования бетонов и их составляющих. Труды НИИЖБ, вып.17. М.: НИИЖБ, 1975. -С.100-104.

66. Кричевский А.П. Расчет железобетонных инженерных сооружений на температурные воздействия. М.: Стройиздат, 1984. - 148с.

67. Крылов Б.А., Гладков B.C., Иванов Ф.М. Об оценке напряженного состояния и разрушения бетонов при замораживании // Бетон и железобетон.— 1972.— № 8, С. 39-41.

68. Крылов Б.А., Сергеев К.И., Иванова О.С. Исследование деформаций бетона при замораживании. — В кн.: Зимнее бетонирование и тепловая обработка бетона. М., 1975.— 248с.

69. Кудрояров Л.И., Осипов А.Д., Суходная С.С., Терехин Ю.Н. Льдобетон // Бетон и железобетон.— 1975.— № 9, С. 28-29.

70. Кунцевич О.В. Бетоны высокой морозостойкости для сооружений Крайнего Севера. -Д.: Стройиздат, 1981.- 131с.

71. Леман Э. Проверка статистических гипотез. М., Наука, 1979. — 158с.

72. Лемыш Л.Л. Расчет железобетонных конструкций с использованием полных диаграмм бетона и арматуры // Бетон и железобетон.— 1991.— №7, С. 21-23.

73. Лифанов И.И. Морозостойкость бетона и температурные деформации его компонентов: Дисканд. техн. наук. М, 1977. — 336 с.

74. Ли Ф.М. Химия цемента и бетона. М., Госстройиздат, 1961. 645с.

75. Ллойд Д.К. Липов М. Надежность. Организация. Исследование, методы. Математический аппарат. Пер. с англ., -М, 1964, 603 с.

76. Мазур Б.М. Температурные деформации бетонов при низких отрицательных температурах и их влияние на долговечность железобетона: Ав-тореф. дисканд. техн. наук. М, 1964. —24 с.

77. Маилян Д. Р. Влияние армирования и эксцентриситета сжимающего усилия на деформативность бетона и характер диаграммы сжатия. — В кн.: Вопросы прочности, деформативности и трещиностойкости железобетона. Ростов-на Дону. 1979. С. 70-82.

78. Малков Е.Н., Муха В.И. Прочность тяжелого бетона при отрицательных температурах. — В кн.: Проблемы строительства в Якутской АССР. Якутск, 1974, С. 146-152.

79. Мальцов К.А. О четвертом предельном состоянии по долговечности бетонных и железобетонных сооружений. Труды координационных совещаний. М:. 1981, С. 34-36.

80. Матвеева О. И. Стойкость бетонов при одновременном воздействии агрессивных сред и низких температур / Совершенствование технологии и расчета железобетонных конструкций, М:. 1984, С. 64-66.

81. Мешков В.З. Особенности работы стержневой горячекатаной арматуры в железобетонных конструкциях при низких температурах: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М, 1975. — 28 с.

82. Милованов А. Ф. Железобетонные конструкции при низких и высоких температурах. —VI конгресс Международной федерации предварительно напряженного железобетона.—Лондон: 1971.-С. 142-158.

83. Милованов А. Ф. Некоторые вопросы расчета железобетонных конструкций при воздействии температуры и нагрузки. В кн.: Теория железобетона. —М.: Стройиздат, 1972. С. 160-169.

84. Милованов А. Ф., Самойленко В. Н. Расчет железобетонных конструкций на воздействие низких температур. Тр. НИИЖБ, 1977, вып. 39, С.33-42.

85. Милованов А. Ф., Самойленко В. Н. Учет воздействия низких температур при расчете конструкций // Бетон и железобетон. 1980,-№ 3, С. 25-26.

86. Миронов С. А., Арбеньев А.С., Легашова В.П. Влияние низких отрицательных температур на прочность бетона // Бетон и железобетон.— 1966.— №9. —С. 34-40.

87. Миронов С. А., Иванова О. С., Журавлева Л. Е. Стойкость бетона при циклических колебаниях низких температур // Бетон и железобетон.— 1982 .—№3.—С.42-43.

88. Миронов С. А. Основные виды разрушения бетона морозом // Бетон и железобетон.— 1992 — №12.— С.25-28.

89. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М., Наука, 1971, 576с.

90. Михайлов К. В., Милованов А. Ф., Самойленко В. Н. Учет влияния низкой температуры при расчете железобетонных изотермических резервуаров. В кн.: Криогенный бетон: по материалам Междунар. Конф. М.: Стройиздат, 1986, С. 58-63.

91. Москвин В.М. и др. Стойкость бетона и железобетона при отрицательных температурах. М.: Стройиздат, 1967. - 131с.

92. Москвин В.М., Голубых Н.М. Экспериментальная проверка некоторых гипотез / Сборник НИИЖБ. М.: Стройиздат 1934. Вып. 11.- С. 50-54.

93. Москвин В.М., Капкин М.М., Мазур Б.М., Подвальный A.M. Стойкость бетона и железобетона при отрицательной температуре. М.: Стройиздат, 1967. -169с.

94. Москвин В.М., Капкин М.М., Антонов JI.H. Влияние отрицательных температур на прочность и упругопластические свойства бетона // Бетон и железобетон.— 1967.— № 10.— С. 18-21.

95. Москвин В.М., Капкин М.М., Антонов JI.H. Особенности температурных и усадочных деформаций бетона при отрицательных температурах // Бетон и железобетон.— 1968.— №2.— С. 25-27.

96. Москвин В.М., Капкин М.М., Мазур Б.М. Изменение температурных деформаций бетонов в процессе замораживания и оттаивания // Коррозия, методы защиты и повышения долговечности бетона и железобетона. -М.: Стройиздат, 1965, С.40-53.

97. Москвин В.М., Капкин М.М., Савицкий А.Н., Ярмаковский В.Н. Бетон для строительства в суровых климатических условиях. — JL: Строииздат, Ленингр. Отделение, (Госстрой СССР. Научн.-исслед. ин-т бетона и железобетона), 1973. 172с.

98. Москвин В.М., Капкин М.М., Ярмаковский В.Н. Долговечность и прочностные свойства бетона в условиях низких температур. — Труды VI совещания семинара по обмену опытом строительства в суровых климатических условиях. — Красноярск: 1969. — С. 46-58.

99. Москвин В.М., Подвальный A.M., Самойленко В. Н. О расчетной величине коэффициента температурного расширения бетона при отрицательных температурах // Бетон и железобетон. — 1977.— № 6.— С. 37-39.

100. Москвин В.М., Савина Ю. А., Алексеев С.Н. Повышение стойкости бетона и железобетона при воздействии агрессивных сред//М., Стройиздат, 1975.- 136с.

101. Мощанский Н.А. Физико-химические основы стойкости бетонов: Авто-реф. дис. . канд. техн. наук. М, 1953. — 26 с.

102. Мурашкин Г. В., Батенко С.А., Яворский И.Д. К определению диаграммы "ст с" бетона с ниспадающим участком. — В сб.: Железобетонные конструкции. Куйбышев: Куйбышевск. Гос. Ун-т, 1984, С. 20-25.

103. Муха В.И., Абакумов Ю.Н., Малков Е.Н. Основы расчета, конструирования и возведения сооружений в Якутской АССР. Якутск, госуниверситет. -Якутск, 1976,— 248 с.

104. Назаренко В. Г., Боровских А. В. Диаграмма деформирования бетонов с учетом ниспадающей ветви // Бетон и железобетон.— 1999.— № 2.—С. 18-22.

105. Нелепов А.Р. Методология обследований, оценки состояния, надежности и реконструкции зданий. Омск: Изд-во СибАДИ, 2002. - 810с.

106. Овчинников И.Г., Дядькин Н.С. Расчет элементов конструкций с наведенной неоднородностью при различных схемах воздействия хлоридсо-держащих сред. Саратов: Сарат. Гос. Техн. Ун-т, 2003. 220с.

107. Остапенко А. Ф. Универсальная зависимость для диаграмм деформирования бетона, арматуры и железобетонных элементов // Бетон и железобетон.— 1992.—№ 7.—С. 23-24.

108. Паундер Э. Физика льда.— М.: Мир, 1967. -189 с.

109. Печкин О.Я. Оценка напряженного состояния бетонов при замораживании // Бетон и железобетон.— 1974.— № 11.— С. 3-5.

110. Пинус Б.И. Обеспечение долговечности железобетонных конструкций при низкотемпературных воздействиях: Дис. . докт. техн. наук. М, 1987. —392 с.

111. Пинус Б.И., Семенов В.В. Гузеев Е.А. Предельные деформации бетонов, подвергнутых циклическому замораживанию и оттаиванию // Бетон и железобетон — 1981.—№ 10.—С. 19-21.

112. Пинус Б.И., Семенов В.В. О сопротивляемости деформированию бетона, подвергнутого циклическому замораживанию и оттаиванию // Бетон и железобетон. В кн.: Прблемы совершенствования строительных конструкций на Дальнем Востоке. —Хабаровск: 1982, С.101-106.

113. Пирадов К.А., Гузеев Е.А. Подход к оценке напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов через параметры механики разрушения // Бетон и железобетон.—1994.—№5.—С.19-23.

114. Пирадов К.А., Гузеев Е.А. Физико-механические основы долговечности бетона и железобетона // Бетон и железобетон. -1998.— №1.— С. 25-26.

115. Пирадов К.А. Расчет железобетонных элементов на основе механики разрушения: Автореф. дис. . докт. техн. наук. М, 1995. — 41 с.

116. Пискнер В.А. Морозостойкость стеновых материалов в условиях Крайнего Севера.//Пути и способы повышения эффективности и долговечности бетона и железобетонных конструкций. JI: Стройиздат, 1977, с.19-21.

117. Плят Ш. Н., Кац А. С. Исследование влияния степени водонасыщения и структуры порового пространства на механические свойства бетонов при отрицательных температурах // Известия ВНИИГа им Веденеева, т. 90. -JL: Энергия, 1969. С. 323-346.

118. Плят Ш. Н., Кац А. С. Экспериментальное исследование прочностных и деформативных характеристик бетона при отрицательных температурах // Известия ВНИИГа им Веденеева, т. 83. JL: Энергия, 1967. -С. 22-146.

119. Подвальный A.M. Исследование стойкости нагруженного бетона // Морозостойкость бетонов / Труды НИИЖБ. Вып. 12. -М.: Стройиздат, 1969, С.45-65.

120. Подвальный A.M., Осетинский Ю.В. Вероятностная модель поведения бетона при циклическом воздействии среды // Строительная механика и расчет сооружений.— 1982.— №2.—С.28-33.

121. Подвальный A.M. О температурных деформациях и напряжениях в железобетоне, вызванных несоответствием теплофизических свойств стали ибетона II Инженерно-физический журнал.— 1962.— №2.

122. Ренский А.Б., Стрижевский К.И. Влияние неоднородности материала на измерение деформаций бетона // Бетон и железобетон.—1974.—№6.— С. 34-36.

123. Розенталь Н.К. Реализация основ норм проектирования (СНиП) в условиях современного строительства // Инженерные проблемы современного строительства: Сб. Научных трудов. Иваново: Изд-во ИИСИ.-1995.-С. 348-353.

124. Савицкий А.А., Васильев Н.М. Определение стойкости бетона в суровых климатических условиях // Труды НИИЖБ. Вып. 24-М.: 1977.—С. 26-28.

125. Савицкий А.А. Влияние некоторых технологических факторов на физико-механические характеристики бетона и фазовое состояние воды в нем при охлаждении до -196 °С: Дис. . канд. техн. наук. М, 1970. — 152 с.

126. Садыков М.С. Коррозионная стойкость бетона при замораживании в растворе электролитов: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М, 1972. — 28 с.

127. Свиридов Н.В. Исследование прочности, трещиностойкости предварительно напряженных изгибаемых элементов,' работающих в условиях низких отрицательных температур: Дис. . канд. техн. наук. М, 1965. — 145 с.

128. Сейланов J1.A. Деформативные свойства тяжелого бетона в железобетонных элементах, подвергаемых совместному действию изгибающей нагрузки и отрицательной температуры: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М, 1980. —26 с.

129. Семенов В.В. Работа концевых участков изгибаемых железобетонных элементов с канатной арматурой, подверженных многократным низкотемпературным воздействиям: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М, 1981. —24 с.

130. Складнев Н.В. Расчет величины коэффициента температурного расширения бетона при отрицательных температурах // Бетон и железобетон. —1982.—№6.—С. 34-36.

131. Соболь И.М. Метод Монте-Карло. — М.: Наука, 1968г. 63с.

132. Старицкий П.Г., Кац А.С. Изменение деформативных и прочностных свойств бетона при замораживании // Труды координационных совещаний по гидротехнике. Вып. 13, 1964, С. 149-162.

133. Стольников В.В. О теоретических основах сопротивляемости цементного камня и бетона чередующимся циклам замораживания и оттаивания. -JL: Энергия, 1970. -67с.

134. Тарасов А.Ф. Изучение миграции воды в пористых материалах при отрицательных температурах. — В кн.: Структурообразование бетона и физико-химические методы его исследования. —М.: НИИЖБ, 1980, С. 48-51.

135. Тарасов А.Ф. Новые приборы и методы исследования пористых материалов при отрицательных температурах. — В кн.: Структурообразование бетона и физико-химические методы его исследования. —М.: НИИЖБ, 1980, С. 30-37.

136. Терехин Ю. Н. Температурно-влажностный режим работы массивного бетона в зимних условиях в районах с суровым климатом. — В сб. трудов координационных совещаний по гидротехнике. JT,. Известия ВПИ-ИГ, 1973. —С. 123-127.

137. Червонобаба Г.В. Прочность, деформации и трещиностойкость изгибаемых железобетонных элементов при воздействии отрицательных температур до -50 °С: Дис. . канд. техн. наук. М, 1984. — 169 с.

138. Черемисин Р.Н. Прочность и деформации бетона при действии на него длительного напряжения сжатия и циклического замораживания и оттаивания. — В кн.: Защита строительных конструкций от коррозии. — М.: Стройиздат. — 1973. —С. 73-79.

139. Шаевич А.С., Горин Г.И. О прочности бетона в замороженном состоянии // Бетон и железобетон. 1958.—№10.— С. 395-396.

140. Шейкин А.Е., Добшиц JI. М. Цементные бетоны высокой морозостойкости. JL: Стройиздат, Ленингр. Отд-ние, 1989. - 128 е., ил.

141. Шейкин А.Е., Чеховский Ю.В., Бруссер М.И. Структура и свойства цементных бетонов. М.: Стройиздат, 1979. - 344 е., ил.

142. Шестоперов С.В. Долговечность бетона. М.: Автотрансиздат, 1970. 478с.

143. Юдин А.Н. Исследование деформаций бетона и арматуры при циклическом замораживании железобетонных элементов. — В кн.: Способы защиты от коррозии неметаллических строительных материалов. —Ростов-на-Дону.: Изд. Ростовского унив. — 1967. С. 95-102.

144. Якушин В.А. Влияние отрицательных температур на несущую способность предварительно напряженной балки // Бетон и железобетон.— 1966.—№2.—С. 32-35.

145. Ярмаковский В.Н. Исследование прочностных и деформативных характеристик бетона при низких отрицательных температурах: Дис. . канд. техн. наук. М, 1972. — 196 с.

146. Ярмаковский В.Н. Прочностные и деформативные характеристики бетона при низких отрицательных температурах // Бетон и железобетон.— 1971.—№ 10,—С. 24-25.

147. Cook D.J., Chindaprasirt P. A mathematical model for the predistion of damage in concrete // Cement and concrete research. Vol. 11, pp. 581-590, 1981.

148. Collinz A.R. The Destruction of Concrete by Frost // Journal of the Inst, of Civ. Eng., v. 32, #1,1944.

149. Cordon A.W. Freezing and Thawing of Concrete // Mechanisms and control. JACI, #5,1966.

150. Grubl P., Sotkin A. Rapid ice formation in hardened cement paste, mortar and concrete due to supercooling // Cement and concrete research. Vol. 10, pp. 333-345, 1980.

151. Goto Y., Miura T. Mechanical properties of concrete at very low temperatures, Proc. of 21-st Japanese Congress on materials Research, Tokyo, Oct. 1977.

152. Kanazu T. Et al., Cracking behaviour of reinforced concrete members under extremely low temperatures, Private correspondence with Central Research Institute of Electric Power Industry, Japan.

153. Kordina К., Neisecke J. Determination of the service properties of concrete and prestressing steel at extremely low temperatures // Betonwerk + Fertigteil Technik . #4, pp. 191-197, 1978.

154. Monfore G.E. Lents A.E. Physical properties of concrete at very low temperatures // JPCA, Research and Development Laboratories. Chicago, v. 4, 33, 1962.

155. Nasser K.W. Evans G.A. Low temperatures on hardened virentained concrete // ACJ Publ. Sp-39, 1973, Behavior of concrete under temperatures extrem. P. 79.

156. Onuma H. Creep characteristics of concrete at low temperature, Peport of CRIERI, Japan, Jan. 1979.

157. Powers T.C. A working hypothesis for further studies of frost resistance of concrete // JACI, v. 16, #4, 1945.

158. Powers T.C. The mechanism of frost action in concrete // Cement, Lime and Gravel .# 5, pp. 1-7, 1966.

159. Rostasy F.S. and Wiedemann G. Stress strain behaviour of concrete at extremely low temperature // Cement and Concrete Research . Vol. 10, 1980.

160. Rusch H. Physikalosch Fragen der Betonpriifung // Zement Kalk - Gips, v. 12, # 1, 1959.

161. Schulze W., Altner W. Die Frostbestandigkeit des Beton under besonderer Berucksichigung des Feinskarus // Bauplanung Bautechnik, # 3, 1960.

162. Trotter H.G., Turner F.H., Sullivan P.J., Brooks W.T. Behaviour of Prestressed Concrete Materials at very low Temperatures // Build International Bind 8, 1975.

163. Turner F.H. Concrete and Cryogenics A Viewpoint Publication Cement and Concrete Association, 1979.

164. Valore R.C. Volume changes in Small Concrete Cylinders Durling Freezing and Thawing // JACI, v. 21, # 6, 1950.

165. Vuorinen J. On the behavior of hardened concrete during freezing. Helsinki, 1969.

166. Отчет. Исследование климатических воздействий на конструкции фундаментов зданий и сооружений, возведенных и эксплуатируемых в Якутской АССР. Новосибирск: НИИЖТ, 1985. - 56с.

167. Отчет. Исследовать климатические воздействия на элементы железобетонных конструкций и разработать методику назначения морозостойкости бетона для использования в пособиях к главам СНиП II-21 и II-28. Новосибирск: НИИЖТ, 1985.-436с.

168. Рекомендации по расчету железобетонных свайных фундаментов, возводимых на вечномерзлых грунтах, с учетом температурных и влажност-ных воздействий / НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1981. - 17с.

169. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции/ Госстрой СССР М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 80 с.

170. Огносительныедеформации, ex 1000

171. Рис. п.1. Диаграммы а е , полученные при температуре на бетонныхпризмах серии C1W1

172. Огносительныедеформации, ex 1000

173. Рис. п.2. Диаграммы а б , полученные при температуре на бетонныхпризмах серии C1W10,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5.0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0

174. Огносительныедеформации, ex 1000

175. Рис. п.З. Диаграммы ст 8 , полученные при температуре - 40 С на бетонных призмах серии C1W1

176. Огносительныедеформации, ex 1000

177. Рис. п.4. Диаграммы ст 8 , полученные при температуре -60°С на бетонных призмах серии C1W1

178. Относительные деформации, ех 1000

179. Рис. п.5. Диаграммы а е , полученные при температуре -196 °С на бетонных призмах серии C1W1

180. Оносительныедеформации, ex 1000

181. Рис. п. 6. Диаграммы о 8 , полученные при температуре +20°С на бетонных призмах серии C2W20,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0

182. Относительные деформации , б х 10ОО

183. Рис. п.7. Диаграммы ст е , полученные при температуре 0°С на бетонных призмах серии C2W2

184. Относительные деформации , е«1000

185. Рис. п.8. Диаграммы а s , полученные при температуре на бетонныхпризмах серии C2W20,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0

186. Относительные деформации , ехЮОО

187. Рис. п.9. Диаграммы а е , полученные при температуре на бетонныхпризмах серии C2W20,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0

188. Относительные деформации ,sx1000

189. Рис. п. 10. Диаграммы ст б , полученные при температуре на бетонныхпризмах серии C2W2

190. Относительные деформации , ex 1000

191. Рис. п.11. Диаграммы or е , полученные при температуре на бетонныхпризмах серии C2W3

192. Относительные деформации, ех 1000

193. Рис. п. 12. Диаграммы а е , полученные при температуре 0°С на бетонных призмах серии C2W3

194. Относительные деформации , е х 1000

195. Рис. п. 13. Диаграммы а s , полученные при температуре -20°С на бетонных призмах серии C2W31. О 1234 567 89 10 11 12

196. Относительные деформации , s хЮОО

197. Рис. п. 14. Диаграммы ст е , полученные при температуре -40°С на бетонных призмах серии C2W3

198. Относительные деформации , ех 1000

199. Рис. п.15. Диаграммы <т б , полученные при температуре на бетонныхпризмах серии C2W3