автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Прочность и деформативность газозолобетона естественного трведения и сжатые элементы из него

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИСЩДОМШЬСКИЙ, ПРОЕКТНО-КСНСТРУКТОРСИЙ И ТЕХНОПОГИЧВСККЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА (НИИЖБ)

На цравах рукописи

ГАРАЕВ Абдн Назим оглы

УДК 666.973.6:624.04

ПРОЧНОСТЬ И ДЕШтТИВНОСТЬ ГАЗОЗСШОБЕТОКА ЕСТЕСТВЕННОГО ТВЕРДЕНИЯ И СЖАТЫЕ 3ШЕШИ ГО ПЕГО

05.23.01 - Строительные консгруыдог» здания н сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

•. осот?. - 1992

Работа заполнена в Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательски, проектно-конструкторском и технологическом институте бетона ж железобетона (НИИЕБ).

Еаучнай руководитель - доктор технических наук,

академик - Р.Л. СЕРЫХ Официалънне оппоненты - доктор технических наук,

профессор А.С.ЗАЖЮВ - кандидат технически: наук A.B. ГРАНОВСКИЙ Ведущая организация - ВНЙЙСтром им. П.П.Буднккова

Защита состоятся "ЗУ ¥ 7932 г. в / ^ часод

на заседании СЕздаякзпрозанного совета К 033.05.01 по змткге кл--сертацЕЙ ва соискание ученой степени кандидата технический наук при Ордена Трудового Красного Знамени научно-Еоследозачельском, проектно-конструкторсяом е технологическом институте бетона и т-яезобетона по адресу: ' 109428, Москва, 2-я Институтская ул., д.6.

С диссертацией мояно ознакомиться в библиотека ШШБ.

Автореферат разослан. ^ а ^ 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета К 033.03.01, .,

кандидат технических наук

югзшч т.а.

1.,-Л

диссертаций

ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Одной из проблем в развитии жилищного строительства является создание новых и совершенствование применяемых ресурсосберегающих конструкций из легких бетонов на основе местных материалов и отходов промышленности. Газозолобетон естественного твердения (далее газозолобетон) является ресурсосберегающим материалом, применяемым пота в опытном порядке в монолитном домостроении. Газозолобетон один из ведов ячеистых батонов, изготавливают на основе портландцемента ж золы-укоса ш золошлаковых отходов тепловых электростанций.

Однако, несмотря на этот опыт применения газозолобетона в монолитных одноэтажных домах, пока недостаточно данных о физико-механичсских свойствах газозолобетона, что, в свою очередь, сдерживает его более широкое внедрение в монолитном домостроении.

Дель работа - изучить физЕЕО-механяческиэ свойства газозолобетона в условиях естественного твердения и разработать методы расчета элементов из него, для широкого применения в монолитных малоэтажных жилых зданиях в качестве несущих ограядазщих конструкций.

Автор защищает:

- уточненную методику определения; прочностных ж дефоркатив-язх характеристик газозолобетона в монолитных конструкциях;

- результаты исследоЕачгя прочностных ж деформативных свойств газозолобетона з зависимости от направления вспучивания бетона;

- экспериментальные данные о механизмах деформирования и прочности элементов из газозолобетона естественного тзэщеяая при центральном и внецентренном сжатии и разработанные на юс основе предложения по расчету и конструировании таких конструкций;

' - предложение по оценке значений краевых напряжений ,

при внецентренном сяатии в зависимости от характеристики упруго-пластических свойств иЗ тазозолобетона вдоль и перпендикулярно направлению вспучивания.

Научктю новизну работы составляет слепттаее:

- определены физические закономерности анизотропии прочностных и деформагжвных свойств тазозолобетона в зависимости от направления снимающей нагрузки (вдоль и перпендикулярно вспучиванию бетона); __

- впервые получены новые экспериментально-теоретические данные о прочностных и деформативных свойствах тазозолобетона в условиях естественного твердения;

- разработана уточненная методика определения прочностных и дефэрдативннх характеристик тазозолобетона б монолитных конструкциях;

- уточнены значения коэффициентов условий работн тазозолобетона при бетонировании в вертикальном положении ^ ^ , при эксплуатации его в незащищенных от солнечной радиации условиях ^ и предложен новый коэффициент условий работы У» , учитывающий анизотропию тазозолобетона;

- разработаны уточненные методы расчета прочности нормальных сечений элементов из тазозолобетона при кратковременном центральном и внецентренном сжатии.

Практическая значимость работы состоит в том, что в ней определены основные прочностные и деформативнне характеристики тазозолобетона в естественных условиях, предложены коэффициенты условий работн для рекомендательных и нормативных документов по проектирования и конструированию, способствующие повышению надежности конструкции из тазозолобетона. Разработанные мзтоды по

определению прочностных и дефорыативкнх характеристик газозоло-бетона и расчету позволяют ускорить сроки внедрения газозолобе-тона в монолитном домостроении.

Внедрение результатов работы:

- Результаты работы приняты для включения в.п. 2 СНиП 2.03. 01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции? в части назначения нормативных и расчетных характеристик ячеистого бетона естественного тЕердения;-

т результаты работы использованы цри строительстве монолитных' одноэтажннг. жилых домов усадебного, тихи.

Апробация работы: Основные положения диссертации опубликованы в 5 научных статьях. Материалы диссертации доложены ка заседании секции НТО НИЖЕ, а также на всесоюзном совещании, пос-вящуяному тема: "Прочность, трещияосгойкость к деформативность стен крупно пан ель них и монолитных.. зданий" в ,г. Пензе (1930 г).

Обьзм работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, . основных выводов,, списка литературы из 102 наименований .и приложения. Она изложена на 139 страницах, включает 18 таблиц и 38 рисунков, . . ...

. ..Работа выполнялась в НШЗБ под научным руководством доктора технических паук, академика Р.Я.Серых и при научной' консультации х.т.н. К.П.Мурснского, Е.П.Филиппова, А.П.Акеыовой.

С0ДЕР2АНИЕ РАБОТЫ

Вопросам прочности, деформатквяостк, разработки методов расчета конструкции из ячеистобетонннх элементов посЕядааы работы А.П.Акимовой, С.В.Александровского, А.Т.Баранова, К.И.Бах-тиярова, О.П.Винокура, М.Я.Кривицкого, К.ИЛевина, В.В.Макари-чэва, С. ч!л. Медина, К.П.Муромского, В.А.Пияскера, Г.П.Сахарова, Р.Л.Сернх, Б.П.Филиппова, А.НЛеркова к многих других.

В основном исследования проводились по изучению физико-механических свойств ячеистых бетонов в условиях автоклавного твердений, изучалась работа конструкций из них. По результатам, этих исследований разработаны методы по определению прочностных и деформатавных характеристик ячеистых бетонов, по расчету и конструированию элементов из них.

Анализ, приведенный в диссертации показал, что исследований по изучению физико-механических свойств ячеистых бетонов естественного твердения недостаточно для выработки общих положений по использованию основных параметров газозолобетона при расчете . конструкций из якх. Кроме того, в действующие нормативные документы включены показатели физико-механических свойств ячеистых бетонов в основном автоклавного ж неавтоклавного твердения. Газо-золобетон естественного твердения по характеру проявления своих свойств отличается от традиционных ячеистых бетонов автоклавного и неавтоклавного твердения.

- Автоклавный бетон набирает марочную прочность во время автоклавирования, а в газозолобетоне этот процесс происходит в течение продолжительного времени. Характерной особенностью ав-токлавирования является твердение ячеистого бетона в условиях насыщенного пара ж повышенных давлений и температуры, вследствие чего происходит синтез новых соединений из сырья, не способного образовать структура твердения в естественных условиях.

- Влажность в газозолобетоне после раслалубливания составляет 30*35 % от массы. Преждевременное высыхаете с течением времени еще не окончательно затвердевшего бетона отрицательно влияет на прочностные и дедюрмативкне характеристики его. В зависимости от вида ячеистого бетона автоклавного твердения, его плотности и технологии изготовления, влажность после автоклавной обработки

в пределах от 20 до 40 %. С внсисанием автоклавного бетона наблюдается увеличение его прочности.

Внпеизлокеяное отличие газозолобетона от традиционных ячеистых бетонов послужило основой для Формулировки цели и задачи исследований..

Для изучения влияния условия твердения бетона, возроста, влажности, анизотропии и масштабных факторов яа прочностные я де^ формативные характеристики газозолобетона, изготовлены нэармиро-ваннне блоки (массивы) размерами 40x100x100 см. При формовании блокоз использовали:

- в качестве кремнеземистого кошонента золу Люберецкой ТЭЦ

И 22;

- з качестве вяжущего - портландцемент Подольского завода М 400 без добавок;

- в качестве газ о образ ователя - алшияиевая..шудра ПАП-1 по ГОСТ 5434-71 "Пудра алюминиевая пигментная".

Контрольные образву в ввде цилвддров диаметром 10 см, высотой 10 и 30 си. выбуривали из блоков с помощью коронки, напеваемой на электрическую дрель.

Кинетические зависимости показателей прочностных и деформатив-яых характеристик определяли на выбуренных и йормозаннкх образцах в возрасте 3, 7, 28 и 60 суток.

При определении физико-механических характеристик бетона учитнвалось направление вспучивания газозолобетона, т.е. его анизотропия структуры. .Контрольные образцы выбуривала из блока вдоль и перпендикулярно направлении вспучиваная газозолобетона.

Для исследования кзкзнейхя неоднородности прочности газозолобетона по высоте и тагпциЕе блока, испытанию подвергли цилиндры диаметром 10 см, которые выбуривали на .различной глубине от поверхности стен в возрасте бетона 3, 7, 28 н 60 суток.

При исследовании влияния влажности на прочностные и деформа-тивные характеристики газозолобетона, контрольные образцы хранили 28 сут. в каьгере нормального твердения бетона при температуре 20°С и при влажности 100 $.

После 28 суточного твещешя образцы вынимали из камеры л высушивали при комнатной температуре до равновесно! влажности. Затем образцы были раэделены'на 4 серии. Первая серия образцов имела свою равновесную влажность, а остальные образцы увлааяяли до получения в них влажности 10, 20, 30 % соответственно. Они хранились 7 дней в полиэтиленовых мешках, чтобы влага распределилась равномерно по всему сечении образца. Затем образцы .испытывали.

Испытания газозолобетона на усадку, а также исследования наличия градиента влажности по толщине блока, проводились на фрагментах стен размерами 40x40x100 см. Кроме того, испытания на усадку проводили на образцах-призмах размерами 4x4x16 см, выпиленных из фрагмента (по ГОСТ 12852.3-77).

Для изучения напряяенно-деформативного состояния сжатой зоны внецентренно сжатых элементов из газозолобетона выпиливали из блока образцы-призмы, размерами 15x15x60 см по направлению вдоль и перпендикулярно вспучивания. Кроме того, определяли несущую способность коротких скатых элементов из газозолобетона при центральном и Екедеятреняом сжатии. Габаритные размеры сечения образцов 40x40 см. Высота составляла 100 см.

Анализ результатов по определении прочностных и деформатив-ных характеристик газозолобетона на основании испытаний выбуренных образцов показал, что прочность поверхностных слоев толщиной до 7,0 см на 35*45 % меньше, чем прочность бетона внутренних слоев блока, а начальный модуль упругости бетона, определяемый на

образцах с поверхностными слоями, оказался на 30 % низе начального модуля упругости бетона без поверхностных слоев толщиной 5,0*7,0 см. По-видимому, это должно быть связано с поверхностными дефектами бетона,возникающими в рапнем возрасте в .результате его интенсивного зысыхания. Измерение влажности по толщине массива показывает, что при 28 суточном возрасте влажность поверхностных слоев газозолобетока толщиной до 7,0 см составляет 7*12 %, а влажность бетона з центре массива - 25-28 Дефекты, возникающие от испарениях воды, приводят к снике-нию значений прочности и модуля упругости газозолобетона. Несомненно, в прочностной к дефорштивяой неоднородности газозолобетона по сечению блока отрицательную роль •'играет и карбонизация и наличие усадочных мек-ротрещин.

Изменение прочности газозолобетока по сечении следует пра-дусматривать при .расчете конструкции путем снижения прочности бетона поверхностных слоев и его модуля упругости введением дополнительного коэйсяцпента условия работа ^ ^ (-¿Ь^пезЗ- толщина), значение которого будет зазисеть от размеров сечения (толщины) конструкции. По результатам исследований предлагается принимать значение коэффициента /с±ц по формуле:

ки*^ ш

где: Ь - толщина монолитной конструкции, см.

Значение принимается не более 0,85 в соответствии с

пусетом 7 таблицы 15 СНиП 2.03.01-84.

Неоднородность грочности бетона по высоте заливки конструкции (если высота бетонирования свыше 1,5 м) а СНнП 2.03,01-84 предусмотрено учитывать коэффициентом условий работа бетона , значения которого для ячеистых бетонов составляет'0,8".

Анализ результатов исследований показывает, что соотношение медцу прочностшш бетона верхней и низшей зоны массива составляет 0,840,95, а вэдулъ упругости бетона верхней зоны на 10+15 % меньше модуля упругости нижней зоны массива. При этом плотность бетона яикней гены била на 15+20 % выше плотности бетона верхней зоны.

Мекду тем следует подчеркнуть, что высота слоя бетонирования составляла Ь = 1,0 м, а не более 1,5 м, как предусмотрено таблицей 15 СНиЕ 2.03.01-81. По результатам исследований значение коэффициента ^ ( ^ ^ , Ьес^М^ - высота) рекоыэндуется назначать дайферанцированяо, в зависимости от высоты слоя бетонирования ориегакруясь ¿а прочность бетона в средней зоне массива по его высота.

£-1,1-0,2 Н& (2)

где: Нв - высота зализки в метрах, но не более 1,5 м-

/1

На рис. X щздетавлены опытные значения коэффициента У. , которые вычисляла по формуле:

Г- А ■ ■ к« ' К

где: ^^ и Рч^ - призменные прочности бетона в верхней и нижней зонах массива в 28сут. возрасте.

На этом рисунке видно, что рекомендуемая зависимость (2) хорошо согласуемся не только с -нашими опытеши данными, но и с результатами НИШсшписатобетона, полученными при формовании ячеистобетоннкх массивов высотой от 0,5 и до 1,2 м.

Анализ результатов испытаний показывает, что газозолобетон по сечению и вшоте массива яе только неоднороден, но и анизотропен, т.е. значения прочностных и деформативвых характеристик га-зозолобетонных образцов, выбуриваемых из одной зоны массива вдоль

1-0

0.3

а8

о- 7

В 9

—^ 1 1

____' 1 ( \ и о

0.5

Ао

Рис. I. Значения коэффициента условий работа (¡^ ц в зависимости от еысотн заливки (Нв). '

<о

ог

0.7 С. С о.5

а

-О" О"

Ю

го

Зо

50 6о

Рис. 2. Анизотропия прочности при сжатии и растя&ении газоголебвтопа.

\

и перпендикулярно направлению вспучивания неодинаковы. Прочность и деформативность газозолобетона вдоль вспучивания меньше прочности и дефориативности газозолобетона перпендикулярно направлению вспучивания.

\

Отношения яеаду прочности.га бетона толь и поперек направлению вспучивания, а такке значения модулей упругости бетона при разных возрастах газозолобетона колеблется от 0,55 до 0,99, которые показаны яа рис. 2. Опыты показывают,"что степень анизотропии ( К = ■ ) вризкенной .прочности и прочности при растяжении

N

выбуренных образцов уменьшается с возрастом бетона. Б то время для формованных образцов степень анизотропии остается практически постоянной и равной 0,58. Поэтому для опытных данных подобраны линейная корреляционная зависимость типа

к=-А+в(ел,Нсг2 <4)

где: А = 0,77; & = 0,33 опытные коэффициенты; Ь - возраст бетона, сут. - I сут.

По-ввдшому увеличение значения "К" "с ростом возраста бето-. на связано с некоторым отставанием роста прочности бетона перпендикулярно его вспучивании, за счет накопления дефектов в бетоне, обусловленных развитием усадочных микротрещин.

Б действующих нормативных документах ГОСТ 10160-90, ГОСТ 24452-80 к СНиП 2.03.01-84 не учитывается анизотропность ячеис* тых бетонов. По результатам исследований рекомендуется вводить дополнительный асэффяпдент условия работы ячеистого бетона ^ ии ■ ( ипе^аб - неравный) равный:

Х1 = 0,7 + 0,33( t /±, ).ХГ2 (5)

/1

при этом значение ¿¿ип должно быть не более 0,9.

Рекомевдуекая зависмость (5) хорошо согласуется и с другими данными, полученными О .К.Графом и К.Караиетяном.

Анализ результатов испытаний показал, что прочность газозолобетона интенсивно нарастает первые 28 суток, а потом замедляется. Прочность при сиатии в возрасте 3, 7 и 60 суток относительно 28 суточной прочности бетона составляет в процентах соответственно 20-30 %; 40-50 % и 110-120 .При благоприятных условиях твердения прочность газозолобетона может нарастать весьма продолжительное время. Полученные данные хорошо согласуются с эмпирической зависимостью прочности бетона от его возраста аналогично для тяжелого и легкого бетонов:

Учет зависимости (6) имеет большое значение при назначении раслалубочяой прочности газозолобетона, а так же для назначения прочности бетона в промежуточном возрасте, при которой можло производить яагружение монолитной конструкции монтажными либо эксплуатационными усилиями.

Как известно, при определении прочностных и деформативных характеристик ячзистого бетона учитывает влажность образцов. Для ячеистобетонных образцов при определении прочности в нормативных документах (ГОСТ 10180-90, ГОСТ 12852.1-77) предусматривается средняя .влажность бетона 10+2 %. Б норнах проектирования (СНиП 2,03.01-84) значения прочностных и деформативных характеристик ячеистых бетонов даны при влажности 10 %.

Медцу тем, следует отметить, что влажность газозолобетона в массивах в возрасте 28, 60 суток составляет 25+3 %. Исходя из этоот, необходимо принимать влазшэсть эталонных образцов, по которым осуществляется контроль прочности и декоративности газозолобетона в монолитных стенах, не менее 25 При любой другой

где: ~Ь - возраст бетона.

(6)

влажности контрольных образцов следует вводить поправочные коэффициенты в соответствии с табл. I.

Таблица I. -

Влажность газозолобетона по массе б момент испытаний, % 1 { 5 • 10 1 1 1 I 15 ! 20 ! ! ! ! 1 25 ! 5 30 и более

Поправочные коэффициенты, К«*- 0,65 0,8 .1. 0,87 0,92 1,0 1,12

При этом коэффициент условий работы ¿¿^ , по СНиП 2.03.0184 можно не учитывать, поскольку повышение влажности, монолитного ячеистого бетона будет учтено при назначении его нормативных и расчетных характеристик.

Для изучения влияния размеров образцов из газозолобетона на их прочность при сжатии были произведены испытания цилиндров диаметром 5 и 10 см и кубов с размером ребра 10, 15 см. Результаты испытаний показали,- что прочность цилиндров диаметром и высотой 5 см оказалась минимальной, т.е. нале средней прочности образцов больших размеров. Ввдимо это объясняется относительно большим ослаблением их сечений за счет образования внутренних раковин и других дефектов, возникающих при высверливании.

Следует отметить, что форды и размеры образцов из газозолобетона, за исключением серии образцов-цилиндров высотой и диаметром 5 см, существенно не влияют на их прочность. Поэтому предлагается определять прочность газозолобетона в конструкциях по результатам испытаний выбуренных цилиндров диаметром и высотой 10 см или выпиленных кубов с ребром того яе размера.

Усадочные деформации при высыхании газозолобетона гталонпнх образцов определяли до ГОСТ 25485-84. Результаты исследований

с -

Ал

4

рычогм

, ^образеч. I

9

У

Рже, 3. Схема приложения нагрузки к призме в испытательной установке.

где: с - расстояние от точки приложения равнодействующей до сжатой грани образца;

усилие, прикладываемое к рычагам установки;

продольная сила, приложенная в геометрическом центре сечения образца. £ - длина плеча рычага, равная 75,0 см; Ч - толщина образца (высота сжатой зоны) равная 15,0 см; ■ £ - коэффициент, характеризующийся положением центра тяжести эпюры напряжений.

Характеристики сжатой зоны бетона " и) " определялись как отношение внутреннего усилия, воспринимаемого бетоном сжатой зоны, к-полному, воспришамаемол!у бетоном всего сечения при его равномерном сжатии :

иУ=

(8)

Ери упругой работе бетона в скатай зоне при однородности материала по сечении должно соответствовать удаление равнодействующей от сяатой грани на расстояние,, разное 1/3 высоты сжатой зоны. Результаты испытаний показали, что на первых этапах нагруяе-

кия образцов равнодействуощая внутренних усилий располагалась несколько блике к сжатой грани, чем 1/3 высоты сжатой зоны. Начальные перемещения равнодействующей в.сжатой зоне были отмечены в автоклавной ячеистом бетоне, при испытаниях призм на вне-цектренное сжатие, проводимых К.П.Муромским, а такке в тяжелом бетоне, осуществленных Г.Рвдем и 3. Штоклом. По мнении авторов, начальные смешения равнодействующей связаны с ослаблением поверхностных слоев призм, вызванные карбонизацией и наличием в них начальных усадочных дакротрегош.

Величину условного максимального (краевого) напряжения при известных значениях и) н ^ ыозшо определить следующим образом. Для этого необходимо задаться формой зпюрк напряжений, которая соответствовала бы лоло&ешю равнодействующей напряжений в саатой зоне бетона г вычислить коэффициент ее полнот ьо . После чего величина максимального напряжения при заданной форме эпюры напряжений находится по формуле

Для нахождения ио может быть принята какая либо условная форма эпюры напряжений, удовлетворяйся следующему условии: положение центра тяжести эпюры должно соответствовать опытному значению ^ . к изменяться в некоторых пределах, каблвдаемых в опытах. Б нашем примере принята трапециевидная и криволинейная формы эшор напряжений.

Анализ результатов подсчетов условных краевых напряжений с принятием трапециевидной и криволинейной эпюр для газозолобетон-ных призм показал, что трапециевидная эпюра напряжений дает значения для призм, испытанных вдоль вспучивания, меньше значения призмеяной прочности и составляет (0,85940,96) , а для

призм, испытанных перпендикулярно направлении вспучивания,выше значения призменной прочности и составляет (1,06+1,12) Rç.. Криволинейная эпюра в отличие от трапециевидной формы эпюры позволяет получить практически максимальные краевые напряжения, значения которых находится в интервале (1,04+1,24)R & .

Значения условного коэффициента полноты эпюры изменяется в пределах от 0,767 до 0,3. Эти значения коэффициента ^ свидетельствуют о высоких яеупругих свойствах газозолобетона и возможности расчета внецеятренно сжатых элементов из него по формулам СИиП 2.03.01-84 с принятием прямоугольной эпюры напряжений с максимальной величиной надрявений, равных. R& .

В проведенных испытаниях усредненная величина характеристики (а) составила: при испытании вдоль вспучивания - 0,79, перпендикулярно вспучиванию - 0,8В. В этом случае отношение теоретической высоты снатой зоны Хт д фактической Х«р будет равняться Хт /Xv = 0,79 я 0,88. При прямоугольной эпюре напряжений равнодействующая будет располагаться в сжатой зоне на расстоянии. 0,79 У<р/2 и 0,88 Ха>/2 от сжатой грани. Во внецентренно сжатых образцах положение равнодействующей (0,39*0,44) Хр от сяатой грани регистрировались при нагрузках равных (0,9*1,0)//р . Это показывает, что при замене фактической эпюры наряжений в сзатой зоне прямоугольной эпюрой несущая способность внецектреняо-сжатоЕо элемента долхна совпадать с его фактической несущей способностью

Анализ прочности простенков из газозолобетона показал, что результаты, полученяне'при расчете по СНиП 2.03.01-84, показали хорошую сходимость с опытными 'даннши.

Теоретические разрушащие нагрузки определялись по фзрмуле:

(10)

где: Rg - расчетная признанная прочность газозолобетона опре-

делялась о учетом коэффициентов условий работы в соответствии с главой 3;

^ = ^у ^ ^У"

- призменяая прочность образцов, отобранных ~ перпендикулярно направлению вспучивания бетона; . .коэффициент ^условий работы бетона при бетонировании в вертикальном положении; д - коэффициент, учитывающий влажность бетона, определи-. еыый по табл. I;""

коэффициент, учитывающий анизотропию ячеистого бетона, определяемый по формуле (5); площадь сжатой зоны бетона.

По результатам расчета прочности простенков из газозолобе-тона можно сделать вывод о приемлемости метода расчета сжатых, элементов по СНиП 2.03.01-84 для элементов из газозолобетона с', учетом рекомендации главы 3.

Имеющийся в формуле (12) СНиП 2.03.01-84 коэффициент с< , учитывавший вид бетона для газозолобетона( мокко принимать равным 1,0.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

I. Экспериментально подтверждено, что прочности и деформа-тиешсти газозолобетона в массивах являются дифференциально неоднородным материалом. Прочность л дедормативкостъ газозолобетона верхней зоны ниже прочности и деформативности нижней зоны массива.

Указанную неоднородность рекомендуется учитывать с помощью коэффициента условий работы бетона ¿¡^ ^

где: На - высота, нас сива, принимается не более 1,0 м.

Начальный модуль упругости газозолобетона верхней зоны на 15 % меньше начального модуля упругости бетона нижней зоны массива.

Установлено, что отношение прочности бетона поверхностных слоев и прочности бетона внутренних слоев массива составляет 0,7.

2. Установлено, что призменнея прочность газозолобетона естественного твердения Rg , близка к значению кубиковой прочности, что характерно и для ячеистых бетонов автоклавного и неавтоклавного твердений и их отношение в 28 суточном Еозрасте бетона составляет в среднем 1,0.

Показателя прочности газозолобетона на растяжение соответствуют требованиям СЫ2 2.03.01-84.

3. Установлено, что газозолобетоя естественного твердения является анизотропным материалом. Отношение лрочяостей бетона . вдоль и перпендикулярно направлению вспучивания зависит от возраста бетона и при выдержке 28 суток равно в среднем.0,8.

На основании этого рекомендуется з СНиП 2.03.01-84 включить коэффициент условий работы , учитывакщий анизотропию яче-

истого бетона естественного твердения. ци — о1 Я- 4 о, 2>Ъ"£-10 при.этом значение должно приниматься н& более 0,9

где: - возраст бетона, сут.

Значение модуля упругости бетона вцоль вспучивания на 15 $ ниже значения модуля упругости бетона перпендикулярно направлению вспучивания газозолобетона.

Значения прочности и деформативности газозолобетона в расчетах конструкций из него необходимо принимать в зависимости от вспучивания бетона.

4. Экспериментально показано, что с изменением влажности бе-

тона существенно изменяются его показатели прочности и дефорыа-тивности, уменьшается начальный модуль деформаций. В работе приведены значения шправочных коэффициентов, вводимые при оценке работы конструкций.

При влажности образцов 10 % и менее значения модуля упругости бетона следует умножать на коэффициент 0,85.

5. Установлено, что нарастание прочности газозолобетона естественного твердения с увеличением его возраста в целом достаточно хорошо апроксимируется логарифмической зависимостью аналогично принятой для тяжелого ж легкого бетонов при использовании цементов нормального твердения.

6. Анализ результатов исследований показывает, что действительная эпюра напряжений вяецэнтронко сжатых элементов из газозолобетона приближается к трапециевидной форме, нежели к криволинейной. При этом значение предельной сжимаемости достигает, в среднем 5 %, а отношение наибольшей деформации укорочения с0 призм при внецентреяном сжатии- к наибольшей деформации укорочения центрально нагруженных призм составляет 1,8*2,4.

Полученные опытным путем значения условного коэффициента . полноты знзорн напряжений иЗ . свидетельствуют о высоких неуп-. ругих свойствах газозолобетона и возмокности расчета внецентрен-яо-скатых элементов из ячеистого бетона естественного твердения по формулам СНиП 2.03.01-84 с принятием прямоугольной эпюры напряжений с максимальной величиной напряжений, равных К & .

'7. Анализ результатов исследований прочности простенков показал, что результаты, полученные при проверочном расчете сходятся с опытными данными. Исходя из этого,можно сделать вывод о приемлемости метода расчета сжатых элементов по СНиП 2.03.01-84, для элементов из газозолобетона. При этом необходимо учитывать рекомендации главы 3.

Имеющийся в формуле (12) СНиП 2.03.01-84 коэффициент cÁ , учитывающий вад бетона, для газозолобетона естественного твердения секомевдуетмя принимать разным 1,0.

8. Полученные экспериментально-теоретические данные будут использованы при проектировании экспериментальных монолитных многоэтажных зданий из ячеистого бетона, а такяе в нормах проектирования при их очередном пересмотре.

Основные положения: диссертации опубликованы в следующих

1. Проблемы применения ячеистого бетона естественного твердения в монолитном домостроении / Р.2.Серых, К.П.Муромский, А.Е.Гараев, A.JI.Акимова // Прочность, трещикостойхость и дешэр-мативностъ стен кпг'зкогганельаах и монолитных здаЕЕЙ: Тез» докл.

- Пенза, 1990 - с. 4-5.

2. R.U., &агоуегг тA.//. Cas-сШ conczete.

monolithic Constzvcticn .// Jvfteznationo£

osiui-n on Cohcz-ete En<fi»-eezi-**Q , tfcmji^G, China 1991

3. Серых P.-S., Гарзов А .К., Акимова А.П. Газозолобатон естественного твердения // Материалы 2X111 Международной конфорен-» дай в области бетона и яелезобетона - М., 1991 - с. I60-I6I.

■4. О методе определения прочностных и деформативяых характеристик газозолобетона естественного тверцения в монолитных стенах / РД.Серых, К.П.Муромский, Б.Е. Филиппов, А.Н.Гараев // Симпозиум малоэтажное монолитное домостроение - М,, 19Э1 -с. 15-16.

5. Гараев А.Н. Влияние влажности на прочностные и деформа-тивные свойства газозолобетона в монолитных стенах // Изучение действительной работы конструкций с учетом условий и сроков эксплуатации тез. докладов - Пенза, 1992 - с. 53-55.

работах: